JPH0481999B2 - - Google Patents

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JPH0481999B2
JPH0481999B2 JP60064006A JP6400685A JPH0481999B2 JP H0481999 B2 JPH0481999 B2 JP H0481999B2 JP 60064006 A JP60064006 A JP 60064006A JP 6400685 A JP6400685 A JP 6400685A JP H0481999 B2 JPH0481999 B2 JP H0481999B2
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JP
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sncl
catalyst
snx
hours
snf
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JP60064006A
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JPS60218395A (ja
Inventor
Butsushuhofu Matsukusu
Pauru Noiman Uiruherumu
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Bayer Pharma AG
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Schering AG
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Publication date
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Publication of JPH0481999B2 publication Critical patent/JPH0481999B2/ja
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/22Tin compounds
    • C07F7/2208Compounds having tin linked only to carbon, hydrogen and/or halogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は、一般式R3SnX、R2SnX2又はRSnX3
の有機錫−ハロゲン化物を、型R4Sn、R3SnX又
はR2SnX2の有機錫化合物と、型R2SnX2
RSnX3又はSnX4の錫ハロゲン化合物とからの適
切な混合物を再分布させることによつて製造する
方法に関する。この場合、Rは1〜16個のC原子
を有するアルキル基、シクロアルキル基、アリー
ル基又はアラルキル基であり、かつXは、ハロゲ
ンCl、Br、Iの1つである。 従来技術 数多くのこの種の反応は、自体公知であり、若
干のものは、特にR=ブチル、イソブチル、オク
チル又はフエニル及びX=塩素で著しく工業的に
重要なものである。屡々、多数の部分的過程を有
する錯体反応が重要とされる。例えば、部分的過
程1及び2は、大工業的に実施される反応3の成
分である: (1) R4Sn+SnCl4→R3SnCl+RSnCl3 (2) R3SnCl+RSnCl3→2R2SnCl2 (3) R4Sn+SnCl4→2R2SnCl2 ところで、反応1は、室温で迅速に発熱反応に
より進行するが、このことは、反応2の場合には
当てはまらない。反応2の場合には、むしろ著し
く緩慢に進行し、したがつて高い温度への長い加
熱が必要とされ、例えばR=ブチルで220℃へ加
熱するのに7時間が必要とされる。時間及び温度
を低下させることは、著しいエネルギーの節約に
よつて経済性を高め、同時に多大な工業的進歩が
極めて望まれるであろう。 同様のことは、次の反応にも当てはまる: (4) R4Sn+2RSnCl3→3R2SnCl2 (5) 2R4Sn+RSnCl3→3R2SnCl (6) R4Sn+R2SnCl2→2R3SnCl (7) 2R3SnCl+SnCl4→3R2SnCl2 また、再分布(4)及び(7)の場合も緩慢な部分的過
程(2)を実施しなければならない。これら全ての反
応は、使用しうる原料物質に応じて工業的に重要
であると予想されるか又は実際に工業的に重要で
ある。このことは、残りの前記ハロゲンにも当て
はまる。 化合物RSnX3の製造法は、1つの特別な役割
を演じる。それというのも、この場合個々の部分
的過程は、熱に暴露することによつて極めて緩慢
にのみ進行するか又は全く進行しないからであ
る。すなわち、例えば反応8は、アリール−又は
ビニル化合物を用いてのみ実施させることができ
るが、工業的に遥かに重要なアルキル−又はシク
ロアルキル化合物を用いては実施させうるとがで
きないことを生じる: (8) R4Sn+3SnCl4→4RSnCl3 この理由は、部分的過程9がこの場合に進行し
ないことにある: (9) R2SnCl2+SnCl4→2RSnCl3 上記方程式の場合、正確な化学量論から偏倚す
ることは、意図的に有機錫−ハロゲン化物の混合
物、例えばR3SnX+R2SnX2又はR2SnX2
RSnX3を導きうる。従つて、例えば型R2SnX2
RSnX3の混合物は、プラスチツクに対する安定
剤として他の加工に工業的に重要である。 予想しうる工業的重要性のために、例えば大量
のオキシ塩化燐又は五塩化燐を使用することによ
つて反応8を達成するという努力には事欠かなか
つた(西ドイツ国特許第1177158号明細書参照)。 しかし、複雑な方法及び助剤の高い価格のため
に、この方法は、工業的には全く重要でなかつ
た。 極めて不満足な状態により、緩慢に進行するか
又は全く進行しない再分布反応を触媒の使用によ
つて満足に形成させるという数多くの努力がなさ
れた。しかし、全てのこれまでの提案は、著しく
原理的又は工業的に欠点を有する。すなわち、例
えば米国特許第3297732号明細書には、このため
に1群の金属ハロゲン化物を触媒として使用する
ことが推奨されており、この場合には、四塩化ア
ルミニウムが好ましい。しかし、AlCl3を有機錫
化合物によつてアルキル化することができること
は、公知であり、このことは、結果としてアルキ
ル基の損失をまねく。更に、黒色の精製するのが
困難な反応生成物が生成される。必要とされる精
製操作は物質の損失をまねく。その上、精製のた
めのヘキサンからの前記再結晶は、煩雑であり、
場合による利点を相当に破棄し、さらに後の使用
で支障をきたすアルミニウム化合物が生成物中に
もはや全く含有されていないということは、依然
として保証することができない。 この欠点を排除するために、西ドイツ国特許公
告公報第1962301号には、同一かもしくは類似の
触媒が推奨されているが、この場合には、付加的
に同様に費用のかかる工程で水で加水分解し、こ
うして触媒の反応生成物を分離することにより、
困難を回避することが試みられている。この方法
は、残留モノブチル−三塩化錫が完全に水中で可
溶性でありかつ少量で存在するトリブチル−塩化
錫が付加的に排水の問題を惹起するので不確実な
ものである。全ての場合、物質の損失が生じる。 更に、公知技術水準で記載された触媒は、一般
に1回の使用でのみ適当であり、かつ後処理後に
廃棄され、このことは、改めて保護の問題及び付
加的な費用を生じる。 作 用 ところで、前記の緩慢な部分的過程を特に好ま
しい方法で著しく促進する弗化錫()は、好適
であり、かつこれまで公知の触媒に比して改善さ
れた作用を有することが見い出された。 従つて、本発明の対象は、有機錫ハロゲン化物
を、型R4Sn、R3SnX又はR2SnX2の有機錫化合物
と、型R2SnX2、RSnX3又はSnX4の錫ハロゲン
化合物とからの適切な混合物を再分布することに
よつて製造する方法であり、この方法は、触媒と
して弗化錫()を使用することを特徴とし;こ
の場合、特に反応は、約210℃よりも高い温度で
均質相中で実施され、その際触媒は、抽出物のモ
ル数に対して約0.01〜1モル%の量で有利に添加
される。 本発明方法のもう1つの形成は、反応を約140
℃〜200℃の温度で非均質相中で実施することを
示す。 本発明方法のもう1つの形成は、反応混合物を
連続的に触媒上に導くことを示す。 本発明方法は、一般式R3SnX、R2SnX2又は
RSnX3の有機錫ハロゲン化物を型、R4Sn、
R3SnX又はR2SnX2の有機錫化合物と、型
R2SnX2、RSnX3又はSnX4の錫ハロゲン化合物
とからの適切な混合物を再分布することによつて
製造するのが好適である。この場合、Rは、1〜
16個のC原子を有するアルキル基であることがで
き、この場合には、殊にメチル、エチル、n−ブ
チル、n−オクチル及びn−ドデシルが好ましく
かつ特に重要である。分枝鎖状アルキル基の例と
しては、イソブチル、2−エチル−ヘキシルが挙
げられ、環式アルキル基としては、殊にシクロヘ
キシルがこれに当該し;さらに、Rは、アリー
ル、殊にフエニル基及びナフチル基、ならびに例
えばトリル、ネオフイルのようなアラルキルを表
わす。 Xは、ハロゲンI、Br及びClの1つであり、
この場合には、Clが好ましい。 型R2SnX2、RSnX3及びSnX4の使用すべき有
機錫化合物の例としては、次のものが挙げられる
(cHx=シクロヘキシル−): n−C4H9SnCl3、SnCl4、イソ−C3H7SnCl3
イソ−C4H9SnCl3、n−C3H7SnCl3、n−
C8H17SnCl3、(イソ−C4H92SnCl2、n−
C5H11SnCl3、 (n−C8H122SnCl2、(n−C3H72SnCl2、n
−C4H92SnCl2、SnBr4、(C12H252SnCl2
cHxSnCl3、(cHx=シクロヘキシル)、
(nC4H92SnBr2、C6H5SnCl3、C6H5CH2SnCl3
ネオフイルSnI3、cHxSnBr3、cHxSnI3。 型R4Sn、R3SnX及びR2SnX2の錫化合物の例と
しては、次のものが挙げられる: (n−C3H72SnCl2、(CHx)2SnCl2、 (n−C12H253SnCl、(イソ−C4H92SnCl2
(C6H5CH22SnCl2、(n−C12H254Sn、 (C6H52SnCl2、(イソ−C3H72SnCl2、 (n−C8H173SnCl、(n−C8H174Sn、(n−
C4H93SnCl、(n−C4H92SnBr2
(C6H53SnCl、 (イソ−C4H93SnCl、(CHx)3SnCl、 (n−C4H93SnBr、(C6H54Sn、(n−
C4H94Sn、(C6H5CH23SnCl。 本発明により使用される触媒の好ましい作用
は、例えば数学的に、それ自体緩慢に進行する、
非均質相中での反応2に対して証明されるが、溶
剤ないし前記触媒(20モル%)を用いると、次の
データが得られる(R=n−ブチル): 触媒なし 140℃、50時間、変換率75% SnF2を用いて 140℃、4時間、変換率97% 公知技術に記載した金属塩化物に比して、本発
明により使用されるSnF2は、同様に明らかに上
昇した変換速度を示し、例えば次の値を示す。 反応2、R=n−ブチル、触媒20モル% SnCl2 140℃、24時間、変換率81% HgCl2 140℃、6時間、変換率75% PbCl2 140℃、24時間、変換率80% PbF2 140℃、4時間、変換率74% 同様に比較のために記載したPbF2の値が示す
ように、この化合物は、金属塩化物に比して迅速
な変換を生ぜしめるが;しかし、SnF2の卓越せ
る値を達成することができず、その好ましい性質
は、さらに次の値によつて証明することができ
る: 反応4、R=n−ブチル(触媒15%): 触媒なし 140℃、24時間、変換率74% SmCl2 140℃、24時間、変換率97% SnF2 140℃、4時間、変換率97%。 同様のことは、反応5に対しても証明すること
ができ、このことは、例えばR=n−ブチルに対
して記載することができる: 触媒なし 140℃、7時間、変換率40% SnCl2 140℃、7時間、変換率90% SnF2 140℃、2時間、変換率97%。 方程式6による単独過程も全く著しく促進され
る(R=n−ブチル): 触媒なし 150℃、50時間、変換率35% SnCl2 150℃、9時間、変換率90% SnF2 140℃、3時間、変換率96%。 同様のことは、例えばR=n−オクチルのよう
な他の基に対しても当てはまる。 新種の触媒の1つの特別な利点は、錫の工業的
に特に重要な脂肪族基を用いて触媒なしには決し
て実現することができない、方程式9による部分
的過程を可能にしかつ極めて有効な方法で進行さ
せる(R=n−ブチル)ことを示す: 触媒なしに 180℃、5時間、変換率0% SnF2 180℃、5時間、変換率70% これは、従来は不可能であつたが、実際に著し
く望ましい反応8を今や良好に実施することがで
きる(R=n−ブチル)ことを導く。触媒なしに
達成される25%は、反応1による部分的過程に相
当するが、この場合の反応1によれば、従来の全
ての後反応及び同時に使用可能性は中止した: 触媒なしに 150℃、20時間、変換率25% SnCl2 150℃、21時間、変換率97% SnF2 150℃、2時間、変換率70%。 勿論、本発明によれば、例示的に記載された全
ての場合に熱力学的平衡を生じるまでの完全な変
換を達成することができる。 本発明方法を210℃(SnF2の融点)よりも低い
温度で使用する場合には、明らかに不均一系触媒
が重要である:反応速度は、固定触媒の表面積に
依存し、単位重量当りの表面積が不変の場合に
は、触媒の量にも依存する。すなわち、方程式2
(R=n−ブチル)による反応は、160℃でSnF25
モル%によつて4時間で純収率47%を生じ、
SnF210モル%を用いると同時間で純収率70%を
生じるが、SnF220モル%を用いると既に純収率
96%を生じる。同じ効果は、分布度、すなわち表
面積と単位重量との比に依存して大きい触媒量を
用いても僅かな触媒量を用いても得ることができ
る。同一のことは、微粒状で担体材料上に沈殿し
ている触媒にも当てはまる。更に、下に詳説した
後処理の種類に応じて、大量の粗大な粒子の触媒
を用いて作業するか又は少量の微粒状触媒を用い
て作業することは好ましい。 工業用SnF2は、分析により純粋なSnF2と同一
の効果を示した。使用前に特に乾燥することは、
有機錫ハロゲン化物の加水分解を阻止するのには
望ましいが、本質的なことではない。 錫有機生成物を固定触媒と分離することは、極
めて簡単に行なうことができる。すなわち、
SnF2は、簡単に濾別又は遠心分離することがで
きるかないしは生成物は、沈殿した触媒と吸み別
けることができる。溶剤は、方法及び分離に必要
とされないが、支障のあるものでもない。混合物
の温度は、触媒を分離する際に生成物の融点より
も高い温度、すなわち工業的に重要なジ−n−ブ
チル錫−ジクロリドの場合に例えば50℃に維持す
るのが好ましい。また、生成物から触媒を、場合
によつては真空中で留去させることもできる。 非均質相の場合の方法の特別の利点は、触媒を
他の操作なしに再使用することができることにあ
る。この場合には、触媒は、例えば液状生成物を
吸み別けるか又は反対に濾別した後に同様に反応
容器中で残留させるのが特に有利である。この場
合、再使用の回数は、原理的には全く制限されて
いない。 従つて、反応混合物を適度な温度で触媒の固定
床上に導くか又はSnF2で充填されたカラムに導
通させるような連続的方法も可能である。 均一相中での方法は、殊に著しく僅かな触媒量
を使用することができるという利点を提供する。 この場合、非均質相中での方法の場合と同じ方
法で触媒の分離は、冷却後に210℃よりも低い温
度で簡単に実現させることができるが;一般的
に、僅かな添加量のために均質相での方法の場合
には、触媒を分離することは無用である。 均質相中での触媒反応は、反応温度をSnF2
融点よりも高く約210℃に選択しかつ反応混合物
の高められた熱応力を勿論比較的短時間ではある
が甘受する場合、実施することができる。それと
いうのも、この温度の場合に反応の平衡を生じる
ことは、既に約1時間後に達成されているからで
ある。 実施例 更に、本発明の本質を次の例に記載した分別反
応によつて詳説する。(Bu=n−ブチル、Me=
メチル、Ph=フエニル、Oc=オクチル、cHx=
シクロヘキシル) 例 1(a)、(b)、(c) Bu4Sn14.0gにまず微粒状乾燥SnF22.5gを添
加し、次にSnCl410.5gを添加する(発熱反応)。
この反応混合物を撹拌しながら160℃まで加熱し、
この温度を6時間維持し、かつ触媒を留去するこ
とによつて後処理する(沸点91〜93℃/0.1mm
Hg)。収量22.1g n−Bu2−SnCl2=90%。他の
収量は、触媒に対して過熱を阻止するために残留
する。 この触媒はフラスコ中に残留し、改めて前記量
のBu4Sn+SnCl4を添加し、上記のように実施す
る。収量23.6g=96%。このことをなお2回同じ
収率(98%まで)で触媒の活性損失なしに繰り返
す。 また、触媒を生成物の融点よりも高い温度、例
えば50〜60℃で濾過することもできる。 上記手段と同様に作業するが、Bu4Snの代りに
Me4Sn7.2gを用い、触媒を120℃で濾過し、
Me2SnCl2を得、これは直ちに凝固する(融点107
℃)。 Ph2SnCl2を製造するには、同様にPh4Sn50.0g
を徐々に撹拌下にSnCl430.6gに供給し、この混
合物を場合によつては付加的に加熱することによ
つて容易に撹拌しうる稠度にまでもたらす。次
に、SnF26.0gを添加し、5時間140℃に加熱し、
前記と同様に120℃で触媒を濾過し、かつ
Ph2SnCl275g=93%、融点41℃、を得る。 例 2 同様に、Bu4Sn3.48g、BuSnCl35.66g及び
SnF21.25gを用いて3時間後に150℃で
Bu2SnCl28.8g=97%を得る。同じ結果を
SnF22.5gを用いて1.5時間後に得、SnF20.70gを
用いて5時間後に得る。 例 3(a)、(b)、(c) 全く同様に、Bu4Sn6.96gからBuSnCl32.48%
及びSnF21.25gを用いて140℃で2時間後に
Bu3SnCl9.15g=97%を得る。 同量を用いて実施するが、しかしBu4Snの代り
にイソBu4Sn及びBuSnCl3の代りにイソBuSnCl3
を使用し、こうして2.8時間後に比較可能な結果
を得る。 同様に、イソ−Oc4Sn10.5g(イソ−Oc=2エ
チル−ヘキシル)及びイソ−OcSnCl33.4gから
3時間後にイソOc3SnCl14.2g=96%を生じる。 先に記載したBuSnCl3の代りに等モル量の
BuSnBr3を使用することもでき、同様にではあ
るが2.5時間後にBu3SnBrを得る。 例 4(a)、(b) Bu4Sn6.94g、SnCl415.66g及びSnF22.51gか
ら140℃で2時間後及び引続く分別後に
BuSnCl315.8g=70%を得る。 SnF21.25g、n−Oc2SnCl28.32g及び
SnCl45.24gを用いて100℃で1時間後にn−
OcSnCl349.5%をn−Oc2SnCl250%とともに得
る。 例 5 Bu4Sn17.35g中にBu2SnCl215.2g及び
SnF23.14gを撹拌混入し、3時間140℃に加熱し、
かつBu3SnCl31.25g=96%を得る。 触媒としてのSnCl23.80gを用いて150℃であつ
ても9時間後に初めて収率90%を得る。 例 6(a)、(b) BuSnCl311.4gを微粉状SnF23.9gと一緒に撹
拌しながら160℃にもたらし、その上に
BuSnCl313.1gを添加し、かつこの温度で6時間
撹拌する。普通の後処理後に純粋な
Bu2SnCl223.3g=95%を単離する。 同じ結果を同様の手段ではあるが等モル量の
Bu4Sn及びSnCl4から出発しSnF2を添加しながら
得る。 例 7(a)、(b) Bu3SnCl13.1g、SnF22.5g及びBuSnCl311.4g
を用いて160℃で4時間作業し、Bu2SnCl223.8g
=97%(n−ヘキサンを用いての触媒の洗浄及び
溶剤の蒸発の後)を単離する。触媒をなお3回改
めて使用し、次も活性の損失なしに留める。 量、温度及び時間は前記と同様に使用するが、
触媒として微粉状大NaSn2F55.7gをSnF4の代り
に使用する場合には、第1の変換で単に
Bu2SnCl261%を得るが、それとともに
Bu3SnCl12%、BuSnCl39%ならびに低沸点及び
高沸点の同定されてない副生成物18%を得る。更
に変換しても改善は全くもたらされない。 例 8(a)、(b) n−OcSnCl316.93gを微粉砕した乾燥
SnF23.14gと一緒に混合し、かつ撹拌しながら80
℃に加熱する。次に、n−Oc3SnCl24.67gを添
加し、1時間で徐々に昇温させ、その結果最後に
短時間205℃を達成する。触媒を濾別し、触媒を
n−ヘキサンで洗浄し、かつ全部の溶剤−画分を
後処理した後、n−Oc2−SnCl241.5g=収率99.8
%を得る。 同じ手段ではあるが、触媒としてのSnCl23.8g
を用いて3時間後に初めて比較可能な収量を得、
それとともにさらに2つの抽出物1%宛を得る。 例 9(a)、(b)、(c) Bu3SnCl6.52gは、同様にSnF21.57g及び
SnCl42.62gと一緒に160℃で6時間後
Bu2SnCl28.7g=95%を生じる。 同様にn−Oc3SnCl9.87gをSnCl42.62g及び
SnF22.5gと混合し、昇温させ、その結果205℃を
1時間後に達成し、この温度を撹拌下に0.5時間
維持し、こうして定量的な収率(検出量:12.45
g=99.8%)でn−Oc2−SnCl2を得る。 ジネオフイル錫−ジブロミドを同様に製出する
ために、SnBr443.9gを溶融し、これにネオフイ
3SnBr119.6gを搬入し、ならびにSnF29.0gを
搬入し、かつ140℃で4時間撹拌する。 例 10 cHx4Sn135.3gを徐々にSnCl426.1gと
SnF231.4gとからの混合物中に搬入し、強力に攪
拌する際に全部が良好に撹拌可能になるまで付加
的に加熱し、次に140〜145℃で1.5時間維持し、
この温度で触媒を濾過する。cHx3SnCl139g=
86%(融点129℃)を得、さらに17gをシクロヘ
キサンでの触媒の洗浄後に得、合せて156g=
96.6%となる。触媒を改めて抽出物と一緒に供給
する場合、洗浄除去は無用である。 例 11 Bu4Sn104.1gをSnCl426.1gと混合し(発熱反
応)、熱い混合物を高さ10cmで中位の粒径のSnF2
が装入されている、内径20mmを有する加熱した石
英カラムに導通する。充填物、外部加熱によつて
200℃に維持し、滴下速度を下にあるフリツトを
介して制御し、こうして所望の純度のBu3SnClを
流出させる。Bu4SnとBu2SnCl2との少量の混合
物を甘受することができる場合には、迅速な処理
が可能である。この方法は、配量装置及び混合室
を介してカラム塔頂部に供給することによつて連
続的に形成させることができる。 均一相中での反応例 例 12(a)、(b) Bu3SnCl80g、BuSnCl366.6g及びSnF20.075
g(0.1モル%)からの混合物を撹拌しながら215
℃に加熱する。 時間に依存する反応混合物の組成:
【表】 同様に試験を実施するがSnF20.01モル%を用い
て同様の結果を生じる。 例 13(a)、(b) Bu4Sn106.3g(1.9%のCl−含量を有する工業
用生成物)及びSnCl470gにSnF20.09gを添加
し、かつ撹拌しながら215℃に加熱する。2時間
後、BuSnCl32.5モル%、Bu2SnCl297モル%及び
Bu3SnCl0.5モル%からの反応混合物が生じる。 同様に、Oc4Sn104.6g(2.3%のCl−含量を有
する工業用生成物)及びSnCl444gをSnF20.06g
と反応させる。2時間後、OcSnCl37.4モル%、
Oc2SnCl292.1モル%及びOc3SnCl0.5モル%から
の反応生成物が生じる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式R3SnX、R2SnX2又はRSnX2の有機錫
    ハロゲン化物を型R4Sn、R3SnX又はR2SnX2の有
    機錫化合物と、型R2SnX2、RSnX3又はSnX4
    錫ハロゲン化合物とからの適切な混合物を再分布
    させることによつて製造する方法において、弗化
    錫()を触媒として使用することを特徴とす
    る、有機錫ハロゲン化物の製造法。 2 反応を約210℃よりも高い温度で均質相中で
    実施する、特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 触媒を抽出物のモル数に対して約0.01〜1モ
    ルの量で使用する、特許請求の範囲第2項記載の
    方法。 4 反応を約140℃〜200℃の温度で非均質相中で
    実施する、特許請求の範囲第1項記載の方法。 5 触媒を抽出物のモル数に対して約5〜50モル
    %の量で使用する、特許請求の範囲第4項記載の
    方法。 6 反応混合物を連続的に触媒上に導く、特許請
    求の範囲第1項記載の方法。
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