DE2002258A1

DE2002258A1 - Verfahren zur Herstellung von Vinyltrichlorsilan

Info

Publication number: DE2002258A1
Application number: DE19702002258
Authority: DE
Inventors: Kurt Boje; Claus-Dietrich Dr Seiler; Hans-Joachim Dr Vahlensieck
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Huels Troisdorf AG
Priority date: 1970-01-20
Filing date: 1970-01-20
Publication date: 1971-08-12
Also published as: NL169078C; GB1293304A; DE2002258B2; JPS5544079B1; BE761797A; US3706776A; FR2075710A5; NL169078B; NL7100764A

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein spezielles Verfahren zur Herstellung von Vinyltrichlorsilan aus Triehlorsilan und Vinylchlorid in Abwesenheit von Feuchtigkeit "bei erhöhter Temperatur. Das Verfahren ist besonders dadurch gekennzeichnet, daß man die iusgangsprodukte bei Temperaturen von 680 - 850⁰C und einer mittleren Verweilzeit von 0,2 - 1,8 Sekunden umsetzt.

Es ist bekannt, Vinyltrichlorsilan durch Umsetzung von Trichlorsilan mit Acetylen oder durch Umsetzung von Trichlorsilan mit Vinylchlorid in der Gasphase herzustellen. Da das Arbeiten mit Acetylen einen relativ hohen Sicherheitsaufv/and erfordert, ist dieses Verfahren nicht zu ausgedehnter industrieller Anv/endung gelangt.

Geeigneter für industrielle Anwendung ist das Verfahren der Umsetzung von Trichlorsilan mit Vinylchlorid in der Gasphase. Beim Durchleiten durch Keramik- oder Metallrohre eines Geraisches aus Vinylchlorid und Hydrogenchlorsilanen bei Temperaturen von 550 bis 65O⁰C und Verweilzeiten > 2 Sekunden, vorzugsweise 5 bis 20 Sekunden, wird dieses zu /2

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Vinylchlor.<3ilanen umgesetzt. Im Falle des Trichlorsilans als Hydrogenchlorsilan mit Vinylchlorid wird lediglich eine Ausbeute von 53 Mol-Prozenten, bezogen auf Vinylchlorid als Unterachußkomponente,. erzielt. Das Verhältnis der Reaktionspartner zueinander spielt angeblich keine ausschlaggebende Rolle. Bei Temperaturen oberhalb \on 65O⁰C werden gemäß dieser Druckschrift keine brauchbaren Ausbeuten gefunden. Als Ursache dafür werden starke Zersetzung und Umgruppierung zu unerwünschten Nebenprodukten, wie Siliciumtetrachlorid und Methyltrichlorsilan, angeführt.

Es wurde nun, vollkommen entgegenstehend zu diesen Aussagen, gefunden, daß man auch oberhalb dieser Temperatur Vinylchlorid mit Trichlorsilan in höheren Ausbeuten umsetzen kann, wenn man das Verfahren zur Herstellung von Vinyltrichlorsilan aus Trichlorsilan und Vinylchlorid in Abwesenheit von Feuchtigkeit so führt, daß man die Ausgangsprodukte bei Temperaturen von 680 bis 85O⁰C, vorzugsweise 700 bis 730, und einer mittleren Verweilzeit von 0,2 bis 1,8 Sekunden, vorzugsweise 1,0 bis 1,6 Sekunden,umsetzt. Es zeigt sich, daß bei Einhaltung der vorgenannten Bedingungen die Ausbeuten im Vergleich zu den bekannten Verfahren stark ansteigen und eine Bildung von Nebenprodukten stark zurückgedrängt wird. Der besondere Vorteil der neuen Verfahrensweise, nämlich die Anwendung höherer Temperaturen und kürzerer Verweilzeiten, besteht darin, daß die mit der Anwendung längerer Verweilzeiten, bestehende Gefahr <3er Verkokung vollständig gebannt wird und wesentlich höhere Ausbeuten von Vinyltrichlorsilan erhalten

werden. /3

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Die Umsetzung wird vorzugsweise bei Normaldruck durchgeführt. Geringer Überdruck bis zu 2 atü oder ein geringer Unterdruck beeinflussen Umsatz und Ausbeute nur unerheblich.

Die Reaktionspartner werden vorzugsweise in stöchiometrischen Mengen eingesetzt. Ein Überschuß des einen oder anderen Reaktionspartnera sollte innerhalb wirtschaftlicher Grenzen liegen.

Wie bereits erwähnt, werden die Ausgangsprodukte in Abwesenheit von Wasser umgesetzt. Feuchtes Vinylchlorid ist vor der Umsetzung zur Erzielung hoher Ausbeuten auf einen möglichst niedrigen Wassergehalt zu trocknen.

Die Umsetzung wird vorzugsweise in röhrenförmigen Reaktoren durchgeführt. Als Reaktormaterialien sind Metalle, insbesondere solche, die keine Zersetzung oder Umlagerung der Ausgangsprodukte und des Endproduktes verursachen, wie Eisen, Keramik, Graphit und ähnliche Materialien geeignet.

Das erfindungsgemäß hergestellte Vinyltrichlorsilan ist ein wertvolles Produkt, welches unter anderem zum Schlichten von silikathaltigen Materialien verwendet wird.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele illustriert:

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Beispiele 1 a - 2 a:

Trockenes Vinylchlorid und Trichloroilan wurden in Mengenverhältnissen vorgemischt, wie aus der nachstehenden Tabelle ersichtlich, und auf ca. 100⁰G vorgewärmt und in ein Eisenrohr von 150 cm Länge und 35 mm lichten Durchmesser mit verschiedenen Geschwindigkeiten eingeführt, und auf die in der Tabelle angegebenen Temperaturen aufgeheizt. Die aus dem Reaktionsrohr austretenden Produkte wurden abgekühlt und kondensiert. Das erhaltene Kondensat wurde destillativ und gaschromatographisch qualitativ und quantitativ untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse können ebenfalls der nachstehenden Tabelle entnommen werden.

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Tabelle:

Beispiel!	Eingespeiste Mengen der Ausgangsstoffe	Vinylchlorid (in Mol)	mittlere Verweil	Tempe ratur	Jmsatz zu Vinyltri-	Trichlorsilan- riickgew innung	Ausbeute (in %) Vinyltrichlorsilan
1 a	Trichlor- s ilan (in Mol)	176	zeit (in see)	(in ⁰C)	chlorsilan (in Mol-#)	(in Mol-?Q	(bezogen auf umge setztes Trichlorsilan)
1 b	145	176	1,75	650	49	45	88,0
1 c	. 145	176	1,75	720	69	19	85,2
2 a	145	228	1,75	750	59	19.	72,9 ⁰V
2 b	186	228	1,35	650	39	58	92,9
2 c	186	228	1,35	720	85	13	98
186	1,35	750	74	15	87,1

Claims

Patentansprüche :

1/ Verfahren zur Herstellung von Vinyltrichlorsllan aus Trichlorsilan und Vinylchlorid in Abwesenheit von Feuchtigkeit bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ausgangsprodukte bei Temperaturen von 680 bis 850⁰C, vorzugsweise 700 bis 73O⁰C, und einer mittleren Verweilzeit von 0,2 bis 1,8 Sekunden,vorzugsweise 1,0 bis 1,6 Sekunden, umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in einem Reaktionsrohr aus Eisen oder Graphit durchführt.

Dr.Kn/Hä.