FI62538B - Foerfarande foer kontinuerlig framstaellning av alkoxisilaner - Google Patents

Foerfarande foer kontinuerlig framstaellning av alkoxisilaner Download PDF

Info

Publication number
FI62538B
FI62538B FI751673A FI751673A FI62538B FI 62538 B FI62538 B FI 62538B FI 751673 A FI751673 A FI 751673A FI 751673 A FI751673 A FI 751673A FI 62538 B FI62538 B FI 62538B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
column
hydrogen chloride
solvent
ester
esterification
Prior art date
Application number
FI751673A
Other languages
English (en)
Other versions
FI751673A (fi
FI62538C (fi
Inventor
Hans-Joachim Koetzsch
Hans Joachim Vahlensieck
Original Assignee
Dynamit Nobel Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19742427085 external-priority patent/DE2427085C3/de
Application filed by Dynamit Nobel Ag filed Critical Dynamit Nobel Ag
Publication of FI751673A publication Critical patent/FI751673A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI62538B publication Critical patent/FI62538B/fi
Publication of FI62538C publication Critical patent/FI62538C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/025Silicon compounds without C-silicon linkages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/18Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
    • C07F7/1804Compounds having Si-O-C linkages
    • C07F7/1872Preparation; Treatments not provided for in C07F7/20
    • C07F7/188Preparation; Treatments not provided for in C07F7/20 by reactions involving the formation of Si-O linkages

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)

Description

RSSF^l M f11xKWUj.UTUSjULKAISU , 0 r 7 Q
JUA lBJ (' UTLÄGGN I NGSSKRIFT O l D O O
q Patentti .Työnnetty 10 01 1033 (latent :: 2 P’elat ^ ~ ^ (51) K».ik?/im.a.3 c 07 F 7/02 SUOMI—FINLAND (21) PmnuitwkwwM-PMunwaiMUm 751673 (22) H*k«mi*pllv( — An*eknlng*daf 05.06.75 * * (23) AlkupAWt—GlMfhatadaf 05.06.75 (41) Tullut JulklMkil — Uhrit offumll| 0o.12.75
Patentti- ja rekisterihallitus (44) NthtivUuipunon )· kuuLjulktiiun p*m. —
Patent· ech ragisterstyralsan ' 7 Antakun utitfd ech uti.*krift«n pubtiemd 30.09.82 (32)(33)(31) Pyy*«tty «»uoikuu*—Begird priority 05.06.7¾
Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2I27085.7 (71) Dynamit Nobel Aktiengesellschaft, Troisdorf, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Hans-Joachim Kötzsch, Hheinfelden, Hans Joachim Vahlensieck, Wehr/Baden, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7¾) Oy Roister Ab (5¾) Menetelmä alkoksisilaanien jatkuvaksi valmistamiseksi - Förfarande för kontinuerlig framställning av alkoxisilaner Tämän keksinnön kohteena on jatkuva menetelmä alkoksisilaanien valmistamiseksi, joiden yleinen kaava on
V„-msi<°E,)ncV
jossa R on vety tai tyydytettyjä tai tyydyttämättömiä, mahdollisesti kloorattuja 1-12 C-atomia sisältäviä alifaattisia hiilivetyryhmiä, R* on 1-11 hiiliatomia sisältäviä alkyyliryhmiä, jotka ketjussa mahdollisesti sisältävät heteroatomeja, kuten 0 tai S, m on luku 0-3 ja n on luku 1-¾, jolloin n + m ί 4, esteröimällä alkoholeilla suoritan kloorisilaaneja, joiden kaava on RU-n-mS^C1n+m 2 62538 jossa R:llä, m:llä ja n:llä on edellä esitetty merkitys, jolloin reagoivat, aineet, jotka mahdollisesti on liuotettu liuottimeen, syötetään nestemäisessä muodossa ja halutun esteröintiasteen edellyttämässä stökiometrisessa mooli-suhteessa toisistaan erillään olevien syöttöjohtojen kautta reaktioastiuan, jossa ne reagoivat muodostaen alkoksisilaania ja kloorivetyä, joka kloorivety poistetaan esteristä tislaamalla, tunnettu siitä että reagoivat aineet viedään kolonni-tislauslaitteen yläpäähän, joka laite käsittää lämmitetyn tislauskolvin, joka ylhäältä on yhteydessä kolonnin kanssa, jonka päälle on asetettu jäähdyttävä osa, ja kolonnissa tislataan jatkuvasti pois muodostunutta kloorivetyä nestefaasiin muodostuneesta esteristä, joka mahdollisesti on seoksena liuottimen kanssa, jolloin kloorivety poistuu laitteen yläpäästä ja kiehuva kolvituote, joka koostuu liuottimen kanssa mahdollisesti seoksena olevasta esteristä, virtaa jatkuvasti pois yläjuoksun kautta.
Kloorisilaanien esteröinti tapahtuu käytettäessä kioorisilaanina SiHCl^-panosta seuraavan reaktioyhtälön mukaan: HSiCl_ + n R'OH-> HSi(OH) Cl„ + n HC1 3 n 3-n Tässä yhtälössä R' merkitsee alkyyliradikaalia, jossa on 1-11 C-atomia ja n:n arvo voi olla 1:n ja 3:n välillä.
Tämän reaktion käytännön toteutus, samoin kuin analogisen reaktioiden, joissa H:n asemasta on tyydytetty tai tyydyttämätön C^_^-alkyyliradikaali, aiheuttaa vaikeuksia, koska tällöin suurina määrinä esiintyvä kloorivety halkaisee sekä alkoksiryhmän alkoholiksi että (erityisesti alkanolin läsnäollessa) vetysilaanisidoksen, jolloin lohkeaa vetyä ja muodostuu alkoksisilääni- ja kloorisilaanisidos. Edelleen kloorivety muodostaa panokseksi pantujen alkano-lien kanssa kloorialkaaneja ja intermediaarista vettä, joka puolestaan aiheuttaa kloorisilaanin ja alkoksisilaanin hydrolyysiä. Näiden sivureaktioiden takia, jätettäessä noudattamatta tiettyjä menetelmän ehtoja, häviää haluttu silaani-esteri enimmäkseen täysin.
Siksi on jo tehty useita yrityksiä valmistaa sellaisia yhdisteitä mahdollisimman taloudellisesti. Alkuaan panosmenetelmään liittyvä, poistuvan kloori-vedyn ja esteröinnissä lisättyjen alkoholien välisten mainittujen sivureaktioiden takia aiheutuva kondensaatinmuodostuksena ilmenevä heikkous voidaan tosin pitkält l välttää käytettäessä nykyaikaisia panosmenetelmiä. Suureen tekniseen mittakaavaan siirtymiselle on kuitenkin rajoituksia, erityisesti suurten kloori-vetymäärien vaikean hallinnan takia, johon liittyy mahdollisesti helposti kiehuvia lähtöaineita ja sekä reaktiotilassa että poistokaasuissa turvalliseen 3 62538 reaktionkulkuun tarvittavat nopeat ja suuret lämmönsiirrot. Jo paremman lämpö-tilansäädön vuoksi on siksi pidettävä parempana jatkuvaa menetelmää.
Niinpä on jo ehdotettu jatkuvia menetelmiä (DE-kuulutusjulkaisu 1 643 075 ja DE-hakemusjulkaisu 2 144 748), joissa kloorisilaaneita, mahdollisesti liuottimien läsnäollessa, esteröidään nestefaasissa joko reaktorissa, jossa on yli-juoksu, yksinkertaisinta panosmenetelmää käyttäen, tai useissa peräkkäin kytketyissä reaktoreissa vastavirtaperiaatteella. Tällä menettelytavalla on kuitenkin se haitta, että kloorivety poistetaan liian hitaasti ja epätäydellisesti. Tämä johtaa jo olemassa olevien esteriryhmien hajoamiseen ja alkoholien ja kloori-vedyn välisiin sivureaktioihin, jolloin esiintyy epätoivottavaa hydrolysaatin muodostusta. Toinen menetelmä koskee kloorisiläänien esteröintiä alkoholeilla kaasufaasissa käyttäen lämpötiloja, jotka ovat kaikkien osallistuvien aineiden (lähtö- ja lopputuotteiden), kiehumispisteen (10) yläpuolella.
Viimemainitulla menetelmällä on kuitenkin aivan erityisesti se haitta, että systeemissä läsnäoleva kloorivety aiheuttaa korkean lämpötilan johdosta mainittujen sivureaktioiden aivan erityisen nopean tapahtumisen, siis varsinkin hajaantumisen, alkoholin dehydratoitumisen ja hydrolysaatin muodostumisen.
US-patentin 3 792 071 mukaisessa menetelmässä kloorisilaani viedään kolonnin yläpäähän kun taas alkoholin sisääntulokohta sijaitsee kloorisilaanin sisääntulon alapuolella. Syötettävä alkoholi on kaasun muodossa ja reaktio-lämpötila on alkoholin kiehumislämpötilan yläpuolella. Nyt esitetty keksinnön mukainen menetelmä mahdollistaa huomattavasti paremman saannon kuin tämä US-patentti.
DE-hakemusjulkaisussa 2 033 373 kuvatun menetelmän mukaan reagoivat aineet syötetään yhdessä kaksoisputken kautta reaktoriin. DE-hakemusjulkaisu 2 033 373 ei sisällä mainintaa tislauskolonnilaitteesta eikä julkaisussa mainita sitä, että reagoivat aineet tulisi viedä kolonnin yläpäähän ja kloorivety poistaa kolonnin sisällä. DE-hakemusjulkaisussa 2 033 373 kuvatulla menetelmällä saadaan tästä johtuen huomattavasti huonompi tulos kuin esitetyllä menetelmällä.
Kaikkien edellä kuvattujen jatkuvien esteröintimenetelmien erityinen heikkous on kloorivedyn liian hidas ja epätäydellinen erotus reaktioseoksesta.
Sen vuoksi on jo myös ehdotettu kloorivedyn puhaltamista pois johtamalla inertti-kaasua, esimerkiksi typpeä yli tai läpi, mahdollisesti putoavafilmihöyrystimen avulla, jolloin ei tarvitse ylittää ylempää lämpötilarajaa (Chim. Promisl.
UdSSR 41, 1965, No 4, 15-17). Tällä menetelmällä on kuitenkin taas se huomattava haitta, että kloorivedystä muodostuvan poistokaasun tilavuus suurenee, jolloin tuotteiden osapaineesta määräytyvät haihtumishäviöt tulevat luvattoman korkeiksi, ja kloorivedyn uudelleenkäyttö tulee käytännöllisesti katsoen mahdottomaksi.
62558
Toisaalta inerttikaasukäsittelyllä ei myöskään saavuteta kloorivedyn täydellistä erottumista raakatuotteesta. Käytettäessä nyt kuvattua keksinnön mukaista menetelmää, on osoittautunut, että yllä kuvatut vaikeudet voidaan välttää yksinkertaisella tavalla: syntyvä kloorivety tislautuu jatkuvasti ja täydellisesti pois, ilman että tapahtuu mainittavia kilpailevia reaktioita tai sivureaktioita. Tämä menetelmän tulos ei ollut johdettavissa laajan ammattikirjallisuuden kuvaamasta, kloorisilaanin alkoholilla suoritettavan esteröinnin tekniikan tasosta, vaan sitä täytyi pitää pikemminkin epätodennäköisenä, erityisesti koska huomio kiinnittyy aina kloorivedyn aiheuttamaan keskeiseen ongelmaan, epätoivottaviin sivureaktioihin, erityisesti kuumennettaessa, kuten kolonnitislauksessa pakostakin tapahtuu. Sitä vastoin on kuitenkin yllättäen osoittautunut, että keksinnön mukainen menetelmä antaa elegantilla tavalla mitä erilaisimpia silaaniestereitä saannon ollessa suunnilleen kvantitatiivinen ja puhtauden ollessa hyvän. Edelleen keksinnön mukaisen menetelmän aivan erityisiä etuja ovat kloorivedyn kvantitatiivinen erotus puhtaana, edelleenkäyttöön sopivana laatuna ja vastoin aikaisempia menetelmiä, keksinnön mukaisen menetelmän ongelmaton siirrettävyys suureen tekniseen mittakaavaan.
Esteröimisreaktion, joka molempien reagoivien aineiden yhteensaattamisen jälkeen alkaa tapahtua enimmäkseen spontaanisti, tulee kulkea mahdollisuuksien mukaan kolonnin ylimmällä jakopohjalla. Vähäisiä määriä reagoivia aineita, kuitenkaan ei enempää kuin noin 15 %, voi myös virrata edelleen alemmille jako-pohjille ja reagoida siellä loppuun.
Kummankin aineen panostettavat määrät riippuvat toivotusta lopputuotteesta. Sen vuoksi toivottua esteröintiastetta vastaavat stökiometriset määrät johdetaan samanaikaisesti ylimmälle kolonninpohjalle. Tämän moolisuhteen vähäiset vaihtelut voidaan keksinnön mukaisesti hyväksyä, vaikkakin nämä huonontavat saanteja.
Tästä syystä näiden vaihteluiden ei tulisi olla suurempia kuin noin + 1 %:n ohjeellinen liikkumisalue.
Reagoivat aineet syötetään nestemäisinä ja niiden tulee reagoida keskenään myös nestemäisinä. Liuottimien käyttö mukana on suositeltavaa, jos halutun silaaniesterin kiehumispiste on noin yli 180°C. Liuotin voidaan tällöin sekoittaa lähtöaineiden joukkoon, kuitenkin on myös mahdollista syöttää liuotin kolonnin ylimmälle pohjalle erityisessä syöttöjohdossa.
Liuottimen käytön tarkoituksena on pääasiassa se, että keksinnön mukainen menetelmä voidaan toteuttaa myös sellaisilla yhdisteillä, joiden kiehumispisteet ovat lämpötila-alueen 0°C-180°C ulkopuolella, tai jotka kiehumispisteessään hajoavat. On täten mahdollista pitää haluttu silaaniesteri kiehumassa sen 62538 5 ja liuottimen sekakiehumispisteessä normaaliolosuhteissa halutussa lämpötilassa ja vältetään periaatteessa mahdollinen vakuumin käyttö.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä toimitaan ilman liuotinlisäystä etenkin silloin, kun haluttu silaaniesteri kiehuu normaalipaineessa alueella 0°C - 180°C, kuten on laita esteröitäessä trikloorisilaani tai tetrakloridilaani alemmilla alkoholeilla, joilla on yksi tai kaksi hiiliatomia. Mikäli näiden silaanien kanssa lisätään korkeampia alkoholeja, esimerkiksi 2-metoksietanolia, niin sopivaa liuotinta lisäämällä saavutetaan se etu, että keksinnön mukainen esteröinti-menetelmä voidaan toteuttaa normaalipaineessa, vaikka puhdas lopputuote ei tis-laudu normaalipaineessa. Liuottimeksi soveltuu erityisesti dikloorietyleeni, ja trikloorietyleeni, kuitenkin myös esimerkiksi mono-, di-, tri ja tetrakloori-metaani tai erilaiset fluorikloorihalogenoidut hiilivedyt.
Kolonniksi sopivat periaatteessa kaikki tunnetut tislauskolonnit, jolloin pohjilla voi olla samoin tunnettuja toteutusmuotoja, kuten esimerkiksi'kello-pohjat. Pidetään edullisena kolonnin täyttämistä sinänsä tunnetuilla täytekap-paleilla, kuten esimerkiksi keraamisilla satuloilla, renkailla tai palloilla. Pohjien luku voi samoin vaihdella laajalla alueella, edullisena pidetään suunnilleen 25 - 35 pohjaa.
Reaktion päätyttyä haluttu silaaniesteri virtaa pois tislauspannuun, jossa sitä pidetään kiehumispisteessä. Aina pannuun kohdistuvan lämmityksen ja lähtöaineiden, esteröintituotteen ja samoin liuottimen laadun mukaan, ylimmässä kolon-niosassa, jossa reaktio tapahtuu, asettuu lämpötila noin 0°C ja 90°C väliin. Tällöin tislautuu reaktiossa syntyvä kloorivety täydellisesti pois, kloorivetyä pidetään lämpötilojen noin -10°C ja -80°C välissä, se tiivistyy täysin kolonnin-huippuun liittyvässä jäähdyttimessä ja johdetaan mahdollisesti jatkokäsittelyyn.
Tislauspannun ylijuoksusta edellä kuvatun menetelmän mukaan saatu silaaniesteri virtaa jatkuvasti pois omaten puhtauden, joka riittää jo useimpiin käyttötarkoituksiin. Silaaniesteri on tällöin erotettavissa läsnäolevasta liuot-timesta tislaamalla tai muiden erotusmenetelmien mukaan.
Kloorisilaanilähtöaineina ovat edullisesti trikloorisilaani, tetrakloori-silaani, metyylidikloorisilaani, dimetyylidikloorisilaani, trimetyylikloorisilaa-ni, metyylitrikloorisilaani, etyylitrikloorisilaani, vinyylitrikloorisilaani, propyylitrikloorisilaani, allyylitrikloorisilaani, 3-klooripropyylitrikloori-silaani, n- ja isobutyylitrikloorisilaani. Myös alkyylikloorisilaaneita, joissa on korkeampi vinoketjuinen tai haarautunut alkyyliradikaali, voidaan panna panokseksi.
Sopivia alkoholeja ovat esimerkiksi metanoli, etanoli, propanoli, buta-noli, oktanoli, 2-metoksietanoli, 2-etoksietanoli, 2-metoksietyylidietyleeni-glykolieetteri, tetrajydrofurfuryylialkoholi, jne.
62538
Keksinnön mukaisesti voidaan valmistaa esimerkiksi seuraavia tuotteita: trimetoksisilaani, trietoksisilaani, tetraetoksisilaani, tri-2-metoksietoksi-silääni, tetra-2-metoksietoksisilaani, metyylidimetoksisilaani, metyylidietoksi-silaani, vinyylimetyylidietoksisilaani, metyylitrietoksisilaani, vinyylitri-etoksisilaani, vinyylitri-2-metoksietoksisilaani, 3-klooripropyylitrietoksi-silaani jne.
Usea mainituista piin esteriyhdisteistä on saanut lisääntyvää teknistä merkitystä. Esimerkiksi muutamilla piihapon ortoestereillä on käyttöä sinkki-pölymaalien sideaineena ja valimotekniikassa (DE-patenttijulkaisu 2 000 199, DE-kuulutusjulkaisu 2 018 622 ja DE-patenttijulkaisu 2 349 593) . Useita organo-silaaniestereitä käytetään rakennusten suoja-aineena (DE-patenttijulkaisu 2 029 446). Useilla muilla organosilaaniestereillä ja vetysilaaniestereillä on lisääntyvää teknistä merkitystä hyvin arvokkaiden organofunktionaalisten silaanien synteesissä (DE-patenttijulkaisu 1 937 904). Sen lisäksi vetysilaani-esterit ovat kiinnostavia myös puolijohdekemian kannalta (DE-patenttijulkaisu 2 247 873).
Esimerkki 1
Trikloorisilaanin jatkuva esteröinti metanolilla trimetoksisilaaniksi Lämpötilassa -48°C toimivalla, 1,2 m^:n jäähdytyspinnan omaavalla huippujäähdyttimellä varustetun takaisinvirtauskolonnin (läpimitta 100 mm, täyttökorkeus 3,80 m, täytekappaleet 6x6 mm:n posliinisia satulakappaleita) ylimmälle jakopohjalle syötetään jatkuvasti nestemäisessä muodossa noin 3,2 kg/h trikloorisilaania ja noin 2,3 kg/h vedetöntä metanolia. Kolonnin huipussa asettuvat tällöin lämpötilat -20°C:n ja +25°C:n väliin, kun taas kolonnin alaosassa vallitsee lämpötila 84°C. Alaosan lämpötila voidaan ohjata muuttamalla metanolin annostelua: kun on metanolivajaus, lämpötila laskee, ja kun metanolia o on ylimäärin, lämpötila nousee yli 84 C:een. Alaosan ylijuoksusta virtaa jatkuvasti trimetoksisilaania (kiehumispiste 84°C), joka sisältää liuenneena noin 2 % tetrametoksisilaania, ja jonka hydrolyysillä aktivoitavissa oleva happamuus on < 20 mg:n kloorivetyekvivalentti litraa kohden.
Yksinkertaisilla jatkuvilla tai epäjatkuvilla puhdistustislauksilla saadaan - syötetyn trikloorisilaanin suhteen - 96,2 %:n saannolla absoluuttista trimetoksisilaania.
Noin 720:ssa käyttötunnissa valmistettiin tällä tavalla 2026 kg trimetoksi- 3 3 silaania. Sen ohella noin 1129 m puhdasta kloorivetyä (noin 1,6 m /h) tislattiin huippujäähdyttimen kautta edelleen käytettäväksi.
7
Esimerkki 2 62538
Trikloorisilaanin jatkuva esteröinti etanolilla trietoksisilaaniksi.
Esimerkissä 1 kuvatun kolonnin ylimmälle jakopohjalle syötetään jatkuvasti noin 3,7 kg/h trikloorisilaania ja noin 3,7 kg/h vedetöntä etanolia nestemäisessä muodossa. Kolonnin huipussa asettuu tällöin lämpötila noin 0°C:n ja 28°C:n väliin, kun taas kolonnin alaosassa vallitsee kiehumislämpötila 132,2°C. Alaosan lämpötilaa voidaan ohjata muuttamalla etanolin annostelua: kun on eta-nolivajaus, lämpötila laskee, ja kun etanolia on ylimäärin, lämpötila nousee yli 132,2°C:een. Alaosan ylijuoksusta virtaa jatkuvasti trietanoksisilaania (kiehumispiste 132,2°C), joka sisältää noin 2,6 % tetraetoksisilaania liuenneena, ja jonka hydrolyysillä aktivoitavissa oleva happamuus on <30 mg:n kloori-vetyekvivalentti litraa kohden.
Yksinkertaisilla jatkuvilla tai epäjatkuvilla puhdistustislauksilla saadaan - syötetyn trikloorisilaanin suhteen - 96,7 %:n saannolla absoluuttista trietoksisliaania.
Noin 720:ssä käyttötunnissa valmistettiin tällä tavalla 3029 kg trietoksi- 3 . . 3 silaania. Sen ohessa tislattiin 1260 cm puhdasta kloorivetyä (noin 1,76 cm /h) huippujäähdyttimen kautta edelleen käytettäväksi.
Esimerkki 3
Trikloorisilaanin jatkuva esteröinti 2-metoksietanolilla tri-2-metoksi-etoksisliaaniksi.
Esimerkissä 1 kuvatun kolonnin ylimmälle jakopohjalle syötetään jatkuvasti noin 2,2 kg/h liuosta, jossa on 50 paino-% trikloorisilaania trans-di-kloorietyleenissä, ja noin 1,86 kg/h vedetöntä 2-metoksietanolia nestemäisessä muodossa. Kolonnin huipussa asettuu tällöin lämpötila noin +10°C:n ja +22°C:n väliin, kun taas kolonnin alaosassa vallitsee kiehumislämpötila 80,5°C. Yhdenmukaisesti esimerkkien 1 ja 2 kanssa voidaan alaosan lämpötilaa ohjata muuttamalla 2-metoksietanolin annostelua. Alaosan ylijuoksusta virtaa jatkuvasti noin 70-prosenttinen tri-metoksietoksisilaanin liuos trans-dikloorietyleenissä.
Vakuumitislauksella saadaan neljäpohjaisella kolonnilla, jolloin liuotin saadaan takaisin uudelleen panostukseen kelpaavassa muodossa - syötetyn trikloorisilaanin suhteen - noin 94 %:n saanto absoluuttista tri-2-metoksietoksi-silaania, jonka kiehumispiste on 92°C (26,7 Pa).
Sivutuotteena syntyy noin 4 %:n saannolla tetra-2-metoksietoksisilaania, jonka kiehumispiste on 134°C (26,7 Pa). Lisäksi tislautuu kloorivetyä (noin 3 0,5 m /h) huippujäähdyttimen kautta edelleen käytettäväksi.
8 62538
Esimerkki 4
Vinyylitrikloorisilaanin jatkuva esteröinti etanolilla vinyylitrietoksi-silaaniksi.
Esimerkissä 1 kuvatun kolonnin ylimmälle jakopohjalle syötetään jatkuvasti noin 3,6 kg/h vinyylitrikloorisilaania ja noin 3,1 kg/h vedetöntä etanolia nestemäisessä muodossa. Kolonnin huipussa asettuu tällöin lämpötila +4°C:n ja +24°C:n väliin, kun taas kolonnin alaosassa vallitsee kiehumislämpötila 152°C. Yhdenmukaisesti esimerkkien 1 - 3 kanssa alaosan lämpötilaa voidaan ohjata muuttamalla etanolin annostelua. Aalosan ylijuoksusta virtaa jatkuvasti vinyylitrietoksi-silaania (kiehumispiste 152°C), jonka hydrolyysillä aktivoitavissa oleva happamuus on <30 mg:n kloorivetyekvivalentti litraa kohden.
Yksinkertaisilla jatkuvilla tai epäjatkuvilla puhdistustislauksilla saadaan - syötetyn vinyylitrikloorisilaanin suhteen - noin 99 %:n saannolla absoluuttista vinyylitrietoksisilaania.
Synteesikölonnin huippujäähdyttimen kautta tislautuu lisäksi noin 3 1,45 m /h kloorivetyä edelleen käytettäväksi.
Esimerkki 5
Tetrakloorisilaanin jatkuva esteröinti etanolilla tetraetoksisilaaniksi.
Esimerkissä 1 kuvatun kolonnin ylimmälle jakopohjalle syötetään jatkuvasti noin 4,7 kg/h tetrakloorisilaania ja noin 5,1 kg/h vedetöntä etanolia nestemäisessä muodossa. Kolonnin huipussa asettuvat tällöin lämpötilat +18°C:n ja +39°C:n väliin, kun taas kolonnin alaosassa vallitsee kiehumislämpötila 168,9°C. Yhdensuuntaisesti esimerkkien 1 - 4 kanssa voidaan alaosan lämpötilaa ohjata muuttamalla etanolin annostelua. Alaosan ylijuoksusta virtaa jatkuvasti tetra-etoksisilaania (kiehumispiste 168,7°C), jonka hydrolyysillä aktivoitavissa oleva happamuus on <30 mg:n kloorivetyekvivalentti litraa kohden ja jossa on 0,1 % etanolia.
Yksinkertaisilla jatkuvilla ja epäjatkuvilla puhdistustislauksilla saadaan - syötetyn tetrakloorisilaanin suhteen - noin 98,8 X:n saannolla absoluuttista tetraetoksisilaania.
Synteesikölonnin huippujäähdyttimen kautta tislautuu lisäksi noin 3 2,5 m /h kloorivetyä edelleen käytettäväksi.
Noin 7200 käyttötunnissa valmistettiin tällä tavalla 41220 kg tetraetoksisilaania.
Esimerkki 6
Isobutyylitrikloorisilaanin jatkuva esteröinti metanolilla isobutyyli-dimetoksikloorisilaaniksi.
62538
Esimerkissä 1 kuvatun kolonnin ylimmälle jakopohjalle syötetään jatkuvasti noin 1,6 kg/h isobutyylitrikloorisilaania ja noin 0,54 kg/h vedetöntä metanolia nestemäisessä muodossa. Kolonnin huipussa asettuvat tällöin lämpötilat -10°C:n ja +18°C:n väliin, kun taas kolonnin alaosassa vallitsee kiehumislämpötila 156,2°C. Yhdenmukaisesti esimerkkien 1 - 5 kanssa voidaan alaosan lämpötilaa ohjata muuttamalla metanolin annostusta. Alaosan ylijuoksusta virtaa jatkuvasti isobutyyli-dimetoksikloorisilaania (kiehumispiste 156°C), joka sisältää sen lisäksi isobutyy-litrimetoksisilaania (6 - 8 %) ja vähän isobutyylimetoksidikloorisilaania.
Yksinkertaisilla jatkuvilla tai epäjatkuvilla puhdistustislauksilla saadaan - syötetyn isobutyylitrikloorisilaanin suhteen - noin 90 %:n saannolla absoluuttista isobutyylidimetoksikloorisilaania.
Synteesikolonnin huippujäähdyttimen kautta tislautuu lisäksi noin 3 0,4 m /h kloorivetyä edelleen käytettäväksi.
Es imerkki 7
Trikloorisilaanin jatkuva esteröinti metanolilla dimetoksikloorisilaaniksi.
Esimerkissä 1 kuvatun kolonnin ylimmälle jakopohjalle syötetään jatkuvasti noin 4,7 kg/h trikloorisilaania ja noin 2,3 kg/h vedetöntä metanolia nestemäisessä muodossa. Kolonnin huipussa asettuvat tällöin lämpötilat -18°C:n ja o , * o +2 C:n väliin, kun taas kolonnin alaosassa vallitsee kiehumislämpötila 70,2 C.
Yhdenmukaisesti esimerkkien 1 - 6 kanssa voidaan alaosan lämpötilaa ohjata muuttamalla metanolin annostelua. Alaosan ylijuoksusta virtaa jatkuvasti dimetoksi-kloorisilaania (kiehumispiste 69,6°C), joka sisältää sivutuotteena noin 4 Z trimetoksisilaania ja noin 1 % metoksidikloorisilaania.
Yksinkertaisilla jatkuvilla tai epäjatkuvilla puhdistustislauksilla saadaan - syötetyn trikloorisilaanin suhteen - noin 94 %:n saannolla absoluuttista dimetoksikloorisilaania.
Synteesikolonnin huippujäähdyttimen kautta tislautuu lisäksi noin 3 0,8 m /h kloorivetyä edelleen käytettäväksi.
Esimerkki 8
Dimetyylidikloorisilaanin jatkuva esteröinti etanolilla dimetyylidietoksi-silaaniksi.
Esimerkissä 1 kuvatun kolonnin ylimmälle jakopohjalle syötetään jatkuvasti noin 1,23 kg/h dimetyylidikloorisilaania ja noin 0,87 kg/h vedetöntä etanolia nestemäisessä muodossa. Kolonnin huipussa asettuvat tällöin lämpötilat 2°C:n ja 29°C:n väliin, kun taas kolonnin alaosassa vallitsee kiehumislämpötila
. O
noin 115 C. Yhdenmukaisesti esimerkkien 1-7 kanssa voidaan alaosan lämpötilaa ohjata etanolin annostelua muuttamalla. Alaosan ylijuoksusta virtaa jatkuvasti dimetyylidietoksisilaania (kiehumispiste 114,6°C), jonka hydrolyysillä aktivoitavissa oleva happamuus on <30 mg:n kloorivetyekvivalentti litraa kohden.
10 62538
Yksinkertaisilla jatkuvilla tai epäjatkuvilla puhdistustislauksilla saadaan - syötetyn trikloorisilaanin suhteen - noin 99 %:n saannolla absoluuttista dimetyylidietoksisilaania.
3
Synteesikolonmn huippujäähdyttimestä tislautuu lisäksi noin 0,4 m /h kloorivetyä edelleen käytettäväksi.

Claims (1)

11 62538 Patenttivaatimus Jatkuva menetelmä alkoksisilaanien valmistamiseksi, joiden yleinen kaava on Rl.-n-nsi<0R' jossa R on vety tai tyydytettyjä tai tyydyttämättömiä, mahdollisesti kloorattuja 1-12 C-atomia sisältäviä alifaattisia hiilivetyryhmiä, R' on 1-11 hiiliatomia sisältäviä alkyyliryhmiä, jotka ketjussa mahdollisesti sisältävät heteroatomeja kuten 0 tai S, m on luku 0-3 ja n on luku 1-1+, jolloin n + m ^ U, esteröimällä alkoholeilla suoraan kloorisilaaneja, joiden kaava on R, SiCl H-n-m n+m jossa R:llä, millä ja n:llä on edellä esitetty merkitys, jolloin reagoivat aineet, jotka mahdollisesti on liuotettu liuottimeen, syötetään nestemäisessä muodossa ja halutun esteröintiasteen edellyttämässä stökiometrisessa moolisuhteessa toisistaan erillään olevien syöttöjohtojen kautta re aktioastiaan, jossa ne reagoivat muodostaen alkoksisilaania ja kloorivetyä, joka kloorivety poistetaan esteristä tislaamalla, tunnettu siitä, että reagoivat aineet viedään kolonnitis-lauslaitteen yläpäähän, joka laite käsittää lämmitetyn tislauskolvin, joka ylhäältä on yhteydessä kolonnin kanssa, jonka päälle on asetettu jäähdyttävä osa, ja kolonnissa tislataan jatkuvasti pois muodostunutta kloorivetyä neste-faasiin muodostuneesta esteristä, joka mahdollisesti on seoksena liuottimen kanssa. jolloin kloorivety poistuu laitteen yläpäästä ja kiehuva kolvituote, joka koostuu liuottimen kanssa mahdollisesti seoksena olevasta esteristä, virtaa jatkuvasti pois ylijuoksun kautta.
FI751673A 1974-06-05 1975-06-05 Foerfarande foer kontinuerlig framstaellning av alkoxisilaner FI62538C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742427085 DE2427085C3 (de) 1974-06-05 Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Alkoxisllanen
DE2427085 1974-06-05

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI751673A FI751673A (fi) 1975-12-06
FI62538B true FI62538B (fi) 1982-09-30
FI62538C FI62538C (fi) 1983-01-10

Family

ID=5917349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI751673A FI62538C (fi) 1974-06-05 1975-06-05 Foerfarande foer kontinuerlig framstaellning av alkoxisilaner

Country Status (17)

Country Link
US (1) US4039567A (fi)
JP (1) JPS6035351B2 (fi)
AT (1) AT334915B (fi)
BE (1) BE829853A (fi)
CA (1) CA1051014A (fi)
CH (1) CH615684A5 (fi)
DD (1) DD120024A5 (fi)
DK (1) DK142237C (fi)
ES (1) ES438214A1 (fi)
FI (1) FI62538C (fi)
FR (1) FR2273812A1 (fi)
GB (1) GB1514197A (fi)
IT (1) IT1035922B (fi)
NL (1) NL181926C (fi)
NO (1) NO145075C (fi)
SE (1) SE415181B (fi)
SU (1) SU619108A3 (fi)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5087845A (fi) * 1973-12-13 1975-07-15
JPS564687Y2 (fi) * 1976-06-16 1981-02-02
JPS5459461U (fi) * 1977-10-04 1979-04-24
JPS5490482U (fi) * 1977-12-09 1979-06-26
LU80112A1 (fi) * 1978-08-16 1979-01-19
LU82173A1 (fr) * 1980-02-15 1980-05-07 Wurth Sa O Dispositif de chargement pour fours a cuve
LU83280A1 (fr) * 1981-04-03 1983-03-24 Wurth Paul Sa Procede pour actionner une goulotte oscillante dans une enceinte sous pression,dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede et installation de chargement d'un four a cuve equipe d'un tel dispositif
US4609751A (en) * 1981-12-14 1986-09-02 General Electric Company Method of hydrolyzing chlorosilanes
US4421926A (en) * 1982-06-28 1983-12-20 General Electric Company Process for co-alkoxylation of halosilanes and separation of the resulting products
DE3236628C2 (de) * 1982-10-04 1986-09-11 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Alkoxysilanen
JPS60258189A (ja) * 1984-06-02 1985-12-20 Agency Of Ind Science & Technol アルキルクロロシランの加水分解法
DE3431839A1 (de) * 1984-08-30 1986-03-06 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Verfahren zur herstellung von trialkylorganoxysilanen
DE3522904A1 (de) * 1985-06-27 1987-01-08 Dynamit Nobel Ag Verfahren zur herstellung von orthoestern des titans, zirkons oder hafniums
US4855473A (en) * 1986-05-27 1989-08-08 Bayer Aktiengesellschaft Process for the preparation of organooxychlorosilanes
JPS63102055U (fi) * 1986-12-19 1988-07-02
NL8700819A (nl) * 1987-04-08 1988-11-01 Philips Nv Inrichting voor het registreren van informatie op of het uitlezen van informatie uit een informatieplaat.
JPH02128245U (fi) * 1989-03-30 1990-10-23
JPH02140656U (fi) * 1989-04-21 1990-11-26
US4924022A (en) * 1989-10-04 1990-05-08 Dow Corning Corporation Method for preparation of organoalkoxysilanes
US5559264A (en) * 1994-02-24 1996-09-24 Osi Specialities, Inc. Process for making chloroorganosilicon compounds
US5374761A (en) 1994-04-29 1994-12-20 Corning Corporation Process for preparation of organooxysilanes
ATE311396T1 (de) * 2001-08-06 2005-12-15 Degussa Organosiliciumverbindungen
CN102070663B (zh) * 2010-12-27 2013-01-09 蓝星化工新材料股份有限公司江西星火有机硅厂 二甲基二乙氧基硅烷制备工艺
CN102532181B (zh) * 2011-12-07 2014-05-28 江西晨光新材料有限公司 一种三甲氧基氢硅醇解工艺
JP5978940B2 (ja) * 2012-11-16 2016-08-24 信越化学工業株式会社 オルガノキシシラン中の残留ハロゲン化物の低減方法
CN103288865B (zh) * 2013-05-31 2016-03-30 合盛硅业股份有限公司 一种利用有机硅共沸物生产正硅酸乙酯的方法
CN109517006B (zh) * 2018-11-13 2021-03-16 江西宏柏新材料股份有限公司 塔式有机法连续生产3-辛酰基硫代丙基三乙氧基硅烷的方法
CN113150026A (zh) * 2021-05-06 2021-07-23 兰州康鹏威耳化工有限公司 一种苯基三甲氧基硅烷连续制备方法和系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2061189C3 (de) * 1970-12-11 1974-12-05 Wacker-Chemie Gmbh, 8000 Muenchen Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Alkoxysilanen oder Alkoxypolysiloxanen
US3801618A (en) * 1973-06-06 1974-04-02 Chevron Res Process for alkyl orthosilicate

Also Published As

Publication number Publication date
FI751673A (fi) 1975-12-06
JPS5113725A (fi) 1976-02-03
CA1051014A (en) 1979-03-20
DK142237C (da) 1981-02-23
FI62538C (fi) 1983-01-10
NL181926C (nl) 1987-12-01
ES438214A1 (es) 1977-01-16
NO145075B (no) 1981-09-28
DK251875A (da) 1975-12-06
NO145075C (no) 1982-01-20
DE2427085B2 (de) 1976-07-01
DK142237B (da) 1980-09-29
SE7506387L (sv) 1975-12-08
NL181926B (nl) 1987-07-01
ATA419775A (de) 1976-06-15
DE2427085A1 (de) 1975-12-11
NO751944L (fi) 1975-12-08
AT334915B (de) 1977-02-10
GB1514197A (en) 1978-06-14
IT1035922B (it) 1979-10-20
CH615684A5 (fi) 1980-02-15
NL7506688A (nl) 1975-12-09
AU8131075A (en) 1976-11-25
DD120024A5 (fi) 1976-05-20
JPS6035351B2 (ja) 1985-08-14
FR2273812A1 (fr) 1976-01-02
SU619108A3 (ru) 1978-08-05
US4039567A (en) 1977-08-02
SE415181B (sv) 1980-09-15
FR2273812B1 (fi) 1978-10-13
BE829853A (fr) 1975-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI62538B (fi) Foerfarande foer kontinuerlig framstaellning av alkoxisilaner
US7507850B2 (en) Preparation of organosilane esters
JPH0549675B2 (fi)
CN110799458B (zh) 用于制备锗-硅-层的三苯基甲锗烷基甲硅烷和三氯甲硅烷基-三氯甲锗烷及其制备方法
JP3616161B2 (ja) オルガノオキシシランの製造方法
JPS6232756B2 (fi)
US6084116A (en) Process for preparing acetoxysilanes
KR20210003222A (ko) 할로실란 화합물의 제조 방법
EP1368359B1 (en) Continuous transesterification process for alkoxyorganosilicon compounds
US4958040A (en) Process for the preparation of diorganohalogenosilanes
US4173576A (en) Process for the esterification of chlorosilanes
US4824982A (en) Method for the cleavage of organic siloxanes, and products and applications thereof
JP6906424B2 (ja) アミノシラン類の製造方法
US4762938A (en) Process for the preparation of alkoxysilanes
US20120296106A1 (en) Process for preparing organosilanes
US4421926A (en) Process for co-alkoxylation of halosilanes and separation of the resulting products
RU2299213C1 (ru) Способ получения алкоксисиланов
JP2797881B2 (ja) 3−[n−(2−アミノエチル)]アミノプロピルアルコキシシランの連続的製造方法及びその製造装置
JP2713676B2 (ja) 3−[n−(2−アミノエチル)]アミノプロピルアルコキシシランの製造方法とその製造装置
JPS5949228B2 (ja) ハロゲンシランのエステル化法
AU2003217799A1 (en) Preparation of mixed-halogen halo-silanes
TWI726508B (zh) 用於降低含鹵矽烷的組合物中之硼化合物含量的方法
RU2119491C1 (ru) Способ выделения триметилхлорсилана из смеси с четыреххлористым кремнием
Gunji et al. Syntheses and Properties of Sila-Functional Oligosiloxanes—Linear and Cyclic Tetrasiloxanes with Methyl and Vinyl Groups—
KR20050099246A (ko) 사염화규소와 트리메틸클로로실란의 공비혼합물로부터전자급 테트라에톡시실란의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT