JP2001039988A - Production of organohalosilane - Google Patents

Production of organohalosilane

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JP2001039988A
JP2001039988A JP2000147631A JP2000147631A JP2001039988A JP 2001039988 A JP2001039988 A JP 2001039988A JP 2000147631 A JP2000147631 A JP 2000147631A JP 2000147631 A JP2000147631 A JP 2000147631A JP 2001039988 A JP2001039988 A JP 2001039988A
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metal silicon
silicon particles
reaction
oxygen
metallic silicon
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JP2000147631A
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Japanese (ja)
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Mikio Aramata
幹夫 荒又
Susumu Ueno
進 上野
Akio Ohori
昭男 大堀
Hirofumi Fukuoka
宏文 福岡
Norio Shinohara
紀夫 篠原
Tetsuya Inukai
鉄也 犬飼
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an organohalosilane through Rochow reaction wherein active metallic silicon particles can be selectively used easily and surely. SOLUTION: This method for producing an organohalosilane comprises reacting metallic silicon particles 10 μm to 10 mm in average size with an organohalide in the presence of a copper catalyst; wherein the metallic silicon particles to be used is such that the surface oxygen level is >=0.05 wt.% and/or >=0.001 g.oxygen/m2.Si surface area as the oxygen concentration difference afforded by analyzing oxygen inside metal for the metallic silicon particles after left to stand in an air atmosphere at 25 deg.C×55%RH for 3 h or longer and small lumps of a metallic silicon material for obtaining the metallic silicon particles through grinding itself. Thereby, active metallic silicon particles in the Rochow reaction can be provided, thus leading to raise the reaction rate, in particular that in activation period and shorten the activation period itself, and improving the accomplishment of the Rochow reaction itself.

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、ロコー(Roch
ow)反応によるオルガノハロシランの製造方法に関す
る。
The present invention relates to a Roch (Roch)
ow) A method for producing an organohalosilane by a reaction.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】メチル
クロロシラン等のオルガノハロシランの合成は、工業的
には、ハロゲン化アルキルやハロゲン化フェニル等の有
機ハロゲン化物と金属珪素粒子との銅触媒及び適当な助
触媒を添加した混合触媒の存在下で直接反応させる、い
わゆるRochow反応によって250〜500℃で行
われている。この反応において、メチルクロロシラン合
成においては最も需要の多いジメチルジクロロシランの
選択率を上げること、またフェニルシラン合成にあって
は需要の多いジフェニルジクロロシラン、フェニルトリ
クロロシランを需要に見あった組成で得つつ、反応速度
を高く保つことがキーテクノロジーである。
2. Description of the Related Art The synthesis of organohalosilanes such as methylchlorosilane is industrially carried out by using a copper catalyst comprising an organic halide such as an alkyl halide or a phenyl halide and metal silicon particles. The reaction is carried out at 250 to 500 ° C. by a so-called Rochow reaction in which a reaction is directly carried out in the presence of a mixed catalyst to which an appropriate promoter has been added. In this reaction, the selectivity of dimethyldichlorosilane, which is the most demanded in the synthesis of methylchlorosilane, should be increased, and in the synthesis of phenylsilane, diphenyldichlorosilane, phenyltrichlorosilane, which is in high demand, can be obtained with a composition that meets the demand. Meanwhile, keeping the reaction speed high is the key technology.

【0003】更に、この反応は、反応が定常状態になる
までの賦活に要する時間が長く、その一方で定常状態は
比較的短く、時間と共に触体活性が低下することによ
り、ジオルガノジクロロシランの収率が低下し、例えば
メチルシラン合成にあっては、副反応によるジシラン等
の高留分やメチルトリクロロシラン等が増加し、反応器
内の触体交換が必要となるので、この賦活時間の短縮も
大きな問題である。Rochow反応は、流動床、撹拌
流動床での反応が主に用いられているために、流動床の
形成に適した金属珪素粒子の粒度に関しては種々の提案
がなされている。
Further, this reaction requires a long time for activation until the reaction reaches a steady state, while the steady state is relatively short, and the activity of the diorganodichlorosilane is reduced by the reduction of the contact activity with time. The yield decreases, for example, in the synthesis of methylsilane, high fractions such as disilane and methyltrichlorosilane due to side reactions increase, and it is necessary to replace the contact body in the reactor. Is also a big problem. Since the Rochow reaction is mainly performed in a fluidized bed or a stirred fluidized bed, various proposals have been made regarding the particle size of metal silicon particles suitable for forming a fluidized bed.

【0004】この反応では、原材料費の中に占める金属
珪素のコストが高いため、金属珪素の反応率を高めると
同時に、通常、主成分のジオルガノジクロロシランのほ
かに多種類の副生成物が副生するが、この副生成物の生
成比率をオルガノクロロシランの需給バランスに沿った
反応条件で制御することが重要である。この反応は、工
業的には通常、反応系の中に触体を追加する方式で流動
床、振動流動床、撹拌流動床等の反応器を用いて行って
いるが、反応自体は金属珪素粒子表面で起こり、かつ触
媒系も固体であるという極めて複雑な気−固不均一系の
反応であるために、この機構は必ずしも明らかになって
いない。そして、使用する金属珪素粒子の性状(産地、
メーカー、製造装置、破砕方法等の因子)によって、こ
の反応の成績が大きく左右されることは経験的に知られ
ており、これについての提案もいくつか提出されている
が定説はなく、新規の金属珪素にあっては、予め試験を
行った後に本使用の可否を決めている状態である。この
ように、反応に影響を及ぼす金属珪素の因子については
明らかになっていないために、この点が極く最近でも金
属珪素の学会では活発に議論されている(例えば、Si
licon forthe Chemical Ind
ustry IV:Geirenger,Norwa
y,June 3−5,1998)。
In this reaction, the cost of metal silicon in the raw material cost is high, so that the reaction rate of metal silicon is increased, and at the same time, various types of by-products are usually generated in addition to the main component diorganodichlorosilane. As a by-product, it is important to control the production ratio of this by-product under reaction conditions that are in line with the supply and demand balance of organochlorosilane. This reaction is usually carried out industrially using a reactor such as a fluidized bed, a vibrating fluidized bed, or a stirred fluidized bed in a manner in which a contact body is added to the reaction system. This mechanism is not always clear because it is a very complex gas-solid heterogeneous reaction that occurs at the surface and that the catalyst system is also a solid. And the properties of the metal silicon particles to be used (production area,
It is empirically known that the performance of this reaction is greatly affected by factors such as the manufacturer, the production equipment, and the crushing method) .Several proposals have been submitted, but there is no established theory. In the case of metallic silicon, it is in a state in which a test is performed in advance to determine whether or not this use is possible. As described above, since the metal silicon factors affecting the reaction have not been clarified, this point has been very actively discussed recently in the metal silicon society (for example, Si
silicone forthe Chemical Ind
industry IV: Geiranger, Norwa
y, June 3-5, 1998).

【0005】重要なことは、反応物である金属珪素粒子
の反応活性度であるが、これについてもいろいろな角度
から検討されており、この点につき様々な提案(例え
ば、金属珪素そのものの特性)がなされている。更に具
体的に説明すると、金属珪素中に不純物として存在する
アルミニウムは、Rochow反応の助触媒として有効
であることは既に公知のことであるが、同レベルの量で
も活性なものとそうでないものがあるために、H.M.
Rongらは、金属珪素中に不純物として存在するアル
ミニウムの中の活性なもののみが必要であるとして、そ
の測定法を提示してその使用を奨めている(Proce
eding Silicon for the Che
mical Industry,p.69(199
8))。また、特開平6−234776号公報において
は、金属珪素中の不純物である金属間化合物の分散状態
の定量法及び反応性制御のための選択の基準を開示して
おり、これによると、金属珪素塊を切断し、表面を鏡面
仕上げして顕微鏡で微視的にその形態を観察し、その構
造因子をQF値として数値化し、この値が18〜60で
ある金属珪素を使用することが最も反応性が高く、好ま
しいとしている。更に、使用触体の形態から、溶融した
金属珪素に銅を加え評価する方法も提案されている(米
国特許第5281739号公報)。
What is important is the reaction activity of the metal silicon particles as a reactant. This has also been studied from various angles, and various proposals have been made (for example, characteristics of the metal silicon itself). Has been made. More specifically, it is already known that aluminum present as an impurity in metallic silicon is effective as a co-catalyst for the Rochow reaction. To be there, H. M.
Rong et al. Suggested that only the active aluminum among the impurities present in the metallic silicon was needed, and suggested a method of measuring it and recommended its use (Procee).
eding Silicon for the Che
medical Industry, p. 69 (199
8)). Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-234776 discloses a method for quantifying a dispersion state of an intermetallic compound as an impurity in metal silicon and a selection criterion for controlling reactivity. The lump is cut, the surface is mirror-finished, the form is observed microscopically with a microscope, the structure factor is quantified as a QF value, and the most reactive is to use metal silicon having a value of 18 to 60. It is highly desirable and preferred. Furthermore, there has been proposed a method of adding copper to molten metal silicon and evaluating it based on the form of the used touch body (US Pat. No. 5,281,739).

【0006】しかしながら、本発明者等がこれらの追試
をした結果、いずれもこれらの方法によっては判別でき
ず、むしろこれらはいずれも特殊な限られた系において
のみ有効であることがわかり、一般的な方法として採用
できるものではなかった。
However, as a result of the present inventors performing these additional tests, it was found that none of them could be distinguished by these methods, but rather that they were all effective only in special limited systems. It could not be adopted as an effective method.

【0007】一般に、金属珪素は表面が酸化されてお
り、安定な酸化珪素で覆われているので、一定の厚さ以
上は内部の酸化が進まず、安定に作られている。しか
し、珪素自体は酸化性が非常に高く、空気中で酸化膜を
有しない金属珪素がないことは半導体用シリコンをみて
もわかるように公知のことである。Rochow反応用
の金属珪素粒子表面は、多少なりともある程度の酸化膜
があって、これがRochow反応に影響を及ぼすこと
がわかっている。メチルシラン反応における金属珪素の
酸化膜と反応性・選択性について、G.J.Hutch
ingらの報告(Silicon for the C
hemical Industry,Geirenge
r,Norway,p.85−98(1992))や
G.Larozeの報告(Silicon for t
he Chemical Industry II,L
eon,Norway,p.121−127(199
4))があり、酸化膜の反応性及び選択率に対する影響
について述べてはいるが、これらは金属珪素粒子につい
て、酸化膜をXPSという局所分析によって測定してお
り、金属珪素そのものの活性については言及していな
い。また、J.L.Falconerら(J.Cata
l.vol.159,p.31−41(1996))
は、シリコンウェーハを用いて、酸化膜、結晶の方位と
反応性について論じているが、実際のRochow反応
用金属珪素粒子表面には当てはまらず、これも金属珪素
そのものの活性については言及しておらず、測定法を確
立した上で工業的に用いる金属珪素粒子を規定するもの
ではなかった。
In general, the surface of metal silicon is oxidized and is covered with stable silicon oxide, so that the internal oxidation does not proceed beyond a certain thickness, and the metal silicon is made stable. However, silicon itself has a very high oxidizing property, and it is well known that silicon for semiconductors does not include metal silicon having no oxide film in air. It has been known that the surface of the metal silicon particles for the Rochow reaction has an oxide film to some extent, which affects the Rochow reaction. Regarding the reactivity and selectivity of an oxide film of metal silicon in a methylsilane reaction, G.S. J. Hutch
ing's report (Silicon for the C)
chemical Industry, Geirenge
r, Norway, p. 85-98 (1992)); Laroze's report (Silicon fort)
he Chemical Industry II, L
eon, Norway, p. 121-127 (199
4)), which describes the effect on the reactivity and selectivity of the oxide film. However, these are measured for the metal silicon particles by a local analysis of the oxide film by XPS. Did not mention. Also, J.I. L. Falconer et al. (J. Cata.
l. vol. 159, p. 31-41 (1996))
Discusses the orientation and reactivity of the oxide film and crystal using a silicon wafer, but does not apply to the actual surface of the metal silicon particles for the Rochow reaction, which also mentions the activity of the metal silicon itself. However, the method does not specify metal silicon particles to be used industrially after a measurement method is established.

【0008】このように、従来提案されている方法は、
必ずしも工業用として一般的なものではなく、他の因子
を完全に同一にした条件下で、これらの判断基準によっ
て判別した金属珪素粒子について実際にRochow反
応を実施した場合、反応の成績にばらつきが大きかっ
た。このように、従来提案されている金属珪素粒子の性
状規定は特殊な反応系において適用できるものであり、
工業的に実用化し得る活性な金属珪素粒子とその評価法
が求め続けられてきた。
As described above, the conventionally proposed method is as follows.
It is not necessarily general for industrial use, and when the Rochow reaction is actually performed on metal silicon particles determined by these criteria under conditions where the other factors are completely the same, the results of the reaction vary. It was big. As described above, the conventionally proposed property specification of metal silicon particles can be applied in a special reaction system,
Active metal silicon particles that can be industrially practically used and methods for evaluating the same have been continuously demanded.

【0009】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、このようなRochow反応において、活性な金属
珪素粒子を容易且つ確実に選択使用することができるオ
ルガノハロシランの製造方法を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method for producing an organohalosilane in which active metal silicon particles can be easily and reliably selected and used in such a Rochow reaction. Aim.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者等は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った
結果、Rochow反応で用いる金属珪素粒子の活性に
ついて、表面酸素量として測定される金属珪素表面に形
成している酸素膜の厚さ、多少が大きく関わっているこ
と、この場合、この表面酸素量の測定法として、金属珪
素粒子と、この金属珪素粒子を得るために粉砕すべき金
属珪素原料の小塊とを、金属中酸素分析法(不活性ガス
融解炉酸素分別法)により別々に測定し、その差を表面
酸素量とする測定法が有効であるが、ここで測定に供す
る金属珪素粒子は、粉砕後25℃×55%RHの空気雰
囲気中に3時間以上放置した特定のものとすることが重
要であり、これによって金属珪素粒子の活性を確実に測
定することが可能となることを見出したものであり、こ
うして得られた表面酸素量が0.05重量%以上及び/
又は0.001g・酸素/m2・Si表面積以上である
金属珪素粒子を選択するようにすれば、有機ハロゲン化
物と金属珪素粉末を直接作用させて対応するオルガノハ
ロシランを合成するために必要な高い活性を有する金属
珪素粒子を確実に選定することができ、当該反応におい
てネックであった触体の反応の食い付きと称せられる定
常状態になるまでの反応賦活時間を短縮し、更に定常状
態にあっては反応速度を高めても選択性を改善でき、結
果として、珪素の有効利用率を高めることができ、ま
た、金属珪素については、それを粉砕した金属珪素粒子
につき実用上予め反応試験を別に実施して、その反応活
性度を評価した後に工業的に使用していたが、このよう
な迂回プロセス問題も解決することができることを知見
したものである。
Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, measured the activity of metal silicon particles used in the Rochow reaction as the amount of surface oxygen. The thickness of the oxygen film formed on the surface of the metal silicon to be formed is largely related to the thickness of the oxygen film. In this case, as a method of measuring the amount of surface oxygen, metal silicon particles and pulverization to obtain the metal silicon particles are used. It is effective to separately measure the small mass of the metallic silicon raw material to be measured by the oxygen analysis in metal (inert gas melting furnace oxygen fractionation method) and determine the difference as the surface oxygen content. It is important that the metal silicon particles to be used for the measurement be of a specific type that has been left in an air atmosphere of 25 ° C. × 55% RH for at least 3 hours after the pulverization, so that the activity of the metal silicon particles must be reliably measured. Can It is intended that found made, thus obtained surface oxygen content of 0.05% by weight or more and /
Alternatively, if metal silicon particles having a surface area of 0.001 g · oxygen / m 2 · Si or more are selected, it is necessary to directly react an organic halide and metal silicon powder to synthesize a corresponding organohalosilane. It is possible to reliably select metal silicon particles having high activity, shorten the reaction activation time until a steady state called the bite of the reaction of the touch body which was a bottleneck in the reaction, and further reduce the reaction state to the steady state Therefore, even if the reaction rate is increased, the selectivity can be improved, and as a result, the effective utilization rate of silicon can be increased. Although the method was separately used and industrially used after evaluating its reaction activity, it has been found that such a bypass process problem can be solved.

【0011】従って、本発明は、平均粒径が10μm〜
10mmの金属珪素粒子を銅触媒の存在下にオルガノハ
ライドと反応させてオルガノハロシランを製造する方法
において、この方法に使用する金属珪素粒子として、2
5℃×55%RHの空気雰囲気中に3時間以上放置した
場合の金属珪素粒子及び粉砕してこの金属珪素粒子を得
るための金属珪素原料の小塊をそれぞれ金属中酸素分析
することにより得られた酸素濃度の差である表面酸素量
が0.05重量%以上及び/又は0.001g・酸素/
2・Si表面積以上となる金属珪素粒子を使用するこ
とを特徴とするオルガノハロシランの製造方法を提供す
る。
Accordingly, the present invention provides a method for producing a fine powder having an average particle diameter of 10 μm or less.
In a method of producing organohalosilane by reacting 10 mm of metal silicon particles with an organohalide in the presence of a copper catalyst, the metal silicon particles used in this method are 2
Obtained by subjecting metal silicon particles when left in an air atmosphere of 5 ° C. × 55% RH for 3 hours or more and a small lump of a metal silicon raw material for pulverizing and obtaining the metal silicon particles to oxygen analysis in metal. The surface oxygen amount, which is the difference in oxygen concentration, is 0.05% by weight or more and / or 0.001 g · oxygen /
Provided is a method for producing an organohalosilane, characterized by using metal silicon particles having a surface area of not less than m 2 · Si.

【0012】本発明によれば、従来、塩化メチル等ハロ
ゲン化アルキル又は塩化ベンゼン等ハロゲン化アリール
と金属珪素の銅触媒及び助触媒存在下におけるオルガノ
クロロシラン合成反応(いわゆるRochow反応)に
おいて、長い期間を要する定常状態に至るまでの賦活時
間(誘導期)の短縮及びシラン生成の反応速度や選択率
は重要な課題であり、これを解決する方法は、触媒組成
の改善と共に、更に金属珪素粒子そのものの改善が必要
であったが、本発明は、シラン反応の機構を解明するこ
とにより、金属珪素粒子を確実に最適化するもので、こ
れによりRochow反応のこれら問題点を解決し、特
に望ましいジオルガノジハロシランの選択率を高めるこ
とが可能となり、ひいては反応成績の向上を達成するこ
とができる。更に、ばらつきの大きな先行反応試験を省
略でき、Rochow反応を定量的に管理することが可
能となる。
According to the present invention, a long period of time has conventionally been required in the organochlorosilane synthesis reaction (so-called Rochow reaction) of an alkyl halide such as methyl chloride or an aryl halide such as benzene chloride with a metal catalyst in the presence of a copper catalyst and a cocatalyst. The reduction of the activation time (induction period) to the required steady state and the reaction rate and selectivity of silane formation are important issues, and a method for solving this problem is to improve the catalyst composition and to further reduce the metal silicon particles themselves. Although an improvement was needed, the present invention ensures the optimization of metal silicon particles by elucidating the mechanism of the silane reaction, thereby solving these problems of the Rochow reaction and making a particularly desirable diorgano It is possible to increase the selectivity of dihalosilane, and thus to improve the reaction results. In addition, it is possible to omit a precedent reaction test having a large variation, and it is possible to quantitatively manage the Rochow reaction.

【0013】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明は、金属珪素粒子にハロゲン化アルキル、ハロゲ
ン化アリール等のオルガノハライド(有機ハロゲン化
物)を銅触媒存在下で作用させて、一般式(1) RmnSiX4-m-n …(1) (式中、Rは炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基
等のアリール基を示し、Xは塩素、臭素等のハロゲン原
子を示し、mは1,2又は3、nは0,1又は2である
が、m+nは1,2又は3である。)で示されるオルガ
ノハロシランを合成する、いわゆるRochow反応に
より使用される反応物である金属珪素粒子に関するもの
で、この反応のネックであったところの反応が定常反応
に至るまでの賦活に要する時間、即ち誘導期を短縮し、
定常状態における高活性を持続できる活性な金属珪素粒
子の選定、選定のための活性度評価法とRochow反
応における当該粒子の使用に関するものである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
In the present invention, an organohalide (organic halide) such as an alkyl halide or an aryl halide is allowed to act on metal silicon particles in the presence of a copper catalyst to obtain a compound represented by the general formula (1): R m H n SiX 4-mn (1) (Wherein, R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group such as a phenyl group, X represents a halogen atom such as chlorine or bromine, m represents 1, 2 or 3, and n represents 0, 1). Or 2, but m + n is 1, 2 or 3). The present invention relates to metal silicon particles which are a reactant used in a so-called Rochow reaction for synthesizing an organohalosilane represented by the following formula: The time required for activation until the reaction where there was a steady-state reaction, that is, shortening the induction period,
The present invention relates to selection of active metal silicon particles capable of maintaining high activity in a steady state, an activity evaluation method for selection, and use of the particles in a Rochow reaction.

【0014】更に詳述すると、金属珪素は、珪石を炭材
と共に高温のアーク炉で2500℃以上の温度で還元し
て製造されており、大きな電気エネルギーが必要で、必
然的にコストが高い材料である。それ故に、これを原料
として作られるシリコーン樹脂の先駆体であるオルガノ
ハロシランのコストは、この高価である金属珪素のシラ
ンへの転化率と共に(この反応では副反応により種々の
副生シランが生成するので)、需要バランスに見あった
有効なシランの生成率(即ち、選択率)、更に工業的プ
ロセスとして重要視される反応速度の大小によって極め
て左右される。従って、このような観点より、シリコー
ンメーカーでは生成物の選択率及び反応速度を一括して
反応性と称しており、自社製造装置で高い反応性を発揮
できる金属珪素を求めている。一方、金属珪素メーカー
においても、このRochow反応及びRochow反
応に近似している半導体原料であるトリクロロシラン製
造用金属珪素については、全金属珪素消費量の半分以上
がこれらの産業で使用されているために、実際に反応の
シミュレーションを行い、反応性が高く選択率もよい金
属珪素を創製するための研究を、金属珪素メーカーの立
場より、不純物量、不純物の形態、製造方法、冷却方法
等いろいろな角度から改善研究を行っているのが実情で
ある。このようなケミカル用金属珪素についての研究の
成果は、二年に一回の間隔でノルウェーで定期的に開催
されている金属珪素についての国際学会“Silico
n for Chemical Industry”で
報告され、情報交換されているが、現在のところ、Ro
chow反応自体も明確に解明されておらず、金属珪素
の評価も各社各様であるのが現状である。
More specifically, metallic silicon is produced by reducing silica together with a carbonaceous material in a high-temperature arc furnace at a temperature of 2500 ° C. or more, and requires a large amount of electric energy and is a material that is inevitably expensive. It is. Therefore, the cost of organohalosilanes, which are precursors of silicone resins made from this material, is dependent on the conversion rate of this expensive metallic silicon to silane (this reaction produces various by-product silanes by side reactions). Therefore, it depends greatly on the production rate (ie, selectivity) of the effective silane in view of the demand balance, and furthermore, the magnitude of the reaction rate which is regarded as important as an industrial process. Therefore, from such a viewpoint, the silicone maker collectively refers to the selectivity and the reaction rate of the product as the reactivity, and demands metal silicon that can exhibit high reactivity with its own manufacturing apparatus. On the other hand, metal silicon manufacturers also use the Rochow reaction and metallic silicon for producing trichlorosilane, which is a semiconductor material similar to the Rochow reaction, because more than half of the total metal silicon consumption is used in these industries. In addition, we actually simulated the reaction and conducted research on the creation of metallic silicon with high reactivity and good selectivity. From the viewpoint of the metallic silicon manufacturer, various amounts of impurities, impurity forms, manufacturing methods, cooling methods, etc. The fact is that we are conducting improvement research from an angle. The results of this research on metallic silicon for chemicals are based on the “Silico International Conference on Metallic Silicon, which is held regularly in Norway once every two years.
n for Chemical Industry ”, and information is exchanged.
The chow reaction itself has not been clearly elucidated, and metal silicon has been evaluated by various companies at present.

【0015】Rochow反応は、触媒を介して、高温
で固体である金属珪素と高温で気体であるオルガノハラ
イドとの気−固不均一系反応であり、その反応性は金属
珪素の結晶としての性質によるところが大きいことが予
想されることから、特開平6−234776号公報の提
案であるところの金属珪素中の不純物である金属間化合
物の分散状態の定量法及び反応性制御のための選択の基
準は、一見理にかなっており、参考となる。この方法に
あっては、金属珪素塊を切断し、表面を鏡面仕上げし、
その面について顕微鏡で微視的に金属学的な形態の観察
を行い、その構造因子をQF値として数値化し、この値
が18〜60である金属珪素を使用することが最も反応
性が高く好ましいとしている。
The Rochow reaction is a gas-solid heterogeneous reaction between metallic silicon which is a solid at a high temperature and organohalide which is a gas at a high temperature via a catalyst, and its reactivity is a property of metallic silicon as a crystal. Therefore, the method of quantifying the dispersion state of the intermetallic compound, which is an impurity in metallic silicon, which is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-234776, and the selection criteria for controlling the reactivity are proposed. Makes sense at first glance and is helpful. In this method, the metal silicon block is cut, the surface is mirror-finished,
The surface is microscopically observed with a microscope for a metallurgical morphology, the structure factor is quantified as a QF value, and the use of metallic silicon having a value of 18 to 60 is most highly reactive and preferable. And

【0016】しかし、通常の工業用金属珪素について、
本発明者等が結晶子の大きさを解析した結果、珪素は結
晶性が高いため、工業用グレードの金属珪素の結晶子は
mmオーダーであることがわかった。一方、実際に反応
に用いられる金属珪素粒子は高々100μm程度であ
り、このことからRochow反応に用いられる金属珪
素粒子は結晶子が数個以下であることがわかった。即
ち、これらにより、顕微鏡的に観察してみられる金属珪
素中の不純物である金属間化合物の形態は、必ずしも反
応性を左右する金属珪素の結晶性を表してはいないこと
がわかった。
However, for ordinary industrial metal silicon,
As a result of analyzing the size of crystallites by the present inventors, it has been found that crystallites of industrial grade metallic silicon are on the order of mm because silicon has high crystallinity. On the other hand, the metal silicon particles actually used for the reaction are at most about 100 μm, which indicates that the metal silicon particles used for the Rochow reaction have several crystallites or less. That is, from these, it was found that the form of the intermetallic compound as an impurity in the metal silicon observed by microscopy does not necessarily represent the crystallinity of the metal silicon which affects the reactivity.

【0017】また、このゾーンの部分では結晶欠陥が存
在するので、金属珪素の粉砕によりこの不純物を含んだ
部分は選択的に表面に出るようになるので、H.M.R
ongらがProceeding Silicon f
or the Chemical Industry,
p.69(1998)等で提唱している活性なアルミニ
ウム説は、その測定法(塩酸水溶液での抽出量によって
測定)より、金属珪素粒子の表面に存在しているアルミ
ニウムが活性であることを示唆しているとしてよい。し
かし、この部分は粉砕により選択的に表面に出る上に、
抽出量はアルミニウムの存在量に比例し、抽出率はほぼ
一定となり、このH.M.Rongらの方法を当該反応
に当てはめるわけにはいかない。
Further, since crystal defects are present in this zone portion, the portion containing the impurities selectively comes out to the surface by pulverization of the metal silicon. M. R
ong et al., Proceeding Silicon f
or the Chemical Industry,
p. 69 (1998) suggests that the aluminum present on the surface of metal silicon particles is active, based on the measurement method (measured by the extraction amount with an aqueous hydrochloric acid solution). Good. However, this part selectively appears on the surface by grinding,
The extraction amount is proportional to the abundance of aluminum, and the extraction rate is almost constant. M. Rong et al. Cannot be applied to the reaction.

【0018】前述の通り、Rochow反応は、高温で
気体であるオルガノハライドと高温でも固体である金属
珪素粒子との気−固不均一系反応であるので、G.La
rozeの報告(Silicon for the C
hemical Industry II,Leon,
Norway,p.121−127(1994))や
J.L.Falconerらの報告(J.Catal.
vol.159,p.31−41(1996))からわ
かるように、その反応性が金属珪素粒子の結晶方位、酸
化膜等の表面状態に大きく関わっていることは十分に予
想されることである。しかし、J.L.Falcone
rらの報告を詳細に調べると、実は半導体用シリコンを
用いてメチルシラン反応における金属珪素の酸化膜と選
択性について述べているのみであり、実際の工業的な金
属珪素粒子に当てはめるのには無理がある。また、G.
Larozeの報告では具体的な測定方法については明
らかにしていない。
As described above, the Rochow reaction is a gas-solid heterogeneous reaction between organohalide which is a gas at a high temperature and metal silicon particles which are a solid at a high temperature. La
roze's report (Silicon for the C)
chemical Industry II, Leon,
Norway, p. 121-127 (1994)). L. Falconer et al. (J. Catal.
vol. 159, p. 31-41 (1996)), it is sufficiently expected that the reactivity greatly depends on the crystal orientation of the metal silicon particles and the surface state of the oxide film and the like. However, J. L. Falcone
A detailed examination of the report by R. et al., in fact, only describes the selectivity and selectivity of metal silicon oxide film in the methylsilane reaction using silicon for semiconductors, and it is impossible to apply it to actual industrial metal silicon particles. There is. In addition, G.
Laroze's report does not clarify the specific measurement method.

【0019】珪素は空気中での反応性が高いので、金属
珪素表面には空気との接触により酸化膜が形成されてい
る。一般に、金属珪素塊の粉砕、輸送、貯蔵等は、粉砕
中での粉塵爆発の危険性を回避するために、不活性ガス
中又は酸素濃度の低い雰囲気下で行っているが、必ずし
も完全に酸素を断っているわけではなく、表面には必ず
酸化膜が存在しているのが実状である。そしてまた、保
管条件によっても反応性が異なることも経験的に知られ
ている。
Since silicon has high reactivity in air, an oxide film is formed on the surface of metal silicon by contact with air. Generally, the grinding, transport, storage, etc. of the metal silicon lump are performed in an inert gas or an atmosphere with a low oxygen concentration in order to avoid the risk of dust explosion during the grinding, but it is not necessary to completely remove the oxygen. The fact is that an oxide film always exists on the surface. It is also empirically known that the reactivity differs depending on the storage conditions.

【0020】一方、工業用金属珪素製造工程におては、
アルミニウム、カルシウム等の不純物を減少させるため
に、レードルと呼ばれるタップ容器にタップ後、溶融状
態で下方より酸素又は空気を吹き込んで、これら不純物
を酸化物として除去する精製工程があるが、この工程に
おいて珪素も若干酸化するが、この場合、生成する一酸
化珪素は蒸気圧が高いこと、更に、前述の通り珪素は結
晶性が高いので、酸化珪素(一酸化珪素、二酸化珪素)
は冷却による結晶成長に伴いスラグとして排除される故
に、金属珪素中には酸素は殆ど存在しない。
On the other hand, in the production process of silicon metal for industrial use,
In order to reduce impurities such as aluminum and calcium, after tapping into a tap container called a ladle, oxygen or air is blown from below in a molten state to remove these impurities as oxides. Although silicon is also slightly oxidized, in this case, the generated silicon monoxide has a high vapor pressure, and as described above, silicon has high crystallinity, so that silicon oxide (silicon monoxide, silicon dioxide)
Is eliminated as slag with the crystal growth by cooling, so that there is almost no oxygen in the metallic silicon.

【0021】従って、金属珪素粒子の不活性ガス融解炉
酸素分析法により測定される酸素の大半は、その表面に
存在する酸素であることが本発明者等によりわかった。
もちろん、製法によりスラグの小粒子を内部に含む場合
もあり得るので、その確認は分析上必要である。
Accordingly, the present inventors have found that most of the oxygen measured by the inert gas melting furnace oxygen analysis method for metal silicon particles is oxygen present on the surface thereof.
Of course, small particles of slag may be contained inside depending on the manufacturing method, so that confirmation is necessary for analysis.

【0022】以上のような検討の結果、金属珪素粒子の
表面酸素は、金属珪素粒子及びその小塊(当該粒子を得
るために粉砕する金属珪素原料の小塊)それぞれにつ
き、不活性ガス融解炉酸素分析装置(一般的に金属中酸
素分析装置と称せられており、例えば、堀場製作所製E
MGA−650がある)によって酸素量を測定し、この
差を表面酸素量とし、更に、この値を金属珪素粒子の表
面積で除して、単位面積当たりの酸素量を算出すること
が有効であることを知見したものであるが、ここで、か
かる測定を行う金属珪素粒子として25℃×55%RH
の空気雰囲気中に3時間以上放置した金属珪素粒子を選
択することが重要であることを見出したものである。な
お、金属珪素粒子の表面酸化は、3時間でほぼ安定状態
に達するので、その上限は必ずしも限定されないが、好
ましくは3〜48時間、より好ましくは16〜24時間
上記空気中に放置すればよい。
As a result of the above examinations, the surface oxygen of the metal silicon particles was determined to be higher in the inert gas melting furnace for each of the metal silicon particles and the small lumps (the small lumps of the metal silicon raw material crushed to obtain the particles). Oxygen analyzer (generally referred to as an oxygen analyzer in metal, for example, E
MGA-650) is used to measure the amount of oxygen, the difference is defined as the amount of surface oxygen, and this value is divided by the surface area of the metal silicon particles to calculate the amount of oxygen per unit area. Here, the metal silicon particles to be subjected to such measurement are 25 ° C. × 55% RH.
It has been found that it is important to select metal silicon particles left in the air atmosphere for 3 hours or more. Since the surface oxidation of the metal silicon particles reaches a substantially stable state in 3 hours, the upper limit thereof is not necessarily limited, but it is preferable that the particles be left in the air for 3 to 48 hours, more preferably 16 to 24 hours. .

【0023】即ち、金属珪素粒子は前述の通り酸化性が
高く、空気中の酸素と結合して表面が酸化するものであ
り、その保存環境及び保存時間によって表面酸化の程度
は様々に変化する。従って、上記「表面酸素量」におけ
る金属珪素粒子の金属中酸素分析を行うにあたり、その
金属珪素粒子がどのような保存状態で保存されていたか
によって金属中酸素分析の値は変化するものであり、本
発明においては、Rochow反応における金属珪素粒
子の活性の程度を確実に知り得るために、25℃×55
%RHの空気雰囲気中に3時間以上、好ましくは3〜4
8時間、より好ましくは16〜24時間放置した金属珪
素粒子の酸素分析を行うことを必須とする。このような
測定に供する金属珪素粒子を得るためには、不活性気流
中又は低濃度酸素雰囲気(15%以下)下で金属珪素小
塊(粗砕されたもの)をRochow反応用の粒子の大
きさ、即ち平均粒径10μm〜10mmに粉砕し、この
粉砕した金属珪素粒子を直ちに25℃×55%RHの空
気雰囲気中に3時間以上、好ましくは16〜24時間静
置する方法により得ることができる。こうして得られた
金属珪素粒子の金属中酸素分析の測定は、試料秤取等、
測定時のハンドリング、試料の装置への装着等におい
て、特に空気との接触を避ける必要はなく、本発明にお
いては、任意の測定環境において測定することができ
る。
That is, as described above, the metal silicon particles have a high oxidizing property, and are bonded to oxygen in the air to oxidize the surface. The degree of surface oxidation varies depending on the storage environment and storage time. Therefore, in performing the metal-oxygen analysis of the metal silicon particles in the above “surface oxygen amount”, the value of the metal-oxygen analysis changes depending on what storage state the metal silicon particles were stored, In the present invention, in order to surely know the degree of activity of the metal silicon particles in the Rochow reaction, 25 ° C. × 55
% RH in an air atmosphere of 3 hours or more, preferably 3 to 4 hours.
It is essential to carry out oxygen analysis of the metal silicon particles left for 8 hours, more preferably 16 to 24 hours. In order to obtain metal silicon particles to be subjected to such a measurement, a metal silicon small lump (crushed) is subjected to the size of particles for the Rochow reaction in an inert gas stream or under a low-concentration oxygen atmosphere (15% or less). That is, it can be obtained by a method in which the metal silicon particles are pulverized to an average particle diameter of 10 μm to 10 mm, and the pulverized metal silicon particles are immediately placed in an air atmosphere of 25 ° C. × 55% RH for 3 hours or more, preferably 16 to 24 hours. it can. The measurement of oxygen in metal analysis of the thus obtained metal silicon particles is performed by sample weighing, etc.
In handling at the time of measurement, mounting the sample on the device, and the like, it is not particularly necessary to avoid contact with air. In the present invention, measurement can be performed in any measurement environment.

【0024】一方、もう一つの測定試料である金属珪素
小塊は、粗砕された金属珪素塊の中から20〜100m
gの小塊を採取し、その小塊をそのままの状態で測定す
る。即ち、金属珪素小塊は、粉砕粉と比較して表面積が
無視できるほど小さいので、特に酸素との接触を抑制す
る必要はない。
On the other hand, a small metal silicon lump as another measurement sample is 20 to 100 m from the crushed metal silicon lump.
g small sample is collected, and the small sample is measured as it is. That is, since the metal silicon small lump has a negligible surface area as compared with the pulverized powder, it is not necessary to particularly suppress contact with oxygen.

【0025】そして、この差を計算することにより、実
際にRochow反応に供せられる金属珪素粒子の表面
酸素量を測定する。
Then, by calculating this difference, the surface oxygen amount of the metal silicon particles actually subjected to the Rochow reaction is measured.

【0026】本発明の特徴は、上述のようにして金属珪
素粒子表面の酸化膜量を測定することによる金属珪素粒
子の選定であり、種々の金属珪素粒子について比較した
結果、その表面に存在する上記測定による表面酸素量が
0.05重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、及
び/又は0.001g・酸素/m2・Si表面積以上、
好ましくは0.002g・酸素/m2・Si表面積以上
となる金属珪素粒子が特に優れた活性を有することを見
出したものである。即ち、この評価において、金属珪素
粒子表面に存在する酸素量を金属珪素粒子及びその小塊
を金属中酸素分析法(不活性ガス融解炉酸素分析法)に
より別々に測定した後に、その差を表面酸素量とする測
定方法が適切であり、ここで、金属珪素粒子として25
℃×55%RHの空気雰囲気中に3時間以上放置したも
のを用いるものであり、これにより、予め別に反応させ
て試験する必要もなくなり、定量的な管理も可能になる
ものである。
The feature of the present invention is the selection of metal silicon particles by measuring the amount of oxide film on the surface of the metal silicon particles as described above. A surface oxygen content of 0.05% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, and / or 0.001 g · oxygen / m 2 · Si surface area or more by the above measurement;
It has been found that metal silicon particles having a surface area of preferably 0.002 g · oxygen / m 2 · Si or more have particularly excellent activity. That is, in this evaluation, the amount of oxygen present on the surface of the metal silicon particles was measured separately for the metal silicon particles and the small lumps thereof by an oxygen-in-metal analysis method (inert gas melting furnace oxygen analysis method). An appropriate method for measuring the amount of oxygen is appropriate.
The one which is left in an air atmosphere at a temperature of 55 ° C. × 55% for 3 hours or more is used, so that it is not necessary to perform a separate reaction test beforehand, and quantitative management becomes possible.

【0027】なお、金属珪素粒子の選定にあたり、上記
表面酸素量は高い程活性であるが、通常は1.0重量%
以下、特に0.5重量%以下である。
In selecting the metal silicon particles, the higher the surface oxygen content is, the more active it is.
Or less, especially 0.5% by weight or less.

【0028】また、オルガノハロシランの製造に実際に
使用する金属珪素粒子は、平均粒径が10μm〜10m
mであり、上記選定基準を満足するものであって、表面
酸化を行わない状態で保管されたもの(即ち、N2ガス
雰囲気下保存等、空気との接触を避けて保管されたも
の)を使用することが好ましい。更に好ましくは、当該
金属珪素粒子(このような表面酸化を行わない状態で保
管された実際に反応に使用する金属珪素粒子)及び粉砕
してこの金属珪素粒子を得るための金属珪素原料の小塊
をそれぞれ上述した方法により金属中酸素分析すること
により得られた酸素濃度の差である付着酸素量が0.3
重量%以下、好ましくは0.25重量%以下、更に好ま
しくは0.2重量%以下であるもの、あるいは0.01
g・酸素/m2・Si表面積以下、好ましくは0.00
5g・酸素/m2・Si表面積以下、更に好ましくは
0.003g・酸素/m2・Si表面積未満であるもの
がよい。
The metal silicon particles actually used for producing the organohalosilane have an average particle diameter of 10 μm to 10 m.
m, satisfying the above selection criteria and stored without surface oxidation (that is, stored in a N 2 gas atmosphere while avoiding contact with air). It is preferred to use. More preferably, the metal silicon particles (metal silicon particles actually used for the reaction stored without performing such surface oxidation) and a small lump of the metal silicon raw material for obtaining the metal silicon particles by pulverization. Is the difference in oxygen concentration obtained by performing oxygen analysis in metal by the method described above,
% By weight, preferably 0.25% by weight or less, more preferably 0.2% by weight or less, or 0.01% by weight or less.
g · oxygen / m 2 · Si surface area or less, preferably 0.00
The surface area is preferably 5 g · oxygen / m 2 · Si surface area or less, more preferably less than 0.003 g · oxygen / m 2 · Si surface area.

【0029】本発明のオルガノハロシランの製造方法
は、上記金属珪素粒子を用いる以外は、公知の方法及び
条件を採用して行うことができる。例えば、銅触媒、助
触媒としては、公知のものを用いることができ、有機ハ
ロゲン化物としては、塩化メチル、塩化エチル、塩化フ
ェニル等、製造すべきオルガノハロシランに応じたアル
キル基、アリール基をもつハロゲン化アルキル、ハロゲ
ン化アリールを用いることができ、本発明では、例えば
上記式(1)で示されるオルガノハロシラン、特にm=
2,n=0のジオルガノジハロシランを高収率で製造す
ることができる。
The method for producing an organohalosilane of the present invention can be carried out by using known methods and conditions except that the above-mentioned metal silicon particles are used. For example, as the copper catalyst and the cocatalyst, known ones can be used, and as the organic halide, an alkyl group or an aryl group corresponding to the organohalosilane to be produced, such as methyl chloride, ethyl chloride, or phenyl chloride. In the present invention, for example, an organohalosilane represented by the above formula (1), particularly m =
2,2 = 0 diorganodihalosilane can be produced in high yield.

【0030】なお、上記銅触媒の添加量は、金属珪素1
00重量部に対し0.1〜10重量部とすることができ
る。また、この銅触媒には公知の各種助触媒を加えるこ
とができる。
The amount of the copper catalyst to be added is as follows.
The amount can be 0.1 to 10 parts by weight based on 00 parts by weight. Further, various known cocatalysts can be added to the copper catalyst.

【0031】図1は、オルガノハロシランの製造装置の
一例を示し、1は流動床反応器であり、その下部に原料
供給管2を介して原料供給槽3が連結しており、これか
ら反応器1の下部に金属珪素及び上記銅触媒又は銅触媒
と助触媒との混合触媒が導入される。また、4は加熱器
5を介装する原料有機ハロゲン化物管であり、反応器1
の底部に連結され、反応器1の底部から有機ハロゲン化
物のガス又は蒸気が導入されて、上記金属珪素及び触媒
の流動床1aが反応器1内に形成されるものである。な
お、図中6は冷却器である。
FIG. 1 shows an example of an apparatus for producing an organohalosilane. Reference numeral 1 denotes a fluidized-bed reactor, and a raw material supply tank 3 is connected to a lower part thereof through a raw material supply pipe 2. Metallic silicon and the above-mentioned copper catalyst or a mixed catalyst of a copper catalyst and a co-catalyst are introduced into the lower part of 1. Reference numeral 4 denotes a raw material organic halide tube through which a heater 5 is interposed.
And a gas or vapor of an organic halide is introduced from the bottom of the reactor 1 to form a fluidized bed 1 a of the metal silicon and the catalyst in the reactor 1. In the figure, reference numeral 6 denotes a cooler.

【0032】ここで、上記有機ハロゲン化物のガス又は
蒸気は、定常状態において線速2〜10cm/秒で導入
することが好ましい。また、反応は通常250〜350
℃で行うことができる。
Here, the gas or vapor of the organic halide is preferably introduced at a linear velocity of 2 to 10 cm / sec in a steady state. The reaction is usually 250 to 350
C. can be performed.

【0033】反応で得られたオルガノハロシランは、反
応器1の頂部に連結された排出管7より第1サイクロン
8に導入され、随伴する固体粒子を分離した後(この固
体粒子は固体粒子返送管9より流動床1aに戻され
る)、更に第2サイクロン10でなお随伴する固体粒子
を分離し(この固体粒子は分離粒状物貯蔵層11に貯蔵
される)、次いで第1シラン凝縮器12、更には第2シ
ラン凝縮器13でオルガノハロシランが凝縮され、シラ
ン貯蔵層14に貯蔵される。このように固体粒子が分離
され、オルガノハロシランが凝縮、分離された後の排ガ
スは、その一部又は全部が循環ガスコンプレッサー15
が介装された有機ハロゲン化物返送管16を通って再び
反応器1に戻される。なお、この返送管16は上記原料
有機ハロゲン化物管4に連結されているものである。
The organohalosilane obtained by the reaction is introduced into the first cyclone 8 through a discharge pipe 7 connected to the top of the reactor 1, and after the accompanying solid particles are separated (the solid particles are returned The fluid particles are returned to the fluidized bed 1a through a pipe 9), and the solid particles still entrained in the second cyclone 10 are separated (the solid particles are stored in the separated granular material storage layer 11), and then the first silane condenser 12, Further, the organohalosilane is condensed in the second silane condenser 13 and stored in the silane storage layer 14. The exhaust gas after the solid particles are separated and the organohalosilane is condensed and separated is partly or entirely part of the circulating gas compressor 15.
Is returned to the reactor 1 again through the organic halide return pipe 16 in which is interposed. The return pipe 16 is connected to the raw organic halide pipe 4.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、Rochow反応にお
ける活性な金属珪素粒子を提供することができ、これに
よって、反応速度、特に賦活期での反応速度と賦活期自
体の短縮につながり、Rochow反応そのものの成績
を向上することができる。また、これにより、ばらつき
が大きい予備試験反応を行うことなく、金属珪素粒子の
活性度そのものを予め定量的に予見できるものであり、
Rochow反応用金属珪素粒子として最適なものが選
定でき、工業的に重要であり、実に画期的なものであ
る。
According to the present invention, it is possible to provide active metal silicon particles in the Rochow reaction, which leads to a reduction in the reaction rate, particularly the reaction rate in the activation period and the activation period itself. You can improve your own performance. In addition, by doing this, the activity itself of the metal silicon particles can be quantitatively predicted in advance without performing a preliminary test reaction with large variations.
The most suitable metal silicon particles for the Rochow reaction can be selected, and are industrially important and truly revolutionary.

【0035】[0035]

【実施例】以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。なお、下記例で部は重量部を示す。
The present invention will be described below in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. In the following examples, parts are parts by weight.

【0036】〔実施例〕図1に示したようなスパイラル
撹拌機を有した直径8cmのスチール製の反応器を予め
窒素で充分置換しておき、これに表1に示した平均粒径
50μm程度の不活性雰囲気下に保存しておいた各種の
金属珪素粒子(産地の異なる)100部を仕込み、反応
器内に窒素ガスを線速2cm/秒で導入し、スパイラル
撹拌機で撹拌しながら流動させ、280℃まで昇温し
た。その後、スタンピングにより製造した鱗片状銅箔粉
であって、空気透過式比表面積:0.80m2/g,平
均粒径:47μm,かさ比重:1.9g/cm3の鱗片
状の銅触媒及びアンチモン、真鍮、青銅を主とした助触
媒を混合した混合触媒3部を添加し、反応温度を280
〜300℃にコントロールしながら塩化メチルを徐々に
添加し、反応させ、最終的に線速7cm/秒にして反応
を継続した。反応を6時間継続したところで反応を終了
させた。この間の平均シラン生成速度、生成シランの組
成を表2に示す。
EXAMPLE A steel reactor having a spiral stirrer as shown in FIG. 1 and having a diameter of 8 cm was sufficiently replaced with nitrogen in advance, and the average particle diameter shown in Table 1 was about 50 μm. 100 parts of various kinds of metal silicon particles (different places of production) stored under an inert atmosphere are charged, and nitrogen gas is introduced into the reactor at a linear velocity of 2 cm / sec and flows while being stirred by a spiral stirrer. And heated to 280 ° C. Thereafter, it is a flaky copper foil powder produced by stamping, and has an air-permeable specific surface area of 0.80 m 2 / g, an average particle size of 47 μm, a bulk specific gravity of 1.9 g / cm 3, and a flaky copper catalyst. 3 parts of a mixed catalyst obtained by mixing a promoter mainly composed of antimony, brass and bronze were added, and the reaction temperature was increased to 280.
Methyl chloride was gradually added while controlling the temperature to 300300 ° C. to cause a reaction. Finally, the reaction was continued at a linear speed of 7 cm / sec. When the reaction was continued for 6 hours, the reaction was terminated. Table 2 shows the average silane production rate and the composition of the produced silane during this time.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

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

【図1】オルガノハロシランの製造装置の一例を示す概
略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an apparatus for producing an organohalosilane.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 流動床反応器 1a 流動床 2 原料供給管 3 原料供給槽 4 原料有機ハロゲン化物管 5 加熱器 6 冷却器 7 排出管 8 第1サイクロン 9 固体粒子返送管 10 第2サイクロン 11 分離粒状物貯蔵層 12 第1シラン凝縮器 13 第2シラン凝縮器 14 シラン貯蔵層 15 循環ガスコンプレッサー 16 有機ハロゲン化物返送管 Reference Signs List 1 fluidized bed reactor 1a fluidized bed 2 raw material supply pipe 3 raw material supply tank 4 raw material organic halide pipe 5 heater 6 cooler 7 discharge pipe 8 first cyclone 9 solid particle return pipe 10 second cyclone 11 separated granular material storage Layer 12 First silane condenser 13 Second silane condenser 14 Silane storage layer 15 Circulating gas compressor 16 Organic halide return pipe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大堀 昭男 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社群馬事業所内 (72)発明者 福岡 宏文 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社群馬事業所内 (72)発明者 篠原 紀夫 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社群馬事業所内 (72)発明者 犬飼 鉄也 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社群馬事業所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akio Ohori 2-3-1-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Shin-Etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd. Gunma Office (72) Inventor Hirofumi Fukuoka 2-chome Isobe, Annaka-shi, Gunma 13-1 Shin-Etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd., Gunma Plant (72) Inventor Norio Shinohara 2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Prefecture Shin-Etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd. Gunma Plant (72) Inventor Tetsuya Inukai Gunma 2-13-1, Isobe, Annaka-shi Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd. Gunma Office

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平均粒径が10μm〜10mmの金属珪
素粒子を銅触媒の存在下にオルガノハライドと反応させ
てオルガノハロシランを製造する方法において、この方
法に使用する金属珪素粒子として、25℃×55%RH
の空気雰囲気中に3時間以上放置した場合の金属珪素粒
子及び粉砕してこの金属珪素粒子を得るための金属珪素
原料の小塊をそれぞれ金属中酸素分析することにより得
られた酸素濃度の差である表面酸素量が0.05重量%
以上及び/又は0.001g・酸素/m2・Si表面積
以上となる金属珪素粒子を使用することを特徴とするオ
ルガノハロシランの製造方法。
1. A method for producing an organohalosilane by reacting metal silicon particles having an average particle size of 10 μm to 10 mm with an organohalide in the presence of a copper catalyst, wherein the metal silicon particles used in this method are 25 ° C. × 55% RH
The difference between the oxygen concentration obtained by subjecting the metal silicon particles and the small lump of the metal silicon raw material to be pulverized to obtain the metal silicon particles when left in the air atmosphere for 3 hours or more to the oxygen concentration in the metal. Some surface oxygen content is 0.05% by weight
A method for producing an organohalosilane, comprising using metal silicon particles having a surface area of at least 0.001 g · oxygen / m 2 · Si.
【請求項2】 上記方法に使用する金属珪素粒の付着酸
素量が0.3重量%以下のものである請求項1記載の方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the amount of oxygen adhering to the metal silicon particles used in the method is 0.3% by weight or less.
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