「有機錫化合物 」是包括一個以上錫 -烴 鍵 的化合物 。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爱德华·弗兰克兰 在1849年發現的二碘二乙基錫 ((C2 H5 )2 SnI2 )。有機錫化合物主要用途為聚氯乙烯 的熱穩定劑 及殺菌劑 、木材防腐劑 及催化剂 。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 ppb 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
SnCl4 + 4RMgCl → R4Sn+4MgCl2
(註)通式中R為烴基 ,可為烷 基或芳 基等;X為無機 或有機 酸根 、氧 、鹵 族元素等。
SnCl4 + 8Na + 4RCl → R4Sn+8NaCl
3SnCl4 + 4R3 Al + 4R'2 O → 3R4 Sn + 4AlCl3 ·R'2 O
Sn + RI → R2 SnI2
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 → 4R3 SnCl
R4 + SnCl4 → 2R2 SnCl2
R4 + 3SnCl4 → 4RSnCl3 [ 2]
C24 H54 OSn2
反应
用途和毒性
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 和三乙基錫 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 及硅膠 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陷,穩定劑的功用是避免,修補缺陷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
多鍵錫化合物
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
图例 与碳所成的化学键 系 有机化学重要研究对象 有广泛应用的领域 仅是学术研究的对象 尚未发现此类键
參考資料
^ Chemistry of Tin , P.J. Smith ,ISBN 0-751-403-857 ;ISBN 978-075-140-385-5
^ Industrial uses of tin chemicals C.J. Evans
^ Health and safety aspects of tin chemicals Peter J. Smith
^ Organic Syntheses, Coll. Vol. 4, p.881 (1963); Vol. 36, p.86 (1956 ). Link (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 )
^ 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+