CN102470355A - 处理氨基官能的聚合物催化剂前体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方法，用于处理含大量水的氨基官能的聚合物催化剂前体，同时保留其内部多孔结构及其外部球形，来形成催化剂，在其中该催化剂前体是在适度的温度和减压下处理的，来制备水含量低于2.5重量%的催化剂。该方法优选整合到工业规模方法，用于由硅烷来制备二氯硅烷，甲硅烷，硅烷，或者太阳能硅或者半导体硅。

Description

处理氨基官能的聚合物催化剂前体的方法
本发明涉及一种方法，用于处理含大量水的氨基官能的聚合物催化剂前体，同时保留其内部多孔结构及其外部球形，来形成催化剂，在其中该催化剂前体是在适度的温度和减压下处理的，来制备水含量低于2.5重量%的催化剂。该方法优选整合到工业规模方法，特别是整合到工业规模方法中用于由甲硅烷(SiH4)来制备二氯硅烷，一氯硅烷，甲硅烷或者超纯硅。
已经发现一种特别经济的由三氯硅烷(TCS，HSiCl3)来制备甲硅烷(SiH4)，一氯硅烷(ClSiH3)以及二氯硅烷(DCS，H2SiCl2)的方法是歧化反应，并且形成了关联产物四氯化硅(STC，SiCl4)。为了更快地建立化学平衡，由较高氯化的硅烷(通常是三氯硅烷)来制备低氯化的硅烷(例如甲硅烷，一氯硅烷或者二氯硅烷)的歧化反应是在催化剂存在下进行的。这包括了在两个硅烷分子之间的氢原子和氯原子的交换，其通常是根据通用反应等式(1)来进行的，其被称作歧化反应。这里x可以是0-3的值，y是1-4的值，并且前提条件为该硅原子是四价的。
HxSiCl4-x+HySiCl4-y → Hx+1SiCl4-x-1+ Hy-1SiCl4-y+1 (1)
通常将三氯硅烷在合适的催化剂上进行歧化。所用的催化剂大多是仲胺或者叔胺，或者季铵盐。
在使用催化剂时至关重要的是避免形成不期望的副产物和引入杂质。当要从硅烷中分离超纯硅时更是如此。在这种情况中，甚至ppb到ppt范围（质量含量）的杂质也是麻烦的。
将多个相继进行的反应相组合能够通过来歧化反应以三步制备甲硅烷：由三氯硅烷至二氯硅烷经由一氯硅烷，最后到甲硅烷，并且形成四氯化硅。反应和物质分离最佳可能的整合是通过反应性精馏来提供的。该歧化反应是这样的反应，它的转化率受限于化学平衡，这样需要从未转化的原料中除去反应产物，来驱动整个方法中的转化率达到最终完成。
通常，将市售的催化剂进行处理来将它们转化成它们的活性形式。这可以通过氢气处理(Wasserstoffbegasung)或者催化活性中心的电子环境的改变，例如通过氧化或者还原，来实现。在使用含水物质作为催化剂用于催化对水敏感性化合物的情况中，有利的是除去水来防止水解。在这些情况中催化剂活性经常还会受到系统中的水成分损害。
为了除水(其大多通过形成氢键来强键合到催化剂上)，典型的是用其他极性非质子或者极性质子溶剂来代替。所用的溶剂大多是有机物质，例如醇或者酮，其大多还必须在使用该催化剂之前，在随后的加工步骤中重新除去。这样的方法具有缺点，即，它们具有许多的方法步骤，并且作为结果是费力的。在所述的情况中，另外产生了大量的溶剂和置换的水的混合物，其必须以不便的和昂贵的方式来后处理。
DE10057521A1公开了一种歧化催化剂，其包含用二乙烯基苯交联的聚苯乙烯树脂，具有叔胺基团，其是通过苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的直接氨基甲基化来制备的。这种催化剂首先用高纯净水清洗，然后用甲醇，特别是用沸腾的甲醇清洗。随后，依靠未明确说明的加热、抽真空或者汽提来除去该催化剂的残留甲醇。
本发明的目标是开发一种备选的，更生态的用于催化剂制备的方法，其避免了上述的缺点。更优选地，因此制备的该催化剂应当能够用于歧化超高纯度卤代硅烷的方法，特别是没有发生这些卤代硅烷的分解或者污染。
该目标是通过具有权利要求1特征的方法和根据权利要求17特征的用途来实现的。特别优选的实施方案在从属权利要求中提出，并且在说明书中详述。
已经令人惊讶地发现本发明的方法甚至能够处理多孔的含水的氨基官能的有机聚合物催化剂前体，特别是在以无溶剂方法来进行，来在减压下和低于200℃，更佳的是低于150℃的温度来形成催化剂，并且保留了所述结构和催化活性和/或激活了该催化活性；更特别地，获得了一种基本上无水的催化剂。通过本发明的处理，该前体的多孔内部结构和/或外部形状得以保留在该催化剂中。以此方式处理的催化剂的催化活性和使用寿命非常适于以工业规模来歧化高级卤代硅烷。
通常，全部的氨基官能的二乙烯基苯-苯乙烯共聚物可以作为该催化剂前体，通过本发明的方法来处理。优选给出的是通过本发明的方法来处理二烷基氨基-或者二烷基氨基甲基-官能化的二乙烯基苯-苯乙烯共聚物或者三烷基铵-或者三烷基铵亚甲基-官能化的二乙烯基苯-苯乙烯共聚物，目的是优选的适于作为用于卤代硅烷的歧化催化剂。
下式表示了上述官能化的二乙烯基苯-苯乙烯共聚物理想形式的结构：
Figure 812313DEST_PATH_IMAGE001
其中R'是聚合物载体，特别是二乙烯基苯交联的聚苯乙烯，即，二乙烯基苯-苯乙烯共聚物，烷基独立地优选是甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基或者异丁基，和
Figure 729454DEST_PATH_IMAGE002
独立的是阴离子，例如但不排他的是
Figure 509191DEST_PATH_IMAGE003
(羟基)，Cl-(氯化物)，CH3COO-(乙酸根)或者HCOO-(甲酸根)，特别是
Figure 966717DEST_PATH_IMAGE004
。
除了所述的二甲基氨基官能化的用二乙烯基苯交联的聚苯乙烯树脂之外，还可以通过本发明的方法干燥另外的用叔氨和/或季铵基官能化的用二乙烯基苯交联的多孔聚苯乙烯树脂。同样优选的催化剂前体包括含氮的碱性路易斯化合物，其是通过与氨基，吡啶，吡嗪，吩嗪，吖啶，喹啉或者菲咯啉基团，和具有高比表面积的化合物例如分子筛，聚合物改性的分子筛或者乙烯基树脂聚合或者共聚来制备的。优选给出的是多氨基官能的多孔聚合物，特别是乙烯基吡啶聚合物(聚乙烯基吡啶)或者乙烯基吡啶共聚物，例如与乙烯基吡啶和苯乙烯或者二乙烯基苯的共聚物。乙烯基吡啶含量有利地是主要的。
已经发现本发明的方法特别适于具有叔氨基的用二乙烯基苯交联的聚苯乙烯树脂作为催化剂前体，例如Amberlyst® A 21，一种离子交换树脂，其基于二乙烯基苯交联的聚苯乙烯树脂，在树脂的聚合物主链上的具有二甲基氨基。同样可以通过这样的方式来处理Amberlyst® A 26 OH，其基于季三甲基铵官能化的二乙烯基苯-苯乙烯共聚物，并且具有高多孔结构。该催化剂的平均粒径典型地是0.5-0.6mm。
甚至在大量的封闭的容易挥发或者不容易挥发的物质例如水存在于多孔到大孔催化剂前体(孔径大于200埃)的腔室的情况中(例如Amberlyst® A 21的情况中)，催化剂可以通过在减压(与真空同义)下处理所述前体和任选地使其经受高到低于200℃的适度热处理来制备。优选给出的是在低于150℃处理。因此制备的催化剂是这样获得的，即，具有保留的结构，即，保留了待活化的催化剂前体的内部和/或外部结构或者形态和性能。
已经发现纯粹的热处理该催化剂前体来用于基本完全除去不易挥发性物质例如水并非一种选项。活性中心和大多所用的有机载体材料例如二乙烯基苯-苯乙烯共聚物，未处理催化剂或者催化剂前体不能长时间暴露于高温而无结构改变和/或分解，如实施例所示。
作为用于歧化卤代硅烷的催化剂，另外为了安全原因（由于硅烷的易燃性）以及为了防止硅烷的污染，必须防止与氧气接触。硅烷与水的接触会另外地产生麻烦的固体二氧化硅沉积，其会削弱该催化剂的活性。
本发明因此提供一种方法，其用于处理含水的氨基官能的有机聚合物催化剂前体，特别是无溶剂催化剂前体，来形成催化剂，该方法是通过在低于200℃和减压下(即，比常压或者环境压力低的压力)处理该催化剂前体以获得催化剂，所述催化剂优选的水含量低于2.5重量%，优选的水含量是0.00001-2重量%。根据本发明，“有机”被理解为表示一种催化剂前体，其至少部分包含有机化合物。它们通常是氨基官能化的聚合物或者共聚物。
特别优选的是将该含水的催化剂前体在干燥的气体或者气体混合物和减压下进行处理。通常，可以使用空气或者惰性气体，其的残留湿气含量优选低于1000ppm(质量含量)，例如是1000ppm-0.01 ppt，特别是低于200ppm，更优选低于50ppm，特别优选低于5ppm。
为了最优地处理该催化剂前体，所述处理是在流动气体或者气体混合物下进行的，优选在惰性气氛中进行，特别是在流动的惰性气氛和减压下进行。该气体流量或者惰性气体流量优选是0.0001-10m3/h，更优选0.0001-1.5m3/h，大约0.5-1.25m3/h的值在工业规模上是优选的。
本发明特别涉及一种方法，用于处理含大量水的氨基官能的催化剂前体，同时保留其内部和/或外部结构，特别是其内部多孔结构和外部形状，来形成催化剂，在其中将该催化剂前体在适度的温度和减压下处理来制备基本无水的催化剂，特别是水含量低于2.5重量%，优选0.00001-2重量%的催化剂。优选给出的是低于100℃和在0.001-100mbar，优选0.001-70mbar压力处理。可测出的水含量的波动范围可以是+/-0.3重量%。
水含量可以例如根据Karl Fischer(Karl Fischer Titration，DIN 5777)来测量。通过本发明的方法可调节的该氨基官能的催化剂的水含量有利的是0(即，通过KF不能测出)到2.5重量%，特别是0.0001重量%-2重量%，优选0.001-1.8重量%，更优选0.001-1.0重量%，进一步优选0.001-0.8重量%，更好地是0.001-0.5重量%，0.001-0.4重量%或者0.0001-0.3重量%。同时，本发明的方法步骤的组合能够在避免使用有机溶剂情况下保留该催化剂的结构。
该方法优选是一种工业规模方法，优选整合到或者分配到工业规模方法中，用于由硅烷来制备二氯硅烷，硅烷，一直到太阳能或者半导体硅。通常，该方法可以分配到在催化剂使用寿命周期中作为不连续方法所提到的方法中。
一种含大量水的氨基官能的催化剂前体通常包含大于10重量%的水，基于其总重量。该水含量可以为至多60重量%和更高，特别是在水洗的和任选的过滤的催化剂前体的情况中更是如此。优选的是在处理之前用水，特别是软化水或者去离子水清洗该含水的催化剂前体。例如依靠压力清洗来进行。通过本发明的方法能够优选省掉用溶剂替代水。
同样地，该含水的氨基官能的催化剂前体还可以在通过在本发明的处理之前才通过用水清洗由例如未处理催化剂来形成，该未处理催化剂由于它的污染情况而不能用于制备或者歧化高纯度硅烷的方法。这在下面的情况中是特别重要的：将卤代硅烷歧化到低卤代硅烷或者到甲硅烷，特别是作为用于生产太阳能或者半导体硅的起始材料。
对于本申请而言，将该未处理催化剂用蒸馏水，重蒸水，优选用高纯度去离子水清洗，然后作为该催化剂前体而存在。作为这种手段的结果，该前体的水含量会明显大于总重量的10重量%，特别是高到80重量%。通常，该水含量大约是30-70重量%，优选大约45-60重量%，基于总重量。
由所述催化剂前体的这些高的水含量出发，灵敏调整干燥方法是必需的，来干燥该热敏的氨基官能的催化剂前体，而不发生分解或者不削弱该催化剂的活性，来工业规模地获得催化剂，其优选适于所述的歧化。在该催化剂前体处理中非常成问题的是在处理该催化剂前体过程中的分解反应，转化或者渗出。
另外优选的是将水洗的或者未处理的催化剂前体以基本上无溶剂的方式用于本发明的方法中。当该前体或者未处理催化剂还没有另外的用溶剂或者含溶剂的混合物例如醇处理时，该催化剂前体被认为是基本上无溶剂的。
在一种备选选项中，一种优选的制备该催化剂的方法包含以下步骤：1)用水清洗催化剂前体或者未处理催化剂来形成该催化剂前体，特别是清洗常规的市售催化剂，优选氨基官能的催化剂，其中优选用蒸馏水，更优选用高纯度去离子水清洗；在步骤2)中，通过施加减压或者真空和任选地同时调节温度，特别是高到200℃的温度，来无另外的处理制备该含水的催化剂前体，来形成该催化剂；和任选的在步骤3)中，依靠惰性气体或者干燥空气来破坏该真空；并且该催化剂是在步骤2)或者3)之后获得的。在另外的步骤中，该催化剂可以与卤代硅烷接触来歧化。在所施加的真空下的温度调节优选确保处理过程中温度是15℃-200℃。该前体优选是在真空和升高温度，更优选低于150℃的温度处理的。在一种备选方案中，所述方法还可以不使用步骤1)来进行。
在所述方法的一种特别有利的实施方案中，该催化剂是通过处理氨基官能的多孔和含水的催化剂前体来制备的，任选地基本上保留内部和/或外部结构。该前体的水含量可以高到60重量%。特别地，多孔结构和/或外部结构，优选内部和/或外部结构或者形状，特别是该催化剂(前体)的表面中除水后得以基本保留。
所述结构，特别是多孔内部结构以及外部形状的保留对于该催化剂的活性以及在反应器中尽可能长的使用寿命来说是必要的。对于催化剂活性来说，必须确保活性中心的可达到性，以及反应物流体即，液体或者气态物质必须良好流动通过和绕流。该催化剂的活性中心保持来对于待转化的物质是可到达的和活性的。在任何情况中应避免该催化剂前体的结构崩塌或者热敏材料的分解。在常规的、纯热干燥该催化剂前体的情况中，所述结构在处理过程中发生了改变；特别已经发现该多孔结构变得被渗出的结晶物质掺入。这在纯热干燥之后，通过结晶沉积物，或者通常通过图3和4的微粒催化剂的外表面上的沉积物而变得特别清楚可见。
用惰性气体，特别是用氮气、氩气或者氦气来消除减压或者真空使得该催化剂能够以基本上无氧的方式来制备。活性中心的部分氧化会削弱催化活性和导致如开始时详细说明的那样的在制备甲硅烷中的安全风险。这对于制备实际上可用于歧化高纯卤代硅烷的催化剂的Amberlyst® A 21来说更是如此。
高纯卤代硅烷被理解为表示这些硅烷，它们的总计全部污染物，特别是所有所谓的“金属”污染物的污染物量低于1ppm-0.0001 ppt，优选100 ppb-0.0001 ppt，更优选10 ppb-0.0001 ppt，更好的是1 ppb-0.0001 ppt(质量)。通常，这样的污染物量对于铁、硼、磷和铝元素来说是期望的。
在减压下处理该催化剂前体的方法因此还包含依靠气体或者气体混合物，例如干燥的空气或者惰性气体，特别是用干燥的惰性气体来破坏真空。在一种方法的变化中，该催化剂前体甚至在减压建立之前可以在惰性气体中存储。优选给出的是将惰性气流通过该催化剂前体，然后建立减压。
特别有利的是在处理过程中使该催化剂前体，该催化剂或者这二者的混合物运动。
在本发明的处理之后，该催化剂特别是在室温可以与卤代硅烷接触。根据本发明，通过所述方法制备或者获得的催化剂适于歧化含氢-和卤素的通式I的硅化合物，特别是高纯卤代硅烷HnSimX(2m+2-n)(I)，这里X彼此独立地是氟，氯，溴和/或碘，和n和m每个是整数，以使得1≤n<(2m+2)和1≤m≤12。当 X是氯时，m优选是1或者2，更优选是1。该催化剂因此更优选适于歧化HSiCl3，H2SiCl2，H3SiCl或者含有至少两种上述化合物的混合物。
该催化剂前体优选是在-196℃到200℃，特别是15℃-175℃，优选15℃-150℃，更优选20℃-135℃，非常特别优选20℃-110℃的温度范围内处理的，其中特别优选在此给出的温度范围是20℃-95℃。通常，该处理是在建立了下面温度范围的温度之后进行的：60℃-140℃，特别是60℃-95℃，即，在60，65，70，75，80，85，90，95℃以及在每种情况中全部的中间温度值，优选在减压下和任选地使该催化剂前体或者所形成的催化剂和前体的混合物运动来进行的。
优选的是该处理是在0.0001mbar-1012mbar(mbar绝对值)的减压进行的。特别地，该减压是0.005mbar-800mbar，优选0.01mbar-600mbar，更优选0.05-400mbar，另外优选0.05mbar-200mbar，更有利的是0.05mbar-100mbar，特别是0.1mbar-80mbar，更好的是0.1mbar-50mbar，甚至更好的是0.001-5mbar；该压力甚至更优选低于1mbar。优选给出的是在升高温度，特别是在15℃-180℃，更优选20℃-150℃的温度建立50mbar-200mbar，优选低到小于1mbar到50mbar的减压或者真空。
对于氨基官能的，含水的催化剂前体来说，已经发现为了调节小于2重量%，优选小于0.8重量%-小于0.5重量%的水含量，同时保留其结构，特别有利的是在80℃-140℃的温度范围和50mbar-200mbar，低到小于1mbar的减压下进行处理。另外，在这些条件下，干燥可以在工业规模上可接受的加工持续时间内进行。
本发明方法另外一种具体的优点是甚至在工业规模上，它确保了保留待活化的催化剂前体的结构。有利地，可以干燥1 kg-10t，特别是1-1000 kg，优选10-500 kg的催化剂前体的每一方法批次，而无任何明显的结构变化或者分解。
为了进行本发明的方法，所述处理可以在这样的设备中进行，其包含容纳器，特别是反应器，存储器或者容器，其具有用于装满和任选地排空所述设备的装置，以及用于排出液体或者气态物质的装置。借助于该用于填充和任选的排空所述设备的装置，可以引入所述催化剂前体，反应物可以分批或者连续加入，并且稍后可以除去耗尽的催化剂。根据本发明，这种设备适于在上述的减压下，在常压或者在高压下运行。另外，该容器优选分配有加热和/或冷却设备。有利地，该容器配有搅拌设备和/或是可旋转的。该设备还具有惰性气体供给。用于进行本发明方法的特别优选的设备包括桨式干燥器，过滤器干燥器或者带搅拌装置的反应器，其配有真空系统，加热和/或冷却设备和惰性气体供给。
本发明还提供配有真空系统，加热和/或冷却设备和惰性气体供给的桨式干燥器，过滤器干燥器或者带搅拌装置的反应器的用途，其用于由含水的氨基官能化的催化剂前体来制备所述催化剂。
本发明同样提供了本发明方法所制备的催化剂的用途，其用于歧化氯硅烷，特别是用于由更高取代的氯硅烷来制备二氯硅烷，一氯硅烷或者甲硅烷。所制备的催化剂优选可以用于歧化(i)三氯硅烷以获得甲硅烷，一氯硅烷，二氯硅烷和四氯硅烷或者包含至少两种所述化合物的混合物，或者(ii)二氯硅烷可以用于获得甲硅烷，一氯硅烷，三氯硅烷和四氯化硅或者至少两种所述化合物的混合物。
下面的例子用于说明本发明的方法，而非将所述方法限制到其中。图1-5表示了在下文所述的处理方法之前和之后，Amberlyst® A 21(大约25m2/g，平均孔径400埃)的性能和形态性质的目视变化。
图1：在130℃和10-20mbar干燥5 h之后的催化剂(标尺500µm)。
图2：未干燥的催化剂(标尺500µm)。
图3：在175℃干燥5h的催化剂，具有渗出(标尺500µm)。
图4：在250℃干燥5h的催化剂，具有结晶渗出(标尺500µm)。
图5：未干燥的催化剂(更大的解析度；标尺500µm)。
实施例系列 1
实施例 1.1
将80.1g的Amberlyst® A21(Rohm Haas，初始水含量是大约55重量%)称重到具有强烈冷凝器和搅拌器的500ml四颈烧瓶中。在大约95℃的底部温度和油浴中进行8h干燥，压力是<1mbar(旋叶泵)。其后暴露于干燥氮气，并且冷却到环境温度。该干燥的催化剂的水含量是依靠Karl Fischer滴定(DIN 51777)来测量的并且是0.3重量%。
催化剂应用技术测试：将29.1g的干燥的催化剂在具有冷凝器和气体出口的烧瓶中用250ml三氯硅烷(GC>99.9%)覆盖，5h后取样用于GC。除了三氯硅烷87.8(GC%)之外，还存在着四氯化硅和溶解于该混合物中的容易挥发的二氯硅烷和一氯硅烷反应产物。
对比例 1.2
初始水含量大约55重量%的未处理的Amberlyst® A21催化剂的应用技术测试。将1g的该催化剂初始装入到具有温度计、冷凝器和气体出口的烧瓶中，并且依靠25ml滴液漏斗计量入10ml的四氯化硅。立即发生了剧烈的反应，其伴随着温度从24升高到37℃和形成HCl酸雾，直到水成分已经与四氯化硅的反应掉为止。反应混合物的分析显示形成了不同的硅氧烷和缩合产物，直到并且包括二氧化硅沉积物。在它的初始形式中，该催化剂不适于转化对水解敏感的物质例如三氯硅烷。
实施例系列 2
检查了根据实施例1.1，3.1，3.2，3.3，4.1，4.2和4.3所述制备的催化剂它们的催化活性。
为此目的，在250 cm3四颈烧瓶(具有滴液漏斗、内部温度计、取样隔片和气体出口)中初始装入20g各自的催化剂，并且在30-31℃的水浴中快速加入100g三氯硅烷(TCS)，依靠磁搅拌器连续搅拌。在给定的测量时间之后，借助于GC注射器通过隔片取样，并且依靠GC分析歧化产物的形成，特别是不容易挥发的四氯化硅(SiCl4)的形成。
从气体出口逸出的气态产物(包括所形成的甲硅烷)被引入到甲醇钠溶液中。
根据实施例1.1，3.2，3.3，4.1所述制备的催化剂全部表现出相对高的歧化活性。根据3.1制备的催化剂表现出中等的歧化活性，根据4.2和4.3制备的催化剂仅仅表现出低的催化活性，和根据4.3制备的催化剂具有最低的活性。
实施例系列 3
用于测试的通用方法：向2L圆底烧瓶中初始加入300g的Amberlyst® A 21催化剂，该催化剂是通过单个实施例中所述的方法来干燥的(大约50%的烧瓶体积)，然后经由滴液漏斗在1分钟内加入1500g的SiCl4。使用温度计监控温度曲线。
实施例 3.1
将1 kg未处理的Amberlyst® A21催化剂(初始水含量是大约55重量%)在110℃的旋转干燥器中在环境压力干燥11小时。依靠Karl Fischer滴定(DIN 51777)所测量的水含量是1.7%。
当加入 SiCl4时，观察到强烈的反应。将烧瓶内容物非常强的加热到大于110℃，伴随着明显的气体形成和爆沸。
实施例 3.2
将350kg未处理的Amberlyst® A21催化剂(初始水含量大约55重量%)在1m3桨式干燥器中90℃和20转/分干燥12小时。在这个过程中，将干燥氮气吹过该干燥器底部，流量是1m3/h，并且将真空逐渐从60mbar降低到<1mbar。依靠Karl Fischer滴定(DIN 51777)所测量的水含量是0.5%。当加入 SiCl4时，烧瓶内容物稍微升温到最大40℃，在该过程中观察到仅仅较少的气体形成。
实施例 3.3
将350kg未处理的Amberlyst® A21催化剂(初始水含量大约55重量%)在1m3桨式干燥器中130℃和20转/分干燥16小时。在这个过程中，将干燥氮气覆盖在所述体积中的待干燥的催化剂上，流量是0.5m3/h，并且建立150mbar的真空。依靠Karl Fischer滴定(DIN 51777)所测量的水含量是0.4%。当加入 SiCl4时，烧瓶内容物稍微升温到最大38℃，在该过程中观察到仅仅较少的气体形成。
测试系列3的结果：在高残留含水量时发生的效应，例如温度升高到大于所用的氯硅烷的沸点和气体产生，在工业规模上导致了很大的问题，其很大的限制了所述催化剂的使用或者使其成为不可能。
实施例系列 4
实施例 4.1
形态研究：将300g未处理的Amberlyst® A 21催化剂(初始水含量是大约55重量%)在130℃的旋转干燥器中在20-10mbar的压力干燥5小时。依靠Karl Fischer滴定(DIN 51777)所测量的水含量是0.5%。
依靠光学显微镜研究了干燥催化剂的样品(图1)，并且与未干燥的样品(图2)进行了比较。很显然在这种干燥方法过程中，该催化剂球的球形的、目视非常光滑的表面没有发生变化。因此干燥的催化剂在活性测试中表现出良好的活性；参见实施例系列2。
实施例 4.2 和 4.3
每一情况下，将300g未处理的Amberlyst® A21催化剂(初始水含量是大约55重量%)，在具有175℃或者250℃ Marlotherm油浴的旋转干燥器中在环境压力干燥5小时。依靠Karl Fischer滴定(DIN 51777)所测量的水含量是1.5%或者1.2%。在该催化剂样品在175℃干燥的情况中，在光学显微镜下观察到晶体表面稍微的渗出(图3)。在250℃干燥的样品表现出明显的晶体渗出(图4)，和在其它情况下微黄色球的逐渐增多的褐色着色。图5表示了未干燥的样品在适当的放大倍率时的图，用于比较。
与在130℃和20-10mbar干燥的催化剂相比，在高温干燥的催化剂表现出更低的活性，在250℃干燥的催化剂表现出最低的活性。

Claims (18)

1.用于处理含水的氨基官能的聚合物有机催化剂前体以形成催化剂的方法，在其中将该催化剂前体在低于200℃的温度和减压下处理，以获得水含量低于2.5重量%的催化剂。
2.根据权利要求1的方法，特征在于将该含水的催化剂前体用干燥的气体或者气体混合物在减压下处理。
3.根据权利要求1或者2的方法，特征在于该催化剂前体基本是无溶剂的。
4.根据权利要求1-3任一项的方法，特征在于将该催化剂前体在减压下处理，和依靠惰性气体，空气或者其混合物来破坏真空。
5.根据权利要求1-4任一项的方法，特征在于该催化剂前体，该催化剂或者这二者的混合物在处理过程中是运动的。
6.根据权利要求1-5任一项的方法，特征在于该催化剂是通过处理氨基官能的、多孔的和含水的催化剂前体来制备的，该前体包含叔氨基官能的二乙烯基苯-苯乙烯共聚物或者季铵官能的二乙烯基苯-苯乙烯共聚物。
7.根据权利要求1-6任一项的方法，特征在于该催化剂是由含水的催化剂前体来制备的，并且基本上保留了该前体的内部和/或外部结构。
8.根据权利要求1-7任一项的方法，特征在于它包含以下步骤：
1).用水清洗未处理催化剂以形成该催化剂前体，
2).将该催化剂前体在减压下和低于200℃的升高温度进行处理；和任选地
3).依靠惰性气体来破坏真空。
9.根据权利要求1-8任一项的方法，特征在于该催化剂适于歧化HSiCl3、H2SiCl2、H3SiCl或者含有至少两种上述化合物的混合物。
10.根据权利要求1-9任一项的方法，特征在于该处理是在-196℃到175℃的温度范围进行的。
11.根据权利要求1-10任一项的方法，特征在于该减压是0.001mbar-1012mbar。
12.根据权利要求1-11任一项的方法，特征在于该处理是在包含容器的设备中进行的，该容器具有用于装满和任选地排空该设备的装置，和用于排出液体或者气态物质的装置。
13.根据权利要求12的方法，特征在于该容器配有加热和/或冷却设备。
14.根据权利要求10或13任一项的方法，特征在于该设备适于在高压、常压和减压下运行。
15.根据权利要求10-14任一项的方法，特征在于该容器配有搅拌设备和/或该容器是可旋转的。
16.根据权利要求10-15任一项的方法，特征在于该设备包含桨式干燥器，过滤器干燥器或者带搅拌装置的反应器，上述干燥器或反应器配有真空系统，加热和/或冷却设备和惰性气体供给。
17.根据权利要求1-16任一项的方法制备的催化剂用于歧化氯硅烷的用途。
18.根据权利要求17的用途，其用于由更高取代的氯硅烷来制备二氯硅烷，一氯硅烷或者甲硅烷。
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