JPH1081506A - 直接法からの高沸点残渣のモノシラン類への転化方法 - Google Patents
直接法からの高沸点残渣のモノシラン類への転化方法Info
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- JPH1081506A JPH1081506A JP9152016A JP15201697A JPH1081506A JP H1081506 A JPH1081506 A JP H1081506A JP 9152016 A JP9152016 A JP 9152016A JP 15201697 A JP15201697 A JP 15201697A JP H1081506 A JPH1081506 A JP H1081506A
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Classifications
-
- 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
- C07F7/12—Organo silicon halides
- C07F7/16—Preparation thereof from silicon and halogenated hydrocarbons direct synthesis
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
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- C07F7/12—Organo silicon halides
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一般に「直接法」と呼ばれる方法による有機
塩化物とケイ素メタロイドの反応から得られる高沸点残
渣からモノシラン類を製造する改善された方法を提供す
る。 【解決手段】 上記高沸点残渣、オルガノトリクロロシ
ラン、及び塩化水素を含む混合物を、触媒量の、上記高
沸点残渣からモノシラン類の形成を促進するに有効な触
媒組成物と接触させることを含む方法。好ましい触媒組
成物は、三塩化アルミニウムを含み、その少なくとも一
部は直接法及び高沸点残渣の分離をおこなっている間に
その場で形成される。一般に、本発明方法のモノシラン
生成物は、殆ど専らメチルトリクロロシラン及び四塩化
炭素を含む。
塩化物とケイ素メタロイドの反応から得られる高沸点残
渣からモノシラン類を製造する改善された方法を提供す
る。 【解決手段】 上記高沸点残渣、オルガノトリクロロシ
ラン、及び塩化水素を含む混合物を、触媒量の、上記高
沸点残渣からモノシラン類の形成を促進するに有効な触
媒組成物と接触させることを含む方法。好ましい触媒組
成物は、三塩化アルミニウムを含み、その少なくとも一
部は直接法及び高沸点残渣の分離をおこなっている間に
その場で形成される。一般に、本発明方法のモノシラン
生成物は、殆ど専らメチルトリクロロシラン及び四塩化
炭素を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に「直接法」
と呼ばれている方法において、有機塩化物とケイ素メタ
ロイドの反応から得られる高沸点残渣からモノシラン類
を製造する方法に関する。この方法は、前記高沸点残
渣、オルガノトリクロロシラン、及び塩化水素の混合物
を、前記高沸点残渣からのモノシラン類の形成を促進す
るのに有効な、触媒量の触媒組成物と接触させることを
含む。本発明方法で使用するのに好ましい触媒組成物
は、三塩化アルミニウムを含み、その少なくとも一部は
直接法及び高沸点残渣の分離の間にその場で形成され
る。
と呼ばれている方法において、有機塩化物とケイ素メタ
ロイドの反応から得られる高沸点残渣からモノシラン類
を製造する方法に関する。この方法は、前記高沸点残
渣、オルガノトリクロロシラン、及び塩化水素の混合物
を、前記高沸点残渣からのモノシラン類の形成を促進す
るのに有効な、触媒量の触媒組成物と接触させることを
含む。本発明方法で使用するのに好ましい触媒組成物
は、三塩化アルミニウムを含み、その少なくとも一部は
直接法及び高沸点残渣の分離の間にその場で形成され
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】直接法
によるオルガノクロロシラン類の調製においては、複雑
な混合物が形成され、これは一般に蒸留されて、この混
合物中に存在する他の成分からモノシラン類を分離す
る。例えば、「直接法」においては、モノシラン類（こ
れは、クロロメチルシラン類の場合には、ジメチルジク
ロロシラン、メチルトリクロロシラン及びトリメチルク
ロロシランを含む）に加えて、オルガノクロロシラン類
の沸点より高い、即ち７０℃より高い温度で沸騰する残
渣が得られる。この残渣を、以後「高沸点残渣」と呼
ぶ。
によるオルガノクロロシラン類の調製においては、複雑
な混合物が形成され、これは一般に蒸留されて、この混
合物中に存在する他の成分からモノシラン類を分離す
る。例えば、「直接法」においては、モノシラン類（こ
れは、クロロメチルシラン類の場合には、ジメチルジク
ロロシラン、メチルトリクロロシラン及びトリメチルク
ロロシランを含む）に加えて、オルガノクロロシラン類
の沸点より高い、即ち７０℃より高い温度で沸騰する残
渣が得られる。この残渣を、以後「高沸点残渣」と呼
ぶ。
【０００３】「直接法」は特許文献、例えば米国特許Ｎ
o.２３８０９９５及び２４８８４８７に記載されてい
る。モノシラン類を留去した後に残る残渣は、比較的高
い沸点のケイ素含有化合物類を含む複雑な混合物であ
り、例えば、ＳｉＳｉ、ＳｉＯＳｉ及びＳｉＣＳｉ結合
を分子中に有する。この残渣は、ケイ素粒子及び諸金属
又はそれらの化合物をも含むことがある。直接法で得ら
れる生成物の蒸留から得られる典型的な高沸点残渣は、
例えば米国特許Ｎo.２５９８４３５及び２６８１３５５
に記載されている。
o.２３８０９９５及び２４８８４８７に記載されてい
る。モノシラン類を留去した後に残る残渣は、比較的高
い沸点のケイ素含有化合物類を含む複雑な混合物であ
り、例えば、ＳｉＳｉ、ＳｉＯＳｉ及びＳｉＣＳｉ結合
を分子中に有する。この残渣は、ケイ素粒子及び諸金属
又はそれらの化合物をも含むことがある。直接法で得ら
れる生成物の蒸留から得られる典型的な高沸点残渣は、
例えば米国特許Ｎo.２５９８４３５及び２６８１３５５
に記載されている。
【０００４】直接法を行うための現在の商業的操作にお
いて、高沸点残渣は得られる生成物の５ｗｔ％の多きを
構成する。それ故、この高沸点残渣を商業的に受け入れ
られる生成物に転化して、廃棄物を減らすと共に原料の
利用度を改善するのが望ましい。
いて、高沸点残渣は得られる生成物の５ｗｔ％の多きを
構成する。それ故、この高沸点残渣を商業的に受け入れ
られる生成物に転化して、廃棄物を減らすと共に原料の
利用度を改善するのが望ましい。
【０００５】米国特許Ｎo.４３９３２２９は、アルキル
ハロシラン類の製造から得られる残渣中のアルキルに富
んだジシランをハロゲンに富んだポリシラン類に転化す
る方法を開示している。この方法は、触媒及び触媒量の
ヒドロシラン反応促進剤の存在下に高温で、アルキルに
富んだジシラン含有残渣をアルキルトリハロシラン又は
四塩化ケイ素で処理することを含む。この方法では、三
塩化アルミニウムは、ヒドロシラン促進剤と共に使用さ
れるときは有用な触媒である。得られたハロゲンに富ん
だポリシラン類は、別のステップで開裂されてモノシラ
ン類を形成することができる。
ハロシラン類の製造から得られる残渣中のアルキルに富
んだジシランをハロゲンに富んだポリシラン類に転化す
る方法を開示している。この方法は、触媒及び触媒量の
ヒドロシラン反応促進剤の存在下に高温で、アルキルに
富んだジシラン含有残渣をアルキルトリハロシラン又は
四塩化ケイ素で処理することを含む。この方法では、三
塩化アルミニウムは、ヒドロシラン促進剤と共に使用さ
れるときは有用な触媒である。得られたハロゲンに富ん
だポリシラン類は、別のステップで開裂されてモノシラ
ン類を形成することができる。
【０００６】米国特許Ｎo.５１７５３２９は、直接法か
ら生じる高沸点残渣からオルガノシラン類を製造する方
法であって、オルガノトリクロロシランの正味の消費を
するものを開示している。この方法は、水素化触媒と再
分配触媒の両方の存在下に、前記高沸点残渣をオルガノ
トリクロロシラン及び水素ガスと接触させる。
ら生じる高沸点残渣からオルガノシラン類を製造する方
法であって、オルガノトリクロロシランの正味の消費を
するものを開示している。この方法は、水素化触媒と再
分配触媒の両方の存在下に、前記高沸点残渣をオルガノ
トリクロロシラン及び水素ガスと接触させる。
【０００７】米国特許Ｎo.５４３０１６８は、水素ガス
と触媒量の三塩化アルミニウムの存在下に、オルガノト
リハロシラン及び高沸点残渣を含む混合物を形成する方
法を教えている。この方法は、オルガノトリハロシラン
の正味の消費とモノシラン類の形成をもたらす。
と触媒量の三塩化アルミニウムの存在下に、オルガノト
リハロシラン及び高沸点残渣を含む混合物を形成する方
法を教えている。この方法は、オルガノトリハロシラン
の正味の消費とモノシラン類の形成をもたらす。
【０００８】米国特許Ｎo.２６８１３５５は、直接法か
ら得られる高沸点残渣を塩化水素と高温で接触させてメ
チルクロロシランを形成することができることを示して
いる。
ら得られる高沸点残渣を塩化水素と高温で接触させてメ
チルクロロシランを形成することができることを示して
いる。
【０００９】米国特許Ｎo.２７０９１７６は、ケイ素−
ケイ素結合を有するオルガノハロゲンポリシランを、第
三有機アミン及び塩化水素の存在下に、高温に加熱し
て、ケイ素−ケイ素結合の開裂を行い、これによってオ
ルガノハロゲンモノシランを形成することを記載してい
る。
ケイ素結合を有するオルガノハロゲンポリシランを、第
三有機アミン及び塩化水素の存在下に、高温に加熱し
て、ケイ素−ケイ素結合の開裂を行い、これによってオ
ルガノハロゲンモノシランを形成することを記載してい
る。
【００１０】米国特許Ｎo.５２９２９１２は、活性炭、
アルミナに担持された白金、ゼオライト、三塩化アルミ
ニウム、並びに、炭素、アルミナ及びシリカからなる群
から選ばれる担体上に担持された三塩化アルミニウムか
らなる群から選ばれる触媒の存在下に、２５０〜１００
０℃の範囲の温度で、直接法から得られる高沸点残渣を
塩化水素と接触させることを含む方法を開示している。
アルミナに担持された白金、ゼオライト、三塩化アルミ
ニウム、並びに、炭素、アルミナ及びシリカからなる群
から選ばれる担体上に担持された三塩化アルミニウムか
らなる群から選ばれる触媒の存在下に、２５０〜１００
０℃の範囲の温度で、直接法から得られる高沸点残渣を
塩化水素と接触させることを含む方法を開示している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、オル
ガノハロシランを製造するための前記直接法から得られ
る高沸点残渣を商業的に有用なモノシラン類に転化する
方法を提供することである。本発明の利点は、余分の塩
素化中間体、例えばクロロジシラン類を分離し、、モノ
シラン類を製造するためにそれらを更に処理する必要が
ないことである。本発明の他の利点は、それはジシラン
類及び前記高沸点残渣を構成する他のケイ素含有種、例
えばシルメチレン又はシルアルキレンを、モノシラン類
に転化することである。一般には、本発明方法のモノシ
ラン生成物は、ほぼ専らメチルトリクロロシラン及び四
塩化炭素を含む。
ガノハロシランを製造するための前記直接法から得られ
る高沸点残渣を商業的に有用なモノシラン類に転化する
方法を提供することである。本発明の利点は、余分の塩
素化中間体、例えばクロロジシラン類を分離し、、モノ
シラン類を製造するためにそれらを更に処理する必要が
ないことである。本発明の他の利点は、それはジシラン
類及び前記高沸点残渣を構成する他のケイ素含有種、例
えばシルメチレン又はシルアルキレンを、モノシラン類
に転化することである。一般には、本発明方法のモノシ
ラン生成物は、ほぼ専らメチルトリクロロシラン及び四
塩化炭素を含む。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、「直接法」と
しての有機塩化物とケイ素メタロイドから得られる高沸
点残渣からモノシラン類を製造する方法である。この方
法は、高沸点残渣、オルガノトリクロロシラン及び塩化
水素の混合物を、触媒量の、前記高沸点残渣から得られ
るモノシラン類の形成に有効な触媒組成物と接触させる
ことを含む。好ましい触媒組成物は、三塩化アルミニウ
ムであり、その少なくとも一部は直接法及びそれに続く
高沸点残渣の分離の間にその場で形成されてもよい。驚
くべきことに、本発明方法のモノシラン生成物は、殆ど
専らメチルトリクロロシラン及び四塩化炭素を含む。
しての有機塩化物とケイ素メタロイドから得られる高沸
点残渣からモノシラン類を製造する方法である。この方
法は、高沸点残渣、オルガノトリクロロシラン及び塩化
水素の混合物を、触媒量の、前記高沸点残渣から得られ
るモノシラン類の形成に有効な触媒組成物と接触させる
ことを含む。好ましい触媒組成物は、三塩化アルミニウ
ムであり、その少なくとも一部は直接法及びそれに続く
高沸点残渣の分離の間にその場で形成されてもよい。驚
くべきことに、本発明方法のモノシラン生成物は、殆ど
専らメチルトリクロロシラン及び四塩化炭素を含む。
【００１３】本発明は、有機塩化物とケイ素メタロイド
の反応から得られる高沸点残渣をモノシラン類に転化す
る方法を提供する。この方法は、有機塩化物とケイ素メ
タロイドの反応から得られる高沸点残渣、式ＲＳｉＣｌ
3 （１）（ここに、Ｒは炭素原子数１〜６のアルキル；
アリール；炭素原子数１〜６のアルコキシ；トリメチル
シリル及びトリフルオロプロピルからなる群から選ばれ
る）で示されるオルガノトリクロロシラン、及び塩化水
素を、前記残渣からモノシラン類の形成を促進するに有
効な、触媒量の触媒組成物と、１５０〜５００℃の範囲
の温度、及び０．６９〜３４．５ＭＰａ（１００〜５０
００ｐｓｉ）のゲージ圧で接触させることを含む。
の反応から得られる高沸点残渣をモノシラン類に転化す
る方法を提供する。この方法は、有機塩化物とケイ素メ
タロイドの反応から得られる高沸点残渣、式ＲＳｉＣｌ
3 （１）（ここに、Ｒは炭素原子数１〜６のアルキル；
アリール；炭素原子数１〜６のアルコキシ；トリメチル
シリル及びトリフルオロプロピルからなる群から選ばれ
る）で示されるオルガノトリクロロシラン、及び塩化水
素を、前記残渣からモノシラン類の形成を促進するに有
効な、触媒量の触媒組成物と、１５０〜５００℃の範囲
の温度、及び０．６９〜３４．５ＭＰａ（１００〜５０
００ｐｓｉ）のゲージ圧で接触させることを含む。
【００１４】本発明方法は、更に式Ｒy Ｈz ＳｉＣｌ
4-y-z （ここに、Ｒは先に述べた通りであり、ｙ＝０〜
４、ｚ＝３、ｙ＋ｚ＝０〜４である）で示されるモノシ
ラン類を回収することを含むことができる。
4-y-z （ここに、Ｒは先に述べた通りであり、ｙ＝０〜
４、ｚ＝３、ｙ＋ｚ＝０〜４である）で示されるモノシ
ラン類を回収することを含むことができる。
【００１５】本発明方法は、１段階法で実施され、前記
高沸点残渣からモノシラン類を形成するのに追加の加工
ステップは必要とされない。この方法は、クロロシラン
との接触に適したどんな標準の加圧可能な反応器で実施
してもよい。この方法はバッチ法実施してもよく、連続
法で実施してもよい。この方法は、例えば攪拌床反応
器、連続式攪拌タンク反応器、気泡塔反応器、トリクル
床（ｔｒｉｃｋｌｅ−ｂｅｄ）反応器又はプラグフロー
反応器で実施される。
高沸点残渣からモノシラン類を形成するのに追加の加工
ステップは必要とされない。この方法は、クロロシラン
との接触に適したどんな標準の加圧可能な反応器で実施
してもよい。この方法はバッチ法実施してもよく、連続
法で実施してもよい。この方法は、例えば攪拌床反応
器、連続式攪拌タンク反応器、気泡塔反応器、トリクル
床（ｔｒｉｃｋｌｅ−ｂｅｄ）反応器又はプラグフロー
反応器で実施される。
【００１６】本発明方法は、有機塩化物とケイ素メタロ
イドの反応から得られる高沸点残渣を有用なモノシラン
類に、意外にも転化する。有機塩化物とケイ素メタロイ
ドを反応させるための典型的な方法においては、この方
法は、適当な触媒及びガス状生成物の存在下に３００〜
３５０℃の温度で実施される。この場合、供給原料は、
微細な粒状物と共に、このプロセスから連続的に除かれ
る。この除かれた物質は続いて蒸留してオルガノクロロ
シランを回収し、「高沸点残渣」を残す。
イドの反応から得られる高沸点残渣を有用なモノシラン
類に、意外にも転化する。有機塩化物とケイ素メタロイ
ドを反応させるための典型的な方法においては、この方
法は、適当な触媒及びガス状生成物の存在下に３００〜
３５０℃の温度で実施される。この場合、供給原料は、
微細な粒状物と共に、このプロセスから連続的に除かれ
る。この除かれた物質は続いて蒸留してオルガノクロロ
シランを回収し、「高沸点残渣」を残す。
【００１７】本発明方法において使用するための好まし
い高沸点残渣は、塩化メチルとケイ素メタロイドの反応
生成物からの、オルガノクロロシランの蒸留除去によっ
て得られ、沸点が７０℃より高いものである。そのよう
な高沸点残渣の典型的な組成は次のものを含む：５０〜
６０ｗｔ％の式Ｓｉ2 Ｑ6 で示されるジシラン類（ここ
に、各Ｑは独立にメチル又は塩素から選ばれる）で、１
分子あたり２〜４個のメチル置換基を有するもの；１５
〜２５ｗｔ％の式Ｑ3 ＳｉＣＨ2 ＳｉＱ3 （ここに、Ｑ
は先に述べた通りである）で示されるシルメチレン類
で、１分子あたり２〜４個のメチル置換基を有するも
の；式Ｑ3 Ｓｉ（ＳｉＱ2 ）a （ＣＨ2 ）b（Ｓｉ
Ｑ2 ）c ＳｉＱ3 （ここに、Ｑは先に述べた通りであ
り、ａ＝０〜４、ｂ＝１〜３、ｃ＝０〜４、そしてａ＋
ｂ＋ｃ≧１である）で示されるシルアルキレンで、１分
子あたり２〜４個のメチル置換基を有するもの；５〜１
５ｗｔ％の他の高沸点ケイ素含有化合物；直接法からの
触媒キャリオーバー、例えば銅及び銅化合物；ケイ素含
有粒子；及び少量の金属、例えばアルミニウム、カルシ
ウム及び鉄並びにこれらの化合物。
い高沸点残渣は、塩化メチルとケイ素メタロイドの反応
生成物からの、オルガノクロロシランの蒸留除去によっ
て得られ、沸点が７０℃より高いものである。そのよう
な高沸点残渣の典型的な組成は次のものを含む：５０〜
６０ｗｔ％の式Ｓｉ2 Ｑ6 で示されるジシラン類（ここ
に、各Ｑは独立にメチル又は塩素から選ばれる）で、１
分子あたり２〜４個のメチル置換基を有するもの；１５
〜２５ｗｔ％の式Ｑ3 ＳｉＣＨ2 ＳｉＱ3 （ここに、Ｑ
は先に述べた通りである）で示されるシルメチレン類
で、１分子あたり２〜４個のメチル置換基を有するも
の；式Ｑ3 Ｓｉ（ＳｉＱ2 ）a （ＣＨ2 ）b（Ｓｉ
Ｑ2 ）c ＳｉＱ3 （ここに、Ｑは先に述べた通りであ
り、ａ＝０〜４、ｂ＝１〜３、ｃ＝０〜４、そしてａ＋
ｂ＋ｃ≧１である）で示されるシルアルキレンで、１分
子あたり２〜４個のメチル置換基を有するもの；５〜１
５ｗｔ％の他の高沸点ケイ素含有化合物；直接法からの
触媒キャリオーバー、例えば銅及び銅化合物；ケイ素含
有粒子；及び少量の金属、例えばアルミニウム、カルシ
ウム及び鉄並びにこれらの化合物。
【００１８】本発明方法において、式（１）に記載され
たオルガノトリクロロシランと上記の高沸点残渣の混合
物が生成される。この混合物は反応器の外で形成され、
次いで反応器に加えられ、又はそれは個々の成分を前記
反応器に加えることによって形成される。前記オルガノ
トリクロロシランは１個の置換基Ｒを持ち、ここにＲは
独立に、炭素原子数１〜６のアルキル；アリール；炭素
原子数１〜６のアルコキシ；トリメチルシリル及びトリ
フルオロプロピルからなる群から選ばれる。置換基Ｒ
は、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピ
ル、ｔ−ブチル、メトキシ、エトキシ、フェニル、トリ
ル、ナフチル、トリメチルシリル及びトリフルオロプロ
ピルである。好ましいのはＲがメチルのときである。
たオルガノトリクロロシランと上記の高沸点残渣の混合
物が生成される。この混合物は反応器の外で形成され、
次いで反応器に加えられ、又はそれは個々の成分を前記
反応器に加えることによって形成される。前記オルガノ
トリクロロシランは１個の置換基Ｒを持ち、ここにＲは
独立に、炭素原子数１〜６のアルキル；アリール；炭素
原子数１〜６のアルコキシ；トリメチルシリル及びトリ
フルオロプロピルからなる群から選ばれる。置換基Ｒ
は、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピ
ル、ｔ−ブチル、メトキシ、エトキシ、フェニル、トリ
ル、ナフチル、トリメチルシリル及びトリフルオロプロ
ピルである。好ましいのはＲがメチルのときである。
【００１９】前記オルガノトリクロロシランは、例え
ば、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラ
ン、及びベンジルトリクロロシランである。好ましいの
は、前記オルガノトリクロロシランが、メチルトリクロ
ロシランであるときである。
ば、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラ
ン、及びベンジルトリクロロシランである。好ましいの
は、前記オルガノトリクロロシランが、メチルトリクロ
ロシランであるときである。
【００２０】前記高沸点残渣との混合物中でのオルガノ
トリクロロシランのｗｔ％は、本発明にとって臨界的で
ない。一般に、オルガノトリクロロシランが混合物の
０．１〜９５ｗｔ％である混合物が有用であると考えら
れる。好ましいのは、オルガノトリクロロシランがこの
混合物の３０〜５０ｗｔ％であるときである。
トリクロロシランのｗｔ％は、本発明にとって臨界的で
ない。一般に、オルガノトリクロロシランが混合物の
０．１〜９５ｗｔ％である混合物が有用であると考えら
れる。好ましいのは、オルガノトリクロロシランがこの
混合物の３０〜５０ｗｔ％であるときである。
【００２１】この混合物は更に塩化水素を含み、これは
反応器にガスとして供給される。この反応器に供給され
る塩化水素の濃度は臨界的なものではなく、望みのレベ
ルの塩化水素化を行うに充分であればどんな量であって
もよい。好ましいのは、反応器に供給される塩化水素の
量が、この反応器に供給される高沸点残渣の重量を基準
として、１〜７０ｗｔ％の範囲にあるときである。より
一層好ましいのは、反応器に供給される塩化水素の量
が、同じ基準で、１５〜５０ｗｔ％の範囲にあるときで
ある。
反応器にガスとして供給される。この反応器に供給され
る塩化水素の濃度は臨界的なものではなく、望みのレベ
ルの塩化水素化を行うに充分であればどんな量であって
もよい。好ましいのは、反応器に供給される塩化水素の
量が、この反応器に供給される高沸点残渣の重量を基準
として、１〜７０ｗｔ％の範囲にあるときである。より
一層好ましいのは、反応器に供給される塩化水素の量
が、同じ基準で、１５〜５０ｗｔ％の範囲にあるときで
ある。
【００２２】加圧法の範囲での接触は、０．６９〜３
４．５ＭＰａ（１００〜５０００ｐｓｉ）の範囲内のゲ
ージ圧で、反応器中で行われ、少なくとも一部の塩化水
素が液相にあることを確保する。一層好ましいのは、ゲ
ージ圧２．０７〜１０．３ＭＰａ（３００〜１５００ｐ
ｓｉ）で反応器中で接触が行われるときである。最も好
ましいのは、前記接触がゲージ圧４．１４〜７．６ＭＰ
ａ（３００〜１１００ｐｓｉ）で行われるときである。
４．５ＭＰａ（１００〜５０００ｐｓｉ）の範囲内のゲ
ージ圧で、反応器中で行われ、少なくとも一部の塩化水
素が液相にあることを確保する。一層好ましいのは、ゲ
ージ圧２．０７〜１０．３ＭＰａ（３００〜１５００ｐ
ｓｉ）で反応器中で接触が行われるときである。最も好
ましいのは、前記接触がゲージ圧４．１４〜７．６ＭＰ
ａ（３００〜１１００ｐｓｉ）で行われるときである。
【００２３】前記高沸点残渣、オルガノトリクロロシラ
ン及び塩化水素を含む混合物は、前記高沸点残渣からモ
ノシラン類の形成を促進するのに有効な、触媒量の触媒
組成物と接触させる。本発明方法における触媒組成物
は、高沸点残渣からのモノシラン類の生成を促進する。
本発明方法には、複数のケイ素原子間のアルキル基及び
塩素基の再分配、塩化水素化、並びにケイ素−ケイ素結
合及び任意にケイ素−炭素結合の切断を促進する触媒組
成物が必要であると、本発明者等は考える。それ故、前
記触媒組成物は、本発明方法に上記の活性を与える１又
はそれより多くの化学的存在物を含む。
ン及び塩化水素を含む混合物は、前記高沸点残渣からモ
ノシラン類の形成を促進するのに有効な、触媒量の触媒
組成物と接触させる。本発明方法における触媒組成物
は、高沸点残渣からのモノシラン類の生成を促進する。
本発明方法には、複数のケイ素原子間のアルキル基及び
塩素基の再分配、塩化水素化、並びにケイ素−ケイ素結
合及び任意にケイ素−炭素結合の切断を促進する触媒組
成物が必要であると、本発明者等は考える。それ故、前
記触媒組成物は、本発明方法に上記の活性を与える１又
はそれより多くの化学的存在物を含む。
【００２４】一般に、触媒組成物に再分配活性を与える
のにどんなルイス酸又はその均等物も使用され得る。本
発明方法における再分配を行う有用な化学的存在物の例
は、米国特許Ｎo.４３９３２２９及び５１７５３２９に
記載されているものを含む。本発明方法における再分配
を行うに有用な化学的存在物の例としては、三塩化アル
ミニウム、六塩化アンチモン、四塩化ジルコニウム、四
塩化カリウムアルミニウム、ハロゲン化第４級ホスホニ
ウム、ハロゲン化アンモニウム、塩化第１銅、ほう酸及
びハロゲン化ホウ素がある。
のにどんなルイス酸又はその均等物も使用され得る。本
発明方法における再分配を行う有用な化学的存在物の例
は、米国特許Ｎo.４３９３２２９及び５１７５３２９に
記載されているものを含む。本発明方法における再分配
を行うに有用な化学的存在物の例としては、三塩化アル
ミニウム、六塩化アンチモン、四塩化ジルコニウム、四
塩化カリウムアルミニウム、ハロゲン化第４級ホスホニ
ウム、ハロゲン化アンモニウム、塩化第１銅、ほう酸及
びハロゲン化ホウ素がある。
【００２５】塩化水素化を行うに有用な化学的存在物の
例としては、三塩化アルミニウム、六塩化アンチモン、
塩化第１銅、金属銅、銅塩、銅塩と有機配位子の錯体、
米国特許Ｎo.５１７５３２９に記載されている水素化触
媒である。
例としては、三塩化アルミニウム、六塩化アンチモン、
塩化第１銅、金属銅、銅塩、銅塩と有機配位子の錯体、
米国特許Ｎo.５１７５３２９に記載されている水素化触
媒である。
【００２６】通常、複数のケイ素原子の間のアルキル基
と塩素原子の再分配を促進する化学的存在物及び本発明
方法において塩化水素化を促進する化学的存在物は、ケ
イ素−ケイ素結合、及び任意にケイ素−炭素結合の切断
をも促進するであろう。それ故、ケイ素−ケイ素結合、
及び任意にケイ素−炭素結合の切断を促進するために、
この触媒組成物に追加の化学的存在物を加える必要は通
常ない。もしそのような化学的存在物が必要なときは、
三塩化アルミニウム又は六塩化アンチモンのような化学
的存在物が前記組成物に加えられる。
と塩素原子の再分配を促進する化学的存在物及び本発明
方法において塩化水素化を促進する化学的存在物は、ケ
イ素−ケイ素結合、及び任意にケイ素−炭素結合の切断
をも促進するであろう。それ故、ケイ素−ケイ素結合、
及び任意にケイ素−炭素結合の切断を促進するために、
この触媒組成物に追加の化学的存在物を加える必要は通
常ない。もしそのような化学的存在物が必要なときは、
三塩化アルミニウム又は六塩化アンチモンのような化学
的存在物が前記組成物に加えられる。
【００２７】本発明方法において、触媒組成物は、本発
明方法条件下で再分配、塩化水素化及び結合切断を促進
する単一の化学的存在物を含むことが好ましい。そのよ
うな単一の化学的存在物としては、三塩化アルミニウム
及び六塩化アンチモンがある。
明方法条件下で再分配、塩化水素化及び結合切断を促進
する単一の化学的存在物を含むことが好ましい。そのよ
うな単一の化学的存在物としては、三塩化アルミニウム
及び六塩化アンチモンがある。
【００２８】本発明方法は、「触媒量」の上記触媒組成
物の存在が必要である。ここで、「触媒量」とは、前記
高沸点残渣中のケイ素含有化合物のモノシラン類への転
化を促進するに充分な触媒組成物の量を意味する。好ま
しい触媒量の触媒組成物は、前記高沸点残渣中のポリシ
ラン、例えば、メチルクロロジシラン類、シルメチレン
類及びシルアルキレン類のモノシラン類への転化を促進
するに充分な量である。必要な触媒組成物の量は触媒組
成物を構成する化学的存在物如何によるものであり、そ
のような量は当業者によって容易に決定される。
物の存在が必要である。ここで、「触媒量」とは、前記
高沸点残渣中のケイ素含有化合物のモノシラン類への転
化を促進するに充分な触媒組成物の量を意味する。好ま
しい触媒量の触媒組成物は、前記高沸点残渣中のポリシ
ラン、例えば、メチルクロロジシラン類、シルメチレン
類及びシルアルキレン類のモノシラン類への転化を促進
するに充分な量である。必要な触媒組成物の量は触媒組
成物を構成する化学的存在物如何によるものであり、そ
のような量は当業者によって容易に決定される。
【００２９】三塩化アルミニウム又は六塩化アンチモン
が触媒組成物を構成するときは、触媒組成物及び高沸点
残渣の合計重量を基準として、０．０１〜１０ｗｔ％の
触媒組成物が本発明プロセスにおいて有用である。好ま
しいのは、三塩化アルミニウム又は六塩化アンチモンの
濃度が、同じ基準で、０．５〜５ｗｔ％の範囲にある。
が触媒組成物を構成するときは、触媒組成物及び高沸点
残渣の合計重量を基準として、０．０１〜１０ｗｔ％の
触媒組成物が本発明プロセスにおいて有用である。好ま
しいのは、三塩化アルミニウム又は六塩化アンチモンの
濃度が、同じ基準で、０．５〜５ｗｔ％の範囲にある。
【００３０】本発明プロセスにおいて使用するのに好ま
しい触媒組成物は、三塩化アルミニウムである。この三
塩化アルミニウムは、このプロセスに化合物として加え
てもよいし、またそれは三塩化アルミニウムを形成する
物質を加えることによってその場で形成されてもよい。
三塩化アルミニウムの触媒量の全部又は一部は、直接法
及び高沸点残渣を形成するためのモノシラン留分の分離
を行っている間にその場で形成してもよい。三塩化アル
ミニウムを形成するために必要なアルミニウム及び塩素
の源は、直接法において使用される原料、特にケイ素メ
タロイド及び有機塩化物供給原料からのものである。触
媒量の三塩化アルミニウムは、加えられた三塩化アルミ
ニウム及び直接法から分離された高沸点残渣中に残って
いるその場で形成された三塩化アルミニウムの合計であ
り得る。
しい触媒組成物は、三塩化アルミニウムである。この三
塩化アルミニウムは、このプロセスに化合物として加え
てもよいし、またそれは三塩化アルミニウムを形成する
物質を加えることによってその場で形成されてもよい。
三塩化アルミニウムの触媒量の全部又は一部は、直接法
及び高沸点残渣を形成するためのモノシラン留分の分離
を行っている間にその場で形成してもよい。三塩化アル
ミニウムを形成するために必要なアルミニウム及び塩素
の源は、直接法において使用される原料、特にケイ素メ
タロイド及び有機塩化物供給原料からのものである。触
媒量の三塩化アルミニウムは、加えられた三塩化アルミ
ニウム及び直接法から分離された高沸点残渣中に残って
いるその場で形成された三塩化アルミニウムの合計であ
り得る。
【００３１】本発明方法は、１５０〜５００℃の温度範
囲で行われる。好ましいのは２７５〜４２５℃の温度で
ある。最も好ましいのは３００〜３７５℃の範囲の温度
である。
囲で行われる。好ましいのは２７５〜４２５℃の温度で
ある。最も好ましいのは３００〜３７５℃の範囲の温度
である。
【００３２】式（２）で示されるモノシラン類が本発明
方法によって回収される。これらのモノシラン類は、液
体混合物を分離するための標準的な方法、例えば蒸留に
よって分離される。これらのモノシラン類は０〜４個の
置換基Ｒ（ここに、Ｒは先に述べた通りである）を含
む。このモノシランは、各ケイ素原子上の置換された０
〜３個の水素をも含みうる。これらモノシラン類は更に
０〜４個の、各ケイ素原子上に置換された塩素原子を含
むことができる。一般には、本発明方法のモノシラン生
成物は、殆ど専らメチルトリクロロシラン及び四塩化炭
素であり、ほんの少量の他のモノシラン類が形成され
る。それ故、本発明方法の好ましいモノシラン生成物は
メチルトリクロロシラン及び四塩化炭素から選ばれる。
方法によって回収される。これらのモノシラン類は、液
体混合物を分離するための標準的な方法、例えば蒸留に
よって分離される。これらのモノシラン類は０〜４個の
置換基Ｒ（ここに、Ｒは先に述べた通りである）を含
む。このモノシランは、各ケイ素原子上の置換された０
〜３個の水素をも含みうる。これらモノシラン類は更に
０〜４個の、各ケイ素原子上に置換された塩素原子を含
むことができる。一般には、本発明方法のモノシラン生
成物は、殆ど専らメチルトリクロロシラン及び四塩化炭
素であり、ほんの少量の他のモノシラン類が形成され
る。それ故、本発明方法の好ましいモノシラン生成物は
メチルトリクロロシラン及び四塩化炭素から選ばれる。
【００３３】
【実施例】以下の例は本発明を説明するために与える。
これらの例において、Ｍｅはメチル基を表す。
これらの例において、Ｍｅはメチル基を表す。
【００３４】（例）攪拌式バッチ反応器中で塩化水素の
存在下での高沸点残渣及びメチルトリクロロシランを含
む混合物の転化を触媒する三塩化アルミニウムの能力を
評価した。この反応器は６５０mLであり、空気攪拌式の
Ｐａｒｒ Ｂｏｍｂ反応器であった。塩化メチルとケイ
素メタロイドの反応によりメチルクロロシラン類を調製
する直接法から得られた０．１５モルのろ過された高沸
点残渣、及び６２．５ｗｔ％のメチルトリクロロシラン
をこの反応器に加えた。この高沸点残渣の主な成分を、
ｗｔ％ベースで表１に示す。
存在下での高沸点残渣及びメチルトリクロロシランを含
む混合物の転化を触媒する三塩化アルミニウムの能力を
評価した。この反応器は６５０mLであり、空気攪拌式の
Ｐａｒｒ Ｂｏｍｂ反応器であった。塩化メチルとケイ
素メタロイドの反応によりメチルクロロシラン類を調製
する直接法から得られた０．１５モルのろ過された高沸
点残渣、及び６２．５ｗｔ％のメチルトリクロロシラン
をこの反応器に加えた。この高沸点残渣の主な成分を、
ｗｔ％ベースで表１に示す。
【００３５】
【００３６】おおざっぱに言って、前記高沸点残渣の重
量を基準として、反応器中に３．５ｗｔ％の三塩化アル
ミニウムが存在した。次いで、０．３〜０．４モルの塩
化水素をこの反応器に供給した。反応器を３２５℃に加
熱し、反応器中のゲージ圧４．８〜６．９ＭＰａ（７０
０〜１０００ｐｓｉ）で、３時間攪拌した。
量を基準として、反応器中に３．５ｗｔ％の三塩化アル
ミニウムが存在した。次いで、０．３〜０．４モルの塩
化水素をこの反応器に供給した。反応器を３２５℃に加
熱し、反応器中のゲージ圧４．８〜６．９ＭＰａ（７０
０〜１０００ｐｓｉ）で、３時間攪拌した。
【００３７】実験の終点で、この反応器から取り出した
サンプルを、熱伝導度検出器を用いるガスクロマトグラ
フィーで分析した。この分析の結果を表２に報告する。
高沸点残渣中のジシランのモノシラン類への転化率は１
００％であった。高沸点残渣中のシルメチレン類の転化
は、４９ｗｔ％であった。表２に存在する生成物分布
は、生成物中に存在する全モノシラン類からのモノシラ
ン種のｗｔ％として計算した正味の値である。
サンプルを、熱伝導度検出器を用いるガスクロマトグラ
フィーで分析した。この分析の結果を表２に報告する。
高沸点残渣中のジシランのモノシラン類への転化率は１
００％であった。高沸点残渣中のシルメチレン類の転化
は、４９ｗｔ％であった。表２に存在する生成物分布
は、生成物中に存在する全モノシラン類からのモノシラ
ン種のｗｔ％として計算した正味の値である。
【００３８】 〔表２〕 モノシラン生成物の分布モノシラン ｗｔ％ ＭｅＳｉＣｌ3 ５６ＳｉＣｌ4 ４４
Claims (4)
- 【請求項１】 有機塩化物とケイ素メタロイドの反応か
ら得られる高沸点残渣をモノシラン類に転化する方法で
あって、前記高沸点残渣、式ＲＳｉＣｌ3 （ここに、Ｒ
は炭素原子数１〜６のアルキル；アリール；炭素原子数
１〜６のアルコキシ；トリメチルシリル及びトリフルオ
ロプロピルからなる群から選ばれる）で示されるオルガ
ノトリクロロシラン、及び塩化水素を、前記残渣からモ
ノシラン類の形成を促進するに有効な、触媒量の触媒組
成物と、１５０〜５００℃の範囲の温度、及び０．６９
〜３４．５ＭＰａ（１００〜５０００ｐｓｉ）のゲージ
圧で接触させることを含む前記方法。 - 【請求項２】 前記触媒組成物が三塩化アルミニウム、
六塩化アンチモン及びこれらの組み合わせからなる群か
ら選ばれる請求項１の方法。 - 【請求項３】 前記触媒量の三塩化アルミニウムの少な
くとも一部がその場で形成される請求項２の方法。 - 【請求項４】 更に、式Ｒy Ｈz ＳｉＣｌ4-y-z （ここ
に、Ｒは先に述べた通りであり、ｙ＝０〜４、ｚ＝３、
ｙ＋ｚ＝０〜４である）で示されるモノシラン類を回収
することを含む請求項１〜３のいずれかの方法。
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| CN105347349B (zh) * | 2015-12-09 | 2017-04-19 | 宁夏胜蓝化工环保科技有限公司 | 气相催化转化氯代乙硅烷制备氯代单硅烷的工艺及其专用催化剂 |
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|---|---|---|---|---|
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| US2488487A (en) * | 1946-02-07 | 1949-11-15 | Dow Chemical Co | Production of alkyl silicon halides |
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| US5326896A (en) * | 1993-07-14 | 1994-07-05 | Dow Corning Corporation | Conversion of direct process high-boiling component to silane monomers in the presence of hydrogen gas |
| US5321147A (en) * | 1993-07-16 | 1994-06-14 | Dow Corning Corporation | Conversion of direct process high-boiling component to chlorosilane monomers in the presence of chlorine |
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-
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-
1997
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- 1997-05-22 EP EP97303501A patent/EP0812850B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-10 JP JP15201697A patent/JP4008533B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-11 MY MYPI97002588A patent/MY117301A/en unknown
- 1997-06-12 CN CN97113219A patent/CN1061659C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-13 KR KR1019970024592A patent/KR100457847B1/ko not_active IP Right Cessation
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| EP0812850A3 (en) | 1998-10-28 |
| EP0812850A2 (en) | 1997-12-17 |
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