有机锡化学

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有机锡化合物”,或“锡烷”,是包括一个以上-化合物。有机锡化学是有机金属化学的一个分支。最早发现的有机锡化合物是 Edward Frankland 在1849年发现的二碘二乙基锡((C2H5)2SnI2, 参见:)。有机锡化合物主要用途为聚氯乙烯的热稳定剂杀菌剂、木材防腐剂催化剂。但由于这些化合物的毒性,它们已被国际海事组织禁止使用(有指出1ng/l= 0.001 ppb的浓度已会对水中生物造成影响)。有机锡化合物亦用于玻璃瓶的氧化锡层的生成。[1]

合成[编辑]

SnCl4 + 4RMgCl → R4Sn+4MgCl2
(注)通式中R为基,可为基或基等;X为无机有机酸根、族元素等。
SnCl4 + 8Na + 4RCl → R4Sn+8NaCl
  • 卤化锡和有机铝化合物(AlR3)的交换作用:

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

  • 直接用烷基碘生成,但只能合成二烃基锡:
Sn + RI → R2SnI2
  • 把四烃基锡和四氯化锡混合,可生成各种有机锡化合物:
3R4 + SnCl4 → 4R3SnCl
R4 + SnCl4 → 2R2SnCl2
R4 + 3SnCl4 → 4RSnCl3[2]
  • 三丁基锡氧化物的分子式:
C24H54OSn2

反应[编辑]

用途和毒性[编辑]

  • 四烃基锡是很稳定的分子,毒性和对生物的作用都很低,不能作为杀生物剂,但可以变成有毒的三烃基锡。
  • 三烃基锡毒性十分强,三烷基锡是植物毒素,所以不能用于农业。三甲基锡三乙基锡口服时的毒性十分强,随着烷基增大,毒性渐渐减弱,到了三辛基锡已变成无毒性。主要是由于消化系统对三基锡的吸收随烷基增大而减少。根据不同的基,三烃基锡可以作为强力抑菌剂及抑霉剂。三丁基锡在工业上作为杀菌剂,例如做纸业,纺织业,亦用于船业作来防止生物依靠,但由于对水中生物有影响,使用已受法律限制。三苯基锡用于抗霉漆和农业防霉。其他三烃基锡亦可用于抗螨上。
  • 二烃基锡除了二苯基锡外,没有抗霉能力,抗菌能力低,毒性也低。主要用于聚合物的生产,如PVC热稳定剂,催化剂,及聚氨酯硅胶的生产。
  • 一烃基锡的毒性更低,没有生物作用,主要用于PVC热稳定剂[3]。部分一烃基锡有疏水性的应用。
  • PVC热稳定剂,在PVC的合成时,多分子中会出现一些缺陷,稳定剂的功用是避免,修补缺陷和吸收释放出来的盐酸。有机锡化合物占了美国PVC热稳定剂约40%的比例,使用时主要是用一烃基锡和二烃基锡混合使用。由于低毒性,被各国推荐为食品包装用的PVC热稳定剂。
  • 同态催化剂,用于聚氨酯的生产,令出现须两个步骤的生产能一次性完成,并大幅减少了生产时间。还可用于硅胶常温定形,酯化氢化,脱氢化,异构化等。
  • 玻璃的涂层,可用一基锡的蒸气,在玻璃上涂上氧化锡涂层。
  • 杀生物剂:约1950年开始,对有机锡化合物的杀生物应用进行了系统性的研究。三丁基氧化锡等(TBTO)被广泛用于木材防腐,但由于TBTO的毒性,应用受到一定的限制,另外,TBTO亦可用于纸张,布料及石块的防护。三苯基锡等用于农业防霉防虫。三丁基锡(TBT)用于船低防附,但由于对水中生物有一定影响,使用受到限制,幸好三丁基锡会慢慢变成二基,一基以及无机锡,不会造成长期性的污染问题。二丁基二月桂酸锡可用于养殖业防寄生虫。
  • 三丁基锡:无色或浅黄色澄清液体。相对密度1.2105g/ml,闪点 -15℃,沸点171-173℃,折射率1.4930。用途:具有防腐、杀菌、防霉等作用。广泛用于木材防腐,船舶油漆等。同时作为医药中间体广泛应用于医药行业。

重要的化合物[编辑]

多键锡化合物[编辑]

不同碳化合物只能有四个键,锡化合物可以配合到五个键。这种多键锡化合物一般须电负性的取代基来稳定。2007年,一种在常温下在氩气中稳定的五键锡化合物被报告生成。 [5]

参见[编辑]

CH He
CLi CBe CB CC CN CO CF Ne
CNa CMg CAl CSi CP CS CCl CAr[来源请求]
CK CCa CSc CTi CV CCr CMn CFe CCo CNi CCu CZn CGa CGe CAs CSe CBr CKr
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 CRa Rf Db CSg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
CLa CCe CPr CNd CPm CSm CEu CGd CTb CDy CHo CEr CTm CYb CLu
Ac CTh CPa CU CNp CPu CAm CCm CBk CCf CEs 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


参考资料[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+