JPH09169777A - ジメチルジクロロシランからメチルトリクロロシランを分離する方法 - Google Patents

ジメチルジクロロシランからメチルトリクロロシランを分離する方法

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JPH09169777A
JPH09169777A JP8318995A JP31899596A JPH09169777A JP H09169777 A JPH09169777 A JP H09169777A JP 8318995 A JP8318995 A JP 8318995A JP 31899596 A JP31899596 A JP 31899596A JP H09169777 A JPH09169777 A JP H09169777A
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JP
Japan
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methyltrichlorosilane
dimethyldichlorosilane
activated carbon
mixture
separating
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Withdrawn
Application number
JP8318995A
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English (en)
Inventor
Michael Diaz
ディアズ マイケル
Roland L Halm
リー ハルム ローランド
Michael A Mcintyre
アンドリュー マッキンタイア マイケル
Oliver K Wilding
ケー.ワイルディング オリバー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Silicones Corp
Original Assignee
Dow Corning Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C07F7/20Purification, separation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 混合物中のジメチルジクロロシランからメチ
ルトリクロロシランを分離する方法を提供する。 【解決手段】 メチルトリクロロシランとジメチルジク
ロロシランを含む混合物を活性炭と接触させ、メチルト
リクロロシランを活性炭に選択的に吸着させる。この方
法によれば、メチルトリクロロシラン濃度の減少したジ
メチルジクロロシラン留分が回収できる。メチルトリク
ロロシランは活性炭から脱着して回収する。本発明方法
はジメチルジクロロシラン中に不純物として存在する低
レベルのメチルトリクロロシランを除くのに有用であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、混合物中のジメチ
ルジクロロシランからメチルトリクロロシランを分離す
る方法である。この方法は、メチルトリクロロシラン及
びジメチルジクロロシランを含む混合物を活性炭と接触
させる(ここでメチルトリクロロシランは選択的に活性
炭に吸着される)ことを含む。この方法は、メチルトリ
クロロシラン濃度の減少したジメチルジクロロシラン留
分を回収させる。前記メチルトリクロロシランは活性炭
から脱着することにより回収される。この方法は、ジメ
チルジクロロシランから少量のメチルトリクロロシラン
を回収するのに特に有利である。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】メチル
クロロシラン類の商業的生産は、300℃〜350℃の
範囲内の温度で銅を含む触媒の存在下で、塩化メチルを
ケイ素メタロイドと接触させることを含む。一般には、
この方法はジメチルジクロロシランの生産を最適にし、
メチルシラン類、メチルクロロシラン類、メチルハイド
ロシラン類、C2 〜C7 炭化水素、ポリシラン類、ポリ
シロキサン類、シリルメチレン類及び形成される他の種
類の化合物を伴う。
【0003】この生成した混合物は、通常一連の段階、
例えば蒸留、凝縮等を経由して、生成混合物の商業的に
重要な個々の成分の分離と回収を行う。しかしながら、
複数の化合物の間の沸点の差異に基づく標準的な分離方
法は、複数の化合物が類似の沸点を有するとき、困難に
なり高価になる。メチルトリクロロシラン(沸点66.
1℃)及びジメチルジクロロシラン(沸点70.1℃)
の分離に関して、この事態が存在する。
【0004】米国特許No.5,290,342は、活性
炭へのエチルシランの選択的吸着によりシランからエチ
ルシランを分離する方法を記載している。
【0005】米国特許No.5,445,742は、ハロ
シランの生成の方法を開示している。この方法はハロシ
ラン及び炭化水素を炭化水素に対して選択的である吸着
剤と接触させることからなる。有用な吸着剤の例は活性
炭、カーボンモレキュラーシーブ及び高シリカゼオライ
トを含む。
【0006】この技術は、ジメチルジクロロシランから
メチルトリクロロシランを分離するための選択的吸着剤
として活性炭が使用できることを認識していない。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、活性炭
は、ジメチルジクロロシランとの混合物になっていると
きメチルトリクロロシランを選択的に吸着し、それ故こ
れらの2つのメチルクロロシランの分離の代替方法を提
供することを見いだした。本発明方法は、ジメチルジク
ロロシランから痕跡量のメチルトリクロロシランを除去
するのに特に有効であり、これによって本質的にメチル
トリクロロシラン汚染のないジメチルジクロロシランを
提供することが見いだされた。
【0008】本発明は、混合物をなしているジメチルジ
クロロシランからメチルトリクロロシランを分離するた
めの方法である。この方法は、(A)メチルトリクロロ
シラン及びジメチルジクロロシランを含む混合物を活性
炭と接触させ、これによってメチルトリクロロシランを
活性炭によって選択的に吸着し、そして(B)メチルト
リクロロシランの濃度の減少したジメチルジクロロシラ
ンを回収することを含む。この方法は、更に(C)吸着
されたメチルトリクロロシランを脱着により活性炭から
回収することを含み得る。
【0009】好ましい方法においては、前記ジメチルジ
クロロシランは前記混合物のメジャー成分として存在
し、一方メチルトリクロロシランは前記混合物のマイナ
ー成分として存在する。より好ましいのは、メチルトリ
クロロシランがこの混合物の10wt%よりも少ない量
を占めているときである。この混合物はマイナー成分と
してメチルクロロシラン類及び類似の沸点の炭化水素を
含む他の成分を含む。
【0010】メチルトリクロロシランとジメチルジクロ
ロシランを含む混合物は、標準的な方法で活性炭と接触
させる。このプロセスはバッチ法でも、半バッチ法でも
又は連続法でも行える。メチルトリクロロシラン及びジ
メチルジクロロシランを含む混合物は活性炭と液相又は
気相でも接触させられる。好ましいのは、活性炭と接触
させるとき、この混合物が液相であるときである。
【0011】メチルトリクロロシランとジメチルジクロ
ロシランを含む混合物を活性炭と接触させるときの温度
は、重要でなく、一般に0℃〜180℃の範囲である。
好ましい温度は10℃〜50℃である。メチルトリクロ
ロシランとジメチルジクロロシランを含む混合物を活性
炭と接触させるときの圧力は、重要でなく、一般に1
0.1〜1013.0kPa(0.1気圧〜10気圧)
の範囲内であり得る。好ましいのは、このプロセスが1
01.3〜506.5kPa(1気圧〜5気圧)のとき
である。
【0012】好ましい方法において、この混合物は、温
度スイング吸着(temperature swing
adsorption)(TSA)モードで運転され
ている1又はそれ以上の活性炭の充填床と接触させる。
例えば、この混合物を第1の活性炭の充填床に、この活
性炭がメチルトリクロロシランでほぼ飽和されるまで通
し、次いでこの混合物を第2の活性炭の充填された床に
切り替える。次いで、このメチルトリクロロシランを、
ほぼ飽和された活性炭の床から、前記活性炭からメチル
トリクロロシランの脱着を引き起こす温度にこの床を加
熱により回収する。加熱された不活性スイープガス(s
weep gas)、例えば窒素をこの飽和した床に通
し、メチルトリクロロシランの脱着と回収を促進しても
よい。一般には、メチルトリクロロシランの脱着は60
℃を超える温度で行われる。好ましいのは脱着温度が1
00℃〜400℃の範囲内であるときである。次いで、
この混合物を複数の活性炭床の間で切り替え、活性炭床
を吸着モード及び脱着モードの間で交互に代え、これに
よって連続プロセスを与える。
【0013】活性炭の物理的形状は本発明にとって重要
でなく、例えばフレーク、チップ、又は粉末であり得
る。「活性炭」とは、内部多孔性を有する炭素の微結晶
形、非グラファイト形で、炭素が活性炭を製造する技術
分野で公知の標準的な方法により活性化されたものであ
る。例えば、前記活性炭は、Kirk−Othmer,
Concise Encyclopedia of C
hemical Technology,Johon
Willey & Sons,NY,p.204−20
5,1985に記載された化学活性法又はガス活性法に
よって形成できる。
【0014】クロロシランは水と接触すると急速に加水
分解してゲルを形成するから、活性炭は本発明に使用す
る前に乾燥するのが望ましいであろう。この活性炭は、
標準的な方法、例えば加熱又は減圧を伴う加熱を行って
残留水を減らすことによって乾燥される。活性炭の乾燥
のための有用な条件の例は、この明細書の例に記載され
ている。
【0015】活性炭は、混合物中においてジメチルジク
ロロシランに対してメチルトリクロロシランを選択的に
吸着する。この選択性はメチルトリクロロシラン濃度の
低下したジメチルジクロロシランの回収を可能にする。
メチルトリクロロシランの減少したジメチルジクロロシ
ランの回収は固体からのガス又は液体の分離の標準的な
方法により行われる。活性炭の充填床を用いる好ましい
方法において、ジメチルジクロロシランの回収はカラム
からの流出物をクロロシラン用の適当なコンテナー中に
集めることからなる。
【0016】本発明方法は、活性炭からの脱着によって
メチルトリクロロシランを回収することを更に含み得
る。活性炭の脱着は、標準的な手段、例えば好ましい連
続的なプロセスについて上に述べたような、高められた
温度、減圧又はこれらの両者の組み合わせによって行わ
れる。
【0017】
【実施例】
(実施例)幾つかの活性炭を、1500ppm 又は210
0ppm のメチルトリクロロシランを含むジメチルジクロ
ロシランからなる混合物からメチルトリクロロシランを
選択的に吸着する能力について評価した。各活性炭のサ
ンプルを50mLフラスコ中に入れた。カーボンのサンプ
ルのサイズは、10〜20gの範囲であった。このフラ
スコを4.0kPa(30mmHg)の真空下で350℃に
6〜8時間加熱して、この活性炭を乾燥した。このフラ
スコを冷却し、乾燥窒素でパージした。次いで、前記ク
ロロシラン混合物をVitonTMゴム隔膜を通して冷却
フラスコ中に注入した。テフロン(登録商標)止め栓に
より追加のシールを設けた。このフラスコを室温で16
時間振とうした。このフラスコから液体サンプルを取
り、水素炎イオン形分析計を用いるガスクロマトグラフ
ィー(GC−FID)によって分析した。この分析の結
果を見出し「第1パス」の下で報告する。次いで、この
活性炭を4.0kPa(30mmHg)の真空下350℃で
6〜8時間加熱することにより再生した。このフラスコ
を冷却し、乾燥窒素でパージし、クロロシラン混合物の
第2のアリコートをこのフラスコ中に注入した。このフ
ラスコを16時間、室温で振とうした後、このフラスコ
から液体サンプルを取り、GC−FIDにより分析し
た。その結果を見出し「第2パス」の下に報告する。試
験した活性炭は、表1に示すように、Calgon,P
ittsburg,PA;又はNorit Ameri
ca,Atlanta,GAの製品であった。各活性炭
の製造者の名称も、それから活性炭が形成されている炭
素質基材の素性と共に表1に示す。
【0018】活性炭の試験において使用された吸収剤対
液体比の可変性の故に、吸収性試験の結果を有効ヘンリ
ー法則係数(effective Henry’s L
awcoefficient)として表1に報告する。
有効ヘンリー法則係数は、H=Xc /Yc で計算され
る。ここに、Xc は吸収剤のメチルトリクロロシランの
平衡負荷(即ち、吸収剤の単位質量あたり吸収されたメ
チルトリクロロシランの質量)であり、Yc はメチルト
リクロロシラン液体平衡濃度(質量/質量)である。表
1に記載された全ての活性炭はメチルトリクロロシラン
を選択的に吸収するのに有効であった。ヘンリー法則係
数が大きい程、活性炭のメチルトリクロロシランに対す
る吸収容量は大きい。
【0019】 〔表1〕 活性炭のメチルトリクロロシラン吸収に対する選択性 ヘンリーの係数 製造者 名称 第1パス 第2パス Calgon (a)PCB−G Pulv 4.4 1.6 Norit (b)Norit C 3.7 1.9a Calgon (c)CPG 12 X 40 2.7 0.7 Calgon (b)114A−AWD 2.6 1.2 Norit (c)GCW 12 X 40 2.3 1.1a Calgon (c)XtruSorb 600 2.0 0.7 Calgon (c)APA 12 X 40 2.0 1.0 Calgon (c)XtruSorb 700 1.9 0.7 Norit (d)PK 1−3 1.0a Calgon (c)CAL 12 X 40 0.6 0.3 基材=(a)ココナッツ殻、(b)木材、(c)歴青炭、(d)泥炭 a:メチルトリクロロシランの初期濃度は2100ppm
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローランド リー ハルム アメリカ合衆国,ミシガン 48640,ミッ ドランド,ディロウェイ ドライブ 1705 (72)発明者 マイケル アンドリュー マッキンタイア アメリカ合衆国,ミシガン 48640,ミッ ドランド,アパートメント 2,ウエスト メイン ストリート 515 (72)発明者 オリバー ケー.ワイルディング アメリカ合衆国,ケンタッキー 40031, ラグレインジ,アロウシャー ドライブ 5320

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次のことを含むジメチルジクロロシラン
    からメチルトリクロロシランを分離する方法:(A)メ
    チルトリクロロシラン及びジメチルジクロロシランを含
    む混合物を活性炭と接触させること(ここで前記メチル
    トリクロロシランは選択的に前記活性炭に吸着され
    る)、及び(B)メチルトリクロロシランの濃度の減少
    したジメチルジクロロシランを回収すること。
  2. 【請求項2】 更に、(C)60℃を超える温度で活性
    炭から、脱着により、吸着されたメチルトリクロロシラ
    ンを回収すること、を含む請求項1の方法。
JP8318995A 1995-11-29 1996-11-29 ジメチルジクロロシランからメチルトリクロロシランを分離する方法 Withdrawn JPH09169777A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/564,550 US5567836A (en) 1995-11-29 1995-11-29 Process for separation of methyltrichlorosilane from dimethyldichlorosilane
US08/564550 1995-11-29

Publications (1)

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JPH09169777A true JPH09169777A (ja) 1997-06-30

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