DEP0040074DA - Kontaktmasse für die Herstellung von Alkyl- bzw Arylhalogensilanen - Google Patents

Description

FARBENFABRIKEN BAYER UNTER ALLIIERTER KONTROLLE / UNDER ALLIED CONTROL LEVERKUSEN-BAYERWERK,

ρ 40 074 lTe/i2o Patent Abteilung, den 23' Horontoer 1950

vom 16. April 1949 H/Str

KontaktEasse für die Herstellung von Alkyl— bzw

Köntalctiaassen aus Silisiiaa und Kupfer bsw* Kupferverbindungen werden beispielsweise bei eier Herstellung τοη Alkyl—bsw* Aryl— iialogensilanen benötigt_? wobei das Silizium der Kontaktmasse Mt AUjyl— bzw* Arylhalogeaidea bei !Eemperatwren το» «twa 200 — 500° -umgesetzt wirä»

Se ist bereits bekannt* dass die Hon'tak.tmasse in imrseMedeaer Weise liergestellt weräea kaxm* Es können Kupfer pulper* Kupfer— vexbindiangsa, s*B* XupfercsxM_y eine Misciiung τοη beiden oder ein besonders präpariertes -Kupferoxydaaltiges Kupfer Terwendet werden* Zar ih?zielung einer innigen Sisenang land eines gleiclmässigen Umsatses ist emp£onlen worden^ das öesiiscn τοη Kupfer taad Silisiiam in inerter oder reduzierender Atmosphlre_#i S₈-B* in Wasserstoff, sti sintern₉ vorzugsweise bei temperature^/ unterhalb der Seimelsteioperatur des Kupfers»

Bei der Ifa&harbeituag des Verfahrens, insbesondere bei der OmsetsiHig τοη Hetiiylclilorid axt nacn den soeben erwäiaiten Terfaiiren liergestellten Kontaktmassen stellte sdch laeraus, dass die limsetzungsgescloELnäiglceit unbefriedigend bleibt| im speziellen ^aIIe, dass Sinterkörper verwendet wurden, konnte bei "aolien Sister tempera türen, ©bgleieh noch unterhalb des Sciuaelzpunlrtes τοη Kupfer, der JPaIl eintreten, dass die JSassen so dient versintert mjrden_s dass aucn die Ausbeute an Alkylhzw* Aryliaalogensilanen, speziell Metnylchlorsilanen, weit Mnter der tlieoretisela zu erwartenden suriiekblieb»

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vom 16,April 1949

Is worse nun gefimäea_s dass eine poröse

säs Silicium tand Kupfer in der leise erhalten dass pi£Lverförffiige& Siliaim und 2Lxip£er bsw«· eine reduaierbare Etepferverbäjadtäztg Edt eine® palverföraigeaj bei höherer üenper&ter flüchtigen Stoff mter Zus&ts einer Flüssigkeit Tet^ixmt,, die geformts tlasse "bis ζτχτ

des g-ulTerfSasaigea Zusatzstoffes erMtst xtnd in Atmosplaäre tüie^pmiecli behandelt wird»

Weiterhin wurde gefimdenj dass die KontaktmaBse in ragender Weise dada^öh Terljessert wia?d_t dass der läaese 4er ferformmig ein Kupfer bsw« die Torlie^ends Eupferrer— bindimg lösender Stoff angesetzt wird» fetnrgemäss Icana Merbei eia solcher pulverförmiger* bföi iiöherea? feiaperator flüchtiger Stoff angewendet werden, der selbst oder im Ziisainnienwirlcen mit Uez flüssigkeit eine lösende Wiriamg axcE das Eupfer fcsw, die KTipferverbindxsngeii ausübt* todererseits kann der flücixtige feste Stoff sxsoh inert sein xmü. die I⁵IUs siglseit eine lösende Wirlcsng auf das lupf er bsw* die Kupfenrerbindting ausüben „

Wendet man bei der Herstellung der £cmtalrfcnasse anstelle von Kupfer eine Eupferverbindimg an_s ao ist es vorteilhaft ₃ Kupferosyd an irerwendem*

v&ls pulTerförnigen* bei hoixerer fempei'at'ur flüchtigen Stoff lcanii nan praictisoh. jeden Stoff anwenden» der bei femperattJren lanterlialb des SonmelÄpianktes des Kupfers vergast oder verdampft ι also beispielsweise Eolsmeiil* Stearinsäure, Ännaonohiorid, anaaoiiformiat usw, Yorteilhaft verwendet man einen solchen pulverförmigen-i bei höherer !!temperatur flüchtigen Stoff, der gleichseitig die Eigenschaft aufweist» allein oder im Zusammenwirken Eit der Flüssigkeit eine lösende Wirkung auf das Eupfer bsw» die vorliegende

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KupferrerMn&xmg aussialfoezu Hierfür kosassn in erster Idnie Salze dies Aiamonitsas in frage* wie liomoBearbonat, -Mcartoo« nat_s -osalatj, ~taartrat* Als flüssigkeit Yerweii&et man claam vorteilhaft Wasser. San kmm. auch &.B» Alkohole, wie Hethanol, I-feiianol, Glycerin als AmaiscMiüsBigkeiten ileii» Wird als jnalvexfönaiger, bei liöluerer femperati flüchtiger Sto£f ein soleiier vemendety der Kupfer tier VDrliegeaaen Kapferverbindtaag gagßxäSXtttr inert ist, so Tersendet man vorteilhaft als FlUeeiefceit eine solche, tie Kupfer baw* EupferirerfeiiidTmgea_f sum Mnaestea teilweise au lösen Ye3?mgi, wie 2_eB_s wässriges JlisBCSiiskj, Amine, und

Der SffeJtt dieser Arbeitsweise liegt darin, dass Kontaktkörper erhalten werden^ die sehr poröse Struktur aufweisen und infolge äer ^rossen Oberflachenentwicklung erhöhte

Seaktiortsfahiglreit besitzen. Ia lalle der Basetsuixg mit Alkyl— bzw· Arylhalogeiiiöea macht sich dies dadurch bemerkbar, dass das Silisima derart hergestellter Foriskörper sieh wesentlich rascher zu Alkyl- bzw, Arylhalogensxlanen läset als nach den bisher üblichen Terfahren*

eine derartiges wenigstens teilweise Iiösimg verteilt sieh äas Kupfer b-aw. die Kapferverbindtaig gleiehmässi^er in der festen Maase, als es &?xeh rein mechanische Bischiiag zu erreichen wäre, waä wird nach iustreihen des JJösungsniittels in fein verteilter Form imd disreh gleichseitige oder anschliessenäe Heäuktiim als feiirrerteiltes Eupfer auf Aem Silizium niedergeschlagen* Infolge dieser feinen Terteilimg in ¥erbiiidtmg mit der porösen Struktur der Masse wird eine Steigerung der Eeaktionsfähigkeit äer Kontaktkörper erzielt* Diese Steigerung &er EeaktionafShi£;keit ist also eine Folge eowohl einer Be-chaxiisehen Auflecke rang als auch einer durch

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chemische Umsetzraig bewirkten feineren -and gleichmtlssigersn Yerteilung des Kupfers, Aueh in dieser Hinsicht mterssheidet sich das hier beseh^iebene Verfahren graadsäzltek von. dem bisher bekanntem* wonach eine bessere Yernisökung Ton £upfer ■and Siliziiaa im EoBtalctfcörper ätircli Sintexii erreicht wird*

Der Ziasats an pul^erfoa^iigem flüchtigem Stoff w±rä zweelcmassig atif etwa. 5-50 Gewicktspr-ossnt _y besogen auf das SiiiziiaBHKupfergemiseii bzw» Äas Gtemiscii τοπ Silisiium woa einer KupferrerbiBiolimgs s»B* Eupferoayd, eingestellt* Bin wesentlicii tauter difeseii Grenzea li-egeaäei· 2usata an feststoff hat eiaas zu geriägen Effelrt, ein wesentlich MJa&rei? 2rasa.tz wirkt sieli axif die !festigkeit nachteilig aus* Ber 2v.sat3 an Plüssiglieit ^wie Wasoer^ wird so geweKLtj äass eiae verformbare Masse entsteht, Suxcii Terfoiiöiittg liöwaen Granali®&₉ Pillen, 'sylinäer- oder raBchigringföraige Presstörper naoh "bekanaten ^erfahrexi angefertigt werden« Sweelonässig unsdttel» bar aa den YerforKongsprozess sciiliesst sich die 3!ro<e!amrig 83I₁ bei der äie Masse so hoch erhitzt wirä_? öass öer augesetste feststoff sich verflüßhtigt, !Dabei feaan sowohl in oxydierender wie in realisierender Atmosphäre gearbeitet werden« Im letsten 3?alle erübrigt sich ein besonderer, angeschlossener E^.iJctiorigprosesSy wenn die femperatüren so hoch, lagen, dass eine !Reduktion der acyclischen. Kupferverbindiangen zn üupfermstall erfolgt war. In ij^em anderen Falle «äarä <iie Troeknxaig ""s⁶«» einifea- hesonderex in reönaierender Atmosphäre

Eine weitere Verbesserung äer Arbeitsweise wird dadurch eraielt, äass die wie vorstehend beschrieben präparierten Massen in reäuaierender AtiEosphäre gesintert werden· Dadurch wird ihre Härte toid Festigkeit erheblich gesteigert_s was eich sowohl bei der Beanspructang dtareh leitang wie atieh Druclr bemerkbar macht« Derartige Sinterkörper 3Eömien ohne

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nennenswerten Abrieb bewegt werden* oirne dass die eines Zerfalls bestellt» Besonders bedeutsam ist, dass die

Festigkeit dieser formlinge sack ausreicht,,, im das fiateri&l bei der Ömsetsiang mit AUe^I— bsw» Arjlhalogeni&en. lange genug sis stabil land jßorSg zu erhalten ₉ dass das Ga® bia Ende der Seaktioa die Masse gleieiaaässig aesjsntspreclienil das Silisiim Tsasetsea. kana»-

Es iet zwar bekannt _t SetallpulTey dureii Sintern su war jedoeii im Torli^genäea spesiellea Pail nicht

, dass eine SiaterxHig ä@T porösen Ifessen den Erfolg geben wöxtie_f dass also trofs der Porosität der Struktur die festigkeit a"asreielite_s im aucii "bei fortschreitender Reaktio» taad siaaehaendezsi ^"erbraucJa äes Siüsixims die Saatorclilässigkeit des Materials so lange zu erhalten, dass die Ifeiaetsxms turtex praktieok Tölliger kv£zeiirung des bis stsm Sade verlaufen

Beis-piel 1

Sewa-iPle» eiaea 98 Jl Si eatiialteaaen hanäelsübliolien

snetall©» das bis z\ai iliclietaxiiälosen kassieren eines Mnsiebes 0,09 gemahlen worden srar, werden mit 10 5ew,«*fln* K-apferpulTer in Fora einer ICspferbronse und 10 Sew^iElÄ* Ä3amoni,iai|&arbonat

vca& sodann mit soviel Wasser angeteigt_s dass sich, ein« iriöaelig £e*&ßlite Masee ergibt« Diese Masse wird itarch. eine Strangpresse gedrüc]£t_? in der sie zu syliaderartiger Beecnaffeniieit irerformt

wird* Die erhaltenen Formkörper werden bei etwa 200° Ms Z¹USi Tölligen .tastreiben des Wassers tmd des salzes erMtzt*

Bie formkörper werden sodann in faseerstoff&tmospliäre während einer Stimde bei 1020 - 1040° gesintert« Sie stellen naen dieser Behandlung eine feste gefrittene_f

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senr poröse Masse iron Isoksartigem Äu§seiien &ax~»

Sine soleiie iLontaktmasse erweist sich Gh3.02s1eth.3rl gegenüber als gut reaktionsfähig, Wird die Kontaktmasse im Semperairurbereieii von etwa 500° - 550° mit strömendem C&Lormetbyl ^ehan-delt* so entstehest 4-Mmethyiaiehlörsilan im Semiseli mit Methyltrienlorsilan*

Beisüiel 2?

Silisi-usaaetall wird so fein gemablea₉ dass es aiif einem Dinsieb O₉ 09 keinen Süctstanö, klaterlässt, 85 0ei7_efle* dieses 98 i> Si entiialtenden Sillzlxsm werfen mit 15 S-ew*fln. pulveriörsiigem Eeixw impf er ρί uad 15 few »Tin* iimaoniumforiaiat^ txiiter ^us&ts äer benötigten Menge fässer in einer Presse zu Granalien -yeriarmt* i)iese werden bei etwa 2ÖÖ° er-Mtat/Tiis lasser und Anaaoni-umformiat Terdaiapft sind waä. anselilieBsend feei etwa 1020 * 1040° im Wassergtoffstrom eine Stunde gesintert» Bs weräen harte» sear poröse Formlinge kükeartigen Aussehens eriialten»

Beim ITberleiten iron öiilorbensolaaiapf ^"ber diese Kontaktmasse bei 450 - 480° wItü. Biphenyldichlorsilan neben Phenoltriohlorsilan erlialten»

Eine liiseiomg öes gleichen geptalirerten Siliaiiams Ed t äen gleichen Eupf erpulTer _? die onne 2-asats eines Auf locke rxtngssiittels amd ohne Wasser in einer hydraulischen Presse zu i'omlingen τ-erpresst ??ird_s ergibt nacli einstäncliger Sintenmg im Wasserstoff strom bei 1020 - 1040° narte und dickte G-ranalien, die a.B_e mit Ghlonaethyl bei 300 - 400° aiar sehr aciileoht oder gar niclit reagieren»

Claims (1)

1. «is SiHslssa mi Rsysfer fSr ti©

   sit

   flii^istigsa Stoffes 2sests aiasr sstar

   1 imi g_f ^» feel xsre ^sa öä©

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   iß