JP2000169131A - Production of disproportionation reaction product from silane compound - Google Patents

Production of disproportionation reaction product from silane compound

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JP2000169131A
JP2000169131A JP34376198A JP34376198A JP2000169131A JP 2000169131 A JP2000169131 A JP 2000169131A JP 34376198 A JP34376198 A JP 34376198A JP 34376198 A JP34376198 A JP 34376198A JP 2000169131 A JP2000169131 A JP 2000169131A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the reaction activity for disproportionation of a hydrogenated halogenated silane by using a catalyst prepared by making a quaternary phosphonium compd. supported on silica. SOLUTION: As for the hydrogenated halogenated silane, trichlorosilane or the like expressed by the formula is preferable. In the formula, X is a halogen atom, and m and n are 1 to 3 satisfying m+n<=4. As for the catalyst, a tetraalkylphosphonium compd. having 4 to 12 carbon atoms in the alkyl group and having a sulfate ion as a counter anion is preferably used. As for the silica as the carrier, an amorphous silica such as silica gel preferably having 0.3 to 1.5 ml/g pore volume, 2 to 100 nm average pore diameter, 100 to 800 m2/g specific surface area, 50 μm to 1 mm particle size and >=95 wt.% SiO2 content based on the dry weight is used. The quaternary phosphonium compd. is supported by 0.1 to 20 wt.% of the total weight of the catalyst. The disproportionation reaction is carried out by a flow method using the catalyst as a fixed bed under conditions of normal pressure to 60 atoms, 40 to 300 deg.C and 0.01 to 300 sec contact time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、各種シラン化合物
の不均化反応生成物の製造方法に関する。さらに詳しく
は、ジクロロシラン等の水素化ハロゲン化シランを特定
の触媒存在下に不均化反応させることにより、モノシラ
ン等のシラン化合物の不均化反応生成物を製造する方法
に関する。
The present invention relates to a method for producing a disproportionation reaction product of various silane compounds. More specifically, the present invention relates to a method for producing a disproportionation reaction product of a silane compound such as monosilane by disproportionating a hydrogenated silane such as dichlorosilane in the presence of a specific catalyst.

【0002】[0002]

【従来の技術】モノシラン、ジクロロシラン等のシラン
化合物は、シリコン単結晶の原料、シリコンのエピタキ
シャル成長等の半導体工業において重要な物質であり、
近年急激に需要が増大している。
2. Description of the Related Art Silane compounds such as monosilane and dichlorosilane are important materials in the semiconductor industry such as a raw material for silicon single crystal and epitaxial growth of silicon.
In recent years, demand has rapidly increased.

【0003】これらの化合物の製造方法としては、様々
な方法が知られているが、水素化ハロゲン化シランを不
均化して目的とするシラン化合物を含む多くの不均化反
応生成物を得、その中から目的の化合物を蒸留等の手段
により分別して得る方法が、最も経済的であるとされ
る。
Various methods are known for producing these compounds. However, many disproportionation reaction products containing a target silane compound are obtained by disproportionating a hydrogenated silane. It is considered that the most economical method is to obtain the target compound by fractionating the compound by distillation or the like.

【0004】水素化ハロゲン化シランの不均化反応と
は、該水素化ハロゲン化シランの分子間で、水素とハロ
ゲンを交換することにより、原料の水素化ハロゲン化シ
ランとは各々異なるシラン化合物を生成させる反応であ
る。新しく生成した化合物が、更に同様の交換反応を繰
り返すので、反応系は数種類のシラン化合物からなる混
合組成となる。
[0004] The disproportionation reaction of a hydrogenated silane refers to a method in which hydrogen and halogen are exchanged between molecules of the hydrogenated silane to form silane compounds different from the raw material halogenated silane. It is a reaction to be generated. Since the newly generated compound repeats the same exchange reaction, the reaction system has a mixed composition composed of several kinds of silane compounds.

【0005】例としてトリクロロシランの不均化を説明
する。ある適当な触媒の存在下では、下式のように、ま
ずトリクロロシラン同士が水素と塩素を交換し合い、ジ
クロロシランと四塩化ケイ素を生成する。ジクロロシラ
ンは同様にモノクロロシランとトリクロロシランを生成
する。モノクロロシランも同様に、モノシランとジクロ
ロシランを生成する。これらの反応が繰り返され、系は
モノシラン、モノクロロシラン、ジクロロシラン、トリ
クロロシラン、四塩化ケイ素の5成分からなる混合組成
となる。
The disproportionation of trichlorosilane will be described as an example. In the presence of a suitable catalyst, trichlorosilanes first exchange hydrogen and chlorine to form dichlorosilane and silicon tetrachloride, as shown below. Dichlorosilane also produces monochlorosilane and trichlorosilane. Monochlorosilane similarly produces monosilane and dichlorosilane. These reactions are repeated, and the system becomes a mixed composition comprising five components of monosilane, monochlorosilane, dichlorosilane, trichlorosilane, and silicon tetrachloride.

【0006】[0006]

【化1】 Embedded image

【0007】例えば、目的物がモノシランの場合、この
混合物の中から蒸留などの方法によって分別すれば良
い。なお、この不均化反応は平衡反応であり、十分な反
応時間(接触時間)をとると、反応系は平衡組成に達す
る。但し、目的物を分別して得る際に、必ずしも系が平
衡に達している必要はない。
For example, when the target substance is monosilane, it may be separated from the mixture by a method such as distillation. This disproportionation reaction is an equilibrium reaction, and the reaction system reaches an equilibrium composition when a sufficient reaction time (contact time) is taken. However, it is not always necessary for the system to reach equilibrium when separating and obtaining the target substance.

【0008】水素化ハロゲン化シランの不均化反応に使
用する触媒については、多くの技術が特許等に開示され
ている。例えば、特開昭60−96518号公報には、
第四級ホスホニウム化合物を、そのまま反応系に添加し
て液相均一系触媒として作用させる方法が示されてい
る。また、特開昭60−60915号公報にも、上記第
四級ホスホニウム化合物を触媒として使用することが記
載され、これを活性炭、アルミナ、シリカ-アルミナな
どの担体に担持させて使用しても良いことが開示されて
いる。
As for the catalyst used for the disproportionation reaction of the hydrogenated silane, many techniques are disclosed in patents and the like. For example, JP-A-60-96518 discloses that
A method is disclosed in which a quaternary phosphonium compound is directly added to a reaction system to act as a liquid phase homogeneous catalyst. JP-A-60-60915 also discloses that the above quaternary phosphonium compound is used as a catalyst, and this may be used by being supported on a carrier such as activated carbon, alumina and silica-alumina. It is disclosed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第四級
ホスホニウム化合物を使用した場合、かなり良好な触媒
活性で不均化反応を行うことが可能であるが、第四級ホ
スホニウム化合物をそのまま反応系に添加して作用させ
る方法は、反応生成物と触媒の分離に多大なエネルギー
を要する問題があった。これは、上記特開昭60−60
915号公報に記載されるように、第四級ホスホニウム
塩を担体に担持して使用すれば、該分離の問題は解消で
きるが、その場合、上記例示されるような活性炭、アル
ミナ、シリカ-アルミナ等の担体を使用したのでは、得
られる触媒の活性が低い問題があった。
However, when a quaternary phosphonium compound is used, the disproportionation reaction can be carried out with considerably good catalytic activity, but the quaternary phosphonium compound can be used as it is in the reaction system. The method of adding and acting has a problem that a large amount of energy is required for separating a reaction product and a catalyst. This is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-60 / 1985.
As described in JP-A-915, if the quaternary phosphonium salt is supported on a carrier and used, the problem of the separation can be solved. In that case, activated carbon, alumina, silica-alumina as exemplified above. Use of such a carrier has a problem that the activity of the obtained catalyst is low.

【0010】従って、上記水素化ハロゲン化シランの不
均化反応において、高い触媒活性を有する担持型触媒を
開発し、該反応を効率良く行うことが課題であった。
[0010] Therefore, in the disproportionation reaction of the above-mentioned hydrogenated silane, it has been a problem to develop a supported catalyst having high catalytic activity and to carry out the reaction efficiently.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
について鋭意研究を重ねた結果、第四級ホスホニウム化
合物をシリカに担持した触媒を用いることによって、水
素化ハロゲン化シランの不均化反応を高い反応活性で行
うことができることを見い出し、本発明を完成するに至
った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have found that by using a catalyst in which a quaternary phosphonium compound is supported on silica, the disproportionation of the hydrogenated silane is reduced. The inventors have found that the reaction can be carried out with high reaction activity, and have completed the present invention.

【0012】即ち、本発明は、第四級ホスホニウム化合
物がシリカに担持された触媒を用いて、水素化ハロゲン
化シランを不均化させることを特徴とするシラン化合物
の不均化反応生成物の製造方法である。
That is, the present invention provides a process for disproportionating a silane compound, which comprises disproportionating a hydrogenated silane using a catalyst in which a quaternary phosphonium compound is supported on silica. It is a manufacturing method.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明において使用される水素化
ハロゲン化シランは、ケイ素に結合した水素原子および
ハロゲン原子をそれぞれ少なくとも一つ有するシラン化
合物である。かかる水素化ハロゲン化シランとしては、
一般には、下記の一般式(1)で表わされる化合物が使
用される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The hydrogenated silane used in the present invention is a silane compound having at least one hydrogen atom and at least one halogen atom bonded to silicon. Such hydrogenated halogenated silanes include:
Generally, a compound represented by the following general formula (1) is used.

【0014】 Y(4-m-n)SiHnm (1) ここで、Yはアルキル基またはアリール基を表わし、X
はハロゲン原子を表わす。また、mおよびnは1以上3
以下の整数で、かつm+nは4以下である。アルキル基
としては、メチル基、エチル基、プロピル基、およびブ
チル基等の炭素数1〜4のものが好ましく、アリール基
としては、フェニル基等が好ましい。具体例としては、
トリクロロシラン、ジクロロシラン、モノクロロシラ
ン、メチルジクロロシラン、メチルモノクロロシラン、
ジメチルモノロロシラン、エチルジクロロシラン、エチ
ルモノクロロシラン、ジエチルモノロロシラン、フェニ
ルジクロロシラン、フェニルモノクロロシラン、ジフェ
ニルモノクロロシランおよびこれらのうちの任意の混合
物等が挙げられる。
Y (4-mn) SiH n X m (1) where Y represents an alkyl group or an aryl group;
Represents a halogen atom. M and n are 1 or more and 3
The following integer and m + n is 4 or less. As the alkyl group, one having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group are preferable, and as the aryl group, a phenyl group and the like are preferable. As a specific example,
Trichlorosilane, dichlorosilane, monochlorosilane, methyldichlorosilane, methylmonochlorosilane,
Examples thereof include dimethylmonochlorosilane, ethyldichlorosilane, ethylmonochlorosilane, diethylmonochlorosilane, phenyldichlorosilane, phenylmonochlorosilane, diphenylmonochlorosilane, and any mixture thereof.

【0015】これらのうち、下記の一般式(2) SiHnm (2) で表わされるトリクロロシラン、ジクロロシラン、モノ
クロロシランから選ばれるクロロシラン化合物、または
これらの混合物が特に好適である。
Of these, a chlorosilane compound selected from trichlorosilane, dichlorosilane and monochlorosilane represented by the following general formula (2) SiH n X m (2), or a mixture thereof is particularly preferred.

【0016】なお、モノシランやメチルシランのような
ケイ素原子に結合したハロゲン原子を有さない水素化シ
ランおよび、四塩化ケイ素やメチルトリクロロシランの
ようなケイ素原子に結合した水素原子を有さないハロゲ
ン化シランは、それ単独では不均化反応を起こさない。
しかし、上記の水素化ハロゲン化シランと共存する場合
は、不均化反応に関与し、対応した混合物を与える。し
たがって、本発明では原料として、水素化ハロゲン化シ
ランを用いる他、これらのものと上記水素原子を有さな
いハロゲン化シランや水素化シランとを混合して用いて
も良い。
Incidentally, hydrogenated silanes having no halogen atoms bonded to silicon atoms, such as monosilane and methylsilane, and halogenated silanes having no hydrogen atoms bonded to silicon atoms, such as silicon tetrachloride and methyltrichlorosilane. Silane alone does not cause a disproportionation reaction.
However, when co-existing with the above-mentioned hydrohalogenated silane, it participates in the disproportionation reaction and gives a corresponding mixture. Therefore, in the present invention, a hydrogenated silane may be used as a raw material, or these may be mixed with the above-mentioned halogenated silane having no hydrogen atom or hydrogenated silane.

【0017】本発明において触媒成分である第四級ホス
ホニウム化合物は、公知のものが制限なく使用される。
ホスホニウムイオンの中心リン原子に結合する炭化水素
基としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基、
アラルキル基などが好ましく、これらはそれぞれ同種ま
たは異種であっても良い。アルキル基としてはメチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。ア
ルケニル基としてはビニル基、アリル基、ヘキセニル基
等が挙げられる。アリール基としてはフェニル基、トリ
ル基、ナフチル基等が挙げられ、アラルキル基としては
ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。また、これ
らの基は、アルコキシル基やアルコキシカルボニル基等
の置換基を有するものであっても良い。なお、第四級ホ
スホニウム化合物は、リン原子に上記のような一価の炭
化水素基とともにアルキレン基等の多価の炭化水素基が
結合し、該多価の炭化水素基を介して複数の第四級ホス
ホニウム基が分子内に存在する多価の第四級ホスホニウ
ム化合物であっても良い。
In the present invention, as the quaternary phosphonium compound as a catalyst component, known compounds can be used without any limitation.
Examples of the hydrocarbon group bonded to the central phosphorus atom of the phosphonium ion include an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group,
Aralkyl groups and the like are preferable, and these may be the same or different. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group. Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, and a hexenyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group and a naphthyl group, and examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group. Further, these groups may have a substituent such as an alkoxyl group or an alkoxycarbonyl group. In the quaternary phosphonium compound, a polyvalent hydrocarbon group such as an alkylene group is bonded to a phosphorus atom together with the above-described monovalent hydrocarbon group, and a plurality of quaternary phosphonium compounds are bonded via the polyvalent hydrocarbon group. It may be a polyvalent quaternary phosphonium compound having a quaternary phosphonium group in the molecule.

【0018】また、第四級ホスホニウム化合物を構成す
るアニオンとしては、特に制限はないが、フッ化物イオ
ン、塩化物イオン、臭化物イオン、硫酸イオン、硫酸水
素イオン、硝酸イオン等の無機酸基イオン、あるいは、
酢酸イオン、p-トルエンスルホン酸イオン、クロコン酸
イオン、ロジゾン酸イオン等の有機酸イオン、および、
水酸化物イオン等が挙げられる。特に、無機酸イオン又
は水酸化物イオンが好適である。
The anion constituting the quaternary phosphonium compound is not particularly limited, but inorganic acid group ions such as fluoride ion, chloride ion, bromide ion, sulfate ion, hydrogen sulfate ion, nitrate ion, etc. Or,
Organic acid ions such as acetate ion, p-toluenesulfonate ion, croconate ion, rhodizonate ion, and,
Hydroxide ion and the like. In particular, inorganic acid ions or hydroxide ions are suitable.

【0019】これらの第四級ホスホニウム化合物の具体
例としては、塩化テトラブチルホスホニウム、臭化テト
ラブチルホスホニウム、フッ化テトラブチルホスホニウ
ム、硫酸テトラブチルホスホニウム、硫酸水素テトラブ
チルホスホニウム、水酸化テトラブチルホスホニウム、
塩化テトラオクチルホスホニウム、臭化テトラオクチル
ホスホニウム、フッ化テトラオクチルホスホニウム、硫
酸テトラオクチルホスホニウム、硫酸水素テトラオクチ
ルホスホニウム、水酸化テトラオクチルホスホニウム、
臭化テトラペンチルホスホニウム、臭化アリルトリフェ
ニルホスホニウム、臭化ビニルトリフェニルホスホニウ
ム、臭化(エトキシカルボニルメチル)トリフェニルホス
ホニウム、臭化ベンジルトリフェニルホスホニウム、臭
化シクロプロピルトリフェニルホスホニウム、臭化メチ
ルトリフェニルホスホニウム、臭化エチルトリフェニル
ホスホニウム、臭化プロピルトリフェニルホスホニウ
ム、臭化ブチルトリフェニルホスホニウム、臭化ペンチ
ルトリフェニルホスホニウム、臭化ヘキシルトリフェニ
ルホスホニウム、臭化ヘプチルトリフェニルホスホニウ
ム、および、臭化オクチルトリフェニルホスホニウム等
が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Specific examples of these quaternary phosphonium compounds include tetrabutylphosphonium chloride, tetrabutylphosphonium bromide, tetrabutylphosphonium fluoride, tetrabutylphosphonium sulfate, tetrabutylphosphonium hydrogen sulfate, tetrabutylphosphonium hydroxide,
Tetraoctylphosphonium chloride, tetraoctylphosphonium bromide, tetraoctylphosphonium fluoride, tetraoctylphosphonium sulfate, tetraoctylphosphonium hydrogen sulfate, tetraoctylphosphonium hydroxide,
Tetrapentyl phosphonium bromide, allyl triphenyl phosphonium bromide, vinyl triphenyl phosphonium bromide, (ethoxycarbonylmethyl) triphenyl phosphonium bromide, benzyl triphenyl phosphonium bromide, cyclopropyl triphenyl phosphonium bromide, methyl tri bromide Phenylphosphonium, ethyltriphenylphosphonium bromide, propyltriphenylphosphonium bromide, butyltriphenylphosphonium bromide, pentyltriphenylphosphonium bromide, hexyltriphenylphosphonium bromide, heptyltriphenylphosphonium bromide, and octyl bromide Examples include, but are not limited to, triphenylphosphonium.

【0020】上記第四級ホスホニウム化合物のうち、本
発明において、特に良好に使用されるものは、ホスホニ
ウムイオン中心のリン原子に結合する炭化水素基が、そ
れぞれ同種または異種のアルキル基であり、その対アニ
オンが、無機酸イオン、または水酸化物イオンであるテ
トラアルキルホスホニウム化合物である。さらに、この
テトラアルキルホスホニウム化合物において、アルキル
基は炭素数4〜18、より好ましくは4〜12のものが
好適である。また、対アニオンは、硫酸イオンであるも
のが好適である。
Among the above quaternary phosphonium compounds, those particularly preferably used in the present invention are those in which the hydrocarbon groups bonded to the phosphorus atom at the center of the phosphonium ion are the same or different alkyl groups, respectively. The counter anion is a tetraalkylphosphonium compound whose inorganic acid ion or hydroxide ion is used. Further, in this tetraalkylphosphonium compound, the alkyl group preferably has 4 to 18 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms. The counter anion is preferably a sulfate ion.

【0021】本発明では、上記第四級ホスホニウム化合
物は、シリカを担体として使用し、これに担持させて使
用する。このようにシリカを担体として使用することに
より、水素化ハロゲン化シランの不均化反応の触媒活性
は著しく向上する。前記したとおり、活性炭、アルミ
ナ、シリカ-アルミナ等を担体として使用した場合に
は、第四級ホスホニウム化合物の不均化反応に対する活
性は大きく低下するものであり、このような状況にあっ
て、シリカを担体として選定すれば、該不均化反応の活
性が大きく向上することは驚くべき知見である。
In the present invention, the above quaternary phosphonium compound is used by using silica as a carrier and supporting it. By using silica as a carrier as described above, the catalytic activity of the disproportionation reaction of the hydrogenated silane is significantly improved. As described above, when activated carbon, alumina, silica-alumina or the like is used as a carrier, the activity of the quaternary phosphonium compound with respect to the disproportionation reaction is greatly reduced. It is a surprising finding that if is selected as a carrier, the activity of the disproportionation reaction is greatly improved.

【0022】本発明においてシリカは、石英、トリジマ
イト、クリストバライト等の結晶性シリカを用いても良
いが、通常は、シリカゲル等の無定形シリカを用いるの
が好ましい。特に、細孔容積が0.1〜10ml/g、
好適には0.3〜1.5ml/gであり、平均細孔径が
0.5〜200nm、好適には2〜100nmであり、
比表面積が10〜1000m2/g、好適には100〜
800m2/gのものを用いるのが好ましい。また、粒
子径は、30μm〜3mm、特に50μm〜1mmであ
るのが好ましい。なお、本発明においてシリカは、乾量
基準でSiO2分の含有量が80重量%以上、好適には
95重量%以上であり、不純物であるAl23分の含有
量が2重量%以下であるのが好ましい。
In the present invention, the silica may be crystalline silica such as quartz, tridymite, cristobalite or the like, but usually, amorphous silica such as silica gel is preferably used. In particular, the pore volume is 0.1 to 10 ml / g,
It is preferably 0.3 to 1.5 ml / g, and the average pore diameter is 0.5 to 200 nm, preferably 2 to 100 nm,
Specific surface area is 10 to 1000 m 2 / g, preferably 100 to 1000 m 2 / g
It is preferable to use one having 800 m 2 / g. Further, the particle diameter is preferably 30 μm to 3 mm, particularly preferably 50 μm to 1 mm. In the present invention, silica has a content of SiO 2 of 80% by weight or more, preferably 95% by weight or more on a dry basis, and a content of Al 2 O 3 as an impurity of 2% by weight or less. It is preferred that

【0023】本発明において、触媒の調製方法、即ち、
第四級ホスホニウム化合物のシリカへの担持方法は、特
に限定されるものではない。具体的には、第四級ホスホ
ニウム化合物を溶媒に溶解し、シリカに含浸、乾燥を行
う含浸法の他、単に第四級ホスホニウム化合物とシリカ
を機械的に混合する方法により行っても良い。好適に
は、含浸法が、より高い触媒活性が得られるため好まし
い。
In the present invention, a method for preparing a catalyst, that is,
The method for supporting the quaternary phosphonium compound on silica is not particularly limited. Specifically, in addition to the impregnation method of dissolving the quaternary phosphonium compound in a solvent and impregnating and drying the silica, a method of simply mechanically mixing the quaternary phosphonium compound and silica may be used. Preferably, the impregnation method is preferred because higher catalytic activity can be obtained.

【0024】本発明に使用される触媒は、第四級ホスホ
ニウム化合物の担持量が多いほど高活性である。好適な
担持量は、第四級ホスホニウム化合物の種類によって異
なるが、通常、触媒全量に対して0.01〜50重量
%、好適には0.1〜20重量%の範囲であることが望
ましい。
The catalyst used in the present invention has higher activity as the amount of the quaternary phosphonium compound supported thereon increases. The suitable amount of loading varies depending on the type of the quaternary phosphonium compound, but it is usually desirably 0.01 to 50% by weight, preferably 0.1 to 20% by weight, based on the total amount of the catalyst.

【0025】本発明において不均化反応は、原料の水素
化ハロゲン化シランを、上記触媒と接触させることによ
り実施される。接触の方法は特に制限されない。回分式
でも、流通式でも良い。また、気相でも液相でも良い。
In the present invention, the disproportionation reaction is carried out by contacting the starting hydrogenated silane with the above catalyst. The method of contact is not particularly limited. It may be a batch type or a flow type. Further, it may be a gas phase or a liquid phase.

【0026】本発明を最も有効に実施するためには、触
媒を固定床とする流通式反応が望ましい。この反応は、
減圧から加圧まで幅広い反応条件で行うことができる
が、反応の効率と安全性を考慮すれば、0.5〜100
気圧で行うことが望ましく、より好適には、常圧〜60
気圧で行うことが望ましい。また、反応温度に関して
も、幅広い範囲で反応が可能であるが、反応を速やかに
進行させるためには、0℃以上であることが望ましく、
触媒の安全性を考慮すれば、400℃以下が望ましい。
より好ましくは、40〜300℃の範囲で反応を行うこ
とが望ましい。
In order to carry out the present invention most effectively, a flow-type reaction using a fixed bed as a catalyst is desirable. This reaction is
The reaction can be performed under a wide range of reaction conditions from reduced pressure to increased pressure, but in consideration of reaction efficiency and safety, 0.5 to 100
It is desirable to perform the process at atmospheric pressure, and more preferably at normal pressure to 60
It is desirable to perform at atmospheric pressure. In addition, the reaction temperature can be varied over a wide range, but is preferably 0 ° C. or higher in order to promptly advance the reaction.
Considering the safety of the catalyst, the temperature is preferably 400 ° C. or lower.
More preferably, it is desirable to carry out the reaction in the range of 40 to 300 ° C.

【0027】接触時間(原料が触媒層を通過するのに要
する時間)は、反応系が平衡組成にほぼ到達する程度に
設定することが望ましい。接触時間が短すぎる場合、十
分に不均化反応が進行しないため、目的物の収率が低く
なる。接触時間が必要以上に長い場合、平衡組成に十分
達しているため、原料に対する目的物の収率は変わらな
いが、平衡組成以上に目的物の割合が増加することは有
り得ず、結果として単位時間当たりの目的物の収量が少
なくなる。適当な接触時間は、反応温度や圧力、原料、
触媒、およびその他の要素によって異なるが、一般には
0.01〜300秒から採択される。
The contact time (the time required for the raw material to pass through the catalyst layer) is desirably set so that the reaction system almost reaches the equilibrium composition. If the contact time is too short, the disproportionation reaction does not proceed sufficiently, so that the yield of the target product decreases. If the contact time is longer than necessary, the equilibrium composition has been sufficiently reached, and the yield of the target substance with respect to the raw material does not change.However, the ratio of the target substance cannot exceed the equilibrium composition, and as a result, the The yield of the desired product is reduced. The appropriate contact time depends on the reaction temperature, pressure, raw materials,
Depending on the catalyst and other factors, it is generally selected from 0.01 to 300 seconds.

【0028】本発明の製造方法によれば、原料の水素化
ハロゲン化シランは、上記不均化反応により、多くの不
均化反応生成物を与える。従って、その混合物中から、
必要な成分を蒸留などの一般的な方法を用いて分別し、
取得すれば良い。特に、水素化ハロゲン化シランとし
て、トリクロロシラン、ジクロロシラン、およびモノク
ロロシランから選ばれる少なくとも一種を、必要により
四塩化ケイ素と混合して用い、不均化反応生成物とし
て、上記水素化ハロゲン化シランよりも高次に水素化さ
れたシラン化合物を取得するのが好ましい。
According to the production method of the present invention, the hydrogenated silane as the raw material gives many disproportionation reaction products by the disproportionation reaction. Therefore, from the mixture,
The necessary components are separated using common methods such as distillation,
Just get it. In particular, as the hydrogenated silane, at least one selected from trichlorosilane, dichlorosilane, and monochlorosilane is used, if necessary, mixed with silicon tetrachloride, and as the disproportionation reaction product, the hydrogenated silane is used. It is preferred to obtain a higher order hydrogenated silane compound.

【0029】特に、水素化ハロゲン化シランとして、ト
リクロロシランを用い、以下説明する図1に示す2段の
不均化反応を実施してモノシランを取得するのが好適で
ある。
In particular, it is preferable that trichlorosilane is used as the hydrogenated silane and monosilane is obtained by performing a two-stage disproportionation reaction shown in FIG. 1 described below.

【0030】原料のトリクロロシランは、ドラム6より
不均化反応器1、例えば流動床式または固定床式の反応
器に供され、第四級ホスホニウム化合物担持触媒と接触
させる。それにより、各種のクロロシラン化合物、主に
ジクロロシラン、トリクロロシランおよび四塩化ケイ素
の混合系が生成する。この時点では目的物であるモノシ
ランの割合は低い。不均化反応器1で生成した混合物
は、次工程の分別装置である蒸留塔3へと送られる。蒸
留塔3からは、ジクロロシランとトリクロロシランを中
心とする低沸点成分がパイプライン8より、蒸留塔4へ
と送られ、蒸留塔3の低部からは四塩化ケイ素が排出さ
れる。蒸留塔4では、ジクロロシランを中心とする低沸
点成分がパイプライン9より不均化反応器2に供給され
る。蒸留塔4の低部からはトリクロロシランがドラム6
へと回収され、不均化反応に供される。不均化反応器2
では、同様に触媒と接触させて、各種のクロロシラン化
合物、主にモノシラン、モノクロロシラン、ジクロロシ
ランおよびトリクロロシランの混合系が生成する。この
時点では、目的物のモノシランが十分分別可能な割合で
含まれていることが好ましい。この混合物は蒸留塔5へ
と送られ、モノシランをパイプライン10より取得す
る。蒸留塔5の低部からは主に、モノクロロシラン、ジ
クロロシランおよびトリクロロシランがドラム7へと回
収され、さらに蒸留塔4でモノクロロシランとジクロロ
シランを中心とする低沸点成分とトリクロロシランを中
心とする高沸点成分に分けられる。この低沸点成分と高
沸点成分は、それぞれ不均化反応器2と不均化反応器1
へと送られ、再び不均化反応に供される。このようにし
て、トリクロロシランを原料に用いて、モノシランを得
ることが可能となる。
The raw material trichlorosilane is supplied from the drum 6 to the disproportionation reactor 1, for example, a fluidized bed type or fixed bed type reactor, and brought into contact with a quaternary phosphonium compound-supported catalyst. Thereby, a mixed system of various chlorosilane compounds, mainly dichlorosilane, trichlorosilane and silicon tetrachloride is generated. At this point, the proportion of the target monosilane is low. The mixture generated in the disproportionation reactor 1 is sent to a distillation column 3 which is a separation device in the next step. From the distillation column 3, low-boiling components centering on dichlorosilane and trichlorosilane are sent from the pipeline 8 to the distillation column 4, and silicon tetrachloride is discharged from the lower part of the distillation column 3. In the distillation column 4, low-boiling components centering on dichlorosilane are supplied from the pipeline 9 to the disproportionation reactor 2. Trichlorosilane is supplied from the lower part of the distillation column 4 to the drum 6.
And subjected to a disproportionation reaction. Disproportionation reactor 2
Then, similarly, a chlorosilane compound, mainly a mixed system of monosilane, monochlorosilane, dichlorosilane and trichlorosilane is formed by contacting with a catalyst. At this point, it is preferable that the target monosilane is contained in a ratio that can be sufficiently separated. This mixture is sent to the distillation column 5 and monosilane is obtained from the pipeline 10. Monochlorosilane, dichlorosilane and trichlorosilane are mainly recovered from the lower part of the distillation column 5 to the drum 7, and the low-boiling components mainly composed of monochlorosilane and dichlorosilane and trichlorosilane are mainly collected in the distillation column 4. High boiling components. The low-boiling component and the high-boiling component are supplied to the disproportionation reactor 2 and the disproportionation reactor 1 respectively.
And again subjected to the disproportionation reaction. Thus, monosilane can be obtained using trichlorosilane as a raw material.

【0031】もちろん、モノシラン以外のシラン化合
物、例えばジクロロシランを目的物とする場合には、例
えば分別工程として蒸留を採択する場合であれば、蒸留
条件を変更することにより目的物であるジクロロシラン
のみを分取し、より高沸点または低沸点のクロロシラン
化合物を不均化反応器へ循環する。このようにして、不
均化反応生成物のいずれかの一種、または二種以上のク
ロロシラン化合物をも、目的物として取得することがで
きるのである。
Of course, when a silane compound other than monosilane, for example, dichlorosilane is used as the target substance, for example, when distillation is adopted as a separation step, the distillation conditions are changed to obtain only the target dichlorosilane. And the higher or lower boiling chlorosilane compound is recycled to the disproportionation reactor. In this way, any one of the disproportionation reaction products or two or more chlorosilane compounds can be obtained as the target product.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、従来の方法
に比べ、より短い接触時間でシラン化合物の製造を行う
ことができる。即ち、本発明の触媒を使用すれば、反応
速度が大きいため、十分に不均化反応を進行させるため
に必要な時間が、従来のものに比べて短く設定できる。
従って、同じ触媒量ならば、従来方法に比べ、単位時間
当たりの収量をより多くできる。逆に同じ収量を得るた
めには、触媒量がより少なくて済む。
According to the production method of the present invention, a silane compound can be produced in a shorter contact time than in the conventional method. That is, when the catalyst of the present invention is used, the reaction speed is high, so that the time required for sufficiently proceeding the disproportionation reaction can be set shorter than that of the conventional one.
Therefore, with the same amount of catalyst, the yield per unit time can be increased as compared with the conventional method. Conversely, to obtain the same yield, less catalyst is required.

【0033】[0033]

【実施例】本発明を、具体例を用いて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described with reference to specific examples.

【0034】なお、以下の実施例及び比較例において触
媒調製は、以下の方法により実施した。
In the following Examples and Comparative Examples, the catalyst was prepared by the following method.

【0035】(触媒調製) ・含浸法 各種の第四級ホスホニウム化合物を、メタノールまたは
水に溶解し、そこにシリカを加えて、250℃で乾燥す
ることによって調製した。
(Preparation of catalyst) Impregnation method Various quaternary phosphonium compounds were dissolved in methanol or water, silica was added thereto, and the mixture was dried at 250 ° C.

【0036】・混合法 各種の第四級ホスホニウム化合物とシリカとを、乳鉢に
より機械的に混合することによって調製した。
Mixing method Various quaternary phosphonium compounds and silica were prepared by mechanically mixing with a mortar.

【0037】実施例1 シリカとして、西尾工業社製のIDゲル(粒子径250
〜500μm,比表面積310m2/g,細孔容積1.
2ml/g,平均細孔径15nm)を用い、表1に示す
触媒を調製した。
Example 1 As silica, ID gel manufactured by Nishio Kogyo Co., Ltd. (particle size: 250
500500 μm, specific surface area 310 m 2 / g, pore volume 1.
(2 ml / g, average pore diameter 15 nm), and the catalysts shown in Table 1 were prepared.

【0038】次いで、表1の触媒1を、内径4mmガラ
ス製反応管に0.5ml充填し、また、内径8mmガラ
ス製反応管に2.0ml充填し、各々80℃に加熱し
た。ここに、トリクロロシランとヘリウムの1:1混合
ガスを、4mmの反応管に60,30ml/分で各流通
させ、他方、8mmの反応管に60,24ml/分で各
流通させた。この時の接触時間は、それぞれ0.5,
1.0,2.0,5.0秒であった。反応は常圧で行っ
た。
Next, 0.5 ml of the catalyst 1 shown in Table 1 was filled in a glass reaction tube having an inner diameter of 4 mm, and 2.0 ml was filled in a reaction tube made of glass having an inner diameter of 8 mm, and each was heated to 80 ° C. Here, a 1: 1 mixed gas of trichlorosilane and helium was allowed to flow through a 4 mm reaction tube at 60, 30 ml / min, while flowing through an 8 mm reaction tube at 60, 24 ml / min. The contact time at this time is 0.5,
1.0, 2.0, and 5.0 seconds. The reaction was performed at normal pressure.

【0039】触媒層を通過したガスを、ガスクロマトグ
ラフィーで分析し、各接触時間におけるトリクロロシラ
ンの転化率を求め、その値を80℃でのトリクロロシラ
ンの平衡転化率22.7%で除した。この値を平衡到達
率とした。結果を表2に示した。接触時間1.0秒にお
いて、平衡転化率は93.3%の高率に達していた。
尚、接触時間5.0秒におけるガス組成は、 モノシラン;0.1mol% モノクロロシラン;0.5mol% ジクロロシラン;10.8mol% トリクロロシラン;77.3mol% 四塩化ケイ素;11.3mol% であった。この組成は80℃におけるトリクロロシラン
の不均化反応の平衡組成と一致した。
The gas passed through the catalyst layer was analyzed by gas chromatography to determine the conversion of trichlorosilane at each contact time, and the value was divided by the equilibrium conversion of trichlorosilane at 80 ° C. of 22.7%. . This value was defined as the equilibrium attainment rate. The results are shown in Table 2. At a contact time of 1.0 second, the equilibrium conversion reached a high rate of 93.3%.
The gas composition at a contact time of 5.0 seconds was: monosilane; 0.1 mol% monochlorosilane; 0.5 mol% dichlorosilane; 10.8 mol% trichlorosilane; 77.3 mol% silicon tetrachloride; 11.3 mol%. Was. This composition was consistent with the equilibrium composition of the disproportionation reaction of trichlorosilane at 80 ° C.

【0040】実施例2〜6 表1に示した触媒の中から5種類を選択し、実施例1に
準じて反応を行った。結果を表2に示した。
Examples 2 to 6 Five kinds of catalysts were selected from the catalysts shown in Table 1 and reacted according to Example 1. The results are shown in Table 2.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】実施例7実施例1に準じて、トリクロロシ
ランの代わりに、ジクロロシランを用いて反応を行っ
た。ここでの平衡到達率は、各接触時間におけるジクロ
ロシランの転化率を80℃でのジクロロシランの平衡転
化率65.0%で除して求めた。結果を表3に示した。
接触時間1.0秒において、平衡転化率は93.9%の
高率に達していた。
Example 7 According to Example 1, a reaction was carried out using dichlorosilane instead of trichlorosilane. Here, the equilibrium attainment rate was determined by dividing the conversion rate of dichlorosilane at each contact time by the equilibrium conversion rate of dichlorosilane at 80 ° C. of 65.0%. The results are shown in Table 3.
At a contact time of 1.0 second, the equilibrium conversion reached a high of 93.9%.

【0044】尚、接触時間5.0秒におけるガス組成
は、 モノシラン;13.7mol% モノクロロシラン;10.6mol% ジクロロシラン;35.0mol% トリクロロシラン;39.7mol% 四塩化ケイ素;0.9mol% であった。この組成は80℃におけるジクロロシランの
不均化反応の平衡組成と一致した。
The gas composition at a contact time of 5.0 seconds was as follows: monosilane; 13.7 mol% monochlorosilane; 10.6 mol% dichlorosilane; 35.0 mol% trichlorosilane; 39.7 mol% silicon tetrachloride; 0.9 mol % Met. This composition was consistent with the equilibrium composition of the disproportionation reaction of dichlorosilane at 80 ° C.

【0045】実施例8〜12 表1に示した触媒の中から5種類を選択し、実施例7に
準じて反応を行った。結果を表3に示した。
Examples 8 to 12 Five kinds of catalysts were selected from the catalysts shown in Table 1, and the reaction was carried out according to Example 7. The results are shown in Table 3.

【0046】[0046]

【表3】 [Table 3]

【0047】実施例13 内径4mmのガラス製反応管に、表1の触媒1を0.1
mlおよび0.5ml充填し、200℃に加熱した。こ
こに、トリクロロシランとヘリウムの1:1混合ガス
を、0.1ml充填した反応管に120,60,30m
l/分で各流通させ、他方、0.5ml充填した反応管
に60,30ml/分で各流通させた。この時の接触時
間は、それぞれ 0.05,0.10,0.20,0.
50,1.0秒であった。反応は常圧で行った。
Example 13 0.1 g of the catalyst 1 shown in Table 1 was placed in a glass reaction tube having an inner diameter of 4 mm.
ml and 0.5 ml and heated to 200 ° C. Here, 120, 60, 30 m was charged into a reaction tube filled with 0.1 ml of a 1: 1 mixed gas of trichlorosilane and helium.
Each flow was carried out at 1 / min, while each flow was carried out at 60, 30 ml / min in a reaction tube filled with 0.5 ml. The contact time at this time was 0.05, 0.10, 0.20, 0.
50 and 1.0 seconds. The reaction was performed at normal pressure.

【0048】触媒層を通過したガスを、ガスクロマトグ
ラフィーで分析し、各接触時間におけるトリクロロシラ
ンの転化率を求め、その値を200℃でのトリクロロシ
ランの平衡転化率29.9%で除した。この値を平衡到
達率とした。結果を表4に示した。接触時間0.20秒
において、平衡到達率は87.1%の高率にに達してい
た。
The gas passed through the catalyst layer was analyzed by gas chromatography to determine the conversion of trichlorosilane at each contact time, and the value was divided by the equilibrium conversion of trichlorosilane at 200 ° C. of 29.9%. . This value was defined as the equilibrium attainment rate. The results are shown in Table 4. At a contact time of 0.20 seconds, the equilibrium attainment rate reached a high rate of 87.1%.

【0049】尚、接触時間1.0秒におけるガス組成
は、 モノシラン;0.1mol% モノクロロシラン;0.9mol% ジクロロシラン;13.0mol% トリクロロシラン;70.1mol% 四塩化ケイ素;15.9mol% であった。この組成は200℃におけるトリクロロシラ
ンの不均化反応の平衡組成と一致した。
The gas composition at a contact time of 1.0 second was as follows: monosilane; 0.1 mol% monochlorosilane; 0.9 mol% dichlorosilane; 13.0 mol% trichlorosilane; 70.1 mol% silicon tetrachloride; % Met. This composition was consistent with the equilibrium composition of the disproportionation reaction of trichlorosilane at 200 ° C.

【0050】実施例14〜22 表1に示した触媒の中から9種類を選択し、実施例13
に準じて反応を行った。結果を表4に示した。
Examples 14 to 22 Nine types were selected from the catalysts shown in Table 1, and
The reaction was carried out according to The results are shown in Table 4.

【0051】[0051]

【表4】 [Table 4]

【0052】実施例23 実施例13に準じて、トリクロロシランの代わりに、ジ
クロロシランを用いて反応を行った。ここでの平衡到達
率は、各接触時間におけるジクロロシランの転化率を2
00℃でのジクロロシランの平衡転化率62.0%で除
して求めた。結果は表5に示した。接触時間0.20秒
において、平衡到達率は88.1%の高率に達してい
た。
Example 23 According to Example 13, a reaction was carried out using dichlorosilane instead of trichlorosilane. Here, the equilibrium attainment rate is obtained by calculating the conversion rate of dichlorosilane at each contact time by 2
It was obtained by dividing by the equilibrium conversion of dichlorosilane at 00 ° C. of 62.0%. The results are shown in Table 5. At a contact time of 0.20 seconds, the equilibrium attainment rate reached a high rate of 88.1%.

【0053】尚、接触時間1.0秒におけるガス組成
は、 モノシラン;10.7mol% モノクロロシラン;13.7mol% ジクロロシラン;38.0mol% トリクロロシラン;36.2mol% 四塩化ケイ素;1.4mol% であった。この組成は200℃におけるジクロロシラン
の不均化反応の平衡組成と一致した。
The gas composition at a contact time of 1.0 second was as follows: monosilane; 10.7 mol% monochlorosilane; 13.7 mol% dichlorosilane; 38.0 mol% trichlorosilane; 36.2 mol% silicon tetrachloride; % Met. This composition was consistent with the equilibrium composition of the disproportionation reaction of dichlorosilane at 200 ° C.

【0054】実施例24〜32 表1に示した触媒の中から9種類を選択し、実施例23
に準じて反応を行った。結果を表5に示した。
Examples 24 to 32 Nine types were selected from the catalysts shown in Table 1, and
The reaction was carried out according to Table 5 shows the results.

【0055】[0055]

【表5】 [Table 5]

【0056】実施例33〜36 シリカに西尾工業社製のシリカ(IDゲル)を用いて、
臭化テトラブチルホスホニウムを表6に示す量で含浸法
により担持させた触媒を調製した。これらの触媒を用い
て、実施例23に準じて反応を行った。結果を表7に示
した。単位体積当たりの触媒活性は、第四級ホスホニウ
ム化合物の担持量が多いほど平衡に到達するまでの時間
は短かく、高活性であった。
Examples 33 to 36 Using silica (ID gel) manufactured by Nishio Industry Co., Ltd. as the silica,
A catalyst in which tetrabutylphosphonium bromide was supported in an amount shown in Table 6 by an impregnation method was prepared. A reaction was carried out according to Example 23 using these catalysts. The results are shown in Table 7. As for the catalytic activity per unit volume, the higher the supported amount of the quaternary phosphonium compound, the shorter the time required to reach equilibrium and the higher the activity.

【0057】[0057]

【表6】 [Table 6]

【0058】[0058]

【表7】 [Table 7]

【0059】実施例37〜43 臭化テトラブチルホスホニウムを、表8に示した種々の
シリカに担持した触媒を調製した。担持量はすべて5重
量%であり、含浸法により担持させた。
Examples 37 to 43 Catalysts in which tetrabutylphosphonium bromide was supported on various silicas shown in Table 8 were prepared. The loading amount was 5% by weight in all cases, and was carried by the impregnation method.

【0060】これらのシリカを用いて、実施例23に準
じて反応を行った。結果を表9に示した。
Using these silicas, a reaction was carried out according to Example 23. The results are shown in Table 9.

【0061】[0061]

【表8】 [Table 8]

【0062】[0062]

【表9】 [Table 9]

【0063】実施例44 実施例7に準じて、ジクロロシランの代わりに、ジクロ
ロシランとトリクロロシランの1:2混合物を用いて反
応を行った。接触時間5.0秒において、触媒層通過後
のガス組成は、 モノシラン;2.5mol% モノクロロシラン;4.0mol% ジクロロシラン;26.8mol% トリクロロシラン;63.7mol% 四塩化ケイ素;3.1mol% であった。この組成は80℃におけるジクロロシランと
トリクロロシランの1:2混合原料を用いた場合の不均
化反応の平衡組成と一致した。
Example 44 According to Example 7, a reaction was carried out using a 1: 2 mixture of dichlorosilane and trichlorosilane instead of dichlorosilane. At a contact time of 5.0 seconds, the gas composition after passing through the catalyst layer was: monosilane; 2.5 mol% monochlorosilane; 4.0 mol% dichlorosilane; 26.8 mol% trichlorosilane; 63.7 mol% silicon tetrachloride; It was 1 mol%. This composition was in agreement with the equilibrium composition of the disproportionation reaction when a 1: 2 mixture of dichlorosilane and trichlorosilane was used at 80 ° C.

【0064】実施例45 実施例7に準じて、ジクロロシランの代わりに、ジクロ
ロシランと四塩化ケイ素の1:2混合物を用いて反応を
行った。接触時間5.0秒において、触媒層通過後のガ
ス組成は、 モノシラン;0mol% モノクロロシラン;0mol% ジクロロシラン;1.9mol% トリクロロシラン;62.9mol% 四塩化ケイ素;35.2mol% であった。この組成は80℃におけるジクロロシランと
四塩化ケイ素の1:2混合原料を用いた場合の不均化反
応の平衡組成と一致した。
Example 45 According to Example 7, a reaction was carried out using a 1: 2 mixture of dichlorosilane and silicon tetrachloride instead of dichlorosilane. At a contact time of 5.0 seconds, the gas composition after passing through the catalyst layer was: monosilane; 0 mol% monochlorosilane; 0 mol% dichlorosilane; 1.9 mol% trichlorosilane; 62.9 mol% silicon tetrachloride; 35.2 mol%. Was. This composition was in agreement with the equilibrium composition of the disproportionation reaction when a 1: 2 mixture of dichlorosilane and silicon tetrachloride was used at 80 ° C.

【0065】比較例1 触媒として、ローム&ハース社製の弱塩基性陰イオン交
換樹脂アンバーリストA−21(イオン交換容量;4.
6meq/g)を用いて、実施例7に準じて反応を行っ
た。結果を表10に示した。接触時間2.0秒におい
て、平衡到達率は63.2%にしか達していなかった。
Comparative Example 1 As a catalyst, a weakly basic anion exchange resin Amberlyst A-21 manufactured by Rohm & Haas Co. (ion exchange capacity;
6 meq / g), and the reaction was carried out according to Example 7. The results are shown in Table 10. At a contact time of 2.0 seconds, the equilibrium attainment rate had reached only 63.2%.

【0066】比較例2 触媒として、臭化テトラブチルホスホニウムを担体に担
持させせずに用いて、実施例7に準じて反応を行った。
結果を表10に示した。第四級ホスホニウム化合物を担
持せずに単独で用いると、接触時間5.0秒において
も、平衡到達率は20%に達していなかった。
Comparative Example 2 The reaction was carried out in the same manner as in Example 7 except that tetrabutylphosphonium bromide was not used as a catalyst.
The results are shown in Table 10. When used alone without supporting the quaternary phosphonium compound, the equilibrium attainment rate did not reach 20% even at a contact time of 5.0 seconds.

【0067】比較例3〜5 西尾工業製のシリカ(IDゲル)に、オクチルアミン(O
cNH2)、ジオクチルアミン(Oc2NH)、トリオクチ
ルアミン(Oc3N)を担持した触媒を調製した。担持量
はすべて5重量%であり、含浸法により担持させた。
Comparative Examples 3 to 5 Silica (ID gel) manufactured by Nishio Kogyo was added to octylamine (O
A catalyst supporting cNH 2 ), dioctylamine (Oc 2 NH), and trioctylamine (Oc 3 N) was prepared. The loading amount was 5% by weight in all cases, and was carried by the impregnation method.

【0068】これらの触媒を用いて、実施例7に準じて
反応を行った。結果を表10に示した。これらの触媒で
は、接触時間5.0秒においても、平衡到達率は80%
に達していなかった。
Using these catalysts, a reaction was carried out according to Example 7. The results are shown in Table 10. With these catalysts, the equilibrium attainment rate was 80% even at a contact time of 5.0 seconds.
Had not been reached.

【0069】比較例6〜10 臭化テトラブチルホスホニウムを、表11に示したシリ
カ以外の触媒担体(活性炭、アルミナ、シリカ-アルミ
ナ)に担持した触媒を調製した。担持量はすべて5重量
%であり、含浸法により担持させた。
Comparative Examples 6 to 10 Catalysts in which tetrabutylphosphonium bromide was supported on a catalyst carrier (activated carbon, alumina, silica-alumina) other than silica shown in Table 11 were prepared. The loading amount was 5% by weight in all cases, and was carried by the impregnation method.

【0070】これらの触媒を用いて、実施例7に準じて
反応を行った。結果を表12に示した。これらの触媒で
は、接触時間5.0秒においても、平衡到達率は50%
に達していなかった。
Using these catalysts, a reaction was carried out according to Example 7. The results are shown in Table 12. With these catalysts, the equilibrium attainment rate was 50% even at a contact time of 5.0 seconds.
Had not been reached.

【0071】[0071]

【表10】 [Table 10]

【0072】[0072]

【表11】 [Table 11]

【0073】[0073]

【表12】 [Table 12]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は、本発明を実施するための製造プロセ
スの代表的形態を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a typical embodiment of a manufacturing process for carrying out the present invention.

【符号の説明】 1,2;不均化反応器 3,4,5;蒸留塔 6,7;ドラム 8,9,10;パイプライン[Explanation of symbols] 1,2; disproportionation reactor 3,4,5; distillation tower 6,7; drum 8,9,10; pipeline

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────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年1月5日(1999.1.5)[Submission date] January 5, 1999 (1999.1.5)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0039[Correction target item name] 0039

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0039】触媒層を通過したガスを、ガスクロマトグ
ラフィーで分析し、各接触時間におけるトリクロロシラ
ンの転化率を求め、その値を80℃でのトリクロロシラ
ンの平衡転化率22.7%で除した。この値を平衡到達
率とした。結果を表2に示した。接触時間1.0秒にお
いて、平衡到達率は93.3%の高率に達していた。
尚、接触時間5.0秒におけるガス組成は、 モノシラン;0.1mol% モノクロロシラン;0.5mol% ジクロロシラン;10.8mol% トリクロロシラン;77.3mol% 四塩化ケイ素;11.3mol% であった。この組成は80℃におけるトリクロロシラン
の不均化反応の平衡組成と一致した。
The gas passed through the catalyst layer was analyzed by gas chromatography to determine the conversion of trichlorosilane at each contact time, and the value was divided by the equilibrium conversion of trichlorosilane at 80 ° C. of 22.7%. . This value was defined as the equilibrium attainment rate. The results are shown in Table 2. At a contact time of 1.0 second, the equilibrium attainment rate reached a high rate of 93.3%.
The gas composition at a contact time of 5.0 seconds was: monosilane; 0.1 mol% monochlorosilane; 0.5 mol% dichlorosilane; 10.8 mol% trichlorosilane; 77.3 mol% silicon tetrachloride; 11.3 mol%. Was. This composition was consistent with the equilibrium composition of the disproportionation reaction of trichlorosilane at 80 ° C.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0066[Correction target item name] 0066

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0066】比較例2 触媒として、表10に示す化合物を担体に担持させず
用いて、実施例7に準じて反応を行った。結果を表10
に示した。第四級ホスホニウム化合物を担持せずに単独
で用いると、接触時間5.0秒においても、平衡到達率
は20%に達していなかった。
Comparative Example 2 The reaction was carried out in the same manner as in Example 7 except that the compounds shown in Table 10 were used as catalysts without being carried on a carrier. Table 10 shows the results.
It was shown to. When used alone without supporting the quaternary phosphonium compound, the equilibrium attainment rate did not reach 20% even at a contact time of 5.0 seconds.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G069 AA01 AA03 BA03A BA03B BA21A BA21B BB13A BB13B BD07A BD07B BD11A BD13B CB41 DA06 EA01Y EB18Y EC03Y EC08Y EC13Y 4G072 AA05 AA06 AA11 GG03 HH09 KK05 KK09 LL03 MM01 RR02 UU01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4G069 AA01 AA03 BA03A BA03B BA21A BA21B BB13A BB13B BD07A BD07B BD11A BD13B CB41 DA06 EA01Y EB18Y EC03Y EC08Y EC13Y 4G072 AA05 AA06 AA11 GG03 HKK09 KK03 UKK03

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第四級ホスホニウム化合物がシリカに担持
された触媒を用いて、水素化ハロゲン化シランを不均化
させることを特徴とするシラン化合物の不均化反応生成
物の製造方法。
1. A process for producing a disproportionation reaction product of a silane compound, comprising disproportionating a hydrogenated silane using a catalyst in which a quaternary phosphonium compound is supported on silica.
【請求項2】第四級ホスホニウム化合物が、中心リン原
子に結合している炭化水素基が、それぞれ同種または異
種のアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキ
ル基であり、その対アニオンが、無機酸イオンであるこ
とを特徴とする請求項1記載のシラン化合物の不均化反
応生成物の製造方法。
2. The quaternary phosphonium compound, wherein the hydrocarbon group bonded to the central phosphorus atom is the same or different alkyl group, alkenyl group, aryl group, and aralkyl group, respectively, and the counter anion is an inorganic group. The method for producing a disproportionation reaction product of a silane compound according to claim 1, wherein the product is an acid ion.
【請求項3】第四級ホスホニウム化合物がシリカに担持
されてなる水素化ハロゲン化シランの不均化反応用触
媒。
3. A catalyst for the disproportionation reaction of a hydrogenated silane comprising a quaternary phosphonium compound supported on silica.
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