JP5730450B2 - 不活性溶剤を使用してモノクロロシランおよびアンモニアからトリシリルアミンを製造する方法 - Google Patents
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Description
3H3SiCl+4NH3→N(SiH3)3+3NH4Cl (1)
により製造されうる。この反応の副生成物は、塩化アンモニウムである。モノクロロシランとアンモニアとの反応は、自然発生的な発熱反応である。
3(SiH3)3N+nNH3→3SiH4+nNH3+(SiH3NSiH2)3 (2)
(SiH3NSiH2)3+xNH3→ySiH4+zNH3+「高分子材料」 (3)。
− モノクロロシラン(AまたはA’)を溶剤(H)に溶かし、反応器(1)中に液状で予め装入し、その際にこの溶剤は、モノクロロシラン、アンモニアならびにTSAに対して不活性でありかつTSAよりも高い沸点を有し、および
− 溶剤(H)に溶かしたアンモニア(B)を前記の予めの装入物中に導入し、
− 反応を反応器(1)中で実施し、
− 引続き、こうして得られた生成物混合物を反応器(1)からフィルターユニット(2)中へ導入して通過させ、固体の塩化アンモニウム(C)を前記生成物混合物から分離し、および
− ろ液をフィルターユニット(2)から蒸留塔(3)中に導入し、
− 蒸留塔(3)中で過剰のモノクロロシラン(A’)を塔頂部を介して留出させ、凝縮させ、および反応器(1)に溶剤の供給下に液状で供給し、ならびに
− ガス状物質(D)、例えばモノシラン、を蒸留塔(3)の塔頂部を介して導出させ、および
− 塔底物質(E)を蒸留塔(4)中に移送し、
− 蒸留塔(4)中で生成物のトリシリルアミン(G)を塔頂部を介して留出かつ凝縮させ、および
− 塔底物質(F)を蒸留塔(5)中に移送し、
− 蒸留塔(5)中で溶剤(H)を塔頂部を介して留出させ、凝縮させ、かつ反応供給原料流(A)、(A’)、(B)に溶剤として返送し、および
− より高沸点の物質を塔底部(I)を介して排出することにより、
液相でトリシリルアミンを製造する方法である。
− 出発物質または成分(A)、(A’)、(B)ならびに溶剤としての(H)のための各供給管と反応器(1)に後接続されたフィルターユニット(2)に開口する、生成物混合物のための排出部とを備えた反応器(1)と、
− 前記フィルターユニット(2)と、この場合このフィルターユニット(2)は、一方では成分(C)のための固体排出部を装備し、かつ他方では、ユニット(2)からのろ液を、後続の蒸留ユニット中に移送するための導管を装備しており、
− 前記蒸留ユニットとを含み、この蒸留ユニットは、少なくとも3つの蒸留塔(3)、(4)および(5)から構成されており、およびこの蒸留塔(3)は、ガス状物質流(D)のための塔頂部を介した排出部と、反応器(1)中への溶剤(H)の供給下に凝縮されたモノクロロシラン(A’)のための返送導管を備えた、塔頂部を介した排出部と、トリシリルアミン(G)の取得のために、塔底物質(E)を蒸留塔(3)から後続の蒸留塔(4)中に移送するための導管と、溶剤(H)を回収しかつ塔底物質(I)を排出するために、塔底物質(F)を蒸留塔(4)から後続の蒸留塔(5)中の移送するための導管とを装備している。
Claims (8)
- 液相でトリシリルアミンを製造する方法であって、
− モノクロロシラン(AまたはA’)を溶剤(H)に溶かし、反応器(1)中に液状で予め装入し、その際にこの溶剤は、モノクロロシラン、アンモニアならびにTSAに対して不活性でありかつTSAよりも高い沸点を有し、および
− 溶剤(H)に溶かしたアンモニア(B)を前記反応器中に導入し、
− 反応を反応器(1)中で実施し、
− 引続き、こうして得られた生成物混合物を反応器(1)からフィルターユニット(2)中へ導入して通過させ、固体の塩化アンモニウム(C)を前記生成物混合物から分離し、および
− ろ液をフィルターユニット(2)から蒸留塔(3)中に導入し、
− 蒸留塔(3)中で過剰のモノクロロシラン(A’)を塔頂部を介して留出させ、凝縮させ、および反応器(1)に前記溶剤の供給下に液状で供給し、ならびに
− ガス状物質(D)を蒸留塔(3)の塔頂部を介して導出させ、および
− 塔底物質(E)を蒸留塔(4)中に移送し、
− 蒸留塔(4)中で生成物のトリシリルアミン(G)を塔頂部を介して留出かつ凝縮させ、および
− 塔底物質(F)を蒸留塔(5)中に移送し、
− 蒸留塔(5)中で溶剤(H)を塔頂部を介して留出させ、凝縮させ、かつ反応器の供給原料流(A)、(A’)、(B)に溶剤として返送し、および
− より高沸点の物質を塔底部(I)を介して排出することによる、前記方法。 - 成分(AまたはA’)を、成分(B)に対して、化学量論的にモル過剰で使用することを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 成分(A、A’)、(B)の反応混合物ならびに溶剤(H)を有する反応器容量の99%までの反応を実施するために、反応器(1)を充填することを特徴とする、請求項1または2記載の方法。
- 前記反応を、反応器(1)中で、−60〜+40℃の温度で実施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項に記載の方法。
- 前記方法をバッチ式で実施するかまたは連続的に実施することを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。
- 溶剤(H)は、トルエンである、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも出発物質であるモノハロゲン化シラン(A、A’)およびアンモニア(B)と溶剤(H)とを液相で、トリシリルアミンを製造するための生成物混合物の形成下に反応させる装置であって、
− 成分(A)、(A’)、(B)ならびに溶剤(H)のための各供給部と反応器(1)に後接続されたフィルターユニット(2)に開口する、生成物混合物のための排出部とを備えた反応器(1)と、
− 前記フィルターユニット(2)と、この場合このフィルターユニット(2)は、一方では成分(C)のための固体排出部を装備し、かつ他方では、ユニット(2)からのろ液を、後続の蒸留ユニット中に移送するための導管を装備しており、
− 前記蒸留ユニットとを含み、この蒸留ユニットは、少なくとも3つの蒸留塔(3)、(4)および(5)から構成されており、およびこの蒸留塔(3)は、ガス状物質流(D)のための塔頂部を介した排出部と、反応器(1)中への溶剤(H)の供給下に凝縮されたモノクロロシラン(A’)のための返送導管を備えた、塔頂部を介した排出部と、トリシリルアミン(G)を取得するために、塔底物質(E)を蒸留塔(3)から後続の蒸留塔(4)中に移送するための導管と、溶剤(H)を回収しかつ塔底物質(I)を排出するために、塔底物質(F)を蒸留塔(4)から後続の蒸留塔(5)中に移送するための導管とを装備している、前記装置。 - 溶剤(H)がトルエンである、請求項7記載の装置。
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