JPH0339964B2 - - Google Patents

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JPH0339964B2
JPH0339964B2 JP60069966A JP6996685A JPH0339964B2 JP H0339964 B2 JPH0339964 B2 JP H0339964B2 JP 60069966 A JP60069966 A JP 60069966A JP 6996685 A JP6996685 A JP 6996685A JP H0339964 B2 JPH0339964 B2 JP H0339964B2
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

発明の技術的分野 本発明はクロロ水素化シランの不均化および/
又は再分配反応によるシラン類、特にモノシラン
および/又はクロロシランの製造方法に関する。 従来の技術 シラン、特にモノシランは半導体、アモルフア
ス太陽電池、ICデバイスや感光体等に有用な素
原料である。クロロシランあるいはモノシラン
は、次式の如く、クロロシランを原料に不均化も
しくは再分配反応により得られることが知られて
いる。そしてこれらの反応に有用な触媒の開発が
行われている。 2SiHCl3SiH2Cl2+SiCl4 2SiH2Cl2SiHCl3+SiH3Cl 2SiH3ClSiH4+SiH2Cl2 上記の触媒としてはアミノ基等を含む不溶性の
固体陰イオン交換樹脂(特開昭50−119798号公
報)、トリメチルアミン又はジメチルエチルアミ
ン(特開昭59−121110号公報)、パラジウム(特
開昭54−59230号公報)、無機固体塩基(特開昭59
−174515号公報)α−オキソアミン基を含む化合
物(特開昭59−54617号公報)、テトラアルキル尿
素(特公昭55−14046号公報)炭化水素基でN−
置換したα−ピロリドン(特公昭55−14045号公
報)、スルホン酸基を有する陽イオン交換体(特
開昭59−164614号公報)、アミノアルコールとシ
リカの反応生成物(特開昭59−156907号公報)、
などがある。また特に反応生成物と触媒の分離が
容易な不均一系触媒が注目されている。 発明が解決しようとする問題点 クロロ水素化シランの不均化および/又は再分
配反応に有用な触媒はいくつか提案されている
が、特に従来の固体陰イオン交換樹脂系の触媒は
耐熱性、機械的強度に劣り、イオン交換樹脂特有
の膨潤などの問題があり、触媒寿命も満足するも
のではなかつた。一方ルイス酸やアミン類等の均
一系触媒は生成物と触媒の分離に多大のエネルギ
ーを要する。 問題を解決する為の手段 発明の要旨 固体表面への化学修飾の技術自体はシランカツ
プリング剤による処理方法などで既に公知であ
る。即ちシランカツプリング剤で無機質表面を化
学修飾することにより、各種複合材料の有機質と
無機質の接着性を向上させたり、強度、電気的特
性を著しく改良することができることは当業界に
おいてすでに公知であるが、本発明者らはクロロ
シランの不均化又は再分配反応に関する有用な触
媒を研究、開発する中で特に多孔性無機固体をア
ミン系の有機珪素化合物で化学修飾したものが上
記反応に対し、高活性でかつ耐熱性の良好な触媒
となることを見出し、本発明を完成させたもので
ある。 即ち、本発明は多孔性の無機固体の表面を炭素
に結合した窒素原子を含有する有機珪素基で化学
修飾した触媒の存在下SiHnCl4-o(ただし1≦n
≦3)で表わされるクロロシランを不均化およ
び/又は再分配させることを特徴とするシラン、
特にモノシランおよび/又はクロロシランの製造
方法に関するものである。 表面修飾用試剤による表面修飾 多孔質無機固体の表面を炭素に結合する窒素原
子を含有する有機珪素基で修飾するのに用いるこ
とのできる有機珪素試剤は以下の如く、一般式で
表わされる。 (Y−R−)lSiZ4-l (l=2又は3)又は AmN(−R−SiZ33-n (m=0又は1)又は AnN(−R−SiZ34-oX (n=0、1又は2) Yは、−NH2、−NHR1、−NR1R2で表わされる
アミノ基、あるいは、−NH3・X、−N
H2R1・X、−NHR1R2・X、−N
R1R2R3・Xで表わされるアンモニウム基、あ
るいは
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the disproportionation and/or
Or it relates to a method for producing silanes, particularly monosilane and/or chlorosilane, by a redistribution reaction. BACKGROUND OF THE INVENTION Silane, particularly monosilane, is a raw material useful for semiconductors, amorphous solar cells, IC devices, photoreceptors, and the like. It is known that chlorosilane or monosilane can be obtained by a disproportionation or redistribution reaction using chlorosilane as a raw material, as shown in the following formula. Catalysts useful for these reactions are being developed. 2SiHCl 3 SiH 2 Cl 2 +SiCl 4 2SiH 2 Cl 2 SiHCl 3 +SiH 3 Cl 2SiH 3 ClSiH 4 +SiH 2 Cl 2The above catalyst is an insoluble solid anion exchange resin containing amino groups etc. ), trimethylamine or dimethylethylamine (JP-A-59-121110), palladium (JP-A-54-59230), inorganic solid bases (JP-A-59-Sho 59)
-174515) Compounds containing an α-oxoamine group (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 59-54617), tetraalkylureas (Japanese Patent Publication No. 14046-1983) with a hydrocarbon group
Substituted α-pyrrolidone (Japanese Patent Publication No. 55-14045), cation exchanger having a sulfonic acid group (Japanese Patent Publication No. 59-164614), reaction product of amino alcohol and silica (Japanese Patent Publication No. 59-156907) Publication No.),
and so on. In particular, heterogeneous catalysts that allow easy separation of reaction products and catalysts are attracting attention. Problems to be Solved by the Invention Several catalysts useful for the disproportionation and/or redistribution reaction of chlorohydrogenated silanes have been proposed, but in particular, conventional solid anion exchange resin-based catalysts have poor heat resistance, It was inferior in mechanical strength, had problems such as swelling peculiar to ion exchange resins, and had an unsatisfactory catalyst life. On the other hand, homogeneous catalysts such as Lewis acids and amines require a large amount of energy to separate the product from the catalyst. Means for Solving the Problem Summary of the Invention The technique of chemically modifying a solid surface is already known as a treatment method using a silane coupling agent. That is, it is already known in the art that by chemically modifying the inorganic surface with a silane coupling agent, it is possible to improve the adhesion between organic and inorganic materials of various composite materials, and to significantly improve the strength and electrical properties. However, while researching and developing useful catalysts for the disproportionation or redistribution reaction of chlorosilane, the present inventors found that a porous inorganic solid chemically modified with an amine-based organosilicon compound was particularly useful for the above reaction. The present invention was completed based on the discovery that this catalyst has high activity and good heat resistance. That is, the present invention provides SiHnCl 4-o (where 1≦n
A silane characterized by disproportionation and/or redistribution of a chlorosilane represented by ≦3),
In particular, it relates to a method for producing monosilane and/or chlorosilane. Surface Modification with a Surface Modification Reagent The organosilicon reagent that can be used to modify the surface of a porous inorganic solid with an organosilicon group containing a nitrogen atom bonded to carbon is represented by the following general formula. (Y-R-) l SiZ 4-l (l = 2 or 3) or AmN (-R-SiZ 3 ) 3-n (m = 0 or 1) or AnN (-R-SiZ 3 ) 4-o X (n=0, 1 or 2) Y is an amino group represented by -NH2 , -NHR1 , -NR1R2 , or -NH3.X , -N
H 2 R 1・X, −NHR 1 R 2・X, −N
Ammonium group represented by R 1 R 2 R 3・X, or

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】で表わされるα−オキソアミノ 基の様な窒素原子含有基であるか、置換反応ある
いは付加反応により窒素原子含有基に変換可能な
官能基でもよい。該官能基としては塩素、臭素、
ヨウ素の様なハロゲン原子、あるいは酢酸基
It may be a nitrogen atom-containing group such as an α-oxoamino group represented by the formula, or a functional group that can be converted into a nitrogen atom-containing group by a substitution reaction or an addition reaction. The functional groups include chlorine, bromine,
Halogen atoms such as iodine, or acetic acid groups

【式】の如きカルボン酸基そして付 加反応に有用な不飽和結合を有する炭化水素基が
ある。この場合、ジビニルジエトキシシランの様
にY−R−がビニル基であつても良い。 R1、R2、R3は水素原子あるいは炭素数1〜20
の炭化水素基であり、酸素原子、あるいはハロゲ
ン原子等の炭素、水素以外の原子を含んでいても
よく、飽和でも、不飽和でもよく、直鎖でも側鎖
を有していても良く、環式でも非環式でも良い。
又、Yがアミノ基の場合はR1、R2は互いにつな
がつていてもよく、Yがアンモニウム基の場合
R1、R2、R3のうちの2又は全てが互いにつなが
つていてもよく、Yがα−オキソアミノ基の場合
には、R1、R2、R3のうちの2又は全てが互いに
つながるか、あるいは、Rの一部であつても良
い。 Rは、炭素数1〜20の炭化水素基であり、酸素
原子あるいはハロゲン原子等の炭素、水素以外の
原子を含んでいてもよく、飽和でも不飽和でも良
く、直鎖でも側鎖を有していてもよく、環式でも
非環式でも良い。 Zは、1つの珪素原子に結合しているもののう
ち、少くとも1つが加水分解基であり、多孔性無
機固体表面と反応して、脱離し該表面と結合する
機能を有し、代表的な加水分解基はハロゲン、ア
ルコキシ基、アミノ基、アセトキシ基などであ
る。固体との結合機構については例えば「工業材
料」第27巻第9号34頁〜38頁に述べられている。
又Zのうち加水分解基以外のものは炭素数1〜20
の炭化水素基で、酸素原子あるいはハロゲン原子
を含んでいて良く、互いに同じか、あるいは異つ
ていても良い。 Aは、水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基
でハロゲン原子、酸素原子等の炭素、水素以外の
原子を含有していてもよい。 Xはフツ素、塩素、臭素、ヨウ素、BF4
ClO4、CN、カルボン酸基等のアニオンである。 上記一般式を更に具体的に示すと次の様にな
る。 式中、Y′、Y″、Yは、前記Yと、R′、R″、
R、R′′′′は前記Rと、A′は前記Aと、Z1〜Z12
は前記Zと同じ定義で表わされる。 Yが炭素に結合した窒素原子を有しない場合
は、該試剤は多孔性無機固体表面を修飾する前あ
るいはした後にアミン、アミド、尿素などの窒素
化合物を用いて付加あるいは置換反応により、窒
素原子含有基を有した本発明に係る触媒とするこ
とができる。 上記表面修飾剤としては、ビス〔3−(N,N
−ジメチルアミノ)プロピル〕ジメトキシシラ
ン、トリス〔3−(N,N−ジエチルアミノ)プ
ロピル〕メトキシシラン、ビス〔3−(トリエト
キシシリル)プロピル〕アミン、ビス〔3−(ト
リエトキシシリル)プロピル〕メチルアミン、ビ
ス〔p−(トリメトキシシリル)フエニルメチル〕
エチルアミン、トリス〔3−(トリエトキシシリ
ル)プロピル〕アミン、トリス〔p−(トリメト
キシシリル)フエニルメチル〕アミン、ビス〔3
−(トリエトキシシリル)プロピル〕ジメチルア
ンモニウムクロリド、ビス〔p−(トリメトキシ
シリル)フエニルメチル〕ジメチルアンモニウム
ブロマイド、トリス〔3−(トリエトキシシリル)
プロピル〕ベンジルアンモニウムクロリド、トリ
ス〔p−(トリメトキシシリル)フエニルメチル〕
メチルアンモニウムクロリド、テトラキス〔3−
(トリエトキシシリル)プロピル〕アンモニウム
クロリド、メチルトリス(γ−トリメトキシシリ
ルプロピル)アンモニウムクロリド、トリス〔3
−(トリメトキシシリル)プロピル〕アンモニウ
ムクロリド、などの窒素原子含有修飾試剤の他、
窒素原子非含有修飾試剤として、ビス(3−クロ
ロプロピル)ジクロロシラン、トリス(3−クロ
ロプロピル)クロロシラン、ジビニルジエトキシ
シラン、トリビニルモノエトキシシラン、等を用
いることができる。 多孔性無機固体の表面への化学修飾方法(シリ
ル化)は、その両者を室温又は室温以上の温度、
好ましくは、30〜300℃で接触させるだけでよく、
加水分解基の加水分解を促進するために水を共存
させても良いし、水に対する溶解性の悪いものは
水−アルコール系等の溶媒を使用することもでき
る。 多孔性無機固体 本発明に使用できる多孔性無機固体としては石
英、ノバキユライト、湿式法シリカ、コロイダル
シリカ、シリカエアロゲル、珪砂、珪石、珪そう
土、トリジマイト、クリストバライト等のシリ
カ、カオリン、タルク、ウオラストナイト、石
綿、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、ゼオラ
イト、ベントナイト、活性白土、多孔質ガラス、
珪酸マグネシウム、珪酸ジルコニウム等の珪酸
塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸
塩、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、
水酸化カルシウム、水酸化チタニウム等の水酸化
物、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化マグネシウム、チタ
ニア、シリカ・アルミナ、ジルコニア、酸化クロ
ム、酸化カルシウム、酸化バナジウム、酸化ス
ズ、酸化ビスマス等の金属酸化物、炭化珪素、炭
化チタニウム、炭化ジルコニウム、炭化ほう素、
等の炭化物、窒化珪素、窒化ほう素、窒化チタニ
ウム、窒化ジルコニウム等の窒化物、アルミニウ
ム、銅、鉄、ニツケル、チタン、ジルコニウム、
タングステン等の金属が使用でき、特に好ましい
のはシリカ、チタニアあるいは多孔質ガラスであ
る。またその表面積は1m2/g以上、通常2〜
1000m2/gのものが用いられる。 不均化および/又は再分配反応 クロロシランの不均化および/または再分配反
応は液相でも気相でも良く、又、流通式でも回分
式でもよいが気相の方が低圧でおこなえ、かつ触
媒と生成物の分離が容易な気相の方が好ましく、
流通式が好ましい。反応温度は0〜300℃、好ま
しくは20〜200℃であり、圧力は常圧〜50Kg/cm2
(ゲージ圧)、接触時間0.1〜20秒の範囲で行うこ
とができる。 また、原料のクロロシランはSiHnCl4-o(ただ
し1≦n≦3)で表わされるクロロ水素化シラン
である。即ちモノクロロシラン、ジクロロシラン
またはトリクロロシランの中の1種類あるいは2
種類以上の任意の組成の混合物を用いることがで
き、窒素ガス等の不活性流体で希釈してもよい。 発明の効果 多孔性無機固体表面を炭素に結合した窒素原子
を有する有機珪素塩で化学修飾した触媒の存在下
にクロロシランの不均化および/又は再分配反応
を行うに際し、従来の陰イオン交換樹脂系の触媒
より高温で行え、モノシランおよび/または原料
と異なるクロロシランを収率良く得ることができ
る。 実施例 以下、実施例により、更に詳細に説明するが、
本発明を限定するものではない。 尚、実施例において反応生成物の分析は全て、
2mのOV−1充填カラム、カラム温度160℃の
TCD(キヤリヤ−ガスはヘリウム)によるガスク
ロマトグラフで行つた。 実施例 1 十分に窒素置換した100mlフラスコにγ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン11.06g、γ−ク
ロロプロピルトリメトキシシラン19.86g、およ
び溶媒として25mlのN,N−ジメチルホルムアミ
ドを入れ165℃のオイルバス中24時間還流加熱し
た。次いで減圧下(3mmHg)で溶媒を留去し、
25.2gのオイル状のトリス〔3−(トリアルコキ
シシリル)プロピル〕アンモニウムクロリド、
HN〔CH2CH2CH2Si(OR)33Cl(但し、R=
CH3又はC2H5)を得た。このアンモニウム塩3.0
gとシリカ(フジタビソン社製IDゲル、30〜60
メツシユ、空気中120℃ 10時間乾燥)7.0g、及
び50mlのクロロベンゼンを100mlフラスコ中、窒
素雰囲気下130℃ 3時間加熱し、次いで、100ml
のメタノールで3回洗浄し、風乾後、空気中100
℃ 5時間乾燥し、トリス〔3−(トリアルコキ
シシリル)プロピル〕アミンN〔CH2CH2CH2Si
(OR)33(但し、R=CH3又はC2H5)により、表
面修飾されたシリカ8.8gを得た。 該修飾シリカ2.0c.c.(0.72g)をガラス製気相
流通反応装置(内径10mm)に充てんし、窒素気流
中110℃で1時間加熱した後、反応層を所定温度
に保ちながら、常圧下原料ガス(SiHCl3/N2
合ガス、モル比30/70)をフイードし、反応を行
わしめた。条件整定後1時間の生成物を分析し、
結果を表−1に示した。
There are carboxylic acid groups and hydrocarbon groups having unsaturated bonds useful in addition reactions, such as the formula: In this case, Y-R- may be a vinyl group as in divinyldiethoxysilane. R 1 , R 2 , R 3 are hydrogen atoms or have 1 to 20 carbon atoms
It is a hydrocarbon group that may contain atoms other than carbon or hydrogen such as oxygen atoms or halogen atoms, and may be saturated or unsaturated, linear or have a side chain, and may contain a ring or a halogen atom. It can be a formula or an acyclic formula.
In addition, when Y is an amino group, R 1 and R 2 may be connected to each other, and when Y is an ammonium group, R 1 and R 2 may be connected to each other.
Two or all of R 1 , R 2 and R 3 may be connected to each other, and when Y is an α-oxoamino group, two or all of R 1 , R 2 and R 3 may be connected to each other. It may be connected or may be a part of R. R is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, which may contain atoms other than carbon and hydrogen such as oxygen atoms or halogen atoms, and may be saturated or unsaturated, and may be linear or have a side chain. It may be cyclic or acyclic. Z is a group in which at least one of the groups bonded to one silicon atom is a hydrolyzable group, which has the function of reacting with the surface of a porous inorganic solid, desorbing it, and bonding with the surface. Hydrolyzable groups include halogen, alkoxy groups, amino groups, and acetoxy groups. The bonding mechanism with solids is described, for example, in "Kogyo Zaizai", Vol. 27, No. 9, pp. 34-38.
Also, Z other than the hydrolyzable group has 1 to 20 carbon atoms.
is a hydrocarbon group which may contain an oxygen atom or a halogen atom, and may be the same or different from each other. A is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and may contain atoms other than carbon and hydrogen, such as a halogen atom and an oxygen atom. X is fluorine, chlorine, bromine, iodine, BF4 ,
Anions such as ClO 4 , CN, and carboxylic acid groups. The above general formula is shown in more detail as follows. In the formula, Y′, Y″, Y are the above Y, R′, R″,
R and R''''' are the above-mentioned R, A' is the above-mentioned A, and Z 1 to Z 12
is expressed by the same definition as Z above. If Y does not have a nitrogen atom bonded to carbon, the reagent may be modified to contain a nitrogen atom by an addition or substitution reaction using a nitrogen compound such as an amine, amide, or urea before or after modifying the surface of the porous inorganic solid. The catalyst according to the present invention may have a group. As the surface modifier, bis[3-(N,N
-dimethylamino)propyl]dimethoxysilane, tris[3-(N,N-diethylamino)propyl]methoxysilane, bis[3-(triethoxysilyl)propyl]amine, bis[3-(triethoxysilyl)propyl]methyl Amine, bis[p-(trimethoxysilyl)phenylmethyl]
Ethylamine, Tris[3-(triethoxysilyl)propyl]amine, Tris[p-(trimethoxysilyl)phenylmethyl]amine, Bis[3
-(triethoxysilyl)propyl]dimethylammonium chloride, bis[p-(trimethoxysilyl)phenylmethyl]dimethylammonium bromide, tris[3-(triethoxysilyl)
Propyl]benzylammonium chloride, Tris[p-(trimethoxysilyl)phenylmethyl]
Methyl ammonium chloride, tetrakis [3-
(triethoxysilyl)propyl]ammonium chloride, methyltris(γ-trimethoxysilylpropyl)ammonium chloride, tris[3
In addition to nitrogen atom-containing modification reagents such as -(trimethoxysilyl)propyl]ammonium chloride,
As the nitrogen atom-free modification reagent, bis(3-chloropropyl)dichlorosilane, tris(3-chloropropyl)chlorosilane, divinyldiethoxysilane, trivinylmonoethoxysilane, etc. can be used. The chemical modification method (silylation) on the surface of porous inorganic solids involves heating both at room temperature or above room temperature.
Preferably, only contacting at 30-300°C is required;
Water may be present in order to promote hydrolysis of the hydrolyzable group, or a water-alcohol solvent or the like may be used if the solvent has poor solubility in water. Porous inorganic solid Porous inorganic solids that can be used in the present invention include silica such as quartz, novaquilite, wet process silica, colloidal silica, silica aerogel, silica sand, silica stone, diatomaceous earth, tridymite, cristobalite, kaolin, talc, and wolast. Night, asbestos, calcium silicate, aluminum silicate, zeolite, bentonite, activated clay, porous glass,
Silicates such as magnesium silicate and zirconium silicate, carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide,
Hydroxides such as calcium hydroxide and titanium hydroxide; metal oxides such as zinc oxide, iron oxide, magnesium oxide, titania, silica/alumina, zirconia, chromium oxide, calcium oxide, vanadium oxide, tin oxide, and bismuth oxide; silicon carbide, titanium carbide, zirconium carbide, boron carbide,
carbides such as silicon nitride, boron nitride, titanium nitride, zirconium nitride and other nitrides, aluminum, copper, iron, nickel, titanium, zirconium,
Metals such as tungsten can be used, with silica, titania or porous glass being particularly preferred. In addition, its surface area is 1 m 2 /g or more, usually 2 ~
1000m 2 /g is used. Disproportionation and/or redistribution reaction The disproportionation and/or redistribution reaction of chlorosilane may be carried out in liquid phase or gas phase, and may be carried out in a flow type or batch type, but gas phase can be carried out at lower pressure, and catalyst A gas phase is preferable because it allows easy separation of the product and
A flow type is preferred. The reaction temperature is 0 to 300°C, preferably 20 to 200°C, and the pressure is normal pressure to 50Kg/cm 2
(gauge pressure) and contact time in the range of 0.1 to 20 seconds. The raw material chlorosilane is a chlorohydrogenated silane represented by SiHnCl 4-o (where 1≦n≦3). That is, one or two of monochlorosilane, dichlorosilane or trichlorosilane
A mixture of any composition of more than one type can be used, and may be diluted with an inert fluid such as nitrogen gas. Effects of the Invention When carrying out the disproportionation and/or redistribution reaction of chlorosilane in the presence of a catalyst in which the surface of a porous inorganic solid is chemically modified with an organic silicon salt having a nitrogen atom bonded to carbon, conventional anion exchange resins can be used. It can be carried out at a higher temperature than the catalyst in the system, and monosilane and/or chlorosilane different from the raw material can be obtained in good yield. Examples Hereinafter, it will be explained in more detail with reference to examples.
This is not intended to limit the invention. In addition, all the analyzes of reaction products in the examples were
2m OV-1 packed column, column temperature 160℃
The analysis was performed using a gas chromatograph using TCD (carrier gas is helium). Example 1 11.06 g of γ-aminopropyltriethoxysilane, 19.86 g of γ-chloropropyltrimethoxysilane, and 25 ml of N,N-dimethylformamide as a solvent were placed in a 100 ml flask that was sufficiently purged with nitrogen and placed in an oil bath at 165°C. Heated at reflux for 24 hours. Then, the solvent was distilled off under reduced pressure (3 mmHg),
25.2 g of tris[3-(trialkoxysilyl)propyl]ammonium chloride in the form of an oil;
HN [CH 2 CH 2 CH 2 Si(OR) 3 ] 3 Cl (where R=
CH3 or C2H5 ) was obtained. This ammonium salt 3.0
g and silica (Fuji Tabison ID gel, 30-60
7.0 g of mesh (dried in air at 120°C for 10 hours) and 50 ml of chlorobenzene were heated in a 100 ml flask at 130°C for 3 hours under a nitrogen atmosphere, and then 100 ml of
After washing with methanol 3 times and air drying,
℃ for 5 hours, tris[3-(trialkoxysilyl)propyl]amine N[CH 2 CH 2 CH 2 Si
8.8 g of silica surface-modified with (OR) 3 ] 3 (where R=CH 3 or C 2 H 5 ) was obtained. 2.0 cc (0.72 g) of the modified silica was filled in a glass gas phase flow reactor (inner diameter 10 mm) and heated at 110°C for 1 hour in a nitrogen stream.The raw material gas was then heated under normal pressure while keeping the reaction layer at a predetermined temperature. (SiHCl 3 /N 2 mixed gas, molar ratio 30/70) was fed to carry out the reaction. Analyze the product 1 hour after setting the conditions,
The results are shown in Table-1.

【表】 実施例 2 実施例1で得たN〔CH2CH2CH2Si(OR)33
飾シリカ4.1g、10mlのメタノールと共にフラス
コに入れ、1.0mlのヨウ化メチルを加え、窒素雰
囲気下、60℃で1時間加熱した。次いでこれをろ
過し、修飾シリカを回収し、50mlのメタノールで
2回洗浄後、炭酸水素ナトリウム水溶液(2g/
100ml)で2回洗浄後水洗した。このシリカに6N
の希塩酸100mlを加え、炭酸水素イオンを塩素イ
オンに置換した。次いで水洗を2回行い、50mlメ
タノールで3回洗浄し、風乾後、空気中100℃
12時間乾燥を行い、メチルトリス(γ−トリアル
コキシシリルプロピル)アンモニウムクロリド、 CH3− N 〔CH2CH2CH2−Si(OR)33Cl、 で修飾したシリカ4.1gを得た。 この修飾シリカ2.0c.c.(0.74g)を触媒とし、
実施例1と同じ要領でトリクロロシランの不均化
反応を行つた。結果を表−2に示した。
[Table] Example 2 4.1 g of N[CH 2 CH 2 CH 2 Si (OR) 3 ] 3 modified silica obtained in Example 1 was placed in a flask with 10 ml of methanol, 1.0 ml of methyl iodide was added, and nitrogen The mixture was heated at 60° C. for 1 hour in an atmosphere. Next, this was filtered to recover the modified silica, which was washed twice with 50 ml of methanol, and then washed with an aqueous sodium hydrogen carbonate solution (2 g/
100 ml) twice and then with water. 6N to this silica
100 ml of diluted hydrochloric acid was added to replace hydrogen carbonate ions with chlorine ions. Next, wash with water twice, wash with 50ml methanol three times, air dry, and store in air at 100℃.
Drying was performed for 12 hours to obtain 4.1 g of silica modified with methyltris(γ - trialkoxysilylpropyl)ammonium chloride, CH3 - N [ CH2CH2CH2CH2 - Si(OR) 3 ] 3Cl ,. Using 2.0cc (0.74g) of this modified silica as a catalyst,
The disproportionation reaction of trichlorosilane was carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table-2.

【表】 実施例 3 窒素置換した100mlフラスコにビス(3−クロ
ロプロピル)ジメトキシシラン4.9g(これはチ
ツソ(株)製ビス(3−クロロプロピル)ジクロロシ
ランと過剰のメタノールより合成した。)と、ジ
メチル−n−ドデシルアミン(東京化成(株)製)10
g及び40mlのN,N−ジメチルホルムアミドを入
れ、常圧下で12時間還流加熱を行つた。減圧下
(1mmHg)120℃で溶媒及び未反応アミンを除去
し、残つた留分を100℃のトルエン(150ml)で洗
浄し、ろ別し、13.1gのアンモニウム塩〔Cl・
(n−C12H25)(CH32NC3H62Si(OCH32を得
た。該アンモニウム塩2.0gとシリカ(フジダビ
ソン社製、IDゲル、30〜60メツシユを空気中120
℃ 10時間乾燥)5.0g及び60mlのN,N−ジメ
チルホルムアミドを100mlフラスコ中、窒素雰囲
気化140℃、8時間加熱の後、シリカをろ別しこ
のシリカを100mlのメタノールで5回洗浄し、風
乾後、空気中100℃、12時間乾燥し、表面を
〔Cl・(n−C12H25)(CH32NC3H62Si
(OCH32なるアンモニウム塩により修飾された
シリカを得た。 該修飾シリカ2.0c.c.(0.73g)を用いて、実施
例1と同じ要領でトリクロロシランの不均化反応
を行つた。結果を表−3に示した。
[Table] Example 3 4.9 g of bis(3-chloropropyl)dimethoxysilane (this was synthesized from bis(3-chloropropyl)dichlorosilane manufactured by Chitsuso Co., Ltd. and excess methanol) was placed in a 100 ml flask purged with nitrogen. , dimethyl-n-dodecylamine (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) 10
g and 40 ml of N,N-dimethylformamide were added thereto, and the mixture was heated under reflux for 12 hours under normal pressure. The solvent and unreacted amine were removed at 120°C under reduced pressure (1 mmHg), and the remaining fraction was washed with toluene (150 ml) at 100°C, filtered, and 13.1 g of ammonium salt [Cl.
(n - C12H25 )( CH3 ) 2NC3H6 ] 2Si ( OCH3 ) 2 was obtained. 2.0 g of the ammonium salt and silica (manufactured by Fuji Davison, ID gel, 30 to 60 mesh) were added in air at 120 g.
℃ 10 hours drying) 5.0 g and 60 ml of N,N-dimethylformamide were heated in a 100 ml flask at 140° C. in a nitrogen atmosphere for 8 hours, the silica was filtered off, and the silica was washed 5 times with 100 ml of methanol. After air-drying, dry in air at 100°C for 12 hours to coat the surface with [Cl・(n-C 12 H 25 ) (CH 3 ) 2 NC 3 H 6 ] 2 Si
Silica modified with an ammonium salt (OCH 3 ) 2 was obtained. A disproportionation reaction of trichlorosilane was carried out in the same manner as in Example 1 using 2.0 cc (0.73 g) of the modified silica. The results are shown in Table-3.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 多孔性の無機固体表面を炭素に結合した窒素
原子を含有する下式で表わされる有機珪素試剤で
化学修飾した触媒の存在下、SiHnCl4-o(ただし、
1≦n≦3)で表わされるクロロシランを不均化
および/又は再分配させることを特徴とするシラ
ンの製造方法、 (Y−R−)lSiZ4-l (l=2又は3)又は AmN(−R−SiZ33-n (m=0又は1)又は AnN(−R−SiZ34-oX (n=0、1又は2) (Yは第1〜第3級のアミノ基か第1級〜第4級
のアンモニウム基、若しくは、α−オキソアミノ
基から選ばれる窒素原子含有基、Rはハロゲン原
子、酸素原子等を含有していてもよいC1〜C20
炭化水素基、Zは珪素原子に結合し、うち少なく
とも1つは加水分解基であり、他はハロゲン原
子、酸素原子等を含有してもよいC1〜C20の炭化
水素基、Aは水素原子であるか、あるいは、ハロ
ゲン原子、酸素原子を含有してもよいC1〜C20
炭化水素基、Xはハロゲン、BF4、OH、ClO4
CN、カルボン酸基等のアニオンである。)
[Claims] 1. SiHnCl 4-o (however,
1≦n≦3) A method for producing silane, characterized by disproportionation and/or redistribution of chlorosilane (Y-R-) l SiZ 4-l (l = 2 or 3) or AmN (-R-SiZ 3 ) 3-n (m = 0 or 1) or AnN (-R-SiZ 3 ) 4-o X (n = 0, 1 or 2) (Y is primary to tertiary amino R is a nitrogen atom-containing group selected from a primary to quaternary ammonium group or an α-oxoamino group, and R is a C 1 to C 20 hydrocarbon that may contain a halogen atom, an oxygen atom, etc. group, Z is bonded to a silicon atom, at least one of which is a hydrolyzable group, the others are C1 to C20 hydrocarbon groups that may contain halogen atoms, oxygen atoms, etc., A is a hydrogen atom; or a C 1 to C 20 hydrocarbon group which may contain a halogen atom or an oxygen atom, X is a halogen, BF 4 , OH, ClO 4 ,
Anions such as CN and carboxylic acid groups. )
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