JPH0662646B2 - メチルクロルシラン混合物からアルケンを分離する方法 - Google Patents

メチルクロルシラン混合物からアルケンを分離する方法

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JPH0662646B2
JPH0662646B2 JP4244571A JP24457192A JPH0662646B2 JP H0662646 B2 JPH0662646 B2 JP H0662646B2 JP 4244571 A JP4244571 A JP 4244571A JP 24457192 A JP24457192 A JP 24457192A JP H0662646 B2 JPH0662646 B2 JP H0662646B2
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methylchlorosilane
hydrogen chloride
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alkenes
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ヘフナー ベルトホルト
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Wacker Chemie AG
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メチルクロルシラン蒸
留の際にアルケンを分離する方法に関する。該アルケン
は、メチルクロルシランの直接合成の際に副生成物とし
て生じる。
【0002】
【従来の技術】銅触媒を用いて250〜300℃で珪素
および塩化メチルからメチルクロルシランを直接合成す
る際に、一般式:MexSiCl4-x(xは0〜4の値を
表し、Meはここでおよび以下でメチル基を表す)のメ
チルクロルシランのほかに少量のエチルクロルシラン、
種々のヒドロゲンシラン、特にMeyHSiCl3-y(y
は0〜2の値を表す)およびエチルジクロルシランEt
HSiCl2が生じる。更に、汚染物質として9個まで
の炭素原子を有する種々の直鎖または分枝鎖状のアルカ
ンおよびアルケンが生じる。該直接合成は、特にW.N
oll,第2版,1968年,Verlag Chem
ie,Weinheim,Kap.2.2に記載されて
いる。
【0003】メチルクロルシランは蒸留により分離さ
れ、かつ汚染物質が分離される。しかしながら、若干の
アルケンはその沸点によりまたは共沸混合物を形成する
ことによりこの方法では完全に取り出すことができな
い。一緒に運ばれるアルケン、特に分枝鎖状のアルケン
は、メチルクロルシランを加水分解して中間生成物また
は最終生成物を生じる際に塩化水素を可逆的に富化す
る。それから生じるクロルアルカンは、その高い沸点に
より生成物中に残留し、生成物を使用する場合に生成物
を加熱すると塩化水素を緩慢に遊離する。この塩化水素
は、たとえば縮合触媒として好ましくない反応を引き起
こす。
【0004】直接合成の最も好ましい目的生成物はMe
2SiCl2であり、該化合物は、加水分解および重縮合
により多くの官能性の基および構造を有するシリコンポ
リマーを形成することができる。
【0005】多くのシリコンポリマーの重要な品質特性
は、ポリマー骨格中の3官能性汚染物質の割合ができる
だけ少ないことである。使用されるMe2SiCl2の特
に頻度の多い3官能性汚染物質はMeSiCl3および
EtHSiCl2である。
【0006】これらの汚染物質は、多くの場合に連続的
に実施されるMe2SiCl2の蒸留の際にきわめて高い
分離効率を有する装置および設備を必要とする、それと
いうのも成分の沸点がわずかしか異ならないためであ
る。
【0007】作業方法および品質制御はガスクロマトグ
ラフィーにより監視する。しかしながら、EtHSiC
2含量の検出はきわめて困難である、それというの
も、GC信号はガスクロマトグラフィー法の最もよい評
価においてもトランス−3−メチルペンテンと重なるた
めである。直接合成のこのアルケン副生成物は、Me2S
iCl2とわずかに異なるその沸点にもかかわらず、蒸留に
よる分離がきわめて困難であり、しかもMe2SiCl2
フラクション中に富化する。第1表には、高価Me2
iCl2フラクションの最も重要な沸点および濃度の目
標値が記載されている。濃度は以下では常に重量で示さ
れる。
【0008】 第1表 シラン 沸点 濃度の目標値 Me2SiCl2 70℃ >99.9% MeSiCl3 66℃ <1ppm EtHSiCl2 71℃ <1ppm トランス−3−メチルペンテン 68℃ <1ppm 一緒に運ばれるアルケンの前記の妨害反応のほかに、ト
ランス−3−メチルペンテンはEtHSiCl2含量の
分析値を高める。それにより必要な蒸留の際の高い還流
比は、多くのエネルギを消費し、かつ装置の能力を制限
する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、メチ
ルクロルシラン蒸留の際にアルケンを取り出すことがで
きる方法を提供することであった。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
り、メチルクロルシラン混合物にアルケンの飽和に必要
な少なくとも化学量論的量の塩化水素を加え、かつその
際生じるクロルアルカンを蒸留により分離することによ
り、メチルクロルシラン蒸留の際にメチルクロルシラン
混合物からアルケンを分離する方法により解決される。
【0011】本発明による方法においては、ガス状に配
量される塩化水素の添加によりアルケンを高沸点のクロ
ルアルカンに転化し、該クロルアルカンを蒸留装置の適
当な位置で排出する。クロルアルカンはアルケンよりも
著しく簡単に蒸留により分離することができる。
【0012】本発明による方法においては、アルケンの
飽和に必要な化学量論的量の最高で4倍の塩化水素を加
えるのが有利である、それというのも、過剰の塩化水素
ガスを廃ガスとして蒸留装置のカラムから再び取り出さ
なければならないからである。多すぎる量の塩化水素に
より蒸留装置の分離効率は低下する。
【0013】従って、多くの過剰の塩化水素は、メチル
クロルシラン混合物を蒸留カラムに導入する前に、アル
ケンとの反応後蒸留装置から再び分離するのが有利であ
る。
【0014】蒸留装置に供給される塩化水素は、一般的
なメチルクロルシラン蒸留装置を損なわない、それとい
うのも、該蒸留装置はいずれにしても微量の塩化水素の
負荷にさらされなければならないからである。
【0015】塩化水素を加えたメチルクロルシラン混合
物中に溶解したアルケンがクロルアルカンに完全に反応
するために十分な時間を有するように塩化水素を蒸留装
置に供給するのが有利である。塩化水素の添加後および
クロルアルカンの分離前に少なくとも5〜50時間プロ
セスタンク内に混合物を滞留させるのが特に有利であ
る。完全な転化を保証するためには、蒸留装置の管内の
滞留時間はしばしば短すぎ、かつカラム内のメチルクロ
ルシラン混合物中の塩化水素の溶解度は低すぎる。
【0016】メチルクロルシラン混合物から3−クロル
−3−メチルペンタンとしてトランス−3−メチルペン
テンを蒸留により分離することが特に重要である。塩化
水素添加により、生じるクロル−3−メチルペンタンの
沸点33hPaで116.4℃を達成する。前記の高価
Me2SiCl2フラクションの純度基準は、本発明によ
るトランス−3−メチルペンテンの分離を用いると少な
いエネルギ費用で満足することができる。
【0017】
【実施例】図1により本発明による方法の有利な構成を
説明する。導管1を介して供給された、直接合成からの
塩化メチル不含の粗製シラン混合物を、塔頂でMe2
iCl2と、EtHSiCl2含量1ppm未満の低沸点
の成分を取り出し、底部で相当するMe2SiCl2と、
EtHSiCl2を含む高沸点の成分を取り出すように
してカラムAで分離する。カラムAの塔頂生成物は導管
3を介してカラムBに導かれ、底部生成物はMe2Si
Cl2から高沸点の成分を分離するために導管2を介し
て排出する。カラムB内でMe2SiCl2とMeSiC
3とから低沸点成分を導管4を介して取り出す。なお
アルケンを含有する底部生成物は、導管5を介してプロ
セスタンクCに導き、該タンクに導管6を介して塩化水
素ガスを供給する。プロセスタンクCの量により決定さ
れた滞留時間後、いまやクロルアルカンを有する、Me
2SiCl2とMeSiCl3とからなる混合物をカラム
Dに導く。カラムDでMeSiCl3とMe2SiCl2
より低沸点の微量の汚染物質とを塔頂生成物として導管
7を介して取り出す。底部生成物は、高沸点のクロルア
ルカンと一緒に回収されたMe2SiCl2を含有する。
この底部生成物は、導管8を介して導管1の粗製シラン
混合物に供給される。
【0018】塩化水素を添加せずに導管3,5および8
を介してトランス−3−メチルペンテンを含めたアルケ
ンの循環を形成する。それにより、カラムA内でのガス
クロマトグラフィーにより算定した、EtHSiCl2
に関する高められた値を生じる。
【0019】プロセスタンクCに導管6を介して塩化水
素を導入することによりアルケンは高沸点のクロルアル
カンに転化し、カラムAの底部で導管2を介して排出さ
れる。それによりカラムAで還流比を低下させ、底部お
よび塔頂生成物の排出を促進することができる。
【0020】以下の例では次のように定義する: a)参照記号は図1に関する。
【0021】b)炭化水素とはアルケン、クロルアルカ
ンおよびアルカンの合計であり、アルカンは微量でのみ
存在する。
【0022】c)取り出し量は塔頂生成物に関する。
【0023】例 例1(本発明によらない、塩化水素を使用しない例) カラムAをEtHSiCl2の底部濃度300ppm
で、塔頂生成物中の該成分の濃度が1ppmをこえない
ように連続的作業方法で作動させた。EtHSiCl2
濃度をガスクロマトグラフィー(FID検出器)により
測定した。このために取り出し量6.3t/hで還流量
140m3/hで還流比1:18を要した。カラムD内
で、塔頂および底部生成物中に炭化水素約500ppm
を生じ、該炭化水素は導管8を介してカラムAに部分的
に循環させることが必要であった。
【0024】例2(本発明による、塩化水素を使用した
例) 体積100m3および充填量50%を有するプロセスタ
ンクCに処理量1.5t/hで塩化水素ガス1m3/h
を供給した。それによりプロセスタンクC内のメチルク
ロルシラン混合物の滞留時間は約30時間であった。カ
ラムBの底部生成物は炭化水素約1000ppmを有し
た。圧倒的な割合の炭化水素がトランス−3−メチルペ
ンテンからなっていたので、塩化水素量は化学量論的に
必要な量の約2.5倍に相当した。
【0025】その後、カラムD内で塔頂生成物中に50
ppm未満の炭化水素を生じた。カラムAに還流される
底部フラクションは約1000ppmの塩素化炭化水素
および炭化水素を有した。カラムA内で、すでに還流比
1:7で還流量70m3/hおよび取り出し量8t/h
で塔頂生成物中のEtHSiCl2濃度1ppmを達成
した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるメチルクロルシラン混合物からア
ルケンを分離する方法を実施する装置の系統図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルント パヒャリー ドイツ連邦共和国 ブルクハウゼン ロー ベルト−コッホ−シュトラーセ 167

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メチルクロルシラン蒸留の際にメチルク
    ロルシラン混合物からアルケンを分離する方法におい
    て、メチルクロルシラン混合物にアルケンの飽和に必要
    な少なくとも化学量論的量の塩化水素を加え、その際生
    じるクロルアルカンを蒸留により分離することを特徴と
    するメチルクロルシラン混合物からアルケンを分離する
    方法。
  2. 【請求項2】 アルケンの飽和に必要な化学量論的量の
    1〜4倍の塩化水素を加える請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 塩化水素を加えたメチルクロルシラン混
    合物をクロルアルカンを分離する前にプロセスタンク内
    に少なくとも5〜50時間滞留させる請求項1または2
    記載の方法。
  4. 【請求項4】 トランス−3−メチルペンテンを3−ク
    ロル−3−メチルペンタンとして蒸留により分離する請
    求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
JP4244571A 1991-09-16 1992-09-14 メチルクロルシラン混合物からアルケンを分離する方法 Expired - Lifetime JPH0662646B2 (ja)

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DE4130790A DE4130790A1 (de) 1991-09-16 1991-09-16 Verfahren zur abtrennung von alkenen bei der methylchlorsilan-destillation
DE4130790.9 1991-09-16

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JPH05194553A JPH05194553A (ja) 1993-08-03
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DE (2) DE4130790A1 (ja)
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