JP2011505246A5

JP2011505246A5 -

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Publication number: JP2011505246A5
Application number: JP2010536387A
Authority: JP
Filing date: 2008-10-08
Publication date: 2011-09-22

Claims

水素及びハロゲンを含むケイ素化合物を不均化するための触媒において、
前記触媒が１つの担体材料と、少なくとも１つの線状、環状、分枝状、及び／又は架橋されたアミノアルキル官能性シロキサン及び／又はシラノールとを含み、この際、少なくとも１つのシロキサン又はシラノールが理想化された形態で一般式ＩＩ

［式中、Ａはアミノアルキル基−（ＣＨ₂）₃−Ｎ（Ｒ¹）₂に相応し、
Ｒ¹は同一であるか又は異なっており、かつイソ−ブチル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、及び／又はシクロヘキシル基に相応し、
Ｒ²は相互に独立して水素、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソ−プロピル基、及び／又はＹに相応し、かつ
Ｒ³及びＲ⁴は相互に独立してヒドロキシ基、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソ−プロポキシ基、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソ−プロピル基、及び／又は−ＯＹに相応し、この際、Ｙは前記担体材料を表し、ＨＷは酸であり、ここでＷは無機又は有機の酸基に相応し、ただしａ≧１はシラノールを表し、ａ≧２はシロキサンを表し、かつｗ≧０である］
に相応することを特徴とする、触媒。
前記ケイ素化合物が、一般式ＩＩＩ

［式中、Ｘは相互に独立してフッ素、塩素、臭素、及び／又はヨウ素に相応し、かつ１≦ｎ＜（２ｍ＋２）、かつ１≦ｍ≦１２である］
に相応することを特徴とする、請求項１に記載の触媒。
前記ケイ素化合物がＨＳｉＣｌ₃、Ｈ₂ＳｉＣｌ₂、及び／又はＨ₃ＳｉＣｌに相応することを特徴とする、請求項１又は２に記載の触媒。
前記シロキサン及び／又はシラノールが、３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチルアミノ）プロピル基、３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｔ−ブチルアミノ）プロピル基、及び／又は３−（Ｎ，Ｎ−ジ−イソ−ブチルアミノ）プロピル基から選択される少なくとも１つのアミノアルキル基を有することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の触媒。
前記担体材料が、ＳｉＯ₂及び／又はゼオライトを含むことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の触媒。
Ｗが、ハロゲン化物、ケイ酸基、硫酸塩、及び／又はカルボン酸塩に相応することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の触媒。
請求項１から６までのいずれか１項に記載の触媒の製造方法において、
１つの担体材料、及び一般式Ｉ

［式中、Ａはアミノアルキル基−（ＣＨ₂）₃−Ｎ（Ｒ¹）₂に相応し、かつ
Ｒ¹は同一であるか又は異なっており、かつイソ−ブチル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、及び／又はシクロヘキシル基に相応し、
Ｒ²は水素、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、又はイソ−プロピル基に相応し、かつ
Ｒ³及びＲ⁴は相互に独立してヒドロキシ基、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソ−プロポキシ基、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、及び／又はイソ−プロピル基に相応する］
の少なくとも１つのアルコキシシランを、水及び／又は溶剤の存在下、並びに場合により酸を添加しながら加水分解し、かつ場合により縮合し、そして既に存在していた、又は反応の際に生じるアルコールを除去することを特徴とする、製造方法。
一般式Ｉのアルコキシシラン中で、
Ｒ¹が、イソ−ブチル基、ｎ−ブチル基、又はｔ−ブチル基に相応し、
Ｒ²がメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、又はイソ−プロピル基に相応し、かつ
Ｒ⁴及びＲ³がメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、及び／又はイソプロポキシ基に相応することを特徴とする、請求項７に記載の方法。
前記アルコキシシランが、３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｔ−ブチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｔ−ブチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジ−イソ−ブチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、又は３−（Ｎ，Ｎ−ジ−イソ−ブチルアミノ）プロピルトリエトキシシランに相応することを特徴とする、請求項７又は８に記載の方法。
アルコキシシリル基に対して０．５〜５０ｍｏｌの水が加水分解の際に存在していることを特徴とする、請求項７から９までのいずれか１項に記載の方法。
反応が、０〜１５０℃の間で行われることを特徴とする、請求項７から１０までのいずれか１項に記載の方法。
前記触媒が質量定数まで乾燥されることを特徴とする、請求項７から１１までのいずれか１項に記載の方法。
前記担体材料が、ＳｉＯ₂粒子又はＳｉＯ₂成形体を有することを特徴とする、請求項７から１２までのいずれか１項に記載の方法。
請求項７から１３までのいずれか１項に記載の方法により得られる、触媒。
水素及びハロゲンを含むケイ素化合物の不均化のための、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の触媒の使用。
反応器内に存在する触媒を用いた、水素及びハロゲンを含むケイ素化合物の不均化のための方法において、
１つの担体材料と、少なくとも１つの線状、環状、分枝状の及び／又は架橋されたアミノアルキル官能性シロキサン及び／又はシラノールとから成る触媒を、水素及びハロゲンを含むケイ素化合物と接触させ、
この際、少なくとも１つのシロキサン又はシラノールが、理想化された形態で一般式ＩＩ

［式中、Ａはアミノアルキル基−（ＣＨ₂）₃−Ｎ（Ｒ¹）₂に相応し、
Ｒ¹は同一であるか又は異なっており、かつイソ−ブチル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、及び／又はシクロヘキシル基に相応し、
Ｒ²は相互に独立して水素、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソ−プロピル基、又はＹに相応し、かつ
Ｒ³及びＲ⁴は相互に独立してヒドロキシ基、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソ−プロポキシ基、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソ−プロピル基、及び／又は−ＯＹに相応し、この際、Ｙは前記担体材料を表し、ＨＷは酸であり、ここでＷは無機又は有機の酸基に相応し、ただしａ≧１はシラノールを表し、ａ≧２はシロキサンを表し、かつｗ≧０である］
に相応し、
この際に、生成する反応混合物の少なくとも一部を後処理することを特徴とする、方法。
前記触媒に、反応器内で連続的に少なくとも１つの一般式ＩＩＩ

［式中、Ｘは相互に独立してフッ素、塩素、臭素、及び／又はヨウ素に相応し、かつ１≦ｎ＜（２ｍ＋２）であり、かつ１≦ｍ≦１２である］
の不均化すべきケイ素化合物を流すことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
前記ケイ素化合物がトリクロロシランであることを特徴とする、請求項１６又は１７に記載の方法。
ジクロロシラン、モノクロロシラン、及び／又はモノシランが得られることを特徴とする、請求項１６から１８までのいずれか１項に記載の方法。
反応器に少なくとも１つの塔が配置されていることを特徴とする、請求項１６から１９までのいずれか１項に記載の方法。
生成する反応混合物の少なくとも一部を蒸留により後処理し、これによって比較的水素化されたケイ素化合物が易沸騰成分として塔頂で得られ、比較的塩化されたケイ素化合物が難沸騰成分として収容容器に蓄積され、かつ少なくとも１つの未反応のケイ素化合物が中沸点成分として塔で得られ、かつこの中沸点成分が、配置された反応器に新たに供給されることを特徴とする、請求項１６から２０までのいずれか１項に記載の方法。
前記触媒が、塔のあらゆる分離棚に配置されていることを特徴とする、請求項２０又は２１に記載の方法。
請求項１から１４までのいずれか１項に記載の触媒を含む、水素及びハロゲンを含むケイ素化合物を不均化するための装置であって、
当該装置は、塔の受け器（１．１）及び塔頂（１．２）を有する少なくとも１つの蒸留塔（１）、触媒床（３）を有する少なくとも１つの側方反応器（２）、少なくとも１つの出発原料投入（１．３）、生成物取り出し（１．４）、及び少なくとも１つのさらなる生成物取り出し（１．５若しくは１．８）を有し、この際、蒸留塔（１）に少なくとも１つの炉床（４）が備えられており、かつ少なくとも１つの側方反応器（２）が少なくとも３つの配管（５、６、７）を介して、
蒸留塔（１）に通じる導管（５）の移行部が、炉床（４）から濃縮物を流出させるために、触媒床（３）の上端よりも高いところに位置するように、
導管（６）が、側方反応器（２）から液相を排出するために、炉床（４）の下方で蒸留塔（１）に合流するように、かつ
この合流部（６）が触媒床（３）の上端よりも低いところにあるように、並びに
導管（７）が、連結している側方反応器（２）から気相を排出するために、炉床（４）の面より上方で蒸留塔（１）に通じているように、
蒸留塔（１）と接続されており、この際に塔の受け器を加熱することができ、かつこの塔が冷却可能である、装置。