一种双(乙酰丙酮)锡的制备方法与流程

本发明涉及有机合成，具体涉及一种双(乙酰丙酮)锡的制备方法。

背景技术：

1、氧化亚锡(sno)是一种重要的半导体金属氧化物，被广泛用于催化剂、电镀和玻璃工业等领域。其作为锂电池的负极材料，其性能与碳材料为负极的电池相比，具有更高的体积比能量与质量比能量。得到广大科研工作者的关注。近年来纳米级氧化亚锡的出现，使其具有更加长远的应用发展，由于其特有的光学和电学性能，使得其在催化、传感、光电器件等领域受到越来越多人的青睐。双(乙酰丙酮)锡作为原子层沉积法制备sno薄膜所需的前驱体源，传统的制备方法如下：以氯化亚锡和叔丁醇为原料，将二者在有机溶剂中混合后，滴加缚酸剂二乙胺或三乙胺来束缚反应产生的氯化氢，生成有机胺盐酸盐，反应完成后过滤掉有机胺盐酸盐收集滤液，再去除滤液中的溶剂，减压蒸馏得到粗品。

2、在上述反应过程中，副产物有机胺盐酸盐需要过滤，操作繁琐，需耗费大量时间，且产物收率低；若不过滤，在后续减压蒸馏过程中有机胺盐酸盐分解会在产品收集端凝结，对产品的纯度以及收集造成影响。

技术实现思路

1、本发明提供了一种双(乙酰丙酮)锡的制备方法，以乙酰丙酮碱金属盐作为缚酸剂，代替传统双(乙酰丙酮)锡制备工艺中的缚酸剂有机胺，不仅可避免反应过程中有机胺盐酸盐的生成，简化了工艺，且可显著提高双(乙酰丙酮)锡的收率，且制备得到的双(乙酰丙酮)锡具有5n的高金属纯度。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种双(乙酰丙酮)锡的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：在保护气氛下，

4、(1)将乙酰丙酮碱金属盐、乙酰丙酮与溶剂混合，得到反应液；

5、(2)将氯化亚锡加入步骤(1)制备的反应液中，搅拌反应；

6、(3)待反应结束后，减压去除溶剂，得到固液混合物，然后减压蒸馏得到所述双(乙酰丙酮)锡。

7、进一步地，步骤(1)中，所述乙酰丙酮碱金属盐选自乙酰丙酮钠、乙酰丙酮钾、乙酰丙酮锂中的一种或多种。

8、进一步地，步骤(1)中，所述乙酰丙酮碱金属盐与乙酰丙酮的摩尔比优选为1:1-3。

9、进一步地，步骤(1)中，所述溶剂选自甲苯、正己烷、乙醚中的一种或多种，更优选为甲苯。

10、进一步地，步骤(2)中，将氯化亚锡于-20～20℃条件下加入反应液中。将氯化亚锡加至反应液中反应会产生热量，为避免氯化亚锡加入时释放大量的热导致体系温度过高而产生危险，需将反应体系的温度控制在相对较低的温度，同时为了避免反应体系温度过低影响反应速率，更优选地将氯化亚锡于-20～20℃条件下加入反应液中。

11、进一步地，步骤(2)中，所述氯化亚锡与乙酰丙酮的摩尔比优选为1:2-5；通过加入过量的乙酰丙酮促进反应正向进行，以提高产率，当乙酰丙酮的投入量增加至氯化亚锡摩尔量的5倍时，再继续增加乙酰丙酮的投入量，产率无法继续提升，因此为提高产率的同时控制成本，优选将氯化亚锡与乙酰丙酮的摩尔比控制在1:2-5。

12、进一步地，步骤(2)中，所述搅拌反应的温度优选为0-30℃，搅拌反应的时间不低于3h。

13、进一步地，步骤(3)中，所述减压去除溶剂的步骤中：压强优选为0.5-5torr，温度优选为0-50℃，更优选为40-50℃。

14、进一步地，步骤(3)中，所述减压蒸馏的步骤中：压强优选为0.02-5torr，温度优选为100-190℃，更优选地，压强为0.5torr，温度为150℃。减压蒸馏的温度过高，则会导致蒸馏速度过快，降低产品的纯度，但若温度过低，则会导致部分产品蒸不出来，降低产品的产率；为保证产品的产率以及纯度，需将减压蒸馏的温度控制在合适区间，例如压强为0.02-5torr，温度为100-190℃。

15、进一步地，所述制备方法还包括将步骤(3)制备得到的双(乙酰丙酮)锡进行减压精馏处理；所述减压精馏处理的步骤中：压强优选为0.02-5torr，温度优选为100-190℃，更优选地，压强为0.5torr，温度为150℃。经上述减压蒸馏处理后得到的产品，化学纯度不高且含有少量的杂质和溶剂，因此，将减压蒸馏处理后的粗品经包含冷凝回流刺型柱的减压精馏装置进行减压精馏处理，从而将产品纯度提高至5n。

16、进一步地，经上述减压精馏处理后的双(乙酰丙酮)锡的金属纯度不低于5n。

17、进一步地，所述保护气氛中的气体为氮气和/或氩气。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果：

19、本发明以乙酰丙酮碱金属盐替代双(乙酰丙酮)锡传统制备工艺中所使用的缚酸剂有机胺，不仅可避免反应过程中有机胺盐酸盐的生成，从而简化了工艺流程；且意外地发现，通过上述制备方法制备双(乙酰丙酮)锡，相较于传统制备工艺，可有效提升双(乙酰丙酮)锡的收率，且制备得到的双(乙酰丙酮)锡具有5n的高金属纯度。

技术特征：

1.一种双(乙酰丙酮)锡的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：在惰性气氛下，

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述乙酰丙酮碱金属盐选自乙酰丙酮钠、乙酰丙酮钾、乙酰丙酮锂中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述乙酰丙酮碱金属盐与乙酰丙酮的摩尔比为1:1-3。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述溶剂选自甲苯、正己烷、乙醚中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，将氯化亚锡于-20～20℃条件下加入反应液中；所述氯化亚锡与乙酰丙酮的摩尔比为1:2-5。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述搅拌反应的温度为0-30℃，搅拌反应的时间不低于3h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述减压去除溶剂的步骤中：压强为0.5-5torr，温度为0-50℃。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述减压蒸馏的步骤中：压强为0.02-5torr，温度为100-190℃。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括将步骤(3)制备得到的双(乙酰丙酮)锡进行减压精馏处理；所述减压精馏处理的步骤中：压强为0.02-5torr，温度为100-190℃；

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛为氮气和/或氩气。

技术总结
本发明公开了一种双(乙酰丙酮)锡的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：在惰性气氛下，(1)将乙酰丙酮碱金属盐、乙酰丙酮与溶剂混合，得到反应液；(2)将氯化亚锡加入步骤(1)制备的反应液中，搅拌反应；(3)待反应结束后，减压去除溶剂，得到固液混合物，然后在减压蒸馏得到所述双(乙酰丙酮)锡。本发明以乙酰丙酮碱金属盐替代传统双(乙酰丙酮)锡制备方法中使用的有机胺作为缚酸剂，并通过控制反应物的添加顺序，可制备得到双(乙酰丙酮)锡并大幅度提高产物的产率；此外，相较于传统制备方法，本发明所述制备方法无需过滤副产物有机胺盐酸盐，有利于简化工艺，适用于双(乙酰丙酮)锡的大批量制备。

技术研发人员：江建桥,陈鹏宇,齐爱民
受保护的技术使用者：苏州源展材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15