JPH09194488A - アルキルハロゲンシランの製造方法 - Google Patents
アルキルハロゲンシランの製造方法Info
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Abstract
クロシラン及び高い製造割合を特徴とするアルキルハロ
ゲンシラン、殊にメチルクロロシランの製造方法の提
供。 【解決手段】 ケイ素を少なくとも1つの触媒並びに易
揮発性またはガス状ハロゲン含有及び/またはアルコキ
シ含有硫黄化合物及び随時促進物質の存在下でアルキル
ハロゲン化物と反応させる。
Description
並びに易揮発性(easily volatile)またはガス状ハロ
ゲン含有及び/またはアルコキシ含有硫黄化合物及び随
時少なくとも1つの追加的な促進物質の存在下でアルキ
ルハロゲン化物と反応させることによるアルキルハロゲ
ンシランの製造方法に関する。より詳細には、本発明は
メチルクロロシランの製造方法に関する。
媒の存在下での粉末状ケイ素及び塩化メチル間の直接反
応による。反応は「ロチョウ合成(Rochow Synthesi
s)」として知られ、そして米国特許第2,380,99
5号に記載される。
物が生成し、ここにジメチルジクロロシランが主な成分
である。またメチルトリクロロシランが他の物質例えば
トリメチルクロロシラン、テトラメチルシラン、メチル
ハイドロジェンジクロロシラン及び高沸点メチルクロロ
ジシランと一緒に生成する。
し、そしてジメチルジクロロシランの比率を増大させる
ため、即ちジメチルジクロロシランの生成に関して合成
の選択性をできる限り高めるために数多くの努力がなさ
れてきた。
適合及び制御された促進剤の使用により達成される。元
素状またはその化合物の状態のいずれかの亜鉛、スズ及
びリンが公知の促進剤の例である(例えばヨーロッパ特
許出願公開第223,447号)。
揮発性リン化合物を用いる(ヨーロッパ特許出願公開第
391,133号参照)。しかしながら、含リン接触物
質は追加の促進剤の存在下でさえも製造割合が比較的低
く、かつ塩化メチル及びアルキルクロロシランの混合物
の望ましくない分解を示すメチルジクロロシランの過度
の含有量が存在する欠点を有する。
メチルハイドロジェンジクロロシラン(MeH)及び高
い製造割合を特徴とするアルキルクロロシランの製造方
法を提供することである。文献に与えられる選択性の尺
度は通常ジメチルジクロロシランに対するメチルトリク
ロロメチルシランの比(Tri/Di)である。
またはアルコキシ含有硫黄化合物を用いる場合、これら
の要求が満足され、そしてまた良好な(Tri/Di)
比及び減少された高沸点成分の含有率が得られることが
予期せずに見い出された。
毒として記載されていることからも、このことは驚くべ
きことである[N. P. Lobusevich ら、Zhurnal Obshche
i Khimii、第34巻、2706〜2708頁(196
4)、Zhurnal Prikladnoi Khimii、第38巻、No.
8、1884頁(1965)]。
在下でのケイ素とアルキルハロゲン化物との反応による
アルキルハロゲンシランの製造方法に関し、ここに反応
は易揮発性またはガス状ハロゲン含有及び/またはアル
コキシ含有硫黄化合物並びに随時追加的な促進物質の存
在下で行う。
ン含有及び/またはアルコキシ含有硫黄化合物は式I SaObXc (I) 式中、XはF、Cl、Br、IまたはC1-18−アルコキ
シであり、ここにXとa、b及びcは以下の関係にあ
る: X a b c F 1または2 0、1または2 2 4(b=0) 6(a=1及びB=0) 10(a=2及びB=0) Cl 1または2 0、1または2 2 4(a=1及びb=0) Br 1または2 0または1 2 I 2 0 2 C1〜C18-アルコキシ 好ましくは C1〜C8-アルコキシ 1 1または2 2 を有する化合物及びそのa>2を有するポリ硫黄化合物
である。
たはアルコキシ基の組合せを表わし得る。
び/またはアルコキシ含有硫黄化合物は公知の方法によ
りその場で製造し得る。易揮発性なる用語は300℃以
下、好ましくは約150℃以下の沸点を有する化合物を
意味する。
l2、SCl2及び/またはS2Cl2、特にSOCl2で
与えられる。
である:部分的に酸化された銅(CuO/Cu2O/Cu
O)(米国特許第4,500,724号)、金属銅及びC
u2O/CuOの混合物(ドイツ国特許出願公開第3,5
01,085号)、Cu2Cl2、CuCl2(米国特許第
4,762,940号)、ギ酸Cu(米国特許第4,48
7,950号)等。部分的に酸化された銅(CuO/Cu
2O/CuO)を用いることが好ましい。銅触媒はケイ
素を基準として0.05〜10重量%、殊に好ましくは
0.1〜7重量%の比率で好ましくは用いる。
度を有し得る。純度>98%を有するケイ素が好まし
い。ケイ素の粒径は任意であるが、好ましくは50乃至
500μm間である。
5,015,751号による噴霧ケイ素またはヨーロッパ
特許出願公開第610,807号による構造的に最適化
されたケイ素、或いはヨーロッパ特許出願公開第67
3,880号または同第522,844号により製造され
たケイ素であり得る。
特許出願公開第4,037,021号またはヨーロッパ特
許出願公開第685,428号に記載のものを使用し得
る。
れかの通常のC1〜C8アルキルハロゲン化物、好ましく
は塩化メチルである。
及び/またはアルコキシ含有硫黄化合物の使用は他の公
知の促進物質例えば亜鉛もしくは亜鉛化合物、アルミニ
ウムもしくはアルミニウム化合物、スズもしくはスズ化
合物またはリンもしくはリン化合物の単独または組合せ
の追加の使用を排除しない。
態の、単独または組合せのスズ、アルミニウム、リンま
たは亜鉛により与えられる。
比率で加えられる: スズ:ケイ素1,000,000部当り5〜200部及び
/または、 亜鉛:ケイ素1,000,000部当り10〜10,00
0部及び/または、 アルミニウム:ケイ素を基準として0.01〜1重量%
及び/または、 リン:ケイ素1,000,000部当り20〜2500
部。
対する圧力範囲で行う。
バールの圧力が好ましい。
量の易揮発性またはガス状ハロゲン含有及び/またはア
ルコキシ含有硫黄化合物を短かい間隔で断続的にか、ま
たは連続的に、接触物質上に連続的に運ばれるアルキル
ハロゲン化物に加える。断続的試験(例えば実験室中
で)に用いられる量は接触物質の量に依存するが、連続
法においては反応器中で連続的に通常上端にある新鮮な
接触物質の量に有利には依存する。易揮発性またはガス
状ハロゲン含有及び/またはアルコキシ含有硫黄化合物
はガス相を介して最適な方法で分配される。比率は接触
物質を基準として5乃至2000ppm間、好ましくは
10乃至500ppm間である。これらの数字は用いる
硫黄化合物の硫黄含有量を基準とする。
に限定されない。例えば反応は流動床、撹拌床または固
体床を用いて断続的か、または連続的であり得る。
ガス状ハロゲン含有及び/またはアルコキシ含有硫黄化
合物を用いる利点は高沸点成分の比率が減少し、良好な
(Tri/Di)比が得られ、そしてMeHの比率の顕
著な減少及び高い生産率が生じることにある。
ものであるが、これを限定するものでは決してない(%
は重量%で与える)。
mのガラス製の撹拌床反応器中で行った。用いたケイ素
は純度98.8%及び粒径分布71〜160μmを有し
ていた。
及びZnO 0.05gからなり、そして使用前に均一化
した。
介して下から接触物質を通して運んだ。塩化メチルの流
速を一定に保ち、そして全ての場合に約1.8l/時間
であった。誘導相を通して移した後、定常状態の試験相
を300℃で設定した。単位時間当りに生じた粗製シラ
ンの量をこれらの条件下で測定した。個々の成分をガス
クロマトグラフィーにより測定した。記述する値は各々
2回の運転における各々4個の個々の測定からの平均で
ある。
ハロゲン−及び/またはアルコキシ含有硫黄化合物の効
果を示す。選択された化合物はSOCl2及びS2Cl2
であった。
Al:0.095%;Ca:0.048%;Fe:0.5
0;Ti:0.023%。試験5はハロゲン−及び/ま
たはアルコキシ含有硫黄化合物なしの比較試験として行
った。
ロシランMeHSiCl2;Di:ジクロロメチルシラ
ンMe2SiCl2;Tri/Di(トリクロロメチルシ
ランMeSiCl3/ジクロロメチルシランMe2SiC
l2);%(重量%)は得られた単量体をベースとする。
3ミリバールで)>80℃]、%は生じたシラン混合物
の全量に関する。
含有硫黄化合物それ自身の使用により生成物スペクトル
中のMeH及び高沸点化合物の%が減少され、生産率に
対して正の効果を有することを示す。
黄化合物(例としてSOCl2を選んだ)並びにリン
(例えばPCl3の状態)の組合せのロチョウ反応にお
いて得られる結果に対する効果を示す。
ロシランMeHSiCl2;Di:ジクロロメチルシラ
ンMe2SiCl2;Tri/Di(トリクロロメチルシ
ランMeSiCl3/ジクロロメチルシランMe2SiC
l2);%(重量%)は得られた単量体をベースとする。
3ミリバールで)>80℃]、%は生じたシラン混合物
の全量に関する。
でハロゲン−及び/またはアルコキシ含有硫黄化合物が
生産率を増大させ、MeH及び高沸点化合物の%を低下
させ、そしてまた改善されたTri/Di比を生じさせ
ることを示す。
黄化合物(例としてSOCl2を選んだ)並びにスズ
(例えば金属スズの状態)の組合せのロチョウ反応にお
いて得られる結果に対する効果を示す。
ロシランMeHSiCl2;Di:ジクロロメチルシラ
ンMe2SiCl2;Tri/Di(トリクロロメチルシ
ランMeSiCl3/ジクロロメチルシランMe2SiC
l2);%(重量%)は得られた単量体をベースとする。
3ミリバールで)>80℃]、%は生じたシラン混合物
の全量に関する。
下でハロゲン−及び/またはアルコキシ含有硫黄化合物
が生産率に対して正の効果を有し、そしてMeH及び高
沸点化合物の%を低下させることを示す。
黄化合物(例としてSOCl2を選んだ)並び促進剤と
してのアルミニウム(例えばCugAl4の状態)の組
合せのロチョウ反応において得られる結果に対する効果
を示す。
ロシランMeHSiCl2;Di:ジクロロメチルシラ
ンMe2SiCl2;Tri/Di(トリクロロメチルシ
ランMeSiCl3/ジクロロメチルシランMe2SiC
l2);%(重量%)は得られた単量体をベースとする。
3ミリバールで)>80℃]、%は生じたシラン混合物
の全量に関する。
でハロゲン−及び/またはアルコキシ含有硫黄化合物が
高沸点化合物の含有量をかなり減少させ、そしてMeH
の減少及び高い生産率を生じさせることを示す。
りである。
下でアルキルハロゲン化物と反応させることによるアル
キルハロゲンシランの製造方法であって、反応を、少な
くとも1つの易揮発性またはガス状ハロゲン−またはア
ルコキシ含有硫黄化合物及び随時少なくとも1つの追加
的な促進物質の存在下で行うことを特徴とする方法。
物がSOCl2、SO2Cl2、SCl2及びS2Cl2より
なる群から選ばれる少なくとも1つのものである、上記
1に記載の方法。
ある、上記1に記載の方法。
ズ、亜鉛、リン及びアルミニウムよりなる群から選ばれ
る少なくとも1つの追加的な促進物質が存在する、上記
1に記載の方法。
あり、そして元素状またはその化合物の状態のスズ、亜
鉛、リン及びアルミニウムよりなる群から選ばれる少な
くとも1つの追加的な促進物質が存在する、上記2に記
載の方法。
Claims (4)
- 【請求項1】 ケイ素を少なくとも1つの触媒の存在下
でアルキルハロゲン化物と反応させることによるアルキ
ルハロゲンシランの製造方法であって、反応を、少なく
とも1つの易揮発性またはガス状ハロゲン−またはアル
コキシ含有硫黄化合物及び随時少なくとも1つの追加的
な促進物質の存在下で行うことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 用いる易揮発性またはガス状硫黄化合物
がSOCl2、SO2Cl2、SCl2及びS2Cl2よりな
る群から選ばれる少なくとも1つのものである、請求項
1に記載の方法。 - 【請求項3】 アルキルハロゲン化物が塩化メチルであ
る、請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 元素状またはその化合物の状態のスズ、
亜鉛、リン及びアルミニウムよりなる群から選ばれる少
なくとも1つの追加的な促進物質が存在する、請求項1
に記載の方法。
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