DE2427085B2 - Kontinuierliches verfahren zur herstellung von alkoxisilanen - Google Patents

Kontinuierliches verfahren zur herstellung von alkoxisilanen

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DE2427085B2 DE19742427085 DE2427085A DE2427085B2 DE 2427085 B2 DE2427085 B2 DE 2427085B2 DE 19742427085 DE19742427085 DE 19742427085 DE 2427085 A DE2427085 A DE 2427085A DE 2427085 B2 DE2427085 B2 DE 2427085B2
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Description

Die Veresterung von Chlorsiktnen läuft beim Einsatz von SiHCI3 als Chlorsilan nach folgender Reaktionsgleichung ab:
HSiCl3 + /iR'OH-> HSi(OH)nCl3 _„ + /iHCl.
In dieser Gleichung steht R' für einen Alkylrest mit 1 bis 11 C-Atomen und η kann Werte zwischen 1 und 3 annehmen.
Die praktische Durchführung dieser Reaktion, sowie diejenige von analogen Reaktionen, in denen anstelle von H ein gesättigter oder ungesättigter C1 _,,-Alkylrest steht, verursacht Schwierigkeiten, weil der dabei in großer Meng«: entstehende Chlorwasserstoff sowohl die Alkoxigruppe zu Alkohol und Chlorsilan als auch (vornehmlich in Gegenwart von Alkanol) die Hydrogensilanbindung unter Ausscheidung von Wasserstoff und Ausbildung einer Alkoxisilan- und Chlorsilanbindung spaltet. Weiterhin bildet der Chlorwasserstoff mit den eingesetzten Alkanolen Chloralkane und intermediär Wasser, das die Chlorsilane und Alkoxisilane seinerseits hydrolisierend angreift. Durch diese Nebenreaktion geht bei Nichteinhaltung bestimmter Verfahrensbedingungen der angestrebte Silanester meistens vollständig verloren.
Die ursprünglich den Chargenverfahren anhaftende Schwäche der Kondensatbildung infolge der genannten Nebenreaktionen des austretenden Chlorwasserstoffes mit den bei der Vereste-ung zugeführten Alkoholen läßt sich bei Anwendung moderner Chargenmethoden zwar weitgehend vermeiden. Der Übertragung in den großtechnischen Bereich sind jedoch Grenzen gezogen, insbesondere wegen der schwierigen Beherrschung der großen Chlorwasserstoffmengen in Verbindung mit gegebenenfalls leicht
ίο siedenden Ausgangsstoffen und der zur sicheren Reaktionsführung sowohl im Reaktionsraum als auch im Abgas erforderlichen raschen und hohen Wärmeübergänge. Schon aus Gründen einer besseren Temperatursteuerung ist daher ein kontinuierliches Verfahren vorzuziehen.
So sind kontinuierliche Verfahren bekannt, in denen Chlorsilane, gegebenenfalls in Gegenwart von Lösungsmitteln, in flüssiger Phase entweder in einem Reaktor mit Überlauf, dem einfachsten Chargenverfahren entlehnt, oder in mehreren nacheinander geschalteten Reaktoren nach Art des Gegenstromprinzips verestert werden. Diese Verfahrensweise biete' jedoch den Nachteil, daß der Chlorwasserstoff zu langsam und unvollständig entfernt wird. Das führt zu Rückspaltungcn bereits vorhandener Estergruppen und Nebenreaktionen zwischen den Alkoholen und dem Chlorwasserstoff unter unerwünschter Hydrolysatbildung. Ein anderes Verfahren beschreibt die Veresterung von Chlorsilanen mit Alkoholen in der Gasphase und wendet Temperaturen an, die über den Siedepunkten aller beteiligten Stoffe (Ausgangs- und Endprodukte) liegen.
Das zuletzt genannte Verfahren ist von Nachteil, weil der im System vorhandene Chlorwasserstoff infolge der erhöhten Temperatur zum besonders schnellen Ablauf der bekannten Nebenreaktionen, also Rückspaltung, Alkohol-Dehydraiisierung und Hydrolysatbildung, veranlaßt wird.
Die Schwäche aller vorstehend beschriebenen kontinuierlichen VertJterungsverfahren ist die zu langsame und unvollständige Abtrennung des Chlorwasserstoffes aus dem Reaktionsgemisch. Es wurde daher auch schon vorgeschlagen, den Chlorwasserstoff durch Überleiten oder Durchleiten von Inertgasen, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Fallfilmverdampfers auszublasen, wobei ein oberes Temperaturlimit nicht überschritten werden darf. Diese Verfahrensweise hat den Nachteil, daß das aus Chlorwasserstoff bestehende Abgasvolumen vergrößert wird. Hierdurch werden die vom Partialdruck der Produkte bestimmte Verdampfungsverluste unvertretbar hoch, und eine Wiederverwendung des Chlorwasserstoffes wird praktisch ausgeschlossen. Andererseits wird durch eine Inertgasbehandlung keine vollständige Abtrennung des Chlorwasserstoffes aus dem Rohprodukt erreicht.
Es wurde nun ein kontinuierliches Veresterungsverfahren für Chlorsilane gefunden, das durch die im vorliegenden Patentanspruch dargelegten Maßnahmen gekennzeichnet ist. Bei Anwendung dieses Verfahrens hat sich gezeigt, daß die oben geschilderten Schwierigkeiten in einfacher Weise umgangen werden können: Der entstehende Chlorwasserstoff destilliert kontinuierlich und vollständig ab, ohne daß nennenswerte Konkurrenz- oder Nebenreaktionen stattfinden. Dieses Verfahrensergebnis war aus dem in der umfangreichen Fachliteratur beschriebenen technischen Stand der Veresterung von Chlorsilanen mit Alkoho-
Jen nicht abzuleiten, sondern mußte eher als unwahrscheinlich gelten^ da die Aufmerksamkeit stets auf das icntiale Fioblem der durch Chlorwasserstoff verursachten, unerwünschten Nebenreaktionen, insbesondere beim Erhitzen, wie es in der Kolonnendestillation ja zwangläufig geschieht, gelenkt wird Demgegenüber hat sich jedoch überraschenderweise gezeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren in eleganter Weise die verschiedensten Silanester in etwa quantitativer Ausbeute und hoher Reinheit liefert Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die quantitative Abtrennung des Chlorwasserstoffes in reiner, zur Wiederverwendung geeigneter Qualität und die im Gegensatz zu früheren Verfahren problemlose Übertragbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens in den großtechnischen Maßstab.
Die Veresterungsreaktion, die nach dem Zusammenbringen der beiden Reaktionspartner meistens spontan einsetzt, soll nach Möglichkeit auf dem obersten Verteilerboden der Kolonne ablaufen. Geringe Mengen der Reaktionspartner, jedoch nicht mehr als etwa 15°u, können auch auf die weiter tiefer liegenden Verteilerböden ablaufen und dort zu Ende reagieren.
Die einzusetzenden Mengen der beiden Reaktionspartner richten sich nach dem gewünschten Endprodukt. Es werden deshalb die dem gewünschten Veresterungsgrad entsprechenden stöchiometrischen Mengen gleichzeitig in den obersten Kolonnenboden eingeleitet. Geringfügige Schwankungen dieses Molverhältnisses können geduldet werden, obwohl diese die Ausbeuten verschlechtern. Aus diesem Grunde sollten diese Schwankungen nicht größer als etwa ± 1 ° ο Regelspielraum betragen.
Die Reaktionspartner werden in flüssiger Form eingespeist und sollen auch in flüssiger Form miteinander reagieren. Die Mitverwendung von Lösungsmitteln empfiehlt sich, wenn der gewünschte Silanester einen Siedepunkt über etwa 18(PC besitzt. Das Lösungsmittel kann dabei den Ausgangsstoffen zugemischt werden; es ist jedoch auch möglich, das Lösungsmittel auf den obersten Boden der Kolonne in einer gesonderten Zuführungsleitung aufzugeben.
Die Mitverwendung von Lösungsmitteln dient hauptsächlich dazu, das erfindungsgemäße Verfahren auch mit solchen Verbindungen durchzuführen, deren Siedepunkte außerhalb des Temperaturbereiches von 0: C bis 180 Γ liegen, oder die sich bei ihrem Siedepunkt zersetzen. Es ist dadurch möglich, den gewünschten Silanester bei einer gewünschten Temperatur unter Normalbedingungen bei seinem Mischsiedepunkt mit dem Lösungsmittel am Sieden zu halten und damit die prinzipiell mögliche Anwendung von Vakuum zu umgehen
Bei dieser Verfahrensweise empfiehlt es sich, die Temperatur des in der Destillationsblase befindlichen Gemisches konstant in dem Bereich zu halten, indem das in konstantem Verhältnis gehaltene Gemisch aus dem gewünschten Ester und dem eingesetzten Lösungsmittel siedet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise dann ohne Lösungsmittelzusatz gearbeitet, wenn der gewünschte Silanester bei Normaldruck im Bereich zwischen 0 und 18O0C siedet, wie es z. B. der Fall ist, wenn Trichlorsilan oder Tetrachlorsilan mit niederen Alkoholen mit einem oder zwei Kohlenstoffatomen verestert werden. Werden jedoch diese Silane mit höheren Alkoholen umgesetzt, beispielsweise mit 2-Methoxiäthanol, so gibt der Zusatz eines geeigneten Lösungsmittels den Vorteil, das erfindungsgemäße Veresterungsverfahren bei Normaldruck durchzuführen, obwohl das reine Endprodukt bei Normaldruck nicht destillierbar ist. Als Lösungsmittel bevorzugt für diesen Zweck werden Chlorkohlenwasserstoffe, insbesondere die Dichloräthylene und Trichloräthylen, jedoch auch beispielsweise Mono-, Di-, Tri- und Tetrachlormethan oder verschiedene Fluorchlorkohlenwasserstoffe.
Als Kolonne eignen sich prinzipiell alle bekannten DestiHationskolonnen, wobei die Böden ebenfalls bekannte Ausführungsformen, z. B. als Glockenboden, haben können. Die Kolonne ist bevorzugt mit bekannten Füllkörpem, ζ. Β. keramischen Sätteln, Ringen oder Kugeln, gefüllt. Die Zahl der Böden ist ebenfalls in weitem Bereich variierbar; bevorzugt werden etwa 25 bis 35 Böden.
Nach beendeter Reaktion fließt der gewünschte Silanester in die Destillationsblase ab, wo er bevorzugt auf der Siedetemperatur des gewünschten Esters gehalten wird. Je nach Wärmezufuhr über die Blase und je nach Art der Ausgangsstoffe, des Veresterungsproduktes und gegebenenfalls des Lösungsmittels stellt sich dabei im oberen Kolonnenbereich, in dem die Reaktion stattfindet, eine Temperatur zwischen ca. 0 und 90° C ein. Dabei destilliert der bei der Reaktion entstehende Chlorwasserstoff vollständig ab; er wird in einem auf Temperaturen zwischen etwa — 10c C bis — 800C gehaltenen, an den Kolonnenkopf sich anschließenden, Kühler leerkondensiert und einer gegebenenfalls weiteren Verarbeitung zugeführt.
Aus dem Blasenüberlauf fließt kontinuierlich der nach dem vorliegenden Verfahren erhaltene Silanester in einer Reinheit aus, die für die meisten Anwendungszwecke bereits ausreicht. Er ist gegebenenfalls vom anwesenden Lösungsmittel abzutrennen.
Als Ausgangsstoffe auf seitcn der Chlorsilane dienen bevorzugt Trichlorsilan, Tetrachlorsilan, Methyldichlorsilan, Dimethyldichlorsilan, Trimethykhlorsilan, Methyltrichlorsilan, Äthyltrichlorsilan, Vinyltrichlorsilan, Propyltrichlorsilan, Allyltrichloirsilan, S-Chlorpropyltrichlorsilan, n- und iso-Butyltrichlorsilan. Auch Alkylchlorsilane mit einem höheren gradkettigen oder verzweigten Alkylrest sind einsetzbar.
Geeignete Alkohole sind z. B. Methanol, Äthanol,
Propanol, Butanol, Octanol, 2-Methoxiäthanol, 2-Äthoxiäthanol, 2-MethoxiäthyIdiäthylenglycoIäther und Tetrahydrofurfuryialkohol.
Erfindungsgemäß lassen sich beispielsweise die
folgenden Produkte gewinnen: Trimethoxisilan, Triäthoxisilan, Tetraäthoxisilan, Tri-2-methuxiäthoxisilan, Tetra-2-methoxiäthoxisilan, Methyldimethoxisilan, Methyldiäthoxisilan, Vinylmethyldiäthoxisilan, Methyltriäthoxisilan, Vinyltriäthoxisilan, Vinyltri-2-methoxiäthoxisilan und 3-Chlorpropyltriäthoxisilan.
Eine Anzahl der genannten Esterverbindungen des
Siliciums hat zunehmende technische Bedeutung erlangt. Beispielsweise finden einige Kieselsäureorthoester Verwendung als Binder für Zinkstaubfarben und in der Gießereitechnik. Mehrere Organosilanester werden als Bautenschutzmittel angewandt. Eine Anzahl anderer Organosilanester und Hydrogensilanester besitzt zunehmende technische Bedeutung für die Synthese von sehr wertvollen organofunktionellen Siianen. Darüber hinaus sind Hydrogensilanester auch für die Halbleiterchemie von Interesse.
Beispiel 1
Kontinuierliche Veresterung voa Trichlorsilan
mit Methanol zu Trimcthoxisilan
Auf den oberen Verteilerboden einer Rückflußkolonne (Durchmesser 100 mm, Füllhöhe 3,80 m, Füllkörper 6X6 mm Porzellansattelkörper) mit einem hei —48° C arbeitenden Kopfkühler mit 1,2 ma Kühlfläche werden kontinuierlich ca. 3,2 kg/h Trichlorsilan und ca. 2,3 kg/h wasserfreies Methanol in flüssiger Form zugeführt. Im Kolonnenkopf stellen sich dabei Temperaturen zwischen —20° C und + 25° C ein, während im Kolonnensumpf eine Siedetemperatur von 84° C herrscht. Die Sumpftemperatur kann durch Korrektur der Methanol-Dosierung gesteuert werden: Bei Methanol-Defizit sinkt sie unter, bei Methanol-Überschuß steigt sie über 84° C. Aus dem Sumpfüberlauf fließt kontinuierlich Trimethoxisilan (Kp. 84° C), das ca. 2% Tetramethoxisilan gelöst enthält, und das eine durch Hydrolyse aktivierbare Acidität von < 20 mg Chlorwasserstoff-Äquivalenten pro Liter mitführt.
Durch einfache kontinuierliche oder diskontinuierliche Reindestillation wird — bezogen auf eingespeistes Trichlorsilan — in 96,2% Ausbeute absolutes Trimethoxisilan erhalten.
In ca. 720 Betriebsstunden wurden auf diese Weise 2026 kg Trimethoxisilan hergestellt. Daneben wurden ca. 1129 Nm3 reiner Chlorwasserstoff (ca. 1,6 NnWh) über den Kopf kühler zur Wiederverwendung abdestilliert.
Beispiel 2
Kontinuierliche Veresterung von Trichlorsilan
mit Äthanol zu Triäthoxisilan
Auf den oberen Verteilerboden der im Beispiel 1 beschriebenen Kolonne werden kontinuierlich ca. 3,7 kg/h Trichlorsilan und ca. 3,7 kg/h wasserfreies Äthanol in flüssiger Form zugeführt. Im Kolonnenkopf stellen sich dabei Temperaturen zwischen ca. 0 und +280C ein, während im Kolonnensumpf eine Siedetemperatur von 132,20C herrscht. Die Sumpftemperatur kann durch Korrektur der Äthanol-Dosierung gesteuert werden: Bei Äthanol-Defizit sinkt sie unter, bei Äthanol-Überschuß sieigt sie über 132,2° C. Aus dem Sumpfüberlauf fließt kontinuierlich Triäthoxisilan (Kp. 132,2° C), das ca. 2,6%Tetraäihoxisilan gelöst enthält, und das eine durch Hydrolyse aktivierbare Acidität von < 30 mg Chlorwasserstoff-Äquivalenten pro Liter mitführt.
Durch einfache kontinuierliche oder diskontinuierliche Reindestillation wird — bezogen auf eingespeistes Trichlorsilan — in ca. 96,7% Ausbeute absolutes Triäthoxisilan erhalten.
In ca. 720 Betriebsstunden wurden auf diese Weise 3029 kg Triäthoxisilan hergestellt. Daneben wurden ca. 1260Nm3 reiner Chlorwasserstoff (ca. 1,76 NnWh) über dem Kopfkühler zur Wiederverwendung abdestilliert.
Beispiel 3
Kontinuierliche Veresterung von Trichlorsüan
mit 2-Methoxiäthanol zu Tri-2-methoxi-äthoxisilan
Auf den oberen Verteilerboden der im Beispiel 1 beschriebenen Kolonne werden kontinuierlich ca. 2,2 kg/h einer Lösung von 50 Gew.% Trichlorsilan in trans-Dichloräthylen und ca. 1,86 kg/h wasserfreies 2-Methoxiäthanol in flüssiger Form zugeführt. Im Kolonnenkopf stellen sich dabei Temperaturen zwischen + 10 und +22° C einä während im Kolonnensampf eine Siedetemperatur von 80,5° C herrscht. Analog Beispielen 1 und 2 kann die Sumpftemperatur durch Korrektur der 2-Methoxiäthanol-Dosierung gesteuert werden. Aus dem Sumpfüberlauf fließt kontinuierlich eine ca. 70%ige Lösung von Tri-2-methoxiäthoxisilan in trans-Dichloräthylen.
Vakuum-Destillation über eine 4-Bodenkolonne,
ίο wobei das Lösungsmittel in wieder einsetzbarer Form zurückgewonnen wird, ergibt — bezogen auf eingespeistes Trichlorsilan — ca. 94% Ausbeute an absolutem Tri-2-methoxi-äthoxisilan vom Siedepunkt 98° C (0,2 Torr).
Als Nebenprodukt ensteht in ca. 4% Ausbeute Tetra-2-methoxi-äthoxisilan vom Siedepunkt 134° C (0,2 Torr). Außerdem wird Chlorwasserstoff (ca. 0,5 NmVh) über den Kopfkühler zur Wiederverwendung abdestilliert.
ao B e i s ρ i e 1 4
Kontinuierliche Veresterung von Vinyltrichlorsilan
mit Äthanol zu Vinyl-triäthoxisilan
Auf den oberen Verteilerboden der im Beispiel 1 as beschriebenen Kolonne werden kontinuierhcn ca.
3.6 kg/h Vinyltrichlorsilan und ca. 3,1 kg/h wasserfreies Äthanol in flüssiger Form zugeführt. Im Kolonnenkopf stellen sich dabei Temperaturen zwischen + 4 und +24° C ein, während im Kolonnensumpf eine Siedetemperatur von 152° C herrscht. Analog den Beispielen 1 bis 3 kann die Sumpftemperatur durch Korrektur der Äthanol-Dosierung gesteuert werden. Aus dem Sumpfüberlauf fließt kontinuierlich Vinyltriäthoxisilan (Kp. 152° C)1 das eine durch Hydrolyse aktivierbare Acidität von < 30 mg Chlorwasserstoff-Äquivalenten pro Liter und < 0,1 % Äthanol mitführt.
Durch einfache kontinuierliche oder diskontinuierliche Redestillation wird — bezogen auf eingespeiMes Vinyltrichlorsilan — in ca. 99% Ausbeute absolutes Vinyl-triäthoxisilan erhalten.
Über den Kopf kühler der Synthese-Kolonne werden außerdem ca. 1,45 NmVh Chlorwasserstoff zur Wiederverwendung abdestilliert.
Beispiel 5
Kontinuierliche Veresterung von Tetrachlorsilan
mit Äthanol zu Tetraäthoxisilan
Auf den oberen Verteilerboden der im Beispiel 1 beschriebenen Kolonne werden kontinuierlich ca.
4.7 kg/h Tetrachlorsilan und ca. 5,1 kg/h wasserfreies Äthanol in flüssiger Form zugeführt. Im Kolonnenkopf stellen sich dabei Temperaturen zwischen
+18 und +390C ein, während im Kolonnensumpf eine Siedetemperatur von 168,9° C herrscht. Analog den Beispielen 1 bis 4 kann die Sumpftemperatur durch Korrektur der Äthanol-Dosierung gesteuert werden. Aus dem Sumpfüberlauf fließt kontinuierlich Tetraäthoxisilan (Kp. 168,7° C), das eine durch Hydrolyse aktivierbare Acidität von < 30 mg Chlorwasserstoff-Äquivalenten pro Liter und < 0,1 % Äthanol mitführt.
Durch einfache kontinuierliche oder diskontinuierliehe Reindestillation wird — bezogen auf eingespeistes Tetrachlorsilan — in ca. 98,8% Ausbeute absolutes Tetraäthoxisilan erhalten.
Über den Kopfkühler der Synthese-Kolonne wer-
den außerdem ca. 2,5 Nm'/h Chlorwasserstoff zur Wiederverwendung abdestilliert.
In ca. 7200 Betriebsstunden wurden auf diese Weise 41 220 kg Tetraäthoxisilan hergestellt.
Beispiel 6
Kontinuierliche Veresterung von Isobutyltrichlorsüan mit Methanol zu Isobutyl-dimethoxi-chlorsilan
Auf den oberen Verteilerboden der im Beispiel 1 beschriebenen Kolonne werden kontinuierlich ca.
1.6 kg/h Isobutyltrichlorsüan und ca. 0,54 kg/h wasserfreies Methanol in flüssiger Form zugeführt. Im Kolonnenkopf stellen sich dabei Temperaturen zwischen — 10 und +18° C ein, während im Kolcnnensumpf eine Siedetemperatur von 156,2° C herrscht. Analog den Beispielen 1 bis 5 kann die Sumpftemperatur durch Korrektur der Methanol-Dosierung gesteuert werden. Aus dem Sumpfüberlauf fließt kontinuierlich Isobutyl-dimethoxi-chlorsilan (Kp. 156° C), das daneben Isobutyl-trimethoxi-silan (6 bis 8 °/o) und etwas Isobutyl-methoxi-dichlorsilan enthält.
Durch einfache kontinuierliche oder diskontinuierliche Reindestillation wird — auf eingespeistes Isobutyltrichlorsüan bezogen — in ca. 9Ofl/o Ausbeute absolutes Isobutyl-dimethoxi-chlorsilan erhalten.
Über den Kopfkühler der Synthese-Kolonne werden außerdem ca. 0,4 Nm3/h Chlorwasserstoff zur Wiederverwendung abdestilliert.
Beispiel 7
Kontinuierliche Veresterung von Trichlorsüan
mit Methanol zu Dimethoxichlorsilan
Auf den oberen Verteilerboden der im Beispiel 1 beschriebenen Kolonne werden kontinuierlich ca.
4.7 kg/h Trichlorsüan und ca. 2,3 kg/h wasserfreies Methanol in flüssiger Form zugeführt. Im Kolonnenkopf stellen sich dabei Temperaturen zwischen —18 und +20C ein, während im Kolonnensumpf eine Siedetemperatur von 70,2° C herrscht. Analog den Beispielen 1 bis 6 kann die Sumpftemperatur durch Korrektur der Methanol-Dosierung gesteuert werden. Aus dem Sumpfüberlauf fließt kontinuierlich Dimethoxichlorsilan (Kp. 69,6° C), das als Nebenprodukte ca. 4°/o Trimethoxisilan und ca. l°/o Methoxidichlorsilan enthält.
Durch einfache kontinuierliche oder diskontinuierliche Reindestillation wird, auf eingespeistes Trichlorsüan bezogen, in ca. 94°/o Ausbeute absolutes Dimethoxichlorsilan erhalten.
Über den Kopfkühler der Synthese-Kolonne werden außerdem ca. 0,8 Nms/h Chlorwasserstoff zur Wiederverwendung abdestilliert.
Beispiel 8
Konlinuierliche Veresterung von Dimethyldichlorsilan mit Äthanol zu Dimethyl-diäthoxisilan
Auf den oberen Verteilerboden der im Beispiel 1 beschriebenen Kolonne werden kontinuierlich ca. 1,23 kg/h Dimethyldichlorsilan und ca. 0,87 kg/h wasserfreies Äthanol in flüssiger Form zugeführt. Im Kolonnenkopf stellen sich bei Temperaturen zwischen 2 und 29° C ein, während im Kolonnensumpf eine Siedetemperatur von ca. 115° C herrscht. Analog den Beispielen 1 bis 7 kann die Sumpftemperatur durch Korrektur der Äthanol-Dosierung gesteuert werden. Aus dem Sumpfüberlauf fließt kontinuierlich Dimethyl-diäthoxisilan (Kp. 114,6° C), das eine durch Hydrolyse aktivierbare Acidität von < 30 mg Chlorwasserstoff-Äquivalenten pro Liter mitführt.
Durch einfache kontinuierliche oder diskontinuierliche Reindestillation wird — bezogen auf eingespeistes Trichlorsüan — in ca. 99 0Zo Ausbeute absolutes Dimethyl-diäthoxisilan erhalten.
Über den Kopfkühler der Synthese-Kolonne werden außerdem ca. 0,4 Nm'/h Chlorwasserstoff zur Wiederverwendung abdestilliert.
Beispiel 9
Auf den oberen Verteilerboden der im Beispiel 1 beschriebenen Kolonne werden kontinuierlich ca. 4,3 kg/h SiCl4 und 3,5 kg/h wasserfreies Äthanol in flüssiger Form zugeführt. Im Kolonnenkopf stellen sich dabei Temperaturen zwischen 4-7° C und 4-16° C ein, während sich im Kolonnensumpf eine Temperatur von 157° C fest einstellt. Aus dem Sumpfüberlauf fließt kontinuierlich Triäthoxichlorsüan (Kp. 157° C; D.425:1,012; nf> = 1,3886), das je <l°/o Tetraäthoxisilan und Dichlordiäthoxisilar enthält. Polykondensierte Kieselsäureester werder nicht gefunden. Es werden ca. 1,7NmVh Chlorwasserstoff zur Wiederverwendung abdestüliert. Die Ge samtausbeute an Triäthoxisilan beträgt 97,6°/o, be zogen auf eingesetztes Tetrachlorsilan.
•09527/5

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Alkoxisil anen der Formel
    in der R Wasserstoff oder einen gesättigten oder ungesättigten, gegebenenfalls chlorierten Alkylrest mit 1 bis 12 C-Atomen und R' einen Alkylrest mit 1 bis 11 C-Atomen, der gegebenenfalls Heteroatome in der Kette enthält, bedeuten, m einen Wert zwischen 0 und 3 und η einen Wert zwischen 1 und 4 darstellt und η + m < 4 ist, durch direkte Veresterung der entsprechenden Chlorsilane mit Alkoholen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reakiionspartner, gegebenenfalls in einem Lösungsmittel, durch räumlich voneinander getrennte 21uführungen gleichzeitig in flüssiger Form in dem für den gewünschten Veresterungsgrad notwendigen stöchiometrischen Molverhältnis auf den Kopf einer aus beheizter Destillationsblase und Kolonne mit aufgesetztem Tiefkühlteil bestehenden Kolonnendestillationsapparatur mit 25 bis 35 theoretischen Böden aufgibt, den in flüssiger Phase gebildeten Ester, gegebenenfalls im Gemisch mit dem Lösungsmittel, in der Kolonne kontinuierlich vom über Kopf abgeführten Chlorwasserstoff ausdestilliert und das siedende Blasenprodukt kontinuierlich aus einem an der Destillationsblase befindlichen Überlauf abfließen läßt.
DE19742427085 1974-06-05 1974-06-05 Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Alkoxisllanen Expired DE2427085C3 (de)

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DE19742427085 DE2427085C3 (de) 1974-06-05 Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Alkoxisllanen
DD185863A DD120024A5 (de) 1974-06-05 1975-05-06
AU81310/75A AU488558B2 (en) 1974-06-05 1975-05-19 Process for continuous esterification of chlorosilanes
GB22342/75A GB1514197A (en) 1974-06-05 1975-05-22 Process for continuous esterification of chlorosilanes
SU752136593A SU619108A3 (ru) 1974-06-05 1975-05-26 Способ получени алкоксисиланов
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IT49870/75A IT1035922B (it) 1974-06-05 1975-06-03 Procedimento per l esterificazione gontinua di cloro silani
NO751944A NO145075C (no) 1974-06-05 1975-06-03 Kontinuerlig fremgangsmaate til fremstilling av alkoksysilaner
AT419775A AT334915B (de) 1974-06-05 1975-06-03 Verfahren zur kontinuierlichen veresterung von chlorsilanen
FR7517298A FR2273812A1 (fr) 1974-06-05 1975-06-03 Procede d'esterification en continu de chlorosilanes
JP50066986A JPS6035351B2 (ja) 1974-06-05 1975-06-03 アルコキシシランの連続的製法
ES438214A ES438214A1 (es) 1974-06-05 1975-06-04 Procedimiento continuo para la preparacion de alcoxisilanos.
DK251875A DK142237C (da) 1974-06-05 1975-06-04 Kontinuerlig fremgangsmaade til fremstilling af alkoxysilaner
CA228,543A CA1051014A (en) 1974-06-05 1975-06-04 Process for continuous esterification of chlorosilanes
SE7506387A SE415181B (sv) 1974-06-05 1975-06-04 Forfarande for kontinuerlig forestring av kolorsilaner
BE157019A BE829853A (fr) 1974-06-05 1975-06-04 Procede d'esterification en continu de chlorosilanes
NLAANVRAGE7506688,A NL181926C (nl) 1974-06-05 1975-06-05 Werkwijze voor het continu veresteren van chloorsilanen.
US05/584,271 US4039567A (en) 1974-06-05 1975-06-05 Process for the continuous esterification of chlorosilanes
FI751673A FI62538C (fi) 1974-06-05 1975-06-05 Foerfarande foer kontinuerlig framstaellning av alkoxisilaner

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