DE901412C - Verfahren zur Herstellung von Siliciumfluorchloriden oder Siliciumfluorbromiden oderSiliciumfluorjodiden mit einem gewissen Anteil an den jeweils entsprechenden Siliciumtetrahalogeniden, naemlich Siliciumtetrachlorid oder Siliciumtetrabromid oder Siliciumtetrajodid - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Siliciumfluorchloriden oder Siliciumfluorbromiden oder Siliciumfluorjodiden mit einem gewissen Anteil an den jeweils entsprechenden Siliciumtetrahalogeniden, nämlich Siliciumtetrachlorid oder 'Siliciumtetrabromid oder Siliciumtetrajodid Die Darstellung von Siliciumfluorbromiden oder Siliciumfluorjodiden oder Siliciumfluorchloriden z. B. durch Erhitzen von Siliciumtetrabromid und Siliciumtetrafluorid auf Temperaturen von 70o° ist aus dem Aufsatz von H. Anderson in der Leitschrift »Journal of the American Chemical Society« von 195o, Heft 5, S. 2o92 bis 2093, bekannt, doch werden dazu hohe Temperaturen von etwa 70o° und ein spezielles Umsetzungsverfahren benötigt.
• Gemäß der Erfindung gelingt es nun, Siliciumfluorchloride oder Siliciumfluorbromide oder Siliciumfluorjodide mit einem gewissen Anteil der jeweils entsprechenden Siliciumtetrahalogenide, nämlich Siliciumtetrachlorid oder Siliciumtetrabromid oder Siliciumtetrajodid mit hoher Ausbeute bei viel niedrigeren Temperaturen als bei dem bekannten Verfahren (s. Beschreibungseinleitung) in einfacher Weise zu erzeugen, indem man Siliciumtetrafluorid bzw. die Salze der Kieselfluorwasserstoffsäure mit Aluminiumhalogeniden, insbesondere Aluminiumchlorid oder Aluminiumbromid oder Aluminiumjodid, bei Temperaturen von vorzugsweise etwa i80 bis 30o° umsetzt. Gegebenenfalls können auch z. B. durch Zusatz von Aluminiumchlorid neben Aluminiumbromid Gemische von Siliciumfluorchloriden neben Siliciumfluorbromiden hergestellt werden.
• Durch die benötigte niedrige Temperatur wird u. a. die Korrosion der Reaktionsgefäße während der Umsetzung erheblich vermindert und ein leichteres Arbeiten gewährleistet. Außerdem sind die Ausbeuten besonders hoch. Sie betragen bis zu 95 0/0. Vorteilhaft ist es weiterhin, daß die neben den gewünschten Siliciumfluorhalogeniden entstehenden Aluminiumhalogenide in feinverteilter, leicht wasserlöslicher Form anfallen und somit in einfacher Weise zu entfernen sind.
• Die erzeugten Gemische sind z. B. als Vorprodukte bei der Herstellung von siliciumorganischen Verbindungen allgemein verwendbar und zeigen je nach ihrem Gehalt an Halogeniden bestimmter Art die verschiedensten Eigenschaften.
• Für die je nach Auswahl der Ausgangsstoffe eintretenden Reaktionen werden folgende Gleichungen genannt, wobei X Chlor, Brom oder Jod ist. Reaktionsgleichungen 4 AlX3 + 3 SiF, = 4 AIF3 -j- 3 SiX4 2 AlX3 -j- SiF4 = 2 AIF,X -f- SiX4 AIX3 + SiF4 = AIFX2 -f- SiF@X 2 AIX3 -f- 3 Na, SiF, = 2 Na3AlFo + 3 SiF2X2 4 AIX3 -}- 3 Nag SiFs = 2 Na3A1Fo -f- 3 S@X4 -E- 2 AlF3 Beispiel i Über io Gewichtsteile Aluminiumchlorid werden im elektrischen Ofen bei igo bis 20o° über 7 Gewichtsteile Siliciumtetrafluorid geleitet und die Reaktionsprodukte unter Kühlung aufgefangen. Es entstehen 8,2 Teile flüchtige Reaktionsprodukte, die zu etwa io% aus SiC14 und zu go% aus Si-F-Cl-Verbindungen bestehen. Die Si-F-Cl-Verbindungen setzen sich zusammen aus 550/, SiF@C1, 250/, SiF,C12 und 2o0/0 SiFC13. Es haben sich also insgesamt gebildet 10% S'C14, 495% SiF3C1, 22,50/0 SiF2C12 und 180/0 SiFCI3. Beispiel 2 Wenn das unter i beschriebene Verfahren so durchgeführt wird, daß die Reaktionsprodukte nochmals über das bereits zum großen Teil umgesetzte Aluminiumchlorid strömen können, bilden sich insgesamt 9,3 Teile Reaktionsprodukt, d. h. die Ausbeute beträgt 95% mit 25% S'C14 und 75% Si-F-Cl-Verbindungen. Die Si-F-Cl-Verbindungen setzen sich zusammen aus 30% SiF3C1, 40% SiF2C12 und 3o0/, SiFC13, insgesamt werden also gebildet 25% SiC14, 22,5% SiFaC1, 30% SiF.C12 und 22,s0/, Si F CI3. Beispiel 3 Bei etwa 25o° wird die gleiche Reaktion wie in Beispiel i durchgeführt. Die Ausbeute an Siliciumtetrachlorid erhöht sich auf etwa 7o0/0. Insgesamt entstehen 7o0/, SiCl4, io% SiF.C1, io% SiF@C12 und 100/0 Si F C13. Beispiel 4 Gleiche Gewichtsteile des kieselfluorwasserstoffsauren Natriums und Aluminiumchlorid werden innig vermischt und auf 18o bis 20o° erhitzt. Die entwickelten Reaktionsprodukte werden unter Kühlung aufgefangen. Aus io Teilen Reaktionsgemisch entstehen in g50/,iger Ausbeute 4,1 Teile flüchtiger Reaktionsprodukte, und zwar 32% SiC14, 23,8% SiFC13, i70/, SiF,C12 und 27,2% SiF3C1. Beispiel 5 Siliciumtetrafluorid wird in Aiuminiumbromid eingeleitet, das auf 28o° erhitzt wurde. Das Einleiten wird so lange fortgesetzt, bis die nach dem Abdestillieren der flüchtigen Reaktionsprodukte verbleibende Masse fest wird. Es bilden sich 70% SiF3Br, 2o0/0 SiFBr, und SiBr4 und io% SiF2Br2. Beispiel 6 i Teil kieselfluorwasserstoffsaures Natrium wird mit 5 Teilen Aluminiumbromid gemischt und auf 28o° erhitzt. Es entstehen Reaktionsprodukte etwa wie im Beispiel 5. Siedepunkte der einzelnen Verbindungen S'C14 + 56,7°, SiC13F + 12,2°, SiC12F2-3i,7°, SiC1F3-7o°; SiBr4 + 153°, SiI3r3F + 84°, SiBrzF2 -[- I4°, SiBrF3-45°; Si J4 + 29o°, Si J,F -(- 188°, Si J2F2 + 84,5°, Si JFa - 24°; SiF4 - 96°.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Siliciumfluorchloriden oder Siliciumfluorbromiden oder Siliciumfluorjodiden mit einem gewissen. Anteil an den jeweils entsprechenden Siliciumtetrahalogeniden, nämlich Siliciumtetrachlorid oder Siliciumtetrabromid oder Siliciumtetrajodid, dadurch gekennzeichnet, daß Siliciumtetrafluorid bzw. Salze der Kieselfluorwasserstoffsäure mit Aluminiumverbindungen der allgemeinen Formel AIX3, wobei X Chlor, Brom oder Jod ist, bei mäßig erhöhten Temperaturen, vorzugsweise bei etwa 18o bis 300°, umgesetzt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Umsetzung an Stelle von Aluminiumchlorid oder Aluminiumbromid oder Aluminiumjodid auch Gemische dieser Aluminiumverbindungen verwendet werden können.