DE2242773C3 - Verfahren zur Herstellung von ß-Chloräthyltrichlorsilan - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von ß-ChloräthyltrichlorsilanInfo
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Description
ίο
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von ^-Chloräthyl-trichlorsilan.
Es ist bekannt, daß man /i-Chloräthyl-trichlorsilan
durch HCl-Anlagerung in Gegenwart von Aluminiumchlorid
an Vinyl-trichiorsilan bei Normaldruck und
Rückflußtemperatur (ca. 98 bis 1020C) herstellen kann (D. L. Ba i 1 ey et. a.'., Ind. Eng. Chem.,45[1953]367- 74),
wobei jedoch nur relativ geringe Ausbeuten erzielt werden.
Es wurde nun gefunden, daß man /J-Chloräthyl-trichlorsilan
in wesentlich höherer Ausbeute erhalten kann, wenn man Chlorwasserstoff in Gegenwart einer
Lewis-Säure bei erhöhtem Druck und einer Temperatur unterhalb 90°C an Vinyl-trichlorsilan anlagert.
Besonders gute Ausbeuten werden erzielt, wenn die Anlagerung bei einem Druck von mindestens 5 bar und
einer Temperatur zwischen 00C und 6O0C und
insbesondere bei einem Druck von 10 bis 30 bar und einer Temperatur von 0°C bis 400C durchgeführt wird.
Als Lewis-Säuren können im erfindungsgemäßen Verfahren beispielsweise Aluminiumchlorid, Aluminiumbromid,
Eisen(III)-chlorid, Antimonpentachlorid, Antimonpentafluorid, Zinntetrachlorid, Zinkchlorid und
Bortrifluorid, verwendet werden. Vorzugsweise wird die Anlagerung in Gegenwart von Aluminiumchlorid
vorgenommen.
Das als Ausgangsprodukt verwendete Vinyl-trichlorsilan ist bekannt und kann z. B. durch kurzzeitiges
Erhitzen von Vinylchlorid und Trichlorsilan auf Temperaturen zwischen ca. 550 und 5800C unter
HCl-Abspaltung oder durch Anlagerung von Trichlorsilan an Acetylen gewonnen werden.
jS-Chloräthyl-trichlorsilan kann als Ausgangsverbindung
zur Herstellung von in der Agrarchemie verwendbaren Wirkstoffen, wie das Pflanzenwachstum
regulierenden Wirkstoffen bzw. Mitteln, eingesetzt werden.
In den folgenden Beispielen sind die Temperaturen in Celsiusgraden angegeben.
Ein 300-ml-Stahlautoklav mit Magnetrührwerk, Thermoelement
und Kühlvorrichtung wird mit 180 g (1,11 Mol) Vinyl-trichlorsilan und 15 g (0,11 Mol) wasserfreiem
Aluminiumchlorid beschickt. Nach zweimaligem Spülen mit Stickstoff werden unter Rühren portionsweise
45 g Chlorwasserstoff bis zu einem Innendruck von 30 bar aufgepreßt. Anschließend wird auf 50 bis 600C
aufgeheizt und während 3 Stunden bei dieser Temperatur gehalten, wobei die verbrauchte Chlorwasserstoffmenge
laufend auf einen konstanten Druck von 30 bar ergänzt wird. Insgesamt werden 90 g Chlorwasserstoff
eingepreßt. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsprodukt bei Raumtemperatur und 0,1 Torr zwecks
Entfernung des AICb-Katalysators in eine auf -70°
gekühlte Kühlfalle überdestilliert und anschließend bei Normaldruck über eine 10 cm Vigreux-Kolonne fraktioniert.
Man erhält 206,3 g (93,5% der Theorie) /3-Chloräthyl-trichlorsilan;
Siedepunkt 151°; /#=1,4640; d'! -1,4190.
Analyse für C2H4SiCl4 (%):
Berechnet: C 12,13, H 2,04, Si 14,19, Cl 71,64;
gefunden: C 12,29, H 2.01, Si 14,62, Cl 71,47.
NMR-Spektrum: 8%ige Lösung in CDCl3 (TMS intern), A2B2-Spektrum <5~2,O3 Multiplen 2H (Q«;H2), ö~3,78 Multiplen 2H(QiS)H2).
NMR-Spektrum: 8%ige Lösung in CDCl3 (TMS intern), A2B2-Spektrum <5~2,O3 Multiplen 2H (Q«;H2), ö~3,78 Multiplen 2H(QiS)H2).
Auf analoge Weise wie im Beispiel 1 beschrieben wird ein 59-ml-Stahlautoklav mit 28 g (0,155 Mol) Vinyl-trichlorsilan
und 3 g (0,022 Mol) wasserfreiem Aluminiumchlorid beschickt. Anschließend werden 5 g Chlorwasserstoff
bis zu einem Druck von 30 bar eingepreßt. Das Reaktionsgemisch wird dann ? Stunden auf 50 bis 60°
erhitzt, wobei der Innendruck auf Normaldruck absinkt. Nach dem Aufarbeiten gemäß Beispiel 1 werden 15,5 g
(45% der Theorie) 0-Chloräthyl-trichlorsilan erhalten.
Auf analoge Weise wie im Beispiel 1 beschrieben werden in einem 300-ml-Stahlautoklav, der mit 161,5 g
(1 Mol) Vinyl-trichlorsilan und 13,3 g (0,1 Mol) wasserfreiem Aluminiumchlorid beschickt wurde, unter
Kühlung 70 g Chlorwasserstoff portionsweise so eingepreßt, daß die Innentemperatur 25 bis 30° nicht
übersteigt und der Innendruck am Schluß der Reaktion 30 bar beträgt. Nach dreistündigem Rühren des
Reaktionsgemisches bei 20 bis 25° und anschließendem Aufarbeiten gemäß Beispiel 1 erhält man 179,5 g (92%
der Theorie) /3-Chloräthyl-trichlorsilan.
Das Verfahren gemäß Beispiel 3 wird wiederholt, wobei man bei 20 bis 30 portionsweise 80 g
Chlorwasserstoff bis zu einem konstanten Druck von 30 bar aufpreßt. Anschließend wird das Reaktionsgemisch
1 Stunde auf 75 bis 85° erhitzt; dabei steigt der Innendruck auf 60 bar. Es werden 148 g (75% der
Theorie) /J-Chloräthyl-trichlorsilan erhalten.
Das Verfahren gemäß Beispiel 3 wird wiederholt, wobei unter Kühlung portionsweise 130 g Chlorwasserstoff
so eingepreßt werden, daß die Innentemperatur 0 bis 2° nicht übersteigt und der Innendruck am Ende der
Umsetzung 20 bar beträgt. Anschließend wird das Reaktionsgemisch 2 Stunden bei 0° gerührt. Man erhält
187,5 g (94% der Theorie) jS-Chloräthyl-trichlorsilan.
Das Verfahren gemäß Beispiel 3 wird wiederholt, wobei unter Kühlung innerhalb 1 Stunde Chlorwasserstoff
portionsweise so eingepreßt wird, daß die Innentemperatur 0 bis 2° nicht übersteigt und der
Innendruck am Ende der Umsetzung 10 bar beträgt. Anschließend wird das Reaktionsgemisch 16 Stunden
bei 0° gerührt. Es werden 183,5 g (92,6% der Theorie) /i-Chloräthyl-trichlorsilan erhalten.
Das Verfahren gemäß Beispiel 3 wird wiederholt, wobei Chlorwasserstoff innerhalb 75 Minuten so
eingepreßt wird, daß die Innentemperatur 0 bis 2° nicht übersteigt und der Innendruck am Ende der Reaktion 2
45
bar beträgt. Nach 16stündigem Rühren des Reaktionsgemisches bei 0° und Aufarbeitung wie beschrieben
erhält mars 52,5 g (26% der Theorie) jS-Chloräthyl-trichlorsilan.
Das Verfahren gemäß Beispie! 3 wird wiederholt, wobei 75 g Chlorwasserstoff portionsweise so eingepreßt
werden, daß die Innentemperatur 40° nicht übersteigt und der Innendruck am Ende der Umsetzung
30 bar beträgt Anschließend wird das Reaktionsgemisch 3 Stunden bei 40° gerührt. Das 0-Chloräthyltrichlorsilan
wird in praktisch gleicher Ausbeute wie im Beispiel 3 erhalten.
Anstelle des in diesem Beispiel verwendeten Aluminiumchlorids kann auch eine äquivalente Menge Aluminiumbromid
verwendet werden.
In einem 2,5-1-Glas-Druckreaktor werden 1,62 kg (10
Mol) Vinyltrichiorsilan und 75 g Aluminiumchlorid vorgelegt. Dann wird unter Rühren Chlorwasserstoff bis
zu einem Innendruck von 1,5 bar ausgepreßt, wobei die Temperatur von anfänglich 20 bis 250C auf 40°C steigt
und durch Kühlung dort gehalten wird. Nach 4 Stunden ist die Chlorwasserstoffaufnahme beendet. Es werden
440 g (12 Mol) aufgenommen. Nach beendigter Chlorwasserstoffauf nähme wird noch 3 Slunden bei 40° C
gerührt und anschließend das gebildete ß-Chloräthyltrichlorsilan
bei 16 bis 18 mbar abdestillien. Man erhält 1,86 kg (94% der Theorie) 0-Chloräthyltrichlorsilan.
Beispiel 10
In einem 2,5-1-Druckreaktor aus Glas werden 1,62 kg
(10 Mol) Vinyltrichiorsilan und 75 g Aluminiumchlorid vorgelegt. Anschließend wird unter Rühren bei Raumtemperatur
Chlorwasserstoff aufgepreßt, bis ein Innen-
druck von 1,5 bar entsteht. Dabei liäßt man die
Temperatur auf 40°C steigen und hältdies;e Temperatur
durch Kühlen aufrecht. Nach 4 Stunden ist die Chlorwassersioffaufnahme beendet. Es werden 440 g
(\2 Mol) Chlorwasserstoff aufgenommen. Nach been-
dijjter Chlorwasserstoffaufnahme wird das Reaktionsgemisch noch 3 Stunden bei 40° C gerührt und
anschließend bei 16 bis 18 mbar destilliert.
Es werden 1,86 kg (94% der Theorie) 0-Chloräthyltrichlorsilan
erhalten.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von /?-Chloräthyl-trichlorsilan, dadurch gekennzeichnet, daß man Chlorwasserstoff in Gegenwart einer Lewis-Säure bei erhöhtem Druck und einer Temperatur unterhalb 9O0C an Vinyl-trichlorsilan anlagert.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH1294671 | 1971-09-03 | ||
| CH1294671A CH547825A (de) | 1971-09-03 | 1971-09-03 | Verfahren zur herstellung von (beta)-chloraethyl-trichlorsilan. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2242773A1 DE2242773A1 (de) | 1973-03-08 |
| DE2242773B2 DE2242773B2 (de) | 1977-03-03 |
| DE2242773C3 true DE2242773C3 (de) | 1977-10-20 |
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