有机锡化学

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有機錫化合物」,或「錫烷」,是包括一個以上-化合物。有機錫化學是有機金屬化學的一個分支。最早發現的有機錫化合物是 Edward Frankland 在1849年發現的二碘二乙基錫((C2H5)2SnI2, 參見:)。有機錫化合物主要用途為聚氯乙烯的熱穩定劑殺菌劑、木材防腐劑催化剂。但由於這些化合物的毒性,它們已被國際海事組織禁止使用(有指出1ng/l= 0.001 ppm的濃度已會對水中生物造成影響)。有機錫化合物亦用於玻璃瓶的氧化錫層的生成。[1]

合成[编辑]

SnCl4 + 4RMgCl → R4Sn+4MgCl2
(註)通式中R為基,可為基或基等;X為無機有機酸根、族元素等。
SnCl4 + 8Na + 4RCl → R4Sn+8NaCl
  • 鹵化錫和有機鋁化合物(AlR3)的交換作用:

3SnCl4 + 4R3Al + 4R'2O → 3R4Sn + 4AlCl3·R'2O

  • 直接用烷基碘生成,但只能合成二烃基錫:
Sn + RI → R2SnI2
  • 把四烃基錫和四氯化錫混合,可生成各種有机錫化合物:
3R4 + SnCl4 → 4R3SnCl
R4 + SnCl4 → 2R2SnCl2
R4 + 3SnCl4 → 4RSnCl3[2]
  • 三丁基錫氧化物的分子式:
C24H54OSn2

反应[编辑]

用途和毒性[编辑]

  • 四烃基錫是很穩定的分子,毒性和對生物的作用都很低,不能作為殺生物劑,但可以變成有毒的三烃基錫。
  • 三烃基錫毒性十分強,三烷基錫是植物毒素,所以不能用於農業。三甲基錫三乙基錫口服時的毒性十分強,隨著烷基增大,毒性漸漸減弱,到了三辛基錫已變成無毒性。主要是由於消化系統對三基錫的吸收隨烷基增大而減少。根據不同的基,三烃基錫可以作為強力抑菌劑及抑霉劑。三丁基錫在工業上作為殺菌劑,例如做紙業,紡織業,亦用於船業作來防止生物依靠,但由於對水中生物有影響,使用已受法律限制。三苯基錫用於抗霉漆和農業防霉。其他三烃基錫亦可用於抗蟎上。
  • 二烃基錫除了二苯基錫外,沒有抗霉能力,抗菌能力低,毒性也低。主要用於聚合物的生產,如PVC熱穩定劑,催化劑,及聚氨酯硅膠的生產。
  • 一烃基錫的毒性更低,沒有生物作用,主要用於PVC熱穩定劑[3]。部份一烃基錫有疏水性的應用。
  • PVC熱穩定劑,在PVC的合成時,多分子中會出現一些缺憾,穩定劑的功用是避免,修補缺憾和吸收釋放出來的鹽酸。有機錫化合物佔了美國PVC熱穩定劑約40%的比例,使用時主要是用一烃基錫和二烃基錫混合使用。由於低毒性,被各國推薦為食品包裝用的PVC熱穩定劑。
  • 同態催化劑,用於聚氨酯的生產,令出現須兩個步驟的生產能一次性完成,並大幅減少了生產時間。還可用於硅膠常溫定形,酯化氫化,脫氫化,異構化等。
  • 玻璃的塗層,可用一基錫的蒸氣,在玻璃上塗上氧化錫塗層。
  • 殺生物劑:約1950年開始,對有機錫化合物的殺生物應用進行了系統性的研究。三丁基氧化錫等(TBTO)被廣泛用於木材防腐,但由於TBTO的毒性,應用受到一定的限制,另外,TBTO亦可用於紙張,布料及石塊的防護。三苯基錫等用於農業防霉防蟲。三丁基錫(TBT)用於船低防附,但由於對水中生物有一定影響,使用受到限制,幸好三丁基錫會慢慢變成二基,一基以及無機錫,不會造成長期性的污染問題。二丁基二月桂酸錫可用於養殖業防寄生蟲。
  • 三丁基錫:無色或淺黃色澄清液體。相對密度1.2105g/ml,閃點 -15℃,沸點171-173℃,折射率1.4930。用途:具有防腐、殺菌、防黴等作用。廣泛用於木材防腐,船舶油漆等。同時作為醫藥中間體廣泛應用於醫藥行業。

重要的化合物[编辑]

多鍵錫化合物[编辑]

不同碳化合物只能有四個鍵,錫化合物可以配合到五個鍵。這種多鍵錫化合物一般須電負性的取代基來穩定。2007年,一種在常溫下在氬氣中穩定的五鍵錫化合物被報告生成。 [5]

参见[编辑]

CH He
CLi CBe CB CC CN CO CF Ne
CNa CMg CAl CSi CP CS CCl Ar
CK CCa CSc CTi CV CCr CMn CFe CCo CNi CCu CZn CGa CGe CAs CSe CBr Kr
CRb CSr CY CZr CNb CMo CTc CRu CRh CPd CAg CCd CIn CSn CSb CTe CI CXe
CCs CBa CHf CTa CW CRe COs CIr CPt CAu CHg CTl CPb CBi CPo CAt Rn
Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
La CCe Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Ac Th Pa CU Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr


化合物
  应用广泛
  应用较多
  仅限学术研究
  尚未发现


參考資料[编辑]

  1. ^ Chemistry of Tin, P.J. Smith ,ISBN 0-751-403-857ISBN 978-075-140-385-5
  2. ^ Industrial uses of tin chemicals C.J. Evans
  3. ^ Health and safety aspects of tin chemicals Peter J. Smith
  4. ^ Organic Syntheses, Coll. Vol. 4, p.881 (1963); Vol. 36, p.86 (1956). Link
  5. ^ Synthesis and Structure of Pentaorganostannate Having Five Carbon Substituents Masaichi Saito, Sanae Imaizumi, Tomoyuki Tajima, Kazuya Ishimura, and Shigeru Nagase J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10974-10975 doi:10.1021/ja072478+