JPS633870B2 - - Google Patents
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- JPS633870B2 JPS633870B2 JP54092235A JP9223579A JPS633870B2 JP S633870 B2 JPS633870 B2 JP S633870B2 JP 54092235 A JP54092235 A JP 54092235A JP 9223579 A JP9223579 A JP 9223579A JP S633870 B2 JPS633870 B2 JP S633870B2
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属珪素粉末をアルコールと反応させ
て高選択率でテトラアルコキシシランを製造する
方法に関するものである。 テトラアルコキシシランは、亜鉛系塗料の主成
分としてあるいは鋳物用バインダーとしてテトラ
エトキシシランが用いられ、光学用繊維の原料と
してテトラメトキシシランが用いられるなど工業
的に有用な化合物であるが、従来テトラアルコキ
シシランを収率よく製造する方法が知られていな
い。たとえば、四塩化珪素とアルコールを反応さ
せる方法では、アルコキシ化が完全には進行しな
いことと副生する塩化水素が触媒的に働いてシロ
キサン結合を有する縮合生成物が副生することの
ためテトラアルコキシシランの収率は低い。ま
た、金属珪素とアルコールを気相で反応させる方
法も知られているが、450℃以上の高温を要し、
かつテトラアルコキシシランの収率が低いため
に、工業的に魅力のある方法とは言い難い。 本発明者らは、工業的に有利にテトラアルコキ
シシランを製造する方法について鋭意検討した結
果、液相での鋼触媒による金属珪素とアルコール
の反応を密閉系で行なうことにより、高選択率で
テトラアルコキシシランが得られることを見い出
し、本発明に到達したものである。 以下に本発明を詳細に説明する。 本発明において、銅触媒は塩化第一銅が用いら
れる。これらの銅触媒の使用量は、原料である珪
素１グラム原子に対して単体に換算して0.0001〜
0.5グラム原子の範囲内で適宜選択される。 炭化水素溶媒としては、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
アルカン類、クメン、ブチルベンゼン、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、メチルナフタレン、ジ
メチルナフタレン、ジエチルナフタレン、プロピ
ルナフタレン、ジプロピルナフタレン、トリプロ
ピルナフタレン等のアルキルナフタレン類、ジフ
エニルメタン、トリフエニルメタン、ジトリルメ
タン、ベンジルトルエン、ジベンジルトルエン、
ジベンジルキシレン等のアリールメタン類が挙げ
られる。これらの炭化水素溶媒は、原料である珪
素１ｇに対し１ml〜10の範囲で使用される。 本発明方法において、原料として使用される金
属珪素は必ずしも純粋である必要はなく、通常
は、80〜99％の純度のものが使用される。また、
反応が固液反応であるため、金属珪素は微細であ
る程好ましく、通常、平均粒度200μ以下、好ま
しくは、100μ以下に粉末化したものが使用され
る。 本発明方法におけるもう一方の原料であるアル
コールとしては、炭素原子数１〜10の脂肪族アル
コールが使用される。具体的には、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、２−エ
チルヘキサノール、ｎ−オクタノールなどが挙げ
られる。これらのアルコールの使用量は、金属珪
素１グラム原子に対して、通常、0.01〜100モル
の範囲内で適宜選択される。 本発明方法を実施するには、炭化水素溶媒、銅
触媒、金属珪素粉末およびアルコールを密閉型反
応容器に仕込み、100〜300℃、好ましくは150〜
250℃に加熱すればよい。反応時における圧力は、
当該反応温度におけるアルコールおよび炭化水素
の蒸気圧に、反応により発生する水素ガスの圧力
が加わつた値になるが、発生する水素ガスを適当
にパージすることにより、低圧力で反応を行なう
こともできる。また、金属珪素粉末および銅触媒
を炭化水素溶媒中に十分に分散させ、原料中に含
まれる反応に不適な酸素あるいは水分を除去する
ために、アルコールを仕込んで反応を開始するに
先立つて、窒素などの不活性なガスを流通させな
がら100〜300℃、かつ炭化水素溶媒の沸点以下に
0.5〜５時間加熱処理しておくことが好ましい。 次に本発明を実施例により更に具体的に説明す
る。 実施例 １ ハード型アルキルベンゼン10ml、金属珪素粉末
（純度98％、平均粒度350メツシユ）５ｇおよび塩
化第一銅0.25ｇをフラスコに仕込み、窒素ガス流
通下に撹拌しながら200℃で４時間加熱を行ない、
珪素分散液を得た。 上記珪素分散液9.6ｇおよびメタノール4.05ｇ
をSUS−316製100ml容小型圧力容器に仕込み、
圧力容器を200℃の油浴中で振盪しながら、３時
間反応を行なつた。反応終了時点で28Kg／cm2Ｇで
あつた容器内の圧力は、容器を室温まで冷却する
と18Kg／cm2Ｇに低下した。反応容器内のガスをパ
ージしたのち、生成液を分析したところ、メタノ
ールは検出されず、また、生成物はテトラメトキ
シシランのみであつた。 上記の反応容器にメタノール4.05ｇを添加して
再度同一条件で反応を行ない、合計４回反応を行
なつた。その結果、得られた生成物はテトラメト
キシシラン14.1ｇのみであつた。仕込んだ金属珪
素に対する収率は85％であつた。 実施例 ２ 実施例１と同様の操作で珪素分散液7.4ｇを調
製し、これをエタノール4.08ｇとともに実施例１
で使用したものと同じ反応器に仕込み、実施例１
と同一条件で反応を行なつた。 その結果、得られた生成物はテトラエトキシシ
ランのみであり、生成量は3.7ｇであつた。仕込
み珪素に対する収率は19％であつた。 比較例 実施例１と同様の条件で珪素分散液をつくり、
これを、アルコール導入管、撹拌器および生成物
留出管を有する100c.c.フラスコに仕込み、留出管
出口には冷却管を付し、留出してくる生成メトキ
シシランおよび未反応メチルアルコールを補集で
きるようにした。 次にフラスコを加温し、浴温が200℃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。メタノールの導入速度は５c.c.／時で一定にし
た。 導入開始後、1.5時間、2.5時間後のメトキシシ
ランの生成速度および生成物比を表に示す。 【表】
て高選択率でテトラアルコキシシランを製造する
方法に関するものである。 テトラアルコキシシランは、亜鉛系塗料の主成
分としてあるいは鋳物用バインダーとしてテトラ
エトキシシランが用いられ、光学用繊維の原料と
してテトラメトキシシランが用いられるなど工業
的に有用な化合物であるが、従来テトラアルコキ
シシランを収率よく製造する方法が知られていな
い。たとえば、四塩化珪素とアルコールを反応さ
せる方法では、アルコキシ化が完全には進行しな
いことと副生する塩化水素が触媒的に働いてシロ
キサン結合を有する縮合生成物が副生することの
ためテトラアルコキシシランの収率は低い。ま
た、金属珪素とアルコールを気相で反応させる方
法も知られているが、450℃以上の高温を要し、
かつテトラアルコキシシランの収率が低いため
に、工業的に魅力のある方法とは言い難い。 本発明者らは、工業的に有利にテトラアルコキ
シシランを製造する方法について鋭意検討した結
果、液相での鋼触媒による金属珪素とアルコール
の反応を密閉系で行なうことにより、高選択率で
テトラアルコキシシランが得られることを見い出
し、本発明に到達したものである。 以下に本発明を詳細に説明する。 本発明において、銅触媒は塩化第一銅が用いら
れる。これらの銅触媒の使用量は、原料である珪
素１グラム原子に対して単体に換算して0.0001〜
0.5グラム原子の範囲内で適宜選択される。 炭化水素溶媒としては、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
アルカン類、クメン、ブチルベンゼン、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、メチルナフタレン、ジ
メチルナフタレン、ジエチルナフタレン、プロピ
ルナフタレン、ジプロピルナフタレン、トリプロ
ピルナフタレン等のアルキルナフタレン類、ジフ
エニルメタン、トリフエニルメタン、ジトリルメ
タン、ベンジルトルエン、ジベンジルトルエン、
ジベンジルキシレン等のアリールメタン類が挙げ
られる。これらの炭化水素溶媒は、原料である珪
素１ｇに対し１ml〜10の範囲で使用される。 本発明方法において、原料として使用される金
属珪素は必ずしも純粋である必要はなく、通常
は、80〜99％の純度のものが使用される。また、
反応が固液反応であるため、金属珪素は微細であ
る程好ましく、通常、平均粒度200μ以下、好ま
しくは、100μ以下に粉末化したものが使用され
る。 本発明方法におけるもう一方の原料であるアル
コールとしては、炭素原子数１〜10の脂肪族アル
コールが使用される。具体的には、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、２−エ
チルヘキサノール、ｎ−オクタノールなどが挙げ
られる。これらのアルコールの使用量は、金属珪
素１グラム原子に対して、通常、0.01〜100モル
の範囲内で適宜選択される。 本発明方法を実施するには、炭化水素溶媒、銅
触媒、金属珪素粉末およびアルコールを密閉型反
応容器に仕込み、100〜300℃、好ましくは150〜
250℃に加熱すればよい。反応時における圧力は、
当該反応温度におけるアルコールおよび炭化水素
の蒸気圧に、反応により発生する水素ガスの圧力
が加わつた値になるが、発生する水素ガスを適当
にパージすることにより、低圧力で反応を行なう
こともできる。また、金属珪素粉末および銅触媒
を炭化水素溶媒中に十分に分散させ、原料中に含
まれる反応に不適な酸素あるいは水分を除去する
ために、アルコールを仕込んで反応を開始するに
先立つて、窒素などの不活性なガスを流通させな
がら100〜300℃、かつ炭化水素溶媒の沸点以下に
0.5〜５時間加熱処理しておくことが好ましい。 次に本発明を実施例により更に具体的に説明す
る。 実施例 １ ハード型アルキルベンゼン10ml、金属珪素粉末
（純度98％、平均粒度350メツシユ）５ｇおよび塩
化第一銅0.25ｇをフラスコに仕込み、窒素ガス流
通下に撹拌しながら200℃で４時間加熱を行ない、
珪素分散液を得た。 上記珪素分散液9.6ｇおよびメタノール4.05ｇ
をSUS−316製100ml容小型圧力容器に仕込み、
圧力容器を200℃の油浴中で振盪しながら、３時
間反応を行なつた。反応終了時点で28Kg／cm2Ｇで
あつた容器内の圧力は、容器を室温まで冷却する
と18Kg／cm2Ｇに低下した。反応容器内のガスをパ
ージしたのち、生成液を分析したところ、メタノ
ールは検出されず、また、生成物はテトラメトキ
シシランのみであつた。 上記の反応容器にメタノール4.05ｇを添加して
再度同一条件で反応を行ない、合計４回反応を行
なつた。その結果、得られた生成物はテトラメト
キシシラン14.1ｇのみであつた。仕込んだ金属珪
素に対する収率は85％であつた。 実施例 ２ 実施例１と同様の操作で珪素分散液7.4ｇを調
製し、これをエタノール4.08ｇとともに実施例１
で使用したものと同じ反応器に仕込み、実施例１
と同一条件で反応を行なつた。 その結果、得られた生成物はテトラエトキシシ
ランのみであり、生成量は3.7ｇであつた。仕込
み珪素に対する収率は19％であつた。 比較例 実施例１と同様の条件で珪素分散液をつくり、
これを、アルコール導入管、撹拌器および生成物
留出管を有する100c.c.フラスコに仕込み、留出管
出口には冷却管を付し、留出してくる生成メトキ
シシランおよび未反応メチルアルコールを補集で
きるようにした。 次にフラスコを加温し、浴温が200℃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。メタノールの導入速度は５c.c.／時で一定にし
た。 導入開始後、1.5時間、2.5時間後のメトキシシ
ランの生成速度および生成物比を表に示す。 【表】
Claims (1)
- １ 塩化第一銅触媒の存在下、炭化水素溶媒中で
金属珪素粉末を炭素数１〜10の脂肪族アルコール
と密閉反応帯域中で、温度100〜300℃、生成圧力
下で反応させることを特徴とするテトラアルコキ
シシランの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9223579A JPS5616492A (en) | 1979-07-20 | 1979-07-20 | Preparation of tetraalkoxysilane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9223579A JPS5616492A (en) | 1979-07-20 | 1979-07-20 | Preparation of tetraalkoxysilane |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5616492A JPS5616492A (en) | 1981-02-17 |
| JPS633870B2 true JPS633870B2 (ja) | 1988-01-26 |
Family
ID=14048765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9223579A Granted JPS5616492A (en) | 1979-07-20 | 1979-07-20 | Preparation of tetraalkoxysilane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5616492A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4487949A (en) * | 1983-11-22 | 1984-12-11 | Union Carbide Corporation | Process for the preparation of alkyl silicates |
| JPS62286992A (ja) * | 1986-06-03 | 1987-12-12 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | アルコキシシラン類の製法 |
| US4727173A (en) * | 1987-03-31 | 1988-02-23 | Union Carbide Corporation | Process for producing trialkoxysilanes from the reaction of silicon metal and alcohol |
| US4761492A (en) * | 1987-09-28 | 1988-08-02 | Union Carbide Corporation | Process for recovering trimethoxysilane from a trimethoxysilane and methanol mixture |
| US4762939A (en) * | 1987-09-30 | 1988-08-09 | Union Carbide Corporation | Process for trialkoxysilane/tetraalkoxysilane mixtures from silicon metal and alcohol |
| KR19990085368A (ko) * | 1998-05-16 | 1999-12-06 | 이종학 | 테트라알콕시실란의 제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5034538A (ja) * | 1973-07-27 | 1975-04-02 |
-
1979
- 1979-07-20 JP JP9223579A patent/JPS5616492A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5034538A (ja) * | 1973-07-27 | 1975-04-02 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5616492A (en) | 1981-02-17 |
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