DE849841C - Verfahren zur Herstellung von Di- bzw. Trihalogensilylderivaten von Benzolkohlenwasserstoffen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Di- bzw. Trihalogensilylderivaten von BenzolkohlenwasserstoffenInfo
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Description
Die Herstellung von Phenyltrichlorsilan aus Benzol und Trichlorsilan bei erhöhten Temperaturen in
der Dampfphase wurde bereits in der Literatur beschrieben. Bei dieser Verfahrensart wird das
Phenyltrichlorsilan nicht bei Temperaturen von 5000 und darunter gewonnen.
Wie bereits bekannt, neigen Halogenmonohydrosilane, wie Trichlorsilan (HSiCI3), dazu, sich beim
Erhitzen unter Abscheidung von molekularem Wasserstoff und elementarem Silicium und unter
Bildung von höher halogenierten Silanen, wie SiIiciumtetrachlorid,
zu zersetzen. Demgemäß besteht das Problem bei der Gewinnung von Phenyltrichlorsilan
und anderen wertvollen Derivaten durch Umsetzung von Benzol mit Trichlorsilan darin, vor
allem den Grad der erwünschten Reaktion sowie der Nebenreaktion zu kontrollieren.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Di-
bzw. Trihalogensilylderivaten von Benzolkohlen-Wasserstoffen, bei dem ein Benzolkohlenwasserstoff
mit einem Polyhalogenmonohydrosilan, vorteilhaft mit Trichlorsilan, in Anwesenheit von Aluminiumchlorid
als Katalysator bei einer Temperatur über 2500, vorzugsweise bei 250 bis 4000, und einem
solchen Druck in Reaktion gebracht wird, daß mindestens ein Teil des Reaktionsgemisches in flüssiger
Phase vorliegt.
Erfindungsgemäß rechnen zu Benzolkohlenwasserstoffen Benzol, Diphenyl und alkylsubstituierte
Benzole, wie Toluol, Xylol, Isopropylbenzol und Mesitylen. Da eine Spaltung von Seitenketten bei
Stoffen wie Isopropylbenzol eintritt und verhältnismäßig reine Produkte erhalten werden, wenn die
Seitenketten nur je ein Kohlenstoffatom enthalten, ist es zweckmäßig, Benzol oder die Methylderivate
des Benzols als Kohlenwasserstoffe zu verwenden.
Polyhalogenmonohydrosilane, die sich für dieses Verfahren gut eignen, sind Siliciumverbindungen,
die mindestens zwei Halogenatome und ein Wasserstoffatom an Si gebunden enthalten und bei denen
die restlichen Valenzen des Si-Atoms durch ein einwertiges Kohlenwasserstoffradikal abgesättigt
sind. Beispiele geeigneter Polyhalogenmonohydrosilane sind, einschließlich Trichlorsilan (HSiCl3),
Monomethyldichlorsilan (CH3SiHCl2) und Monophenyldichlorsilan
(CgHsSiHCl2).
Das Aluminiumchlorid wird vorzugsweise in einer Menge von mindestens 0,1 °/o und im allgemeinen
von weniger als 5 % angewendet, berechnet auf das Gesamtgewicht der Reaktionsstoffe.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt einen weiten Bereich von Ausgangsmengen von Polyhalogenmonohydrosilanen und Kohlenwasserstoffen in dem Reaktionsgemisch zu. Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit und das Massenwirkungsgesetz ist es zweckmäßig, weniger als 20 Mol eines Ausgangsstoffes auf ι Mol des anderen Ausgangsstoffes zu verwenden.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt einen weiten Bereich von Ausgangsmengen von Polyhalogenmonohydrosilanen und Kohlenwasserstoffen in dem Reaktionsgemisch zu. Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit und das Massenwirkungsgesetz ist es zweckmäßig, weniger als 20 Mol eines Ausgangsstoffes auf ι Mol des anderen Ausgangsstoffes zu verwenden.
Werden das Polyhalogenmonohydrosilan und der Kohlenwasserstoff in ungefähr äquimolaren Mengen
angewendet, so entsteht als hauptsächliches Reaktionsprodukt ein mono-(halogensilyl)-substituierter
Kohlenwasserstoff. Werden Mischungen verwendet, die mehr als ein Moläquivalent an Silan pro Mol
Kohlenwasserstoff enthalten, so erhält man als hauptsächliches Produkt Di-(halogensilyl)-derivate
des Kohlenwasserstoffes.
Die Reaktionsmischung wird auf eine Temperatur von 250 bis 4000, vorzugsweise auf eine Temperatur
über 3000 erhitzt. Beim Erhitzen auf Temperatüren über 4000 besteht kein Vorteil mehr gegenüber
der Verfahrensdurchführung ohne Katalysator. Der angewendete Druck soll so hoch sein, daß bei der
Arbeitstemperatur mindestens ein Teil des Reaktionsgemisches in flüssiger Phase vorliegt. Wird das
Verfahren bei einer Temperatur unterhalb der kritischen Temperatur des Kohlenwasserstoffes durchgeführt,
so soll der Druck so hoch sein, daß etwas flüssige Phase erhalten bleibt. Liegt die Temperatur
oberhalb der kritischen Temperatur, dann soll der Druck zumindest der kritische Druck des Kohlenwasserstoffes
sein, wobei eine flüssige Phase vorhanden ist.
Das Verfahren kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden, z. B. durch Einführen der
Ausgangsstoffe in die Reaktion unter Druck, oder durch Arbeiten unter sich bildendem Druck in einem
geschlossenen System. Die erwähnten Phasenbedingungen werden erreicht, wenn mindestens 1,2 g Mol
Reaktionsstoffe pro Liter des Reaktionsvolumens angewendet werden.
Das Reaktionsprodukt kann zum Zweck der Zerlegung in seine Bestandteile destilliert werden. Die
Anwesenheit des Aluminiumchlorids kann zu Zersetzungen führen, die durch Destillation unter Vakuum
verringert werden können, weil dadurch die Zersetzungsgeschwindigkeit herabgesetzt wird. Es
kann gegebenenfalls zweckmäßig sein, die Halogenatome durch Alkoxyradikale zu ersetzen. Dies wird
durch eine Reaktion mit einem Alkohol leicht erreicht. Das erhaltene Produkt kann als Überzugsmaterial
verwendet werden.
Um zu zeigen, wie das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, werden eine
Reihe von Versuchen durchgeführt, bei denen eine Mischung von 1402 g Benzol, 2440 g Monohydrotrichlorsilan
(HSiCl;.) und 38 g Aluminiumchlorid während 16 Stunden in einem 14,4! fassenden Autoklaven
erhitzt wird. Bei jedem Lauf ist eine flüssige Phase während des Erhitzungsprozesses vorhanden.
Sodann wird der Autoklav gekühlt und das Produkt fraktioniert destilliert.
Tabelle I zeigt die einzelnen Läufe und die erzielten Ergebnisse.
Bei jedem Versuch wird nicht in Reaktion getretenes Trichlorsilan und Kohlenwasserstoff sowie
eine geringe Menge Siliciumtetrachlorid zurückgewonnen.
Eine Mischung von 3120 g Benzol, 2710 g Trichlorsilan
und 13 g Aluminiumchlorid wird während 16 Stunden bei einer Durchschnittstemperatur
von 2900 in einem 14,4 1 fassenden Autoklaven erhitzt.
Bei der fraktionierten Destillation des Reaktionsproduktes erhält man eine Ausbeute von 53 g Phenyltrichlorsilan
und 497 g Destillationsrückstand, der Organosiliciumchloride enthält.
Claims (2)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Verfahren zur Herstellung von Di- bzw. Trihalogensilylderivaten von Benzolkohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ben-
Tempe Tabelle I Gesamt C0 H- Si Cl3 Versuch ratur Maximaler ausbeute 0 C Druck in g in g Nr. 305 in at 874 619 I 324 71.4 1230 847 2 346 87,5 984 943 3 375 — I180 932 4 400 121,8 1632 927 5 105 zolkohlenwasserstoff mit einem Polyhalogenmonohydrosilan, vorteilhaft mit Trichlorsilan, in Anwesenheit von Aluminiumchlorid als Katalysator bei einer Temperatur über 2500, vorzugsweise bei 250 bis 4000, und einem solchen Druck zur Reaktion gebracht wird, daß mindestens ein Teil des Reaktionsgemisches in flüssiger Phase vorliegt. - 2. Verfahren nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenwasserstoff Benzol, ein Polyphenyl oder ein alkylsubstituiertes Benzol ist.© 5359 9.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=9715274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DED5794A Expired DE849841C (de) | 1948-01-13 | 1950-09-21 | Verfahren zur Herstellung von Di- bzw. Trihalogensilylderivaten von Benzolkohlenwasserstoffen |
Country Status (3)
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