Verfahren zur Herstellung von Siliciumsubbromiden Siliciumsubchloride,
wie z. B. SiloC122, sind schon in kleinen Mengen durch thermische Behandlung von
Siliciumtetrachlorid im Abschreckrohr oder durch Einwirkung von Wasserstoff auf
Siliciumtetrachlorid oder Silicochloroform im Entladungsrohr hergestellt worden.Process for the production of silicon subbromides silicon subchlorides,
such as B. SiloC122, are already in small quantities by thermal treatment of
Silicon tetrachloride in the quench tube or by exposure to hydrogen
Silicon tetrachloride or silicochloroform has been produced in the discharge tube.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, nach welchem speziell
Siliciumsubbromide, insbesondere das bisher noch unbekannte (SiBr2)x, in technischem
Verfahren und mit großer Ausbeute in der Weise hergestellt werden, daß Siliciumtetrabromid
bei Temperaturen zwischen etwa 1000
und i2oo° im Vakuum durch eine Schicht
von metallischem Silicium geführt wird, und zwar kann man dazu Siliciumbromiddampf
durch eine Schicht von grießförmigem Silicium mittels einer Hochvakuumpumpe hindurchsaugen,
wobei die Strömungsgeschwindigkeit selbstverständlich so einzustellen ist, daß keine
wesentlichen Mengen unverbrauchtes Siliciumtetrabromid an der Saugseite aus der
Siliciumschicht austreten.The invention relates to a process by which silicon subbromides, in particular the hitherto unknown (SiBr2) x, are produced in an industrial process and with high yield in such a way that silicon tetrabromide is passed through a layer at temperatures between about 1000 and 1200 ° in a vacuum is guided by metallic silicon, namely, silicon bromide vapor can be sucked through a layer of granular silicon by means of a high vacuum pump, the flow rate of course being adjusted so that no significant amounts of unused silicon tetrabromide escape from the silicon layer on the suction side.
Die Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung sind vor allem darin
zusehen, daß es in guten Ausbeuten Siliciumsubbromi.de liefert. Außerdem entsteht
neben (SiBr2)x primär nur 'Si2Br. als Nebenprodukt, so daß ersteres leicht isoliert
werden kann. Damit hat man die Möglichkeit, die gegenüber den Siliciumsubchloriden
bequem in großen Mengen herstellbaren einheitlichen Siliciumsubbromide, z. B. al's
Ausgangsprodukte für die Herstellung von Sil-iconen bzw. anderen Kunststoffen, heranzuziehen.The advantages of the method according to the invention are mainly therein
ensure that it delivers Siliciumsubbromi.de in good yields. Also arises
besides (SiBr2) x primarily only 'Si2Br. as a by-product so that the former is easily isolated
can be. This gives you the option of comparing the silicon subchlorides
unitary silicon subbromides conveniently prepared in large quantities, e.g. B. al's
Use raw materials for the production of silicone or other plastics.
Zum Beweise der Patentwürdigkeit der Erfindung wird noch folgendes
ausgeführt:
Von Prof. S c h w a r z und seinen Mitarbeitern sind
seit 1937 Siliciumsubchloride, unter anderem Silo C122 oder S125 C152, eingehend
bearbeitet worden. An die Erforschung der Subchloride schloß sich die der Siliciumsubjodide,
wie z. B. Sie J6 oder Si J, an. Die Subbromide blieben aber anscheinend unbearbeitet;
jedenfalls fehlen darüber Veröffentlichungen, offenbar weil sich die für die Darstellung
der Subchloride und Subjodide geltenden Methoden nicht ohne weiteres auf die Subbromide
übertragen ließen.To prove the patentability of the invention, the following is stated: Since 1937, silicon subchlorides, including Silo C122 or S125 C152, have been worked on in detail by Prof. Schwarz and his colleagues. The research into the subchloride was followed by that of the silicon subiodides, such as. B. Call them J6 or Si J. The subbromides apparently remained unprocessed; In any case, there are no publications about this, apparently because the methods applicable to the preparation of the subchlorides and subiodides cannot simply be transferred to the subbromides.
So zeigt es sich z. B., daß gewisse komplizierte Chlor-.und Jodverhindungen
oft viele Jahrzehnte bekannt, waren, während die entsprechenden Bromverbindungen
erst in viel späterer Zeit auf früher nicht bekannten. Wegen dargestellt werden
konnten. Dias trifft z. B. auf die Oxyde Cl. O, Cl 02, C12 0s, c12071 j205
zu, die seit langem bekannt waren, während Bromoxyde erst 1937 durch Einwirkung
elektrischer@Entladungen gefunden wurden. - Die Nitri.de N C13 und Nj, waren ebenfalls
altbekannt; ein N Brr (in Form des Ammoniakats) konnte erst 194o aus Brom und Ammoniak
bei höheren Temperaturen und durch anschließendes Abschrecken erhalten werden.So it shows z. For example, certain complicated chlorine and iodine preventions were often known for many decades, while the corresponding bromine compounds were not known until much later on. Because of could be represented. Slide hits z. B. on the oxides Cl. O, Cl 02, C12 0s, c12071 j205, which had been known for a long time, while bromine oxides were not found until 1937 through the action of electrical @ discharges. - The Nitri.de N C13 and Nj, were also well known; an N Brr (in the form of ammonia) could only be obtained in 1940 from bromine and ammonia at higher temperatures and by subsequent quenching.
Während Perchlorate und Perjodate seit langem bekannt sind, konnten
Perbromate bisher überhaupt nicht dargestellt werden.While perchlorates and periodates have long been known, could
Perbromate have not yet been represented at all.
Das am Silicium gebundene Fluor und Chlor ist weniger beweglich und
daher weniger reaktionsfähig als das am Silicium gebundene Brom oder Jod. Silicium-Brom-
und -Jod-Verhindungen sollten daher besonders günstige Ausgangsmaterialien: für
die Herstellung weiterer Siliciumverbindungen sein. Da Siliciumjodide aber einerseits
wegen ihres Preises, andererseits wegen ihrer Sauerstoffempfindlichkeit für die
technische Verwendung ausscheiden, stellen sich Silicium-Brom-Verbindungen als technisch
besonders günstig urid wertvoll dar. Beispiel i Darstellung von Siliciumsubbromiden
aus Siliciumtetrabromid und Silicium Durch eine Schicht von grießförmigem Silicium,
das sich in einem Porzellanrohr bei etwa i i 5o0 befand, wurde ein Strom von Siliciumtetrabromiddampf
mittels einer Höchvakuumpumpe durchgesaugt. Die Verdampfungsgeschwindigkeit des
Si Br4 wurde durch Einstellen des Si Br4 Vorrats in ein Wasserbad geeigneter Temperatur
geregelt. Die flüchtigen Reaktionsprodukte wurden in einer auf -30° gekühlten Falle
aufgefangen. Sie wurden mit den nach Erkalten der Apparatur im Porzellanrohr hinter
dem unumgesetzten Silicium entstandenen festen Produkten vereinigt und anschließend
der Destillation im Vakuum unterworfen, wobei das in geringen Mengen vorhandene
unumgesetzte SiBr4 sowie das als Nebenprodukt entstandene Sie Brs abdestilliert.The fluorine and chlorine bonded to silicon is less mobile and
therefore less reactive than the bromine or iodine bonded to silicon. Silicon bromine
and iodine compounds should therefore be particularly favorable starting materials: for
be the production of other silicon compounds. Since silicon iodide on the one hand
because of their price, on the other hand because of their sensitivity to oxygen for them
ruled out technical use, silicon-bromine compounds present themselves as technical
particularly cheap and valuable. Example i Preparation of silicon subbromides
of silicon tetrabromide and silicon through a layer of granular silicon,
which was in a porcelain tube at about i i 50 0 became a stream of silicon tetrabromide vapor
sucked through by means of a high vacuum pump. The rate of evaporation of the
Si Br4 was prepared by placing the Si Br4 supply in a water bath of the appropriate temperature
regulated. The volatile reaction products were in a trap cooled to -30 °
caught. They were put in the porcelain tube after the apparatus had cooled down
the unreacted silicon resulting solid products combined and then
subjected to distillation in vacuo, the existing in small amounts
unreacted SiBr4 and the by-product you Brs are distilled off.
Beispiel 2 Darstellung von Siliciumsubbromiden aus Silicium und Brom
Der Versuch wurde in an sich gleicher Weise durchgeführt, wie im Beispiel i angegeben,
:mit der Abänderung, daß statt SiBr4 Brom zur Anwendung kam und daß die Temperatur
des Broms bei der Versuchsdurchführung auf -qo bis -30° gehalten wurde. Die Reaktionsprodukte
waren die gleichen wie im Beispiel i.Example 2 Preparation of silicon subbromides from silicon and bromine
The experiment was carried out in the same way as indicated in Example i,
: with the modification that bromine was used instead of SiBr4 and that the temperature
of the bromine was kept at -qo to -30 ° during the test. The reaction products
were the same as in example i.