JPH10152492A - Separation of trimethoxysilane - Google Patents

Separation of trimethoxysilane

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Publication number
JPH10152492A
JPH10152492A JP8311685A JP31168596A JPH10152492A JP H10152492 A JPH10152492 A JP H10152492A JP 8311685 A JP8311685 A JP 8311685A JP 31168596 A JP31168596 A JP 31168596A JP H10152492 A JPH10152492 A JP H10152492A
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JP
Japan
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methanol
trimethoxysilane
hexane
distillation
azeotropic
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Application number
JP8311685A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Yasutake
剛 安武
Shinji Miyata
慎治 宮田
Maki Hoshikawa
真樹 星川
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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Publication date
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Publication of JPH10152492A publication Critical patent/JPH10152492A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for separating trimethoxysilane, enabling to continuously and precisely separate the trimethoxysilane. SOLUTION: This method for separating trimethoxysilane comprises continuously separating the trimethoxysilane from a mixture of the trimethoxysilane with methanol by an azeotropic distillation method using n-hexane as an azeotropic agent. Therein, the weight ratio of the n-hexane to the methanol charged into a distillation tower per unit time is controlled within a range: 3.0 <= n-hexane/methanol <= 5.0.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、メタノールとトリ
メトキシシランを含む混合物から、連続的にトリメトキ
シシランを分離し、最終的には工業的に有用なトリメト
キシシランを単離する方法に関する。
The present invention relates to a method for continuously separating trimethoxysilane from a mixture containing methanol and trimethoxysilane, and finally isolating industrially useful trimethoxysilane.

【0002】[0002]

【従来の技術】トリメトキシシランはシランカップリン
グ剤原料や半導体基盤となるモノシランガスの製造原
料、あるいはそれ自身半導体用の絶縁膜(シリカ膜)原
料等に広く応用されており、特に近年では半導体産業の
著しい成長に伴って、その有用性が注目されている。こ
のため、トリメトキシシランを工業的にかつ安価に製造
する方法の開発が強く望まれている。
2. Description of the Related Art Trimethoxysilane is widely used as a raw material for a silane coupling agent, a raw material for producing monosilane gas serving as a semiconductor substrate, or a raw material for an insulating film (silica film) for a semiconductor itself. With its remarkable growth, its usefulness has attracted attention. Therefore, development of a method for industrially and inexpensively producing trimethoxysilane is strongly desired.

【0003】トリメトキシシランの製造方法は、一般的
にはトリクロロシランとメタノールを反応させる方法
(反応式[1])、及び金属硅素とメタノールを反応さ
せる方法(反応式[2])が知られているが、トリクロ
ロシランは取扱いが困難であり、前者は塩酸が生成する
ため、設備的なメリットや製造コストから判断すると、
工業的には後者の方が有利である。
As a method for producing trimethoxysilane, there are generally known a method of reacting trichlorosilane with methanol (reaction formula [1]) and a method of reacting silicon metal with methanol (reaction formula [2]). However, trichlorosilane is difficult to handle, and the former produces hydrochloric acid.
Industrially, the latter is more advantageous.

【0004】 HSiCl+3CHOH→HSi(OCH+3HCl・・・[1] Si(s)+3CHOH→HSi(OCH+3/2H・・・[2] 後者の方法は、より具体的には銅もしくは、その化合物
触媒の存在下、金属硅素粉とメタノールとを常圧または
加圧の条件下、200〜300℃で反応させる方法であ
り、トリメトキシシランの収率の向上のためいくつかの
方法が開示されている。
HSiCl 3 + 3CH 3 OH → HSi (OCH 3 ) 3 + 3HCl ... [1] Si (s) + 3CH 3 OH → HSi (OCH 3 ) 3 + 3 / 2H 2 ... [2] More specifically, a method in which metal silicon powder and methanol are reacted at 200 to 300 ° C. under normal pressure or pressure under the presence of copper or its compound catalyst. Several methods have been disclosed for enhancement.

【0005】例えば、硅素とメタノールの反応を特定の
溶媒中で行う方法(例えば、特公昭63−3869号公
報、特開昭57−99593号公報)、特定の触媒を使
用して反応させる方法(例えば、特開昭62−2869
92号公報、特開平5−170773号公報)等であ
る。しかしながらいずれの方法で行っても生成物は、ト
リメトキシシラン、未反応のメタノール、副成物のテト
ラメトキシシランの混合物となるため、これらの混合物
からトリメトキシシランを分離する操作が必要となる。
For example, a method of reacting silicon and methanol in a specific solvent (for example, Japanese Patent Publication No. 63-3869 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-99593), a method of reacting using a specific catalyst ( For example, JP-A-62-2869
92, JP-A-5-170773). However, regardless of which method is used, the product is a mixture of trimethoxysilane, unreacted methanol, and by-product tetramethoxysilane. Therefore, an operation for separating trimethoxysilane from these mixtures is required.

【0006】その操作としては蒸留が一般的ではある
が、メタノールとトリメトキシシランが最低共沸混合物
を形成するため、通常の蒸留操作では精度よく分離する
ことはできない。このためいくつかの分離方法が考案さ
れている。
[0006] Distillation is a common operation, but methanol and trimethoxysilane form a minimum azeotrope, and cannot be separated accurately by ordinary distillation operations. For this reason, several separation methods have been devised.

【0007】例えば、特公平4−51556号公報に
は、双極子モーメントが1.61デバイ以下である化合
物を抽出溶媒として、抽出蒸留する方法が開示されてい
る。この方法によりメタノールとトリメトキシシランを
分離することができるが、トリメトキシシランを単離す
るためには、抽出溶媒とトリメトキシシランとの分離操
作を必要とするため、連続的に分離するためには蒸留塔
を更に1塔必要とするため設備が大きくなり、かつエネ
ルギー的にも不利である。
For example, Japanese Patent Publication No. 4-55556 discloses a method of extracting and distilling a compound having a dipole moment of 1.61 Debye or less as an extraction solvent. According to this method, methanol and trimethoxysilane can be separated.However, in order to isolate trimethoxysilane, a separation operation between an extraction solvent and trimethoxysilane is required. However, since one distillation column is required, the equipment becomes large and energy is disadvantageous.

【0008】また、特公平7−17657号公報には金
属硅素とメタノールの反応の際にメタノールとトリメト
キシシランの共沸組成以上にトリメトキシシランの生成
比率を高めた混合物を蒸留し、塔底からトリメトキシシ
ランを得る方法が開示されている。この方法によると、
塔頂からメタノールとトリメトキシシランの共沸組成物
を得てこれを反応系に循環するが、その際にメタノール
とトリメトキシシランとの反応によりテトラメトキシシ
ランを生成するため、事実上トリメトキシシランを損失
してしまうという問題点がある。
Further, Japanese Patent Publication No. 7-17657 discloses that in the reaction of silicon metal with methanol, a mixture having an increased azeotropic composition of methanol and trimethoxysilane in which the production ratio of trimethoxysilane is increased is distilled. A method for obtaining trimethoxysilane from is disclosed. According to this method,
An azeotropic composition of methanol and trimethoxysilane is obtained from the top of the column and circulated to the reaction system.At this time, the reaction between methanol and trimethoxysilane produces tetramethoxysilane, so that trimethoxysilane is practically used. Is lost.

【0009】これに対し、特公昭61−39955号公
報にはベンゼン、シクロヘキサン、n−ヘキサン、n−
ヘプタンを共沸剤として共沸蒸留を行う方法が開示され
ている。これは、メタノールとトリメトキシシラン共沸
点よりも低い温度でメタノールと最低共沸物を形成する
物質を第3成分として添加して蒸留する方法である。し
かしながら、工業的に連続でメタノールとトリメトキシ
シランを分離する方法については触れられてはおらず、
またメタノールとトリメトキシシランの分離精度も十分
なものではなかった。
On the other hand, Japanese Patent Publication No. 61-39955 discloses benzene, cyclohexane, n-hexane and n-hexane.
A method for performing azeotropic distillation using heptane as an azeotropic agent is disclosed. This is a method in which a substance that forms the lowest azeotrope with methanol at a temperature lower than the azeotropic point of methanol and trimethoxysilane is added as a third component and distilled. However, there is no mention of a method for industrially separating methanol and trimethoxysilane continuously,
Also, the separation accuracy between methanol and trimethoxysilane was not sufficient.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、メタ
ノールとトリメトキシシランを含む混合物に、n−ヘキ
サンとメタノール重量比率を特定することにより、トリ
メトキシシランを連続に、かつ精度よく分離する方法を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to separate trimethoxysilane continuously and accurately by specifying the weight ratio of n-hexane and methanol to a mixture containing methanol and trimethoxysilane. It is to provide a method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは先に提示し
た目的、即ちメタノールとトリメトキシシランを含む混
合物から、トリメトキシシランを連続でかつ精度よく分
離する方法について検討を行ったところ、工業的には特
公昭61−39955号公報に記載の如き蒸留操作が最
も有利であり、その共沸剤としては、メタノールとの共
沸温度、共沸組成、原料単価等からn−ヘキサンを使用
することが好ましいという結論に到達し、共沸剤をn−
ヘキサンに特定して更に詳細に検討を進めた。
Means for Solving the Problems The present inventors have studied the purpose presented above, that is, a method for continuously and accurately separating trimethoxysilane from a mixture containing methanol and trimethoxysilane. Industrially, the distillation operation as described in JP-B-61-39955 is most advantageous, and n-hexane is used as the azeotropic agent in view of the azeotropic temperature with methanol, the azeotropic composition, the unit price of the raw material and the like. Is reached, and the azeotropic agent is changed to n-
The study was conducted in more detail by specifying hexane.

【0012】この結果、本発明者らの一連の蒸留実験と
気液平衡データ採取で、トリメトキシシランはメタノー
ルのみならず、n−ヘキサンともまた最低共沸物を形成
するという新たなる知見を得ると共に、精度よく目的の
蒸留分離を行うためには、n−ヘキサンとメタノールの
比率を特定範囲に限定する必要があることを見出し、本
発明を完成するに至った。
As a result, a series of distillation experiments and vapor-liquid equilibrium data collection by the present inventors have obtained new knowledge that trimethoxysilane forms the lowest azeotrope not only with methanol but also with n-hexane. At the same time, they have found that it is necessary to limit the ratio of n-hexane to methanol to a specific range in order to perform the desired distillation separation with high accuracy, and have completed the present invention.

【0013】即ち、本発明はメタノールとトリメトキシ
シランを含む混合物からn−ヘキサンを共沸剤とし、共
沸蒸留により連続的に分離する方法において、蒸留塔に
単位時間当たりに供給するn−ヘキサンとメタノールの
重量比率が、 3.0≦n−ヘキサン/メタノール≦5.0 の範囲で蒸留を行うことを特徴とするトリメトキシシラ
ンの分離方法に関する。
That is, the present invention relates to a method of continuously separating azeotropically n-hexane from a mixture containing methanol and trimethoxysilane by azeotropic distillation, wherein n-hexane supplied to a distillation column per unit time is used. The present invention relates to a method for separating trimethoxysilane, wherein the distillation is performed in a weight ratio of 3.0 ≦ n-hexane / methanol ≦ 5.0.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で原料となるメタノールとトリメトキシシランを
含む混合物は、先に述べたように金属硅素粉末とメタノ
ールを反応させて得られる混合物である。通常はトリメ
トキシシラン、未反応のメタノール、副成物のテトラメ
トキシシラン、及び場合によっては僅かの副生成物や高
沸物等からなり、特にその組成を限定するものではな
い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The mixture containing methanol and trimethoxysilane as raw materials in the present invention is a mixture obtained by reacting metal silicon powder and methanol as described above. Usually, it is composed of trimethoxysilane, unreacted methanol, by-product tetramethoxysilane, and in some cases a small amount of by-products or high-boiling substances, and the composition is not particularly limited.

【0015】但し、メタノールとトリメトキシシランの
比率がその共沸組成よりも遥かに大きい場合、即ちメタ
ノールが遥かに多い場合には、本発明の操作を行う前に
通常の蒸留操作を行って、過剰のメタノールを分離した
方が効率的である。
However, when the ratio of methanol to trimethoxysilane is much larger than the azeotropic composition, that is, when the amount of methanol is much larger, ordinary distillation is performed before performing the operation of the present invention. It is more efficient to separate excess methanol.

【0016】共沸剤として使用するn−ヘキサンも特に
純度が制限されるものではないが、含有する不純物の種
類によっては蒸留自体に影響を及ぼす場合があり、また
極端に純度が低い場合は本質的に影響はなくとも不必要
に蒸留塔の径を必要としたり、エネルギー的にも不利に
なるため、通常の工業用グレード以上のもので、純度9
0%以上のものを使用することが好ましい。
Although the purity of n-hexane used as an azeotropic agent is not particularly limited, it may affect the distillation itself depending on the type of impurities contained. Since the diameter of the distillation column is unnecessarily required even if there is no influence on the energy, and the energy is disadvantageous, the purity of the distillation column is higher than that of a normal industrial grade.
It is preferable to use one having 0% or more.

【0017】蒸留塔の型式にも特に制限はなく、段塔、
充填塔共好適に使用可能である。蒸留塔に単位時間当た
りに供給される流体としては、一般には蒸留原料、共沸
剤、抽出剤、還流液、及びリボイラーを通して供給され
る流体(以下再沸流体と略記)等が挙げられるが、本発
明にいう蒸留塔に単位時間当たりに供給するn−ヘキサ
ンとメタノールの重量比率とは、1時間当たりに蒸留原
料、共沸剤及び還流液として蒸留塔に供給される流体に
含まれるn−ヘキサンとメタノールの総重量の比率をい
い、数秒あるいは数分毎のばらつきは問題にならない。
本発明の目的からすると、再沸流体にはn−ヘキサン及
びメタノールはほとんど含まれないため、事実上本発明
で範囲が特定されるべきは、蒸留原料と還流液にとどま
るためである。
There are no particular restrictions on the type of distillation column.
Both packed towers can be suitably used. Examples of the fluid supplied to the distillation column per unit time include a distillation raw material, an azeotropic agent, an extractant, a reflux liquid, and a fluid supplied through a reboiler (hereinafter abbreviated as a reboiler fluid). The weight ratio of n-hexane and methanol supplied to the distillation column per unit time according to the present invention is defined as the distillation material, azeotropic agent, and n-contained in the fluid supplied to the distillation column as a reflux per hour. It refers to the ratio of the total weight of hexane and methanol, and the variation every few seconds or minutes does not matter.
For the purposes of the present invention, the reboiled fluid contains almost no n-hexane and methanol, and in fact the scope should be specified in the present invention because it is limited to distillation feed and reflux.

【0018】それぞれの流体の供給箇所に特に制限はな
く、予めメタノールとトリメトキシシランを含む混合物
(以下原料と略記)とn−ヘキサンを混合したものを同
一段に供給しても、それぞれ別々の段に供給しても本発
明を遂行することに何ら支障はない。
There are no particular restrictions on the supply points of the respective fluids. Even if a mixture of methanol and trimethoxysilane (hereinafter abbreviated as raw material) and n-hexane are supplied in the same stage, they may be supplied separately. There is no problem in carrying out the present invention even if it is supplied to the stage.

【0019】しかし、メタノールとn−ヘキサンが常温
で2液相を形成することから、工業的に連続で分離を行
うためには、例えば化学工学便覧第4版”共沸蒸留”の
項、あるいは特開平7−53568号公報に記載の如き
方法が好ましい。具体的に述べると図1に記した如く、
蒸留塔アの塔頂蒸気を、凝縮器イで全縮させた後、液
分離装置ウで2液相に分離せしめ、n−ヘキサン相液
を蒸留塔アに還流する。メタノール相液等で損失する
n−ヘキサンは新たにその相当分から供給するという
方法である。
However, since methanol and n-hexane form two liquid phases at room temperature, in order to carry out industrially continuous separation, for example, the section of “Azeotropic Distillation” in Chemical Engineering Handbook, 4th edition, or The method described in JP-A-7-53568 is preferred. Specifically, as described in FIG.
After the top vapor of the distillation column (a) is totally contracted by the condenser (a), it is separated into two liquid phases by the liquid separator (c), and the n-hexane phase liquid is refluxed to the distillation column (a). In this method, n-hexane that is lost in a methanol phase solution or the like is newly supplied from a considerable amount.

【0020】次に本発明の本質を説明する。本発明を遂
行し、n−ヘキサンを共沸剤としてメタノールとトリメ
トキシシランを精度よく分離するためには、蒸留塔に単
位時間当たりに供給するn−ヘキサンとメタノールの重
量比率が、3.0≦n−ヘキサン/メタノール≦5.0
の範囲で蒸留を行わなければならない。
Next, the essence of the present invention will be described. In order to carry out the present invention and to accurately separate methanol and trimethoxysilane using n-hexane as an azeotropic agent, the weight ratio of n-hexane and methanol supplied per unit time to the distillation column must be 3.0. ≦ n-hexane / methanol ≦ 5.0
The distillation must be carried out within the range.

【0021】メタノールとn−ヘキサンは、モル比にし
て約1:1、重量比にして約27:73の組成で最低共
沸組成物を形成する。従って、メタノールとトリメトキ
シシランを含む混合物から、n−ヘキサンを共沸剤とし
てメタノールを分離するためには、n−ヘキサンとメタ
ノールの重量比を73/27、即ち、2.7近辺となる
組成でn−ヘキサンを供給すれば、目的の分離が可能と
考えられる。
Methanol and n-hexane form the lowest azeotropic composition at a molar ratio of about 1: 1 and a weight ratio of about 27:73. Therefore, in order to separate methanol from a mixture containing methanol and trimethoxysilane using n-hexane as an azeotrope, the weight ratio of n-hexane to methanol is 73/27, that is, a composition having a weight ratio of about 2.7. It is considered that if n-hexane is supplied at, the desired separation is possible.

【0022】しかしながら本発明者らが実験的に蒸留を
実施したところ、n−ヘキサンとメタノールの重量比が
2.7近辺の範囲では精度よく分離を行うことはでき
ず、更に重量比の高い条件としたところに精度よく分離
できる領域が存在し、それは、3.0≦n−ヘキサン/
メタノール≦5.0、好ましくは3.0≦n−ヘキサン
/メタノール≦4.5、より好ましくは3.0≦n−ヘ
キサン/メタノール≦4.0の範囲である。
However, when the present inventors conducted distillation experimentally, it was not possible to carry out separation with high accuracy when the weight ratio of n-hexane and methanol was in the range of about 2.7, and the condition where the weight ratio was higher was higher. Where there is a region that can be separated with high precision, and 3.0 ≦ n-hexane /
Methanol ≦ 5.0, preferably 3.0 ≦ n-hexane / methanol ≦ 4.5, more preferably 3.0 ≦ n-hexane / methanol ≦ 4.0.

【0023】n−ヘキサンとメタノールの重量比が3.
0未満の領域で蒸留を行うと、理論段数30段程度の蒸
留塔でも、塔頂側にトリメトキシシランが無視できない
量留出すると共に、塔底側にもメタノールが混入し、精
度よい分離を行うことができない。またn−ヘキサンと
メタノールの重量比が5. 0を超えた領域で蒸留を行
っても、やはり塔頂側にトリメトキシシランが無視でき
ない量留出すると共に、塔底側にn−ヘキサンが混入し
てしまい精度よい分離を行うことができない。更にこの
場合は必要以上にn−ヘキサンを使用するためエネルギ
ー的にも不利である。
The weight ratio of n-hexane to methanol is 3.
When distillation is performed in a region of less than 0, even in a distillation column having about 30 theoretical plates, trimethoxysilane is distilled at a non-negligible amount at the column top, and methanol is mixed into the column bottom, thereby achieving accurate separation. Can't do it. Also, the weight ratio of n-hexane to methanol is 5. Even if distillation is performed in a region exceeding 0, trimethoxysilane is still distilled out in a considerable amount at the top of the column, and n-hexane is mixed at the bottom of the column, so that accurate separation cannot be performed. Further, in this case, the use of n-hexane more than necessary is disadvantageous in terms of energy.

【0024】この最も適した領域が存在する原因は明ら
かにはし得ないが、本発明者らが各2成分間毎の気液平
衡データを測定したところ、n−ヘキサンとトリメトキ
シシランが80:20(重量比)、67℃で最低共沸組
成物を形成するという新たな知見を得た。従って、メタ
ノール−n−ヘキサン−トリメトキシシランの3成分の
蒸留はそれぞれ2成分間毎に最低共沸組成物を形成する
という系であり、また実際に確認はしてはいないが3成
分間で共沸組成物を形成することも十分に考えられる。
即ち、共沸組成物が複雑に絡み合う系の蒸留であるた
め、単純にメタノールとの共沸組成分のn−ヘキサンを
供給しただけでは目的は達成できず、より重量比の高い
条件に精度よい分離を行うことができる領域が存在する
ものと推察している。
Although the cause of the existence of this most suitable region cannot be clarified, the present inventors have measured the vapor-liquid equilibrium data for each of the two components and found that n-hexane and trimethoxysilane were 80%. : 20 (weight ratio) at 67 ° C. to form a lowest azeotropic composition. Therefore, distillation of the three components of methanol-n-hexane-trimethoxysilane is a system in which a minimum azeotropic composition is formed between each of the two components. It is fully conceivable to form an azeotropic composition.
That is, since the azeotropic composition is distillation of a system in which the azeotropic composition is intricately entangled, simply supplying n-hexane having an azeotropic composition with methanol cannot achieve the object, and the conditions are accurate to a higher weight ratio. It is assumed that there is an area where separation can be performed.

【0025】以上のすべての条件を満たすことで、メタ
ノールとトリメトキシシランを含む混合物から、連続的
に精度よくメタノールとトリメトキシシランを分離する
ことができる。また原料にテトラメトキシシランを含む
場合でも、塔底側からトリメトキシシランとテトラメト
キシシランの混合物が得られるため、トリメトキシシラ
ンを単離する場合は、再度蒸留操作を行うことによって
達成することができる。
By satisfying all the above conditions, methanol and trimethoxysilane can be continuously and accurately separated from a mixture containing methanol and trimethoxysilane. In addition, even when the raw material contains tetramethoxysilane, a mixture of trimethoxysilane and tetramethoxysilane is obtained from the bottom of the column, so that when isolating trimethoxysilane, it can be achieved by performing the distillation operation again. it can.

【0026】[0026]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、%及び部は特記しないかぎり、重量%及び重
量部を表す。 実施例1 市販の硅素粉末(和光純薬製)100部に、金属銅粉末
(和光純薬製)10部をV型ブレンダーで混合した後、
水素雰囲気中1,000℃で1時間熱処理し、メトキシ
シラン製造原料を得た。この原料を固定層として反応器
に充填し、常圧、200〜220℃の条件でガス状メタ
ノール(和光純薬製特級メタノールをガス化したもの)
を接触・反応せしめ、メタノール32%、トリメトキシ
シラン38%、テトラメトキシシラン30%の組成の混
合液を得た。この混合液に和光純薬製特級メタノール試
薬と東京化成製テトラメトキシシラン試薬を添加して液
組成を調製し、メタノール25%、トリメトキシシラン
25%、テトラメトキシシラン50%の蒸留原料、即
ち、本発明で言うメタノールとトリメトキシシランを含
む混合物を得た。
The present invention will be described below in detail with reference to examples. In addition,% and part express weight% and part by weight, unless otherwise specified. Example 1 After 100 parts of commercially available silicon powder (manufactured by Wako Pure Chemical) and 10 parts of metal copper powder (manufactured by Wako Pure Chemical) were mixed in a V-type blender,
Heat treatment was performed at 1,000 ° C. for 1 hour in a hydrogen atmosphere to obtain a methoxysilane production raw material. This raw material is packed in a reactor as a fixed bed, and is gaseous methanol (at a gas obtained by gasifying special grade methanol manufactured by Wako Pure Chemical Industries) under the conditions of normal pressure and 200 to 220 ° C.
Was contacted and reacted to obtain a mixed solution having a composition of 32% of methanol, 38% of trimethoxysilane, and 30% of tetramethoxysilane. To this mixture, a special grade methanol reagent manufactured by Wako Pure Chemical and a tetramethoxysilane reagent manufactured by Tokyo Chemical Industry are added to prepare a liquid composition, and a distillation raw material of methanol 25%, trimethoxysilane 25%, and tetramethoxysilane 50%, that is, A mixture containing methanol and trimethoxysilane according to the present invention was obtained.

【0027】蒸留塔は、SUS304製、塔内径約80
mmで6mmのラシヒリングを5m充填したものを用い
た。気液平衡既知のメタノール−水系でこの塔の理論段
数を測定したところ、30〜34段の範囲であることが
わかった(以下簡単にするために使用した蒸留塔は理論
段数30段の塔であるとして説明する)。先に調製した
蒸留原料にn−ヘキサン/メタノール=3.4(重量
比)となるようにn−ヘキサン(和光純薬製1級)を混
合し、本調製液を塔頂から数えて16段目に連続的に供
給し、図2に示すような方式で蒸留分離を行った。運転
を開始してから約2時間で塔内の温度分布が安定し、定
常状態に到達するが、この後リボイラーの熱負荷を数点
変化させ、即ち留出量を数点変化させて、最も精度よく
分離できる条件に整えて、塔頂液及び塔底液をサンプリ
ングしてその組成をガスクロマトグラフィーで分析し
た。この結果、塔頂組成はメタノール22. 9重量
%、n−ヘキサン76.5%、トリメトキシシラン0.
6%で、塔底側からは、メタノール及びn−ヘキサン共
1,000ppm未満しか検出されなかった。
The distillation column was made of SUS304 and had a column inner diameter of about 80.
What was filled with 5 mm of Raschig rings of 6 mm in diameter was used. The theoretical plate number of this column was measured in a methanol-water system with a known vapor-liquid equilibrium, and was found to be in the range of 30 to 34 plates (the distillation column used for simplicity is a column having 30 theoretical plates). It is described as there is). N-Hexane / Methanol = 3.4 (weight ratio) was mixed with n-hexane (first grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to the previously prepared distillation raw material, and this preparation was counted from the top of the column for 16 stages. The mixture was continuously supplied to the eyes and separated by distillation in the manner shown in FIG. About two hours after the start of the operation, the temperature distribution in the column stabilizes and reaches a steady state. After that, the heat load of the reboiler is changed by several points, that is, the amount of distillate is changed by several points. The conditions were set so that separation could be performed accurately, the top liquid and the bottom liquid were sampled, and their compositions were analyzed by gas chromatography. As a result, the top composition was methanol 22.2. 9% by weight, n-hexane 76.5%, trimethoxysilane 0.
At 6%, less than 1,000 ppm of both methanol and n-hexane were detected from the bottom of the column.

【0028】実施例2〜5 実施例1と同様の方法でメタノール25%、トリメトキ
シシラン25%、テトラメトキシシラン50%の蒸留原
料を調製した。実施例1と同じ蒸留塔を用い、図3に示
す方式で16段目に蒸留原料を、1段目にn−ヘキサン
をその供給速度は一定に保ったままそれぞれ連続的に供
給し、最も精度よく分離できる条件で定常状態となった
ところで塔頂液、塔底液の分析を行った。同様の操作を
n−ヘキサン/メタノールの重量比を数点変更して実施
し、分離の状況を調べた。n−ヘキサン/メタノールの
重量比及び塔頂液組成、塔底液組成を表1に示した。
Examples 2 to 5 In the same manner as in Example 1, a distillation material of 25% methanol, 25% trimethoxysilane and 50% tetramethoxysilane was prepared. Using the same distillation column as in Example 1, in the manner shown in FIG. 3, the distillation raw material was continuously supplied to the 16th stage and n-hexane was continuously supplied to the first stage while the supply speed was kept constant. When a steady state was established under conditions that allowed good separation, the top liquid and the bottom liquid were analyzed. The same operation was carried out while changing the weight ratio of n-hexane / methanol by several points, and the state of separation was examined. Table 1 shows the weight ratio of n-hexane / methanol, the composition of the top liquid, and the composition of the bottom liquid.

【0029】比較例1 n−ヘキサン/メタノール=2.8(重量比)とした以
外は実施例1と同様の方法で蒸留操作を行い、定常状態
となったところで塔頂液と塔底液の組成分析を行ったと
ころ、表2の結果を得た。
Comparative Example 1 A distillation operation was carried out in the same manner as in Example 1 except that n-hexane / methanol was changed to 2.8 (weight ratio). When the composition was analyzed, the results shown in Table 2 were obtained.

【0030】比較例2、3 n−ヘキサン/メタノールの重量比を本発明の範囲外の
ところに設定した以外は、実施例2と同様の方法とし
て、蒸留を行ったところ表2の結果を得た。
Comparative Examples 2 and 3 Distillation was carried out in the same manner as in Example 2 except that the weight ratio of n-hexane / methanol was set outside the range of the present invention. Was.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、メタノールとトリメト
キシシランを含む混合液に、n−ヘキサン/メタノール
の重量比率を特定することにより、分離が困難であった
トリメトキシシランを損失少なく、精度よく分離するこ
とができるため、その効果は大きい。
According to the present invention, by specifying the weight ratio of n-hexane / methanol to a mixed solution containing methanol and trimethoxysilane, trimethoxysilane, which has been difficult to separate, is reduced in loss and accuracy. Since the separation can be performed well, the effect is great.

【0034】[0034]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】、FIG.

【図2】及びFIG. 2 and

【図3】は本発明に使用される蒸留塔の工程図である。FIG. 3 is a process diagram of a distillation column used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ア 蒸留塔 イ 凝縮器 ウ 液相分離器(デカンター) エ リボイラー オ 留出液タンク 原料入口 n−ヘキサン 塔頂蒸気 n−ヘキサン相液 メタノール相液 塔底液 還流液 塔頂液 A Distillation tower b Condenser c Liquid phase separator (decanter) d Reboiler e Distillate tank material inlet n-hexane overhead vapor n-hexane phase liquid Methanol phase liquid Bottom liquid Reflux liquid Top liquid

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メタノールとトリメトキシシランを含
む混合物からn−ヘキサンを共沸剤とし、共沸蒸留によ
り連続的に分離する方法において、蒸留塔に単位時間当
たりに供給するn−ヘキサンとメタノールの重量比率
が、 3.0≦n−ヘキサン/メタノール≦5.0 の範囲で蒸留を行うことを特徴とするトリメトキシシラ
ンの分離方法。
1. A method for continuously separating n-hexane from a mixture containing methanol and trimethoxysilane by azeotropic distillation using n-hexane as an azeotropic agent, wherein n-hexane and methanol supplied to a distillation column per unit time are used. A method for separating trimethoxysilane, wherein the distillation is performed at a weight ratio of 3.0 ≦ n-hexane / methanol ≦ 5.0.
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