CH501671A

CH501671A - Tetramethyl ortho silicate prepn.

Info

Publication number: CH501671A
Application number: CH642369A
Authority: CH
Inventors: Arnold Dr Lenz; Rogler Walter
Original assignee: Dynamit Nobel Ag
Priority date: 1967-09-21
Filing date: 1969-04-28
Publication date: 1971-01-15
Also published as: AT288430B

Abstract

The parent patent (No. 166837) describes the production of tetramethyl silicate (I) by reaction of silicon, iron silicate, ferrosilicon or their mixtures with methanol in the presence of an alkaline catalyst (Na methylate) at temps. between 15 degrees C and the boiling pt. of the reaction mixture, pref. at normal pressures. - In the present process the catalyst used is the methylate of lithium, potassium, rubidium or caesium or their mixtures. These catalyst may be used in mixture with sodium methylate.

Description

  

  Verfahren zur Herstellung von Orthokieselsäuretetramethylester    Gegenstand des Hauptpatents ist ein Verfahren zur  Herstellung von Orthokieselsäuretetramethylester durch  Umsetzung von Silicium, Eisensilicid, Ferrosilicium oder  Gemischen derselben mit Methanol in Gegenwart eines  alkalischen Katalysators, welches dadurch gekennzeich  net ist, dass man als alkalischen Katalysator     Natriumme-          thylat    verwendet, und die Umsetzung bei Temperaturen  von etwa 15 C bis zum Siedepunkt des Reaktionsgemi  sches und vorzugsweise bei Normaldruck ablaufen  lässt.  



  In Abänderung des Verfahrens zur Herstellung von  Orthokieselsäuretetramethylester gemäss dem Hauptpa  tent wurde nun gefunden, dass man als alkalische  Katalysatoren anstelle von Natriummethylat auch andere  Alkalimethylate, insbesondere Lithium- und     Kaliumme-          thylat,    einsetzen kann. Grundsätzlcih sind gemäss dieser  Erfindung auch Rubidium- und Cäsiummethylat als  Katalysatoren geeignet. Wegen der höheren Kosten für  letztere sind jedoch die Li- und K-Verbindungen vorzu  ziehen. Erfindungsgemäss werden also jeweils die Alkali  methylate ausser Natriummethylat als Katalysatoren ein  gesetzt. Sie lassen sich allerdings auch in Form von  Mischungen derselben oder in Form von Mischungen mit  Natriummethylat anwenden.  



  Die Versuchsbedingungen und Apparate für die  Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens sind  ganz analog den Angaben im Hauptpatent.  



  Auch kann so verfahren werden, dass man vor der  Reaktion anstelle von Lithium-, Kalium-,     Rubidium-          oder    Cäsiummethylat solche Substanzen zusetzt, welche  mit dem Methanol im Reaktionsgemisch vor oder wäh  rend der Kieselsäureester-Bildung diese Methylate bil  den.  



  <I>Beispiel 1</I>  In einem 1-Liter-Rührwerksbehälter mit     Rückfluss-          kühler    wurden 50 g eines feinkörnigen Ferrosiliciums mit  90 Gew.-% Silicium (Korndurchmesser 10  ) mit 1 kg  einer 38%igen Kaliummethylat-Lösung in Methanol ver  setzt. Die Prozentangabe bezieht sich auf die Lösung.  Leichte Wasserstoffentwicklung setzte bereits bei Raum  temperatur ein, die sich bei Aufheizung auf     Rückflussde-          stillation    auf ca. 2001 H2/Stunde steigerte. Gegen Ende    der Reaktion mussten insgesamt<B>195</B> Methanol nachge  füllt werden, um ein Auskristallisieren des Methylates zu  verhindern. Nach 2 Stunden war die Esterbildung prak  tisch beendet. Das Ester-Methanol-Gemisch wurde abde  stilliert und analysiert.  



  Die bei der Destillation anfallenden 850 g Flüssigkeit  enthielten 27 Gew.-% Orthokieselsäuretetramethylester.  Die Ausbeute an Orthokieselsäuretetrametylester in Be  zug auf das zu     95%    umgesetzte Silicium betrug     1000/o,     die Gesamtausbeute in Bezug auf Si somit 95%.  



  <I>Beispiel 2</I>  Es wurde verfahren wie in Beispiel 1, nur dass eine  11%ige Lithiummethylat-Lösung eingesetzt wurde. Die       HZ-Entwicklung    betrug durchschnittlich 101/h und war  nach 8 Stunden Laufzeit nahezu beendet. Gegen Ende  der Reaktion mussten 195 g Methanol zugegeben werden,  um ein Auskristallisieren von Lithiummethylat zu verhin  dern. 926 g eines Ester-Methanol-Gemisches, das 25%  Orthokieselsäuretetramethylester enthielt, wurden abge  zogen. Die Gesamtausbeute betrug 95%.



  Process for the production of tetramethyl orthosilicate The subject of the main patent is a process for the production of tetramethyl orthosilicate by reacting silicon, iron silicide, ferrosilicon or mixtures thereof with methanol in the presence of an alkaline catalyst, which is characterized in that sodium methylate is used as the alkaline catalyst, and the reaction can be carried out at temperatures from about 15 ° C. to the boiling point of the reaction mixture and preferably at normal pressure.



  In a modification of the process for the preparation of tetramethyl orthosilicates according to the main patent, it has now been found that other alkali methylates, in particular lithium and potassium methylate, can also be used as alkaline catalysts instead of sodium methylate. In principle, rubidium and cesium methylate are also suitable as catalysts according to this invention. However, because of the higher cost of the latter, the Li and K connections are preferable. According to the invention, the alkali methylates are used as catalysts in addition to sodium methylate. However, they can also be used in the form of mixtures thereof or in the form of mixtures with sodium methylate.



  The experimental conditions and apparatus for carrying out the process according to the invention are entirely analogous to the information in the main patent.



  It is also possible to proceed in such a way that, before the reaction, instead of lithium, potassium, rubidium or cesium methylate, substances are added which form these methylates with the methanol in the reaction mixture before or during the silicic acid ester formation.



  <I> Example 1 </I> In a 1 liter agitator vessel with a reflux condenser, 50 g of a fine-grain ferrosilicon with 90% by weight silicon (grain diameter 10) were mixed with 1 kg of a 38% potassium methylate solution in methanol puts. The percentage refers to the solution. A slight evolution of hydrogen began at room temperature, which increased to approx. 2001 H2 / hour when heated to reflux distillation. Towards the end of the reaction, a total of <B> 195 </B> methanol had to be refilled in order to prevent the methylate from crystallizing out. After 2 hours the ester formation was practically complete. The ester-methanol mixture was distilled off and analyzed.



  The 850 g of liquid obtained in the distillation contained 27% by weight of tetramethyl orthosilicate. The yield of tetramethyl orthosilicate in relation to the 95% converted silicon was 1000 / o, and the overall yield in relation to Si was thus 95%.



  <I> Example 2 </I> The procedure was as in Example 1, except that an 11% strength lithium methylate solution was used. The HZ development averaged 101 / h and was almost complete after 8 hours of running. Towards the end of the reaction, 195 g of methanol had to be added in order to prevent lithium methylate from crystallizing out. 926 g of an ester-methanol mixture containing 25% tetramethyl orthosilicate were withdrawn. The overall yield was 95%.

Claims

PATENT CLAIM Process for the production of orthosilicic acid tetra methyl ester by reacting silicon, iron silicide, ferrosilicon or mixtures thereof with methanol in the presence of an alkaline catalyst, characterized in that lithium methylate, potassium methylate, rubidium methylate or cesium methylate or mixtures of these alcoholates are used as the alkaline catalyst and the reaction can ablau fen at temperatures of 15 C to the boiling point of the reaction mixture.

Note from the Federal Office for Intellectual Property: If parts of the description are inconsistent with the definition of the invention given in the patent claim, so it should be remembered that according to Art. 51 of the Patent Act, the patent claim is decisive for the material scope of the patent.