JPS633869B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルコキシシランの製造法に関する。
詳しくは、銅触媒の存在下に、珪素と脂肪族アル
コールとを反応させて、一般式（RO）_nSiH_4-n
（ただし、Ｒはアルキル基、ｍは１〜４の整数を
表わす、以下同じ）で示されるアルコキシシラ
ン、とくに、トリアルコキシシランを製造する方
法の改良に関する。

従来、アルコキシシランの製法としては、一般
式Cl_nSiH_4-nで示されるクロルシランと脂肪族ア
ルコールとを反応させる方法、および珪素金属と
脂肪族アルコールとを反応させる方法が知られて
いる。

第１の方法では、下記(1)式に示すように、反応
物中に塩酸が副生する。塩酸は、反応物中からの
回収が困難で、反応装置などの機器を腐食させる
ばかりでなく、生成したアルコキシシランを一部
分解するので、アルコキシシランの収率を低下さ
せる。

Cl_nSiH_4-n＋mROH→（RO）_nSiH_4-n＋mHCl
……(1) 第２の方法では、反応は、銅触媒の存在下気相
系または液相系で行なわれ、下記(2)式に示すよう
に、種々のアルコキシシランおよび水素が生成す
る。

S_i＋ROH→（RO）SiH₃＋（RO）₂SiH₂＋
（RO）₃SiH＋（RO）₄Si＋H₂ ……(2) 気相系で上記反応を行なわせると、テトラアル
コキシシラン（RO）₄Siの生成が優先し、より有
用なトリアルコキシシラン（RO）₃SiHの生成率
は低い。

一方、液相系で上記反応を行なわせると、トリ
アルコキシシランが比較的高い選択率で生成する
が、珪素の反応率および反応速度等の点で、工業
的製法としては、必ずしも満足し得るものではな
い。

そこで、本発明者らは、銅触媒存在下に、液相
系で、珪素と脂肪族アルコールとから、アルコキ
シシランを製造する方法について研究した結果、
反応溶媒として特定のアリールメタン化合物を用
いることにより、アルコキシシラン、とくにトリ
アルコキシシランを高収率、かつ、高い反応速度
で製造し得ることを見出し、本発明に到達した。

すなわち、本発明の目的は、高収率、および高
反応速度でアルコキシシランを製造することであ
り、この目的は、珪素と１価脂肪族アルコールと
を銅触媒の存在下に反応させてアルコキシシラン
を製造する方法において、反応溶媒としてジフエ
ニルメタン、ベンジルトルエン及びジベンジルト
ルエンから選ばれる少なくとも１種のアリールメ
タン化合物を用いることによつて達成される。

次に、本発明を詳細に説明する。

本発明方法において、原料である珪素として
は、通常、純度が80〜99％の珪素金属を、200μ
以下、好ましくは100μ以下の平均粒度に粉末化
したものが用いられる。

脂肪族アルコールとしては、炭素数１〜10の１
価脂肪族（アルキル）アルコールが好適に用いら
れ、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロ
パノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、
アミルアルコールなどが挙げられる。反応を行な
わせるにあたつては、これらのアルコールの中か
ら、目的とするアルコキシシランに対応するアル
キル基を有するアルコールを適宜選択する。アル
コールの使用量は、珪素金属１モルに対して0.1
〜50倍モルの範囲から選ばれる。

銅触媒としては、金属銅または銅化合物が用い
られる。銅化合物としては、ハロゲン化物、カル
ボン酸塩、キレート化合物、酸化物など種種のも
のを用いることができ、具体的には、例えば、塩
化第１銅、塩化第２銅、シユウ化第１銅、シユウ
化第２銅、ヨウ化第１銅、ヨウ化第２銅、ギ酸
銅、銅アセチルアセトナート、酢酸第１銅、酢酸
第２銅、酸化第１銅などが挙げられる。銅触媒の
使用量は、珪素金属１モルに対して、0.0001〜
0.5倍モルの範囲から選ばれる。

本発明方法では、反応溶媒として、ジフエニル
メタン、ベンジルトルエン及びジベンジルトルエ
ンから選ばれる少なくとも１種のアリールメタン
化合物が使用される。

これらのアリールメタン化合物は、単独または
二種以上組み合わせて用いられ、また、さらに他
種の溶媒と混合して使用してもよい。他種の溶媒
と混合して使用するとき、アリールメタン化合物
の混合量は、他種の溶媒に対して通常0.1〜10倍
容量である。上記アリールメタン化合物と混合し
て用いられる溶媒としては、例えばクメン、ｎ−
ブチルベンゼン、シメン、ヘキサメチルベンゼ
ン、トリエチルベンゼン、オクチルベンゼン、ド
デシルベンゼン、ジドデシルベンゼン等のアルキ
ルベンゼン類、ナフタリン、メチルナフタリン、
ジメチルナフタリン、ジエチルナフタリン、プロ
ピルナフタリン、ジプロピルナフタリン、トリプ
ロピルナフタリン等のアルキルナフタリン類、ｎ
−デカン、ドデカン、テトラデカン、オクタデカ
ン、流動パラフイン等の脂肪族炭化水素化合物等
があげられる。

熔媒の使用量は、珪素金属１ｇに対して１ml〜
10の範囲から適宜決定される。

反応温度は100〜300℃、好ましくは150〜250℃
である。

以上、説明したように、本発明によれば、珪素
と脂肪族アルコールとから、高収率かつ、高反応
速度でアルコキシシランを製造することができ
る。

次に、本発明を実施例により、具体的に説明す
るが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実
施例に限定されるものではない。

なお、以下の実施例において、トリアルコキシ
シランの生成速度および選択率は下記によつて定
義される。

(1) 生成速度は、珪素にアルコールを添加し始め
てから一定時間経過した時点の前１時間におけ
るアルコキシシランの生成量を、溶媒量で除す
ことにより算出する。

(2) 選択率（％） 反応混合物中のトリアルコキシシランのモル数／反
応混合物中のトリアルコキシシランおよびテトラアルコ
キシシランの総モル数×100 実施例 １ アルコール導入管、撹拌器および生成物留出管
を有する１フラスコに珪素金属粉末（純度98
％）50ｇ、塩化第１銅1.25ｇおよびジベンジルト
ルエン100c.c.を仕込んだ。

留出管出口には冷却管を付して留出してくる生
成アルコキシシランおよび未反応アルコールを捕
集できるようにした。

次にフラスコを加温し浴温が220℃に達したと
ころで導入管よりメタノールの導入を開始した。
導入速度は反応中40c.c.／時で一定にした。導入開
始後1.5時間経過した時点のトリメトキシシラン
の収量は26ｇで、生成速度は0.26Kg／・hrであ
つた。また、この時の選択率は82％であつた。そ
の後、新たに珪素金属を補給することなしにメタ
ノールの導入を続けて反応を行なつたところ8.5
時間経過後の珪素金属の変換率は93％でトリメト
キシシランの生成量は132ｇ、テトラメトキシシ
ランの生成量は82ｇであつた。

実施例 ２ 反応器に100c.c.フラスコを用いた以外は実施例
１と同様の装置を用い、フラスコに珪素金属粉末
（純度98％）10.0ｇ、塩化第１銅0.25ｇ、ジベン
ジルトルエン20c.c.を仕込んだ。フラスコを加温
し、浴温度が220℃に達した時点で7.5c.c.／時の導
入速度でエチルアルコールのフラスコ内への導入
を開始した。導入を開始したのち、2.5時間を経
過した時点のトリエトキシシランの収量は13.3
ｇ、生成速度は0.28Kg／・hrでその時の選択率
は95％であつた。その後エチルアルコールの導入
を続けエチルアルコールの導入開始後７時間を経
過した時点のトリエトキシシランの収量は35.4
ｇ、生成速度は0.20Kg／．hr、選択率は90％で
あり、また10時間を経過した時点では珪素の変換
率は76％、トリエトキシシランの生成量は40ｇ、
テトラエトキシシランの生成量は4.4ｇであつた。

実施例 ３ 実施例２と全く同様の反応装置に珪素金属粉末
10.0ｇ（純度98％）、触媒として塩化第１銅0.25
ｇおよびジフエニルメタン20c.c.を仕込み、浴温が
220℃になつた時点で導入速度7.5c.c.／時でエチル
アルコールの導入を開始した。導入開始後2.5時
間を経過した時点でのトリエトキシシランの収量
は4.3ｇ、生成速度は0.12Kg／．hrでその時の
選択率は89％であつた。

実施例 ４ 実施例２に於て、塩化第１銅0.25ｇの代わりに
塩化第２銅0.34ｇを用いた以外は同様に行なつ
た。エチルアルコールの導入を開始した後、３時
間を経過した時点のトリエトキシシランの収量は
16.0ｇ、生成速度は0.27Kg／・hrで、その時の
選択率は95％であつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 珪素と１価脂肪族アルコールとを銅触媒の存
   在下に反応させてアルコキシシランを製造する方
   法において、反応溶媒として、ジフエニルメタ
   ン、ベンジルトルエン及びジベンジルトルエンか
   ら選ばれる少なくとも１種のアリールメタン化合
   物を用いることを特徴とするアルコキシシランの
   製造法。