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

Publication number
JP2002515504A
JP2002515504A JP2000549619A JP2000549619A JP2002515504A JP 2002515504 A JP2002515504 A JP 2002515504A JP 2000549619 A JP2000549619 A JP 2000549619A JP 2000549619 A JP2000549619 A JP 2000549619A JP 2002515504 A JP2002515504 A JP 2002515504A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon
phosphorus
tin
catalyst
copper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000549619A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4326152B2 (ja
Inventor
マルガリア,トマ
シユタイナー,マテイアス・シユフエン
アルムブルスト,ラルフ
Original Assignee
ジーイー・バイエル・シリコーンズ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンジツトゲゼルシヤフト
ペシネ・エレクトロメタリユルジー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ジーイー・バイエル・シリコーンズ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンジツトゲゼルシヤフト, ペシネ・エレクトロメタリユルジー filed Critical ジーイー・バイエル・シリコーンズ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンジツトゲゼルシヤフト
Publication of JP2002515504A publication Critical patent/JP2002515504A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4326152B2 publication Critical patent/JP4326152B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/12Organo silicon halides
    • C07F7/16Preparation thereof from silicon and halogenated hydrocarbons direct synthesis

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 本発明は、触媒及び場合により他の促進剤の存在下に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、使用するケイ素が或る割合のリン及び錫を含有する方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、触媒及び所望により更なる促進剤の存在下に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或る割合のリン及び錫を含有する方法に関する。
【0002】 メチルクロロシラン類を製造するための基本的方法は、触媒としての銅の存在
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。
【0003】 この方法は、ジクロロジメチルシラン(Di)が主成分であるメチルクロロシ
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。
【0004】 この合成の発見以来、この合成を行う方法を改良しそしてジクロロジメチルシ
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。
【0005】 後者は、先ず第一に、原料に関して純度基準に固執することによりそして促進
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。
【0006】 過去において、収率を増加させそしてDiへの選択性を改良することに研究が
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。
【0007】 従って、本発明の目的は、低い割合のMeH及び高沸点物(HB)を与えそし
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。
【0008】 驚くべきことに、今回、特定の割合のリン及び錫でドーピングされたケイ素の
使用はこの要求を満足させることが見いだされた。
【0009】 従って、本発明は、触媒及び所望により更なる促進剤の存在下に250〜37
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。
【0010】 リン対錫の比は好ましくは4:1〜14:1である。
【0011】 本発明の更なる好ましい態様では、ケイ素はリン280〜640ppm及び錫
30〜65ppmを、5:1〜10:1のリン対錫の割合で含有する。
【0012】 7.5:1〜8.5:1のリン対錫の割合でリン400〜500ppm及び錫
45〜55ppmを含むのが特に好ましい。
【0013】 驚くべきことに、これは、製造速度(production rates)を
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。
【0014】 上記した好ましい態様では、亜鉛の同時的存在は特に重要である。
【0015】 本発明の目的のための触媒として、ロショウ合成に常用されるすべての銅触媒
、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。
【0016】 好ましくは>95%、特に好ましくは>98%の純度を有するケイ素のリン及
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。
【0017】 本発明に従ってドーピングされた液体ケイ素は、モールドに注入することがで
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。
【0018】 特に、例えばDE−A4,037,021又はEP−A685,428に記載の
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。
【0019】 本発明に従って使用されるケイ素は、所望の量のリン及び錫の外に、下記の量
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。
【0020】 更に、更なる痕跡量の元素、例えばTi、V、Mnが存在することができる。
【0021】 本発明の目的のためのアルキルハライド類として、すべての慣用のC1−C8
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。
【0022】 促進剤として、亜鉛もしくは亜鉛化合物の外に、アルミニウムもしくはアルミ
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。
【0023】 元素Zn、Al、S及び/又はInの可能な化合物は、例えば、酸化物、ハラ
イド、合金等である。
【0024】 促進剤が存在する場合、促進剤は好ましくは下記の量: 亜鉛: ケイ素1,000,000部当たり10〜10,000部 アルミニウム:ケイ素を基準として0.01〜1重量%及び/又は インジウム: ケイ素1,000,000部当たり20〜2500部、 硫黄: ケイ素1,000,000部当たり5〜2000部 鉄: ケイ素1,000,000部当たり5〜2000部 で接触組成物に加えられる。
【0025】 促進剤Zn、Al、Fe、In及び/又はSは同様に使用されるケイ素に前以
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)。
【0026】 元素状の又はそれらの化合物の形態にある鉄、アルミニウム、リン又は亜鉛の
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。
【0027】 本方法は通常ロショウ合成のための慣用の温度及び圧力範囲で行われる。
【0028】 270〜370℃の温度及び1〜10バールの圧力が好ましい。
【0029】 この接触組成物、即ち、ケイ素、銅及び所望により1種もしくはそれ以上の促
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。
【0030】 本発明の方法は、直接合成において特定の方法技術に制限されない。かくして
、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。
【0031】 下記の実施例により本発明を説明するが、いずれにせよ本発明を限定するもの
ではない(%は重量による)。
【0032】
【実施例】
すべての実験はスパイラル撹拌器を備えた内径30mmのガラス製撹拌式床反
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。
【0033】 使用したケイ素の組成を下表1に示す。
【0034】 溶融したケイ素に適当な量の錫及び鉄−リン合金(30%リン)を添加するこ
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。
【0035】
【表1】
【0036】 すべての量(%又はppm)は重量によるものであり、そして使用したケイ素
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。
【0037】 表1の第4番目の欄はリン対錫の質量比を示す。欄5〜7はケイ素の最も重要
な第二成分の割合を列挙する。
【0038】 反応の前に銅触媒(86%の銅含有率を有する部分酸化された銅粉末)及び亜
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。
【0039】 ガラスフリットを介して下から接触組成物を通して2バールの圧力下に塩化メ
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。
【0040】 実施例1〜15の各々において、銅触媒3.2g及び酸化亜鉛0.05g(即
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。
【0041】 実施例16〜38において、銅触媒及び酸化亜鉛の量並びに定常状態段階の温
度も変えた。結果を表3に示す。
【0042】 定常状態段階において、単位時間当たり形成された粗生成物の量を決定した。
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。
【0043】 MeH = メチルジクロロシラン Mono = トリメチルクロロシラン Tri = メチルトリクロロシラン Di = ジメチルジクロロシラン HB = 高沸点物 高沸点物は大気圧で>75℃の沸点を有する生成物(主としてジシラン類)で
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。
【0044】 実施例で報告された値は2つの実験の平均である。1つの実験の結果は定常状
態段階内で行われた4つの個々の決定の平均である。
【0045】 実施例1〜4、6、7、15、18、19、22〜32は比較実施例(C)で
ある。すべての他の実施例は本発明に従うものである。
【0046】
【表2】
【0047】 表2において、すべての実験を標準化された条件下(定常状態段階の同じ温度
、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)。
【0048】 メチルジクロロシランの量を2.9%から1.1%に減少させることができる
。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。
【0049】 表はまた、すべての量のリン及び錫ドープ剤が必ずしも所望の改良をもたらす
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。
【0050】 これは特定の量のリン及び錫、並びにリン対錫の割合の重要性を示す。
【0051】
【表3】
【0052】 表3は、広い温度範囲に対する及び触媒の種々の量及び添加された亜鉛促進剤
の種々の量にわたって本発明の適用可能性を示す。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年5月2日(2000.5.2)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0035
【補正方法】変更
【補正内容】
【0035】
【表1】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0037
【補正方法】変更
【補正内容】
【0037】 表1の第4番目の欄はリン対錫の質量比を示す。欄5〜7はケイ素の最も重要
な第二成分の割合を列挙する。 *C=比較実施例
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シユタイナー,マテイアス・シユフエン ドイツ・デー−51373レーフエルクーゼ ン・グスタフ−フライターク−シユトラー セ2 (72)発明者 アルムブルスト,ラルフ ドイツ・デー−51375レーフエルクーゼ ン・ゲゼルンアレー55 Fターム(参考) 4H049 VN01 VP01 VQ12 VR11 VR21 VR22 VR23 VR31 VR32 VR33 VT04 VT22

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
JP2000549619A 1998-05-14 1999-05-07 アルキルハロゲノシラン類の製造方法 Expired - Fee Related JP4326152B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19821628A DE19821628A1 (de) 1998-05-14 1998-05-14 Verfahren zur Herstellung von Alkylhalogensilanen
DE19821628.9 1998-05-14
PCT/EP1999/003146 WO1999060001A1 (de) 1998-05-14 1999-05-07 Verfahren zur herstellung von alkylhalogensilanen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002515504A true JP2002515504A (ja) 2002-05-28
JP4326152B2 JP4326152B2 (ja) 2009-09-02

Family

ID=7867755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000549619A Expired - Fee Related JP4326152B2 (ja) 1998-05-14 1999-05-07 アルキルハロゲノシラン類の製造方法

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1086110B1 (ja)
JP (1) JP4326152B2 (ja)
DE (2) DE19821628A1 (ja)
ES (1) ES2207944T3 (ja)
WO (1) WO1999060001A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6258970B1 (en) * 1999-04-19 2001-07-10 General Electric Company Method for promoting dialkyldihalosilane formation during direct method alkylhalosilane production
JP5353345B2 (ja) 2009-03-18 2013-11-27 株式会社リコー 情報処理装置、表示処理方法およびプログラム

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5596119A (en) * 1995-12-05 1997-01-21 Dow Corning Corporation Method for controlling the direct process product distribution

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999060001A1 (de) 1999-11-25
DE19821628A1 (de) 1999-11-25
ES2207944T3 (es) 2004-06-01
EP1086110A1 (de) 2001-03-28
DE59906528D1 (de) 2003-09-11
EP1086110B1 (de) 2003-08-06
JP4326152B2 (ja) 2009-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4762940A (en) Method for preparation of alkylhalosilanes
JPH11501304A (ja) アルキルハロシランの製造方法
US6528674B1 (en) Method for preparing a contact mass
US6258970B1 (en) Method for promoting dialkyldihalosilane formation during direct method alkylhalosilane production
US5596119A (en) Method for controlling the direct process product distribution
EP0411645B1 (en) Method for preparing organohalosilanes
JP4570731B2 (ja) アルキルハロシランの製造方法
JP2923061B2 (ja) メチルジクロロシランの収率増加方法
KR100514566B1 (ko) 할로실란 알킬의 제조 방법
EP0893448B1 (en) Preparation of alkylhalosilanes
KR100731205B1 (ko) 메틸클로로실란의 제조 방법
JP3272689B2 (ja) メチルクロロシランの直接合成法
JP2925273B2 (ja) アルキルハロゲノシランの製造法
JP2002515504A (ja) アルキルハロゲノシラン類の製造方法
JPH0725777B2 (ja) 有機クロルシランの製造法
US5625088A (en) Process for preparing dimethyldichlorosilane
EP0436234B1 (en) Method for preparing organohalosilanes
US5756794A (en) Process for producing alkylhalogenosilanes
EP0620226B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Methylchlorsilanen
AU703621B2 (en) Method of producing alkyl halogen silanes
JPH1171384A (ja) アルキルハロシランの製造方法
KR20010065810A (ko) 알킬할로실란의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060425

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080723

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090428

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090609

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619

Year of fee payment: 3

R154 Certificate of patent or utility model (reissue)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R154

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130619

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees