JPS58219187A - メチルクロルシランの製造方法 - Google Patents
メチルクロルシランの製造方法Info
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- JPS58219187A JPS58219187A JP58063829A JP6382983A JPS58219187A JP S58219187 A JPS58219187 A JP S58219187A JP 58063829 A JP58063829 A JP 58063829A JP 6382983 A JP6382983 A JP 6382983A JP S58219187 A JPS58219187 A JP S58219187A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
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- 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
-
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- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
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- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
11 についての 示
関連出願としては「けい素樹脂製造法における触媒」の
名称で1981年7月29日出願のAlan R1tZ
er及びl−1eine l apidotによる係
属中の米国VIFF出願第288.175号がある。
名称で1981年7月29日出願のAlan R1tZ
er及びl−1eine l apidotによる係
属中の米国VIFF出願第288.175号がある。
0の
本発明は、銅−けい素触媒の存在下でけい素粒子と塩化
メチルの反応に基、づきメチルクロルシランを製造する
方法に関す把。ざらに詳しくは、本発明はメチルクロル
シラン製造において部分酸化銅とぎ酸銅の混合物に接触
さけたけい素粒子を用いることに関する。
メチルの反応に基、づきメチルクロルシランを製造する
方法に関す把。ざらに詳しくは、本発明はメチルクロル
シラン製造において部分酸化銅とぎ酸銅の混合物に接触
さけたけい素粒子を用いることに関する。
本発明には、Rochowのchea+1stry O
f the Si l 1cones、再版(1951
) 、John Wiley &5ons1ニューヨ
ーク、36〜46ページに示されるように、メチルクロ
ルシランは触媒として金属銅又は銀の存在下でけい素粒
子と塩化メチルを直接反応ざUて製造され、一方塩化銅
又は上記金属触媒の合金もよく用いられる。ジメチルジ
クロルシランに加え、テトラメチルシラン、トリメチル
ク[1ルシラン、メチルトリクロルシラン、四塩化けい
素、トリクロルシラン、メチルジクロルシランやジメチ
ルクロルシランのような゛種々のその他のシランが形成
される。
f the Si l 1cones、再版(1951
) 、John Wiley &5ons1ニューヨ
ーク、36〜46ページに示されるように、メチルクロ
ルシランは触媒として金属銅又は銀の存在下でけい素粒
子と塩化メチルを直接反応ざUて製造され、一方塩化銅
又は上記金属触媒の合金もよく用いられる。ジメチルジ
クロルシランに加え、テトラメチルシラン、トリメチル
ク[1ルシラン、メチルトリクロルシラン、四塩化けい
素、トリクロルシラン、メチルジクロルシランやジメチ
ルクロルシランのような゛種々のその他のシランが形成
される。
本発明における好ましいメチルクロルシランであるジメ
チルジク〔°1ルシランに加え、粗メチルクロルシラン
の形成中に、゛残留物” (residue >が生
成する。残留物は大気圧下で70’Cより太きいbpを
もつ粗メチルク【]ルシラン中の生成物を意 □味
する。残留物は例えば対称性1,1.2.2−テトラク
ロルジメチルジシラン、1.1.2−トリクロルトリメ
チルジシランのようなジシラン類、ジシL]キサン、リ
シルメチレン、そして例えばトリシラン、トリジ[lキ
゛リン、1−リシルメチレンのようなその他の高沸点物
質から成る。
チルジク〔°1ルシランに加え、粗メチルクロルシラン
の形成中に、゛残留物” (residue >が生
成する。残留物は大気圧下で70’Cより太きいbpを
もつ粗メチルク【]ルシラン中の生成物を意 □味
する。残留物は例えば対称性1,1.2.2−テトラク
ロルジメチルジシラン、1.1.2−トリクロルトリメ
チルジシランのようなジシラン類、ジシL]キサン、リ
シルメチレン、そして例えばトリシラン、トリジ[lキ
゛リン、1−リシルメチレンのようなその他の高沸点物
質から成る。
上記に明らかにされた残留物中のある成分、特に1,1
.2.2−テトラクロルジメチルジシラン及び1.1.
2−t−リフ[1ルトリメチルジシランは、B 1ue
stainの米国特許第2.709.176号、フラン
ス特許第1.447.304号又は日本特許第1,78
3.419号によれば、゛開裂して′″有用メチルクロ
ルシランモノマーを生成スル。’Jj裂率” (cle
avabilty ) トハ、fl留物中の上記ジシラ
ンの重量パーセントを意味する。
.2.2−テトラクロルジメチルジシラン及び1.1.
2−t−リフ[1ルトリメチルジシランは、B 1ue
stainの米国特許第2.709.176号、フラン
ス特許第1.447.304号又は日本特許第1,78
3.419号によれば、゛開裂して′″有用メチルクロ
ルシランモノマーを生成スル。’Jj裂率” (cle
avabilty ) トハ、fl留物中の上記ジシラ
ンの重量パーセントを意味する。
上記ジシランの開裂は、無水塩化水素を連続的に供給し
つつ、例えばトリブチルアミンのような有機第三アミン
を用いて連続かくはんタンク型反応゛器において残留物
を用いて行なわれる。
つつ、例えばトリブチルアミンのような有機第三アミン
を用いて連続かくはんタンク型反応゛器において残留物
を用いて行なわれる。
銅触媒の存在下、けい素粒子と塩化メチル間r直接反応
させ、粗メチルクロルシランの全量に対する残留物の重
量パーセントが減少し、上記に明らかにされた残留物の
開裂率を有する粗メチルク0ルシランを生成する反応に
基づいてメチルクロルシランを製造することに加え、当
分野の技術者にとって粗メチルク[1ルシランのT/D
比もまた関心のあることぐある。T/D比は粗メチルク
ロルシラン反応生成物中のメチル1〜リク[]ルシラン
とジメチルジクロルシランの比である。従ってTZD比
の増加は好ましいジメチルジクロルシラン生成の減少を
示ず。
させ、粗メチルクロルシランの全量に対する残留物の重
量パーセントが減少し、上記に明らかにされた残留物の
開裂率を有する粗メチルク0ルシランを生成する反応に
基づいてメチルクロルシランを製造することに加え、当
分野の技術者にとって粗メチルク[1ルシランのT/D
比もまた関心のあることぐある。T/D比は粗メチルク
ロルシラン反応生成物中のメチル1〜リク[]ルシラン
とジメチルジクロルシランの比である。従ってTZD比
の増加は好ましいジメチルジクロルシラン生成の減少を
示ず。
伽属中の米国特許出願第288,175号に示されるよ
うに、銅触媒源として部分酸化銅を用いると、けい素粒
子と塩化メチルの間の反応において改良された結果が得
られる。米国特許出願第288.175号で示されるよ
うに、特定の粒径分布を有し、最小表面積<BET法で
測定)を示す部分酸化銅又は沈でん銅(Cemente
d copper )触、媒を用いると、けい素粒子
と塩化メチル間の反応に対して一■“/D比に関する選
択性が改善される。
うに、銅触媒源として部分酸化銅を用いると、けい素粒
子と塩化メチルの間の反応において改良された結果が得
られる。米国特許出願第288.175号で示されるよ
うに、特定の粒径分布を有し、最小表面積<BET法で
測定)を示す部分酸化銅又は沈でん銅(Cemente
d copper )触、媒を用いると、けい素粒子
と塩化メチル間の反応に対して一■“/D比に関する選
択性が改善される。
米国特許出願第288.175号の部分酸化銅は、銅化
合物の溶液を用意し、これをくず畝上を通過させ、その
結果微細な析出物の形で金属銅が析出することにより製
造できる。次いでこの析出物を乾式冶金工程にかけて沈
でん銅の部分酸化を行なう。部分酸化銅には、化合した
形、化合していない形合わせて77〜87重量%の銅が
3まれ、好ましくは83重ω%の銅が含まれる。部分酸
化銅の総還元力は好ましくは75〜80であり、70〜
90の範囲が使用される。総還元力゛’ T RR”1
、即ち酸化銅(I)のパーセント、はフェロイン指示薬
を用いて硫酸鉄efA1に!液で滴定して測定される。
合物の溶液を用意し、これをくず畝上を通過させ、その
結果微細な析出物の形で金属銅が析出することにより製
造できる。次いでこの析出物を乾式冶金工程にかけて沈
でん銅の部分酸化を行なう。部分酸化銅には、化合した
形、化合していない形合わせて77〜87重量%の銅が
3まれ、好ましくは83重ω%の銅が含まれる。部分酸
化銅の総還元力は好ましくは75〜80であり、70〜
90の範囲が使用される。総還元力゛’ T RR”1
、即ち酸化銅(I)のパーセント、はフェロイン指示薬
を用いて硫酸鉄efA1に!液で滴定して測定される。
部分酸化銅中の金属銅含量は部分酸化銅の10〜20重
量%、好ましくは15〜20重量%の範囲である。部分
酸化銅は酸化銅(■)を30〜50重量%含むが、39
〜50重量%が好ましい。
量%、好ましくは15〜20重量%の範囲である。部分
酸化銅は酸化銅(■)を30〜50重量%含むが、39
〜50重量%が好ましい。
部分酸化銅はまた酸化銅(H)を30〜50重量%含み
、35〜43重量%が好ましい。
、35〜43重量%が好ましい。
さらに、本発明の実施に用いる部分酸化銅は、プルノ′
ウアー、1メツト及びテーラ−の窒素吸着’rh [J
our 、 Am 、 Chem 、 5oc0、Vo
160、P、309 (1938)]で測定して少くと
も3゜5II12/2の表面積を有する部分酸化銅粒子
から成ることを特徴とする。加えて、部分酸化銅触媒は
直径35ミクロンより小さく0.7ミクロンより大きい
粒径分布を有する。さらに、これら粒子の50%は4〜
7ミクロンの範囲であり、粒子の面積平均直径は3.0
〜5.5ミクロンの範囲である。
ウアー、1メツト及びテーラ−の窒素吸着’rh [J
our 、 Am 、 Chem 、 5oc0、Vo
160、P、309 (1938)]で測定して少くと
も3゜5II12/2の表面積を有する部分酸化銅粒子
から成ることを特徴とする。加えて、部分酸化銅触媒は
直径35ミクロンより小さく0.7ミクロンより大きい
粒径分布を有する。さらに、これら粒子の50%は4〜
7ミクロンの範囲であり、粒子の面積平均直径は3.0
〜5.5ミクロンの範囲である。
一般に、部分酸化銅の塩化物含量は、約O〜0゜2重量
%の範囲ぐあることが必要で、好ましくは0へ・0.1
重量%であり、硫酸塩含量はO〜1゜5重量%で好まし
くは0−0.8重量%である。
%の範囲ぐあることが必要で、好ましくは0へ・0.1
重量%であり、硫酸塩含量はO〜1゜5重量%で好まし
くは0−0.8重量%である。
銅の中の鉄含量は0〜1.5重量%であり、好ましくは
O〜1組和%である。部分酸化銅は種々の不純物を含む
ことがある。例えば約0.2重量%までの鉛及び約0.
42重量%のスズを含むことがあり、一方含水′率はO
〜0.75重量%の範囲で変化する。部分酸化銅のその
他の望ましい測定値は、見かけ密度が1.2〜1.4グ
ラム/CCで、フイッシV−サイエンティフィック社(
F 1sherS cientific C0111D
anV)のサブシーブザイjj −(S ub S
eive S 1zer)での測定によるフィッシャ
ー数(F 1sher number)が1.8〜2.
4マイクロメートル(am)であり、これは粉末の通気
性を表わす。
O〜1組和%である。部分酸化銅は種々の不純物を含む
ことがある。例えば約0.2重量%までの鉛及び約0.
42重量%のスズを含むことがあり、一方含水′率はO
〜0.75重量%の範囲で変化する。部分酸化銅のその
他の望ましい測定値は、見かけ密度が1.2〜1.4グ
ラム/CCで、フイッシV−サイエンティフィック社(
F 1sherS cientific C0111D
anV)のサブシーブザイjj −(S ub S
eive S 1zer)での測定によるフィッシャ
ー数(F 1sher number)が1.8〜2.
4マイクロメートル(am)であり、これは粉末の通気
性を表わす。
係属中の米国特許出願288.175号に示されるよう
に、前述の部分酸化銅を用いたRochowの直接法に
より製造されたメチルクロルシランは満足なT / D
比をもつメチルクロルシラン混合物となる。しかしなが
ら我々は、部分酸化銅を用いるメチルクロルシラン混合
物中の残留物重磁パーセントは許容範囲を越えることを
見出した。
に、前述の部分酸化銅を用いたRochowの直接法に
より製造されたメチルクロルシランは満足なT / D
比をもつメチルクロルシラン混合物となる。しかしなが
ら我々は、部分酸化銅を用いるメチルクロルシラン混合
物中の残留物重磁パーセントは許容範囲を越えることを
見出した。
P 、 S 、 Rostsishevskiiによる
Chemistry and P ractical
U ses of Organosilicon
Compounds、 V、 1 、レニングラー
ド(1958)、A 5tudy of the I
) 1rcct 5ynthesis of Meth
ylchlorosilanes、 l n5tit
ute of A、rtificialResins、
ワルシャワ、42〜59ページに示されるように、けい
素粒子と有機塩化物間の直接反応のための触媒として銅
の性能を改善するため、さらに研究が行なわれた。触体
(contact mass)は、【ノい素粒子とぎ酸
相との混合物を加熱して得られるものであり、Rost
sishevski iは塩化メチルと共に用いている
。
Chemistry and P ractical
U ses of Organosilicon
Compounds、 V、 1 、レニングラー
ド(1958)、A 5tudy of the I
) 1rcct 5ynthesis of Meth
ylchlorosilanes、 l n5tit
ute of A、rtificialResins、
ワルシャワ、42〜59ページに示されるように、けい
素粒子と有機塩化物間の直接反応のための触媒として銅
の性能を改善するため、さらに研究が行なわれた。触体
(contact mass)は、【ノい素粒子とぎ酸
相との混合物を加熱して得られるものであり、Rost
sishevski iは塩化メチルと共に用いている
。
我々は、Rochowの直接法において部分酸化銅の代
りにぎ酸相を使用すると、粗メチルクOルシラン混合物
中に生成される残留物の重量パーセントがかなり減少す
る結果となることを見出した。
りにぎ酸相を使用すると、粗メチルクOルシラン混合物
中に生成される残留物の重量パーセントがかなり減少す
る結果となることを見出した。
しかし、この残留物の開裂率は、部分酸化銅によって得
られた残留物の開裂率に比べてかなり減少することをさ
らに見出した。
られた残留物の開裂率に比べてかなり減少することをさ
らに見出した。
本発明は、部分酸化銅とぎ酸相の混合物により、部分酸
化銅のみの使用に比べて残留物の重量パーセントが減少
した粗メチルクOルシランを、得られるという発見に基
づいている。さらに部分酸化銅とぎ酸相の混合物を用い
て製造された残留物の開裂率は、部分酸化鋼を用いて製
造された残留物の開裂率とほぼ同じである。従って、部
分酸化銅及びぎ酸相の組み合わせによる本発明の実施に
にって、ジメチルジク[1ルシランと使用可能なメチル
りnルシランモノマーの生成が大きく増加する。
化銅のみの使用に比べて残留物の重量パーセントが減少
した粗メチルクOルシランを、得られるという発見に基
づいている。さらに部分酸化銅とぎ酸相の混合物を用い
て製造された残留物の開裂率は、部分酸化鋼を用いて製
造された残留物の開裂率とほぼ同じである。従って、部
分酸化銅及びぎ酸相の組み合わせによる本発明の実施に
にって、ジメチルジク[1ルシランと使用可能なメチル
りnルシランモノマーの生成が大きく増加する。
さらに、1 / D比が多くの場合大きく向−lニーす
る他、最終的【ノい素最人利用率、などの改良が見られ
た。
る他、最終的【ノい素最人利用率、などの改良が見られ
た。
′ ロ の 1 ″
部分酸化銅の使用に基づき、有効量の銅−けい素触媒の
存在下で塩化メチルをけい素粒子と反応さけることによ
り、ジメチルジクロルシランを少くとも70重量%有す
る粗メチルクロルシランを製造する場合、粗メチルク1
−1ルシラン中に開裂しつるジシランを含有し大気圧下
で70℃より大きい沸点を有する残留物がかなり形成さ
れ、その結果粗メチルク1コルシランから回収可能なジ
メチルクロルシランの重量パ〜レントが全体的に減少す
るが、この製造方法においでき酸相を部分酸化銅と共に
用いると、それににつて粗メチルクロルシランの全量に
対し上記残留物の重量パーセントがかなり減少し、一方
この残留物中の開裂しうるジー 2・ シランの重量パーヒントは、部、分酸化銅触媒によって
得られるものとほぼ同じであるような改良方法である。
存在下で塩化メチルをけい素粒子と反応さけることによ
り、ジメチルジクロルシランを少くとも70重量%有す
る粗メチルクロルシランを製造する場合、粗メチルク1
−1ルシラン中に開裂しつるジシランを含有し大気圧下
で70℃より大きい沸点を有する残留物がかなり形成さ
れ、その結果粗メチルク1コルシランから回収可能なジ
メチルクロルシランの重量パ〜レントが全体的に減少す
るが、この製造方法においでき酸相を部分酸化銅と共に
用いると、それににつて粗メチルクロルシランの全量に
対し上記残留物の重量パーセントがかなり減少し、一方
この残留物中の開裂しうるジー 2・ シランの重量パーヒントは、部、分酸化銅触媒によって
得られるものとほぼ同じであるような改良方法である。
本発明の実施においCは、塩化メチルを用いるのが好ま
しいが、その他のC(1−4)塩化アルキル、例えば塩
化エチル、塩化プロピル等も使用できる。
しいが、その他のC(1−4)塩化アルキル、例えば塩
化エチル、塩化プロピル等も使用できる。
カラム中のt′Jい素粒子及び触媒粒子の層を流動化す
るために、塩化メチル又はアルゴンのような不活性ガス
を最初に用いるとよい。流動床は主にけい素と触媒粒子
から成る。けい素粒子は、700ミク[1ン以下の大き
さで、平均粒径が20ミクロンより大さく300ミクロ
ンより小さい粒子の形で存在するけい素から構成される
。けい素粒子の平均粒径は100〜150ミク[1ンの
範囲が好ましい。
るために、塩化メチル又はアルゴンのような不活性ガス
を最初に用いるとよい。流動床は主にけい素と触媒粒子
から成る。けい素粒子は、700ミク[1ン以下の大き
さで、平均粒径が20ミクロンより大さく300ミクロ
ンより小さい粒子の形で存在するけい素から構成される
。けい素粒子の平均粒径は100〜150ミク[1ンの
範囲が好ましい。
通常けい素は、りい素が少くとも98重量%の純度のも
のが入手でき、次いで上記範囲のけい素粒子に粉砕され
て、必要に応じて適宜反応器に供給される。流動床が好
ましいが、固定床やかくはん床のようなその他の型の反
応器で本発明方法を □゛実施てもよい。ジメチ
ルジクロルシランの最大選択率と最大量が得られるため
流動反応器が好ましい。本件の方法は、250〜350
℃より好ましくは280〜330°Cの範囲の湿度で実
施される。反応は連続条件tでも又回分反応としてもよ
い。
のが入手でき、次いで上記範囲のけい素粒子に粉砕され
て、必要に応じて適宜反応器に供給される。流動床が好
ましいが、固定床やかくはん床のようなその他の型の反
応器で本発明方法を □゛実施てもよい。ジメチ
ルジクロルシランの最大選択率と最大量が得られるため
流動反応器が好ましい。本件の方法は、250〜350
℃より好ましくは280〜330°Cの範囲の湿度で実
施される。反応は連続条件tでも又回分反応としてもよ
い。
収率及び塩化メチルからメチルク[1ルシランへの変換
率を高めるため、圧力下においてこの方法を実施するこ
とも適当である。一般にこの方法は1〜10気圧、より
好ましくは1〜5気圧ゲージ、(即ら大気圧を超へる圧
力値)で行なうのが望ましい。これらの条件下で、けい
素粒子の必要量と銅混合物(前)本の通り部分酸化銅1
部につき0゜25〜4部のき酸相の混合物を以後意味す
る)を望む量反応器に供給する。所望により、部分酸化
銅とぎ酸相は別々に反応器に導入してもよい。けい素粉
末100部につき約0.5〜10部の銅触媒を用いれば
よい。
率を高めるため、圧力下においてこの方法を実施するこ
とも適当である。一般にこの方法は1〜10気圧、より
好ましくは1〜5気圧ゲージ、(即ら大気圧を超へる圧
力値)で行なうのが望ましい。これらの条件下で、けい
素粒子の必要量と銅混合物(前)本の通り部分酸化銅1
部につき0゜25〜4部のき酸相の混合物を以後意味す
る)を望む量反応器に供給する。所望により、部分酸化
銅とぎ酸相は別々に反応器に導入してもよい。けい素粉
末100部につき約0.5〜10部の銅触媒を用いれば
よい。
触体を流動化するため、塩化メチルガスを絶えず反応器
に通し、ガス状メチルクロルシランと未反応塩化メチル
を反応器から追出り。ガス状反応生成物と同伴粒子物質
は流動反応器から出て、生成物気体の流れからより大き
い粒子を分離するため1又は2以[のサイクロンを通す
。これらの粒子はけい素からのジメチルジクロシラン収
率を最大にするため工程でざらに利用できるよう反応器
にもどす。より小さい粒子は生成物の流れと共に出てい
き、次いでこの流れを凝縮さUる。
に通し、ガス状メチルクロルシランと未反応塩化メチル
を反応器から追出り。ガス状反応生成物と同伴粒子物質
は流動反応器から出て、生成物気体の流れからより大き
い粒子を分離するため1又は2以[のサイクロンを通す
。これらの粒子はけい素からのジメチルジクロシラン収
率を最大にするため工程でざらに利用できるよう反応器
にもどす。より小さい粒子は生成物の流れと共に出てい
き、次いでこの流れを凝縮さUる。
精製された塩化メチルは、メチルクロルシランをざらに
製造するため、加熱して流動反応器へ再循環させる。粗
メチルク0ルシランの流れを蒸留塔に通ずが、これはこ
の方法で製造される種々のクロルシラン留分を本質的に
純粋な形に蒸留するためである。前に述べたように、け
い素樹脂材料を製造するための工程に利用するには、ジ
メチルジクロルシラン及びその他のクロルシランを蒸留
し、精製することが必要である。
製造するため、加熱して流動反応器へ再循環させる。粗
メチルク0ルシランの流れを蒸留塔に通ずが、これはこ
の方法で製造される種々のクロルシラン留分を本質的に
純粋な形に蒸留するためである。前に述べたように、け
い素樹脂材料を製造するための工程に利用するには、ジ
メチルジクロルシラン及びその他のクロルシランを蒸留
し、精製することが必要である。
本発明の実施で使用されるぎ酸相はT梨用グレードのき
酸相(I[) −二水和物(Cu (CHO2)2
・2H20>又はぎ酸相(II)・四水和物(Cu
(CHO2)2 ・4H20)から誘導され、窒素吸着
法で0.5〜20II12/9のBET表面積を承りほ
ぼ無水の粒状物質としてさらに特徴づけられる。
酸相(I[) −二水和物(Cu (CHO2)2
・2H20>又はぎ酸相(II)・四水和物(Cu
(CHO2)2 ・4H20)から誘導され、窒素吸着
法で0.5〜20II12/9のBET表面積を承りほ
ぼ無水の粒状物質としてさらに特徴づけられる。
銅混合物は、部分酸化銅とぎ酸相の乾式混合された混合
物の形でもよいし、又は部分酸化銅とぎ酸相を混合しや
すくするためヘキサンのような不活性り機溶媒の存在下
で一緒に混合してもよい。
物の形でもよいし、又は部分酸化銅とぎ酸相を混合しや
すくするためヘキサンのような不活性り機溶媒の存在下
で一緒に混合してもよい。
好ましくは銅混合物をつくるのに、部分酸化銅1部当た
りぎ酸相1.5〜2.5部が用いられる。
りぎ酸相1.5〜2.5部が用いられる。
銅混合物に加え、粉末けい素100部当たり0゜005
〜2部の粉末金属亜鉛促進剤を用いてもよい。
〜2部の粉末金属亜鉛促進剤を用いてもよい。
メチルク[1ルシランを製造する上記方法において、粉
末(jい素100部当たりの銅混合物の上記範囲は広く
変わりうることも当然である。
末(jい素100部当たりの銅混合物の上記範囲は広く
変わりうることも当然である。
当分野の技術者にとって、本発明の実施により!11造
されたジメチルジク[1ルシランが前述のRochow
の示唆通り加水分解し、広い範囲の有用な生成物、例え
ばシラノール末端停□゛止ポリジメチル流動体、ゴム及
びグリースを提供することができることは既知である。
されたジメチルジク[1ルシランが前述のRochow
の示唆通り加水分解し、広い範囲の有用な生成物、例え
ばシラノール末端停□゛止ポリジメチル流動体、ゴム及
びグリースを提供することができることは既知である。
当分野の技術者が本発明をよりよ〈実施できるように、
次の実施例を限定のためではなく例示としてあげる。部
はすべて重量による。
次の実施例を限定のためではなく例示としてあげる。部
はすべて重量による。
実施例 1
けい素粉末と塩化メチルの反応から得られる粗メチルク
ロルシランの製造に、ぎ酸相の効果と、ぎ酸相及び部分
酸化銅混合物の効果を測定するために、実験用の1−)
−インチ内径の流動床式反応器と1インチ内径のかくは
ん体型反応器を組みたてる。
ロルシランの製造に、ぎ酸相の効果と、ぎ酸相及び部分
酸化銅混合物の効果を測定するために、実験用の1−)
−インチ内径の流動床式反応器と1インチ内径のかくは
ん体型反応器を組みたてる。
ぎ酸相はICNカンパニー・オブプレインビコーにュー
ヨーク)から市販され、90℃で24時間ぎ酸相(n)
・三水和物を加熱−4ることにより脱水される。部分酸
化銅触媒はオハイオ州クリーブランドのグリトン社(G
I fdden COmElanV)より市販され
、典型的には以下の分析の通りの物質である。その場合
“’ 1’ RP ”即ち総還元力、it BE T
”即ちブルナウt−−エメットーテーラー、“フィッシ
ャー数′′は前に定義した通りである。
ヨーク)から市販され、90℃で24時間ぎ酸相(n)
・三水和物を加熱−4ることにより脱水される。部分酸
化銅触媒はオハイオ州クリーブランドのグリトン社(G
I fdden COmElanV)より市販され
、典型的には以下の分析の通りの物質である。その場合
“’ 1’ RP ”即ち総還元力、it BE T
”即ちブルナウt−−エメットーテーラー、“フィッシ
ャー数′′は前に定義した通りである。
触媒の評価に用いられるけい素粉末は平均表面積0.
!−) m2/l′C:あり、700ミフロンマテノ大
粒径をもつ。触媒の効果は粗メチルクロルシラン生成の
最大標準化生成率(11生成物グラム/反応器中けい素
ダラム/時間)、けい素利用率、T/1〕、残留物及び
開裂率を測定りることにより決定される。
!−) m2/l′C:あり、700ミフロンマテノ大
粒径をもつ。触媒の効果は粗メチルクロルシラン生成の
最大標準化生成率(11生成物グラム/反応器中けい素
ダラム/時間)、けい素利用率、T/1〕、残留物及び
開裂率を測定りることにより決定される。
流動床式反応器はIQ(内径)が22Fインチ、2イン
チ及び1+インチの同心円の20インチガラス管3個か
ら成る。1+インチ内径の反応管は答の中央に分配板を
もち、この管は2インチ内径の酸化スズで被覆されたフ
ァーニスチューブ内にあり、さらにこの管は2:?l−
インチ内径の絶縁チューlに囲まれている。
チ及び1+インチの同心円の20インチガラス管3個か
ら成る。1+インチ内径の反応管は答の中央に分配板を
もち、この管は2インチ内径の酸化スズで被覆されたフ
ァーニスチューブ内にあり、さらにこの管は2:?l−
インチ内径の絶縁チューlに囲まれている。
上記の+Jい索粉末20’)、亜鉛粉末0.12、ll
111分酸化鋼(化合した銅及び化合しCいない銅合わ
u−C約84重量%含む)及び無水ぎ酸相(II)1.
21]の混合物をスパチコラでかくはんし、密閉ひん中
ぐ激しく振とうすることにより乾式混合する。配合され
Iこ混合物を、300℃の流動床式反応器に注ぎ入れ、
そこにアルゴンガスを流す。
111分酸化鋼(化合した銅及び化合しCいない銅合わ
u−C約84重量%含む)及び無水ぎ酸相(II)1.
21]の混合物をスパチコラでかくはんし、密閉ひん中
ぐ激しく振とうすることにより乾式混合する。配合され
Iこ混合物を、300℃の流動床式反応器に注ぎ入れ、
そこにアルゴンガスを流す。
かくはん型反応器用に、同様に乾式混合された混合物を
調製する。ぎ酸相の分解は、流動床式反応器の容易に見
える内側の内壁に金属銅が析出することにより示され、
約5分で完了する。
調製する。ぎ酸相の分解は、流動床式反応器の容易に見
える内側の内壁に金属銅が析出することにより示され、
約5分で完了する。
次いで塩化メチルを1.5cc/秒の速度で流動床式反
応器に入れ、アルゴンの流れを止める。89分の後、−
20℃における凝縮によって、粗メチルクロルシランの
滴下が始まり回収される。反応は28時間続ける。ジメ
チルジクロルシラン、メチルトリク[1ルシラン及び以
下のモノマー:Me4st、H8tCI3、MezH8
iCl、Me 1lsi C12、Me 3Si C1
及びSi C14、から成る粗り1]ルシラン59.8
グラムが得られる。これは68重量%のけい素利用に相
当す・る。
応器に入れ、アルゴンの流れを止める。89分の後、−
20℃における凝縮によって、粗メチルクロルシランの
滴下が始まり回収される。反応は28時間続ける。ジメ
チルジクロルシラン、メチルトリク[1ルシラン及び以
下のモノマー:Me4st、H8tCI3、MezH8
iCl、Me 1lsi C12、Me 3Si C1
及びSi C14、から成る粗り1]ルシラン59.8
グラムが得られる。これは68重量%のけい素利用に相
当す・る。
流動床が作動している闇の粗クロルシランの最大標準化
生成率は0.255G粗生成物/反応器中のけい素74
時0間であり、けい素利用率は61%である。粗生成物
の生成速度を比較する目的のため、R、V oorho
eve、 Q rganohalosilanes :
Precursors to S 1licone
s、 E 1sevier (1967)によって
示されるように、けい素粉末と有機塩化物の間の反応に
対する実験上の動的速度表現ぐ明らかになる反応速度定
数が用いられる。この実験上の動的速度表現を適用する
と、39.57粗生成物/けい素グラム/時間が得られ
る。
生成率は0.255G粗生成物/反応器中のけい素74
時0間であり、けい素利用率は61%である。粗生成物
の生成速度を比較する目的のため、R、V oorho
eve、 Q rganohalosilanes :
Precursors to S 1licone
s、 E 1sevier (1967)によって
示されるように、けい素粉末と有機塩化物の間の反応に
対する実験上の動的速度表現ぐ明らかになる反応速度定
数が用いられる。この実験上の動的速度表現を適用する
と、39.57粗生成物/けい素グラム/時間が得られ
る。
粗クロルシラン混合物は、充てん塔と熱伝導率検出器を
備えたヒコーレットーパッカードとパーキンエルマーの
ガスクロマトグラフを用いるガスクロマトグラフ法によ
って分析される。流動床の粗メチルクロルシランは0.
072の1− / Dと、3.05重量%の残留物を示
1−0この残留物は対称性テトラク[lルジメチルジシ
ランとトリクロル1〜リメチルジシランが86千m%存
在覆るため、潜在性の開裂率が86%である。
備えたヒコーレットーパッカードとパーキンエルマーの
ガスクロマトグラフを用いるガスクロマトグラフ法によ
って分析される。流動床の粗メチルクロルシランは0.
072の1− / Dと、3.05重量%の残留物を示
1−0この残留物は対称性テトラク[lルジメチルジシ
ランとトリクロル1〜リメチルジシランが86千m%存
在覆るため、潜在性の開裂率が86%である。
かくはん床反応器は、内径1インチ約18インチ長のス
テンレス鋼の管から禍成される。これは約1”X6″の
反応帯域を提供するため二重域電気加熱装置を備えてい
る。またらせん型ステンレス鋼も備えている。
テンレス鋼の管から禍成される。これは約1”X6″の
反応帯域を提供するため二重域電気加熱装置を備えてい
る。またらせん型ステンレス鋼も備えている。
かくはん体型反応器は、安定化Jるまで窒素のパージの
下で300℃に予備加熱する。次いで反応器にけい素粉
末502、亜鉛0.259、部分酸化銅1.55’を及
び無水ぎ酸相(II)3.02牙の予備混合物を入れる
。
下で300℃に予備加熱する。次いで反応器にけい素粉
末502、亜鉛0.259、部分酸化銅1.55’を及
び無水ぎ酸相(II)3.02牙の予備混合物を入れる
。
15〜30分で反応帯域の温度が300℃に安定してか
ら、塩化メチルを12.52/時間の供給速度でかくは
ん床へ導入する。−20℃に維持した凝縮器を用いて粗
メチルクロルシランが1652得られる。
ら、塩化メチルを12.52/時間の供給速度でかくは
ん床へ導入する。−20℃に維持した凝縮器を用いて粗
メチルクロルシランが1652得られる。
係属中の米国特許出願第288.17.5号の方法に従
つC1けい素粉末202、粉末亜鉛0.1牙、部分酸化
銅1.26?の混合物を流動床式反応器へ入れる。66
分たつと、粗メチルクロルシランが適下しはじめる。最
大標準化生成率定数は粗メチルクロルシラン297/け
い素グラム/時間であり、けい素利用率は55%である
ことがわかった。T104.to、141であり、残留
物は5゜9重基%、開裂率は85%である。
つC1けい素粉末202、粉末亜鉛0.1牙、部分酸化
銅1.26?の混合物を流動床式反応器へ入れる。66
分たつと、粗メチルクロルシランが適下しはじめる。最
大標準化生成率定数は粗メチルクロルシラン297/け
い素グラム/時間であり、けい素利用率は55%である
ことがわかった。T104.to、141であり、残留
物は5゜9重基%、開裂率は85%である。
さらに流動床及びかくはん体型反応器を作動ざせる。流
動床式反応器(1,3>とかくはん原型反応器(2)の
作動の結果は次の表に示され、その場合°°最大生成率
″′は生成率定数KD、即ち粗−大成物グラム/けい素
グラl\/時間であり、POO′″は部分酸化銅であり
、” T / D ”、゛残留物°°及び”゛開裂率″
は前)ホの通りである。
動床式反応器(1,3>とかくはん原型反応器(2)の
作動の結果は次の表に示され、その場合°°最大生成率
″′は生成率定数KD、即ち粗−大成物グラム/けい素
グラl\/時間であり、POO′″は部分酸化銅であり
、” T / D ”、゛残留物°°及び”゛開裂率″
は前)ホの通りである。
この頁以下余白
上記結束は、部分酸化銅とぎ酸相の混合物が、メチルク
[lルシラン生成の全体の最大生成率、最終けい素利用
率及びT / D比を明らかに改良することを示す。さ
らに、ぎ酸相と部分酸化銅の組み合わVは、ぎ酸相の残
留物パーレン1〜についての利点をもら、一方部分酸化
銅の開裂率の利点をそのまま保持する。
[lルシラン生成の全体の最大生成率、最終けい素利用
率及びT / D比を明らかに改良することを示す。さ
らに、ぎ酸相と部分酸化銅の組み合わVは、ぎ酸相の残
留物パーレン1〜についての利点をもら、一方部分酸化
銅の開裂率の利点をそのまま保持する。
実施例 2
次の実施例は、流動床式反応器における連続条件下ぐの
本発明の実施を例示するものである。
本発明の実施を例示するものである。
平方インチゲージ当たり30ボンド圧を有する300℃
の流動床式反応器に、時間当たり粉末けい素100部、
無水ぎ酸相2.4部、部分酸化銅1.2部及び粉末亜鉛
0.2部の供給用混合物を送る。また反応器の底部へ1
時間につき塩化メチル6002を導入する。反応器の上
部において1部間に240部の未反応塩化メチル(再循
環さける)ど1時間に460部の粗メチルクロルシラン
が回収される。
の流動床式反応器に、時間当たり粉末けい素100部、
無水ぎ酸相2.4部、部分酸化銅1.2部及び粉末亜鉛
0.2部の供給用混合物を送る。また反応器の底部へ1
時間につき塩化メチル6002を導入する。反応器の上
部において1部間に240部の未反応塩化メチル(再循
環さける)ど1時間に460部の粗メチルクロルシラン
が回収される。
前記反応成分は、反応に用いるぎ酸相と部分酸化銅から
得られる銅に相当づる聞に基づき、銅の総負荷が2%で
あり、亜鉛は0.2重量%であることがわかる。回収さ
れた粗メチルク[1ルシランは残留物が3重量%であり
、残留物の令聞に対して開裂率90重石%であることが
艶出され、−1)粗混合物から得られるメチルク■ルシ
ランのバランスはT/D比が0.06である。
得られる銅に相当づる聞に基づき、銅の総負荷が2%で
あり、亜鉛は0.2重量%であることがわかる。回収さ
れた粗メチルク[1ルシランは残留物が3重量%であり
、残留物の令聞に対して開裂率90重石%であることが
艶出され、−1)粗混合物から得られるメチルク■ルシ
ランのバランスはT/D比が0.06である。
上記実施例は、本発明の実施で用いる非常に多くの変形
のうちのわずかに係るにJぎないが、本発明はより広範
な種類の塩化アルキル、部分酸化銅及びこの部分酸化鋼
とぎ酸相の割合を用いることに係るものであることは当
然である。
のうちのわずかに係るにJぎないが、本発明はより広範
な種類の塩化アルキル、部分酸化銅及びこの部分酸化鋼
とぎ酸相の割合を用いることに係るものであることは当
然である。
特許出願人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、けい素、部分酸化銅及びぎ酸銅の粒子混合物の使用
に基づく銅−けい素触媒の存在下、塩化メチルと粉末(
)い素の間で反応を行なわせることからなるメチルクロ
ルシランの製造方法。 、2.メチルク[1ルシランが、少くとも70重但%の
ジメチルジク「]ルシランを有する粗メチルク「1ルシ
ランである特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3、けい素粒子、部分酸化銅及びぎ酸銅の混合物中に、
部分酸化銅1部当たりぎ酸銅が0.25〜4部存在する
特許請求の範囲第1項に記載の方法。 4、りい素粒子、部分酸化銅、及びぎ酸銅の混合物に有
効量の亜鉛促進剤が含まれる特許請求の範囲第1項に記
載の方法。 5、部分酸化銅がダラム当たり少くとも3.5平方メー
トルの表面積を有する特許請求の範囲第1項に記載の方
法。 6、けい素粒子100部当たり0.5〜10部11 の銅を供給ηるのに十分なき酸銅と部分酸化銅を用いる
特許請求の範囲第1項に記載の方法。 7、連続式で行なわれる特許請求の範囲第1項に記載の
方法。 8、流動床式反応器で行なわれる特許請求の範囲第1項
に記載の方法。 9、かくはん体型反応器において行なわれる特許請求の
範囲第1項に記載の方法。 10、粗メチルクロルシラン中に開裂しつるジシランを
含み大気圧下の沸点が70℃より高い残留物がかなりの
量生成され、その結果、相メチルクロルシランから回収
しうるジク[]ルシランの更畠パーセントが全体として
減少することになる、部分酸化銅の使用に基づく銅−け
い素触媒の有効量の存在で塩化メチルとけい素粒子を反
応させることにより、ジメチルジクロルシランを少くと
も70重量%有する粗メチルクロルシランを製造する方
法において、部分酸化銅触媒と組み合ゎぜてぎ酸銅を利
用することがら成り、それによって粗メチルクロルシラ
ン全重量に対して前記残留物の重量パーヒントがかなり
減少した粗メチルクロルシランが製造され、一方その残
留物中の開裂しつるジシランの重量パーセントは部分酸
化銅触媒により得られたものとほぼ同じであるような改
良方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US36879982A | 1982-04-16 | 1982-04-16 | |
US368799 | 1995-01-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58219187A true JPS58219187A (ja) | 1983-12-20 |
JPS6360026B2 JPS6360026B2 (ja) | 1988-11-22 |
Family
ID=23452789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58063829A Granted JPS58219187A (ja) | 1982-04-16 | 1983-04-13 | メチルクロルシランの製造方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58219187A (ja) |
KR (1) | KR840004440A (ja) |
AU (1) | AU1359683A (ja) |
DE (1) | DE3312775A1 (ja) |
FR (1) | FR2525222B1 (ja) |
NL (1) | NL8301315A (ja) |
NO (1) | NO831302L (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2534586A1 (fr) * | 1982-10-13 | 1984-04-20 | Gen Electric | Procede de preparation selective de diorganodihalogenosilanes par rapport au monoorganotrihalogenosilanes |
DE3425424C3 (de) * | 1983-07-28 | 1995-05-18 | Gen Electric | Verfahren zur Herstellung von Alkylhalogensilanen |
FR2552437B1 (fr) * | 1983-09-28 | 1986-09-12 | Rhone Poulenc Spec Chim | Procede et catalyseur avec le cesium comme additif pour la synthese directe du dimethyldichlorosilane |
FR2552438B1 (fr) * | 1983-09-28 | 1985-11-08 | Rhone Poulenc Spec Chim | Procede et catalyseur avec un alcalin comme additif pour la synthese directe du dimethyldichlorosilane |
US4504597A (en) * | 1983-11-04 | 1985-03-12 | Scm Corporation | Cupreous catalyst and process making same |
JPH01114926U (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-02 | ||
DE4312494A1 (de) * | 1993-04-16 | 1994-10-20 | Nuenchritz Chemie Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Methylchlorsilanen |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1131477A (en) * | 1966-10-12 | 1968-10-23 | Midland Silicones Ltd | Preparation of alkyl halosilanes |
DE2214611C3 (de) * | 1972-03-25 | 1980-04-10 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Kupfer-Katalysator |
-
1983
- 1983-04-09 DE DE19833312775 patent/DE3312775A1/de active Granted
- 1983-04-13 JP JP58063829A patent/JPS58219187A/ja active Granted
- 1983-04-13 NO NO831302A patent/NO831302L/no unknown
- 1983-04-15 NL NL8301315A patent/NL8301315A/nl not_active Application Discontinuation
- 1983-04-15 FR FR8306200A patent/FR2525222B1/fr not_active Expired
- 1983-04-16 KR KR1019830001609A patent/KR840004440A/ko not_active Application Discontinuation
- 1983-04-18 AU AU13596/83A patent/AU1359683A/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6360026B2 (ja) | 1988-11-22 |
DE3312775A1 (de) | 1983-10-27 |
NO831302L (no) | 1983-10-17 |
DE3312775C2 (ja) | 1991-12-12 |
FR2525222B1 (fr) | 1986-12-05 |
AU1359683A (en) | 1983-10-20 |
NL8301315A (nl) | 1983-11-16 |
KR840004440A (ko) | 1984-10-15 |
FR2525222A1 (fr) | 1983-10-21 |
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