JPH0781920A - 塩化水素の存在下での直接法高沸点成分のクロロシランモノマー類への接触転化 - Google Patents
塩化水素の存在下での直接法高沸点成分のクロロシランモノマー類への接触転化Info
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- JPH0781920A JPH0781920A JP6160071A JP16007194A JPH0781920A JP H0781920 A JPH0781920 A JP H0781920A JP 6160071 A JP6160071 A JP 6160071A JP 16007194 A JP16007194 A JP 16007194A JP H0781920 A JPH0781920 A JP H0781920A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 有機塩化物とケイ素の反応から生ずる高沸点
成分を高い転化率でモノシラン類に転化する。 【構成】 上記高沸点成分を、塩化水素と、２５０〜１
０００℃で、活性炭、アルミナに担持された白金、ゼオ
ライト、ＡｌＣｌ3 、ＡｌＣｌ3 であってカーボン、ア
ルミナ、及びシリカから選ばれる担体に担持されたもの
から選ばれる触媒の存在下に接触させる。
成分を高い転化率でモノシラン類に転化する。 【構成】 上記高沸点成分を、塩化水素と、２５０〜１
０００℃で、活性炭、アルミナに担持された白金、ゼオ
ライト、ＡｌＣｌ3 、ＡｌＣｌ3 であってカーボン、ア
ルミナ、及びシリカから選ばれる担体に担持されたもの
から選ばれる触媒の存在下に接触させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機塩化物をケイ素と
反応させて得られる高沸点成分を、より商業的に望まし
いモノシラン類に転化する方法に関する。この方法は、
前記高沸点成分を塩化水素と２５０℃〜１０００℃で、
活性炭、アルミナに担持された白金、ゼオライト、Ａｌ
Ｃｌ3 、並びにＡｌＣｌ3 であってカーボン、アルミ
ナ、及びシリカから選ばれる担体に担持されたものから
選ばれるものの存在下に接触させることを含む。
反応させて得られる高沸点成分を、より商業的に望まし
いモノシラン類に転化する方法に関する。この方法は、
前記高沸点成分を塩化水素と２５０℃〜１０００℃で、
活性炭、アルミナに担持された白金、ゼオライト、Ａｌ
Ｃｌ3 、並びにＡｌＣｌ3 であってカーボン、アルミ
ナ、及びシリカから選ばれる担体に担持されたものから
選ばれるものの存在下に接触させることを含む。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】本発明
方法に有用な高沸点成分は、有機ハライドを適当な触媒
の存在下にケイ素と反応させてモノシラン類を形成す
る、所謂「直接法」から得られるものである。この直接
法はＵＳ−Ａ２，３８０，９９５及びＵＳ−Ａ２，４８
８，４８７に記載されている。それは、オルガノハロシ
ラン類（即ち、モノシラン類）、例えばジメチルジクロ
ロシラン及びトリメチルクロロシランを形成する主な商
業的方法である。これらのオルガノハロシラン類は反応
性化合物で、種々の反応を経由して種々の有用なケイ素
含有化合物及びポリマーを形成する。オルガノハロシラ
ン類の主な商業的用途は、熱伝達流体、滑剤等であり、
更に加工されて、例えばシリコーンエラストマー、樹
脂、シーラント、及び接着剤を形成しうるポリシロキサ
ンポリマーの製造にある。
方法に有用な高沸点成分は、有機ハライドを適当な触媒
の存在下にケイ素と反応させてモノシラン類を形成す
る、所謂「直接法」から得られるものである。この直接
法はＵＳ−Ａ２，３８０，９９５及びＵＳ−Ａ２，４８
８，４８７に記載されている。それは、オルガノハロシ
ラン類（即ち、モノシラン類）、例えばジメチルジクロ
ロシラン及びトリメチルクロロシランを形成する主な商
業的方法である。これらのオルガノハロシラン類は反応
性化合物で、種々の反応を経由して種々の有用なケイ素
含有化合物及びポリマーを形成する。オルガノハロシラ
ン類の主な商業的用途は、熱伝達流体、滑剤等であり、
更に加工されて、例えばシリコーンエラストマー、樹
脂、シーラント、及び接着剤を形成しうるポリシロキサ
ンポリマーの製造にある。
【０００３】直接法を行うと望ましいモノシラン類の製
造のみならず、この方法で生成される特定のジオルガノ
ジハロシランよりも沸点の高い全ての物質をいうものと
一般に考えられている高沸点成分も製造する。この高沸
点成分はＳｉＳｉ、ＳｉＯＳｉ、ＳｉＣＳｉ、ＳｉＣＣ
Ｓｉ、及びＳｉＣＣＣＳｉ結合を分子内に持っている化
合物を含む複雑な混合物である。典型的な化合物は、Ｕ
Ｓ−Ａ２５９８４３５及びＵＳ−Ａ２６８１３５５に記
載されている。この高沸点成分はケイ素を含有する個
体、又は銅、アルミニウム、もしくは亜鉛の溶解性もし
くは不溶性の化合物を含みうる。
造のみならず、この方法で生成される特定のジオルガノ
ジハロシランよりも沸点の高い全ての物質をいうものと
一般に考えられている高沸点成分も製造する。この高沸
点成分はＳｉＳｉ、ＳｉＯＳｉ、ＳｉＣＳｉ、ＳｉＣＣ
Ｓｉ、及びＳｉＣＣＣＳｉ結合を分子内に持っている化
合物を含む複雑な混合物である。典型的な化合物は、Ｕ
Ｓ−Ａ２５９８４３５及びＵＳ−Ａ２６８１３５５に記
載されている。この高沸点成分はケイ素を含有する個
体、又は銅、アルミニウム、もしくは亜鉛の溶解性もし
くは不溶性の化合物を含みうる。
【０００４】現在の直接法を行う商業的操作では、前記
高沸点成分は、得られる製品の１０％に達しうる。従っ
て、価値の低い副生物を減らし、原料の利用率を改善す
るために、前記高沸点成分をより商業的に望ましい製品
に転化することが望ましい。
高沸点成分は、得られる製品の１０％に達しうる。従っ
て、価値の低い副生物を減らし、原料の利用率を改善す
るために、前記高沸点成分をより商業的に望ましい製品
に転化することが望ましい。
【０００５】直接法の高沸点成分をより有用なモノシラ
ン類に転化する先行技術は、ＵＳ−Ａ２５９８４３５、
ＵＳ−Ａ２６８１３５５、ＵＳ−Ａ２７０９１７６、及
びＵＳ−Ａ２８４２５８０に示されている。
ン類に転化する先行技術は、ＵＳ−Ａ２５９８４３５、
ＵＳ−Ａ２６８１３５５、ＵＳ−Ａ２７０９１７６、及
びＵＳ−Ａ２８４２５８０に示されている。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】先行技術
の上述の課題は、直接法によって生成される高沸点成分
を高い転化率で転化する接触法により解決される。更
に、そのような触媒されたプロセスが容易に入手可能で
安価な触媒を用いうるものであり、この触媒は反応器中
に容易に保持でき、前記プロセスにおいて寿命が長いこ
とは、予想されなかったことである。
の上述の課題は、直接法によって生成される高沸点成分
を高い転化率で転化する接触法により解決される。更
に、そのような触媒されたプロセスが容易に入手可能で
安価な触媒を用いうるものであり、この触媒は反応器中
に容易に保持でき、前記プロセスにおいて寿命が長いこ
とは、予想されなかったことである。
【０００７】本発明方法は、シラン類と塩化水素を接触
させるどんな標準的な反応器中でも行うことができる。
この方法はバッチ法、半連続法、又は連続法で行うこと
ができる。この方法は、例えば、固定床反応器、攪拌床
反応器、又は流動床反応器中で行うことができる。この
方法は流動床反応器中で連続法で行うのが好ましい。
させるどんな標準的な反応器中でも行うことができる。
この方法はバッチ法、半連続法、又は連続法で行うこと
ができる。この方法は、例えば、固定床反応器、攪拌床
反応器、又は流動床反応器中で行うことができる。この
方法は流動床反応器中で連続法で行うのが好ましい。
【０００８】本発明方法は、有機塩化物とケイ素の反応
から得られる高沸点成分を転化してモノシラン類を形成
するのに有用である。用語「高沸点成分」は、有機塩化
物とケイ素の反応により形成されるジオルガノジクロロ
シランの沸点よりも高い沸点を持つ物質のことをいう。
例えば、塩化メチルをケイ素と反応させるときは、前記
ジオルガノジクロロシランはジメチルジクロロシランで
あり、前記高沸点成分はジメチルジクロロシランの沸点
より高い、即ち７０℃より高い沸点を持つものを含むで
あろう。
から得られる高沸点成分を転化してモノシラン類を形成
するのに有用である。用語「高沸点成分」は、有機塩化
物とケイ素の反応により形成されるジオルガノジクロロ
シランの沸点よりも高い沸点を持つ物質のことをいう。
例えば、塩化メチルをケイ素と反応させるときは、前記
ジオルガノジクロロシランはジメチルジクロロシランで
あり、前記高沸点成分はジメチルジクロロシランの沸点
より高い、即ち７０℃より高い沸点を持つものを含むで
あろう。
【０００９】有機塩化物とケイ素を反応させる典型的な
方法において、この反応は２７０℃〜３５０℃で、適当
な触媒の存在下に行われる。ガス状生成物及び未反応原
料は、反応過程から連続的に除かれる。除かれたガス状
生成物及び未反応生成物は、続いて蒸留されてモノシラ
ン類を除き、高沸点成分を後に残す。
方法において、この反応は２７０℃〜３５０℃で、適当
な触媒の存在下に行われる。ガス状生成物及び未反応原
料は、反応過程から連続的に除かれる。除かれたガス状
生成物及び未反応生成物は、続いて蒸留されてモノシラ
ン類を除き、高沸点成分を後に残す。
【００１０】この高沸点成分は、ＳｉＳｉ、ＳｉＯＳ
ｉ、ＳｉＣＳｉ、ＳｉＣＣＳｉ、及びＳｉＣＣＣＳｉ結
合を各分子内に単独で又は組み合わせで含む化合物を含
む複雑な混合物である。この高沸点化合物は、ケイ素含
有個体、又は溶解性のもしくは不溶性の銅、アルミニウ
ムもしくは亜鉛の化合物を含みうる。この高沸点成分
は、例えば有機置換されたもしくは非有機置換のシラン
類、ジシラン類、トリシラン類、ジシロキサン類、シラ
ンオリゴマー類、シロキサンオリゴマー類、シルアルキ
レン類、又はケイ素含有個体類を含みえ、これらは全て
本発明方法によりモノシラン類に転化可能である。
ｉ、ＳｉＣＳｉ、ＳｉＣＣＳｉ、及びＳｉＣＣＣＳｉ結
合を各分子内に単独で又は組み合わせで含む化合物を含
む複雑な混合物である。この高沸点化合物は、ケイ素含
有個体、又は溶解性のもしくは不溶性の銅、アルミニウ
ムもしくは亜鉛の化合物を含みうる。この高沸点成分
は、例えば有機置換されたもしくは非有機置換のシラン
類、ジシラン類、トリシラン類、ジシロキサン類、シラ
ンオリゴマー類、シロキサンオリゴマー類、シルアルキ
レン類、又はケイ素含有個体類を含みえ、これらは全て
本発明方法によりモノシラン類に転化可能である。
【００１１】本発明方法は、高沸点成分中のポリシラン
類をモノシラン類に転化するのに特に有用である。ここ
にポリシラン類は式Ｒa Ｈb Ｓｉn Ｃｌ2n+2-a-bで示さ
れ、ここに各Ｒは独立に炭素原子数１〜６のアルキルか
ら選ばれ、ｎ＝２〜２０、ａ＝０〜２ｎ＋２、ｂ＝０〜
２ｎ＋２そしてａ＋ｂ＝０〜２ｎ＋２である。
類をモノシラン類に転化するのに特に有用である。ここ
にポリシラン類は式Ｒa Ｈb Ｓｉn Ｃｌ2n+2-a-bで示さ
れ、ここに各Ｒは独立に炭素原子数１〜６のアルキルか
ら選ばれ、ｎ＝２〜２０、ａ＝０〜２ｎ＋２、ｂ＝０〜
２ｎ＋２そしてａ＋ｂ＝０〜２ｎ＋２である。
【００１２】本発明方法において有用なポリシラン類は
ｎ個のケイ素原子からなりえ、ここにｎは２〜２０の整
数である。ｎが２のときが好ましい。このポリシラン類
はａ＝０〜２ｎ＋２の数のＲで置換でき、ここに各Ｒは
独立に炭素原子数１〜６のアルキルから選ばれる。この
基Ｒは、メチル、エチル、プロピル、又はｔ−ブチルで
あり得る。この基Ｒはメチルであることが好ましい。
ｎ個のケイ素原子からなりえ、ここにｎは２〜２０の整
数である。ｎが２のときが好ましい。このポリシラン類
はａ＝０〜２ｎ＋２の数のＲで置換でき、ここに各Ｒは
独立に炭素原子数１〜６のアルキルから選ばれる。この
基Ｒは、メチル、エチル、プロピル、又はｔ−ブチルで
あり得る。この基Ｒはメチルであることが好ましい。
【００１３】この高沸点成分中のポリシラン類は、ケイ
素原子上に置換されたｂの数の水素原子を含みえ、ここ
にｂ＝０〜２ｎ＋２である。
素原子上に置換されたｂの数の水素原子を含みえ、ここ
にｂ＝０〜２ｎ＋２である。
【００１４】この高沸点生成物中のポリシラン類は、０
〜２ｎ＋２個の塩素原子も含みうる。
〜２ｎ＋２個の塩素原子も含みうる。
【００１５】この高沸点成分はシルアルキレン類を含み
え、ここに各シルアルキレンは式Ｓｉ（Ｃ）Z Ｓｉで示
される１又はそれ以上のシルアルキレン結合を含みえ、
ここにｚは１〜６の整数である。ｚが１〜３の整数であ
るとき、より好ましい。このシルアルキレン分子は、シ
ルアルキレン結合並びにＳｉＳｉ結合及びＳｉＯＳｉ結
合を含みうる。このシルアルキレン分子は更にＲ基（こ
こにＲは上に述べた意味である）、塩素、又は水素で置
換されうる。シルアルキレン類のケイ素原子がメチルで
置換されているときが好ましい。
え、ここに各シルアルキレンは式Ｓｉ（Ｃ）Z Ｓｉで示
される１又はそれ以上のシルアルキレン結合を含みえ、
ここにｚは１〜６の整数である。ｚが１〜３の整数であ
るとき、より好ましい。このシルアルキレン分子は、シ
ルアルキレン結合並びにＳｉＳｉ結合及びＳｉＯＳｉ結
合を含みうる。このシルアルキレン分子は更にＲ基（こ
こにＲは上に述べた意味である）、塩素、又は水素で置
換されうる。シルアルキレン類のケイ素原子がメチルで
置換されているときが好ましい。
【００１６】好ましい高沸点成分は、塩化メチルとケイ
素の反応生成物であり、この場合の高沸点成分は７０℃
より高い沸点を持ったものである。この高沸点成分はＭ
ｅ2ＣｌＳｉＳｉＭｅ2 Ｃｌ、Ｍｅ2 ＣｌＳｉＳｉＭｅ
Ｃｌ2 、ＭｅＣｌ2 ＳｉＳｉＭｅＣｌ2 、Ｍｅ2 ＣｌＳ
ｉＳｉ（Ｍｅ）（Ｃｌ）ＳｉＭｅＣｌ2 、Ｍｅ2 ＣｌＳ
ｉＣＨ2 ＳｉＭｅ2 Ｃｌ、Ｍｅ2 ＣｌＳｉＣＨ2 ＳｉＭ
ｅＣｌ2 、ＭｅＣｌ2ＳｉＣＨ2 ＳｉＭｅＣｌ2 、Ｍｅ
2 ＣｌＳｉ（ＣＨ2 ）2 ＳｉＭｅＣｌ2 、Ｍｅ 2 ＣｌＳ
ｉ（ＣＨ2 ）3 ＳｉＭｅＣｌ2 、Ｍｅ2 ＣｌＳｉＣＨ2
Ｓｉ（Ｍｅ）（Ｃｌ）ＳｉＭｅＣｌ2 、Ｍｅ2 ＣｌＳｉ
ＣＨ2 Ｓｉ（Ｍｅ）（Ｃｌ）ＣＨ2 ＳｉＭｅＣｌ2 、及
びＭｅ2 ＣｌＳｉＯＳｉＭｅＣｌ2 を含みえ、ここにＭ
ｅはメチルであり、これら全てのものが本発明方法によ
りモノシラン類に転化できる。
素の反応生成物であり、この場合の高沸点成分は７０℃
より高い沸点を持ったものである。この高沸点成分はＭ
ｅ2ＣｌＳｉＳｉＭｅ2 Ｃｌ、Ｍｅ2 ＣｌＳｉＳｉＭｅ
Ｃｌ2 、ＭｅＣｌ2 ＳｉＳｉＭｅＣｌ2 、Ｍｅ2 ＣｌＳ
ｉＳｉ（Ｍｅ）（Ｃｌ）ＳｉＭｅＣｌ2 、Ｍｅ2 ＣｌＳ
ｉＣＨ2 ＳｉＭｅ2 Ｃｌ、Ｍｅ2 ＣｌＳｉＣＨ2 ＳｉＭ
ｅＣｌ2 、ＭｅＣｌ2ＳｉＣＨ2 ＳｉＭｅＣｌ2 、Ｍｅ
2 ＣｌＳｉ（ＣＨ2 ）2 ＳｉＭｅＣｌ2 、Ｍｅ 2 ＣｌＳ
ｉ（ＣＨ2 ）3 ＳｉＭｅＣｌ2 、Ｍｅ2 ＣｌＳｉＣＨ2
Ｓｉ（Ｍｅ）（Ｃｌ）ＳｉＭｅＣｌ2 、Ｍｅ2 ＣｌＳｉ
ＣＨ2 Ｓｉ（Ｍｅ）（Ｃｌ）ＣＨ2 ＳｉＭｅＣｌ2 、及
びＭｅ2 ＣｌＳｉＯＳｉＭｅＣｌ2 を含みえ、ここにＭ
ｅはメチルであり、これら全てのものが本発明方法によ
りモノシラン類に転化できる。
【００１７】前記高沸点成分を塩化水素と接触させる
が、この場合、反応器に加えられる高沸点成分の重量対
塩化水素の重量の比は５：１〜０．０５：１である。前
記高沸点成分の重量対前記塩化水素の重量の比は３：１
〜１：１が好ましい。
が、この場合、反応器に加えられる高沸点成分の重量対
塩化水素の重量の比は５：１〜０．０５：１である。前
記高沸点成分の重量対前記塩化水素の重量の比は３：１
〜１：１が好ましい。
【００１８】このプロセスは２５０℃〜１０００℃で行
われる。好ましい温度は４５０℃〜５５０℃である。
われる。好ましい温度は４５０℃〜５５０℃である。
【００１９】この方法にとって、圧力は重要でないが、
このプロセスはゲージ圧で０〜６．９ＭＰａ（０〜１０
００ｐｓｉ）であることが好ましい。より好ましくは、
このプロセスがゲージ圧で０〜６８９．５ｋＰａ（０ｐ
ｓｉ〜１００ｐｓｉ）で行われるときである。
このプロセスはゲージ圧で０〜６．９ＭＰａ（０〜１０
００ｐｓｉ）であることが好ましい。より好ましくは、
このプロセスがゲージ圧で０〜６８９．５ｋＰａ（０ｐ
ｓｉ〜１００ｐｓｉ）で行われるときである。
【００２０】このプロセスは、活性炭、アルミナに担持
された白金、ゼオライト、ＡｌＣｌ 3 、並びにＡｌＣｌ
3 であってカーボン、アルミナ、及びシリカから選ばれ
る担体に担持されたものから選ばれる触媒の存在下に行
われる。
された白金、ゼオライト、ＡｌＣｌ 3 、並びにＡｌＣｌ
3 であってカーボン、アルミナ、及びシリカから選ばれ
る担体に担持されたものから選ばれる触媒の存在下に行
われる。
【００２１】好ましい触媒は活性炭である。「活性炭」
とは、微結晶で、非グラファイト状カーボンで、内部空
隙を有し、このカーボンは活性炭を製造するこの技術分
野で公知のいずれかの標準的なプロセス、例えばＫｉｒ
ｋ−Ｏｔｈｍｅｒ， Ｃｏｎｃｉｓｅ Ｅｎｃｙｃｌｏ
ｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ， Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ ｐｕ
ｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９８５， ｐ．２０４−２０５に
記載された化学的活性化又はガス活性化、で活性化され
たものである。この活性炭は、例えばフレーク、チッ
プ、粒子、粉末、又はペレットの形をしていることがで
きる。
とは、微結晶で、非グラファイト状カーボンで、内部空
隙を有し、このカーボンは活性炭を製造するこの技術分
野で公知のいずれかの標準的なプロセス、例えばＫｉｒ
ｋ−Ｏｔｈｍｅｒ， Ｃｏｎｃｉｓｅ Ｅｎｃｙｃｌｏ
ｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ， Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ ｐｕ
ｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９８５， ｐ．２０４−２０５に
記載された化学的活性化又はガス活性化、で活性化され
たものである。この活性炭は、例えばフレーク、チッ
プ、粒子、粉末、又はペレットの形をしていることがで
きる。
【００２２】概して、この活性炭は直径が０．００１mm
〜２０mmであることが好ましい。より好ましいのは、こ
の活性炭が直径０．０１mm〜５mmであり、表面積が１０
００m2／ｇより大きいときである。
〜２０mmであることが好ましい。より好ましいのは、こ
の活性炭が直径０．０１mm〜５mmであり、表面積が１０
００m2／ｇより大きいときである。
【００２３】プロセスに加えられる高沸点成分及び塩化
水素の重量に対する、活性炭の重量は、活性炭の種類及
びサイズ、高沸点成分の化学組成、プロセス温度、及び
用いられる反応器の種類のようなファクターに依存する
であろう。このプロセスをバッチプロセス又は半連続プ
ロセスで行うとき、活性炭の有用な重量は、このプロセ
スに加えられた高沸点成分及び塩化水素及の合計重量の
０．１〜３０ｗｔ％であると考えられる。
水素の重量に対する、活性炭の重量は、活性炭の種類及
びサイズ、高沸点成分の化学組成、プロセス温度、及び
用いられる反応器の種類のようなファクターに依存する
であろう。このプロセスをバッチプロセス又は半連続プ
ロセスで行うとき、活性炭の有用な重量は、このプロセ
スに加えられた高沸点成分及び塩化水素及の合計重量の
０．１〜３０ｗｔ％であると考えられる。
【００２４】この触媒は、アルミナ上に保持された白金
でありうる。白金の量は白金０．１〜１０ｗｔ％であり
うる。白金の量が０．５〜２．０ｗｔ％であるときが好
ましい。このプロセスで用いられるアルミナ担体上に保
持される白金濃度は活性炭の使用について述べたのと同
様なファクターに依存するであろう。概して、このプロ
セスをバッチ式又は半連続式プロセスで行うときは、ア
ルミナ担体上の白金の有用な濃度は、触媒濃度がこのプ
ロセスに加えられる高沸点成分及び塩化水素の合計重量
の０．１〜３０ｗｔ％の範囲となるようなものである
と、考えられる。
でありうる。白金の量は白金０．１〜１０ｗｔ％であり
うる。白金の量が０．５〜２．０ｗｔ％であるときが好
ましい。このプロセスで用いられるアルミナ担体上に保
持される白金濃度は活性炭の使用について述べたのと同
様なファクターに依存するであろう。概して、このプロ
セスをバッチ式又は半連続式プロセスで行うときは、ア
ルミナ担体上の白金の有用な濃度は、触媒濃度がこのプ
ロセスに加えられる高沸点成分及び塩化水素の合計重量
の０．１〜３０ｗｔ％の範囲となるようなものである
と、考えられる。
【００２５】この触媒はゼオライトでありうる。このゼ
オライト触媒は、天然産のもの、例えば、菱弗石、モル
デン弗石、エリオナイト、ホージャサイト、及びクリノ
プチロライト（ｃｌｉｎｏｐｔｉｌｏｌｉｔｅ）であり
うる。このゼオライト触媒は、ゼオライトＡ、Ｘ、Ｌも
しくはＹタイプ又は高シリカ合成ゼオライトタイプ、例
えばＺＳＭ−５又はＺＭＳ−１１でありうる。このゼオ
ライト触媒はＬＺ−Ｙ−６４、ＬＺ−Ｙ−７４、及びＬ
Ｚ−Ｍ−８からなる合成ゼオライト触媒から選ばれるの
が好ましい。
オライト触媒は、天然産のもの、例えば、菱弗石、モル
デン弗石、エリオナイト、ホージャサイト、及びクリノ
プチロライト（ｃｌｉｎｏｐｔｉｌｏｌｉｔｅ）であり
うる。このゼオライト触媒は、ゼオライトＡ、Ｘ、Ｌも
しくはＹタイプ又は高シリカ合成ゼオライトタイプ、例
えばＺＳＭ−５又はＺＭＳ−１１でありうる。このゼオ
ライト触媒はＬＺ−Ｙ−６４、ＬＺ−Ｙ−７４、及びＬ
Ｚ−Ｍ−８からなる合成ゼオライト触媒から選ばれるの
が好ましい。
【００２６】このプロセスに用いられるゼオライトの濃
度は、活性炭の使用について述べたのと同様なファクタ
ーに依存するであろう。概して、このプロセスをバッチ
プロセス又は半連続プロセスで行うとき、ゼオライトの
有用な濃度は、このプロセスに加えられた高沸点成分及
び塩化水素の合計重量の０．１〜３０ｗｔ％であると考
えられる。
度は、活性炭の使用について述べたのと同様なファクタ
ーに依存するであろう。概して、このプロセスをバッチ
プロセス又は半連続プロセスで行うとき、ゼオライトの
有用な濃度は、このプロセスに加えられた高沸点成分及
び塩化水素の合計重量の０．１〜３０ｗｔ％であると考
えられる。
【００２７】この触媒はＡｌＣｌ3 でありうる。このプ
ロセスに用いられるＡｌＣｌ3 の濃度は、活性炭の使用
について述べたようなファクターに依存するであろう。
このプロセスをバッチプロセス又は半連続プロセスで行
うとき、ＡｌＣｌ3 触媒の有用な濃度は、このプロセス
に加えられた高沸点成分、塩化水素及び水素の合計重量
の０．１〜３０ｗｔ％である。
ロセスに用いられるＡｌＣｌ3 の濃度は、活性炭の使用
について述べたようなファクターに依存するであろう。
このプロセスをバッチプロセス又は半連続プロセスで行
うとき、ＡｌＣｌ3 触媒の有用な濃度は、このプロセス
に加えられた高沸点成分、塩化水素及び水素の合計重量
の０．１〜３０ｗｔ％である。
【００２８】この触媒は、カーボン、アルミナ、及びシ
リカから選ばれる担体上に担持されたＡｌＣｌ3 であり
うる。担体上に保持されるＡｌＣｌ3 の量は０．１〜３
０ｗｔ％でありうる。ＡｌＣｌ3 の量が０．５〜５．０
ｗｔ％であるときが好ましい。担持されたＡｌＣｌ3 の
濃度は、活性炭の使用について述べたのと同様なファク
ターに依存するであろう。概して、このプロセスをバッ
チプロセス又は半連続プロセスで行うとき、担持された
ＡｌＣｌ3 触媒の有用な濃度は、このプロセスに加えら
れた高沸点成分及び塩化水素の合計重量の０．１〜３０
ｗｔ％であると考えられる。
リカから選ばれる担体上に担持されたＡｌＣｌ3 であり
うる。担体上に保持されるＡｌＣｌ3 の量は０．１〜３
０ｗｔ％でありうる。ＡｌＣｌ3 の量が０．５〜５．０
ｗｔ％であるときが好ましい。担持されたＡｌＣｌ3 の
濃度は、活性炭の使用について述べたのと同様なファク
ターに依存するであろう。概して、このプロセスをバッ
チプロセス又は半連続プロセスで行うとき、担持された
ＡｌＣｌ3 触媒の有用な濃度は、このプロセスに加えら
れた高沸点成分及び塩化水素の合計重量の０．１〜３０
ｗｔ％であると考えられる。
【００２９】前記高沸点成分及び塩化水素と触媒の最適
接触時間は、触媒の種類、高沸点成分の化学組成、及び
転化の度合い並びに生成物の望みの選択率のようなファ
クターに依存するであろう。概して、１秒〜５時間の範
囲の接触時間が有用である。より長い接触時間も用いう
るが、何らの利点ももたらさないようであるし、モノシ
ラン類中に存在するケイ素−炭素結合及びケイ素−水素
結合の過剰な分断をもたらすおそれがある。連続的反応
器系中での好ましい接触時間は、１秒〜５分である。
接触時間は、触媒の種類、高沸点成分の化学組成、及び
転化の度合い並びに生成物の望みの選択率のようなファ
クターに依存するであろう。概して、１秒〜５時間の範
囲の接触時間が有用である。より長い接触時間も用いう
るが、何らの利点ももたらさないようであるし、モノシ
ラン類中に存在するケイ素−炭素結合及びケイ素−水素
結合の過剰な分断をもたらすおそれがある。連続的反応
器系中での好ましい接触時間は、１秒〜５分である。
【００３０】望むならば、本発明プロセスのモノシラン
含有生成物を標準的な手段、例えば蒸留によって分離
し、前記モノシラン類を高沸点成分から分離し、次いで
この高沸点成分を、このプロセスに再循環しうる。
含有生成物を標準的な手段、例えば蒸留によって分離
し、前記モノシラン類を高沸点成分から分離し、次いで
この高沸点成分を、このプロセスに再循環しうる。
【００３１】
【実施例】以下の例は本発明の理解を容易にし、またそ
の有効性を証明するものである。
の有効性を証明するものである。
【００３２】（例１）（本発明の範囲に属しない） 塩化メチルとケイ素の反応から得られた高沸点成分を触
媒の不存在下に塩化水素と接触させた。反応器は、５０
０℃に保った直径２．５cm、長さ５０cmの石英管であっ
た。この高沸点成分は、重量基準で、５５％のメチルク
ロロジシラン、５％のジシルメチレン類、３５％の他の
ポリシラン類及びシルアルキレン類並びに５％のケイ素
含有個体からなっていた。この高沸点成分を１１７ｇ／
ｈｒの速度で反応器に供給し、塩化水素を反応器に５０
ｇ／ｈｒの速度で供給した。このプロセスを１時間行
い、反応器を出るガス状生成物を冷却コンデンサーに集
めた。熱伝導性検出器を用いるガスクロマトグラフィー
（ＧＣ−ＴＣ）を用いて凝縮した生成物を分析した。ク
ロロシランモノマー類を５９ｗｔ％含んでいることが見
いだされた。検出されたクロロシランモノマー類はＨＳ
ｉＣｌ3 、ＳｉＣｌ4、ＭｅＨＳｉＣｌ2 、Ｍｅ3 Ｓｉ
Ｃｌ、ＭｅＳｉＣｌ3 、及びＭｅ2 ＳｉＣｌ2を含んで
いた。この凝縮された生成物中に検出された他の種類の
ものは、メチルクロロジシラン類、ジシルメチレン類、
ポリシラン類及びシルアルキレン類を含んでいた。
媒の不存在下に塩化水素と接触させた。反応器は、５０
０℃に保った直径２．５cm、長さ５０cmの石英管であっ
た。この高沸点成分は、重量基準で、５５％のメチルク
ロロジシラン、５％のジシルメチレン類、３５％の他の
ポリシラン類及びシルアルキレン類並びに５％のケイ素
含有個体からなっていた。この高沸点成分を１１７ｇ／
ｈｒの速度で反応器に供給し、塩化水素を反応器に５０
ｇ／ｈｒの速度で供給した。このプロセスを１時間行
い、反応器を出るガス状生成物を冷却コンデンサーに集
めた。熱伝導性検出器を用いるガスクロマトグラフィー
（ＧＣ−ＴＣ）を用いて凝縮した生成物を分析した。ク
ロロシランモノマー類を５９ｗｔ％含んでいることが見
いだされた。検出されたクロロシランモノマー類はＨＳ
ｉＣｌ3 、ＳｉＣｌ4、ＭｅＨＳｉＣｌ2 、Ｍｅ3 Ｓｉ
Ｃｌ、ＭｅＳｉＣｌ3 、及びＭｅ2 ＳｉＣｌ2を含んで
いた。この凝縮された生成物中に検出された他の種類の
ものは、メチルクロロジシラン類、ジシルメチレン類、
ポリシラン類及びシルアルキレン類を含んでいた。
【００３３】（例２）塩化メチルとケイ素の反応から得
られた高沸点成分を、活性炭触媒の充填床のの存在下に
塩化水素と接触させた。このプロセスは例１と同様に行
い、高沸点成分の組成、反応器のデザイン及び反応温度
は例１と同じとした。この反応器にＣａｌｇｏｎ（商
標）ＢＰＬ １mm×３．３mm活性炭ペレット（Ｃａｌｇ
ｏｎ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇ， ＰＡ）１２ｇを詰めた。
高沸点成分を反応器に９２ｇ／ｈｒの速度で供給し、塩
化水素を反応器に５７ｇ／ｈｒの速度で供給した。反応
器から出てくるガス状生成物を集め、例１に記載したよ
うにして分析した。この集めた生成物は、９３ｗｔ％の
クロロシランモノマー類を含み、例１の生成物について
記載したクロロシランモノマー類を含んでいた。
られた高沸点成分を、活性炭触媒の充填床のの存在下に
塩化水素と接触させた。このプロセスは例１と同様に行
い、高沸点成分の組成、反応器のデザイン及び反応温度
は例１と同じとした。この反応器にＣａｌｇｏｎ（商
標）ＢＰＬ １mm×３．３mm活性炭ペレット（Ｃａｌｇ
ｏｎ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇ， ＰＡ）１２ｇを詰めた。
高沸点成分を反応器に９２ｇ／ｈｒの速度で供給し、塩
化水素を反応器に５７ｇ／ｈｒの速度で供給した。反応
器から出てくるガス状生成物を集め、例１に記載したよ
うにして分析した。この集めた生成物は、９３ｗｔ％の
クロロシランモノマー類を含み、例１の生成物について
記載したクロロシランモノマー類を含んでいた。
【００３４】（例３）塩化メチルとケイ素の反応から得
られた高沸点成分を、流動床中の活性炭触媒の存在下に
塩化水素と接触させた。高沸点成分の組成、反応器のデ
ザイン及び反応温度は例１と同様とした。この反応器
に、０．１mm〜０．３mmの微粉砕された活性炭（Ｎｏｒ
ｔｈ Ａｍｅｒｉｃａｎ， Ｃｏｌｕｍｂｕｓ， Ｏ
Ｈ）２５ｇを充填した。高沸点成分を反応器に７５ｇ／
ｈｒの速度で供給し、塩化水素を反応器に５７ｇ／ｈｒ
の速度で供給した。このプロセスを２４時間行い、反応
器から出てくるガス状生成物を集め、例１に記載したよ
うにして分析した。
られた高沸点成分を、流動床中の活性炭触媒の存在下に
塩化水素と接触させた。高沸点成分の組成、反応器のデ
ザイン及び反応温度は例１と同様とした。この反応器
に、０．１mm〜０．３mmの微粉砕された活性炭（Ｎｏｒ
ｔｈ Ａｍｅｒｉｃａｎ， Ｃｏｌｕｍｂｕｓ， Ｏ
Ｈ）２５ｇを充填した。高沸点成分を反応器に７５ｇ／
ｈｒの速度で供給し、塩化水素を反応器に５７ｇ／ｈｒ
の速度で供給した。このプロセスを２４時間行い、反応
器から出てくるガス状生成物を集め、例１に記載したよ
うにして分析した。
【００３５】この集めた生成物を測定したところ、例１
で同定したのと同様な種類のものから成っていた。集め
た生成物の内、８８ｗｔ％はクロロシランモノマー類で
あった。
で同定したのと同様な種類のものから成っていた。集め
た生成物の内、８８ｗｔ％はクロロシランモノマー類で
あった。
【００３６】（例４）塩化メチルとケイ素の反応から得
られた高沸点成分を、ゼオライト触媒の存在下に塩化水
素と接触させた。このプロセスは例１と同様に行い、高
沸点成分の組成、反応器のデザイン及び反応温度は例１
と同じとした。この反応器にゼオライトＬＺ−Ｙ−７４
を押し出して作った１．６mmのペレット（ＵＯＰ， Ｉ
ｎｃ．，Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ， ＮＹ）１５ｇを詰め
た。高沸点成分を反応器に７５ｇ／ｈｒの速度で供給
し、塩化水素を反応器に５７ｇ／ｈｒの速度で供給し
た。このプロセスを１時間行い、反応器から出てくるガ
ス状生成物を集め、例１に記載したようにして分析し
た。
られた高沸点成分を、ゼオライト触媒の存在下に塩化水
素と接触させた。このプロセスは例１と同様に行い、高
沸点成分の組成、反応器のデザイン及び反応温度は例１
と同じとした。この反応器にゼオライトＬＺ−Ｙ−７４
を押し出して作った１．６mmのペレット（ＵＯＰ， Ｉ
ｎｃ．，Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ， ＮＹ）１５ｇを詰め
た。高沸点成分を反応器に７５ｇ／ｈｒの速度で供給
し、塩化水素を反応器に５７ｇ／ｈｒの速度で供給し
た。このプロセスを１時間行い、反応器から出てくるガ
ス状生成物を集め、例１に記載したようにして分析し
た。
【００３７】この集めた生成物を測定したところ、例１
で同定したのと同様な種類のものから成っていた。集め
た生成物の内、８１ｗｔ％はクロロシランモノマー類で
あった。
で同定したのと同様な種類のものから成っていた。集め
た生成物の内、８１ｗｔ％はクロロシランモノマー類で
あった。
【００３８】（例５）塩化メチルとケイ素の反応から得
られた高沸点成分を、アルミナ上の白金の存在下に塩化
水素と接触させた。このプロセスは例１と同様に行い、
高沸点成分の組成、反応器のデザイン及び反応温度は例
１と同じとした。この反応器に１．６mmのアルミナ球上
に白金１ｗｔ％担持させたもの（ＵＯＰ， Ｉｎｃ．，
Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ， ＮＹ）１６ｇを詰めた。高沸点
成分を反応器に８８ｇ／ｈｒの速度で供給し、塩化水素
を反応器に５７ｇ／ｈｒの速度で供給した。このプロセ
スを１時間行い、反応器から出てくるガス状生成物を集
め、例１に記載したようにして分析した。
られた高沸点成分を、アルミナ上の白金の存在下に塩化
水素と接触させた。このプロセスは例１と同様に行い、
高沸点成分の組成、反応器のデザイン及び反応温度は例
１と同じとした。この反応器に１．６mmのアルミナ球上
に白金１ｗｔ％担持させたもの（ＵＯＰ， Ｉｎｃ．，
Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ， ＮＹ）１６ｇを詰めた。高沸点
成分を反応器に８８ｇ／ｈｒの速度で供給し、塩化水素
を反応器に５７ｇ／ｈｒの速度で供給した。このプロセ
スを１時間行い、反応器から出てくるガス状生成物を集
め、例１に記載したようにして分析した。
【００３９】この集めた生成物を測定したところ、例１
で同定したのと同様な種類のものから成っていた。集め
た生成物の内、８２ｗｔ％はクロロシランモノマー類で
あった。
で同定したのと同様な種類のものから成っていた。集め
た生成物の内、８２ｗｔ％はクロロシランモノマー類で
あった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アジャイ クマー ダウル アメリカ合衆国，ケンタッキー，カロルト ン，ハイランド アベニュ 710，アパー トメント ７ (72)発明者 ローランド リー ハーム アメリカ合衆国，インディアナ，マディソ ン，ブレントウッド ドライブ，507 (72)発明者 リチャード ゴードン ジョンソン アメリカ合衆国，インディアナ，ハノーバ ー，ルート ２，ボックス 492−イー８
Claims (8)
- 【請求項１】 有機塩化物とケイ素との反応により得ら
れる高沸点成分をモノシラン類に転化する方法であって
次のことを含むもの：前記高沸点成分を塩化水素と２５
０℃〜１０００℃で、活性炭、アルミナに担持された白
金、ゼオライト、ＡｌＣｌ3 、並びにＡｌＣｌ3 であっ
てカーボン、アルミナ、及びシリカから選ばれた担体に
担持されたものから選ばれた触媒の存在下に接触させる
こと。 - 【請求項２】 前記方法をゲージ圧０〜６．９ＭＰａ
（０〜１０００ｐｓｉ）で行う請求項１の方法。 - 【請求項３】 高沸点成分の重量対反応プロセスへ投入
される塩化水素の重量の比が５：１〜０．０５：１であ
る請求項１又は２の方法。 - 【請求項４】 前記触媒が活性炭であり、前記高沸点成
分が塩化メチルとケイ素の反応生成物であって、ポリシ
ラン類、シルアルキレン類、ケイ素含有固体、又は溶解
性のもしくは不溶性の銅、アルミニウムもしくは亜鉛の
化合物を含む請求項１、２、又は３の方法。 - 【請求項５】 前記高沸点成分が、式Ｒa Ｈb Ｓｉn Ｃ
ｌ2n+2-a-bで示されるポリシラン類を含み、ここに各Ｒ
は独立に炭素原子数１〜６のアルキルから選ばれ、ｎ＝
２〜２０、ａ＝０〜２ｎ＋２、ｂ＝０〜２ｎ＋２、そし
てａ＋ｂ＝０〜２ｎ＋２である、請求項１〜４のいずれ
かの方法。 - 【請求項６】 前記高沸点成分が、シルアルキレンを含
み、このシルアルキレンが１又はそれ以上のシルアルキ
レン結合を含み、式Ｓｉ（Ｃ）Z Ｓｉで示され、ｚ＝
１、２、又は３である、請求項１〜４のいずれかの方
法。 - 【請求項７】 前記触媒が、活性炭、ゼオライトＬＺ−
Ｙ−７４及びアルミナ上に担持された白金である請求項
１の方法。 - 【請求項８】 前記触媒が、直径が約０．０１mm〜５mm
で、表面積が１０００m2／ｇより大きい活性炭である請
求項７の方法。
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