JPS60255613A - 水素化ケイ素の製造方法 - Google Patents
水素化ケイ素の製造方法Info
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- JPS60255613A JPS60255613A JP11070384A JP11070384A JPS60255613A JP S60255613 A JPS60255613 A JP S60255613A JP 11070384 A JP11070384 A JP 11070384A JP 11070384 A JP11070384 A JP 11070384A JP S60255613 A JPS60255613 A JP S60255613A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、分子中に少なくとも１個の５ｉ−Ｈ結合ある
いはＳ ｉ −Ｓ ｉ結合を有する一般式Ｓ ＋ ｘＨ
，Ｏ７（ただしＸは１以上の正の整数、ｙおよび２はそ
れぞれ２ｘ＋２ ＊ ２ｘを越えない正の整数でありど
ちらか一方はＯでない）で表わされるケイ素化合物から
、一般式ＳｉＪ、Ｈ，Ｌ＋２（’はＸ以下の１以上の正
の整数）で表わされる水素化ケイ素を製造する方法に関
する。
いはＳ ｉ −Ｓ ｉ結合を有する一般式Ｓ ＋ ｘＨ
，Ｏ７（ただしＸは１以上の正の整数、ｙおよび２はそ
れぞれ２ｘ＋２ ＊ ２ｘを越えない正の整数でありど
ちらか一方はＯでない）で表わされるケイ素化合物から
、一般式ＳｉＪ、Ｈ，Ｌ＋２（’はＸ以下の１以上の正
の整数）で表わされる水素化ケイ素を製造する方法に関
する。
、ρ
近年、エレクト秦二りス工業の発展に伴い、多結晶シリ
コンあるいはアモルファスシリコン等の半導体用シリコ
ンの需要が急激忙増大している。
コンあるいはアモルファスシリコン等の半導体用シリコ
ンの需要が急激忙増大している。
水素化ケイ素はかかる半導体用シリコンの製造原料とし
て最近その重要性を増しており、特にシラン（ＳｉＨ４
）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈａ）は太陽電池用半導体の原料
として、今後大幅な需要増加が期待されている。
て最近その重要性を増しており、特にシラン（ＳｉＨ４
）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈａ）は太陽電池用半導体の原料
として、今後大幅な需要増加が期待されている。
従来、水素化ケイ素の製造方法にはいくつかの方法が知
られているが、それらの中でケイ素化マグネシウムのご
ときシリコン合金と酸との反応によるたとえば下記式の
方法は、特に実施容易で経済的な方法として古くから知
られている。
られているが、それらの中でケイ素化マグネシウムのご
ときシリコン合金と酸との反応によるたとえば下記式の
方法は、特に実施容易で経済的な方法として古くから知
られている。
２ＭりＣＡ’２ ＋ ＶｎｓｉｎＨ２ｎ４−２ ＋ （
Ｉ Ｌ”）Ｈ２しかしながら、この方法においては、利
用価値の高いＳｉＨ４，Ｓｉ２Ｈ６以外にも高級シラン
が相当量生成し、また例えば、水を溶媒に用いた場合に
は、常温常圧で反応が実施できるものの、Ｍｇ２Ｓｉ中
のＳｉ の実に約半分もが一般式Ｓｉ、Ｈ４０ｒ（１）
は３以上の正の整数、ｑねよびｒはそれぞれ２ｐ＋２
。
Ｉ Ｌ”）Ｈ２しかしながら、この方法においては、利
用価値の高いＳｉＨ４，Ｓｉ２Ｈ６以外にも高級シラン
が相当量生成し、また例えば、水を溶媒に用いた場合に
は、常温常圧で反応が実施できるものの、Ｍｇ２Ｓｉ中
のＳｉ の実に約半分もが一般式Ｓｉ、Ｈ４０ｒ（１）
は３以上の正の整数、ｑねよびｒはそれぞれ２ｐ＋２
。
２ｐを越えない正の整数で、どちらか一方は０でない）
で表わされる無価値なケイ素化合物となってしまうため
経済性に乏しい。
で表わされる無価値なケイ素化合物となってしまうため
経済性に乏しい。
この他ケイ素のノ・ロゲン化物を還元して水素化ケイ素
を製造する方法を採用した場合においてもかなりの量の
高級シランが副生ずることが知られている。例えば、 ２Ｓ１２Ｃｌｅ ＋３Ｌ １ＡＩＨ４ ３ＬｉＣＡ！＋Ａ／Ｃ／ｓ ＋２８１２Ｈ６の反応によ
って５ｉ２）′Ｉ６を製造する場合においては、Ｓ ｉ
、Ｈ，などの高級シランが相当量生成する。
を製造する方法を採用した場合においてもかなりの量の
高級シランが副生ずることが知られている。例えば、 ２Ｓ１２Ｃｌｅ ＋３Ｌ １ＡＩＨ４ ３ＬｉＣＡ！＋Ａ／Ｃ／ｓ ＋２８１２Ｈ６の反応によ
って５ｉ２）′Ｉ６を製造する場合においては、Ｓ ｉ
、Ｈ，などの高級シランが相当量生成する。
一方、高級シランＳ ｔ ｍＨ２ｒｒｌ−１−２（ｍは
２以上の正の整数）は、加熱分解あるいは無声放電等に
・よりその一部をＳ１１やＳｉ、Ｈ６に変え得ることが
報告されているが、そのＳｉＨ４，Ｓｉ、Ｈ，；への転
化率はきわめて低（未だ不充分である。
２以上の正の整数）は、加熱分解あるいは無声放電等に
・よりその一部をＳ１１やＳｉ、Ｈ６に変え得ることが
報告されているが、そのＳｉＨ４，Ｓｉ、Ｈ，；への転
化率はきわめて低（未だ不充分である。
本発明者らは、上記の点に鑑み、鋭意検討したところ、
従来法において副生ずる種々のケイ素化合物は大部分Ｓ
ｉ ＸＨ，Ｏ□なる一般式で表現されるものであり、ま
たこれらのほとんどが分子中に少なくとも１個の５ｉ−
Ｈ結合、あるいは５ｉ−Ｓｉ結合なる活性部位を有して
いて特定の物質との反応処理を施すことによって、高収
率で所望のＳｉＨ４や５ｉ２Ｈ，、等の水素化ケイ素に
転化し５ることを見い出した。
従来法において副生ずる種々のケイ素化合物は大部分Ｓ
ｉ ＸＨ，Ｏ□なる一般式で表現されるものであり、ま
たこれらのほとんどが分子中に少なくとも１個の５ｉ−
Ｈ結合、あるいは５ｉ−Ｓｉ結合なる活性部位を有して
いて特定の物質との反応処理を施すことによって、高収
率で所望のＳｉＨ４や５ｉ２Ｈ，、等の水素化ケイ素に
転化し５ることを見い出した。
本発明の目的は、上記のごとき従来法におい【副生ずる
種々のケイ素化合物（これらは分子中延少なくとも１個
の５ｉ−Ｈ結合あるいは５ｉ−Ｓｉ結合を有する一般式
Ｓ ｉｘ Ｈｙ Ｏｚで表わされるものである）をＳ
ｉＨ４，Ｓ ｉ２Ｈ，等の経済的に価値のある水素化ケ
イ素に高収率で変換する方法を提供することである。
種々のケイ素化合物（これらは分子中延少なくとも１個
の５ｉ−Ｈ結合あるいは５ｉ−Ｓｉ結合を有する一般式
Ｓ ｉｘ Ｈｙ Ｏｚで表わされるものである）をＳ
ｉＨ４，Ｓ ｉ２Ｈ，等の経済的に価値のある水素化ケ
イ素に高収率で変換する方法を提供することである。
本発明に従って、分子中に少なくとも１個の５ｉ−Ｈ結
合あるいは５ｉ−Ｓｉ結合を有する一般式Ｓ ｒ ｘ
Ｈｙ Ｏｚ （ただしＸは１以上の正の整数、ｙおよび
２はそれぞれ２ｘ＋２ 、２Ｘを越えない正の整数であ
りどちらか一方は０でなくまたＸ二１の場合は２は０で
はない）で表わされるケイ素化合物を、アルカリ金属お
よび／またはアルカリ土類金属の水酸化物と接触と反応
させること忙より、一般式Ｓ ｉ Ａ Ｈｔ １ ＋
２ （ただし１はＸ以下の１以上の正の整数）で表わさ
れる水素化ケイ素を製造する方法が提供される。
合あるいは５ｉ−Ｓｉ結合を有する一般式Ｓ ｒ ｘ
Ｈｙ Ｏｚ （ただしＸは１以上の正の整数、ｙおよび
２はそれぞれ２ｘ＋２ 、２Ｘを越えない正の整数であ
りどちらか一方は０でなくまたＸ二１の場合は２は０で
はない）で表わされるケイ素化合物を、アルカリ金属お
よび／またはアルカリ土類金属の水酸化物と接触と反応
させること忙より、一般式Ｓ ｉ Ａ Ｈｔ １ ＋
２ （ただし１はＸ以下の１以上の正の整数）で表わさ
れる水素化ケイ素を製造する方法が提供される。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明において原料として用いられるケイ素化合物とは
、一般式Ｓ ｔ ｘ Ｈｙ Ｏ□（ただしＸは１以上の
正の整数１ｙおよび２はそれぞれ２ｘ＋２ 、２Ｘを越
えない正の整数であり、どちらか一方は０でない）で表
わされるものであり、分子中に少なくとも１個の５ｉ−
Ｈ結合あるいは５ｉ−Ｓｉ結合を含むものである。具体
的には例えば、ジシラン（Ｓｉ、Ｈ６） （通常はジシ
ランはそれ自体有用であり、転化の必要はないが、モノ
シランが特忙必要なときはジシランを原料としてモノシ
ランとする意義がある）トリシラン（ＳｔｓＨｓ）、ｎ
−テトラシラン（Ｓ ｉ４Ｈ＋ｏ ）、インテトラシラ
ン（Ｓｉ４Ｈ１ｏ）、シクロヘキサシラン（Ｓ １６
Ｈｓｔ ）、プロシロキサン（ＳｉＨ。
、一般式Ｓ ｔ ｘ Ｈｙ Ｏ□（ただしＸは１以上の
正の整数１ｙおよび２はそれぞれ２ｘ＋２ 、２Ｘを越
えない正の整数であり、どちらか一方は０でない）で表
わされるものであり、分子中に少なくとも１個の５ｉ−
Ｈ結合あるいは５ｉ−Ｓｉ結合を含むものである。具体
的には例えば、ジシラン（Ｓｉ、Ｈ６） （通常はジシ
ランはそれ自体有用であり、転化の必要はないが、モノ
シランが特忙必要なときはジシランを原料としてモノシ
ランとする意義がある）トリシラン（ＳｔｓＨｓ）、ｎ
−テトラシラン（Ｓ ｉ４Ｈ＋ｏ ）、インテトラシラ
ン（Ｓｉ４Ｈ１ｏ）、シクロヘキサシラン（Ｓ １６
Ｈｓｔ ）、プロシロキサン（ＳｉＨ。
０）、ポリシレンＳ ｉ Ｈ３＋Ｓ ｉ Ｈ２輻５ｉＨ
８、ジシロキサン（Ｓｉ２ＨａＯ）、トリシロキサン（
Ｓ ｉｓ ８８０２ ）、テトラシロキサン（Ｓ１４Ｈ
Ｉ００３）、シロキセン（（Ｓｉ、Ｈ，０）ｎ）などが
あげられる。これらは単独でまたは２種以上混合して用
いることも可能である。
８、ジシロキサン（Ｓｉ２ＨａＯ）、トリシロキサン（
Ｓ ｉｓ ８８０２ ）、テトラシロキサン（Ｓ１４Ｈ
Ｉ００３）、シロキセン（（Ｓｉ、Ｈ，０）ｎ）などが
あげられる。これらは単独でまたは２種以上混合して用
いることも可能である。
またこれらは後述するようにアルコール、エーテル、炭
化水素あるいはハロゲン化炭化水素などの希釈剤に溶解
あるいは懸濁して使用することも可能である。また、後
記するごとく反応の相系に応じて気相、液相、固相のい
ずれにおいても用い得る。
化水素あるいはハロゲン化炭化水素などの希釈剤に溶解
あるいは懸濁して使用することも可能である。また、後
記するごとく反応の相系に応じて気相、液相、固相のい
ずれにおいても用い得る。
また本発明で使用するアルカリ金属およびアルカリ土類
金属の水酸化物とは、例えばＬｉＯＨ，ＮａＯＨ，ＫＯ
Ｈ，ＲｂＯＨ，ＣｓＯＨ，Ｂｅ（ＯＨ）２、Ｍ９（ＯＨ
）２、Ｃａ（ＯＨ）２、Ｓｒ（ＯＨ）２．Ｂａ（ＯＨ）
２ などであり、これらは固体状態で用いることもでき
るが、水、アルコールなどの溶媒あるいは媒体妊溶解あ
るいは懸濁させて用いることが望ましい。なお、Ｌｉ２
Ｏ。
金属の水酸化物とは、例えばＬｉＯＨ，ＮａＯＨ，ＫＯ
Ｈ，ＲｂＯＨ，ＣｓＯＨ，Ｂｅ（ＯＨ）２、Ｍ９（ＯＨ
）２、Ｃａ（ＯＨ）２、Ｓｒ（ＯＨ）２．Ｂａ（ＯＨ）
２ などであり、これらは固体状態で用いることもでき
るが、水、アルコールなどの溶媒あるいは媒体妊溶解あ
るいは懸濁させて用いることが望ましい。なお、Ｌｉ２
Ｏ。
Ｎａρ、Ｋ２Ｏ、Ｂｅｄ、ＭｇＯ，ＣａＯ１あるいはＳ
ｒＯなとのようなアルカリ金属もしくはアルカリ土類金
属の酸化物を水の存在下にて用いる場合も、実際にはこ
の条件下では容易に対応する水酸化物が形成されるもの
であるから、本発明におけるひとつの実施態様と考えら
れることはいうまでもない。
ｒＯなとのようなアルカリ金属もしくはアルカリ土類金
属の酸化物を水の存在下にて用いる場合も、実際にはこ
の条件下では容易に対応する水酸化物が形成されるもの
であるから、本発明におけるひとつの実施態様と考えら
れることはいうまでもない。
これら水酸化物の使用割合は、特に制限はないが原料の
ケイ素化合物中のケイ素に対して、大略ｏ、ｏｏｏｉ乃
至１００倍モルの範囲であることが好ましい。
ケイ素化合物中のケイ素に対して、大略ｏ、ｏｏｏｉ乃
至１００倍モルの範囲であることが好ましい。
水酸化物の使用量が０．０００１モル比未満であると反
応速度が極めて遅くなりしたがって通常の反応時間では
転化率が低くすぎて実際的でなく、また１００倍モルを
越えて使用した場合は反応が過度に加速され生成目的物
自体がさらに分解する傾向が無視できなくなる。
応速度が極めて遅くなりしたがって通常の反応時間では
転化率が低くすぎて実際的でなく、また１００倍モルを
越えて使用した場合は反応が過度に加速され生成目的物
自体がさらに分解する傾向が無視できなくなる。
本発明は要するに、上記のごとき原料たるケイ素化合物
をアルカリ金属の水酸化物等と接触させ、おそらくその
ある種の触媒的機構を通じて反応せしめて所望の水素化
ケイ素へと転化せしめるものであって基本的には、ケイ
素化合物とアルカリ金属水酸化物等を気相、液相、固相
（気−固、液−固等、異相系反応も含む）のいずれかの
状態で接触させることによって反応は実質的に進行する
。
をアルカリ金属の水酸化物等と接触させ、おそらくその
ある種の触媒的機構を通じて反応せしめて所望の水素化
ケイ素へと転化せしめるものであって基本的には、ケイ
素化合物とアルカリ金属水酸化物等を気相、液相、固相
（気−固、液−固等、異相系反応も含む）のいずれかの
状態で接触させることによって反応は実質的に進行する
。
しかしながら、より反応をスムースに進行させたり、速
度のより容易な制御や取り扱いの便宜上、反応系内に水
あるいはアルコールもしくはアミンや硫化水素な存在せ
しめることが好ましい。かがる水等は前述のとと（原料
ケイ素化合物やアルカリ金属水酸化物等の溶媒または懸
濁媒体として溶液等の形で系内に一人してもよいし、ま
たこれを蒸気の形で系内に導入してもよい。
度のより容易な制御や取り扱いの便宜上、反応系内に水
あるいはアルコールもしくはアミンや硫化水素な存在せ
しめることが好ましい。かがる水等は前述のとと（原料
ケイ素化合物やアルカリ金属水酸化物等の溶媒または懸
濁媒体として溶液等の形で系内に一人してもよいし、ま
たこれを蒸気の形で系内に導入してもよい。
なお、具体的には最も実施し易い方法として、例えば以
下のような方法を採用できる。
下のような方法を採用できる。
（１）溶媒中にケイ素化合物と水酸化物を溶解、あるい
は懸濁させ、反応させる方法。
は懸濁させ、反応させる方法。
（２）固体上、あるいは溶媒に溶解又は懸濁させた水酸
化物にガス状のケイ素化合物を流通させる方法。
化物にガス状のケイ素化合物を流通させる方法。
しかしながら、本発明は、これらの方法に限定されるも
のでないことはもちろんである。
のでないことはもちろんである。
この場合用いられる溶媒としては、例えばケイ素化合物
九対する溶解性にすぐれているエーテル、炭化水素、ハ
ロゲン化炭化水素などが、あるいは水酸化物に対する溶
解性にすぐれている水、アルコールなどがあげられる。
九対する溶解性にすぐれているエーテル、炭化水素、ハ
ロゲン化炭化水素などが、あるいは水酸化物に対する溶
解性にすぐれている水、アルコールなどがあげられる。
更に具体的にこれらを例示すれば、ジエチルエーテル、
Ｖ ｎ ７’チルエーテル、エチル−１−クロルエチル
エーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、テト
ロヒドロフラン、ジオキサン、ジフェニルエーテル、１
．１−ジェトキシエタン、アニソール、ブタン、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプニフツ化エタン、四フッ化二塩化エ
タン、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロ
ピルアルコール、グリセリン、フェノール、シリコーン
オイル、などがあげられる。
Ｖ ｎ ７’チルエーテル、エチル−１−クロルエチル
エーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、テト
ロヒドロフラン、ジオキサン、ジフェニルエーテル、１
．１−ジェトキシエタン、アニソール、ブタン、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプニフツ化エタン、四フッ化二塩化エ
タン、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロ
ピルアルコール、グリセリン、フェノール、シリコーン
オイル、などがあげられる。
これらは２種以上混合して用いることもできるが、通常
少量の水あるいはアルコールを含有することが好ましい
。
少量の水あるいはアルコールを含有することが好ましい
。
本発明を実施する場合の反応温度については特に制限は
なく、０℃〜１００℃程度が通常採用されるが、液相で
反応を行う場合には室温で反応は充分進行する。
なく、０℃〜１００℃程度が通常採用されるが、液相で
反応を行う場合には室温で反応は充分進行する。
ただし反応温度、反応時間（接触時間）、反応様式等の
反応条件は目的とする生成水素化ケイ素が該水酸化物に
よってできるだけ分解しないよう考慮して選択する必要
がある。例えば５ＩＨ４、Ｓ ｉ２鴎の製造を目的とす
る場合には、これらのシラン類も該水酸化物によって更
に分解するため、接触時間があまりに長過ぎるとＳＩ）
′（４，５ｉ２Ｉ（６の収率が低下し好ましくないこと
を本発明者らは見出している。反応中に用いる雰囲気ガ
スとしては、該ケイ素化合物あるいは水素化ケイ素と反
応しないものが望ましく、例えば水素、ヘリウム、アル
ゴン、チッ素などが好適なものとして用いられる。
反応条件は目的とする生成水素化ケイ素が該水酸化物に
よってできるだけ分解しないよう考慮して選択する必要
がある。例えば５ＩＨ４、Ｓ ｉ２鴎の製造を目的とす
る場合には、これらのシラン類も該水酸化物によって更
に分解するため、接触時間があまりに長過ぎるとＳＩ）
′（４，５ｉ２Ｉ（６の収率が低下し好ましくないこと
を本発明者らは見出している。反応中に用いる雰囲気ガ
スとしては、該ケイ素化合物あるいは水素化ケイ素と反
応しないものが望ましく、例えば水素、ヘリウム、アル
ゴン、チッ素などが好適なものとして用いられる。
又本反応は通常、常圧下にて行なうが、加圧下にても行
ない得る。
ない得る。
〔発明を実施するための好ましい形態〕以下、本発明を
実施例によってより具体的に説明する。
実施例によってより具体的に説明する。
〈実施例１〉
容量４１のセパラブルフラスコに、濃度２０ｗｔ％の塩
酸水溶液２１．ジエチルエーテル３００ｇを装入した。
酸水溶液２１．ジエチルエーテル３００ｇを装入した。
水素ガス雰囲気中、上記混合液が還流している条件下（
反応温度３５℃）で更にケイ化マグネシウム６（ｌを（
粒度１００乃至２００メツシユ、７８２ｍｗＬｏｌ−８
ｊ）攪拌しながら２００分かけて、０．３ｇ／ｍｉｎの
一定速度で加え続けた。反応終了後（ケイ化マグネシウ
ム投入終了後）、反応液を０℃に冷却し、静置後、ジエ
チルエーテル要約０．４４を分離した。反応器中の酸性
水溶液は８０℃にまで昇温し、溶解している少量のジエ
チルエーテルを追出し、上記二層分離したジエチルエー
テル層と混合した。反応中、二層分離および酸性水溶液
の加熱処理の操作の間に生成したガスは初め一７０℃に
冷却したジエチルエーテルの入ったトラ 。
反応温度３５℃）で更にケイ化マグネシウム６（ｌを（
粒度１００乃至２００メツシユ、７８２ｍｗＬｏｌ−８
ｊ）攪拌しながら２００分かけて、０．３ｇ／ｍｉｎの
一定速度で加え続けた。反応終了後（ケイ化マグネシウ
ム投入終了後）、反応液を０℃に冷却し、静置後、ジエ
チルエーテル要約０．４４を分離した。反応器中の酸性
水溶液は８０℃にまで昇温し、溶解している少量のジエ
チルエーテルを追出し、上記二層分離したジエチルエー
テル層と混合した。反応中、二層分離および酸性水溶液
の加熱処理の操作の間に生成したガスは初め一７０℃に
冷却したジエチルエーテルの入ったトラ 。
ツブ（トラップ（Ｉ））にて、次に液体チッ素温度で冷
却したトラップ（トラップ（■））にて捕集した。
却したトラップ（トラップ（■））にて捕集した。
次に二層分離後のジエチルエーテル層およびトラップ（
Ｉ）中のエーテルを混合したものを、実段数約３段の蒸
留塔にて蒸留し、ＳｔＨ，、Ｓ４八を蒸留分離し、Ｓｉ
Ｈ，（ｂｐ−１１２℃）、５ｉｔＨａ（ｂｐ−Ｊ４．５
℃）を液体チッ素温度で冷却したトラップ（Ｕ）中に追
加、捕集した。トラップ（ＩＩ）および蒸留後のジエチ
ルエーテル層に残ったＳｉＨ，，８３、Ｈ６，５ｉｌＨ
，、Ｓｉ、Ｈ，、の量は、ガスクロマトグラフ忙より分
析、定量した。
Ｉ）中のエーテルを混合したものを、実段数約３段の蒸
留塔にて蒸留し、ＳｔＨ，、Ｓ４八を蒸留分離し、Ｓｉ
Ｈ，（ｂｐ−１１２℃）、５ｉｔＨａ（ｂｐ−Ｊ４．５
℃）を液体チッ素温度で冷却したトラップ（Ｕ）中に追
加、捕集した。トラップ（ＩＩ）および蒸留後のジエチ
ルエーテル層に残ったＳｉＨ，，８３、Ｈ６，５ｉｌＨ
，、Ｓｉ、Ｈ，、の量は、ガスクロマトグラフ忙より分
析、定量した。
トラップ（■）およびジエチルエーテル層中のシラン類
の量は以下に示す値であった。
の量は以下に示す値であった。
またジエチルエーテル層中のＳｉ量を比色分析したとこ
ろ含有量３２４ ？ＰＩｊ？Ｌｔｌであった。またＩＲ
スペクトルにより、該ケイ素化合物中忙は、５ｉ−Ｓｉ
結合、３ｉ−Ｈ結合の他に５ｉ−０−Ｓｉ結合が相当竜
存在することが藺められた。これに更にジエチルエーテ
ルを追加し、ジエチルエーテル溶液（Ｉ）０．５／（含
水量１，１ｗｔ％）を得た。この溶液（Ｉ）中のＳｉ濃
度は０．６４ ｇｍｙｎ６．１．Ｓ Ｌａ１ｔｙ４ｎｌ
１ｖｈｃ、またＳｉ、Ｈ，，５ｔ４Ｈ，０の濃度はそ
れぞれ０．０３８ｍｍｅＩＳｉＦＪ？Ｌ、。
ろ含有量３２４ ？ＰＩｊ？Ｌｔｌであった。またＩＲ
スペクトルにより、該ケイ素化合物中忙は、５ｉ−Ｓｉ
結合、３ｉ−Ｈ結合の他に５ｉ−０−Ｓｉ結合が相当竜
存在することが藺められた。これに更にジエチルエーテ
ルを追加し、ジエチルエーテル溶液（Ｉ）０．５／（含
水量１，１ｗｔ％）を得た。この溶液（Ｉ）中のＳｉ濃
度は０．６４ ｇｍｙｎ６．１．Ｓ Ｌａ１ｔｙ４ｎｌ
１ｖｈｃ、またＳｉ、Ｈ，，５ｔ４Ｈ，０の濃度はそ
れぞれ０．０３８ｍｍｅＩＳｉＦＪ？Ｌ、。
０．０２←児→似Ａσムであった。
−１５℃に設定した還流コンデンサーを取り付けた内容
積約５０艷の反応器に、粉状の水酸化ナトリウム約０．
７ｇを入れ、さら忙上記のジエチルエーテル溶液（Ｉ）
を１〇−装入し室温にて反応を行なった。反応は攪拌し
なパら行・ない、また雰囲気ガスは水素とし、生成した
ガスは液体チッ素温度で冷却したトラップ中に捕集した
。１時間後反応を停止し、トラッ、プ中の５ｉ）（４，
５ｉ２）（Ｉｌ の量をガスクロマトグラフにより分析
、定量した。
積約５０艷の反応器に、粉状の水酸化ナトリウム約０．
７ｇを入れ、さら忙上記のジエチルエーテル溶液（Ｉ）
を１〇−装入し室温にて反応を行なった。反応は攪拌し
なパら行・ない、また雰囲気ガスは水素とし、生成した
ガスは液体チッ素温度で冷却したトラップ中に捕集した
。１時間後反応を停止し、トラッ、プ中の５ｉ）（４，
５ｉ２）（Ｉｌ の量をガスクロマトグラフにより分析
、定量した。
ＳｉＨ，、Ｓｉ２Ｈ６の量は、それぞれＱ 、 ８１ｗ
ｒＬｅｒｌ、Ｑ 、ｔ＆２−ｎｙｎｔＪＬで、これは反
応液として用いたジエチルエーテル中のケイ素の２５．
５％に相当する。またＳｉＨ４とＳｉ、Ｈ６の生成割合
は、ケイ素アトムベースで（Ｓ ｉ Ｈ４／Ｓ ｉ２Ｈ
，＝０．９６ ）であった。
ｒＬｅｒｌ、Ｑ 、ｔ＆２−ｎｙｎｔＪＬで、これは反
応液として用いたジエチルエーテル中のケイ素の２５．
５％に相当する。またＳｉＨ４とＳｉ、Ｈ６の生成割合
は、ケイ素アトムベースで（Ｓ ｉ Ｈ４／Ｓ ｉ２Ｈ
，＝０．９６ ）であった。
〈実施例２乃至５〉
実施例１において、水酸化ナトリウムのかわりに、粉状
の水酸化リチウム、水酸化カリウム１．０り、水酸化マ
グネシウム１．０！；ｌおよび水酸化カルシウム１．３
ｇを用いた以外は実施例１と同様に実験を行なった。
の水酸化リチウム、水酸化カリウム１．０り、水酸化マ
グネシウム１．０！；ｌおよび水酸化カルシウム１．３
ｇを用いた以外は実施例１と同様に実験を行なった。
結果を第１表に示す。
ら
〈実施例曝〉
実施例１において、粉状の水酸化す） ＩＪウムのかわ
りに、濃度４０ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液１．５
４を用いた以外は、実施例１と同様に実験を行なった。
りに、濃度４０ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液１．５
４を用いた以外は、実施例１と同様に実験を行なった。
結果を第１表に示す。
〈実施？１７〉
実施例１で得られたジエチルエーテル溶液（Ｉ）をモレ
キュラシーブ−３Ａにより脱水し、含水量１２ｐｐｍ、
Ｓｉ濃度０ 、６１５ｍｙｎｔｙｌ ５Ｌａ１．ｒｙｋ
＞ＪＬｉｖｌｘ 、。
キュラシーブ−３Ａにより脱水し、含水量１２ｐｐｍ、
Ｓｉ濃度０ 、６１５ｍｙｎｔｙｌ ５Ｌａ１．ｒｙｋ
＞ＪＬｉｖｌｘ 、。
Ｓｉ３Ｈ８および５ｉ４Ｈ，。の濃度がそれぞれ０．０
３３ＷｒＬσシリ−σム、、０．０２１霞ｎ、ｃｒｌｙ
侃１ノσ１ｎ のジエチルエーテル溶液（ｎ）を得た。
３３ＷｒＬσシリ−σム、、０．０２１霞ｎ、ｃｒｌｙ
侃１ノσ１ｎ のジエチルエーテル溶液（ｎ）を得た。
次に実施例１と同じ反応装置にこのジエチルエーテル溶
液（Ｉｔ）を１〇−装入し、更にメチルアルコール（含
水１１５ｐｖｒ１）に水酸化す） ＩＪウムを溶解させ
た溶液（濃度１５ｗｔ％）１．５−を加え、室温にて１
時間反応を行なった。
液（Ｉｔ）を１〇−装入し、更にメチルアルコール（含
水１１５ｐｖｒ１）に水酸化す） ＩＪウムを溶解させ
た溶液（濃度１５ｗｔ％）１．５−を加え、室温にて１
時間反応を行なった。
結果を第１表に示す。
〈実施例８乃至１０〉
実施例１において、ケイ化マグネシウムと塩酸との反応
をジエチルエーテルのかわりに、それぞれテトラヒドロ
ピラン、ジオキサン、四フッ化二塩化エタンを用いて行
ない、それぞれ下記に示すケイ素化合物の溶液を得た。
をジエチルエーテルのかわりに、それぞれテトラヒドロ
ピラン、ジオキサン、四フッ化二塩化エタンを用いて行
ない、それぞれ下記に示すケイ素化合物の溶液を得た。
実施例１において、ジエチルエーテル溶液（Ｉ）のかわ
りにそれぞれ上記の溶液１０ｆｎｌと水１−の混合溶液
を用い水酸化ナトリウムと反応さ雇た以外は実施例１と
同様に実験を行なった。
りにそれぞれ上記の溶液１０ｆｎｌと水１−の混合溶液
を用い水酸化ナトリウムと反応さ雇た以外は実施例１と
同様に実験を行なった。
結果を第１表に示す。
〈実施例１１．１２．１３＞
実施例１において、ジエチルエーテル溶液（Ｉ）ツカｈ
リＫ Ｓ １３Ｈ８，Ｓ １４Ｈ１６オヨヒＳ １Ｈ
３０ＳｉＨ２０ＳｉＨ３をそれぞれ０．２２１フ睨弓Ａ
１ノαム、０．１５３ｗｒＬｅ Ｊ／ｍＪ Ｉム、０．
２１８Ｍσシ’ｎＪｌｉｅ４ｘの濃度で含むジエチルエ
ーテル溶液１０ｆｎｌ（含水量１，０ｗｔ％）を用いた
以外は実施例１と同様に実験を行なった。
リＫ Ｓ １３Ｈ８，Ｓ １４Ｈ１６オヨヒＳ １Ｈ
３０ＳｉＨ２０ＳｉＨ３をそれぞれ０．２２１フ睨弓Ａ
１ノαム、０．１５３ｗｒＬｅ Ｊ／ｍＪ Ｉム、０．
２１８Ｍσシ’ｎＪｌｉｅ４ｘの濃度で含むジエチルエ
ーテル溶液１０ｆｎｌ（含水量１，０ｗｔ％）を用いた
以外は実施例１と同様に実験を行なった。
結果を第１表に示す。
〈実施例１４〉
粒状の水酸化ナトリウム５ｇを充填させた反応管（１０
ψＸ ５０）、に、水素ガスで希釈した５ｉ３Ｈ。
ψＸ ５０）、に、水素ガスで希釈した５ｉ３Ｈ。
のガス（濃度５’ 、 ５’ｙａ 、％）、および水蒸
気（濃度２．０ ？ｆｆＪ１１％）をそれぞれ１．１聾
σシｉ＊、５．３肌ケシＬの一定速度で、室温下にて５
時間流通させた。生成ガスは液体チッ素で冷却したトラ
ップ中に捕集し、反応終了後ガスクロマトグラフにより
ＳｉＨ４，５ｉ２）−１６の量を定量した。
気（濃度２．０ ？ｆｆＪ１１％）をそれぞれ１．１聾
σシｉ＊、５．３肌ケシＬの一定速度で、室温下にて５
時間流通させた。生成ガスは液体チッ素で冷却したトラ
ップ中に捕集し、反応終了後ガスクロマトグラフにより
ＳｉＨ４，５ｉ２）−１６の量を定量した。
結果を第１表に示す。
〈実施例１５〉
濃度２０ｗｔ％の水酸化す） ＩＪウム１００−を反応
器に装入し、これに水素ガスで希釈した５ｉ３Ｈ，のガ
ス（濃度５．５？σ１％）を２．２−ｒｎ２ｒＬσシｔ
の一定速度で、室温下にて５時間吹込んだ。生成ガスは
液体チッ素で冷却したトラップ中に捕集し、反応終了後
ガスクロマトグラフによりＳｉＨ，、Ｓｉ２Ｈ６の量を
定押［した。会１累そ第１ｒこｄ、す６〔産業上の利用
可能性〕 以上のごとく、本発明は、種々の方法により、例えばＳ
ｉＨ，、Ｓｉ２Ｈ６などの水素化ケイ素を製造する場合
において、副生ずる一般式Ｓ ｒ ｘＨｙＯｚ 、、ｒ
：表わされるケイ素化合物の一部をアルカリ金属および
／゛またはアルカリ土類金属の水酸化物と接触させるこ
とにより、きわめて容易にかつ収率良く有用な５ｊＨ４
，５ｉ２Ｈ，、等に変え得るもので、その産業上の利用
可能性はきわめて高いといわねばならない。なお、本発
明の方法を従来のＳ ｉＨ４、Ｓ １２Ｈ６等の水素化
ケイ素の製造プロセスにおいて適用することにより、該
プロセス自体の経済性が大幅に向上することはいうまで
もない。
器に装入し、これに水素ガスで希釈した５ｉ３Ｈ，のガ
ス（濃度５．５？σ１％）を２．２−ｒｎ２ｒＬσシｔ
の一定速度で、室温下にて５時間吹込んだ。生成ガスは
液体チッ素で冷却したトラップ中に捕集し、反応終了後
ガスクロマトグラフによりＳｉＨ，、Ｓｉ２Ｈ６の量を
定押［した。会１累そ第１ｒこｄ、す６〔産業上の利用
可能性〕 以上のごとく、本発明は、種々の方法により、例えばＳ
ｉＨ，、Ｓｉ２Ｈ６などの水素化ケイ素を製造する場合
において、副生ずる一般式Ｓ ｒ ｘＨｙＯｚ 、、ｒ
：表わされるケイ素化合物の一部をアルカリ金属および
／゛またはアルカリ土類金属の水酸化物と接触させるこ
とにより、きわめて容易にかつ収率良く有用な５ｊＨ４
，５ｉ２Ｈ，、等に変え得るもので、その産業上の利用
可能性はきわめて高いといわねばならない。なお、本発
明の方法を従来のＳ ｉＨ４、Ｓ １２Ｈ６等の水素化
ケイ素の製造プロセスにおいて適用することにより、該
プロセス自体の経済性が大幅に向上することはいうまで
もない。
特許出願人
三井東圧化学株式会社
Claims (5)
- （１）分子中に少なくとも１個のＳ ｉ−Ｈ結合あるい
はＳｊ −８ｉ 結合を有する一般式Ｓ ｔ ｘ Ｈｙ
Ｏ□（ただしＸは１以上の正の整数、ｙおよび２はそ
れぞれ２ｘ＋２ 、２ｘを越えない正の整数でありどち
らか一方はＯでなくまたｘ ＝ ｌの場合は２は０では
ない）で表わされるケイ素化合物を、アルカリ金属およ
び／またはアルカリ土類金属の水酸化物と接触し反応さ
せることにより、一般式５ｉＪ）Ｉ２ｊ＋、（ただし１
はＸ以下の１以上の正の整数）で表わされる水素化ケイ
素を製造する方法。 - （２）反応を水共存中にて行なう特許請求の範囲第１項
に記載の方法。 - （３） ｌｋ反応をアルコール共存中にて行なう特許請
求の範囲第２項に記載の方法。 - （４）ケイ素化合物（Ｓ １ｘＨｙＯｚ ）が一般式５
ｉｘＨ，、、。 （Ｘは２以上の正の整数）で表わされる高次シランであ
る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 - （５）水素化ケイ素（Ｓｉ、ＩＨ２ｆ４−２ ）が５Ｉ
Ｈ４あるいは３４、Ｈ，である特許請求の範囲第１項九
記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11070384A JPS60255613A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 水素化ケイ素の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11070384A JPS60255613A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 水素化ケイ素の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60255613A true JPS60255613A (ja) | 1985-12-17 |
| JPH0480845B2 JPH0480845B2 (ja) | 1992-12-21 |
Family
ID=14542313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11070384A Granted JPS60255613A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 水素化ケイ素の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60255613A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010079842A1 (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-15 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 高次シラン組成物および膜付基板の製造方法 |
-
1984
- 1984-06-01 JP JP11070384A patent/JPS60255613A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010079842A1 (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-15 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 高次シラン組成物および膜付基板の製造方法 |
| JP2010159191A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Japan Science & Technology Agency | 高次シラン組成物、膜付基板の製造方法、電気光学装置および電子デバイス |
| US8673682B2 (en) | 2009-01-09 | 2014-03-18 | Japan Science And Technology Agency | High order silane composition and method of manufacturing a film-coated substrate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0480845B2 (ja) | 1992-12-21 |
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