CA1061795A - Procede de preparation de chlorosilanes - Google Patents
Procede de preparation de chlorosilanesInfo
- Publication number
- CA1061795A CA1061795A CA231,991A CA231991A CA1061795A CA 1061795 A CA1061795 A CA 1061795A CA 231991 A CA231991 A CA 231991A CA 1061795 A CA1061795 A CA 1061795A
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- alumina
- cocatalyst
- hydrochloric acid
- dichlorosilane
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 title claims description 9
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical class Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 9
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 48
- MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N dichlorosilane Chemical compound Cl[SiH2]Cl MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000005054 phenyltrichlorosilane Substances 0.000 claims abstract description 12
- ORVMIVQULIKXCP-UHFFFAOYSA-N trichloro(phenyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)C1=CC=CC=C1 ORVMIVQULIKXCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- OSXYHAQZDCICNX-UHFFFAOYSA-N dichloro(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](Cl)(Cl)C1=CC=CC=C1 OSXYHAQZDCICNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 206010037833 rales Diseases 0.000 claims 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 5
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 239000003426 co-catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 hydrogen silanes Chemical class 0.000 description 2
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- SUUAWNZSDXISFO-UHFFFAOYSA-N Cl[SiH2]Cl.Cl[SiH](Cl)Cl Chemical compound Cl[SiH2]Cl.Cl[SiH](Cl)Cl SUUAWNZSDXISFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical class C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 210000001072 colon Anatomy 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 150000001912 cyanamides Chemical class 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- TURAMGVWNUTQKH-UHFFFAOYSA-N propa-1,2-dien-1-one Chemical compound C=C=C=O TURAMGVWNUTQKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/04—Hydrides of silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/08—Compounds containing halogen
- C01B33/107—Halogenated silanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/12—Organo silicon halides
- C07F7/121—Preparation or treatment not provided for in C07F7/14, C07F7/16 or C07F7/20
- C07F7/125—Preparation or treatment not provided for in C07F7/14, C07F7/16 or C07F7/20 by reactions involving both Si-C and Si-halogen linkages, the Si-C and Si-halogen linkages can be to the same or to different Si atoms, e.g. redistribution reactions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Procédé de préparation de dichlorosilane et de phényltrichlorosilane. Ce procédé est caractérisé en ce que l'on fait réagir en présence d'un catalyseur constitué par du chlorure d'aluminium et en présence d'une faible proportion d'un cocatalyseur constitué par de l'acide chlorhydrique et/ou d'alumine, du trichlorosilane et du diphényldichlorosilane, que l'on sépare du milieu réactionnel le dichlorosilane formé au fur et à mesure de sa formation et sépare ensuite en fin de réaction le phényltrichlorosilane obtenu. Le dichlorosilane obtenu convient spécialement à la préparation de dépôt de silicium pur par epitaxie.
Description
~ 617S5 La présente invention concerne un proc~d~ de prépara-tion de dichlorosilane et de ph~nyltrichlorosilane par réaction de réarrangement entre le trichlorosilane et le diph~nyldichlo-rosilane.
On sait qu'il est possible de convertir à l'aide de réac-tions de redistribution ou de dismutation des hydrogénosilanes en d'autres hydrogenosilanes. On a ainsi obtenu a partir de trichlo-rosilane et de trimethylchlorosilane des composes tels que le mé-thyldichlorosilane. De tels r~arrangements sont décrits dans le brevet américain 2 647 912 et dans les brevets japonais 23 171 (1961) et 23 172 (1961) -(cf. Chemical Abstracts 53 21 747)-. On a également obtenu par dismutation de trichlorosilane, en pr~sence de catalyseurs divers, du dichlorosilane. Ces procédés de dismuta-tion, qui utilisent en tant que catalyseur du chlorure d'aluminium, des nitriles, des cyanamides, des amines tertiaires ou des compo-sés a ammonium quaternaires sont par exemple décrits dans les ~revets américains 2 735 861, 2 732 280, 2 732 281, 2 732 2~2 et dans les brevets francais 985 985 et 2 096 605. A l'aide de ces divers procéd~s, on produit autant de moles de dichlorosilane que de tétrachlorure de silicium. La production de quantités importan-; tes de tétrachlorure de silicium, dont l'utilisation est tras restreinte est bien sûr un inconvenient.
Il a maintenant été trouvé un nouveau procédé de prepa-ration de dichlorosilane et de phényltrichlorosilane. Le procédé
selon la présente lnvention est caractérisé en ce que l'on fait réagir en présence d'un catalyseur constitué par du chlorure d'aluminium et en présence d'une faible proportion d'un cocataly-seur constitue par de l'acide chlorhydrique et/ou d'alumine, du trichlorosilane et du diphenyldichlorosilane et que l'on s~pare du milieu reactionnel le dichlorosilane forme au fur et a mesure de sa formation, puis sépare en fin de réaction le phényltrichlorosi-lane obtenu.
10~17~S
Le catalyseur est constitu~ par du chlorure d'aluminium renfermant une faible proportion d'un cocatalyseur. Lorsque le co-catalyseur est l'acide chlorhydrique, la quantité d'acide chlorhy-drique exprimee ponderalement est au plus egale à 30% et represen-te de preférence de 0,1 à 10% du poids du chlorure d'aluminium mis en oeuvre~. L'acide chlorhydrique peut être introduit tel quel, par exemple par barbotage d'acide à l'~tat gazeux, ou peut être introduit par l'intermediaire d'addition d'eau, l'eau reagissant sur le chlorure d'aluminium anhydre libère de l'acide chlorhydri-que. On peut également parvenir à la teneur choisie en acidechlorhydrique en exposant de facon adéquate le chlorure d'alumi-nium anhydre dans une atmosphère dont la teneur en humidité n'est pas nulle. On peut également introduire dans le milieu réactionnel tout composé susceptible de céder de l'eau qui réagira avec le chlorure d'aluminium.
L'alumine que l'on peut utiliser comme cocatalyseur est ajoutée de manière à ce qu'elle représente pondéralement parlant au plus 20% de la masse totale des chlorosilanes. La proportion préférée représente de 0,01 à 5% de la masse des chlorosilanes.
L'alumine peut être anhydre ou hydratée et avoir une grande ou une faible surface spécifique. Llemploi d'une alumine hydratée implique que l'on utilise simultanément comme cocatalyseur l'alumine et l'acide chlorhydrique.
Le chlorure d'aluminium peut etre utilisé dans des pro-portions pondérales allant de 0,1 à 10~ et de préf~rence de 0,5 a 5% par rapport au poids de chlorosilanes charg~s.
Les proportions des réactifs ne sont pas critiques. On utilise de préférence de 2 à 5 moles d'hydrogénosilane par mole de diphényldichlorosilane de manière à transformer totalement le di-phényldichlorosilane.
La temp~rature à laquelle est conduite la r~action estcomprise entre 30 et 200 et de préférence entre 50 et 120. L'éli-
On sait qu'il est possible de convertir à l'aide de réac-tions de redistribution ou de dismutation des hydrogénosilanes en d'autres hydrogenosilanes. On a ainsi obtenu a partir de trichlo-rosilane et de trimethylchlorosilane des composes tels que le mé-thyldichlorosilane. De tels r~arrangements sont décrits dans le brevet américain 2 647 912 et dans les brevets japonais 23 171 (1961) et 23 172 (1961) -(cf. Chemical Abstracts 53 21 747)-. On a également obtenu par dismutation de trichlorosilane, en pr~sence de catalyseurs divers, du dichlorosilane. Ces procédés de dismuta-tion, qui utilisent en tant que catalyseur du chlorure d'aluminium, des nitriles, des cyanamides, des amines tertiaires ou des compo-sés a ammonium quaternaires sont par exemple décrits dans les ~revets américains 2 735 861, 2 732 280, 2 732 281, 2 732 2~2 et dans les brevets francais 985 985 et 2 096 605. A l'aide de ces divers procéd~s, on produit autant de moles de dichlorosilane que de tétrachlorure de silicium. La production de quantités importan-; tes de tétrachlorure de silicium, dont l'utilisation est tras restreinte est bien sûr un inconvenient.
Il a maintenant été trouvé un nouveau procédé de prepa-ration de dichlorosilane et de phényltrichlorosilane. Le procédé
selon la présente lnvention est caractérisé en ce que l'on fait réagir en présence d'un catalyseur constitué par du chlorure d'aluminium et en présence d'une faible proportion d'un cocataly-seur constitue par de l'acide chlorhydrique et/ou d'alumine, du trichlorosilane et du diphenyldichlorosilane et que l'on s~pare du milieu reactionnel le dichlorosilane forme au fur et a mesure de sa formation, puis sépare en fin de réaction le phényltrichlorosi-lane obtenu.
10~17~S
Le catalyseur est constitu~ par du chlorure d'aluminium renfermant une faible proportion d'un cocatalyseur. Lorsque le co-catalyseur est l'acide chlorhydrique, la quantité d'acide chlorhy-drique exprimee ponderalement est au plus egale à 30% et represen-te de preférence de 0,1 à 10% du poids du chlorure d'aluminium mis en oeuvre~. L'acide chlorhydrique peut être introduit tel quel, par exemple par barbotage d'acide à l'~tat gazeux, ou peut être introduit par l'intermediaire d'addition d'eau, l'eau reagissant sur le chlorure d'aluminium anhydre libère de l'acide chlorhydri-que. On peut également parvenir à la teneur choisie en acidechlorhydrique en exposant de facon adéquate le chlorure d'alumi-nium anhydre dans une atmosphère dont la teneur en humidité n'est pas nulle. On peut également introduire dans le milieu réactionnel tout composé susceptible de céder de l'eau qui réagira avec le chlorure d'aluminium.
L'alumine que l'on peut utiliser comme cocatalyseur est ajoutée de manière à ce qu'elle représente pondéralement parlant au plus 20% de la masse totale des chlorosilanes. La proportion préférée représente de 0,01 à 5% de la masse des chlorosilanes.
L'alumine peut être anhydre ou hydratée et avoir une grande ou une faible surface spécifique. Llemploi d'une alumine hydratée implique que l'on utilise simultanément comme cocatalyseur l'alumine et l'acide chlorhydrique.
Le chlorure d'aluminium peut etre utilisé dans des pro-portions pondérales allant de 0,1 à 10~ et de préf~rence de 0,5 a 5% par rapport au poids de chlorosilanes charg~s.
Les proportions des réactifs ne sont pas critiques. On utilise de préférence de 2 à 5 moles d'hydrogénosilane par mole de diphényldichlorosilane de manière à transformer totalement le di-phényldichlorosilane.
La temp~rature à laquelle est conduite la r~action estcomprise entre 30 et 200 et de préférence entre 50 et 120. L'éli-
- 2 -~(~6~7~S
mination du dichlorosilane est assurée en continu durant toute la durée de la r~action. Cette éliminatio~ est avantageusement r~ali-see en effectuant la réaction a reflux, et en distillant et sépa-rant le dichlorosilane au fur et a mesure de sa formation.
Le procedé est en g~neral réalise sous pression atmosphe-rique; il peut cependant être réalise sous pression inferieure ou supérieure a la pression atmosph~r~que. Pour une pression détermi-née, la temperature d0 reflux peut être réglée en ajustant la com-position du mélange. On peut a~nsi introduire initialement tous les r~actifs. On peut également introduire progressivement le trichloro-silane durant toute la réaction, ce qui permet de travailler a une température de reflux supérieure.
; Le procéde selon l'invention permet d'obtenir le dichloro-~ilane avec des rendements de 80% par rapport au trichlorosilane en-gagé.Le dichlorosilane présente un interêt industriel certain puis-qu'il permet de realiser des revêtements de silicium pur,apres de-composition à temperature élevée (epitaxie du silicium).Des depôts de silicium pur sont particulièrement recherchés dans le domaine des semi-conducteurs.Le procédé selon l'invention qui est réalisé
à une température relativement modérée permet ~galement d'obtenir du ph~nyltrichlorosilane.ce composé est appr~cie lors de la preparation de resines organosiliciques servant par exemple comme adhesifs ou ou pour l'isolation des conducteurs électriques.
Les exemples qui suivent illustrent l'invention, sans toutefois la limiter.
EXEMPLE 1.
On introduit dans un ballon 253 g de diphenyldichlorosila-ne et l0 g de chlorure d'aluminium renfermant 4% d'acide chlorhydri-que. (L'acide chlorhydrique a ete introduit par addition de 0,2 g d'eau au chlorure d'aluminium)~ On chauffe le m~lange a 100 et cou-le en 6 heuxes 314 g de trichlorosilane et maintient à 100 durant tout l'essai, tandis que les vapeurs s'echappant du ~allon sont ~1 10617~5 soumises à une distillation de maniere à séparer en tête de colon-ne le dichlorosilane et à recycler dans le ballon les produits ayant un point d'ébullition sup~rieur a celui du dichlorosilane (point d'ebullition du dichlorosilane: Eb760 : 8,3). On obtient ainsi un distillat de 55 g contenant 46 g de dichlorosilane et 9 g de trichlorosilane. Il reste dans le ballon 460,5 g d'un mélange, composé selon les données de l'analyse chromatographique par :
20,5% de trichlorosilane, 57,4% de phényltrichlorosilane et 14,9%
de diphényldichlorosilane. P~r rectification, on isole 44 g de dichlorosilane. Le rendement en dichlorosilane produit par rapport au txichlorosilane transformé est de 69,2%. Par distillation du m~lange restant dans le ballon, on isole 260 g de phényltrichloro-silane.
EXEMPLE 2.
On introduit dans un ballon 253 g de diphényldichlorosi-lane, 25 g de chlorure d'aluminium renfermant 4% d'acide chlorhy-drique et coule en 7 heures 384,5 g de trichlorosilane, tout en maintenant la masse réactionnelle a 70 et en distillant le di-chlorosilane. On obtient une fraction de 56,3 g contenant 98,3% de dichlorosilane. Il reste dans le ballon 525 g d'un m~lange contenant 76% de phényltrichlorosilane.
_XEMPLE 3.
On introduit dans le ballon 253 g de diphényldichlorosi-lane, 40 g de chlorure d'aluminium renfermant 4~ d'acide chlorhy-drique et coule en 6 heures 30 minutes 401,5 g de trichlorosilane, tout en maintenant la masse reactionnelle a 80~, et en distillant le dichlorosilane formé. On obtient une fraction de 75 g contenant 88,1~ de dichlorosilane. Il reste dans le ballon 533 g d'un mélan-ge contenant 73% de phényltrichlorosilane.
On place dans un ballon 253 g de diphenyldichlorosilane et 15 y de chlorure d'aluminium obtenu apres exposition de chlorure - 4 ~
~()6~7gs d'aluminium durant 15 minutes à l'air humide. On coule ensuite en 6 heures ~04 g de trichlorosilane, tout en maintenant la masse réactionnelle a 80, et en distillant le dichlorosilane form~.
On obtient une fraction de 82 g contenant 80,4% de dichlorosilane.
Il reste dans le ballon 567 g d'un m~lange contenant 68~ de phe-nyltrichlorosilane.
On a remplacé le chlorure d'aluminium de l'exemple pré-c~dent par un chlorure d'aluminium anhydre. On a alors observé que l!on n~obtenait pas ~e d~chlorosilane, toutes autres conditions opé-ratoires égales par ailleurs. Il s'avere donc nécessaire d'ajouterun cocatalyseur.
EXEMPLE 5.
On introduit dans un ballon 380 g de diphényldichlorosi-lane, 22,5 g de chlorure d'aluminium anhydre et 6,8 g d'alumine contenant 2,5% d'eau (surface spécifique de l'alumine: 133 m2/g) et coule en 6 h 30 mn 615 g de trichlorosilane, tout en maintenant la masse réactionnelle a 70 et en distillant le dichlorosilane formé. On obtient 112 g d'une fraction contenant 79,5% de dichlo-rosilane.
EXEMPLE 6.
On place dans un ballon 380 g de diphényldichlorosilane, 22,5 g de chlorure d'aluminium anhydre et 2,3 g d'alumine anhydre (surface spécifique: 0,1 m2/g). On coule en 6 h 50 mn 477 g de trichlorosilane, tout en maintenant la masse r~actionnelle a 70 et en distillant le dichlorosilane. On obtient une fraction de 76 g renfermant 74% de dichlorosilane. Par distillation du mélange demeuré dans le ballon, on obtient 370 g de phényltrichlorosilane.
EXE~lPLE 7.
On introduit dans un ballon 380 g de diphényldichlorosi-3C lane,22,5 g de chlorure d'aluminium anhydre et 0,2 g d'alumine hy-drat~e (teneur en eau: 27%; surface specifique :5,8 m2/g).On coule en 7 heures 478 g de trichlorosilane, tout en maintenant la masse reactionneIle ~ 70 et en distillant le dichlorosilane. On ob-tient une fraction de 77 g contenant 74% de dichlorosilane. Par distillation du melange demeure dans le ballon, on o~tient 362 g de phényltrichlorosilane.
EXEYIP liE 8 On introduit dans un ballon 380 g de diphenyldichloro-silane, 22,5 g de chlorure d'aluminium anhydre et 1,35 g d'alumine hydrat~e (alumine decrite a l'exemple 7). On coule en 7 h 20 mn 533 g de trichlorosilane, tout en maintenant la masse réaction-nelle a 70 et en distillant le dichlorosilane, On obtient unefraction de 87 g contenant 81,2% de dichlorosilane.
EXEMP~E 9 On introduit dans le ballon 380 g de diphenyldichloro-silane (dans lequel on a dissous prealablement par barbotage 0,7 g de gaz chlorhydrique) et 22,5 g de chlorure d'aluminium. On coule 80 cm de triçhlorosilane, porte le melange a 70 puis introduit progressivement en 7 h 30 mn 477 g de trichIorosilane tout en distillant le dichlorosilane forme au fur et à mesure de sa for-mation. On obtient un distillat de 79 g contenant 60,8 g de di-chlorosilane. Par distillation du melange demeure dans le ballon,on qbtient 356 g de phenyltrichlorosilane.
mination du dichlorosilane est assurée en continu durant toute la durée de la r~action. Cette éliminatio~ est avantageusement r~ali-see en effectuant la réaction a reflux, et en distillant et sépa-rant le dichlorosilane au fur et a mesure de sa formation.
Le procedé est en g~neral réalise sous pression atmosphe-rique; il peut cependant être réalise sous pression inferieure ou supérieure a la pression atmosph~r~que. Pour une pression détermi-née, la temperature d0 reflux peut être réglée en ajustant la com-position du mélange. On peut a~nsi introduire initialement tous les r~actifs. On peut également introduire progressivement le trichloro-silane durant toute la réaction, ce qui permet de travailler a une température de reflux supérieure.
; Le procéde selon l'invention permet d'obtenir le dichloro-~ilane avec des rendements de 80% par rapport au trichlorosilane en-gagé.Le dichlorosilane présente un interêt industriel certain puis-qu'il permet de realiser des revêtements de silicium pur,apres de-composition à temperature élevée (epitaxie du silicium).Des depôts de silicium pur sont particulièrement recherchés dans le domaine des semi-conducteurs.Le procédé selon l'invention qui est réalisé
à une température relativement modérée permet ~galement d'obtenir du ph~nyltrichlorosilane.ce composé est appr~cie lors de la preparation de resines organosiliciques servant par exemple comme adhesifs ou ou pour l'isolation des conducteurs électriques.
Les exemples qui suivent illustrent l'invention, sans toutefois la limiter.
EXEMPLE 1.
On introduit dans un ballon 253 g de diphenyldichlorosila-ne et l0 g de chlorure d'aluminium renfermant 4% d'acide chlorhydri-que. (L'acide chlorhydrique a ete introduit par addition de 0,2 g d'eau au chlorure d'aluminium)~ On chauffe le m~lange a 100 et cou-le en 6 heuxes 314 g de trichlorosilane et maintient à 100 durant tout l'essai, tandis que les vapeurs s'echappant du ~allon sont ~1 10617~5 soumises à une distillation de maniere à séparer en tête de colon-ne le dichlorosilane et à recycler dans le ballon les produits ayant un point d'ébullition sup~rieur a celui du dichlorosilane (point d'ebullition du dichlorosilane: Eb760 : 8,3). On obtient ainsi un distillat de 55 g contenant 46 g de dichlorosilane et 9 g de trichlorosilane. Il reste dans le ballon 460,5 g d'un mélange, composé selon les données de l'analyse chromatographique par :
20,5% de trichlorosilane, 57,4% de phényltrichlorosilane et 14,9%
de diphényldichlorosilane. P~r rectification, on isole 44 g de dichlorosilane. Le rendement en dichlorosilane produit par rapport au txichlorosilane transformé est de 69,2%. Par distillation du m~lange restant dans le ballon, on isole 260 g de phényltrichloro-silane.
EXEMPLE 2.
On introduit dans un ballon 253 g de diphényldichlorosi-lane, 25 g de chlorure d'aluminium renfermant 4% d'acide chlorhy-drique et coule en 7 heures 384,5 g de trichlorosilane, tout en maintenant la masse réactionnelle a 70 et en distillant le di-chlorosilane. On obtient une fraction de 56,3 g contenant 98,3% de dichlorosilane. Il reste dans le ballon 525 g d'un m~lange contenant 76% de phényltrichlorosilane.
_XEMPLE 3.
On introduit dans le ballon 253 g de diphényldichlorosi-lane, 40 g de chlorure d'aluminium renfermant 4~ d'acide chlorhy-drique et coule en 6 heures 30 minutes 401,5 g de trichlorosilane, tout en maintenant la masse reactionnelle a 80~, et en distillant le dichlorosilane formé. On obtient une fraction de 75 g contenant 88,1~ de dichlorosilane. Il reste dans le ballon 533 g d'un mélan-ge contenant 73% de phényltrichlorosilane.
On place dans un ballon 253 g de diphenyldichlorosilane et 15 y de chlorure d'aluminium obtenu apres exposition de chlorure - 4 ~
~()6~7gs d'aluminium durant 15 minutes à l'air humide. On coule ensuite en 6 heures ~04 g de trichlorosilane, tout en maintenant la masse réactionnelle a 80, et en distillant le dichlorosilane form~.
On obtient une fraction de 82 g contenant 80,4% de dichlorosilane.
Il reste dans le ballon 567 g d'un m~lange contenant 68~ de phe-nyltrichlorosilane.
On a remplacé le chlorure d'aluminium de l'exemple pré-c~dent par un chlorure d'aluminium anhydre. On a alors observé que l!on n~obtenait pas ~e d~chlorosilane, toutes autres conditions opé-ratoires égales par ailleurs. Il s'avere donc nécessaire d'ajouterun cocatalyseur.
EXEMPLE 5.
On introduit dans un ballon 380 g de diphényldichlorosi-lane, 22,5 g de chlorure d'aluminium anhydre et 6,8 g d'alumine contenant 2,5% d'eau (surface spécifique de l'alumine: 133 m2/g) et coule en 6 h 30 mn 615 g de trichlorosilane, tout en maintenant la masse réactionnelle a 70 et en distillant le dichlorosilane formé. On obtient 112 g d'une fraction contenant 79,5% de dichlo-rosilane.
EXEMPLE 6.
On place dans un ballon 380 g de diphényldichlorosilane, 22,5 g de chlorure d'aluminium anhydre et 2,3 g d'alumine anhydre (surface spécifique: 0,1 m2/g). On coule en 6 h 50 mn 477 g de trichlorosilane, tout en maintenant la masse r~actionnelle a 70 et en distillant le dichlorosilane. On obtient une fraction de 76 g renfermant 74% de dichlorosilane. Par distillation du mélange demeuré dans le ballon, on obtient 370 g de phényltrichlorosilane.
EXE~lPLE 7.
On introduit dans un ballon 380 g de diphényldichlorosi-3C lane,22,5 g de chlorure d'aluminium anhydre et 0,2 g d'alumine hy-drat~e (teneur en eau: 27%; surface specifique :5,8 m2/g).On coule en 7 heures 478 g de trichlorosilane, tout en maintenant la masse reactionneIle ~ 70 et en distillant le dichlorosilane. On ob-tient une fraction de 77 g contenant 74% de dichlorosilane. Par distillation du melange demeure dans le ballon, on o~tient 362 g de phényltrichlorosilane.
EXEYIP liE 8 On introduit dans un ballon 380 g de diphenyldichloro-silane, 22,5 g de chlorure d'aluminium anhydre et 1,35 g d'alumine hydrat~e (alumine decrite a l'exemple 7). On coule en 7 h 20 mn 533 g de trichlorosilane, tout en maintenant la masse réaction-nelle a 70 et en distillant le dichlorosilane, On obtient unefraction de 87 g contenant 81,2% de dichlorosilane.
EXEMP~E 9 On introduit dans le ballon 380 g de diphenyldichloro-silane (dans lequel on a dissous prealablement par barbotage 0,7 g de gaz chlorhydrique) et 22,5 g de chlorure d'aluminium. On coule 80 cm de triçhlorosilane, porte le melange a 70 puis introduit progressivement en 7 h 30 mn 477 g de trichIorosilane tout en distillant le dichlorosilane forme au fur et à mesure de sa for-mation. On obtient un distillat de 79 g contenant 60,8 g de di-chlorosilane. Par distillation du melange demeure dans le ballon,on qbtient 356 g de phenyltrichlorosilane.
Claims (16)
1. Procédé de préparation de dichlorosilane et de phényl-trichlorosilane, caractérisé en ce que l'on fait réagir en présence d'un catalyseur constitué par du chlorure d'aluminium et en présence d'une faible proportion d'un cocatalyseur constitué par de l'acide chlorhydrique et/ou d'alumine, du trichlorosilane et du diphényldichlorosilane, que l'on sépare du milieu réactionnel le dichlorosilane formé au fur et à mesure de sa formation et sépare ensuite en fin de réaction le phényltrichlorosilane obtenu, le chlorure d'aluminium étant utilisé dans une proportion pondé-rale allant de 0,1 à 10% par rapport au poids des chlorosilanes engagés, l'acide chlorhydrique lorsqu'utilisé comme cocatalyseur représentant pondéralement au plus 30% du poids du chlorure d'aluminium et l'alumine lorsqu'utilisée comme cocatalyseur représentant pondéralement au plus 20% de la masse des chloro-silanes.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la proportion pondérale de chlorure d'aluminium est comprise entre 0,5 et 5%.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cocatalyseur est l'acide chlorhydrique.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la quantité pondérale d'acide chlorhydrique est comprise entre 0,1 et 10%.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'acide chlorhydrique est engendré directement dans le milieu réactionnel par addition d'eau à l'état liquide ou à l'état vapeur.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cocatalyseur est l'alumine.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cocatalyseur est une alumine anhydre.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cocatalyseur est une alumine hydratée.
9. Procédé selon les revendications 6, 7 ou 8, carac-térisé en ce que l'alumine est utiliséeen une quantité pondérale comprise entre 0,01 et 5% de la masse des chlorosilanes.
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide chlorhydrique et l'alumine sont employés simulta-nément comme cocatalyseur.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'alumine utilisé est une alumine hydratée.
12. Procédé selon les revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que l'alumine est utilisée en une quantité
pondérale comprise entre 0,01 et 5% de la masse des chlorosilanes.
pondérale comprise entre 0,01 et 5% de la masse des chlorosilanes.
13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le trichlorosilane est utilisé à raison de 2 à 5 moles par mole de diphényldichlorosilane.
14. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction est effectuée à une température comprise entre 30 et 200°C.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite température est comprise entre 50 et 120°C.
16. Procédé selon les revendications 1, 14 ou 15, caractérisé en ce que la réaction est effectuée sous pression atmosphérique.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7426083A FR2279755A1 (fr) | 1974-07-26 | 1974-07-26 | Procede de preparation de chlorosilanes et emploi des chlorosilanes ainsi obtenus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1061795A true CA1061795A (fr) | 1979-09-04 |
Family
ID=9141779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA231,991A Expired CA1061795A (fr) | 1974-07-26 | 1975-07-22 | Procede de preparation de chlorosilanes |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3980686A (fr) |
| JP (1) | JPS5134117A (fr) |
| BE (1) | BE831767A (fr) |
| BR (1) | BR7504705A (fr) |
| CA (1) | CA1061795A (fr) |
| DE (1) | DE2533400C3 (fr) |
| FR (1) | FR2279755A1 (fr) |
| GB (1) | GB1492314A (fr) |
| IT (1) | IT1040067B (fr) |
| SU (1) | SU677665A3 (fr) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2728196C3 (de) * | 1977-06-23 | 1980-01-31 | Wacker-Chemie Gmbh, 8000 Muenchen | Verfahren zur Umwandlung von Organosilanen |
| US4889838A (en) * | 1983-12-22 | 1989-12-26 | Union Carbide Corporation And Plastics Company Inc. | Redistribution of organohalosilanes utilizing heat treated crystalline alumina catalysts |
| DE3712098A1 (de) * | 1987-04-10 | 1988-10-20 | Wacker Chemie Gmbh | Verfahren zur herstellung von disproportionierungsprodukten von dichlormethylsilan in gegenwart eines katalysators |
| FR2749848B1 (fr) * | 1996-06-12 | 1998-08-21 | Rhone Poulenc Chimie | Procede ameliore d'obtention d'organosilanes mettant en oeuvre une reaction de redistribution |
| FR2761360B1 (fr) * | 1997-03-27 | 1999-05-21 | Rhodia Chimie Sa | Procede ameliore d'obtention d'organosilanes mettant en oeuvre une reaction de redistribution |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2887500A (en) * | 1955-07-13 | 1959-05-19 | Gen Electric | Redistribution of organosilanes |
| US2900225A (en) * | 1956-06-25 | 1959-08-18 | Siemens Ag | Process for the production of sih2cl2 |
| US3044845A (en) * | 1958-09-30 | 1962-07-17 | Union Carbide Corp | Process for producing dichlorosilane |
| FR2036410A5 (fr) * | 1969-03-13 | 1970-12-24 | Rhone Poulenc Sa |
-
1974
- 1974-07-26 FR FR7426083A patent/FR2279755A1/fr active Granted
-
1975
- 1975-06-20 JP JP50075427A patent/JPS5134117A/ja active Granted
- 1975-07-22 CA CA231,991A patent/CA1061795A/fr not_active Expired
- 1975-07-23 US US05/598,268 patent/US3980686A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-07-23 BR BR7504705*A patent/BR7504705A/pt unknown
- 1975-07-25 IT IT25790/75A patent/IT1040067B/it active
- 1975-07-25 GB GB31305/75A patent/GB1492314A/en not_active Expired
- 1975-07-25 SU SU752155221A patent/SU677665A3/ru active
- 1975-07-25 DE DE2533400A patent/DE2533400C3/de not_active Expired
- 1975-07-25 BE BE158642A patent/BE831767A/fr unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5319577B2 (fr) | 1978-06-21 |
| BR7504705A (pt) | 1976-07-06 |
| US3980686A (en) | 1976-09-14 |
| IT1040067B (it) | 1979-12-20 |
| FR2279755A1 (fr) | 1976-02-20 |
| DE2533400C3 (de) | 1978-06-15 |
| SU677665A3 (ru) | 1979-07-30 |
| JPS5134117A (en) | 1976-03-23 |
| GB1492314A (en) | 1977-11-16 |
| DE2533400A1 (de) | 1976-02-05 |
| FR2279755B1 (fr) | 1977-03-18 |
| BE831767A (fr) | 1976-01-26 |
| DE2533400B2 (de) | 1977-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1124258A (fr) | Esterification directe en esters d'alkyle et d'acides siliciliques monomeriques et oligomeriques | |
| EP0466545A1 (fr) | Zéolithes à base de silice et d'oxydes d'éléments tétravalents, leur procédé de synthèse et leur application | |
| FR2526026A1 (fr) | Procede de traitement de residus contenant des disilanes riches en groupes alkyles | |
| CA1061795A (fr) | Procede de preparation de chlorosilanes | |
| FR2578256A1 (fr) | Carbamates de silyle, leur procede de preparation et leur utilisation pour la preparation de bis(aminoalkyl) disiloxanes. | |
| EP0314582B1 (fr) | Procédé d'hydroxylation de phénols et d'éthers de phénols | |
| WO2011024257A1 (fr) | Purification du chlorosilane à l'aide d'un composé d'amine | |
| JPH09227418A (ja) | アルキルクロリドの製法 | |
| JP2710382B2 (ja) | 高純度ジクロロシランの製造方法 | |
| CA1258359A (fr) | Procede de fabrication d'hydrogeno-silanes | |
| EP0063067B1 (fr) | Procédé de fabrication de silane | |
| CA1047227A (fr) | Dismutation du trichlorosilane en presence de tetraalcoyluree_ | |
| CA1047226A (fr) | Dismutation du trichlorosilane en presence de pyrrolidone n substituee | |
| KR20200019721A (ko) | 1,1,1-트리클로로디실란의 합성 | |
| EP0093640B1 (fr) | Procédé de fabrication de silane à partir de trichlorosilane | |
| JP2713676B2 (ja) | ３−［ｎ−（２−アミノエチル）］アミノプロピルアルコキシシランの製造方法とその製造装置 | |
| JP4904030B2 (ja) | ボラジン化合物の製造方法 | |
| KR20160144550A (ko) | 아미노실란으로부터 Si-O 결합을 갖는 화합물을 제거하는 방법 | |
| TWI726508B (zh) | 用於降低含鹵矽烷的組合物中之硼化合物含量的方法 | |
| CN102307883B (zh) | 生产和稳定氨基硅烷低聚物的方法 | |
| JP4498152B2 (ja) | トリメチルシランの精製方法 | |
| SU1766925A1 (ru) | Способ получени водородсодержащих хлор- и органохлорсиланов | |
| JPH06211878A (ja) | ３−［ｎ−（２−アミノエチル）］アミノプロピルアルコキシシランの連続的製造方法及びその製造装置 | |
| FR2545827A1 (fr) | Procede de preparation d'organosiloxanes et d'halogenures d'alkyle a partir de dialkyldialcoxysilanes | |
| JPH01113395A (ja) | アルキルハロシラン中のオレフィン含有量の低減方法 |