JPH0356492A - 有機ハロヒドロシランの直接合成法 - Google Patents

有機ハロヒドロシランの直接合成法

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JPH0356492A
JPH0356492A JP1165165A JP16516589A JPH0356492A JP H0356492 A JPH0356492 A JP H0356492A JP 1165165 A JP1165165 A JP 1165165A JP 16516589 A JP16516589 A JP 16516589A JP H0356492 A JPH0356492 A JP H0356492A
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ジエフリイ・マーク・ラーナード
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、活性化ケイ素と有機ハライドおよび水素の混
合物および活性化ケイ素触媒それ自体との接触反応によ
り、有機ハロヒドロシランを製造する直接合威法に関す
る,さらに詳しくは、本発明は、反応混合物中に許容さ
れた微量金属の濃度の制御および使用する反応器の型よ
り増大した反応速度および選択性、および選択した金属
添加剤の賢明な添加、反応の過程の間におけるハロシラ
ンおよび/または有機ハロシランの外因的量の賢明な添
加による反応の改良された速度、安定性および選択性を
示す直接合成法に関する。
本発明は、要約すれば、次の通りである:活性化ケイ素
と有機ハライドおよび水素の混合物との制御された濃度
の選択された金属原子の存在下の接触反応により、有機
ハロヒドロシランを選択的に製造する直接合戊法。
定義 この明細書を通じて、種々の用語および略号を反復して
使用する。それらの意味の早期の理解を促進するために
、それらの定義は次の通りである:直接合戒一本発明の
l工程の合戊法、これにより有機ハロヒドロシランは、
制御された濃度の選択された金属原子のおよび特定した
反応条件(両者は以後定義する)の存在下に、および触
媒と接触させて、固定床、撹拌床、流動床またはス゛ラ
リー相の反応器内で、活性化ケイ素を有機ハライドおよ
び水素の混合物と反応させることによって選択的かつ直
接製造される。
有機ハロヒドロシラン一一般式R,H,SiXaの化合
物の1種または2種以上、含まれる特定の場合において
理解されるように、以後より完全に定義する。
M e S i H一式CHiSiHCIt、( C 
H !)!St}{CIおよびC HsS i H*C
 1のメチルクロロヒドロシランの有機シラン化合物の
1種または2種以上。
D H ” C H s S i H s C I .
DM= (CHs)*S i HC l。
MD”CHsS i HC lg。
有機ハロシラン一一般式R as i X *−aの有
機シラン化合物の1種または2種以上、含まれる特定の
場合において理解されるように、以後より完全に定義す
る。
M” (CH3)sS i C 1, T ” C H 13 1 C 1 3aD= (CH
i) zs i C l *。
ハロシラン一一般弐H 4 S I X 4−*の化合
物のl種または2種以上、含まれる特定の場合において
理解されるように、以後より完全に定義する。
TC=HS iC Is。
HVS一高沸点分画、大気圧において約−70℃以上、
一般に主としてメチルクロロジシラン。
tr一微量、ガスクロマトグラフィーにより0.05重
量%より少ない。
GC−−ガスクロマトグラフィー GC/MS−ガスクロマトグラフィー/質量分析計。
GC/FT I R−ガスクロマトグラフィー/7ーリ
エ変換赤外分光学。
od一外径。
id=−内径。
M2/g一平方メートル/グラム。
BET−ブルナウア一一エメットーテラーNA一分析せ
ず。
ND−−検出せず。
Me−メチル。
wt.%■重量%。
Vol.%富容量%。
gm/kg=g/kma m o 1 e  %請モル% gmwg 1it/min−1/分 Hr一時間 m i n =分 シランの製造は、ハロシランまたは有機ハロシランまた
は有機ハロヒドロシランのいずれにかかわらず、長い間
知られて来ている。有機ハロヒドロシランは多くの用途
を有し、そして一般に有機ケイ素カップリング剤、シリ
コーン界面活性剤の合成の中間体として、およびヒドロ
シリル化および再分布反応において有用である。事実、
これらの化合物ぼ、現在のMDにより得ることのできる
有機ハロヒドロシランの供給が要求を満足しないような
要求になってきた。
米国特許第2.380.995号(Rochow)は、
ケイ素をメチルハライドと触媒の存在下に反応させるこ
とを開示している。しかしながら、この方法はケイ素生
成物の混合物を生威し、メチルハロヒドロシランは低い
収率で生威し、そして混合物の少量のみを構戊し、一般
に、メチルハライドがメチルクロライドである″とき、
C H z S i H C I 1は約5重量%より
少なく、そして(CH3) !S i HC Iは約1
重量%より少なく、CH3S i H*C Iは生成し
ない。生或する生戒物の全体は、HSiCI3、SiC
1い (CH3)sSiCI、CH3SiC13、(C
Hs) zs i c 12および構造(C H,) 
.S i .C I ..’のジシラン、ならびにジシ
ラメタン、シロキサンおよび炭化水素の混合物から或る
(米国特許第2.598.435号、米国特許第2.6
81.355号、および米国特許第2,709.176
号)。これらの混合物は、少量の生或したメチルクロロ
ヒドロシランを同様な沸点の炭化水素の副生物から単離
しかつ精製することを必要とする[米国特許第3.70
4.260号(1972年l1月28日発行、M.J.
Wynn)、および米国特許第4.l81.673号(
1980年l月l日発行、H.Schumann,e 
t  a I.)]。
プールヘブ(Voorheve)[有機ハロシラン:シ
リコーンに対する前駆体(Organoha los 
i lanes :Procursorsto  Si
licones)、ニューヨーク州エルセビーア、pp
.190−2011 は、エチルクロライドと銅活性化
ケイ素との直接反応の主要生戊物としてC2H5S i
 HC 1 !を報告している。より望ましい( C 
!H 1) as i H C !およびC2H1S 
i H2C lは、水素をエチルクロライドと一緒に高
圧反応条件下に添加するとき、得られないことが報告さ
れている[トイツ国公開859.164号、l952年
12月11日発行、およびツレツカヤ(Turetsk
aya)ら、Khim.Prom..pl8 (196
3)]− これらのtejunは所望の有機ハロヒドロ
シランのすべての381類を満足すべき高い速度および
/または選択性で生放することができない。
水素、塩化水素または金属水素化物を使用してシランを
調製する種々の方法は発表されて来ているが、それらの
すべてはは有機ハロヒドロシランについての急に或長ず
る要求を満足することが出来なかった。メチルクロロジ
シランから(CH3) zs i HC lおよび(C
Hs)xを合戊する接触水素化法は、米国特許第3.6
39.105号(1972午2l日発行、W.H.At
we I Iら)、米国特許第4.059.608号(
1977年11月22日発行、Calasら)および米
国特許第4.079.071号(1”l78午3月14
日発行、R. S. Nea Ie)に開示されている
。これらの方法は出発物質としてジシラシの使用を必要
とするが、ジシランは直接反応法において通常得られる
生戊物の小さい分画を表すにすぎない。例えば、米国特
許第4,500.724号(1985年2月19日発行
、Wardら)において、ジシランは生戊するシランの
約1〜61L量%を表す。さらに、生成するジシランは
典型的には(CHs) *S i HC lの高い収率
に導< [C1 (CH3),S il zの欠乏する
。ジSiの塩化水素化は、米国特許第2.704.17
6号、米国特許第2.842.580号、およびCal
aSら、J.Organome t.Chem. 、2
1旦、117−130 (1982)に開示されている
ように、典型的には、より多くのCH3SiC+.、C
HsS iHC lx多くの(CHs) zs sCl
,を生成し、そして(C H 1) zs i H C
 lまたはC H is i H zc 1を生威しな
い。
アノレキノレハロシランをアルキノレハロヒドロシラン
の直接水素化する試みは、また、不或功におわった。こ
の反応は約l000゜C程度に高い温度および約150
0psigの圧力においてPd触媒を使用してさえ遅い
(日本国特許57−47917号;米国特許第2.59
5.620号)。式R2SiHC1およびR S + 
H zc Iの有機ハロヒドロシランはこのような高い
温度に耐えるために十分に安定ではないので、この反応
はそれ以上の複雑性を導入する。
NaH [Chalk,J.Organomet.Ch
em.Vol.21,95  101.(1970);
Antipinら、Russ.J.Gen.Chem.
 、Vo ].40、p.789.(1970):米国
特許第3.704.261号、1972午11月28日
発行、Be rge rら]、CaHz[Simonら
、J.Organome t.Chem.Vo 1.2
06、279(1981)]、NaBH.[米国特許第
4.ll5.426号、l978午9月19日発行、}
{i l 1 rodら]およびLiAIH,[Eab
ornら、J.Organomet.Chem.Vol
.18、371(1969)) を使用するアルキルク
ロロシランの金属水素化物の還元を経るアルキルクロロ
ハロシランの合皮は、また、開示されている。これらは
商業的に実施されない。なぜなら、金属水素化物のコス
トは比較的高く、そして還元の間に理論量の金属塩化物
を廃棄しなくてはならないからである。
式RSiHX*の有機ハロヒドロシランの収率は、ロチ
ョウ(Rochow)の直接反応の合戊において有機塩
化物(f1えば、C}f3c+)8よびハロゲン化水素
(例えば、MC I)の使用により増加する【参照、G
orbunowら、Dolk.Akad.Nau 1.
SSR. 、Vo I.194、p.92 (1970
)] 。しかしながら、大量の望ましさに劣るR S 
i X sが同時に生戊し、そしこの方法は非経済的で
ある。
ロチョウ(Rochow)の直接反応の合或における水
素一有機ハライド(例えば、CHsCI、C2HSCI
)混合物の使用は、次の文献に開示されている:米国特
許第2.380.998号、l945午8月7日発行、
Sprungら:英国特許第590.654号;英国特
許$575.674号;ドイツ国特許第859.164
号;Ture t skayaら、Kb im.Fro
m. 、p.18(1963)。これらの開示は、RH
SiCl2の生戊が増大するが、R2SiHClまたは
RSiHzClの生戒は増大しないことを報告している
デクッカ−(DeCooker)ら、【J.Organ
ome t.C.hem.Vo l.21  95  
 101  (1970)  ;Ph.D.Diss.
Univ.Delft,The  Netherlan
ds,1976、Chaps.5および6]は、CH3
CIおよびH2の混合物を使用する直接反応の合戊にお
いて使用する銅活性化ケイ素に300〜370℃におい
てZn%CdおよびAIを添加すると、CHsSiHC
I2および(CH3)2?iHCIに対する選択性を低
下することを開示している。それらの結果の要約を表1
に示す。データが示すように、メチルクロロヒドロシラ
ンに対する選択性は水素化の分圧および温度を高くする
ことによって増大する。しかしながら、反応速度は遅く
、変化し、そして安定な一定の容積活性は、10−15
重量%のCu触媒を使用してさえ、達成されない(De
Cooker1 1976、Ph.D.Diss.,C
hp.5、!)!).57−63;Chp.6、pp.
64−73]。さらに、反応の性能のパラメーター、例
えば、CHsSiHCI.対(C H s) *S i
 H C lの比およびメチルクロロヒドロシラン(す
なわち、CHsS i HC1■+(CHs) zs 
i HC 1)の全体の優越性は反復実験についてさえ
変動する。論説はO.l重量%のZnおよび0.05重
量%のAlを含有する一定の塊(すなわち,St%Cu
およびSiとのCu合金の緊密な混合物)からC H 
3S i HCl,および(CH3)xs i HC 
+の直接反応反応の合戊の運動速度論のデータ(Cha
p.6)を表す。しかしながら、高い所望の化合物に対
する選択性および安定な容積活性に誘導するZn,Cd
およびA1の最大の許容可能なレベルは明らかにされて
いない。著者らはメチルクロロヒドロシランに対する低
い選択性を低いCuC I濃度に関連付けていること(
Chp.6、p.64)は注意するに値する。大気圧よ
り高い圧力における操作について教示は存在しない。
フランス国特許第1.523.912号は、CH s 
C I  H z混合物から350−380゜Cおよび
0−2.5気圧ゲージにおいてCHsS iHC 1!
および(C H 3) is i H C lを直接反
応により合或することを開示しており、ここでメチルク
ロロヒドロシランに対する選択性は第Vlll金属の塩
類(例えば、Fe,Co、Niの塩化物、シュウ酸塩お
よびギ酸塩)をケイ素の接触塊の0.3〜10重量%、
好ましくは0.3〜2重量%で添加することによって改
良される。この特許の実施例に例示されている条件下に
(CHs) !S i HC1およびCHsS iHC
 Isの生或を表2に示す。
デクッカ−(DeCooke rXI oc.cit.
)の教示と対照的に、このフランス国特許(実施例5お
よび8、特許請求の範囲6)は、0.25〜0.5重量
%のZnC Ig(0.1 2〜O−25重量%のZn
に等しい)を塊中に有利に含めてメチルクロロヒドロシ
ランに対する選択性が改良されことを開示している。し
かしながら、C H 3 S iHC+.対(CH3)
!S i HC 1に比、または水素の分圧の有用な範
囲、または他の金属、例えば、Cd,AIまたはSnの
最大許容可能なレベルの制御に関する教示は存在しない
。実施例8はl5重量%のCuを使用するが、有用な銅
触媒のレベルはそれ以外明らかにされていない。第Vl
l+の不存在下に反応の性能は、また、報告れていない
さらに、添加剤として2.5重量%のNiCI2を使用
して2.5気圧ゲージおよび350°Cにおける合戒の
実施は、(CHs)zs i HC Iに対する選択性
を破壊する(表2の実施例lおよび3参照]。
示されているように、この文献は有機ハロヒドロンラン
に対する要求を満足することができる適当な直接反応の
方法を開示していない。参考文献のいずれも、高い反応
速度および有機ハロヒドロシランに対する高い選択性の
両者をすぐれた再現性および方法の安定性をもって生ず
る、有機ハロヒドロシラン、とくにアルキルクロロヒド
ロシランを安定に、再現性をもって生戊する方法の条件
を開示または示唆していない。
本発明により達戊される目的のうちで、1つは絶えず一
定し、再現性ある方法で、有機ハロヒドロシランの直接
合戊の円滑な方法を提供することである。他の目的は、
ケイ素一水素結合を有する化合物に対する選択性および
ケイ素の全体転化に悪影響を及ぼさないで、速度が高く
かつ再現性がある、有機ハロヒドロシランの直接合戒を
提供することである。他の目的は以下の説明から明らか
となるであろう。
本発明は、増大した反応速度、再現性および有機ハロヒ
ドロシランに対する選択性、ならびにケイ素の全体の転
化率を示す、有機八口ヒドロシランを製造する直接合或
法に関する。この方法は存在する微量金属の量の制御、
使用する反応系のタイプ、およびこの系へのある種の添
加剤の添加を伴う。前記方法の主目的を達或するために
要求される本発明の直接合威法の重要な面は、活性化ケ
イ素の床におけるある種の特定した金属原子の濃度の制
御;使用する特定の補助剤および促進剤およびそれらの
濃度;活性化ケイ素へのケイ化カルシウムの添加の反応
への効果;および高い選択性および速度において固定床
の反応器内で直接合戊を実施することによって式RH,
SiXの有機ハロヒドaシランを直接製造する能力、従
来報告されて来ていない戊果、を包含する。
上のロショウ(Rochow)が開示するシランを製造
する直接反応の方法は、気体一固体反応器、例えば、固
定床、撹拌床、または流動床の反応器、すべて既知であ
る、内で便利に実施される。この従来の方法において、
有機ハライドを活性化ケイ素と触媒、促進剤および補助
剤と接触させて反応させてシランの混合物を形成する。
しかしながら、従来開示された方法は一般式R a H
 > S r X aの有機ハロヒドロシランの十分に
有意な量を製造せず、一般式R 4S i X 4−a
の有機ハロシランの形戊はかなりな程度になる。経る有
機ハロヒドロシランの商業的要求および必要性にかんが
みて、多くの試みがこれらの化合物の形成を増加するた
めになされて来ているが、いずれも十分に戊功して来て
いない。本発明の直接合成法はこれの実施に成功した;
この直接合或法は、有機ハロヒドロシランを絶えず一定
して再現性をもって、従来達戊されたより高い反応速度
、収率および選択性で製造することができる。これらの
利点現在達放される意味は、完全には予測不可能であっ
た。
本発明の方法において、一般式: R.H.SiX.        (1)の有機ハロヒ
ドロシランは、直接合威法I;より、増大した量および
収率で製造される。この式において、Rは約20個まで
の炭素原子を有する脂肪族または芳香族の、飽和または
不飽和のヒドロカルビル基、例えば、約10個まで、好
ましくは約6個までの炭素原子を有するアルキルまたは
アルケニル;6まで10個の環原子を有するアリール、
アルカリールまたはアラルキルであり、そしてアルキル
基は上に定義したとおりである;4〜7個の環原子を有
し、そして上に定義したアルキルまたはアルケニル基に
より置換されることができるシクロアルキル;Xはハロ
ゲン原子,例えば、塩素、臭素、ヨウ素およびフッ素で
ある;aSをおよびCはlまたは2の値を有する整数で
あり、ただしa+b+cの合計は4である。式(1)の
亜属は式RH,S iX,RS iHX.およびRSi
H,Xである。このような化合物の例示は下表であり、
ここで上の式により表される化合物のR.x,a1 を
およびCの戊分および値が示されている。
R メチル メチル メチル エチル エチル エチル メチル メチル メチル エチル エチル ペンチノレ フエニノレ フェニノレ 7エニノレ 7エニノレ 7エニノレ フェニル X Ct Ct CI CI CI CI Br Br ■ Br Br CI CI CI CI Br Br Br 本発明の改良された直接合成法は、式RX(式中、Rお
よびXは上に定義したとおりである)の有機ハライドを
活性化ケイ素と反応させる。述べることのできる適当な
有機ハライドの例は、塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化
メチル、塩化エチル、臭化エチル、塩化7エニル、臭化
ビニルなどである。活性化ケイ素と反応することが知ら
れている任意の有機ハライドを使用することができ、好
ましいものは用いる反応条件下に揮発するものであり、
これらの化合物は当業者によく知られている。
塩化メチルは好ましい。
約99.6重量%の最小純度の標準の商用塩化メチルは
、好ましい出発物質である。しかしながら、微量の汚染
物質を除去するための手段、または揮発性禁止剤および
毒性物質(例えば、CO1CO.、ox ,H!O,s
O! )の導入を防止する手段を、必要に応じて、設け
ることができる。
用語活性化ケイ素は、この技術において受け入れられて
いる意味を有する。それは、触媒、1種または2種以上
の促進剤および1種または2種以上の補助剤が混入され
ているケイ素を意味する。
本発明において、活性化は、便利な既知の方法により、
例えば、触媒(例えば、銅)およびケイ素を含有する溶
融物を固化し、そして固体を粒子に粉砕するか、あるい
は米国特許第2,380,996号に記載されているよ
うにケイ素および触媒の混合物を加熱するか、あるいは
米国特許第2,380..997号および米国特許第4
.314.908号(1982年2月9日発行、Dow
n ingら)に記載されているように、ケイ素、触媒
および促進剤の混合物を水素および/または塩化水素の
存在下に加熱するか、あるいは米国特許第2.119.
808号に記載されているように触媒の塩(例えば、塩
化第一銅)およびケイ素の混合物を高温に加熱すること
により達成することができる。これらおよび多くの他の
活性化法、触媒、促進剤および補助剤はこの分野におい
て知られている。
この分野において知られているように、活性化はある量
の触媒、促進剤および活性化をケイ素中に混入すること
方法である。これは有機ハライドー水素混合物の反応に
使用したのと同一の反応器において、あるいは別の反応
器において実施することができる。後者の場合において
、活性化ケイ素は典型的にはかつ望ましくは、有機ハラ
イドー水素混合物に無水の非酸化雰囲気中で移す。
本発明の直接合戊法のだめの好ましい活性化の方法は、
塩化第一銅およびクロロシラン(HSiCl.、S i
 C l ,) 、メチノレクロロシラン(CH.Si
Cl3、(C H3) zs i C l 2) 、ま
たはそれらの混合物を使用する。クロロシランおよびメ
チルクロロシランは、ケイ素および塩化第一銅の混合物
を流動化するために十分な量で、蒸発させかつ反応器中
に移送する。活性化ケイ素の引き続く性能を障害しない
、他の気体、例えば、水素、窒素、アルゴンおよびヘリ
ウムを、蒸発したクロロシランと一緒に添加して流動化
を促進する。200゜C以上の温度はこの活性化に必要
であり、そして280〜380℃の値は好ましい。
本発明において使用する触媒は、金属元素、例えば、銅
または銀、またはそれらの化合物である,上のものを包
含する適当な触媒は、よく知られており、そして文献に
完全に記載されている。しかしながら、文献は微量の他
の元素の存在が反応に及ぼす有意な作用を認識していな
い。受け入れられている理論は、金属原子はケイ素とと
もに融合し、そしてケイ素中に拡散して、合金または固
溶体を形威し、これは有機ハライドと反応する相である
本発明の直接合成法のために好ましい触媒は、粉末状の
金属の銅、無水銅化合物、またはそれらの混合物である
。しかしながら、金属の銀、その化合物およびそれらの
混合物は、また、有効な化合物であることが知られてい
る。個々にまたは混合物で使用するために適当な銅化合
物の例は、酸化第一銅、塩化第一銅、塩化第二銅、窒化
銅、水酸化銅、およびカルボン酸銅、例えば、ギ酸銅で
ある。しかしながら、これは制限的または排他的リスト
ではない。
銅化合物は、特記しない限り、硫化鋼および鉛および銅
の中間化合物のようなものであり、これらは反応にその
速度および/または選択性および/または安定性にマイ
ナスの作用を及ぼすことが知られている化合物または元
素の許容され得ないレベルを導入する。さらに、アルキ
ルハ口ヒドロシランに対する選択性を傷害する、Z n
 1S n sCdおよび他のジアルキルジハロシラン
の形成は、後述するように、回避すべきであるか、ある
いはそれらの濃度は前以て規定したレベルに維持すべき
である。
好ましい銅触媒は塩化第一銅。他の好ましい触媒は、銅
、塩化第一銅、および酸化第二銅の粉末状混合物であり
、これらは、例えば、溶融した銅のアトマイジングおよ
び部分的酸化により、電解的にまたは化学的に製造され
た銅金属の部分的酸化により、あるいは酸化第二銅の不
完全な酸化により製造される。セメンテーションにより
製造される銅および銅酸化物の混合物は、一般に、引き
続いて示すように、アルキルハロヒドロシランに対する
選択性を低下する量のZn,CdおよびSnを含有する
。セメンテーシッンの間、水性銅含有溶液をAISFe
,Znまたは電気化学系列が銅より高い他の金属と接触
させる。銅は沈澱し、そして金属は溶解する。部分的空
気酸化の結果、沈澱は銅、酸化第一銅および酸化第二銅
の混合物である。このようにして調製された銅触媒はセ
メント触媒として知られている。そのように調製されな
い、部分的に酸化された銅触媒は、非セント触媒と呼ば
れる。ギ酸銅は他の好ましい触媒であり、とくに層状結
晶構造をもつギ酸銅はことに好ましい。この結晶構造は
、3.0−3.1オングストロームおよ(75.0−6
.5オングストロームのd一間隔において、ギ酸銅のX
線粉末パターンにおいて強い反射により特徴づけられる
。好ましいギ酸銅触媒は、また、約170〜約200゜
Cの完全な熱分解を行う。ギ酸銅は水和されているか、
あるいは無水であることができるが、望ましくは層状構
造を保存することが知られている方法により調製された
無水固体である。
本発明を特徴づける選択性および速度の値を達成するた
めに、触媒中のCdおよびZnの濃度は全体−rO.0
7li量%以下、好まL<はo.01重量%以下である
べきである。Snの含量は最大0.07重量%であるべ
きであり、好ましくは0.005fE量%以下である。
触媒の鉄およびアルミニウムの含量は、各々、好ましく
は最大0.3重量%である。Zn,CdおよびSnの述
べた濃度は本発明にとって臨界的である。
100ミクロンの最大サイズまでの触媒粒子は、本発明
の方法に有用である。しがしながら、粒子は50ミクロ
ンより小さく、最も好ましくは2〜25ミクロンである
。O.lm”/Hの最小BET表面積は、一般に、受け
入れることができる。
lm!/g以上の値は、触媒のすぐれた分教に好ましい
ケイ素を活性化するために要求される銅の量は、通常、
使用するケイ素の約10重量%より少ない。
一般に、0.05〜3重量%の範囲の銅の量は最適であ
ることが分かった。アルキルハロヒドロシランの直接合
成についての先行技術[参照、デクソカー(DeCoo
ker)ら、モロゾフ(Morozov)ら、Ioc.
cit.] は、10−15重量%の範囲の銅の使用を
開示している。しかしながら、本発明は0.5〜1.5
重量%の銅濃度を使用し、そして上に記載する性能を達
或する。
本発明の直接合成法において使用するケイ素は、好まし
くは少なくとも約98.5重量%のSiを含有する工業
銘柄の材料である。従来の直接反応の方法において使用
する工業銘柄のケイ素中に存在する微量の金属は、N.
P.ロブセビチ(Lobusevich)ら、Russ
.Jour.App l.Chem. 、Vo l.4
9、No−、pp.2168−2178 (1976)
により同定された。一般に、従来の合戊において使用さ
れるケイ素は、本発明において使用することができるが
、ただし次の規格を満足すべきである:Si≧98.5
重量%、Al−0.1−0.4重量%、Fe=0.3−
0.6重量%、Ca−0.01−0.15重量%、Ti
=0.03−0.06重量%、Mn−0.005−0.
01重量%、Zn<0.005重量%、Sn≦0.00
05重量%、Pb<0.001重量%、Bi<0.00
5重量%、Ni=0.001−0− 2重量%、Cr−
0.005−0.02重量%、CO≦O− 005e,
Cd≦0.005重量%。A1% Bi,Cd% Cr
, Ni,Pb,Sb,SnおよびZnのレベルは、と
くに、RSiH,XおよびRSiHX,化合物に対する
選択性について臨界的である。例えば、0.4重量%を
越えるAI値は、反応生成物において<10重量%のM
e,SiHC1に導くことがある。O.1重量%より低
いA1の値はケイ素の反応性を傷害することがある。ジ
メチルジクロロシランの形戊の促進剤および普通の補助
剤、例えば、Z n % C d s B l % S
 b s S nは、上に示した範囲を越える濃度で存
在するとき、有機ノ\ロヒドロシラン化合物の生或を阻
害するであろう。
Pbの規格はことに臨界的である。0.005重量%程
度に低い値は反応性をかなり損失させることがある。本
発明においてことに好ましいケイ素は、0.004−0
.02重量%のNiおよび0.002−0.01重量%
のCrを含有するものである。
広い範囲、例えば、28×Dメッシュ(すなわち、50
0ミクロン以下)のケイ素粒子を合或において使用する
ことができる。しかしながら、ケイ素粒子は約48メッ
シュより小さく(すなわち、300ミクロンより小さく
)かつ約325メッシュより大きい(すなわち、45ミ
クロンより大きい)ことが好ましい。より小さい粒子サ
イズは床のすぐれた流動化に寄与し、モして熱移動を促
進する傾向がある。所定の反応において使用する粒子サ
イズは、反応器のサイズおよび合或の規模に依存する。
実験室の実験において、好ましい好ましいサイズの範囲
は65Xl50メッシュ(すなわち、104−208ミ
クロン)であることが分かったが、この分布は本発明の
方法の成功において必須であると考えられない。
予備戊形した金属ケイ化物、例えば、カルシウム、マグ
ネシウムおよび銅のケイ化物は、また、合戊において、
個々の相で、あるいは元素状ケイ素と混合して存在する
ことができる。カルシウムケイ化物(例えば、CaSi
*)の存在は、1〜10重量%の比較的適度の量で存在
するときでさえ、RSiH.Xの形戊にとく有益である
。好ましいレベルは2〜8重量%である。これは反応温
度および粒子の流動化の両者を制御可能な限界に維持す
るという要求に従う。カルシウムケイ化物とアルキルハ
ライドとの反応は非常に発熱性である。結局、ケイ素中
の>10重量%のカルシウムケイ化物の存在は望ましく
ない作用を有することがある。また、カルシウムケイ化
物は、有機ハロヒドロシランc m oの形戊速度およ
びとくにRSiH.Xに対する選択性にマイナスの作用
を及ぼす量のAI,Fes Zn,Snおよび他の金属
を含有しない。
本発明の直接合戊法において、有機ハライドと反応する
活性化ケイ素の床中に存在する、種々の金属原子の濃度
は臨界的である。活性化ケイ素の床が次の重量%の値で
金属原子を含有することは、この直接合戊の重要な特徴
である。亜鉛、アンチモンおよびカドミウムは、個々に
あるいは合計、約0.05重量%より少なく、好ましく
は約0.OL重量%より少なく、最も好ましくは0.0
05重量%より少ない。スズの濃度は約o.oi重量%
より少なく、好ましくは約0.005重量%より少なく
、最も好ましくは0.0005重量%より少ない。ニッ
ケルの濃度は約0.001〜約0.02重量%、好まし
くは約0.002〜約0.01重量%、最も好ましくは
約0.004〜約0.008重量%である。クロムの濃
度は約0.001〜約0.06li量%、最も好ましく
は約0.0005〜約0.01重量%である。アルミニ
ウムの濃度は約0.1〜約0.4重量%、好ましくは約
0.1〜約0.2重量%であることができる。
先行技術の従来の直接反応の方法において、促進剤は式
R.SiX,(式中、RおよびXは上に定義したとおり
である)のジ有機ジハロシランの生成を増強するために
、有意な濃度で含められた。
これらの普通の促進剤は元素、例えば、Zn%cd%H
g,As,Sb.Biおよびそれらの化合物である。し
かしながら、本発明の直接合戊法において、有意な量の
このような普通の促進剤の1種または2種以上の存在は
有害であり、そして有機ハロヒドロシランの生戊に対す
る選択性を低下する;こうして、それらの量はここに規
定する臨界的値に制御しなくてはならない。
本発明の直接合成法において、用語促進剤は元素、Ni
,Crx Rh,Pdおよびそれらの化合物を意味する
。これらの促進剤は、今回、式!の有機ハロヒドロシラ
ンの生戊を増大することが分かったものである。
本発明の方法において使用する促進剤は、有機ハロヒド
ロシランの直接合戊法において満足すべき速度および選
択性を与える。本発明の促進剤は、有効レベルで使用す
るとき、本発明の直接合戊法i:オIr’テ、RSiH
X2、R2SiHXおJ:び/またはRSiH2Xの生
成の増大を促進する。促進剤は、好ましくは、元素、酸
化物、ハロゲン化物、またはケイ化物として粉末の形態
であり、粒子サイズの分布は触媒のそれに類似する。有
益なかつ持続した速度および選択性のために、粒子の塊
全体にわたってよく分布した促進剤を含有するケイ素か
ら調製された、活性化ケイ素を使用することが望ましい
。不均質の分布は利益の実現を一時的にも!こらすだけ
である。
フランス国特許第1,523.912号は、有機ハロヒ
ドロシランに対する全体の選択性(すなわち、MeSi
HまたはMeSiH/D)を増加するために、第Vll
lの元素(例えば、Fe,Co%Ni)の塩類の使用を
開示している。しかしながら、R zs i H C 
lよりRHSiC1.に対して好適な、あるいはその逆
に対して好適な促進刑な選択に関して教示または示唆が
存在しない。
本発明はMD/DMの両者を促進剤の選択ならびにその
濃度により制御することを教示する。7ランス国特許第
1,523.912号において、ニッケル塩類(例えば
、塩化ニッケル、シュウ酸ニッケル、およびギ酸ニッケ
ル)は活性化ケイ素中に0.3〜IO重量%で使用する
。ニッケル塩の濃度の下限(すなわち、0.3重量%)
は0.12〜0.14重量%のNiに等しい。
本発明は、0.1重量%より少なく、好ましくは0.0
02〜0.0831量%、最も0.004〜0.02重
量%である。これらの範囲における濃度において、ニッ
ケルは活性化ケイ素と有機ハライドー水素混合物との間
の反応するの速度を増加する。フランス国特許第1.5
23.912号において教示と反対に、一般式、R,S
iHCIの有機ハロヒドロシラン( 例X. If 、
( C H 3) 2 SiHc+)の選択性は、反応
するを大気圧より高い圧力において実施するとき、これ
らの低いニッケル濃度において維持される。O.l重量
%を越えるニッケル濃度は、有機ハロヒドロシランを犠
牲にして、有機トリハロシラン、RSiXs(Nえば、
C H3S i C l 3)の生成の増加を促進する
Niの好ましい値の使用は、一般に、反応を290〜3
 2 5 ’Oおよび0〜30psigにおいてH2−
CH3CIの50 : 50または6 0 : ,4 
0容量で流動床において実施するとき、MD/DM−2
h5、Me S i H/D> 1 . 0、速度〉l
M量%/時間を生ずる。
活性化ケイ素にく0.5重量%でクロムを添加すると、
R S i H X x (例えば、C H sS i
 H C12)に関してR2SiHX(例えば、(CH
3)2S i HC I)に対する選択性が改良される
。O.1重量%より少ないか、あるいはそれに等しい添
加はとくに有利である。活性化ケイ素混合物内に保持さ
れる濃度は、好ましくは、0.005〜0.006重量
%である。こうして、0.005重量%のCrを含有す
るケイ素の使用は、反応を60容量%のH2−40容量
%のCH,CIを使用して3 2 0 ’Cおよび30
psigにおいて流動床内で実施するとき、MD/DM
−2〜3およびMeSi H / D = 6〜8を与
えt二。
ロジウムは、また、1重量%以下の濃度で導入するとき
、一般式、R.SiHX(例えば、(CH s)x S
 IH C l )の有機ハロヒドロシランに対する選
択性を増加する。対照的に、パラジウムを0.5重量%
で含めると、化合物、RSiHX1(例えば、CH3S
 i HC Ig)に対する選択性を増加する。Rhお
よびPdの両者は第Vlll族の元素である。しかしな
がら、R,SiHXおよび/またはRSiHX,の含量
の制御にそれらを使用することは、フランス国特許第1
.523.912号開示されていない。
過去において使用された補助剤は、一般に、Snおよび
Csのような元素、およびそれらの化合物であった。こ
れらは反応速度および/または反応おジ有機ジハロシラ
ンR2SiX1に対する選択性を改良するためにおよび
/または高沸点化合物、例えば、ジシランの生或を減少
するために添加されてきた。予備条件は、触媒および促
進剤の両者が適切な量で存在するということである。
本発明の直接合戊法において、補助剤は式H4SiX,
のハロシランおよび式R″ .S i X4−,の有機
ハロシランであり、式中R′はl〜6個、好ましくはl
または2個の炭素原子を有するアルキル、または7エニ
ルであり、そして好ましくはメチルであり、Xはハロゲ
ンであり、dは0〜3の値を有し、eは1〜4の値を有
し、d+eの合計は4であり、モしてfは1〜3の値を
有する。
さらに、式■の有機ハロヒドロシランは、また、適当な
補助剤である。補助剤は、床中に注入するとき、ケイ素
および触媒粒子の混合物を活性化し、ならびに有機ハロ
ヒドロシランに対する選択性を増強する、上の式の化合
物である。こうして、それらは速度および選択性を増加
するという、完全に予測されなかった二重の利益を提供
する。
本発明の直接合成法において使用する補助剤は、上で定
義したハロシラン(例エば、’HSiCl.、SiCl
4)、有機ハロヒドロシラン、有機ハロシラン(例えば
、CH3SiCI3)およびそれらの混合物であり、有
機ハロヒドロシランの本発明の直接合戊の速度にそれら
の主な作用を及ぼす。
それらは2つの異なるモードで使用することができる。
第1に、補助剤は触媒、促進剤、およびケイ素の混合物
を活性化するために使用することができる。このモード
において、補助剤は通常蒸発し、その蒸気を使用して固
体の混合物を活性化温度(例えば、280〜350℃)
において流動化する。蒸気は、また、ある量の不活性、
例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム、および水素と混合
することができる。第2のモードにおいて、補助剤は本
発明の直接合戊の過程の間の短い(すなわち、1時間よ
り少ない)または長い期間にわtこって導入することが
できる。典型的には、速度の増大は補助剤の注入の停止
後に観察される。
活性化工程において使用するとき、補助剤は床を流動化
するために使用する気体の少なくとも約lO容量%であ
るべきである。これより低い値は有効であることがある
が、反応の性能は変動することがある。補助剤として流
動化気体の〉50容量%を使用すること、最も好ましく
は90−10容量%を使用することが好ましい。補助剤
は活性化から蒸気を実質的に非転化の形態で凝縮するこ
とによって回収する。それは引き続く活性化に再循環し
かつ再使用することができる。
ハロシランまたは有機ハロシランまたは有機ハロヒドロ
シランを本発明の直接合成の過程の間に注入するとき、
補助剤の使用の利益を完全に実現する場合、注入は急速
に実施することが必須である。注入の期間の間、合戊の
全体の速度は抑制される。したがって、この期間は最大
6時間、好ましくは1時間以下に制限することが望まし
い。約l〜20分の期間は実験室の作業ににおいて有利
であることが発見された。しかしながら、これより短い
期間を、利益がそれらの使用より除去されない場合、使
用することができる。
補助剤の注入量は、反応器内の活性化ケイ素の重量に基
づいて最小0.001重量%/分であろう。最大量は、
反応器から固体粒子を追い出すことのできる気体(すな
わち、有機ハライド、水素および補助剤)の合計の体積
を構戒する程大きくないであろう。約IO重量%/分の
値は実際的な上限である。好ましい範囲は約0.02〜
3重量%/分である。有機ハライド反応戊分に関して、
補助剤は重量基準でや<0.002〜2@、好ましくは
約0.2〜2f#である。
生放物の交差汚染を回避するために、補助剤として、直
接合戊を本発明の方法より実施するのと同一のハロゲン
および有機基を有するハロシラン、有機ハロヒドロシラ
ンおよび有機ハロシランを使用することが望ましい。例
えば%cHssicl3はC2H5S i B r3よ
りもメチルクロロヒドロシランの直接合戊における補助
剤として好ましい。
ケイ素の活性化の間に補助剤を使用すると、ケイ素表面
上の銅触媒の分散が改良される。水素の延長した使用(
すなわち、水素一有機ハライド混合物中の)は、銅粒子
を焼結させ、そして反応速度を減少させる。補助剤の間
欠的注入により、焼結を逆にすること、あるいは前以て
設定することが可能であり、分散を増加し、そして反応
速度を改良することができる。
先行技術[Russ.J.Appl.Chem.,Vo
l.38、No.12、pp.2886 (1965)
;1系列のロブセビチ(Lobusevich)らの論
文、Russ.J.Gen.Ch6 m .、V o 
l −  4 8、No.l2、pp.2055−20
60 (1978);Vo.48、No.11,pp.
2290−2307 (1978)]は、メチルクロロ
シランおよびクロロシランを普通の反応中に塩化メチル
と活性化ケイ素との間に再循環することができることを
教示している。メチルトリクロロシランを注入すると、
反応の間のその追加の形戒は抑制され、そしてジメチル
ジクロロシランに対する選択性は増大した。しかしなが
ら、反応の全体の速度は、また、再循環の実験の間に抑
制された。さらに、z n s c ds S bxま
たはAIおよびそれらとアルカリ金属塩類、例えば、K
CIとの混合物を含有する普通の促進剤は、ジメチルジ
ク口ロシランに対する選択性を高くするために要求され
た。本発明は、メチルクロロヒドロシランの直接合成に
関し、そして塩化メチルおよび水素の双方を共反応戊分
として必要とする。従来の促進剤は、本発明の活性化ケ
イ素に対する添加剤として特別に禁忌を示す。そのうえ
、注入後の速度は、塩化メチルー水素混合物および上に
規定した組戊を有する活性化ケイ素を四時にを使用した
ときにのみ観測される。
有機ハライドー水素混合物の水素の含量は、本発明の直
接合戊の速度および選択性の双方に影響を及ぼす。速度
は水素の分圧の増加とともに減少した。しかしながら、
有機ハロヒドロシランに対する選択性は水素の分圧とと
もに増加する。生戊物中の有機ハロヒドロシランの合計
の百分率(すなわち、M e S i Hの%)として
表した選択性、および水素の分圧(または有機ハライド
ー水素混合物中のH,のパーセント)の間の関係はS字
状(sigmoidal)である。混合物の20容量%
より少ない水素の濃度は、低い選択性を与える(例えば
、Me S i H<3 0tfl%、M e S i
H/D<1 )。85容量%を越える濃度は、非常に高
い選択性を与える(例えば、MeSiH<75重量%、
Me S i H/D>3).選択性と速度の最良のバ
ランスは、約40〜75容量%の水素、好ましくは約4
5〜60容量%の水素で作業することによって達威され
る。好ましい範囲において、速度は本発明の好ましい条
件下に1.5%Si/時間より大きくかつMeS iH
/D>1.5である。
本発明において使用する気体の反応戊分(すなわち、有
機ハライドー水素混合物および必要に応じて補助剤)の
合計量は、最小量として、活性化ケイ素の粒子を流動化
するために十分でなくてはならず、そして、もちろん、
ケイ素粒子が反応してしまう前に、活性化した塊を反応
器から完全に排出または浄化する流れよりより少なくな
くてはならない。流動化のための最小流は、モノグラフ
、流動化の工業(Fluidizatjon  Eng
eneering)、D.クニイ(Kunii)および
O.レベンスビエル(Levenspie+)(Joh
n  Wi Iey  &  sons,NY,198
6)に記載されているように、気体密度の知識、活性化
ケイ素の密度および粒子サイズの分布、および反応の温
度から計算することができる。床を多数回この最小流れ
で操作し、そして、なお、流動状態で反応器内に含有さ
れる活性化ケイ素の粒子を反応させて保持することは可
能である。例えば、実験室のガラス反応器内で大気圧お
よび325℃において、平均サイズ149微生物のケイ
素粒子の最小直線流動化速度はほぼ1.5cm/秒であ
ることが分かった。炭素鋼の反応器内の30psigお
よび300℃における粒子の直線流動化速度は1.73
cm/秒であることが分かった。プールヘベ(Voor
hoeve)(1oc.c i t.p.154)は1
.8cm/秒およびルブセビチ(Lubusevich
)(Soviet  Chem.Ind.No.2、p
.83(1974))は2.0cm/秒を、平均150
ミクロンのケイ素粒子1 05−250ミクロンについ
ての実験的に決定した値として報告した。
この最小の2〜5倍の操作値は、本発明の方法によるR
SiX3およびR!SiHXの直接合戊に好ましい。本
発明の方法によるRSiH,Xの直接合戊は、固定床の
反応器において最もよく実施される。
有機ハロヒドロシランの製造のための本発明の直接合戊
の最小温度は、有機ハライドと活性化ケイ素との間の反
応の開始温度により設定される。
これらの温度は上に引用したモノグラフ中にプ−ルヘベ
(Voorhoeve)およびペトロフ(Petrov
)ら、有機ケイ素の七ノマーの合成(Synthesi
s  of  Organosilicon  Mon
omers)、Consultants  Burea
u発行、N.Y.(1986)に報告されている。例え
ば、大気圧において、塩化メチルの最小温度は約290
゜Cである。最大許容温度は有機ハライドの熱分解の開
始により決定することができる。このような熱分解は、
通常、望ましさに劣る有機トリハロシラン、RSix3
、および炭化水素副生物の形或の顕著な増加が伴う,3
80℃以上の温度は低いR !S i H Xの形戊お
よび/またはR2SiHXの分解に導く。
最適な温度は、有機ハライドの熱分解または有機ハロヒ
ドロシランの熱安定性の複雑さを生じないで、容易な反
応および生或物の蒸発を可能とする温度である。有機ハ
ライドが塩化メチルであり、そして水素の含量が50容
量%であるとき、凝縮反応生成物中のメチルクロロヒド
ロシランの含量は一般に最適な温度範囲において少なく
とも約5O重量%である。この範囲は大気圧において約
300〜370℃、好ましくは約320〜340℃であ
る。2〜5気圧において、温度は広く約260〜350
℃、好ましくは約280〜330℃である。これらの好
ましい範囲内で、流動床の反応器において実施される反
応について、生戊物の組成は温度とともに統計学的に有
意に変化しない。
以上から理解できるように、有機ハロヒドロシランの生
戊について本発明の直接合戊法は大気圧において、ある
いは大気圧より高い圧力において実施することができる
。圧力下に合成を実施することは望ましい。なぜなら、
これは反応速度を増加し、そして水素、有機ハライド、
および活性化ケイ素の使用をより効率的にするからであ
る。約6気圧ゲージ以上の最大圧力(流動床の反応器の
上部で測定した)は制御可能な反応速度を保証する。約
2〜4気圧ゲージの最適な範囲は、この方法を、許容さ
れ得る選択性において長期間にわたって円滑にかつ制御
可能に実施できるようにする。
好ましい形態において、本発明の直接合成法は、流動床
の反応器内で、銅活性化ケイ素、ニッケル促進剤、気体
の有機ハライドー水素混合物、および気体の有機ハライ
ド補助剤を利用して実施される。反応器は気体混合物の
連続的導入のための単一のまたは多数のノズルを有する
。銅活性化ケイ素,促進剤および補助剤の連続的または
間欠的添加の手段も設けられている。気体の反応生戒物
、未反応の有機ハライドおよび水素および浄化された微
細粒子を連続的に取り出す手段は、また、設けられてい
る。普通の技術および装置は知られており、そして利用
することができる。実施例11に示されているように、
RSiH2CIの合戊は固定床の反応器内で優先的に実
施される。
固体粒子を熱気体から分離するための普通の手段(例え
ば、サイクロンおよび/またはフィルター)ならびに分
離されているが、必要に応じて流動床の反応器に接続さ
れている容器内で熱生成物を冷却および凝縮する普通の
手段を利用することができる。流動床の反応器および反
応生戊物の分離および回収に関する他の操作の詳細は、
当業者によく知られており、こうして、ここで詳しく説
明しない。
定常状態の操作は、典型的には、直接反応における状態
として定義され、ここで速度および選択性のパラメータ
ーは初期の誘導または不安定な期間後、安定な値を獲得
する。活性化ケイ素、促進剤および反応性の有機ハライ
ド、またはそれと他の気体との混合物が供給されると、
それらの好ましい速度で、定常状態の条件は非常に長い
時間、例えば、lOパーセントより少ないSi転化から
50パーセントより多いSiの転化まで延長する。
ジ有機ジハロシランは、従来の先行技術のロショウ(R
ochow)の直接反応の方法の好ましい生戊物である
。この優越性の定量的測度は重量比、重量%R 2S 
i X t/重量%RSiX.、通常D/Tと略し、直
接合或の選択性と呼ばれる、である;本発明の方法によ
るこれらの値をここに報告する。
本発明は有機ハロヒドロシランの好ましい合成Iこ関す
る。結局、反応の選択性の他の定量的測度が要求される
。これらの性能のバラメーターは、有機ハライドが塩化
メチル(Mec+)の場合について下に定義する。
実施例および表において、表現MeSiHは、反応中の
メチルクロロヒドロシランの全体の含量を意味する。こ
うして、 MeS iH= (MeHS iC l,+Me,S 
iHCI+MeSiHzCI) それは重量またはモル百分率で表される。
Me,SiHC+に関するM e H S i C l
 zについて示された優越性は、モルまI;は重量比、
MeHS i C l ,/Me,S i HC l、
MD/DMと略す、により示される。表現、 MeSiH/Dm (MeHSiCI,+Me,SiH
c ++MeS rH2c +)/Me.S ic I
.は、従来の主要生威物、ジメチルジクロロシラン、に
関するSiH化合物の全体の選択性を測定する。
それは重量比またはモル比のいずれであることもでさる
本発明の直接合或法の全体の速度は、単位時間当!こり
に反応した原料の量として、例えば、反応したSiのg
/反応器内のSiのkg/時間、または反応したS!の
パーセント/時間、、または反応したMeCIのg/反
応器内の51のgの/時間として定義される。これらの
定義を本発明において使用する。さらに、本発明の合成
に適切な他の定義、ことに転化した水素の重量または体
積またはモル分率(または百分率)/単位時間および生
戊した有機ハロヒドロシランのモルまたは重量量/単位
時間が存在する。有機ハロヒドロシランに対する高い選
択性は、すべての反応生戒物を生戊する全体のケイ素の
転化速度がR S i H X x+R2S i HX
+RS i H2X(7)形戒の特定ノ速度の合計より
非常に大きくないであろうことを保証する。
本発明の直接合成法に従い、好ましいかつ定義した活性
化ケイ素を利用すると、高い反応速度および高い有機ハ
aヒドロシランに対する選択性の両者が得られる。気体
反応混合物として塩化メチルー水素の好ましい場合につ
いて、l重量%の転化したSi/時間より大きい本発明
による反応速度および選択性、反応生戊物の50重量%
より大きいMe S i H,MD/DM≦5.0、M
 e S iH/D>l.Oが同時に定常状態で達戊さ
れる。
好ましくは、定常状態の条件において、本発明による反
応速度は2重量%のSiの転化/時間より大きく、Me
SiH>70重量%、MD/DM≦3.08よびMe 
S i H/D>2.0である。これらの定常状態の速
度および選択性は、約290〜330℃の温度および約
4気圧ゲージまでの圧力において達或することができる
しかしながら、より重要なことには、本発明はメチルク
ロロヒドロシランの本発明の直接合成の速度および選択
性のパラメーターの制御を教示する。パラメーターの値
は、活性化ケイ素の微量金属の含量ならびに注入した特
定のクロロシランまたはメチルクロロシランに依存する
。この柔軟性は下の実施例において完全に例示される。
前述のように、従来の先行技術の方法の主要な生戊物は
、有機ハライドとして塩化メチルを使用?るとき、HS
iCI3、Me.S iHC l、MeHSiCl,、
Me.S  iC  I,  S  iC  l.% 
 MeSiC+,、Mess  I  C  II、M
e.S  I zc  l@−w(0くX≦6、Xは整
数である)、種々のメチルクロロシランメタン、メチル
クロロジシロキサン、およびメチルクロロトリシランで
ある。このリストにおいて、Me,SiCI■以後の化
合物は、すべて、70℃以上の正常の沸点を有し、そし
て重質物またはより高い沸点の分画からなる。典型的に
は、Me2SiCI2は反応生戊物の少なくとも80重
量%であり、M e S r C I sは1〜5重量
%であり、そしてより高い沸点の分画は1〜6重量%で
ある。
塩化メチルおよび水素の使用による本発明の方法により
形戒した化合物は、MeSiHzClがまた生成する以
外、同一である。本発明の好ましい化合物はMe S 
i H.C I、Me.S i HC 1%およびMe
HSiCI2である。本発明に関すると、これらの化合
物の全体の含量は少なくとも50重量%、好ましくは少
なくとも70重量%である。MeSiH,CIは少なく
ともll量%であり、Me.SiHCIは少なくとも1
0重量%であり、好ましくは少なくとも20重量%であ
り、MeHSiCl2は少なくとも40重量%であり、
好ましくは少なくとも50重量%である。これらの有機
ハロヒドロシランを直接このような高い選択性で合成で
きるということは、完全に予期されずかつ予測されなか
った。
本発明を使用することにより、副生物のあるものの典型
的なレベルは次の通りである: M e S iCl,
は最大20重量%であり、Me,SiC+,は20〜5
0重量%の範囲であり、Me,SiClは少なくとも1
.0重量%であり、そして高沸点の分画は最大1.0重
量%である。事実、本発明の直接合戊の方法は、一般に
、高沸点の分画を検出不可能な(すなわち、ガスクロマ
トグラフィーにより<O.OS重量%)のレベルに減少
することができる。
以下の実施例により、本発明をさらに説明する。
実施例において、ある種の触媒およびケイ素の材科を使
用した;理解を促進するために、これらを表3および4
に記載する。
表3は実施例において使用した銅触媒の分析を要約する
C−6 (a)重量%の銅 実施例において使用したケイ素は商業的に入手可能な源
から入手し、そしてすべての材料は約100ミクロン〜
約208ミクロンの粒子サイズを有した。表4は実施例
において使用したケイ素材料の微量元素の分析を要約す
る。
ヱ崖 Si−1 考1 ケイ素試料の微量元素の含量 鈷』  鉦』  鉦」  鉦』 Si−6 実施例において、2つの異なる反応器を使用した。反応
器Aは大気圧においてのみ使用し、そして反応器Bは大
気圧より高い圧力において使用できるために適切な構成
をもっていた。これらを下に説明する。
反応器A これは全体の長さが91cmであり、内径が3.5cm
である、普通のバイコール(Vycor■)流動床の反
応器であった。反応器の基部における焼結ガラスのフリ
ットは、ケイ素または活性化ケイ素の粒子を支持しそし
て、反応気体(すなわち、有機ハライドー水素混合物)
が床に入るとき、それを分散する。バイコールの溜は、
窒素と通気し、反応器にその基部付近にフリットの真上
に取り付けられていて、反応器への触媒、促進剤の間欠
的添加および/またはケイ素または活性化ケイ素の添加
を可能とする。溜と反応器との接合は、通常、弁により
閉じられている。2つの熱電対は反応器の上部を通して
ケイ素または活性化ケイ素の粒子の床中に垂直に配置さ
れている。一方の熱電対はディジタル温度計の接続され
ている。他方はヒーター/コントローラー装置へのフィ
ードバック信号を提供する。電気加熱線およびガラス繊
維の断熱材は、反応器の全長に沿って巻き付けられてい
る。2本の加熱線はヒーター/コントローラー装置に接
続されている。その上部において、反応器は凝縮室にバ
イコールの側面のアーム、内径2.5cmおよび長さ2
 0 c m,により接続する。凝縮室は固体の二酸化
炭素およびインプロバノールで−63℃〜−78℃に保
持されている。反応生戊物の凝縮した試料は、通常毎時
に、秤量した容器中に抜き出す。未反応の有機ハライド
は23〜30°Cにおいて蒸留し、そして残留物はgc
sgc / m s ,および/またはgc/FTIR
により分析する。
反応器B これは長さ183cmx内径5.08cmの炭素鋼の流
動床の反応器であった。焼結金属のフリットはその基部
においてケイ素または活性化ケイ素の床を支持し、そし
て気体の反応戊分をそれが床に入るとき分散する。窒素
で通気する、7ランジ付き炭素鋼の溜は、反応器にその
基部付近に7リフトの真上に取り付けられていて、反応
器への触媒、促進剤・の間欠的添加および/またはケイ
素または活性化ケイ素の添加を可能とする。溜と反応器
との接合は、通常、弁により閉じられている。2つの熱
電対はケイ素または活性化ケイ素の粒子の床中に位置す
る。一方の熱電対はヒーター/コントローラー装置への
フィードバックを提供する。他方はディジタル温度計の
接続されている。外側表面を絶縁体と一緒にカバーする
電気ヒーターは反応器の全長に沿って配置されている。
ヒーターはヒーター/コントローラー装置に接続されて
いる。
反応器の上部におけるゲージは反応器の圧力を測定する
。反応器の出口は炭素鋼のサイクロンに接続されており
、そしてサイクロンは下流を焼結金属のフィルターに接
続する。気体の反応器の流出物からの浄化された固体の
分離はサイクロンおよびフィルターにより達或される。
凝縮の出口の下流に位置する背圧制御弁は、反応器Bを
loopsigまでの圧力で動作可能とする。サンプリ
ングおよび分析は、反応器Aについて説明したようにし
て実施する。
両者の反応器について、気体の有機ハライド、水素およ
び窒素はそれぞれの商用ボンベから共通の反応器の入口
へステンレス鋼の管を通して運ばれる。すべての気体は
別々に処理して微量の酸素(例えば、OXICLEAR
■を使用する、Labclear,カリフォルニア州オ
ークランド)および湿分(例えば、Drierite■
および/またはLnde  4Aモレキュラーシーブヲ
使用する)を除去した後、反応器に入れる。液体の補助
剤(例えば、C H 3S i C l s)は共通の
入口を通して注射ポンプ、計量ポンプ、または加圧気体
(例えば、N2、H,または有機ハライド)の流れによ
り供給する。共通の入口は補助剤の沸点よりかなり高い
温度に加熱して、気体の流れ全体が反応器に入るように
する。使用した流量計は目盛り定めし、そして逆止め弁
を運搬ライン中に設置して、供給源の不注意の汚染を防
止する。実施例において述べられているすべての気体の
流速は、21’Cおよび反応の記載する圧力におけるも
のである。
実施例1 この実施例は、全体のメチルクロロヒドロシラン(Me
SiH)に対する選択性への亜鉛の悪影響を説明する。
実験IAは反応成分に亜鉛を添加しないで実施し、これ
に対して実験IBにおいて、亜鉛の含量はZnCO,の
添加により増加した。
両者の実験において、246.9gのケイ素、Si I
sおよび3−1gのセメント銅触媒、C−4を反応器A
において混合し、そしてlQl分の窒素の流速で窒素の
流動化の下に325℃に加熱した。次いで、塩化水素の
気体をH2/分の流速で反応器の基部に30分間流して
ケイ素を活性化した。10〜20°Cの発熱がこの間に
観測された。
この活性化の間、ケイ素の約l〜2重量%がクロロシラ
ン、主としてトリクロロシランに転化し、これを取り出
し、凝縮し、集め、そして秤量した。
実験IA ケイ素を活性化する塩化水素の流れを停止すると、47
2mff/分の水素およびl.o13mff/分の塩化
メチルの混合物(32容量%の水素)を反応器の床中に
7リットを通して導入し、そして反応を325℃にお(
て8時間流動化の条件下に続けた。開始において、活性
化ケイ素の全体の亜鉛の濃度は15.2ppmであり、
反応の完結において、それは5ppmより少なかった。
実験IB ケイ素を活性化する塩化水素の流れを停止すると、0.
5gの炭酸亜鉛を2.8gのケイ素、Si−1と混合し
、反応器に溜を通して、水素一塩化メチル混合物の導入
の直前に添加した。気体混合物の流れを325℃の反応
温度において8時間続けた。反応の開始において、活性
化ケイ素の全体の亜鉛の濃度は1.046ppmであり
、反応の完結において、それは約70±2 0 p p
mであっIこ 。
両者の実験において、試料を毎時集め、未反応の塩化メ
チルの除去後、ガスクロマトグラフィーにより分析した
。毎時の試料の平均組戊を表5に記載する。データは次
の結論を支持する:(1)初期の活性化ケイ素中の全体
の亜鉛濃度のm少は、約91.4パーセントのメチルク
ロロヒドロシラン(DM+MD)の平均の毎時濃度増加
させた:実験1Bにおける15.1重量%から実験lA
における28,9パーセントに。
(2)メチルクロロヒドロシランに対する選択性は、活
性化ケイ素が50ppmより少ない亜鉛を含有するとき
、より大きかった。
(3)実験IBにおけるより高い亜鉛含量はケイ素のよ
り高い反応速度および実験IAと比較して実験IBにお
ける8時間の反応期間にわたるより大きい全重量の全体
の生成物混合物の形成と関連しt;が、全体のメチルク
ロロヒドロシランの形戊に対する選択性の抑制は実験I
Bにおいて非常に大きかったので、実験IAにおいて生
威した33.78gのメチルクロロヒドロシランの絶対
の合計の重量は実験IBにおいて生成した17.48g
のそれをかなり越えた。
実施例2 この実施例は、メチルクロロヒドロシラン(MeSiH
)に対する選択性へのスズ含量の影響を説明する。
実験2A、2B,2C これらは反応器Aにおいて実施し,300gのケイ素、
Si−5、および表3におけるリストから選択した単一
の銅触媒を使用した。7.5gのセメント銅触媒C−4
を実験2Aにおいて使用し、7.5gの非セメント銅触
媒C−5を2Bにおいて使用し、そして24gの塩化第
一銅触媒C−1を2Cにおいて使用した。HCIでケイ
素を活性化する手順は実施例1に記載した通りであった
反応は325℃において615.8mQ/分のCH,C
−1および653.3rn2/分のH2の混合物(51
.5容量%のHX)を使用して8時間実施した。反応生
戊物のサンプリングおよび分析は、実施@lに記載する
ように毎時に実施した。
実験2D 実験2Dにおいて、反応器Bに1400gのケ?素Si
−1、75gの塩化第一銅e−2、および1.5gのS
nCl■の混合物を供給し、2.6Q/分の窒素の流速
で1気圧において335゜Cに加熱した。次いで、HC
Iを2.312/分で1気圧において1時間導入し、そ
の間温度は348℃に上昇した。生威した組戊トリクロ
ロシランの重量は360.4gであった。MCIの流れ
を停止した後、l.84Q/分のCH3CIおよび1.
56Q/分のH2の混合物(46容量%のHX)を導入
した。気体の流れは3Qps igおよび21℃におけ
るものである。反応は335゜Cおよび30psigに
おいて20時間実施した。30〜40℃の発熱が反応の
最初の2時間に起こった。試料を表8に示す間隔で集め
た。試料はガスクロマトグラフィーにより分析した。
4回の実験の活性化ケイ素の試料中のCu,Sn1およ
びZnの初期濃度を表6に記駅する。初期のZn濃度は
すべて50ppmより少ないことに注意すべきである。
表7が示すように、初期のSn濃度が29.3ppmで
ある、実験2Aは、メチルクロロヒドロシランに対する
選択性が有意に劣り、そして実験2Bおよび2Cの反応
より多くのメチルクロロジシラン(HVS)を与えた。
2D 671 40 3.53 表8は、実験2Dの20時間の反応の間に周期的に集め
た、累積試料の組戊を記載する。データが示すように、
定常状態の速度および組或は20時間の反応の間に確立
されなかった。活性化ケイ素中の高いSn濃度は、メチ
ルクロロヒドロシランに対する選択性(MeSiHおよ
びM e S i H/D)を非常に低くシ、そしてメ
チルクロロジシラン( H V.S )およびメチルト
リクロロシラン(T)の生戊をかなり多くした。
一緒にすると、この実施例の4回の実験が示すように、
活性化ケイ素中のSn濃度がlOppmより小さく、か
つZnが50ppmより小さく、好ましくは20ppm
より小さいとき、生戊物混合物中のメチルクロロヒドロ
シランの合計の濃度(MeSiH)は50重量%を越え
、そしてMeSiH/Dの比は1.0より大きくあるこ
とができる。
実施例3 この実施例は、活性化ケイ素中の粒子すべてを通して分
布する40〜loOppmのニッケルを含有するケイ素
を使用する、反応速度およびメチルクロロヒドロシラン
(MeSiH)に対する選択性への利益を説明する。
実験3A、3B,3B 3つの異なるケイ素試料(Si−1、Si−4、Si−
5)を、この実施例において要約する3つの別々の実験
において使用した;反応器Bをすべての3つの実験に使
用した。実験において使用したケイ素および触媒の量は
、表9に記載する。この表は、また、反応温度、圧力、
および塩化メチルの流速、実験の各々の期間、および最
初に活性化ケイ素中に存在するCu%Sn,Zn,およ
びNiの濃度を示す。
ケイ素および触媒混合物の活性化は実験2Dに記載する
ように気体のHCIを使用して実施したが、ただしHC
Iの流れ期間は実験3aにおいて60分および実験3B
および3Cにおいて30分であった。
表IOは、実験の各々において得られた粗製の(すなわ
ち、生或物は溶解した塩化メチルをなお含有する)生戊
物混合物の合計量、塩化メチルについて調節した生成物
の各々の組成、および合戊の速度および選択性のバラメ
ーターを記載する。
データが示すように、活性化ケイ素中の約10〜100
ppmのニッケル濃度は高いメチルクロロヒドロシラン
に対する選択性を与えた。この実施例の3つの実験の各
々において、M e S iH /D比はl.Oより大
きく、そしてMeSiHは50重量%より大きかった。
しかしながら、ケイ素粒子の初期のニッケル濃度が16
ppmより大きい、実験3Aにおける速度を、初期のニ
ッケル濃度が、それぞれ、53ppmおよび83ppm
である、実験3Bおよび3Cにおける速度と比較すると
、示されるように、速度はやく40〜100ppmのニ
ッケル濃度においてより高い。さらに、ケイ素試料Si
−4およびSi−5中のニッケル促進剤は触媒的に有効
な状態で存在しなくてはならない。
実施例4 この実施例は、本来低いまたは不活性のニッケル含量を
もつケイ素試料(これによりメチルクロロヒドロシラン
、MeSiHの直接合戊における反応性入る低い)が、
ニッケル粉末を添加して、活性化ケイ素内に有効ニッケ
ル濃度を維持することによって、促進されてより早い持
続速度で反応できることを示す。この試料は、また、反
応生威物のm或へのニッケル添加の効果を例示する。
この実施例の3つの実験は、反応器Bにおいて、別々に
実施した。
実験4A ケイ素試料Si−1をこの実施例において使用した。実
験3A(表9および10)において、このケイ素は本来
低いレベルのニッケルを含有することを示した。
900gのケイ素S Il sおよび45.1gの塩化
第一銅触媒C−6の混合物を窒素の流動化の下に330
℃に加熱し、次いで、実験2Dを記載するように,2.
3Q/分の気体のI{CIで30分間活性化した。活性
化の間、9.0gのニッケル粉末(lミクロンの粒子サ
イズ、マサシュセッツ州、Alhpa  Inorga
nics,Inc.HロットNo.100675)を反
応器に添加した。
MCIの流れの停止後、2.2Q/分の水素を30分間
使用して、活性化ケイ素からクロロシラン脱着した。
反応のため、CH3CIおよびH,の両者を1.25Q
/分に設定し、反応の圧力を30psigに設定し、そ
して温度を280℃に設定した。次いで、反応温度を3
10℃に増加し、そして反応を前述の条件下に続けた。
2時間後、9gのニッケルおよび30gのSi−1の混
合物を再び溜を通して反応器中に供給し、そして反応の
性能をさらに5時間監視しt;。
表11は、実験の間に取った毎時の試料についての速度
および選択性のパラメーターを記載する。
データが示すように、Si−1および外部から誘導した
ニッケルを使用して構威した活性化した塊の初期の反応
速度(0.77%のSi/時間)は、実験4Aにおいて
35°Cだけ温度が低いにもかかわらず、実験3Aにお
いて観測されたものより高かかった。データは、また、
示すように、この最初に高い速度はそれ以上のニッケル
の添加の不存在下に非常に低いレベル減少した。6〜7
時間の間の速度の増加は、温度の310℃への増加によ
り生じた。第7時間後に実施した第2回のニッケルの添
加(反応器内のケイ素に基づいてl重量%に等しい)は
、第8時間に1%のSi/時間に反応速度を増加した。
しかしながら、9〜12時間の間速度が減少するとき、
この速度の増加は一時的のみであった。結局、外因的に
誘導されたニッケルの効果は、添加を頻繁にするか、あ
るいは連続して、ニッケルの有効な化学的形態および活
性化ケイ素中の有効なニッケル濃度の両者を維持しない
限り、寿命が短い。
表ll:実験4Aの試料の組戒および性能のパラメータ
ー時間   TC     DM     MD   
  M色υ   wt.%   wt.%   Wt.
%   WL.%1     3.64     9.
41     50.26    1.612    
 1−00     8.61     57.49 
   2.493     0.99     10.
04    54.48    1.844     
0.98     9.31     54.19  
  2.115     0.91     10.8
7    51.54    1.506′″’   
0.34     13.87    59.15  
  1.177     0.46     11.5
6    60.84    1.448°’   1
.83     8.74     44.33   
 0.779     3.23     8.38 
    53.09   035510     4.
23     8.50     56.82    
0.6911     3.55     7.76 
    57.12    0.93+2     3
.63     8.06     56.33   
 0.94(a)一温度は310℃に上昇した。
(b)一ニッケルを加えた。
T WL.% 8.79 11.81 13.64 13.61 14.63 9.63 9.84 13.09 +1.71 11.52 12.10 13.07 D Wt.% 26.29 18.60 19.01 19.80 20.55 15.84 15.86 31.14 23.04 18.24 18.54 17.97 殿乙聾 5.34 6.68 5.43 5.82 4.74 4.27 5.26 5.07 6.34 6.69 7.36 6.99 MeSiH Wt.% 59.67 66.10 64.52 63.50 62.41 73.02 72.40 53.07 61.47 65.32 64.88 64.39 MeSiH/D 2.27 3.55 3.39 3.21 3.04 4.61 4.57 ■.70 2.67 3.58 3.50 3.58 速度 %Si/hr 0,77 0.22 0.18 0. 17 0.16 0.54 0.52 ■.40 0.6l 0.42 0.40 0.34 実験4B この実施例の実験は、実験3Cを8時間を越えて続ける
ことによって実施した。60gのケイ素Si−4中に9
.1〜9.6gのニッケルを、第9時間、第17時間、
および第20時間の開始に、添加した。21時間が経過
するまで、反応は3lO〜320゜Cおよび30psi
gにおいて、2.1 70 /分(7)CH.C I 
オJ:び2.11/分のH2を使用して続けた。その時
間の終わりにおいて、冷却した活性化ケイ素の試料をニ
ッケルの分析のために採取した。
表12は、集めた毎時の試料の組戊およびそれの関係す
る性能のパラメーター(すなわち、速度、選択性)を記
載する。観察されるように、第9時問および第17時間
に反応器に9.1gのニッケルの添加後、および第20
時間に9.6gのニッケルの添加後、反応速度は実施例
3Cにおいて報告したものを越えた値(1.6〜2.6
%のSi/時間)に増加した。しかしながら、速度の増
加の各々は、期間13−16時間、21−23時間、お
よび28−29時間についてのデータにおいて見られる
ように一時的であった。実験が示すように、本来ニッケ
ルが欠乏するケイ素の試料Si−1を使用する外因的ニ
ッケルにより生ずる、一時的速度の増加は、また、本来
有効レベルのニッケルを含有するケイ素の試料S i−
4を使用して観測された。明らかなように、外因的ニッ
ケルの主な作用は速度の増加である。
反応後の活性化ケイ素のニッケル濃度は、分析により0
.318重量%であることが分かった。
しかしながら、第28時間後において、反応速度はl%
のSi/時間より小さく減少した。結局、この結果が示
すように、反応速度の増加を観測するためには、活性化
ケイ素中のニッケル濃度を0.1重量%より大きくする
ことは十分でない。ニッケルは、また、好ましくは、実
施例3におけるように、最良の結果のためには、活性化
ケイ素の粒子のすべてを通して分布した、触媒的に有効
な形態でニッケルは存在しなくてはならない。
表12:実験4Bの試料の組戒および性能のパラメータ
ー時間   TC     DM     MD   
  M(hr)    Wt.%   Wt.%   
Wt.%   Wt.%9(a)   1.20   
  2.50    20.07    2.090 
    0.74     16.34    28.
59    2.991     0.28     
7.62    30.68    3.310.83
      3.72     37.091.31 
     6.05     39.131.12  
    +3.69     39.821.56  
    17.54     39.831.78  
    16.33     39.760.58  
    11.23     21.421.31  
    14.50     31.012.05  
   14.78     31.992.24   
  14.87     33.342.33    
  15.63     35.262.46    
  16.09     36.452.29    
  16.48     39.220,88    
  9.22      19.801.46    
  12.47     30.282.00    
’12.71     33.162.18     
 +2.40     33.962、11     
 12.86     36.652.03     
 13.39     39.29(a)  9 . 
1 gのN1を加えた。
(b)9.6gのNiを加えた。
3.63 3.32 3.36 2.97 3,62 2.29 2.77 2.34 2.46 2.04 l.97 2.28 l.73 2405 l.84 l.70 l.66 1.65 T Wt.% 16.45 12.07 10.94 9.42 8.57 9.39 8.83 9.25 18.70 13.64 13.77 13.67 13.34 12.86 11.62 23.72 17.41 17.06 17.65 16.92 15.93 D Wt.% 47.69 39.27 37.+7 35.31 31.62 32.62 29.27 29.96 45.78 36.77 35.07 33.42 31.40 30.17 28.11 44.63 36.33 33.23 32.11 29.80 27.71 MD/DM 1.61 l.75 1.74 2.70 2.44 2.9l 2.27 2.44 1.91 2.l4 2.l6 2.24 2.26 2.27 2.38 2.l5 2.43 2.6l 2.74 2.85 2.93 MeSiH WL.% 32.57 44.93 48.30 so.si 55.18 53.51 57.37 56.09 32.65 45.51 46.77 48.21 50.89 52.54 55.70 29.02 42.75 45.87 46.36 49.51 52.68 MeSiH/D O.68 1.14 1.30 1.61 1.75 1.64 1.96 1.92 0.71 1.24 l.33 1.44 1.62 1.74 1.98 0.65 1.18 ■.38 1.44 1.66 1.90 速度 %Si/hr l.12 1.77 l,57 1.53 0.99 1.06 0.96 0.60 2.42 2.04 1.44 1.30 0.93 0.81 0.63 2.32 2.33 1.65 1.15 0.82 0.65 実験4C この実施例の実験は310〜332、30psigにお
いて、1.42Q/分のH2およびl.44Q/分のC
H,CIを使用して実施した。活性化ケイ素を900g
のケイ素Si−4、45.0gの塩化第一銅C−6およ
び0.9gのニッケル粉末(1ミクロンの粒子サイズ、
Alfa  In o r g a n i c s 
; Cl−/トNo.100675)および気体のHC
Iから330〜343℃において実験2Dを記載するよ
うにして調製した。HClの活性化したは30分間続け
た。次いで、水素を2.4Ql分、OpSigにおいて
導入シテ、活性化ケイ素の粒子からクロロシランを脱着
した。
次いで、水素一塩化メチル混合物を注入した。最初の反
応温度は330℃であった。
表13における注を除外して、ケイ素Si−4と混合し
たニッケル粉末の毎時の添加を反応器に実施して、触媒
的に活性なニッケルを有効レベルに維持しかつ実験4A
および4Bにおいて観測された速度の減少を防止した。
固体の添加量を表l3に報告する。また、表13に、平
均の毎時の温度、粗製反応生成物の毎時の重量、および
時間の各々の開始における反応器内で計算されるケイ素
の重量を示す。反応は合計29時間続け、その終わりに
おいて、活性化ケイ素の冷却した試料を分析し、そして
0.203重量%のNiを含有することが分かった。
表14は、毎時の試料の組或ならびに試料の各々につい
ての選択性の値を記載する。データが示すように、ニッ
ケル粉末の頻繁な添加は、実験4Aおよび4Bにおいて
観測されたものに比較して、定常なかつ例外的に高い反
応速度に導いた。反応器内に含有される活性化ケイ素の
0.1重量%にニッケルの添加を維持すると、330℃
±2℃において3.34重量%のSi/時間程度に高い
速度が得られた。定常状態の平均は2.64±0.34
重量%のSi/時間であった。320℃±400におい
て、活性化ケイ素の0.05重量%に等しいニッケルの
添加で、定常状態の速度は1.40±0.18重量%の
Si/時間であった。活性化ケイ素の0.24重量%の
ニッケル添加は、315℃±4℃において1.25±O
..07重量%のSi/時間であった。
反応生戊物の組或は、また、ニッケル粉末の添加に応答
した。メチルトリクロロシラン応答したジメチルジクa
ロシランは、Ni添加直後の毎時の試料において増加し
た。(参照、表11,試料8;表12、試料l7、24
)。実験4Cの24−29時間の間に使用したニッケル
のより高いレベル(参照、表13)は、また、実験のよ
り早い部分に関してその期間におけるメチルトリクロロ
シランの生或を増加した(参照、表14)。結局、ニッ
ケルの添加は反応生戊物中のメチルクロロヒドロシラン
の百分率を減少し、そしてまたMeSiH/D比を減少
した。(参照、表11,試料8;表12、試料l7、2
4)。したがって、速度の利益を獲得し、メチルトリク
ロロシランの生戊を最小にし、そしてメチルクロロヒド
ロシランに対する選択性を所望の限界内に維持するため
には、ニッケルの添加を調節することが必要である。ニ
ツケルは連続的にまたは間欠的に反応器内の活性化ケイ
素の0.01〜0.25重量%の値で添加して、これら
の目的を満足することが好ましい。
温度.6C 330 333 331 332 331 329 328 328 330 330 329 327 328 326 325 318 323 320 320 317 318 311 307 314 314 317 318 319 318 五一旦 50.6 l5.0 lO.O l0.8 60.0 20.4 25.4 18.4 25.5 30.0 31.0 30.6 0 0 0 42.5 l5.0 10.1 20.5 20.1 0 0 26.2 19.0 15.0 20.0 15.1 lO.0 iの添加 −L二二 0.9 0.9 0.9 1.0 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0 0 0 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0 0 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 粗生戊物 L皿 66.8 102.7 123.0 115.7 118.4 145.2 110.8 110.3 105.1 104.4 98.2 94.3 84.6 46.3 66.8 58.l 7l.0 64.8 54.4 50.7 5l.2 3l.2 39.l 52.9 54.5 55.5 59.l 61.0 57.4 反応器内の .Lエ巴 872.19 908.51 901.90 885.76 871.66 906.60 896.76 898.40 893.96 897.33 905.47 915.82 926.17 908−12 898.33 884.09 914.35 914.44 910.74 919.50 928.66 917.65 911.08 928.99 93L70 940.97 949.45 952.25 949.56 Si 表14:実験4Cの試料の組或および性能のパラメータ
ー時間   TC     DM     MD   
  MT 3.l8 2.46 2.10 l.85 l.84 l.38 2.44 2.38 2.49 2.48 2.37 2.78 3.39 2.45 2.97 3.l4 3.12 3.11 2.86 2.66 4,47 2.72 3.8l 2.39 2.72 2.76 2.54 2.44 +0.74 12.44 13.78 14.34 14.69 14.93 14.23 15.30 14.02 14.74 14.34 14.37 11.68 14.60 15.97 15.05 16.45 16.18 16.00 15.67 13.26 15.86 14.47 13.68 13.55 13.3+ 12.55 13.69 31.39 32.32 31.94 30.88 27.85 28.70 29.96 30.60 31.23 31.42 32.20 32.02 28.73 31.25 33.14 36.57 40.18 40.48 39.87 39.13 35.70 38.54 36.50 36.66 36.77 37.24 35.64 38.51 5.42 5.08 4.60 4.13 3.28 3.37 3,78 3,28 3.35 2.95 2.76 2.8l 2,07 2.68 2.36 2.l6 1.81 l.78 l.77 l.77 1.16 l,64 l.33 0.94 0.87 1.23 l.33 l.35 11.66 10.23 10.06 9.75 12.46 10.97 10.74 10.89 10.63 11.42 11.50 12.33 15.94 13.93 11.95 14.83 14.2B 13.92 13.85 14.35 15.73 13.89 18. to 19.13 19.08 18.63 19.93 17.22 D MeSiH 速度 37.61 37.47 37.52 39.05 39.8B 40.65 38.85 37.55 38.28 36.99 36.83 35.69 38.19 35.09 33.61 28.25 24.1B 24.53 25.65 26.42 29.68 27.35 25.79 27.20 27.01 26.83 28.01 26.79 42.13 44.76 45.72 45.22 42.51 43.63 44.19 45.90 45.25 4B.16 46.54 46.39 40.41 45.85 49.11 51.62 56.63 56.66 55.87 54.80 48.96 54.40 50.97 50.34 50.32 50.55 48.19 5:).20 2.92 2、60 2.32 2.l5 1.90 l.92 2.11 2.00 2.23 2.13 2.25 2.23 2。46 2.l4 2.08 2.43 2.44 2.50 2.49 2,50 2.69 2.43 2.52 2.68 2,7l 2.80 2.84 2.81 1.12 l.20 l.22 1.16 l.07 l.07 1.14 l.22 1.18 l.25 l.26 l630 l.06 1.31 l.46 l.83 2.34 2.3l 2,l8 2.07 l.65 l.99 l.98 l.85 1.86 l.88 l.72 l.95 2.38 2.90 2.8l 2.94 3.34 2.65 2,57 2,45 2,44 2.28 2.2l l.95 08 59 38 63 51 29 19 l9 0.72 0.9l 1.15 1.21 l.22 l.30 l.33 l.28 実施例5 この実施例は、メチルクロロヒドロシラン(MeSiH
)に対する選択性が、ニッケル粉末よりはむしろギ酸ニ
ッケルニッケル促進剤源として使用するとき、低くなる
ことを示す。結局、ギ酸ニッケルの使用はより高いメチ
ルトリクロロシランを生戊する。2つの別々の実験をこ
の実施例において要約する。両者の実験は反応器Bにお
いて実施した。
実験5A 42.5gの塩化第一銅粉末C−2、および850gの
Si−3(7)混合物を窒素(2.5ff/分、1気圧
)の流動化の下に320℃に加熱した。次いで、塩化水
素気体<2.5Q/分、1気圧)を30分間導入した。
集めたクロロシランの合計量は108.6gであった。
反応は1.1/分の水素および1.4Q/分の塩化メチ
ルの混合物を使用して325±2℃、30psigにお
いて実施した。反応の間、ある量のニッケル粉末および
ケイ素Si−3を時間の間隔で添加した。そのように添
加した量を表15に示す。反応生成物を毎時に集め、未
反応の塩化メチルの蒸発後、ガスクロマトグラ7イーに
より分析した。反応は21時間続けた。
表16は毎時の試料の組戊および関連する速度および選
択性の値を記載する。ケイ素の試料Si−3および触媒
C−2から構或した活性化ケイ素は50容量%の塩化メ
チルー水素に対して325〜330’Cx 30ps 
igにおいて、添加したニッケル粉末の不存在下に、未
反応性であったことは、注目するに値する。表16のデ
ータが示すように、0.1−1重量%のニッケル粉末を
添加すると、毎時の反応生戒物中のメチルクロロヒドロ
シランの合計の濃度は50重量%より大きく、MeSi
H/D比は一般に2より大きく、そしてメチルトリクロ
ロシランの濃度は一般に20重量%より小さい。実験5
Aにおける0.1−0.2重量%のニッケル粉末の添加
(試料7〜10、表16)は、メチJレクロ口ヒドロシ
ランに対する最高の選択性を与えた。
表15:実験5Aおよび5Bにおけるニッケル促進剤お
よびケイ素の毎時の添Siの添加   Ni粉末の添加 (gm)   .   (gm) 40 l7 l4,3 l5 0 14.1 10.4 10.6 lO.6 11.2 10.4 10.8 11.2 30.1 0 0 0 0 0 0 反応器内のSi (gm) 824.48 859.19 873.17 884 .31 895.56 891.58 900.98 906.87 913.89 919.82 925.56 929.44 934.16 937.97 960.60 951.04 942.78 935.80 928.17 922.17 917.08 Niの添加 CWt.%) 0.099 0.097 0.10 0。10 0. 10 0.14 0.19 0.19 0. 18 0.45 0.45 0.45 0.45 0.99 0 0 0 0 0 0 Siの添加 25 20 20 14.3 10.5 11.0 20.4 l2.5 12.1 10.1 10.1 13.3 実験5B Ni(OOCH)zの添加   反応器内のSi(g+
n)         ム唖 766.73 2.5        785.36 2.5        801.50 2.5        818.33 2.5        829.03 2.5        836。04 2・5        844.25 5. l        362.095.3    
    867.83 5.0        869.61 5.0        868.73 5.0        867.88 5.5        871.55 Niの添加 (Wt.%) 0. 10 0.099 0.096 0.095 0.095 0.094 0.l9 0.l9 0.l8 0.l8 0.18 0.20 表16=実験5Aの毎時の試料の組戊 時間   TC     DM へQ   塾!   塾! 1     34.03     5.512    
 18.92     9.133     18.8
5     9.404     17.35    
 9.185     14.85     9.35
6     11.67    10.387    
 4.45    15.748     5.11 
   14.089     a.8s    13.
5810     5.17    13.571  
   6.00    11.422     5.6
0    10.653     7.93     
9.734     4.32     9.365 
    2.10    11.016     2.
76    12.877     3.87    
13.858     4.59    13.219
     4.69    13.1220     
5.53    13.6121     5.53 
   13.11MD wt.% 37.55 42.30 42.70 42.37 41.72 43.20 46.26 45.31 45.29 45.59 40.44 38.74 36.49 35.51 30.67 98.75 41.46 41.81 41.65 41.98 41.82 M Wt.% l.75 t.at l.29 1.7l l.79 l.85 l.62 1.72 l.60 1.90 1.70 l.69 1.33 l.43 l.24 l.37 l.47 l.39 l.74 L.56 1.59 T Wt.% 6.59 12.54 12.50 12.18 12.38 11.99 11.87 13.90 14.27 12.82 15.79 16.71 18.82 19.36 20.27 17.06 15.23 15.67 15.11 15.51 16.10 D MIL.% 14.57 15.50 15.26 17.21 19.91 20.91 20.06 19.88 21.41 20.95 24.65 26.61 28.71 30.02 34.71 27.19 24.12 23.33 23.69 21.81 22.05 MeSiH Wt.% 43.06 51.43 52.10 51.55 51.0? 53.5g 62.00 59.39 58.87 59.19 51.86 49.39 46.22 44.87 41.68 51.62 55.31 55.02 54.77 55.59 54.93 MD/DM 6.82 4.63 4.54 4.62 4.46 4.l6 2.94 3.99 3、34 3.36 3654 3664 3.75 3.79 2.79 3.01 2.99 3.l7 3.18 3.09 3.l9 MeSiH/D 2.96 3.32 3、41 3.00 2.57 2.56 3.09 2.99 2.75 2.82 2.IO 1.86 1.61 1.50 ■.20 1.90 2.29 2.36 2.31 2.55 2.49 速度 %Si/hr O,63 0.35 0.35 0.39 0.44 0.53 0.50 0.39 0.51 0.59 0.7l 0.65 0.79 0.80 1.00 0,87 0.74 0.82 0.65 0,55 0.47 失l畳L旦 この実施例において使用するための無水ギ酸ニッケル(
N i  (O O C H) z)は、ピルクムシャ
ウ(Bircumshaw)およびエドワーズ(Edw
ards)(Jour.Chem.Soc.、p.18
00 (1950))に従い、炭酸ニッケルおよびギ酸
から調製した。脱水は生の沈澱をアセトンで洗浄し、そ
してそれを16時間真空(lO−5トル)することによ
って実施した。乾燥した固体の化学分析は31.60重
量%のNiを示しt;。式N i (OOCI{) !
について計算したニッケルの含量は31.77%である
この実験の活性化ケイ素は、800gのケイ素Si−3
、および40.9gの塩化第一銅C−2の混合物を窒素
C2.5Q/分、1気圧)の流動化の下に325℃に加
熱し、次いで窒素をMCIで置換することによって作っ
た。HCIの流れを30分間続けた。集めたクロロシラ
ンの重量は160.4gであった。
反応はl.i/分の水素および1.i/分の塩化メチル
の混合物を325±2℃、30psiHにおいて13時
間実施した。反応器に時間の間隔で添加した、無水ギ酸
ニッケルおよび65×150メッシュのケイ素Si−3
の量を、表15に報告する。上の実施例5を記載するよ
うに、毎時の試料を集め、そして分析した。
表17は、毎時の試料の各々の組戊、選択性および速度
を記載する。1〜7時間の間、ニッケルの添加は反応器
内に含有されるケイ素のO.1重量%であり、その後、
すなわち、7〜13時間は0.2重量%であった。デー
タが示すように、表l7のM e S i HおよびM
eSiH/Dの値は一般に表l6の1−10時間のそれ
より低い。ギ酸ニッケルの使用は、また、同一の等価重
量のニッケル粉末を使用して観測されたものよりも低い
(CH,) ,S i HC 1 (DM)および高い
CH.SiC1m(T)を生じた。事実、表17の毎時
の試料中のCH3SiC+3の濃度は一般に20重量%
以上であった。
表17:実験5Bの毎時の試料組成 時間   TC     DM 色7)    Wt.%   wt.%1     3
0.20    2.752     23.94  
  3.343     26.22    3.39
4     24.54    3.985     
21.30    4.586     15.51 
   5.547     15.64    4.8
38     7.56    11.019    
 5.81    10.7210     7.27
    10.4611     5.76    1
0.1012     5.02    10.031
3     4.14     9.33MD Wし% 22.49 30.30 27.16 27.22 27.27 27.74 26.55 46.10 39.57 36.51 37.94 34.54 30.30 M Wt.% 2.69 l.20 1.04 l.06 1.l5 l.48 l.32 0.43 0.52 0.52 0,42 0,56 0.68 T 111.% 8.l2 20.25 28.83 24.08 24.45 25.93 26.28 19.1G 22.86 23.82 24.23 26.28 28.43 D Wt.% 33.75 20.97 18.36 19.12 21.25 23.80 25.38 15.80 20.52 21.42 21.55 23.57 27.12 MeSiH Wt,% 25.24 33.64 30.55 31.20 31.85 33.28 31.38 57.10 50.29 46.97 48.04 44.57 39.63 MD/DM 8.l8 9.07 8.01 6.84 5.95 S.Ot 5.50 4.l9 3.69 3.49 3.76 3.44 3.25 MeSi}I/D O.75 1.60 1.66 1.63 1.50 l.40 l824 3.62 2.45 2.19 2.23 l.89 l,46 速度 %Si/hr 0.83 0.49 0.40 0.44 0.42 0.33 0.30 0.78 1.19 1.26 1.26 1.11 1.10 実施例6 この実施例は、活性化ケイ素中のすべての粒子を通して
分布した約60ppmのクロムを含有するケイ素の使用
から得られる、メチルクロロヒドロシランに対する高い
選択性を例示する。
験6Aおよび6B 2つの実験をこの実施例において要約する。両者は反応
器Bにおいて実施した* 60ppmの容積クロム濃度
を含有する、ケイ素の試料Si−1を実験6Aにおいて
使用し、そして7.9ppmのクロムを含有するSS−
4を使用した。両者の場合において、塩化第一銅触媒C
−6を使用した。
実験6Aおよび6Bに関連する使用した試薬の量および
他の実験条件を表18を記載する。実験6Aおよび6B
におけるケイ素の活性化の手順および実施は、それぞれ
、実験4Aおよび4Bに前に記載するものと同一であっ
た。
表18は、また、2つの実験の間に集めた毎時の試料の
平均の毎時の組或および選択性を記載する。データが示
すように、60ppmのCrを有するケイ素の試料(実
験6A)は72.65重量%のメチルクロロヒドロシラ
ン(MeSiH)を与え、これに対して7.9ppmの
Crを有するもの(実験6B)は同一反応条件下に54
.80重量%(MeSiH)を与えた。MeSiH/D
比は前者の試料について4.5〜5.0であり、そして
後者について1.7〜2.0であった。しかしながら、
より低いCr含量のケイ素試料はジメチルクロロシラン
、(C H s) zs i H C 1に対してより
選択性であった。これは実験6Bについてより低いMD
/DM値において反映された。
一般に、少なくとも60重量%のメチルクロロヒドロシ
ランに対する選択性は、反応を50/50容量%の水素
一塩化メチルを使用して実施したとき、30 〜150
0ppmのCrを含有するケイ素試料を使用して実現さ
れた。
表18: 6A−6Bの反応条件および反応の性能H! 実験 Si 触媒 厘度℃ 匡左匹h lit/Ilin 6A 900g■ 45.1gm 310 30 1.25 S+−1 C−7 6B 9001m 45gm 312±2 30 2.17 St−4 C−7 CH3C1 1it/+*in 12.66± 1.10 DM It.% 59.99± 0.84 MD Wt.% 15.85食 0.10 D Wt.% 72.65± 1.90 Mes i H Wt.% 4.58± 0.05 MD/DM 4,74± 0.52 16.84± 37.96+ 29.81± 54.80先 1.84* 2.26± 0.82 0.80 1.40 1.25 0.13 0.12 実施例7 この実施例は、亜鉛と同様に、アンチモンがメチルクロ
ロヒドロシラン(MeSiH)の選択的合成を阻害する
ことを示す。
反応器Aに290gのSi−5を供給し、窒素(112
/分)の流動化の下に325℃に加熱した。
次いで、同一速度のHCIで窒素を置換し、そして30
分間維持した。温度は333℃に増加した。
12gの銅触媒C−1,およびlOgのケイ素Si−5
の混合物を溜から添加した。HCIの流れをさらに15
分間続けた。窒素(600ml2/分)を窒素と置換し
、そしてメチルクロロヒドロシラン(MeSiH)の合
戊を再開した。合計72.3gのクロロシランをMCI
の活性化したから集めた。
メチノレク口ロヒドロシラン(MeSiH)の合戒の間
、0.5gの触媒C−1+0.5gのケイ素S i−5
を反応の塊に2時間毎に溜から添加した。第7時間後、
添加剤をO.IgのSbCls;0.5gのケイ素Si
−5に変え、そして反応を20ppm以下に維持しなく
てはならない。
さらに2時間続けた。反応温度は実験の間330±2℃
であった。
表19は、9つの集めた毎時の試料についての組戊およ
び反応のパラメーターを記載する。sbC l3(反応
器内のケイ素に基づいて370ppmのSbCI3およ
び197.5ppmのsbに等しい)の添加は、メチル
クロロヒドロシラン(MeSiH)に対する選択性を効
果的に破壊し、そして反応速度を減少させた。ジメチル
ジクロロシラン、メチルトリクロロシランおよびメチル
クロロジシランの形或は増大した。
使用したアンチモンのレベルは、ジメチルジク口ロシラ
ンの形戊を促進するために先行技術(米国特許第4.6
56.301号)において教示されている範囲内である
。添加したアンチモンの金属または化合物の不存在下に
実施した前の実験と一緒に、この実施例が示すように、
活性化ケイ素中のアンチモンの濃度は、メチルクロロヒ
ドロシラン(MeSiH)に対する高い選択性および高
い反応速度を同時実現できるようにするためには、表l
9:実施例7で毎時に集めた試料の組戊時間   TC
     DM     MD     M     
 TQリ   Wt.%   Wt.%   Wt.%
   Wt.%   Wt.%1     27.39
    9.44     44.33    1.8
7     2.192     0.98     
18.77    40.33    4.03   
  3.933”’   (L29     16.3
7    35.15    4.04     8.
034           16.84    30
.16    5.58     7.465(’l−
15.34    27.04    4.90   
  8.506           13.69  
  22.03    5.85     8.977
           15.14    24.32
    4.89     9.278”’−5.82
    10.77    5.05     16.
189°’−1.75     7.19    4.
39     14.74(a)  0.5g C−1
+0.5g Si−5を期間の開始に加えた。
(b)  メチルクロロジシランはSbCI3の添加後
、すなわち、4に生或した。
D Wt.% 14.78 31.94 36.06 39.93 44.23 49.36 46.28 61.45 68.43 MeSiH wt.% 53.77 59.10 51.52 47.00 42.38 35.72 39.46 61.59 8.94 MD/DM 4.70 2.l5 2.l5 l.79 1676 1.61 1.61 l.85 4.l1 MeSi}I/O 3.63 1.85 l.43 1.18 0.96 0.72 0.85 0.27 0.13 速度 %Si/hr O.68 0.39 0.92 0.68 1,12 0.90 1.14 0.36 0.30 #8において0.75G%および#9において3.50
vt%の添加後実施例8 この実施例は、直接合戊の生戒物中のジメチルクロ口ヒ
ドロシラン、(CH3) !S i HC Iの含量を
、メチルジクロロヒドロシラン、CH.SiH C l
 2のそれに関して、高い純度のCaS i2を活性化
ケイ素に添加することによって増加することができるこ
とを示す。
2つの実験をこの実施例において要約する。両者は反応
器Aにおいて、実施例IAに記載する手J[Jこ従い、
300gのケイ素Si−1、および25gの触媒C−2
を使用して実施した。各場合において、反応は329±
2℃において、カルシウムケイ化物の添加前に、CHs
C 1 (5 2 8mQ/分)およびHz(548m
<1/分)の混合物を使用して5時間実施した。
実験8A 99.5%の承認された純度のCaSiz(Cerac
,inc.)をX線回折により分析し、モして99±1
重量%であることが分かった。この試料は、また、0.
1重量%のAtおよび0.08重量%のFeを含有した
。20gのこの粉末(− 2 0 0メッシュの粒子サ
イズ)をlogの触媒C−2と混合し、そして第6時間
の開始に反応器に添加した。CaSi2の添加量は反応
器内のケイ素の7.5重量%となった。反応をさらに3
時間50.9容量%のH!−CH,CI混合物を使用し
て続けた。累積試料の分析は表19に示す。
実験8B CaSi.(商用銘柄、Elkem  Megals 
 Co.)をX線回折および重量分析により68±4重
量%であると分析された。この試料は、また、1.9重
量%のAtおよび2.0重量%のFeを含有した。20
重量のこの粉末+13gの触媒C−2を反応器に第6時
間の開始に添加した。
その時間にCaS isの添加量は反応器内のケイ素の
8.05重量%となった。反応をさらに5時間50.9
容量%のH,−CH,CI混合物を使用して続けた。累
積試料の分析は表19に示す。
表1941、また、カルシウムケイ化物の添加前に、実
験8Aおよび8Bにおいて集めた10の毎時の対照試料
の平均組戊を示す。データが示すように、7〜8重量%
の高い純度のCaS i2は20.1重量%の(CH3
) zs i HC l,すなわち、対照よりの約40
%の増加を与えた。対照的に、より低い純度のCaSi
2は9.55重量%の(CH,) ,S i HC +
、ほぼ対照に関して48%の減少を与えた。さらに、C
HsS i HC 1!に関する(CHs) !S i
 MC Iの形或は対照に比較して増加し、そしてMD
/DM比は減少する。この実施例が、また、示すように
、反応への添加剤の添加は、好ましくは、メチルクロロ
ヒドロシランに対する選択性を減少する元素(例えば、
A1、Fe)を実質的に含んではならない。
表l9:実験8Aおよび実験8Bについての分析選択性
および速度のデータCaS i zなし TC WL.% 実験8A Cerac CaSi. 実験8B Elkem CaSil DM Wt.% 14.15± 1.67 20.10 MD I1t.% 26.64± 4.53 24.15 M Wt−% 4.4l± 1.51 3.47 T Wt.% 6。22± 0.78 10.11 0.51 9.55 43.54 2.69 7.30 D Wt.% 48.58± 3.52 42.18 MeSiH It.% 40.79± 5.24 44.25 殿Z聾 1.90± 0.32 l.20 MeSiH/D 0.84± 0.20 l.05 速度 %Si/hr 0.63± 0.10 0.61 36.41 53.09 4.56 1.46 0.73 実施例9 この実施例は、塩化メチルー水素混合物の水素の含量が
、大気圧において、メチルクロロシランの直接合戒の選
択性および速度のバラメーターへおよぼす作用を明らか
にする。
実験9A〜9K 11の実験をこの実施例において要約する。各々は反応
器Aにおいて、、表20に記載する量のケイ素および銅
触媒を使用して実施した。実験IAのHCI活性化手順
を使用した。表20は、また、塩化メチルおよび水素の
流速および反応のパラメーターのデータを表す。実験の
間の平均の反応温度は328±3℃であった。
実験9A〜9Hは、<23ppmのスズ、く2ppmの
亜鉛、および50ppmのニッケルを含有する活性化ケ
イ素を使用して実施した。水素の含量の増加は、メチル
クロロヒドロシラン(MeSiH)に対する選択性を増
加させた。事実、重量%のMeSiH対容量%のH.の
プロットはS字形であり、急速なM e S i Hの
増加の領域は40〜60容量%のH,であった。これら
の条件下に実施した反応は不安定な反応の性能を示すよ
うに思われる。なぜなら、水素の含量の小さい変化は生
成物の組成の大きい変化を生ずるからである。
60容量%より大きい水素の含量はより安定な選択性の
値を与えるが、水素の相対的モル転化は水素の流れの増
加とともに減少した。さらに、反応速度の鋭い減少は5
0容量%以上の水素において起こった。ほぼ50容量%
のHS(実験90および9D)において、塩化メチルの
転化は約11モル%であり、そして水素の転化は約2モ
ル%であった。
実験9■〜9Kにおける活性化ケイ素の各々は、18p
pmのN i11 5 p p mのSn,およびl5
ppmのZnを含有した。表20が示すように、水素の
含量はこの活性化した塊を使用する直接合戊の速度に本
質的に影響を及ぼさず、そしてメチルクロロヒドロシラ
ン(MeSiH)の変化は48〜64容量%のH,の間
で起こらなかった。しかしながら、メチルクロロヒドロ
シランに対する選択性実験9A〜9Hにおけるより低か
った。スズの望ましくないレベルの存在は、(CH3)
25iHclの形戊に主要なマイナスの作用を及ぼした
表20=実験9A−9Kの反応条件および結果実施例9
      9A    98    9Cケイ素  
   Si−5   Si−5   Si−5300g
    300g    300g触媒       
25g    24g    25gC−I    C
−I    C−2 823    700    528 195    548    548 19     44     51 2.34±  9.73k16.02量0.12   
 0.96    2.179.75±  18.96
±  28.94±0.80    2.57    
2−606.49±  6.401   4.93±0
.29    (123    (L4813.81士
  9.06士  5.64±0.79    0.9
9    0.5467.62±  55.64±  
44.16±1.04    2.38    4.0
112.09±  28.691   44.96±0
.85    3.53    4.490,18± 
 0.52±  l.02±0.02    0.09
    0.104.17±  1.95±  l.8
2ま0.35    0.0?    0.171.0
8±  0.98±  0.96±0.01    0
.09    0.06MeSiH wt.% D  wL% CH3Cl ml/min H. ml/sin Mol.% H, DMwt.% T  vt.% M  wL.% MDwt.% MD/DM 速度%Si/hr MeSiH/D 9D Si−5 300g 24g c−t 615.8 653.5 52 17.76± l.66 32.481 6.08 4.3l± 0.59 6.76± 2.02 38.66& 5.00 50.24先 ?.11 1.35± 0.42 1,83± 0.27 0.99± 0.59 9E Si−5 300g 50g c−1 278 653.5 68 22.10± 2.22 46.22± 6.26 1.94± 0.30 4.25f l.60 25.39量 6.49 68.32± 8.23 2,86± 0.77 2。09± 0.l6 0.47± 0.08 9F Si−5 300g 25g c−1 228 790 78 21.23± 0.88 46.64± 1.51 2.85± 0.08 2.92± 0.20 26.00± 1.92 67.87± 2.38 2.63± 0.34 2.20± 0.03 0.43± 0.06 9G Si−5 300g 25g C−1 228 790 78 21.33th 1.42 48.28先 1,73 2.58先 0.l2 3.04先 0.39 24.62* 2.93 69.61± 3.13 2.86± 0.46 2.27± 0.08 0.48± 0.0l 9H Si−5 300g 24g C−1 175 790 81 22.78± 0.67 46.71± 1.01 3.36± 0.20 3.45± 0.29 23.18± 1.11 69.49± 1.49 3.Ol± 0.20 2.05± 0.05 0,34± 0.03 9■ Si−1 246.9g 3.1g C−4 1013 472 32 7.44± 1.22 21.45± 1.79 2.87* 0.4l 11.97± 1,78 55.1?f 2.52 28.90± l.57 0.53f O.05 2.97± 0.70 1.13± 0.46 9J Si−1 246.9g 3. 1g C−4 764 708 48 9.50± 1.67 27.54± 3.90 2.72先 0.09 10.51& 0.55 49.33± 5,18 37.04± 5.56 0.77± 0.21 2.92± 0.l6 l.26± 0.l3 9K Si−1 246.9g 3. 1g C−4 534 944 64 10.71± 1.66 27.14± 1.80 2.67± 0.22 9.29± 0.68 so.os± 3.30 37.84 3.42 0.76± 0.12 2.58± 0.34 1.29± 0.26 実施例lO この実施例は、大気圧(Opsig)において40〜6
0容量%のH2を使用するとき起こり得る、メチルクロ
ロヒドロシラン(MeSiH)の生成における不安定な
反応の性能は、大気圧より高い圧力において反応を実施
することによって回避することができることを示す。
実験10A〜IOF 6つの実験は、すべて反応器Bにおいて実施し、この実
施例において要約する。実験は、触媒的に有効な形態で
、<2ppmのスズ、<15ppmのZn,および少な
くとも80ppmのニッケルを含有する活性化ケイ素を
使用して実施した。HClの活性化手順は実験2Dに記
載したものであった。塩化メチルおよび水素の流速は、
表2lに実験の数値の結果とともに記載する。平均の反
応温度は、実験1.OA% IOBおよびIOcにおい
て325±3℃であり、そしてIOD,IOEおよびI
OFにおいて329±2℃であった。圧力は31±lp
sigに保持した。
表21のデータが示すように、より高い反応速度はOp
s ig (実験9A〜9H)におけるより30psi
gにおいて実現され、そして再現性ある結果は50〜7
2容量%のH2をを使用して大気圧より高い圧力におい
て得ることができる。気体供給物中の水素の含量を増加
するときの速度の増加は、大気圧におけるより30〜6
0psigにおいて劇的ではない。実験10B(62容
量%のHi)において、塩化メチルの転化は28モル%
であり、そして水素の転化は2.8モル%であった。こ
れらの値はより低い水素の分圧において増加したので、
50容量%のH,(実験10D)において、それらは、
それぞれ、33モル%および4.5モル%であった。結
局、ケイ素、塩化メチルおよび水素のより効率よい利用
は1気圧絶対(Opsig)以上において起こる。
表21:実験10A− 触媒2 CH.CI, lit/win H,, lit/min 期間,hr. Vol,%H2 TCvt.% DMwt.% MDvt.% M vt.% T wt.% D vt.% MeSiH wt.% MeSiH/D MD/DM 速度,%Si/hr 815 C−1 40.8 1.40 1.40 7 50 2.54± 0.36 16.93± 1.33 32.03± 1.72 2.34± 0.37 11.43± 0.72 34.73± 2.78 48.96± 2.82 1.42土 0.20 1.90± (L 12 2.72± 0. 10 815 C−1 40.8 1.08 l.76 7 62 2.63± 0.37 19.34± 1.33 40.20± 1.25 3.22± 0.56 10.51th O.78 24.10± 1.75 59.54± 1.80 2.48± 0.24 2.09± 0.16 2.l4± 0.06 10Fの反応条件および結果 0.81 2.03 8 7l.5 l.40 l.40 l3 50 l.08 l.76 6 62 0.81 2.03 8 71.5 0.18 0.89 0.13 0.12 0.08 0.34 0.06 0.06 実施例11 この実施例は、CH.S iH.C I (DH)を含
有するメチルクロロヒドロシラン(MeSiH)の直接
合成を説明する。
実験11A−11G この実施例のすべての7つの実験は、反応器Bにおいて
、活性化ケイ素の粒子の床を流動化するために要求され
るより低い気体の流速を使用して実施した。実験(II
A−11G)の各々について、活性化した塊は炉内で9
80℃において、表22に示す量のケイ素および銅触媒
から調製した。
しかしながら、塩化メチルおよび水素との反応の直前に
、塊をHCIで300℃において反応器B内でエッチン
グした。形或したクロロシランをメチルクロロヒドロシ
ラン(MeSi}I)と別々に集め、そして秤量した。
表22は、塩化メチルおよび水素の流速、反応の温度お
よび圧力、実験の各々の期間および反応生成物の組成を
記載する。
比較のため、米国特許第3.445.200号(196
9手5月20日発行、Dunoguesら)に記載され
ているようにして、CH3SiHC I z (MD)
をヘキサメチルホスホルアミド(HMPA)とともに不
均化することによってCH.S i H zc I  
(D H)を調製し、そして生威物をGC,GC/Ms
,および29Si  NMRにより特徴づけた。GC/
MSは親のピークをm/e80に、基準のピークをm/
e  79(1つのHの損失)に、および次の追加の断
片を示した=m/e  78(Hjl子の損失)、m/
e  65(CH,の損失)およびm/e  4 5 
(C Iの損失)。
29  Si  NMHの共鳴は、−10.80ppm
(テトラメチルシランに関して)において説測された。
表22のデータが示すように、CH.SiH.CI !
 ( D H )は0−50psigおよび300〜3
50°Cにおいて固定床の反応器において観測された。
実験10A,IOc,IOF,およびlOGにおいて、
CH3S i H*C l (DH)の存在は毛管GC
/MSおよび充填したカラムのGCにおける塩化メチル
のピークの下がるへりにおける不完全に分解される肩の
観測によって確立された。
充填したカラムのGCによる定量的分析を可能とするた
めには、これらの実施例におけるCH.C1からのCH
3S ’I HzC I (DH)の分解能は不十分で
あっI;。GC/FT I Rを、また、使用して、充
填力ラムのG C J,: 8いて塩化メチルと同時に
溶離する戒分はほぼ2200cm−’  960cm−
’  910cm−’  680cm−’および510
cm−’においてSiHの振動を有することが示され 
Iこ 。
表22:実験10A−to 実験 ケイ素2 触媒2 温度゜C 圧力psig CH.CI , lit/min H2 , lit/min 期間,hr. Vol,%H2 DH wt.% TCwt.% DMwt.% MDwt.% Mwt.% Twt.% D wt.% MeSiH wt.% MeSiH/D MD/DM 速度,%Si/hr 11A Si−1 921.5 C−1 48.5 311±4 0 0.42 0.47 8 5l ネ 0.31 32.00 4.Ol 6.50 57.18 32.31 0.57 103 0.33 11B Si−1 783.6 C−1 41.2 307±1 20 0.42 0.39 8 49 5.94 1,35 3.82 43.93 2.19 8.10 34.76 53.69 l,55 11.50 0.47 11G Si−5 l382 C−1 73 307±1 30 0.73 l.08 8 60 * 3.34 14.82 50.50 l.59 12.42 17.33 65.32 3.77 3.41 l.96 * GCにおいてDHは塩化メチルから不完全に分離さr1
Fの反応条件および結果 11D Si−1 887.3 C−1 46.7 306±l 40 0.59 0.92 8 6 5.17 2.67 0.54 42.22 1.26 11.56 36.58 47.93 1.31 78 0.38 11E Si−5 l425 C−■ 75 329±4 40 0.71 1.33 8 65 0.79 1.19 3.06 33.49 l.39 15.68 44.40 37.34 0.84 10.74 2.33 11F Si−5 1425 C−2 75 355±4 50 1.00 1.08 4 51 本 0.24 10.88 36.97 3.29 9.30 39.32 47.85 1.22 3.40 0.95 11G Si−5 l425 C−2 75 346±3 50 1.00 1.08 4 5l * 0.35 1.85 32.69 2.97 10.19 51.95 34.54 0.67 17.67 1.36 tた。圧力は毛管GC/MSおよびGC/FT【Rによ
り示した。
実施例l2 この実施例は、メチルクロロヒドロシラン(MeSiH
)の直接合或の速度へのメチルクロロシラン(M,T,
D)の作用を増強することを説明する。この実施例の実
験は合計51時間、9日間にわたって、実施し、その間
、(CHs) !S i C1 2 (DI 、C H
sS I C I s (T)、(CH3)3SiCl
(M)およびそれらの混合物のある量を活性化ケ3素の
粒子の流動床中に間欠的に注入した。
250gのケイ素Si−6、および12.5gの触媒C
−6の混合物を反応器Aに供給した。追加の触媒または
触媒を反応器に実験の間に添加しなかった。この混合物
をアルゴン(Iff/分)の流動化下に350°Cに加
熱した。しばらくして、(CH3) !S i C I
t (D)を含有しかつ注射器ポンプに取り付けられた
注射器を、反応器の入口管に漏れないステンレス鋼のL
uerlok8取付を使用して取り付けt;。取り付け
の点は反応器の基部の支持フリットから10.16cm
(4インチ)離れたところであった。この点は、また、
塩化メチルおよび水素の入口より下流であって、流動床
中ヘのメチルクロロシラン蒸気の最大の輸送を保証した
。反応器の入口管を電気的に加熱し、そして断熱材で完
全に包装して、メチルクロロシランの蒸発を急速にかつ
完全にした。インラインの熱電対は蒸気の温度を記録し
た。反応器の温度が350゜Cに、そして入口の温度が
110℃到達しI;とき、水素(112/分)とアルゴ
ンを置換し、そして(C H s) !S i C I
 ! (D)の注入を開始した。保証時間において、合
計13.5gの(CHz)*SiCIz(D)を注射器
ポンプにより供給した。反応器から出る(C H 3)
 !S i C I !CD)の蒸気をドライアイス/
イソブロパノール冷却剤で凝縮した。しかしながら、多
少の(CHs)*Sicl,(D)がコンデンサーから
水素と一緒に逃げることが視的に覗察された。
メチルクロロヒドロシラン(MeSiH)の直接合威は
、反応温度が3 3 0 ’Cに到達し、そして気体の
流れが615ml2/分のCH3CIおよび?00mQ
/分のH,に変化した後、開始した.試料を毎時に集め
(23−24時間を除外する)、そして過剰の塩化メチ
ルを蒸発させた後、GCにより分析しI;。床の温度は
全体の実験の間330〜332℃に維持した。
実験の間および添加の間に注入した(CHs)sS i
C lx(D) 、CHxS iC Is(T)および
(CH3) 2S i HC 1 (M)の量を表23
に記載する。混合物を使用するとき(15−18時間、
23−24時間、29−32時間、35時間、40時間
、43時間)、表はまた混合物の組戊を示す。例えば、
15−18時間の期間、注入した混合物は86.4重量
%の(C}{s) !S i C 1■(D)および1
3.6重量%のC H IS i C l s (T)
を含有した。
表23は、また、定量的GC分析から計算した毎時の試
料の構戊成分の絶対重量を記載する。この表において、
試料の重量は、サンプリングの各々の間において回収さ
れた、メチルクロロシラン(M1TSD)、メチルクロ
ロヒドロシラン(MeSiH)、トリクロロシラン(T
C)および未反応の塩化メチルの合計の量を意味する。
表24は、毎時の試料の百分率組゛或および性能のパラ
メーターを記載する。生威物の重量は、直接合成の間に
実際につくられたメチルクロロシラン(M,T,D) 
、メチルクロロヒドロシラン(MeSiH)、トリクロ
ロシラン(TC)の重量である。それは、塩化メチルの
重量および注入された化合物の各々の重量を試料の重量
から引くことによって計算した。表24における値の計
算において、次の関係が試料中の成分の各々に適用され
ると考えた。
回収された量一注入した量+反応器において形威した量
一(床中に吸着された量十床において反応した量十蒸発
により損失した量) 吸着、反応、および蒸発による損失は、注入を実施しな
いときでさえ、起こった。別々の対照実験において注入
から回収されるメチルクロロシランのGCおよびGC/
MSの分析は、注入したメチルクロロシランの化学的転
移(trasformation)の検出可能な証拠を
示さなかった。
したがって、計算において、損失はほぼ一定でありかつ
無視できると推定した。回収されたものと添加したもの
との間の差は、直接合戊において形戊したもののそれで
ある。試料において回収された特定の化合物の重量が注
入した量より少ないとき、不足は前方に送られ、正味の
形戊が実現されるまで、引き続く試料から減じた。D,
M,およびTについて表24にはいるブランクは、欠乏
が存在する場合についてである。
表23および24に表すデータが示すように、メチルク
ロロシランの添加(5−8時間、l5一■8時間、23
−24時間、30−33時間、36時間、41時間、4
4時間)の間、導入した化合物の形或は抑制され、そし
てケイ素の全体の転化は減少した。また、生或物中のメ
チルクロロヒドロシラン(DM,MD,Me S i 
H)の百分率の増加が存在したが、形成したこれらの化
合物の絶対量は減少した。30−33時間の間、D+T
の注入は各時間の最初の30分に限定した。その場合に
おいて、添加の間の毎時の速度の減少は明らかでなく、
そしてすべての生戊物の正味の形成が存在した。添加の
最大速度は、実験の全体の間、0.1−0.15gであ
った。
DおよびT(15−18時間、23−24時間、30−
30時間)またはMおよびT(36時間、4l時間、4
4時間)の混合物は、注入前の値の2〜5倍である、注
入後の速度の増加を与えた。
メチルクロロヒドロシラン(MeSiH)の製造のため
の本発明の直接合戊法によりQpsigにおいて、この
実験で達威された高い速度(35時間において3.07
%のSiの転化/時間まで)は、先行技術において前例
がない。表23が示すように、増加した生或物のための
形或は前に注入した化合物に適用されないが、メチルク
ロロシランおよびメチルクロロヒドロシラン(MeSi
H)のすべてに適用される。しかしながら、(CH.)
!S i H C 1 ( D M)およびC HsS
 ! H C I ! (MD)は添加後減少すること
に注意すべきである(表24)。したがって、M e 
S i H / Dは1より小さいことがある。
また、データが示すように、MD/DM比は反応器に注
入されるメチルクロロシラン化合物の選択により制御す
ることができる。この比は、一般に、DまたはM+Tの
添加後〉2であるが、D+Tの添加後く2であった。
表23:実施例l2における消 添加剤 重回遷  一L− D       13.5 D 7.50 7.58 7.61 7.62 86.4%D l3.6%T 8.17 期間 min 60 60 試料 i 15.09 6.24 6.67 6.66 8.26 11.09 10.10 12.58 8.75 7.04 7.81 4.90 3.47 4.54 11.68 CH.Cl y− 1.796 0.858 0.870 0.511 1.324 1.857 0.297 1.478 1.021 0.608 0 . 865 0.739 0.596 1.405 8.02     60 ?.16     60 7.77     60 13.41 12.51 15.33 14.10 18.71 1.855 1.749 2 . 396 2.139 1.218 装加剤および試料の重量含量 D i 0.122 0.070 0.039 ,?一 0.973 0.939 0.929 0.905 0.51g 0.670 0.591 0.823 0 . 823 0.815 0.924 9.346 0.519 0.592 0.757 1− 2.520 1.576 1.930 1.626 1.322 1.553 1 . 37O L751 1.712 1.689 1.874 0.723 0.900 1.400 1.576 2一 0.238 0.273 0.311 0.390 0.090 0.145 0.203 0.281 0.309 0.327 0.354 0.267 0.108 0.117 0.223 1− 0.448 0.365 0.412 0.525 0.208 0.260 0.376 0.499 0.562 0.601 0.645 0.542 0.308 0.359 1.071 一一と一 8.994 2.159 2.218 2.665 4.798 6.607 7.265 7.747 4.324 3.000 3.149 3.022 0.896 1.530 6.648 0.120 0.945 0.940 1 . 099 1.287 1.639 1.781 1.725 1.222 2.188 2.735 0.304 0.318 0.414 0.422 0.748 1 . 193 1.136 1.473 1.260 1.976 7.331 6.643 8.606 6.805 10.393 2l 22 23−24   75.0%D 25.O%T 16.78 120 6.50   0.977 9.86   1.030 32.12   3.777 82.2%D 16.8%T 4.63 30 14.47 16.02 25.23 6.01 9.64 12.05 1.810 1.350 1.491 0.608 1.320 1.634 83.5%M 16.5%T 1.94    30 0.84    30 4.62    30 3.72 60 14.24 16.54 20.18 16.17 27.25 8、72 1.972 2.316 2.763 1.413 1.760 1.315 83.5%M 16.5%T 4.84 60 tt.at 10.50 13.10 10.83 13.05 1.498 0.772 1.652 1.048 1.650 0.814   1.398   0.231   0
.621    2.4581.130   1.96
1   0.338   0.928    3.47
42.586   4.195   0.758   
4。143   16.6611.538 1.892 2.632 8.871 1.149 1.262 2.146 2.884 3.999 1.721 2.146 2.056 0.433 0.540 0.923 0.180 0.246 0.287 1.738 1.874 3.171 0.600 0.854 1.245 6.805 7.480 13.014 2.030 3 . 925 5.566 1.584 1.862 2.177 2.069 3.087 0.987 2.500 2.860 3.370 3.147 5.180 2.339 0.356 0.422 0.462 0.411 0.755 1.766 1.424 1.637 2.331 1.910 3.214 0.942 6,44 7.442 9.077 7.220 13.254 1.371 1.325 1.392 1.715 1.784 1.917 3.116 2.762 3.402 3.148 3.646 0.526 0.207 0.23g 0.193 1.341 1.047 1.107 1.381 1.148 1.331 4.098 4 . 260 4.712 3.509 3.165 76.2% 23.8%M 6.37 60 15.56   2.163 21.53   1.182 8.12   1.000 10.44 10.25 10.13 12.19 11.43 11.89 18.87 1.265 1.168 1.287 1.716 1.275 2.197 0.909 2.155   4.254   1.276   1
.676   4.0362.513   5.604
   0.883   2.973   8.3751
.047   2.990   0.592   1.
773   0.7181.350 1.533 1.616 1.885 1.772 1.877 2.125 3.745 3.797 3.829 4.290 4.435 5.378 7.501 0.510 0.261 0.179 0.145 0.136 0.105 0.181 1.932 1.481 1.235 1.252 1.290 1.124 2−170 1.638 2.010 1.984 2.932 2.523 2.109 5.444 表24:実施例l2の毎時の生戊物組成D 86.4%D l3.6%T 4.30 5.38 5.80 6.l5 2.14 2,63 2.54 3.48 3.71 6.43 6.95 4.90 2.73 3.94 2.56 2.84 1.30 0.63 22.62 17.44 16.01 14.71 24.23 25.50 23.27 23.64 22.18 12.66 13.30 7.06 19.00 15.01 29.62 58.59 29.29 33.28 26.45 61.83 59.09 53.94 50.30 46.15 26.26 26.98 14.75 32.95 35.50 61.66 5.53 5.08 5.04 6.35 4.2l 5.52 7.99 8.07 8,33 5.08 5.09 5.44 3.95 2.96 8.72 l6 86.4%D I3.6%T 3.10 30.51 57.51 9.82 l7 86.4%D l3.6%T 3.60 26.10 47.89 8.83 l8 86.4%D 13.6%T 5.15 2.33 21.34 23 . 73 8.04 T D MeSiH 速度 10.42 6.77 6.73 8.54 9.73 9.89 14.80 14.34 15.15 9.35 9.29 11.0? 11.29 7.75 40.12 39.80 43.32 3.65 8.l9 46.66 45.34 61.68 32.81 38.78 81.21 46.73 49.29 41.16 86.06 84.59 77.21 73.94 68.33 38.92 40.2B 21.81 51.95 50.51 91.28 1.17 l.24 0.95 20.26 8.34 0.83 0.89 0.35 l.58 1.30 2.59 l,68 2.08 l.80 2.55 2.32 2,32 2.l3 2.08 2,07 2.03 2.09 l.73 2.37 2.08 0.43 0.52 0.57 0、55 0.22 0.27 0.26 0.36 0.38 0.62 0.68 0.47 0,28 0.40 0.28 2.16 88.02 1.89 0.34 4.58 12.60 73.99 5.87 l.83 0.39 8.14 36.43 45.07 l.24 1.11 0.53 l9 20 21 22 23−24  75.0%D 25.O%T 11.96 17.49 5.52 7.83 11.62 83.2%D 16.8%T 12.66 14.67 23.74 5.40 8.32 5.79 31 83.2%D l6.8%T 10.33 32 83.2%D l6.8%T 13.38 33 83.2%D l6.8%T 12.80 83.5%M 16.5%T 14.76 25.49 5.03 9.59 9.52 10.76 9.37 14.75 14.13 22.15 18.30 15.64 25.32 25.04 36.11 3.52 4.28 4.l8 4.32 6.52 12.15 12.90 11.09 16.12 13.81 21 .81 16.95 19.66 16.85 31.86 25.79 35.53 3.42 3.68 3.89 3.33 2.96 4.96 15.33 24.21 3.45 13.91 21.37 3.15 17.01 26.33 3.62 14.02   21.32   2.7912.11
   20.32   2.9619.64   46
.55 13.82   32.51 14.62   29.01 10.54 11.30 11.24 11.85 56.89 59.42 44.50 44.36 35.12 29.06 25.01 40.07 39.47 58.36 0.5l O.42 0.90 0.89 1.66 1.70 l.67 l.72 l.74 0.62 1.18 l.74 0.58 0.82 0.65 13.73 12.77 13.36 11.11 10.26 8.07 10.63 53.75 50.99 54.82 37.58 47.18 29.62 46.38 29.10 32.56 27.94 47.98 39.60 47.34 39.54 0.54 0.64 0.5l l.28 0.84 1.94 0.85 1.58 l.32 l.57 2.55 0.62 0.64 0.69 l.20 11.18 50.39 35.28 0.70 l,54 1.55 12.14 40.90 43.34 1.06 1.55 1.53 12.94   48.93   35.34    
0.72   1.52    1.7012.61 
  52.00   32.43    0.62  
 1.68    3.076.53   27.28
   66.19   2.43    2.37  
  0.6610.92   42.75   46.
33    1.03   2.35    1.22
11.63   44.74   43.63    
0.98   1.98    1.2383.5%M 16.5%T 11.21 9.59 9.26 76.2%T 23.8%M 12.12 19.47 4.76 6.73 7.67 8.69 10.47 10.16 10.59 17.96 15.30   30.35 18.60   32.83 20.70   39−37 17.78   35.10 12.91   28.79 22.02   62.88 20.05 19.97 18.60 17.71 17.45 17.72 11.83 55.62 49.49 44.0? 40.96 43.67 50 . 77 41.76 0.29 l.38 l.33 0.99 1.01 12.32   42.03   45.65    
1.09   1.98    1.4611.97 
  36.59   51.43    1.41  
 1.77    1.295.75   34.18
   60.07    1.76   1.90  
  1.2913.82   33.30   52.
88    1.59   1.97    1.67
15.27   43.03   41.70    
0.97   2.23    2.6615.10 
  84.90    5.62   2.86   
 0.734.34 14.21 11.95 12.70 10.61 15.09 24.23 26.20 22.83 27.99 24.85 19.91 30.31 75.67 96.46 62.67 58.67 61.12 68.49 53.59 3.l1 2。65 2.75 2.l0 2.46 3.44 1.77 2.77 2.48 2.37 2.3l 2.50 2.87 3.53 実施例l3 この実施例は、(CH.) 3S i C l (M)
および/またはC H3S i C l s (T)を
>0.1g/分の速度で、本発明のメチルクロロヒドロ
シラン(MeSiH)の流動床の直接合戒に注入するこ
とIこより得られる利益を明らかにする。
特記しない限り、この実施例の2つの別々の実験は実施
例l2に記載する方法で反応器Aにおいて実施した。実
験13aにおけるメチルクロロシランの注入速度の範囲
は、0.2〜0.9g/分であった。反応温度は331
±2゜Cであった。実験13Bにおいて、添加速度はほ
ぼ2g/分であり、そして反応温度は355±2℃に保
持した。
実験13A 250gのケイ素S1−6、および12.83g/触媒
C−6を反応器゜に供給し、そしてアルゴン(112/
分)の流動化下に350℃に加熱しI;。
次いで、CH,C I  (6 1 5m12/分)お
よびH!(508mQ/分)をアルゴンと置換した。同
時に、CH3S i C l m (T)を注射器ポン
プから供給し、そして100℃に保持された反応器の入
口ライン内で蒸発させた。合計15.3gのCH,S 
s C I s ( T )を次の1時間で0.26g
/分の平均速度で注入した。370℃までの発熱は、注
入の間に起こり、30分間続いた。最初の毎時の試料を
コンデンサーから取り出した後、反応器の温度を330
℃に減少した。この温度(±2゜C)を実験の残りの3
2時間の間維持した。
表25は、実験の間および添加の間の他の時間に注入さ
れた、CH3S iC Is(T)および(CH3) 
as i C l (M)の量を記載する。試料中に存
在する化合物の各々の絶対重量を、まt;、表25に報
告する。毎時の生成物混合物のm成および性能のパラメ
ーターを表26に要約する。
実験38B 250gのケイ素Si−6、および12.8gの触媒C
−6を、反応器Aにおいてアルゴンとともに、実施例l
2におけるように、350゜Cに加熱した。反応の前に
、床を350゜Cにおいて48時間流動化した。C H
 3C I ( 6 1 5 mQ /分)、H2(5
08mff/分)およびC HxS i C l s 
(T)の注入をすべて同時に開始した。19.90gの
CH3S i C I s (T)を、lO分の注入期
間の間、加熱した反応器入口(128℃)中に送った。
注入の間および直後における入口ライン中の可視の液体
の不存在は、C Has i C 1 s (T)の急
速な蒸発および移送を実証した。反応器の温度は最初に
353℃であった。発熱はこの実験において観測されな
かった。
10分間のCHsS iC Is(T) 、20.2 
1gの第2パルスを、第2時間の間に適用した。表27
および28は、この実験の10時間の間のデータを記載
する。
表25−28のデータが示すように、>1%のSiの転
化/時間の直接合或の速度および有利な選択性(Me 
S i H>5 0重量%、MeSiH/D〉1)は、
メチルクロロシランの注入を30分以内に、好ましくは
20分以内に完結するとき、実現された。実施例l2の
結果を一緒にすると、また、これらのデータが示すよう
に、添加剤として( C H 3) 35 i.C 1
 (M)および/またはCH3S i C 1 , (
T)を使用することは、全体の反応の性能にとって有益
である。混合物において、(CH i) sS i C
 I (M)の含量はO.OOlt量%程度に低くある
ことができるが、好ましくはlO〜30重量%である。
そのうえ、C H s’S i C I s(T)を使
用するとき、頻繁な間隔で(実験室の研究において1〜
10時間)添加を反復して、経済的に価値に劣る生戒物
のC H 3S i C l 3 (T)の形成を10
重量%以下に抑制することは、より高い価値の生或物の
形戊に有利である。
この実施例において使用したメチルクロロシランの添加
の速度は、0.25g/分〜2.02g/分の範囲であ
った。より高い速度は商業的規模の実施のために望まし
い。事実、反応器からケイ素のすべてを完全に浄化する
までの気体の流れに対応する、添加の速度は有益である
。しかしながら、これらよりかなり低い添加の速度を用
いることが好ましい。この実施例の実験において使用し
た塩化メチルの流速およびケイ素の重量に基づいて、注
入期間の間、メチルクロロシラン(M,T.D)の添加
量は塩化メチルの重量の0.2〜2.0倍であるか、あ
るいは反応器内のケイ素の重量の0.001〜0.1倍
であると、計算することができる。
Co一〇一寸ロー一い 。−1=二二C:, Z e:, ;: :一I/)寸
Nロロω0マ〇 一”I :  0 0 (:) Cl c6 ’2 :
 c> ;トロCo一ロoONのト 會”I Ll”h : :”::s ニ二二二二二2言
1−〜一−一〜〜〜−2 軸≧附88整D8 幀 二66己6乙己己己己 ≦1=鷺=景婆誉念暮萼腎 の 卜Nロ寸0−ロ■C’JC’J エ巳1ニニニニニニ己己二二 コ=ノノ    αコ   0   ぐフ   Oク 
  Ll’)    Ll’)    CJ    (
”つ゛一=ド゜(N ev C”5 ”r C’J−“
゜0 ■CQCl t’−ω■ωN0の 0o一■一〇の(1)的の 一  の  N  の  ■  ω  寸  0  0
  の  のロタ cQ  寸 cQ(V)  守 り
 の 寸 で 寸8:1一 ご :”l = ” ” − ” ” ゜” ”〜Cl  
(O Co CQ (l Go C’J C%3 −1
 (N C)ロ 寸一cQLI′)cQ寸ロ のOC’)ロのトー一ロ一 一の■■ロU″)寸(’J Cl 一 〇−1品 4 品 に 品 品 畳 品 品 ニ,・1
=ニニc> cs c:; ”4 : CI ’400
    Co    00    cel    00
    o   eJ    C%J   ty   
 寸,, −1 (X? 4 (?  ; : 7 e
t9  Cl.;  ス ;実施例l4 この実施例は、メチルクロロシラン補助剤の効力のある
作用は、塩化メチルー水素混合物を使用して実現される
が、塩化メチル単独では実現されないことを明らかにす
る。
この実施例の実験は,250gのケイ素Si−6、およ
び13.5gの触媒C−6を使用して、実施例l2に記
載するようにして実施した。最初の19時間の間に、直
接合戒は塩化メチル(lQ/分)を使用し、そして( 
C H 3) 3S i C I (M)(l18、l
O時間)および(CH.)2SiCI2(D)(16時
間)を間欠的に注入して実施した。
次の12時間の間、Hz(508m(1/分)およびC
HsC l (6 1 5mQ/分)を使用し、かつ(
CHs)zs iC It(D)(2 1126時間)
およびCHsS i C l s (T)  (3 6
、43時間)を注入した。最後の1時間は、再び、塩化
メチル(lQ/分)単独を使用して実施した。注入した
メチルクロロシランの量および注入の期間を表29に記
載する。
表29〜30が示すように、塩化メチル単独(l〜19
時間)では、メチルクロロシランおよびメチルクロロヒ
ドロシラン(MeSiH)の直接合或は、反応器にl=
1.5g/分のパルス速度で(C Hj) 3S i 
C l (M)および(CHs)*S’c r . (
D)を添加したにもかかわらず、非常に劣って進行した
(速度く0.5%/時間)。第12時間に45容量%の
Hs−55容量%のCH.C1の導入および(C Hs
)xs i C 1 !(DXI −4 4g/分)の
注入は、すべての生戊物の形或を増加した。この改良さ
れた性能は、さらに(C H 3)2S i C 1 
g(D02 5時間)およびCH3SiC13(33、
41時間)の添加で、塩化メチルおよび水素の混合物が
反応戊分であるかぎり(45時間まで)持続した。l.
OQ/分で塩化メチル単独を再導入する(46−49時
間)と、最初の19時間の間で観測された低い速度に戻
った。 この実施例において、塩化メチル単独を使用す
る直接合戒を、(CH3) is s C I z (
D)に対する高い選択性およびその高い形戊速度に好適
である亜鉛およびスズの促進剤を使用しないで、実施し
た。
実施例lおよび実施例2において、これらの促進剤はメ
チルクロロヒドロシラン(MeSiH)の形或に好適で
はないことが示された。先行技術が教示するように、塩
化メチルを使用する直接合戊において、反応速度は塩化
メチルの分圧に直接比例する[デクッカ−(DeCoo
ker)、Ph.D  Diss.loc.cit.p
p.64−73;サドウスキ(Sadowski)ら、
Z.Anarg.Allq.chem.、Vol.44
3、p.189 (1978);ゴルプノフ(Gorb
unov)ら、Russ.Chem.Rev.、Vol
.43、p.291 (1974)]。
メチルクロロヒドロシラン(MeSiH)の直接合成の
この実施例において例示したように、より低い塩化メチ
ルの分圧を使用してより高い反応速度が観測されたこと
は、先行技術において前例を見ない。
表29=実施例l4の添加剤および試料の重量含量CH
,CI ”H!20 2l 22 23 24 添加剤vt.  期間 垂回歴 −L一  胆L M    15.50   15.0 M M D D 8.79 8.69 19.14 17.31 7.5 6.0 l4 l2 試料wt. 一L一一 21.17 6.Ol 5.Ol 3.6l 2.48 l.68 0.30 +2.71 1.16 9.55 i.ts 3.73 0.87 1.62 19.68 4.49 3.l6 2.24 2.07 23.09 7.l3 8.63 8.30 13.85 CI,CI i 3.116 0.902 0.719 0.525 0.339 0.077 0.024 2.216 0.1?3 0.684 0.154 0.169 0.063 0.092 3.214 0.226 0.118 0.212 0.339 2.879 0.478 0.922 0.996 0.079 l 0.239 DM l O.140 0.101 0.109 0.093 0.092 0.053 0.008 0.160 0.039 0.091 0.034 0.176 0.028 0.039 0.077 0.151 0.130 0.098 0.081 MD l 1.996 0.193 0.206 0.180 0.238 0.222 0.038 0.445 0.169 0.286 0.254 0.419 0.064 o.tto 0.303 0.184 0.142 0.128 0.110 M 一−と一 13.123 1.749 0.268 0.198 0.112 o.oso 0.008 8.746 0.043 7.670 0.066 0.254 0.029 0.050 0.256 0.214 0.150 0.080 0.063 T J− 0.734 0.471 0.605 0.574 0.425 0.380 0.0?4 0.365 0.224 0.310 0.212 0.649 0.166 0.346 0.496 0.885 0.795 0.618 0.418 D l 1.823 2.594 3.103 2.040 1.274 0.898 0.148 0.77f3 0.512 0.509 0.430 2.063 0.519 0.983 15.334 2.830 1.825 1.104 1.059 0.073 1.510 1.386 1.639 1 . 550 1.593 3.960 3.183 3.345 2.933 3.272 0.118 0.109 0.+80 0.180 0.368 0.605 0.533 0.617 0.611 4.295 14.018 +.441 2.030 2.030 4.170 7.42 22.02 19.50 11.5 24.03 l.25 2.77 2.38 6.l5 6.97 7.86 8.73 15.17 10.98 14.86 16.88 17.32 +6.99 16.63 15.44 19.31 12.49 18.20 19.28 19.66 6.37 l.27 0.29 0.28 −0.125   2.787   5.746   
0.651    7.305   7.4060.1
18−0.219   0.299   0.026 
   0.170   0.4190.067−0.4
01   1.213   0.054    0.2
75   0.7600.120−0.379   1
.101   0.041    0.195   0
.5440.734−1.080   2.181  
 0.123    0.475   1.5570.
671−1.220   2.897   0.123
    0.528   1.5311.011−1.
382   2.613   0.163    0.
652   2.0390.544−.  1.495
   2.842   0.203    0.877
   2.7691.846−0.772   1.7
48   0.065    9.469   1.2
701.519−1.780   2.947   0
.209    1.207   3.3181.79
1−2.447   3.965   0.291  
  1.675   4.6912.184−2.72
3   4.453   0.333    1.82
6   5.3612.094−2.782   4.
652   0.348    2.002   5.
4422.046−2.718   4.730   
0.340    1.877   5.2792.0
17−2.646   4.713   0.328 
   1.829   5.0970.954−2.5
11   4.799   0.324    1.8
14   5.0382.352−1.041   3
.283   0.058   10.736   1
.8401.478−1.835   3.827  
 0.142    1.622   3.5862.
226−2.641   5.143   0.228
    2.339   5.6232.574−2.
855   5.558   0.237    2。
437   5.6182.178−2.847   
5.709   0.236    2.676   
6.0140.946−0.490   0.99? 
  0.129    0.987   2.8210
.139−0.046   0.095   0.03
0    0.241   0.719・・・・・・・
・・・・試料は分析せず・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・.・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・試料は分析せず16.61 1.31 2.70 2,26 5.42 6.30 6.85 8.l9 3.86 8.25 11.39 12.87 13.22 13.07 12.78 12.67 6.22 9.39 13.64 14.27 15.12 5.42 1.13 0.75 16.78 19.34 14.84 16.77 19.94 19.37 20.18 18.26 20.03 21.57 21.48 21.16 21.04 20.80 20 . 70 19.82 16.73 19.54 19.37 20.01 18.83 9,03 4.O4 34.58     3.92 26.36    2.26 44.88    2.00 48.72    1.81 40.27    2.27 45.99    1.95 38.15    2.38 34.72    2.48 45.34    1.69 35.70    2.53 34.80    2.55 34.60    2.59 35.18    :).63 36.20    2.60 36.87    2.54 37.87    2.56 52.77    0.93 40.76    1.51 37.72    1.67 3B.95    1.66 37.77    1.56 18.38    2.38 8.40    2.67 試料は分析せず・ 試料は分析せず・ 43.97 15.00 10.17 8.63 8.77 8.38 9.52 10.71 2.06 18.20 21.32 37.04 28.11 24.07 28.75 24.31 29.77 33.83 32.94 40.20 41.17 41.65 41.15 40.40 39.87 39.75 29.57 38.19 41.24 39.38 39.78 52。Ol 63.57 51.36 45.70 59.72 65.49 60.21 65.36 58.33 52.98 65.37 57.27 56.28 55.76 56.22 57.00 57.57 57.69 69.50 60.30 57.09 58.96 56.50 27.41 12.44 l.23 2.l3 2.72 2.09 2.69 l.96 l.57 l.99 l.43 1.37 l.34 l.37 1 .41 l.44 l、45 2.35 l.58 l,38 1.50 l.42 0.53 0.20 2.06 l.36 3.02 2.9I 2.02 2.37 l.89 l.90 2.26 l.66 l.62 l.64 l.67 l,74 l.78 l.91 3.l5 2.09 l.95 l.95 2.Ol 2.04 2.08 l.63 0.l2 0.28 0.24 0.58 0.68 0.74 0.88 0.43 0.92 l.28 l.46 l.53 l.53 l.52 l.53 0.77 1.16 l.70 l.82 l.94 0.66 0.l3 0.03 0.03 本発明の主な特徴および態様は、 次の通りであ る。
l,一般式: R,H,S  i  Xc (1) の有機ハロヒドロシランを、活性化ケイ素を一般式: RX の有機ハライドおよび水素の混合物と触媒量の触媒と接
触させて高温において反応させて、選択的に製造するこ
とからなり、式中、 Rは約20個までの炭素原子を有するヒドロカルビル基
であり、 Xはハロゲン原子であり、そして a,をおよびCはlまたは2の整数であり、ただしa−
}−b+cの合計は4であり、ここで活性化ケイ素の床
中の次の金属原子の濃度は、次の通りである: (i)Zn%sをおよびCdは、個々にまたは合計、ケ
イ素の0.05重量%より少なく、(i i)Snはケ
イ素の0.01重量%より少なく、 (iii)Niはケイ素の約0.001〜約0.02重
量%であり、 (iv)Crはケイ素の約0.001−約0.06重量
%であり、そして (v)Cuはケイ素の約10重量%までである、ことを
特徴とする有機ハロヒドロシランの直接合戊法。
2、前記金属原子の濃度は、 (i)Zn%sをおよびCdは、個々にまたは合計、ケ
イ素の0.01重量%より少なく、(i i)Snはケ
イ素の0.005重量%より少なく、 (iii)Niはケイ素の約0.002〜約O.Ol重
量%であり、 (iv)Crはケイ素の約0.004より少なく、そし
て (v)Cuはケイ素の約0.05〜約3重量%までであ
る、 である上記第1項記載の直接合戊法。
3、前記金属原子の濃度は、 (i)Zn,SをおよびCdは、個々にまたは合計、ケ
イ素の0.005重量%より少なく、(i i)Snは
ケイ素の0.0005重量%より少なく、 (iii)Niはケイ素の約0.004〜約0.008
重量%であり、 (iv)Crはケイ素の約o.ooos−約0.Ol重
量%であり、そして (v)Cuはケイ素の約0.5〜約1.5重量%までで
ある、 である上記第1項記載の直接合成法。
4、Rはメチルであり、モしてXは塩素である上記第l
項記載の直接合成法。
5、前記触媒(V)は銅、銀、または銅一銀混合物の触
媒である、上記第1項記載の直接合戊法。
6、選択的に製造される前記有機ノ翫口ヒドロシランは
、R,SiHXおよびRSiHX.からなる混合物であ
り、ここでRおよびXは上記第1項において定義したと
おりであり、前記有機7%ライドは塩化メチレンであり
、前記触媒は銅触媒であり、そしてZn+Sb+Cdの
合計濃度はo.ooo8重量%より少なく、Snの濃度
は約o.ooo3重量%であり、Niの濃度は約0.0
018重量%であり、モしてCrの濃度は約0.006
重量%である、上記第1項記載の直接合戊法。
7、前記活性化ケイ素の床中に約1〜約10重量%のカ
ルシウム、マグネシウムまたは銅のケイ化物が存在する
、上記第1項記載の直接合或法。
8、選択的に製造される前記有機ハロヒドロシランは、
R !S i H XおよびRSiHX,からなる混合
物であり、ここでRおよびXは上記第l項において定義
したとおりであり、前記有機ハライドは塩化メチレンで
あり、前記触媒は銅触媒であり、そして前記活性化ケイ
素の床中に約2〜約8重量%のケイ化カルシウもが存在
する、上記第1項記載の直接合或法。
9、圧力は大気圧である、上記第l項記載の直接合戊法
10、圧力は大気圧より高い、上記第1項記載の直接合
成法。
11,Rはメチルであり、モしてXは塩素である、上記
第6項記載の直接合戊法。
l2、選択的に製造される前記有機ハロヒドロシランは
R2S iHX,RS iHX.およびRSiH,Xか
らなる混合物であり、ここでRおよびXは上記第1項に
おいて定義したとおりであり、前記有機ハライドは塩化
メチレンであり、そして前記触媒は銅触媒である、上記
第1項記載の直接合或法。
13、前記活性化ケイ素の床中に約2〜約8重量%のケ
イ化カルシウムが存在する、上記第l2項記載の直接合
戊法。
14、Rはメチルであり、モしてXは塩素である、上記
第12項記載の直接合威法。
l5、補助剤を前記活性化ケイ素の床中に(i)一般式
: H aS  i X * 式中、dは0〜3の値を有し、eは1〜4の値を有し、
モしてd+eの合計は4である、のハロシラン、または
(ii)一般式:R’+SiX4−r 式中、R′は1〜約6個の炭素原子を有するアルキル基
であり、モしてfは1〜3の値を有する、 の有機ハロシラン、または(i i i)上記第1項に
おいて定義した一般式: R.HbS iX−        (1)の群から導
入する、上記第l項記載の直接合戊法。
l6、前記補助剤はケイ素の活性化の間に導入される、
上記第15項記載の直接合或法。
l7、前記補助剤は直接合威反応の過程の間に活性化ケ
イ素中に注入される、上記第15項記載の直接合戊法。
l8、促進剤を前記活性化ケイ素中に導入し、前記促進
剤はニッケル、クロム、ロジウムおよびパラジウムの群
から選択される、上記第1項記載の直接合戊法。
l9、前記促進剤は活性化ケイ素の約0.002〜約0
。08重量%の濃度のニッケル原子である、上記第18
項記載の直接合或法。
20,前記促進剤は活性化ケイ素の約0.005重量%
までの濃度のカドミウム原子である、上記第18項記載
の直接合成法。
21,前記促進剤は活性化ケイ素の約1重量%までの濃
度のロジウム原子である、上記第18項記載の直接合或
法。
22、前記促進剤は活性化ケイ素の約0.5重量%まで
の濃度のパラジウム原子である、上記第18項記載の直
接合或法。
23、前記方法は固定床の反応器において実施する、上
記第12項記載の直接合戊法。
24、補助剤はジメチルジクロロシランである、上記第
15項記載の直接合戊法。
25、補助剤はメチルトリクロロシランである、上記第
15項記載の直接合或法。
26、補助剤はトリメチルクロロシランである、上記第
15項記載の直接合或法。
27、活性化ケイ素を、一般式: RX の有機ハライドおよび水素の混合物と反応させることに
よる、一般式: R −H bs i X −        ( 1 
)の有機ハロヒドロシランの直接合成法において使用し
、そしてケイ素および (i)個々にまたは合計、ケイ素の0.05重量%より
少ないZn,SをおよびCd,(ii)ケイ素の0.O
l重量%より少ないSn1 (i i i)ケイ素の約0.001〜約0.02重量
%であるNi、 (iv)ケイ素の約0.001〜約0.06重量%であ
るCr,および (V)ケイ素の約10重量%までであるCu,からなる
ことを特徴とする活性化ケイ素の組或物。
28、ケイ素および、 (i)個々にまたは合計、ケイ素の0.01重量%より
少ないZn,Sbj;よびCd,(i i)ケイ素の0
.005重量%より少ないSn, (i i i)ケイ素の約0.002〜約0.01重量
%であるNi1 (iv)ケイ素の約0.004より少ないCr,および (V)ケイ素の約0.05〜約3重量%までであるCu
, からなる上記第27項記載の活性化ケイ素の組或物。
29、ケイ素および、 (i)個々にまt;は合計、ケイ素の0.005重量%
より少ないZn%sをおよびCd,(i i)ケイ素の
o.ooos重量%より少ないSns (i i i)ケイ素の約0.004〜約0.008重
量2%であるNi, (iv)ケイ素の約0.0005〜約0.Ol重量%で
あるCr,および (V)ケイ素の約0.5〜約1.5重量%までであるC
u, である上記第27項記載の活性化ケイ素の組戊物。
30,Zn+Sb+Cdの合計濃度は0.0008重量
%より少なく、Snの濃度は約0.0003重量%であ
り、Niの濃度は約0.0018重量%であり、そして
Crの濃度は約0.006重量%である、ケイ素からな
る、上記第27項記載の活性化ケイ素の組戊物。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式: R_aH_bSiX_c( I ) の有機ハロヒドロシランを、活性化ケイ素を一般式: RX の有機ハライドおよび水素の混合物と触媒量の触媒と接
    触させて高温において反応させて、選択的に製造するこ
    とからなり、式中、 Rは約20個までの炭素原子を有するヒドロカルビル基
    であり、 Xはハロゲン原子であり、そして a、bおよびcは1または2の整数であり、ただしa+
    b+cの合計は4であり、ここで活性化ケイ素の床中の
    次の金属原子の濃度は、次の通りである: (i)Zn、SをおよびCdは、個々にまたは合計、ケ
    イ素の0.05重量%より少なく、(ii)Snはケイ
    素の0.01重量%より少なく、 (iii)Niはケイ素の約0.001〜約0.02重
    量%であり、 (iv)Crはケイ素の約0.001〜約0.06重量
    %であり、そして (v)Cuはケイ素の約10重量%までである、ことを
    特徴とする有機ハロヒドロシランの直接合成法。 2、活性化ケイ素を、一般式: RX の有機ハライドおよび水素の混合物と反応させることに
    よる、一般式: R_aH_bSiX_c( I ) の有機ハロヒドロシランの直接合成法において使用し、
    そしてケイ素および (i)個々にまたは合計、ケイ素の0.05重量%より
    少ないZn、SbおよびCd、 (ii)ケイ素の0.01重量%より少ないSn、(i
    ii)ケイ素の約0.001〜約0.02重量%である
    Ni、 (iv)ケイ素の約0.001〜約0.06重量%であ
    るCr、および (v)ケイ素の約10重量%までであるCu、からなる
    ことを特徴とする活性化ケイ素の組成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09124662A (ja) * 1995-08-17 1997-05-13 Wacker Chemie Gmbh ジメチルジクロルシランの製造法
JP2012513395A (ja) * 2008-12-23 2012-06-14 ダウ コーニング コーポレーション オルガノハロヒドロシランの製造方法
JP2013518813A (ja) * 2010-01-26 2013-05-23 ダウ コーニング コーポレーション オルガノハロシランの調製方法

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