JPS62270413A

JPS62270413A - トリクロルシランの製造方法

Info

Publication number: JPS62270413A
Application number: JP11369486A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Tanaka; 信夫田中
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1986-05-20
Filing date: 1986-05-20
Publication date: 1987-11-24

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。

Description

【発明の詳細な説明】３、発明の詳細な説明［産業上の利用分野］本発明は、ｌ・リクロルシランの製造方法に関し、更に
詳しくは、四塩化珪素と水素とから比較的低温でトリク
ロルシランを製造する方法に関する。

［従来の技術］ｌ・リクロルシランは、モノシランの製造用原料として
、熱分解水素還元法によるシリコンの製造用原料として
重要な中間体である。

従来、トリクロルシランの製造方法としては、（１）金
属シリコン、四塩化珪素及び水素を反応させる製法［デ
ィー拳オー書イー／ジェイ嗜ピーφエル−９５５３８２
−７９７８，ファイナル　リポート「インベスティゲイ
ション・オブ争ザ・ハイドロジェネレーション・オブ・
ＳｉＣ文４」　、ジェフリー会ワイ拳ピー（ＤＯＥ／Ｊ
ＰＬ−９５５３８２−７９／８．Ｆｉｎａｌ　Ｒｅｐｏ
ｒｔｒＬｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈ
ｙｄｒｏｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆＳｉＣＪｊａＪ　
　、ＪｅｆｆｒｅｙＹ、Ｐ）　、　（米国特許第２４５
８７０３号明細書）をそれぞれ参照］　。

（２）４０００°Ｃ以上のアーク放電下で、四塩化珪素
を水素で部分水素化して製造する方法［独国４、Ｉｉ許
第１１２９１４９号明細書を参照］　。

（３）アルミニウム、マグネシウムあるいは亜鉛を触媒
として、四塩化珪素と水素で還元する方法［ジャーナル
会オブ争アメリカンΦケミカル骨ソサエティー　旦７．
１５４５　（１９４５）。

ディー争ティー・ハード（Ｊ、　Ａｍ、　ＣｈｅＩＩｌ
、　Ｓａｃ。

６７．１５４５　（１９４５）、Ｄ、Ｔ、）ｌｕｒｄ）
を参照］が広く知られている。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、（１）の製造方法は、金属シリコンが存
在しないと反応が進行しない、（２）の製造方法は、４
０００℃以上の非常に高い温度が必要である、（３）の
製造方法は、触媒の金属自身が反応して塩化物となり消
耗してしまうなどの問題点がある。

本発明は、上記した従来技術の問題点を解消し、四塩化
珪素と水素とから比較的低温でトクロルシランを製造す
る方法の捉供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］本発明者は、四塩化珪素の水素による直接水素化につい
て鋭意研究を重ねた結果、後述する特定の金属成分を活
性炭に担持させた触媒を使用することにより上記目的が
達成されることを見出し本発明を完成するに到った。

すなわち、本発明のトリクロルシランの製造方法は、周
期律表第■族に属する１種又は、２種以上の金属；クロ
ム；銅；亜鉛及びレニウムからなる群よる選ばれた少な
くとも１種の金属を活性炭に担持させた触媒の存在下で
、四塩化珪素と水素とを反応させることを特徴とする。

本発明で用いる触媒は、活性炭を相体とし、これに後述
する金属成分を担持させたものである。

本発明で用いる触媒の担体としては、例えば、ヤシガラ
系９石炭系、木炭系９石油ピッチ系の活性炭をあげるこ
とができ、比表面積が５００ｒｎ’／ｇ以上であること
が好ましい。５００ｒｎ”／ｇ未満であると、触媒活性
が不充分となり］・リクロルシランの生成能が充分に発
揮されない。更に好ましくは８００ｍ’／ｇ以上である
。

本発明で用いる触媒の金属成分としては、例えば、鉄、
コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウ
ム、オスミウム、イリジウム。

白金からなる■族元素；クロム：銅；亜鉛及びレニウム
をあげることができ、前述した担体である活性炭に担持
される金属成分は、前述の群から選ばれた少なくとも１
種の金属からなる。

更に、活性炭に担持する金属の相持量は、活性炭１００
重量部に対して０．０５〜２０重量部になるように調製
する。金属の相持量が０．０５重量部未満の場合にはト
リクロルシランの生成能が充分に発揮されない。好まし
くは０．１〜１０重量部である。

次に、本発明に用いる触媒は、例えば、次のようにして
製造される。

すなわち、予め乾燥した前述したような活性炭を容器に
入れ真空脱気する。次に、活性炭に担持させる金属成分
の化合物の所定量を活性炭の含水量と同量のイオン交換
水に溶解せしめてなる溶液を真空説気済みの活性炭に散
布する。その後、攪拌振盪して充分に馴しませてから室
温で所定時間熟成した後、昇温して所定温度で乾燥する
。次に、不活性ガス中で、所定温度で焼成して本発明に
用いる触媒が得られる。なお、活性′＃番と担持される
金属成分の化合物の水溶液の濃度、熟成時間によって金
属成分の担持量が定まるので、相持量を勘案してこれら
の条件を適宜側と設定する。

本発明のトリクロルシランを製造する方法ｔｉ、次のよ
うにして行なわれる。先ず、前述の方法で得られた触媒
を反応管に充填し、ここに、水素／四塩化珪素の混合ガ
スを流せばよい。水素／四塩化珪素の混合ガスのモル比
は１〜２００であり、水素／四塩化珪素の混合ガスの空
間速度は、１〜１０４ｈｒ”’である。反応温度は、２
００〜７０００Ｃに設定され、圧力は、Ｏ〜３００　ｋ
ｇ／ｃｍ２にこ設定される。

［実施例］実施例１〜９（１）触媒の調製予め乾燥した比表面積１２００ｍ２７ｇ、細孔半径１０
人のヤシガラ活性炭［商品名：粒状白鷺ＧＸ４／６．武
田薬品■製］　３０ｇをフラスコ中に入れ真空脱気した
。次に、触媒に担持される金属成分の化合物の所定量（
表に示した）を、活性炭の含水量分のイオン交換水１９
．５ｃｃに溶解せしめ、この水溶液の全量を真空脱気し
た活性炭上に散布した後、攪拌振盪して充分に馴染ませ
た。これらの活性炭を磁製フラスコに移し、室温で３０
分間熟成した後、１１０℃で２時間乾燥し、更に窒素ガ
ス雰囲気下、５００℃で２時間焼成して本発明にかかる
触媒を得た。

（２）トリクロルシランの製造直径１インチ、長さ４００＋＋＋＋＋のステンレスチュ
ーブ内に」−記方法で調製され、表に示した触媒３０ｇ
を充填し、このステンレスチューブ内にヘリウムガスを
流しなから５００　’Ｏまで舅温した。圧力を大気圧に
した後、ヘリウムを止めて流量が７　、　ＱＨｏｌ／ｗ
ｉｎの水素と０．５８ｍｍｏｌ／ｗｉｎの四塩化珪素の
混合ガス（水素／四塩化珪素のモル比１２）を流して反
応を行なった。

このときの空間速度は２００　ｂｒ−’であった。反応
開始４時間後の反応ガスの分析を行なった。なお、反応
ガスの分析は、直接、自動ガスサンプリング伺ガスクロ
マトグラフィー分析機に送って行なった。得られた結果
を表に示した。

実施例１０〜１２実施例１の触媒を用い、反応温度を表に示した温度とし
たことを除いては、実施例１〜８のトリクロルシランの
製法と同様にして反応を行なった。得られた結果を表に
示した。

実施例１３〜１５実施例１の触媒を用い、水素／四塩化珪素の混合ガスの
流量を表に示した流量にしたことを除いては、実施例１
〜８の）・リクロルシランの製法と同様にして反応を行
なった。得られた結果を表に示した。

実施例１６実施例１の触媒を用い、反応圧力を１．４ｋｇ／ｃｍ２
　としたことを除いては、実施例１〜８のトリクロルシ
ランの製法と同様にして反応を行なった。得られた結果
を表に示した。

比較例１比表面積３４０ｍ’／ｇ、細孔容積０．６５ｍ１／ｇ、
細孔半径１０〜３０Ａの活性アルミナ［商品名：　ＮＫ
Ｈ−１−２４、和光紬薬■製コ３０ｇを触媒として用い
たことを除いては、実施例１〜８の）・リクロルシラン
の製法と同様にして反応を行なった。得られた結果を表
に示した。

比較例２触媒調製に用いる化合物として、表に示した量の化合物
を用い、活性炭の代わりに比較例１で用いた活性アルミ
ナを用い、イオン交換水１９．５ＣＯの代わりにイオン
交換水１５．０ｃｃを用いたことを除いては、実施例１
〜８と同様にして触媒の調製を行ない、更に、実施例１
〜８のトリクロルシランの製法と同様に反応を行なった
。得られた結果を表に示した。

比較例３実施例１〜８で用いた活性炭のみを触媒として用いたこ
とを除いては、実施例１〜８のトリクロルシランの製法
と同様に反応を行なった。得られた結果を表に示した。

比較例４厚み０．２−のアルミ箔［和光紬薬■製］３０ｇを触媒
として用いたことを除いては、実施例１〜８のトリクロ
ルシランの製法と同様にして反応を行なった。得られた
結果を表に示した。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明にかかる触媒を
用いることで、四塩化珪素と水素とから直接水素化によ
りトリクロルシランを比較的低温で製造することができ
るので、本発明の製造方法は工業的価値が大である。

手続補正書昭和６２年　４月２０日特許庁長官　　黒　１）明　雄　殿１、事件の表示昭和６１年特許願第１１３６９４号２、発明の名称Ｉ・リクロルシランの製造方法３、補正をする者事件との関係　　特許出願人名称　出光興産株式会社４、代理人５、補正命令の日付　自発（１）明細書の第６頁第１３行目に記載の「０〜３００
　ｋｇ／　ｃｍ２Ｊをｌ’　Ｏ〜３００ｋｇ／ｃｍ２Ｇ
Ｊと補正する。

（２）明細書の第８頁第６行目、同第１２行目、同第１
７行１」、第９頁第４〜５行目、同第１２行目、同第１
３行目、同第１７行１１、同第１８行目、第１Ｏ頁第３
〜４行目に記載の「実施例１〜８」を「実施例１〜９」
と補正する。

（３）明細書の第８頁第１１行目に記載の「流量を表に
示した流量」を「流量及びモル比を表に示した流量及び
モル比」と補正する。

（４）明細書の第８頁第１３〜１４行目に記載の「・・
・・・・表に示した。」の後に「実施例１６実施例１の触媒を用い、水素／四塩化珪素の混合ガスの
流量及びモル比を表にポした流量及びモル比、反応圧力
を４　、０　ｋｇ／　ｃｍ２Ｇにしたことを除いては、
実施例１〜９のトリクロルシランの製法と同様にして反
応を行なった。得られた結果を表に示した。」を挿入す
る。

（５）明細書の第８頁第１５行目に記載の「実施例１６
」を「実施例１７」と補正する。

（６）明細書の第８頁第１６〜１７行目に記載のｒ　１
　、４ｋｇ／ｃｍ２Ｊをｒ　１　、４　ｋｇ／　ｃｍ”
　Ｇ　Ｊと補正する。

（７）明細書の第８頁第１９行目に記載の「・・・・・
・表に示した。」の後に、「実施例１８実施例１の触媒を用い、反応圧力を４　、０　ｋｇ／ｃ
ｍ２Ｇにしたことを除いては、実施例１〜９のトリクロ
ルシランの製法と同様にして反応を行なった。得られた
結果を表に示した。」を挿入する。

（８）明細書の第１１頁の表を以下の通りに補正する。

Claims

【特許請求の範囲】１、周期律表第VIII族に属する１種又は、２種以上の金
属；クロム；銅；亜鉛及びレニウムからなる群より選ば
れた少なくとも１種の金属を活性炭に担持させてなる触
媒の存在下で、四塩化珪素と水素とを反応させることを
特徴とするトリクロルシランの製造方法。２、該活性炭１００重量部に対し該金属の担持量が０．
０５〜２０重量部である特許請求の範囲第１項記載のト
リクロルシランの製造方法。