JPS6039079B2 - ジシラン類の製造方法 - Google Patents

ジシラン類の製造方法

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JPS6039079B2
JPS6039079B2 JP51158040A JP15804076A JPS6039079B2 JP S6039079 B2 JPS6039079 B2 JP S6039079B2 JP 51158040 A JP51158040 A JP 51158040A JP 15804076 A JP15804076 A JP 15804076A JP S6039079 B2 JPS6039079 B2 JP S6039079B2
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JP
Japan
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disilanes
reaction
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monosilanes
general formula
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JP51158040A
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洋一郎 永井
英之 松本
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Momentive Performance Materials Japan LLC
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Toshiba Silicone Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はモノシラン類とジシラン類とを再平衡化させて
、工業的に有用なジシラン類を製造する方法に関するも
のである。
なお、本発明において、モノシラン類およびジシラン類
とは、それぞれSiH4およびSi2日6のメチルまた
は塩素置換体、すなわちメチルクロロシラン類およびメ
チルクロロジシラン類の意味に用いられる。
シリコーン工業においてメチルクロロシラン類を製造す
るのに一般的には金属ケイ素と塩化メチルを原料とする
直接法が行われる。
この直接法においては必要なモノシラン類を除いた後に
ジシラン類を主成分とするいわゆる高沸点残盤が残る。
この高沸点残湾は近年環境の汚染等の問題から、工業的
に有用な化合物へ転換する急務の問題点が生じつつある
。そこで、近年高沸点残澄中のジシラン類を、種々の方
法でケイ素ーケィ素結合を切断し、有用なモノシラン類
へ転換する試みが数多くなされているが、例えば特公昭
32一686y号、特開昭50−37732号公報など
の方法によりケイ素一ケイ素結合を切断させた場合、高
沸点残酒中に多く含まれるテトラクロロジメチルジシラ
ンにおいては、反応が式{1}のように進行し、(CH
3)CI2SiSiC12(CH3)十RCI角盤褒(
CH3)RSiC12十(CH3)SIC13
(1}(ただし、Rは水素または1価の
炭化水素基)工業的に非常に有用なジクロロシラン類の
ほかにあまり重要ではないメチルトリクロロシランを多
量に与える結果となる。
工業的にはこのようなジクロロシラン類も重要であるこ
とはいうまでもないが、モノクロロシラン類も非常に有
用なものであり、こういったモノクロロシラン類をジシ
ラン類の解裂反応から得ようとする場合には(CH3)
3SiSiC1(CH3)2,(CH3)2CISiS
iC1(CH3)2で示される、ベワタメチルクロロジ
シランおよびテトラメチルジクロロジシランが必要とな
る。
本発明は、かかるジシラン類の合成法に関するものであ
る。本発明に類似する方法として石川らによる(石J!
l、J.0r鱗nometal,Chem,2363(
1970))■式によって示される方法が公知であるが
、(CH3)3sisi〈CH3)3十2(C&)3s
icIA器さ(CH3)2CIsisiC1(CQ)2
十2(CH3)4Si 【2’原料として用いら
れるへキサメチルジシランは、直接法によるシラン類合
成時の残簿中には少量しか存在せず、他のジシラン類か
ら何らかの方法、たとえばグリニャール法などの方法で
合成する必要がある。
また生成するテトラメチルシランを反応系外に取り出す
必要があり、収率の低いのが実状である。本発明はかか
る欠点を除去し、モノシラン類とジシラン類とを反応さ
せて工業的に有用なべンタメチルクロロジシランおよび
テトラメチルジクロロジシランを製造する新しい方法を
提供するものである。
即ち、本発明は一般式(CH3)mSiC14‐m(m
は3および4から選ばれた数)で表わされるモノシラン
類と一般式(CH3)nSi2CI6m(nは1,2お
よび3から選ばれた数)で表わされるジシラン類とを、
これらの全量に対して、0.01〜1の重量%のケイ素
に結合した水素原子を有するヒドロシラン類および塩化
アルミニウムの存在下に、50ooから100ご0の温
度で反応させることを特徴とする、一般式(CH3)p
Si2CI6−p(pは4および5から選ばれた数)で
表わされるジシラン類の製造方法に関するものである。
本発明は適当なモノシラン類を用いてジシラン類と再平
衡化させることにより、ジシラン類のメチル化を行うこ
とから成るものであり、触媒量的にヒドロシラン類を用
いることにより、その再平衡化を温和な条件下で行わせ
ることができる。本発明で用いられる一般式(CH3)
mSiC14mで表わされるモノシラン類は単一なモノ
シラン類ないし混合物で良く、この種のモノシラン類は
直接法により容易に得られるものである。本発明で用い
られる一般式(CH3)nSi2CI6川で表わされる
ジシラン類は直接法によって得られる高沸点残澄中のジ
シラン留分として混合物の形で得られたもの、またはそ
れらより精留によって得られたものが用いられる。
なお、これらの混合ジシラン類には、本発明の範囲以外
のジシラン類が混在していてもかまわない。
これらモノシラン類とジシラン類の配合量は、種々の条
件によりかなり幅広い範囲から選択されるが、通常は目
的とするジシラン類を多量に得ることを目的とするため
、平衡状態から考えて、モノシラン類をジシラン類に対
して1ないし5倍モル用いるのが良い。
本発明で用いれる塩化アルミニウムは触媒量的な量で用
いられるが、通常はジシラン類に対して0.5モル%か
ら50モル%の量が適当であり、これより多いと経済的
に不利であるばかりか、目的とするジシラン類からの塩
化アルミニウムの分離が困難となる。
またこれより少ないと反応を充分に進行させるのに長い
時間を必要とし経済的に不利益となる。また本発明で用
いられるケイ素に結合した水素原子を有するヒドロシラ
ンは、モノシラン類およびジシラン類の全量に対して0
.01〜1の重量%、好ましくは1〜1の重量%の量が
用いられるが、これより少ないと本発明で行われる再平
衡化反応が充分に実施されず、またこれより多くてもな
んら意味をもたず経済的にも不利益となる。
反応は通常5000から100℃、好ましくは6000
から85ooの範囲で選択され、数時間から数十時間の
間に反応を完結する。
これは、反応温度が低すぎると再平衡化反応の速度が遅
く、効率よく目的とするジシラン類が得られないし、反
応速度が高くてもとくに目的物の収率が向上しないから
である。反応装置としては冷却器のついた反応容器で、
反応物を充分に混ぜることが可能な損洋装暦を持った反
応装置で良く、常圧下でも充分に本発明を実施しうる。
本発明によって得られるジシラン類、すなわち(CH3
)3SiSiC1(CH3)2および(CH3)2CI
SiSiC1(CH3)2は前記式{1’‘こ示したケ
イ素ーケィ素結合の解裂反応を利用することにより工業
的に有用なモノシラン類を製造するのに利用される。
また、次の式(洲こ示すように芳香族ジハロゲン化物と
反応させることにより重合可能なケイ素化合物を製造す
るのに利用される。(式中、Xは塩素原子およびメチル
基から選ばれた基であり、Yは塩素原子および臭素原子
から選ばれたハロゲン原子である。
)以下の実施例で本発明のさらに詳しく説明する。
実施例 1 ジシラン類として、一般式(CH3)2,3Si2CI
3.7で表わされる直接法によるメチルクロロシラン類
合成時の高沸点残澄中のジシラン蟹分(沸点150一1
6000)889 夕 、モ ノ シ ラ ン類として
(C比)3SIC1870夕、塩化アルミニウム160
夕、およびヒドロシラン類として(CH3)HSiC1
248夕を冷却器のついて5そのフラスコに入れて加熱
した。
反応混合物の温度が約80q0に達したとき還流が見ら
れ、この温度付近で2独特間還流した。反応終了後、低
沸点物をとり除き、沸点130qoから151℃の留分
が551タ得られた。この蟹分には、(CH3)3Si
Si(CH3)2CI5%、(CH3)2CISiSi
(CH3)2CI79%及び(CH3)2CISiSi
C12(CH3)16%が含まれていた。実施例 2 一般式(CH3)2,3Si2CI3.7で表わされる
ジシランの混合物(沸点150−160oo)889夕
、モノシラソとして、(CH3)4Si4.5%、(C
H3)2SiHC16.6%及び(CH3)3SIC1
88.9%からなる混合物800夕、塩化アルミニウム
160夕を反応容器に入れ、24時間還流した。
反応混合物の温度は約80qoであり、反応終了後、実
施例1と同機の操作をした13000から151℃の蟹
分が497タ得られた。なおこの蟹分には、(CH3)
3SiSi(CH3)2CI3%、(CH3)2CIS
iSi(CH3)2CI58%及び(CH3)2CIS
jSiC12(CH3)39%が含まれていた。実施例
2 ジシランとして(CH3)CI2SiSiC12(CH
3)230夕、モノシランとして(CH3)4Si14
0夕、ヒドロシランとして(CH3)SiHC1210
夕および塩化アルミニウム27夕を密封反応容器に入れ
た。
これを100℃で2独特間加熱し、反応終了後低沸点物
をとり除いた。さらに蒸留することにより、沸点130
℃から15100の蟹分が154タ得られた。なおこの
蟹分には(CH8)3SiSi(CH3)2CIこん跡
程度、(CH3)2CISiSiC1(CH3)261
%、(CH3)2CISiSiC12(CH3)紙%が
含まれていた。実施例 4 ジシランとして(CH3)CI2SiSiC12(CH
3)230夕、モノシランとして(CH3)3SIC1
220夕、ヒドロシランとして(CH3)SiHC12
6夕および塩化アルミニウム40夕を実施例3と同様に
密封反応容器に入れた。
これを10000で2餌時間加熱し、沸点130℃から
151℃の留分172夕を得た。実施例 5 (実施例1と同様にジシランとして一般式(CH3)2
,3Si2CI3.7で表わされる直接法によるメチル
クロロシラン類合成時の高沸点残燈中のジシラン留分(
沸点150−16000)889夕、モノシランとして
(CH3)3SIC1870夕、塩化アルミニウム16
0夕およびヒドロシラン類として(CH3)HSiC1
2489を冷却器のついた5そのフラスコ中で24時間
加熱還流を行った。
ここで沸点が100oo以下の低沸点物をとりのぞき、
再び(CH3)3SIC1870夕、塩化アルミニウム
50夕およびヒドロシラン類として(CH3)HSiC
1248夕を入れ、24時間加熱還流をした。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 一般式(CH_3)mSiCl_4_−_m(mは
    3および4から選ばれた数)で表わされるモノシラン類
    と一般式(CH_3)_nSi_2Cl_6_−_m(
    nは1,2および3から選ばれた数)で表わされるジシ
    ラン類とを、これらの全量に対して、0.01〜10重
    量%のケイ素に結合した水素原子を有するヒドロシラン
    類、および塩化アルミニウムの存在下に、50℃から1
    00℃の温度で反応させることを特徴とする一般式(C
    H_3)_pSi_2Cl_6_−_p(pは4および
    5から選ばれた数)で表わされるジシラン類の製造方法
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