JPS616116A - Manufacture of silane - Google Patents

Manufacture of silane

Info

Publication number
JPS616116A
JPS616116A JP60086611A JP8661185A JPS616116A JP S616116 A JPS616116 A JP S616116A JP 60086611 A JP60086611 A JP 60086611A JP 8661185 A JP8661185 A JP 8661185A JP S616116 A JPS616116 A JP S616116A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction
catalyst
general formula
silicon
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60086611A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6218483B2 (en
Inventor
チヨング・イルナム
リユ・ボク ヨル
リム・チヨンス
チヨ・キヨ トン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KOORIA ADOBUANSUTO INST OBU SA
KOORIA ADOBUANSUTO INST OBU SAIENSU ANDO TEKUNOROJII
Original Assignee
KOORIA ADOBUANSUTO INST OBU SA
KOORIA ADOBUANSUTO INST OBU SAIENSU ANDO TEKUNOROJII
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KOORIA ADOBUANSUTO INST OBU SA, KOORIA ADOBUANSUTO INST OBU SAIENSU ANDO TEKUNOROJII filed Critical KOORIA ADOBUANSUTO INST OBU SA
Publication of JPS616116A publication Critical patent/JPS616116A/en
Publication of JPS6218483B2 publication Critical patent/JPS6218483B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/06Halogens; Compounds thereof
    • B01J27/08Halides
    • B01J27/10Chlorides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Silicon Polymers (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は新規なシランの製造方法、特にトリクロロシラ
ン、ジクロロシラン等のクロロシランの不均等化反応に
よるシランの製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a novel method for producing silane, particularly to a method for producing silane by disproportionation reaction of chlorosilane such as trichlorosilane and dichlorosilane.

(従来の技術) 硅素と水素の結合(Si−H)を南するクロロンランは
不飽和結合を有する有機化合物に付加反応を起こすこと
ができるのでいろいろな有機クロロ/ランを合成するの
に使用されている非常に有用な硅素化合物であル(E、
 Y、 Lukevits & M、 G、 Voro
nkov。
(Prior art) Chlorone, which forms a silicon-hydrogen bond (Si-H), can cause addition reactions to organic compounds with unsaturated bonds, so it is used to synthesize various organic chloros/ranes. It is a very useful silicon compound with
Y, Lukevits & M, G, Voro
nkov.

“第1V族元素の有機インザーンヨン反応(Organ
icInsertion  Reactiuns  o
f  Group  IV  Elements)’′
“Organic Insanyong reaction of Group 1V elements
icInsertion Reactions o
f Group IV Elements)''
.

Con5ulants Bureau、New YOr
k、 1966)。工業用金属硅素から半導体硅素を製
造する工程に於いてもトリクロロ7ランは中間物質とし
て広く知られているが高純度である半導体硅素を製造す
るために不純物の多い工業用金属硅素を塩化水素と反応
させてトリクロロ/ランに転換させて、これを精製した
後に古び還元させ高純度の半導体硅素を得テイル(F、
 A、 Padovani、米国特許第4092466
号)。
Con5ulants Bureau, New York
K, 1966). In the process of manufacturing semiconductor silicon from industrial metal silicon, trichloro7rane is widely known as an intermediate substance, but in order to manufacture semiconductor silicon of high purity, industrial metal silicon with many impurities is mixed with hydrogen chloride. It is reacted and converted to trichloro/ran, which is purified and then aged and reduced to obtain highly pure semiconductor silicon (tail (F,
A. Padovani, U.S. Pat. No. 4,092,466
issue).

半導体工業が発達するにしたがって半導体硅素の需要が
増加し、その製造工程の改善に対する関心が高ツリ、ト
リクロロ7ランを還元しやすく桿□製しやすいジクロロ
7ランや7ランに転換させ、半導体硅素を得る方θ、に
改善された(L、 H,Coleman。
As the semiconductor industry developed, the demand for semiconductor silicon increased, and there was a strong interest in improving its manufacturing process.Thus, trichloro-7rane was converted to dichloro-7rane and 7rane, which were easy to reduce and produce, and semiconductor silicon The method of obtaining θ has been improved (L, H, Coleman.

米国特許第4340574号)。従って、クロロ/ラン
の工業的な重要IWは日1?lシに高1つていると8え
る。
(U.S. Pat. No. 4,340,574). Therefore, the industrially important IW of chloro/ran is 1 day? If you have 1 high on the left, you will get 8.

硅素と水素の結合を廟するクロロ7ランは銅を触媒とし
て合端硅素と塩化水素を反応させて得られるが、この反
応は発熱反応であるため工業的には流動1−反応槽を使
用することにより反応熱を除去する。反応温#1を制御
できないと、副産物が多くなるため経済性がなくなるた
めである。しかし、反応条件をよくA節しても予想され
る・ノクロロシラyf’r−非常に少ない量が得られる
たけであり、主生成物はトリクロロ7ランで、約80チ
が得られ、次にはテトラクロロ7ランが15%ぐらい得
られる。したがってジクロロ7ランや7ランはトリクロ
ロプランから不均等化反応によってシクロロンランとテ
トラクロロシランに転換され、次いでこの2クロロシラ
ンから同じ方法によってシランをイ9ることかテきる(
C,J、 Litteral、米国特許第411384
5号)。
Chloro-7rane, which forms the bond between silicon and hydrogen, is obtained by reacting bonded silicon and hydrogen chloride using copper as a catalyst, but since this reaction is exothermic, a fluidized reactor is used industrially. This removes the heat of reaction. This is because if reaction temperature #1 cannot be controlled, the amount of by-products will increase, making it uneconomical. However, even if the reaction conditions are well adjusted to section A, only a very small amount of the expected -nochlorosilane yf'r- is obtained, and the main product is trichloro 7 run, about 80 t is obtained, and then About 15% of tetrachloro7rane is obtained. Therefore, dichloro7rane and 7rane can be converted from trichloropuran to cyclolonrane and tetrachlorosilane by a disproportionation reaction, and then silane can be converted from this 2chlorosilane by the same method (
Litteral, C.J., U.S. Patent No. 411384
No. 5).

不均化反応は、硅素に結合された水素は、水素だけで集
まり、塩素は塩素たけで集って、一方は水素が多くなり
、他方は塩素が多くなる化合物に分離する反応であり、
この反応は必ず触媒を必要とし、従来いろいろなおに類
の触媒が使用されているが、その中で工業的に1裂なも
のは多くない。
The disproportionation reaction is a reaction in which hydrogen bonded to silicon gathers only with hydrogen, and chlorine gathers only with chlorine, and they separate into compounds in which one contains more hydrogen and the other contains more chlorine.
This reaction always requires a catalyst, and various types of catalysts have been used in the past, but there are not many that are commercially viable.

(発明が解決しようとする問題点) 従来は、塩化アルミニウム、6塩化ホウ素の様なルイス
酸を触媒に使用したり(C,E、 Er1ckson。
(Problems to be Solved by the Invention) Conventionally, Lewis acids such as aluminum chloride and boron hexachloride have been used as catalysts (C, E, Erckson).

米国特許第2627451.2735861号)、ニト
リルやアミン化合物、トリフェニルフォスフイン、ジメ
チルフォルムアミド等の有機化合物が使用さレルか(D
、 L、 Ba11ey、米国特許第2732282号
)、炭素粉末、アルカリ金属塩等が使用された(M、 
Kinger、米国%ffff第36275芳1がら、
塩化アルミニウムや6塩化ホウ素の様な触媒は、戊応佐
に生成物からδ易に分謹1できるA”4点はあるが、反
応幌1)J,が200℃程変の2冒,い(1引枝金必苅
とするが、トリクロロ/ランのδ(1点は62℃であり
、ジクロ1]ンランの沸点は8℃であり、シランの一ル
点iよ、−112℃であるため反応7A后秋が旨いと反
応槽の圧力も市くなければならす、このため工程の運転
には連点が多い一−dた、属素やアルカリ金属塩を使用
すると、反応温度を600〜650℃まで上けなければ
ならないので実用性は#1とんどなく、ニトリルやアミ
ン化付物のノ)!−な翁磯物を触媒として便用すると反
応温出−は100〜150℃であり、比s’5約5的低
7,A度で反応が起きるが、反応時間が長く、反応後に
は触媒が生成物(て浴けるため、生成物から触媒を分画
するわずられしい蒸留工程を経なけnはならない。
U.S. Pat.
, L, Baley, U.S. Pat. No. 2,732,282), carbon powder, alkali metal salts, etc. were used (M,
Kinger, US%ffff No. 36275 F1,
Catalysts such as aluminum chloride and boron hexachloride have a rating of 4 points, which allows them to be easily separated from the product. (The boiling point of trichloro/ran is 62°C, the boiling point of dichloro1] is 8°C, and the single point i of silane is -112°C. Therefore, if reaction 7A is to be carried out properly, the pressure in the reaction tank must be kept low.Therefore, there are many continuous points in the operation of the process. Since the temperature must be raised to 650℃, the practicality is extremely limited, and if nitrile or aminated additives are used as a catalyst, the reaction temperature is 100 to 150℃. However, the reaction time is long and the catalyst is exposed to the product after the reaction, making it difficult to fractionate the catalyst from the product. It must go through a distillation process.

この様に生成物から分照しゃすいlI!!]体型の触媒
は反応源,′糺が筒くなけれはならないし、反応温度の
低い有機系統の触媒は反応後に触媒が生成物に釣は入る
ため分Nfするのに灯点がある。従って、この二つの彫
りの触媒の長所を持ち、パノ所を補完した触媒として第
4級アルキルアンモニウム塩が置換された有機系統のイ
オン交換樹脂を使用しトリクロロ7ランに転換させる方
法が17ト]発された(J、 Bakay、米国特許第
3928542号)。イオン又換樹脂はクロロシラ/に
溶けないため分離しやすく、100℃以下の温度で反応
が起き、反応時1ト11も60分以内で短い方である。
In this way, you can separate the products from each other! ! ]-type catalysts must be able to act as a reaction source, and organic catalysts with low reaction temperatures have a light weight of Nf because the catalyst enters the product after the reaction. Therefore, a method that has the advantages of these two types of catalysts and uses an organic ion exchange resin substituted with a quaternary alkyl ammonium salt as a catalyst that complements the pano catalyst and converts it to trichloro7ran is recommended. (J, Bakay, US Pat. No. 3,928,542). Since the ion exchange resin is not soluble in chlorosilane, it is easily separated, and the reaction occurs at a temperature of 100° C. or less, and the reaction time is within 60 minutes, which is the shortest.

この目的に使用きれるイオン交3Q IJ脂としては、
米国のロームアンドハス社のAmberyst A−2
1と八−26やAmberiteIRA−400等が用
いられ、公チ[」の卿1!媒中で最も使用しやすく、簡
単な触媒として知られている。しかし、この様な触媒は
イオン交候樹脂の比重が低いため連続工程に於いてはル
ー込物j【巻き体重れない様に支持体と共に充填しなけ
ればならない煩わしさがあり、反応条件で樹脂と第4級
アルキルアンモニウム均の結合が破壊されるため長時間
使用できない短所があるつこれは第4級アルキルアンモ
ニウム塩が有機系統の高分子であるイオン交換樹脂に結
合されている構造的特性からくるものと考えられている
。従って、この様々イオン交換194脂を触媒として便
ハjしようとすれは、■i脂の比重が低い事から由来す
る問題と触媒の安jビ性を高める問題を解決しなければ
ならないygがある。
Ion exchange 3Q IJ fats that can be used for this purpose include:
Amberyst A-2 from Rohm and Hass in the United States
1 and 8-26, Amberite IRA-400, etc. are used, and Kochi['s Lord 1! It is known as the easiest catalyst to use in a medium. However, since such a catalyst has a low specific gravity of the ion-blended resin, it is troublesome that it must be packed together with a support to prevent rolling weight in continuous processes. The disadvantage is that it cannot be used for a long time because the bond between the quaternary alkyl ammonium salt and the quaternary alkyl ammonium salt is destroyed. It is considered to be something that comes. Therefore, in order to use these various ion-exchanged 194 fats as catalysts, there are two problems that must be solved: the problem stemming from the low specific gravity of the fat, and the problem of increasing the stability of the catalyst. .

(間鴇点を解決するだめの手段) シリカやゼオライ) 4Qの無機物Vi若干の反応性の
ある水酸基結合を持っているため、この揄睦基に反応性
がある有機硅素化合物を結合させる9(ができる(F、
 R,Hartley & P、N、Vezey、”有
機金桐化学の進歩(Avd、 in Organome
tal chem、 )’、715巻、18?頁、(1
978))。この様な無イーAりの表面にある頁能基に
4f機硅素化合惰を組合させる事はプラスチソクエ穢に
使用される無機充填剤を表面処方する時に多く使用され
ている。
(Another way to solve the problem) 4Q inorganic material Vi has a slightly reactive hydroxyl group bond, so a reactive organosilicon compound is bonded to this hydroxyl group 9 ( can be done (F,
R. Hartley & P. N. Vezey, “Advances in Organic Metal Chemistry” (Avd, in Organome
tal chem, )', volume 715, 18? Page, (1
978)). Combining a 4f silicon compound with such a functional group on the surface of a free surface is often used when formulating the surface of an inorganic filler used in plastisol.

本発明者らは前記の問題を解決すべく kji h (
z Kltを重ねた結果、上記の技術を触媒の製造に利
用して得られた特殊な触媒がクロロ7シンの不均等化反
応触媒として上動であり、効率よくシ:j)を坂造でき
ることを一+1]り本発明を達成した。
In order to solve the above-mentioned problem, the present inventors proposed the following method.
As a result of repeated Klt, the special catalyst obtained by using the above technology for catalyst production is effective as a catalyst for the disproportionation reaction of chloro7-syn, and it is possible to efficiently produce s:j). The present invention has been achieved with the following steps:

すなわち、本発明は下記一般式il+で表わされる珪素
化合物を珪素含有無機物および/′または下記一般式f
i+1で表わされる化合物に結合させ六Flの存在下に
クロロシランの不均等化反応を行うことを¥j徴とする
シランの製造方法である。
That is, the present invention combines a silicon compound represented by the following general formula il+ with a silicon-containing inorganic substance and /' or the following general formula f
This is a method for producing silane, which involves bonding to a compound represented by i+1 and carrying out a disproportionation reaction of chlorosilane in the presence of 6Fl.

一般式(I) (RO)3 Sユ (CHz ) n  −、’J ”
−H3X −〔式中、nは1〜4の整数であり、Rは炭
1″「【1〜4のアルキル基であり R1とR2i同〜
−1だは異なる炭素数1〜8のアルキル基7トだ(・1
アリール基であり、R3+d:炭素数1〜20のアルキ
ル基またはジメチルアミノ基を有するアルセル橘で5f
)す、Xけ塩素、臭素、沃累のハロゲン原子である。〕
一般式(I)) %式% 〔式中、ni1〜4の整数であり、)l 41−j炭表
数1〜6のアルキル鬼才7ビはアリール暦、nたけ−H
4−8H,−CN、−NR2(R5け炭素数1〜4のア
ルキOCR。
General formula (I) (RO)3Syu (CHz) n-, 'J''
-H3X - [In the formula, n is an integer of 1 to 4, R is an alkyl group of 1 to 4 carbon atoms, and R1 and R2i are the same as -
-1 is 7 different alkyl groups with 1 to 8 carbon atoms (・1
5f in Arcel Tachibana which is an aryl group and R3+d has an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a dimethylamino group
), X, chlorine, bromine, and iodine are halogen atoms. ]
General formula (I)) % formula % [In the formula, ni is an integer from 1 to 4,)l 41-j Charcoal number 1 to 6 alkyl genius 7bi is aryl calendar, n take-H
4-8H, -CN, -NR2 (R5 is an alkyl OCR having 1 to 4 carbon atoms.

ル基である) 、 −〇−C−c=cn、であり、X′
は塩素\−5+木、沃;((件たに1.OR6〕代(R
−・壷−IIス(、屓1〜4のアルギル基である)であ
る。〕 本発明場らtl、1ず、上6己一般式if)の第4級ア
ンモニウム頃が置換された。砂漠、化合物でシリカやゼ
オライ)Jの無機物を処」vすると次の桃に無機物の水
I!iコ゛/^と有機ii′ノ・、化合物が絞込して第
4級アンモニウム均が作字的に結合された勺成物がイI
オらtlこの様にして肖らt1h生成物dクロロ/ジン
の不拘活化反応1/C,1:つ/ラン全製逅する方法に
おける一′¥1の用虫媒とし2て何’N+であることを
it+った。
), -〇-C-c=cn, and X'
is chlorine\-5+wood,
-・Pot-II (1 to 4 argyl groups). ] In the present invention, the quaternary ammonium group in the general formula (if) is substituted. Desert, compounds such as silica and zeolite) J's inorganic substances 'v' and the next peach contains inorganic water I! A compound in which i co゛/^ and organic ii' compound are narrowed down and quaternary ammonium is combined in a graphical manner is I.
In this way, the unrestricted activation reaction of the product d chloro/zine 1/C, 1: How many N+ is used as an insect medium for 1 and 1 in the method of preparing the whole product? I said something.

この様に装J告された本発明方法((よる触媒は公知の
有機樹脂に21)四紘アンモニウム地が結合された触媒
に比へ、、 、l:aihが大きいため連続工程KかS
いても反応物質が通憫する81!F巻き体重れないため
、充填が容易であり、また、活性のある第四級アンモニ
ウム塩が無機物の表面に結合されているため反応物質と
の接゛触が容易であり、開広性が高くさらにifC,無
機物に結合されている六ぬ安定性の良い特徴がある。
The method of the present invention thus implemented (the catalyst is based on a known organic resin) compared to the catalyst bonded with a four-prone ammonium substrate.
81! It is easy to fill because the F roll does not weigh as much, and since the active quaternary ammonium salt is bonded to the surface of the inorganic material, it is easy to contact with reactants and has high spreadability. Furthermore, ifC is bonded to an inorganic substance and has a good characteristic of stability.

号た、上記一般式(I)の化合物と上記一般式(If)
の珪素樹脂を形成できる化合物とを適当量(好まし−く
け、一般式(Illの化合物1モルに対して一般式(I
lの化合物をO01〜5モル)混合して加水分解し2縮
重合させると次のような反応によって第四級アンモニウ
ム塩が結合された形慎の固体珪素樹脂の触媒が得られ、
この触媒はシリカ表面に一般式CI+の化合物を結合さ
せた影響に似た嘩造であゆ、本発明におけるクロロシラ
ンの不均等化反応に有効に用いることができる。
The compound of the above general formula (I) and the above general formula (If)
A suitable amount (preferably) of a compound capable of forming a silicone resin of general formula (Ill) to 1 mole of a compound of general formula (I
When the compound of 1 to 5 mol) is mixed, hydrolyzed, and subjected to 2-condensation polymerization, a solid silicon resin catalyst with a quaternary ammonium salt bonded to it is obtained by the following reaction,
This catalyst produces a similar effect to the effect of bonding a compound of general formula CI+ to the silica surface, and can be effectively used in the disproportionation reaction of chlorosilane in the present invention.

(以下余白) ! R4(CH2)n5iX、g +(RO)3Si (C
H2)、−N”−R3X −(CH2)、R4 ■ さらにまた、上記した一般式(Ilの化合物とシリカや
ゼオライトの如き珪素含有無機物との混合物に一般式f
n)の化合物を加えて加水分解することによっても本発
明に有効に用いられるクロロンランの不均等化反応触媒
を得ることができる。
(Margin below)! R4(CH2)n5iX,g+(RO)3Si(C
H2), -N"-R3X -(CH2), R4 ■Furthermore, the mixture of the compound of the general formula (Il) and a silicon-containing inorganic substance such as silica or zeolite has the general formula f
The catalyst for disproportionation of chlororane, which can be effectively used in the present invention, can also be obtained by adding the compound (n) and performing hydrolysis.

次に、本発明に用いられる触媒の製造方法について具体
的に説明する。
Next, a method for manufacturing the catalyst used in the present invention will be specifically explained.

まず、一般式(I)の化合物とシリカを結合させる場合
には、一般式(I)の化合物を好ましくは40〜70チ
濃度でメタノールに溶解させ、この溶液に反応させよう
とするシリカを入れ薄い塩酸溶液を徐々に加えて加水分
解させて触媒を得る。
First, when combining the compound of general formula (I) with silica, the compound of general formula (I) is preferably dissolved in methanol at a concentration of 40 to 70%, and the silica to be reacted is added to this solution. Gradually add dilute hydrochloric acid solution for hydrolysis to obtain the catalyst.

この場合、さらに一定量(一般式(Ilの化合物1モル
に対し0.01〜10モル量)の好ましくけ、第6級ア
ミノ基を有する一般式(n)の化合物を混ぜて加水分解
することによっても触媒が得られる。これらの化合物は
加水分解して縮合する際、ノリ力と化学的に結合するば
かりでなく、化合物どうしが重合することもある。固体
触媒は水溶液からろ過して水分を除去する。第4級アン
モニウム塩は高温では分解するため水と共に沸とうする
アルコール類やベンゼン等の溶媒を使用して蒸留させ、
150℃以下に維持しながら減圧下で溶媒を蒸発させる
In this case, a certain amount (preferably 0.01 to 10 moles per 1 mole of the compound of general formula Il) of a compound of general formula (n) having a 6th-class amino group is further mixed and hydrolyzed. A catalyst can also be obtained by filtration of an aqueous solution to remove water. Since quaternary ammonium salts decompose at high temperatures, they are distilled using solvents such as alcohols and benzene that boil together with water.
Evaporate the solvent under reduced pressure while maintaining the temperature below 150°C.

一般式CI)の化合物をゼオライトに結合させる工程は
、先ず例えばゼオライ)BXを塩化アンモニウム溶液で
処理してゼオライト中のナトリウムイオンをアンモニウ
ムイオンに変換させ、アンモニウムイオンが交換された
ゼオライトを600〜400℃の温度で加熱してアンモ
ニアを蒸発させる(D、W。
The step of bonding the compound of the general formula CI) to the zeolite involves first treating, for example, zeolite BX with an ammonium chloride solution to convert the sodium ions in the zeolite into ammonium ions, and converting the zeolite with the ammonium ions exchanged into 600 to 400 Evaporate the ammonia by heating at a temperature of °C (D, W.

このように処理したゼオライトを一般式(I)の化合物
をメタノールに好ましくは55〜85%溶解した溶液で
処理し、溶媒であるメタノールを蒸留除去する。一般式
(1)の化合物が結合されたゼオライトはジブチルチン
ジラウレートを5俤の濃度でトルエンに溶かした溶液で
再び処理してトルエン/]l−蒸留させる。残る固体は
100℃程度で加熱しながら真空中で揮発分を除去し反
応を完結させる。
The zeolite thus treated is treated with a solution of the compound of general formula (I) in methanol, preferably 55 to 85%, and the solvent methanol is removed by distillation. The zeolite bound with the compound of general formula (1) is treated again with a solution of dibutyltin dilaurate dissolved in toluene at a concentration of 5 ml and subjected to toluene/]l-distillation. The remaining solid is heated to about 100° C. while volatile components are removed in vacuum to complete the reaction.

この場合、ノリ力の場合と同様に、一般式(I))の化
合物を混在させでもよい。
In this case, the compound of general formula (I)) may be mixed as in the case of Noriyoku.

第4級アンモニウム塩が結合された固体形態の珪素樹脂
の製造は、一般式fi+)の化合物をメタノールに溶か
し、1〜10倍の有機トリアルコキシンラ/(一般式(
I))と混ぜた後、弱酸性の水を加えて加水分解して作
る。加水分解が終るとゲル状態の固体が得られるがこれ
を乾留して水溶液から分離し、無水アルコールで数回洗
い流し、真空乾燥機で乾燥すると固まね状態の固体が得
られる。この工程で2メチルアミノプロピルトリエトキ
シシランを適当量混ぜて加水分解すると第4級アンモニ
ウム塩と第6級アミンを同時に有する生成物が得られる
To produce a solid silicone resin bound with a quaternary ammonium salt, a compound of the general formula fi+ is dissolved in methanol and the amount of organic trialkoxine la/(general formula (
It is made by mixing with I)) and then adding weakly acidic water to hydrolyze it. When the hydrolysis is completed, a gel-like solid is obtained, which is separated from the aqueous solution by carbonization, washed several times with absolute alcohol, and dried in a vacuum dryer to obtain a hardened solid. In this step, when an appropriate amount of 2methylaminopropyltriethoxysilane is mixed and hydrolyzed, a product containing both a quaternary ammonium salt and a 6th class amine is obtained.

上記の様に製造した本発明に用すられる触媒は、回分式
、連続式のどちらにも適合するが、触媒の比重が大きい
ため反応槽に充填しやすく、クロロ7ランを通過させる
時巻き込まれないため連続式に特に有利である。
The catalyst used in the present invention produced as described above is suitable for both batch and continuous processes, but because the specific gravity of the catalyst is high, it is easy to fill into a reaction tank, and it does not get rolled up when passing chloro7 run. This is particularly advantageous for continuous systems.

上記方法により製造された触媒を用いてシランを製造す
る本方法において、トリクロロシランから不均等化反応
によりジクロロシランを製造する反応け、0℃から20
0℃の温度でなされるが、常温から100℃までの温度
が適当である。反応圧力は常圧や高圧、共に可能である
が常圧では反応物質や生成物の沸点が低いので気相反応
になるため反応速度が遍く、高圧でけ液相反応になるた
め反応速度面では有利である。
In this method for producing silane using the catalyst produced by the above method, the reaction for producing dichlorosilane from trichlorosilane by disproportionation reaction is performed from 0°C to 20°C.
Although it is carried out at a temperature of 0°C, temperatures from room temperature to 100°C are suitable. The reaction pressure can be both normal pressure and high pressure, but at normal pressure, the boiling point of the reactants and products is low, so it becomes a gas phase reaction, so the reaction rate is uneven, whereas at high pressure, the reaction rate is uneven, because it becomes a liquid phase reaction. It's advantageous.

しかし、本方法において、反応温度と反応圧力以外にも
う一つ留意する事項は触媒と反応物質との充分な接触時
間を与えなければならないことである。これは回分式反
応では触媒の竜を増やし反応時間を充分にする事により
解決でき、連続工程では触媒を充填した反応槽の長さを
長くシ、反応物質の流速を遅くし合わすことができるつ
また、本発明においては、出発物質をトリクロロシラン
の代りにジクロロシランを使用し、同じ触媒を使用して
反応させるとシランが得られる。
However, in this method, in addition to the reaction temperature and reaction pressure, another point to be noted is that sufficient contact time between the catalyst and the reactants must be provided. In batch reactions, this problem can be solved by increasing the number of catalysts and increasing the reaction time, while in continuous processes, it is possible to increase the length of the reactor filled with catalyst and slow down the flow rate of the reactants. Furthermore, in the present invention, silane is obtained by using dichlorosilane instead of trichlorosilane as the starting material and reacting with the same catalyst.

次の実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれに局限されるものではない。
The invention will be explained in more detail by the following examples,
The present invention is not limited to this.

実施例 1 攪拌機、滴下漏斗、コンデンサーを装置した1P容量の
三つ口の丸底フラスコに微片状のシリカゲル200gを
入れ、メタノールに40チ濃度で溶けている3−()リ
メトキシシリル)プロピルオクタデシル・ノメチルア/
モニウムークロリド溶液200g(0,16モル)を入
れた。弱い酸性になる様に地酸溶液を側部か入れた水6
00dを滴下漏斗に入れ、攪拌機を猛烈に作動させなが
ら水を徐々に注加し、反応を完結させるために1時間攪
拌し、た後、停止すると固体の沈殿が得られた。固体を
乾留して再び200*zの無水エタノールで二度洗い流
し200dのベンゼンを入れ蒸留し、固体中に含有され
る水、エタノール、ベンゼンを除去する。微量残ってい
る溶媒は減圧下で90℃壕で加熱して除き固体を乾燥さ
せた。この様に(7て製造された触媒は256gであっ
た。次に若干の圧力に耐えるテフロンノ々ルブを口に付
着し7た500yt容量のガラス管反応槽にこの得られ
た触媒100gを入れ、15ON/の5iHCjl、を
入れた後、テフロンバルブe締a6100℃で1時間加
熱した後、ガスクロマトグラフィーで分析したらS i
 HCfi3が809%、5iCffi4が9.52チ
、SiH,CP、が8.81壬、S i H2ONが0
24係得られた。
Example 1 200 g of finely divided silica gel was placed in a 1P volume three-necked round-bottomed flask equipped with a stirrer, a dropping funnel, and a condenser, and 3-()rimethoxysilyl)propyl dissolved in methanol at a concentration of 40% was added. Octadecyl nomethyla/
200 g (0.16 mol) of monium chloride solution was added. Water with a local acid solution added to the side to make it weakly acidic6
00d was placed in a dropping funnel, water was slowly added with the stirrer running vigorously, and the mixture was stirred for 1 hour to complete the reaction, after which a solid precipitate was obtained upon stopping. The solid is carbonized, washed twice with 200*z absolute ethanol, and distilled with 200 d of benzene to remove water, ethanol, and benzene contained in the solid. The trace amount of remaining solvent was removed by heating in a 90° C. trench under reduced pressure, and the solid was dried. The amount of catalyst produced in step 7 was 256 g.Next, 100 g of the obtained catalyst was placed in a 500 yt capacity glass tube reactor with a Teflon knob that can withstand slight pressure attached to the mouth. After adding 15ON/5iHCjl, tightening the Teflon valve and heating at 6100℃ for 1 hour, analysis by gas chromatography revealed that Si
HCfi3 is 809%, 5iCffi4 is 9.52chi, SiH, CP is 8.81min, Si H2ON is 0
Section 24 was obtained.

実施例 2 100g(0,16モル)の6−(トリメトキシノリル
)プロピルトリメチルアンモニウム−クロリド40%メ
タノール溶液を使用して実施例1と同じ方法で触媒を製
ブ′ムしたう次にこの触媒を用いて、実施例1と同様の
方法で5i)12C12を反応させたらSiH4が10
6%、5iHC文3322%、5iCA4が01チ生成
され、残ねは出発物質が[91収された。
Example 2 A catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 using 100 g (0.16 mol) of 6-(trimethoxynoryl)propyltrimethylammonium chloride in 40% methanol, and then the catalyst was 5i) When 12C12 is reacted in the same manner as in Example 1 using
6%, 3322% of 5iHC, 01% of 5iCA4 was produced, the remainder being starting material [91].

実施例 6 実施例1で得た触媒600gをステンレススチール61
6型で作つブζ反応槽に入れ、反応槽の外には、熱線を
巻いて自動温度調節機で80℃を維持するようにした。
Example 6 600g of the catalyst obtained in Example 1 was transferred to stainless steel 61
The mixture was placed in a 6-type Buζ reaction tank, and a hot wire was wrapped around the outside of the reaction tank to maintain the temperature at 80°C using an automatic temperature controller.

反応槽の下には5iHCfi、を注入できるポンプを連
結し反応槽の上には圧力を調節できる・ぐルブをイ・1
涜し、ノンルブ外部にはガスクロマトグラフィーと連結
させ生成物の組成を分析できる様にした、 5iHCらの反応槽に滞留する時間が20〜60分にな
る様に5iH(13の注入速度を調節して反応させたら
4〜8%の5iH2(4□が生成し、6〜12チの5i
Cj!4、tた0、02〜006チの5iH3C1が得
られた。
A pump that can inject 5iHCfi is connected to the bottom of the reaction tank, and a valve that can adjust the pressure is connected to the top of the reaction tank.
The injection rate of 5iH (13) was adjusted so that the residence time in the reaction tank for 5iH (13) was 20 to 60 minutes. When reacted, 4 to 8% of 5iH2 (4
Cj! 5iH3C1 of 0.02 to 0.006 was obtained.

参考例 1 実施例1と同じ条件で0.01モルのジメチルアミノプ
ロピルトリメトキンンランを除却して触媒を製造した。
Reference Example 1 A catalyst was produced under the same conditions as in Example 1 by removing 0.01 mol of dimethylaminopropyltrimethquine.

参考例 2 実施例1の様に攪拌機、滴下漏斗、コンデンサーを装置
した12容量の三つ口の丸底フラスコに94g(Q、5
モル)のシアノプロピルトリメトキシシランを入れ、メ
タノールに40%溶液で溶ケている3−()リメトキシ
ンリル)プロピルオクタデシルジメチルアンモニウム−
クロリド溶液66g (0,05モル) f 5CJC
heノ水K fg カL 7’t 後、滴下漏斗に入れ
攪拌機を作Idhさせながら徐々に漏斗のコックを開け
1時間かけて滴下し反応を完結させるために1NHC[
溶液100+qzをさらに加え、60分間攪拌した。生
成した固体を乾留したら固い固まり状の固体が得られた
。この固体を無水アルコールで2回洗い流し真空乾燥機
で2時間乾燥し触媒を製造した。
Reference Example 2 94 g (Q, 5
3-()rimethoxinelyl)propyloctadecyldimethylammonium dissolved in methanol as a 40% solution with 3-mol) of cyanopropyltrimethoxysilane.
Chloride solution 66g (0.05 mol) f 5CJC
After adding heno water K fg Ka L 7't, put it in a dropping funnel and gradually open the cock of the funnel while setting up a stirrer and add 1NHC [
An additional 100+qz of the solution was added and stirred for 60 minutes. When the produced solid was carbonized, a hard lump-like solid was obtained. This solid was washed twice with absolute alcohol and dried in a vacuum dryer for 2 hours to produce a catalyst.

参考例 6 6−(トリメトキシ7リル)プロピルオクタデシルジメ
チルアンモニウム−クロリド溶液の代りに5−(トリメ
トキシシリル)プロピルベンジル・ジメチルアンモニウ
ム−クロリドを使用して参考例2の様な方法で触媒を製
造した。
Reference Example 6 A catalyst was produced in the same manner as in Reference Example 2 using 5-(trimethoxysilyl)propylbenzyl dimethylammonium chloride instead of the 6-(trimethoxy7lyl)propyloctadecyldimethylammonium chloride solution. .

参考例 4 参考例1に於いてと同じ条件で001モルメi髄±田叫
のジメチルアミノプロピルトリメトキシシランを添加し
触媒を製造した。
Reference Example 4 A catalyst was produced under the same conditions as in Reference Example 1 by adding 001 molar dimethylaminopropyltrimethoxysilane.

参考例 5 ゼオライト(BX )100gを29gの塩化アンモニ
ウムを120−の水に溶かした溶液に入れ、80℃に加
熱しながら2時間放置してからろ過して再び同じ作業を
2回反復してアンモニウム塩にff!換し、このゼオラ
イトをろ過して適当に乾燥した後600〜400℃で2
時間加熱した。この様に処理したゼオライトを6−(ト
リメトキフ/リル)プロメタノールを蒸留しゼオライト
が乾燥すると2gのジブチルチンジラウレート=540
gのトルエンに溶かしゼオライトを処理した。トルエン
を蒸留し100℃に加熱しながら真空で揮発分を揮発さ
せ反応を完結させて触媒を製造した。
Reference Example 5 Put 100 g of zeolite (BX) into a solution of 29 g of ammonium chloride dissolved in 120-g of water, let it stand for 2 hours while heating it to 80°C, filter it, and repeat the same process twice to remove ammonium. ff for salt! After filtering and drying the zeolite, it was heated at 600 to 400℃ for 2 hours.
heated for an hour. When the zeolite treated in this way is distilled with 6-(trimethocyf/lyl)promethanol and the zeolite is dried, 2g of dibutyltin dilaurate = 540.
The zeolite was treated by dissolving it in g of toluene. A catalyst was produced by distilling toluene and evaporating volatile components in a vacuum while heating to 100°C to complete the reaction.

上記のようにして得られた触媒は倒れも本発明における
クロロシランの不均等化反応に有効に用いることができ
た。
The catalyst obtained as described above could be effectively used in the chlorosilane disproportionation reaction in the present invention.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は製造及び反応容器への充填が容易な触媒を用い
比較的低温度で安定してクロロシランの不均等化反応を
行い、7ラン類を高収率で得ることができる。
According to the present invention, a chlorosilane disproportionation reaction is carried out stably at a relatively low temperature using a catalyst that is easy to produce and easily filled into a reaction vessel, and heptans can be obtained in high yield.

1凸01 convex 0

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)下記一般式( I )で表わされる珪素化合物を珪素
含有無機化合物および/または下記一般式(II)で表わ
される化合物に結合させた触媒の存在下にクロロシラン
の不均等化反応を行うことを特徴とするシランの製造方
法。 一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、nは1〜4の整数であり、Rは炭素数1〜4の
アルキル基であり、R^1とR^2は同一または異なる
炭素数1〜8のアルキル基またはアリール基であり、R
^3は炭素数1〜20のアルキル基またはジメチルアミ
ノ基を有するアルキル基であり、Xは塩素、臭素、沃素
のハロゲン原子である。〕一般式(II) R^4(CH_2)_nSiX′_3 〔式中、nは1〜4の整数であり、R^4は炭素数1〜
6のアルキル基またはアリール基、または−H、−SH
、−CN、−NR^5_2(R^5は炭素数1〜4のア
ルキル基である)、▲数式、化学式、表等があります▼
であり、X′は 塩素、臭素、沃素またはOR^6基(R^6は炭素数1
〜4のアルキル基である)である。〕 2)クロロシランがトリクロロシラン、ジクロロシラン
、またはこれらの混合物であることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のシランの製造方法。 3)クロロシランを35〜150℃に予熱した後に不均
等化反応を行うことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のシランの製造方法。 4)珪素含有無機化合物がシリカまたはゼオライトであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のシラン
の製造方法。
[Claims] 1) The heterogeneous production of chlorosilane in the presence of a catalyst in which a silicon compound represented by the following general formula (I) is bonded to a silicon-containing inorganic compound and/or a compound represented by the following general formula (II). A method for producing silane, characterized by carrying out a chemical reaction. General formula (I) ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. are the same or different alkyl groups or aryl groups having 1 to 8 carbon atoms, and R
^3 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkyl group having a dimethylamino group, and X is a halogen atom such as chlorine, bromine, or iodine. ] General formula (II) R^4(CH_2)_nSiX'_3 [In the formula, n is an integer of 1 to 4, and R^4 has a carbon number of 1 to
6 alkyl group or aryl group, or -H, -SH
, -CN, -NR^5_2 (R^5 is an alkyl group with 1 to 4 carbon atoms), ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼
and X' is chlorine, bromine, iodine, or OR^6 group (R^6 is a carbon number of 1
~4 alkyl group). 2) The method for producing silane according to claim 1, wherein the chlorosilane is trichlorosilane, dichlorosilane, or a mixture thereof. 3) The method for producing silane according to claim 1, wherein the unequalization reaction is carried out after preheating the chlorosilane to 35 to 150°C. 4) The method for producing silane according to claim 1, wherein the silicon-containing inorganic compound is silica or zeolite.
JP60086611A 1984-05-17 1985-04-24 Manufacture of silane Granted JPS616116A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1984-2678 1984-05-17
KR1984-2677 1984-05-17
KR1019840002677A KR860000661B1 (en) 1984-05-17 1984-05-17 Process for preparing catalysts for disproportionating chlorosilane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS616116A true JPS616116A (en) 1986-01-11
JPS6218483B2 JPS6218483B2 (en) 1987-04-23

Family

ID=19233876

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60086611A Granted JPS616116A (en) 1984-05-17 1985-04-24 Manufacture of silane
JP60086610A Granted JPS60244340A (en) 1984-05-17 1985-04-24 Production of disproportionation catalyst of chlorosilane

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60086610A Granted JPS60244340A (en) 1984-05-17 1985-04-24 Production of disproportionation catalyst of chlorosilane

Country Status (2)

Country Link
JP (2) JPS616116A (en)
KR (1) KR860000661B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06228162A (en) * 1992-12-03 1994-08-16 Wacker Chemie Gmbh Preparation of dimethylchlorosilane
US8636566B2 (en) 2007-09-07 2014-01-28 Toshiba Carrier Corporation Ceiling-embedded air conditioner

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4419270A1 (en) * 1994-06-01 1995-12-07 Wacker Chemie Gmbh Process for the preparation of alkyl or aryl dichlorosilanes
DE102007059170A1 (en) * 2007-12-06 2009-06-10 Evonik Degussa Gmbh Catalyst and process for dismutating hydrogen halosilanes

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06228162A (en) * 1992-12-03 1994-08-16 Wacker Chemie Gmbh Preparation of dimethylchlorosilane
US8636566B2 (en) 2007-09-07 2014-01-28 Toshiba Carrier Corporation Ceiling-embedded air conditioner

Also Published As

Publication number Publication date
KR850008629A (en) 1985-12-21
JPS60244340A (en) 1985-12-04
JPS6218483B2 (en) 1987-04-23
KR860000661B1 (en) 1986-05-29
JPH0576349B2 (en) 1993-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101819262B1 (en) Process for selective cleavage of higher silanes
US4613491A (en) Redistribution catalyst and methods for its preparation and use to convert chlorosilicon hydrides to silane
US2566363A (en) Tertiary alkoxy amino silanes
CA1238177A (en) Process for disproportionating silanes
JPS616116A (en) Manufacture of silane
US4701430A (en) Hydrogenation catalyst and methods for its preparation and use to convert silicon tetrachloride to chlorosilane and silane
JPS5888342A (en) Manufacture of arylamines
JPS63198692A (en) Production of cycloalkylsilane
JPS6060915A (en) Manufacture of slightly halogenated silane or monosilane
DE3017130C2 (en) Process for the preparation of organosiloxanes and methyl chloride
KR20160047713A (en) A method for preparing hydrosilane using hetero atom containing activated carbon
JPS597700B2 (en) Method for producing indolines
CA2477622A1 (en) Preparation of mixed-halogen halo-silanes
DE3017832C2 (en)
JPH0470250B2 (en)
JP3915872B2 (en) Method for producing tetrakis (trimethylsilyl) silane and tris (trimethylsilyl) silane
JPS59156907A (en) Manufacture of silane
JPS6060916A (en) Manufacture of slightly halogenated silane or monosilane
JP2523123B2 (en) Silane gas manufacturing method
KR900004714B1 (en) Process for the preparation of silicon catalyst
JPS6060919A (en) Manufacture of slightly halogenated silane
JPS6060918A (en) Manufacture of slightly halogenated silane or monosilane
JPH06135864A (en) Production of methyl chloride
JPS6071513A (en) Manufacture of slightly halogenated silane or monosilane
JPH04198187A (en) Production of silyl group-containing compound