JP2002515504A - アルキルハロゲノシラン類の製造方法 - Google Patents
アルキルハロゲノシラン類の製造方法Info
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Abstract
Description
イ素と反応させることによりアルキルハロゲノシラン類を製造する方法であって
、その際使用するケイ素が或る割合のリン及び錫を含有する方法に関する。
下における粉砕されたケイ素と塩化メチルとの直接反応である。反応は、「ロシ
ョウ合成(Rochow synthesis)として当業者に知られており、
そして米国特許第2,380,995号に記載されている。
ラン類の混合物を与える。更に、メチルトリクロロシラン(Tri)並び更なる
生成物、例えばトリメチルクロロシラン(Mono)、テトラメチルシラン(T
MS)、メチル水素ジクロロシラン(MeH)、及び相対的に高沸点の反応生成
物(HB)が形成される。
ランの割合を増加させる、即ちジクロロジメチルシランの形成に関してできる限
り選択的に合成を行うことを探求するための多数の活動があった。
剤の目標に向けた使用により達成される。既知の促進剤はEP−A223,44
7によれば、元素の形態又はこれらの化合物の形態にある亜鉛、錫及びリンであ
る。
集中した。しかしながら、副生物スペクトルは経済的観点からまさに重要である
。従来の接触組成物(contact compositions)は、例えば
、塩化メチル/アルキルクロロシラン混合物において起こる望ましくない分解プ
ロセスの指標であるMeHの割合があまりにも高いという欠点を有する。更なる
欠点は高沸点物(high boilers)(大抵はジシラン類)の形成であ
る。
て高い製造速度と高い選択性を有するアルキルハロゲノシラン類の製造方法を提
供することである。
使用はこの要求を満足させることが見いだされた。
0℃の温度でアルキルハライドをケイ素と反応させることによりアルキルハロゲ
ノシラン類を製造する方法であって、その際、使用するケイ素が、 リン250〜850ppm、及び 錫25〜85ppm、 を含有する方法を提供する。
30〜65ppmを、5:1〜10:1のリン対錫の割合で含有する。
45〜55ppmを含むのが特に好ましい。
32%まで増加させ、ジメチルジクロロシランに対する高い選択性が達成され、
そして望ましくない副生物(MeH及びHB)の割合を減少させる。
、例えば、部分酸化された銅(Cu0/Cu2O/CuO)(米国特許第4,50
0,724号)、金属銅とCu2O/CuOの混合物(DE−A3,501,085
)、Cu2Cl2、CuCl2(米国特許第4,762,940号)、ギ酸銅(米国
特許第4,487,950号)等を使用することが可能である。Cu0、Cu2O及
び/又はCuOを含んで成る部分酸化された銅を使用するのが好ましい。この部
分酸化された銅は、好ましくは下記の組成:Cu0:0〜30重量%、Cu2O:
30〜90重量%及びCuO:10〜60重量%を有する、ここですべての成分
の和は100%になる。触媒、即ち、銅及び/又は銅含有化合物は、好ましくは
、ケイ素を基準として0.05〜10重量%、特に好ましくは0.1〜7%の量
で使用される。触媒は促進剤元素、例えば錫でドーピングされうる。
び錫によるドーピングはその製造中に(カーボサーミックプロセス(carbo
thermic process))又はその後の精製中に行うことができる。
ケイ素のカーボサーミック製造中のリンのドーピングの場合には、所望のリン含
有率は、リン酸鉄、リン酸アルミニウム又はリン酸カルシウムの如きリン酸塩、
鉄−リン及び/又はアルミニウム−リン合金の導入により調節するのが好ましい
。精製の前、精製中又は精製後の液体ケイ素のリンドーピングの場合には、所望
のリン含有率は好ましくは鉄−リン合金又はアルミニウム−リン合金又はリン酸
塩の導入により調節する。すべての場合に、所望の錫含有率は好ましくは精製の
後に元素錫の液体ケイ素への導入により調節される。使用するケイ素の粒径(p
article size)は自由に選ぶことができるが、好ましくは30〜5
00μmである。
き又はEP−A372,918に記載の如くして微粉砕する(atomized
)ことができ又はEP−A610,807又はEP−A522,844に記載の如
くして粒状化する(granulated)ことができる。
ケイ素のタイプは同様に原料として使用することができる。
の第2成分、鉄、アルミニウム及びカルシウム: − 鉄:0.1〜0.8%、好ましくは0.250〜0.65% − アルミニウム:0.05〜0.4%、好ましくは0.16〜0.21% − カルシウム:0.005〜0.1%、好ましくは0.01〜0.07% 含有するのが好ましい。
アルキルハライド類、好ましくは塩化メチルが使用される。
ニウム化合物、硫黄もしくは硫黄化合物(例えばDE−P1,953,231、p
.7に記載されているとおり)又はインジウムもしくはインジウム化合物の単独
又は組み合わせが好ましい。
イド、合金等である。
て合金化されていてもよい(例えば、米国特許第5,049,343号、米国特許
第4,946,978号、WO94/00799)。
単独又は組み合わせを使用するのが好ましい。ケイ素1,000,000部当た
り20〜2000部の量の亜鉛を単独で使用するのが特に好ましい。
進剤は未処理の形態で又は適当な方法を使用して予備処理又は予備活性化の後反
応器に導入することができる。このような方法は、例えば、Voorhoeve
:“Organohalosilanes−Precursores to S
ilicones”Elsevier N 1967,p.129に記載されて
いる。
、反応はバッチ式又は連続的に及び流動床、撹拌式床又は固定床において行うこ
とができる。
ではない(%は重量による)。
応器で行った。使用したケイ素は少なくとも98.8%の純度及び71〜160
μmの粒径分布を有していた。
とによりケイ素を錫及びリンでドーピングした。ドーピングされたケイ素を次い
で冷却段階の後微粉砕し(comminuted)そして上記した粒径にふるい
分けした。
を基準としたものである。単位ppmは、ケイ素百万部当たりの部を意味する。
な第二成分の割合を列挙する。
鉛促進剤(酸化亜鉛)と均一に混合されたケイ素40gを使用してすべての実施
例を行った。
チルを通した。塩化メチルの処理量を一定に保ちそしてすべての場合に約1.8
リットル/時間とした。誘導段階(induction phase)の後、定
常状態試験段階(steady−state test phase)を確立し
た。
ち、亜鉛1004ppm)をケイ素と混合した。定常状態段階を300℃の温度
で確立した。結果を表2に示す。
度も変えた。結果を表3に示す。
表2及び3において、この製造速度の数字は、シラン[g/h]の欄に与えられ
る。個々の成分の決定はガスクロマトグラフイーにより行った。報告された数字
は反応の粗生成物を基準とした重量百分率である。反応生成物の略号は下記の意
味を有する。
ある。欄T/Dはメチルトリクロロシラン対ジメチルジクロロシランの比を示す
。この値が小さければ小さい程、反応の選択性は良好である。
態段階内で行われた4つの個々の決定の平均である。
ある。すべての他の実施例は本発明に従うものである。
、同じ量の触媒、同じ量の酸化亜鉛)に行った。ドーピングされていない材料(
実施例1)に比較してリン及び錫(実施例5、7〜14)によるケイ素の本発明
に従うドーピングの利点は表から分かる。改良されたケイ素材料の使用は、直接
合成(ロショウ合成)の望ましくない副生物の割合を減少させることを可能とす
る)。
。目標生成物ジメチルジクロロシランに対する選択性は83.5%から92.9
%に増加させることができる。T/D比は0.081から0.036に改良され
そして望ましくない高沸点物の割合は4.3%から1.3%に減少する。これは
すべて製造速度の増加と一緒に達成される。
わけではないことを示す。比較実施例においては、ドーピングされていない材料
を使用する場合よりしばしば悪い結果が得られることがある。
の種々の量にわたって本発明の適用可能性を示す。
な第二成分の割合を列挙する。 *C=比較実施例
Claims (4)
- 【請求項1】 触媒及び所望により更なる促進剤の存在下に250〜370
℃の温度でアルキルハライドをケイ素と反応させることによりアルキルハロゲノ
シラン類を製造する方法であって、使用するケイ素が250〜850ppmのP
及び25〜85ppmのSnを含有することを特徴とする方法。 - 【請求項2】 P対Snの比が4:1〜14:1であることを特徴とする請
求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 Znをケイ素1,000,000部当たり10〜10,00
0部の量において促進剤として使用することを特徴とする請求項1又は2に記載
の方法。 - 【請求項4】 使用するアルキルハライドが塩化メチルであることを特徴と
する請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
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