JPWO2011132621A1 - Catalyst for disproportionation reaction of hydrohalogenated silane and method for producing monosilane using the same - Google Patents

Catalyst for disproportionation reaction of hydrohalogenated silane and method for producing monosilane using the same Download PDF

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卓 立山
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Abstract

モノシランの生産効率の高い水素化ハロゲン化シランの不均化反応用の液体触媒の提供を目的とする。第3級脂肪族炭化水素置換アミンと、金属塩化物又はホスフィンオキシド化合物とを含んでなる、水素化ハロゲン化シランの不均化反応用の液体触媒が提供される。また、上記の液体触媒の存在下で、水素化ハロゲン化シランを不均化反応させることを含むモノシランの製造方法も提供される。An object of the present invention is to provide a liquid catalyst for the disproportionation reaction of a hydrogenated halogenated silane with high production efficiency of monosilane. There is provided a liquid catalyst for the disproportionation reaction of a hydrogenated halogenated silane comprising a tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine and a metal chloride or phosphine oxide compound. There is also provided a method for producing monosilane, which comprises a disproportionation reaction of a hydrohalogenated silane in the presence of the liquid catalyst.

Description

本発明は、水素化ハロゲン化シラン化合物の不均化反応用の触媒及びそれを用いたモノシランの製造方法に関する。   The present invention relates to a catalyst for disproportionation reaction of a hydrogenated halogenated silane compound and a method for producing monosilane using the same.

モノシランは高純度のシリコンエピタキシーや太陽電池のアモルファスシリコンなどの原料として、近年需要が増加している。   In recent years, the demand for monosilane is increasing as a raw material for high purity silicon epitaxy and amorphous silicon for solar cells.

モノシランの製造方法として種々の方法が知られているが、触媒の存在下でトリクロロシランをはじめとする水素化ハロゲン化シラン化合物を不均化反応させて製造する方法などがよく知られている。   Various methods for producing monosilane are known, and a method for producing a monohalogenated halogenated silane compound such as trichlorosilane in the presence of a catalyst is well known.

水素化ハロゲン化シランの不均化反応に用いられる触媒として、多くの化合物が知られている。例えば第4級アンモニウム塩や第4級ホスホニウム塩を液相均一系触媒として使用する方法、あるいは第3級アミン基または第4級アンモニウム基を有する陰イオン交換樹脂を固体不均一系触媒として使用する方法が知られている(特許文献1)。また、第3級脂肪族炭化水素置換アミンとその塩酸塩を液相均一系触媒として使用する方法も知られている(特許文献2)。
特公昭63―16328号公報 特公昭63―33422号公報
Many compounds are known as catalysts used in the disproportionation reaction of hydrogenated silane halides. For example, a method using a quaternary ammonium salt or a quaternary phosphonium salt as a liquid phase homogeneous catalyst, or an anion exchange resin having a tertiary amine group or a quaternary ammonium group as a solid heterogeneous catalyst. A method is known (Patent Document 1). A method of using a tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine and its hydrochloride as a liquid phase homogeneous catalyst is also known (Patent Document 2).
Japanese Patent Publication No. 63-16328 Japanese Patent Publication No. 63-33422

水素化ハロゲン化シランの不均化反応用の触媒及びそれを用いたモノシランの製造方法について、様々なものが知られていたが、モノシランの生産効率を更に向上させることのできる新たな触媒並びに製造方法の開発が望まれていた。   Various catalysts have been known for the disproportionation reaction of hydrohalogenated silanes and production methods of monosilanes using the same, and new catalysts and productions that can further improve the production efficiency of monosilanes. Development of a method was desired.

例えば、一般的な固体不均一系触媒を充填した固定床式の反応塔に、原料の水素化ハロゲン化シランを供給する従来の方法は、水素化ハロゲン化シランの不均化反応の平衡組成によってモノシラン転換率が決まるため、その転換率は従来10〜18%と必ずしも高くなく、所望の生産量を得るためには、大型の設備費を必要とする。また、陰イオン交換樹脂は最高使用温度が100℃と低く、十分な反応速度を得にくいという改善点もあった。   For example, the conventional method of supplying a raw material hydrogen halide silane to a fixed bed type reaction tower packed with a general solid heterogeneous catalyst is based on the equilibrium composition of the disproportionation reaction of the hydrogen halide silane. Since the monosilane conversion rate is determined, the conversion rate is not necessarily as high as 10 to 18% conventionally, and a large facility cost is required to obtain a desired production amount. In addition, the anion exchange resin has an improvement in that the maximum use temperature is as low as 100 ° C. and it is difficult to obtain a sufficient reaction rate.

他方、第4級アンモニウム塩や第4級ホスホニウム塩、第3級脂肪族炭化水素置換アミンとその塩酸塩を使用する従来の方法は、原料の水素化ハロゲン化シランを反応塔に供給し、その塔内で不均化反応と蒸留操作を一度に行うことで、塔頂からモノシラン、塔底から四塩化ケイ素と水素化ハロゲン化シランを含む触媒を取り出す、比較的効率的な製造方法である。   On the other hand, a conventional method using a quaternary ammonium salt, a quaternary phosphonium salt, a tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine and its hydrochloride supplies a raw material hydrogenated halosilane to a reaction tower, This is a relatively efficient production method in which a monosilane from the top of the tower and a catalyst containing silicon tetrachloride and a halogenated silane halide are taken out from the bottom of the tower by performing a disproportionation reaction and a distillation operation at once in the tower.

しかしながら、塩酸塩を使用した触媒においては、塩酸が離脱して水素が生成する副反応が生じ、モノシランの収率が低下する。また、第4級アンモニウム塩や第4級ホスホニウム塩を用いた場合も、原料のトリクロロシランから水素が発生する副反応が生じるため、モノシランの収率が低下する。更に、第4級アンモニウム塩や第4級ホスホニウム塩、第3級脂肪族炭化水素置換アミンとその塩酸塩は耐熱性が十分でないため、過剰な加熱で触媒が分解して失活し、円滑な連続運転が困難になるという改善点も有していた。   However, in a catalyst using hydrochloride, a side reaction in which hydrochloric acid is released and hydrogen is generated occurs, and the yield of monosilane is reduced. In addition, when a quaternary ammonium salt or a quaternary phosphonium salt is used, a side reaction in which hydrogen is generated from trichlorosilane as a raw material is generated, so that the yield of monosilane is lowered. Furthermore, since quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts, tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amines and hydrochlorides thereof are not sufficiently heat resistant, the catalyst is decomposed and deactivated by excessive heating, and smooth. There was also an improvement that continuous operation became difficult.

本発明は、水素化ハロゲン化シランの不均化反応によるモノシランの製造において、モノシランの生産効率を更に高めるためになされたものである。本発明者は、水素化ハロゲン化シランの不均化反応によるモノシランの製造における生産効率の向上という課題を解決するために鋭意検討した結果、第3級脂肪族炭化水素置換アミンと、金属塩化物又はホスフィンオキシド化合物とを含んでなる液体触媒を使用することで、モノシランの生産効率を向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present invention has been made to further increase the production efficiency of monosilane in the production of monosilane by the disproportionation reaction of a hydrogenated halogenated silane. As a result of intensive studies to solve the problem of improving production efficiency in the production of monosilane by disproportionation reaction of hydrogenated silane halides, the present inventors have found that a tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine, a metal chloride, Alternatively, the inventors have found that the production efficiency of monosilane can be improved by using a liquid catalyst comprising a phosphine oxide compound, and the present invention has been completed.

即ち、本発明によれば、第3級脂肪族炭化水素置換アミンと、金属塩化物又はホスフィンオキシド化合物とを含んでなる、水素化ハロゲン化シランの不均化反応用の液体触媒が提供される。   That is, according to the present invention, there is provided a liquid catalyst for the disproportionation reaction of a hydrohalogenated silane, comprising a tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine and a metal chloride or phosphine oxide compound. .

上記第3級脂肪族炭化水素置換アミンは、好ましくは、下記式(1):
式(1) R
〔上式中、R、R及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい炭素数2以上の脂肪族炭化水素基を示す〕
で示される構造を有する。
The tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine is preferably the following formula (1):
Formula (1) R 1 R 2 R 3 N
[In the above formula, R 1 , R 2 and R 3 each represent an aliphatic hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms, which may be the same or different.]
It has the structure shown by.

なお、上記金属塩化物は、好ましくは、塩化銅、塩化亜鉛及び塩化コバルトより選ばれる少なくとも1種以上である。   The metal chloride is preferably at least one selected from copper chloride, zinc chloride and cobalt chloride.

また、上記ホスフィンオキシド化合物は、好ましくは、下式(2):
式(2) RP=O
〔上式中、R、R及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい炭素数2以上の炭化水素基を示す〕
で示される構造を有する。
The phosphine oxide compound is preferably the following formula (2):
Formula (2) R 4 R 5 R 6 P═O
[In the above formula, R 4 , R 5 and R 6 each represent a hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms which may be the same or different.]
It has the structure shown by.

また、本発明によれば、金属塩化物を溶解する溶剤を更に含む上記の液体触媒が提供される。更に好ましくは、溶剤を含む液体触媒は、液相均一系である。   Moreover, according to this invention, said liquid catalyst which further contains the solvent which melt | dissolves a metal chloride is provided. More preferably, the liquid catalyst containing a solvent is a liquid phase homogeneous system.

なお、上記の溶剤を含む液体触媒は、好ましくは、触媒中の第3級脂肪族炭化水素置換アミン、金属塩化物、及び原料の水素化ハロゲン化シランの合計100体積%に対して、金属塩化物を溶解する溶剤を10〜60体積%含む。   The liquid catalyst containing the above-mentioned solvent is preferably a metal chloride with respect to a total volume of 100% by volume of the tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine, the metal chloride, and the raw hydrogen halide silane in the catalyst. 10-60 volume% of the solvent which melt | dissolves a thing is included.

また、金属塩化物を溶解する溶剤は、好ましくは、エチレングリコール系化合物及び尿素系化合物より選ばれる少なくとも1種以上からなる。   The solvent for dissolving the metal chloride is preferably composed of at least one selected from ethylene glycol compounds and urea compounds.

また、本発明によれば、上記の液体触媒の存在下で、水素化ハロゲン化シランを不均化反応させることを含むモノシランの製造方法が提供される。   Moreover, according to this invention, the manufacturing method of monosilane including carrying out the disproportionation reaction of hydrohalogenated silane in presence of said liquid catalyst is provided.

本発明の実施例及び比較例に用いる装置の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the apparatus used for the Example and comparative example of this invention.

発明の実施の形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

〔用語の説明〕 [Explanation of terms]

本明細書における「水素化ハロゲン化シラン」とは、珪素に結合した水素原子及びハロゲン原子を各々少なくとも一つ有するシラン化合物を意味する。水素化ハロゲン化シランの具体例としては、これに限定されるものではないが、トリクロロシラン、ジクロロシラン、モノクロロシラン、メチルジクロロシラン、メチルモノクロロシラン、ジメチルモノクロロシラン、フェニルモノクロロシラン、フェニルジクロロシラン、ジフェニルモノクロロシラン等が挙げられる。   As used herein, “hydrogenated halogenated silane” means a silane compound having at least one hydrogen atom and halogen atom bonded to silicon. Specific examples of the hydrogenated halogenated silane include, but are not limited to, trichlorosilane, dichlorosilane, monochlorosilane, methyldichlorosilane, methylmonochlorosilane, dimethylmonochlorosilane, phenylmonochlorosilane, phenyldichlorosilane, And diphenylmonochlorosilane.

本明細書における「ホスフィンオキシド化合物」とは、リンに結合した酸素原子を有する含リン化合物を意味する。ホスフィンオキシド化合物の具体例としては、これに限定されるものではないが、トリ−n−オクチルホスフィンオキシド、トリ−n−ブチルホスフィンオキシド、トリフェニルホスフィンオキシド、ブチルジフェニルホスフィンオキシド等が挙げられる。   In the present specification, the “phosphine oxide compound” means a phosphorus-containing compound having an oxygen atom bonded to phosphorus. Specific examples of the phosphine oxide compound include, but are not limited to, tri-n-octylphosphine oxide, tri-n-butylphosphine oxide, triphenylphosphine oxide, butyldiphenylphosphine oxide, and the like.

また、本明細書における「水素化ハロゲン化シランの不均化反応」とは、水素化ハロゲン化シランの二分子間で、水素とハロゲンを交換することにより、各々反応物質とは異なる化合物を生成させる反応を意味する。   In this specification, “disproportionation reaction of hydrogenated halogenated silane” refers to the formation of a compound different from each reactant by exchanging hydrogen and halogen between two molecules of hydrogenated halogenated silane. Reaction.

また、本明細書における(触媒の形態としての)「液体」とは、懸濁液または溶液(液相均一系)の状態であることを意味する。   In addition, the “liquid” (in the form of a catalyst) in the present specification means a state of a suspension or a solution (liquid phase homogeneous system).

また、本明細書における「を含む」には、「から主としてなる」、「から実質的になる」および「からなる」が含まれ、「から主としてなる」には「から実質的になる」および「からなる」が含まれ、「から実質的になる」には「からなる」が含まれるものとする。   Further, in the present specification, “including” includes “consisting mainly of”, “consisting essentially of” and “consisting of”, and “consisting mainly of” includes “consisting essentially of” and “Consisting of” is included, and “consisting essentially of” includes “consisting of”.

また、本明細書における「から主としてなる」には、これに限られるものではないが、言及している対象成分が全質量の70質量%以上、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、更により好ましくは98質量%以上、あるいは99質量%以上もしくは100%含有されることが含まれる。   In the present specification, “consisting mainly of” is not limited to this, but the target component mentioned is 70% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass of the total mass. % Or more, more preferably 95% by mass or more, still more preferably 98% by mass or more, or 99% by mass or more or 100%.

本明細書におけるそれぞれの数値範囲については、「〜」で示された上限値及び下限値をそれぞれ含むものとする。例えば、「A〜B」なる記載は、A以上でありB以下であることを意味する。   Each numerical range in the present specification includes an upper limit value and a lower limit value indicated by “to”. For example, the description “A to B” means A or more and B or less.

〔実施の形態〕
以下、本発明を実施するための形態を用いて、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限られるものではない。
Embodiment
Hereinafter, although the present invention is explained in detail using the form for carrying out the present invention, the present invention is not limited to this.

<触媒>
本発明のある形態は、第3級脂肪族炭化水素置換アミンと、金属塩化物又はホスフィンオキシド化合物とを含んでなる、水素化ハロゲン化シランの不均化反応用の液体触媒である。水素化ハロゲン化シランの不均化反応によるモノシランの製造において、この触媒を用いることにより、モノシランの生産効率を上昇させることができ、効率よく連続的なモノシランの製造を行うことができる。特に、金属塩化物は水素発生量の抑制効果が高いため、モノシランをより効率的に製造でき、ホスフィンオキシド化合物を含む触媒は耐熱性が高いため、高温下、高い反応速度で反応を進めることができる。さらに、この触媒は、液体であるため、反応速度が速く、効率的であるという特徴も有する。
<Catalyst>
One aspect of the present invention is a liquid catalyst for the disproportionation reaction of a hydrohalogenated silane comprising a tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine and a metal chloride or phosphine oxide compound. In the production of monosilane by the disproportionation reaction of a hydrogenated silane halide, the use of this catalyst can increase the production efficiency of monosilane and can produce a continuous monosilane efficiently. In particular, since metal chloride has a high effect of suppressing the amount of hydrogen generated, monosilane can be produced more efficiently, and a catalyst containing a phosphine oxide compound has high heat resistance, so that the reaction can proceed at a high reaction rate at high temperatures. it can. Furthermore, since this catalyst is a liquid, it has the characteristics that reaction rate is high and it is efficient.

モノシランの製造において本発明に係る液体触媒を用いる際の金属塩化物又はホスフィンオキシド化合物の添加量は、特に限定されるものではないが、第3級脂肪族炭化水素置換アミン100mol%に対して、5〜50mol%が好ましく、10〜40mol%がより好ましく、10〜30mol%が更に好ましい。5mol%以上では、より確実に触媒作用を奏すことができ、50mol%以下では副反応物の水素の発生をより効果的に抑えることができ、モノシランの生産効率を更に向上させることができる。   The amount of metal chloride or phosphine oxide compound added when using the liquid catalyst according to the present invention in the production of monosilane is not particularly limited, but is 100 mol% of a tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine, 5-50 mol% is preferable, 10-40 mol% is more preferable, and 10-30 mol% is still more preferable. When the amount is 5 mol% or more, the catalytic action can be achieved more reliably, and when the amount is 50 mol% or less, generation of hydrogen as a side reaction product can be more effectively suppressed, and the production efficiency of monosilane can be further improved.

また、モノシランの製造において本発明に係る液体触媒を用いる際の第3級脂肪族炭化水素置換アミンと金属塩化物又はホスフィンオキシド化合物との合計の添加量は、特に限定されるものではないが、原料の水素化ハロゲン化シラン100mol%に対して、5〜100mol%が好ましい。この範囲で混合することで、最も効率的にモノシランを製造することができる。   Further, the total addition amount of the tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine and the metal chloride or phosphine oxide compound when using the liquid catalyst according to the present invention in the production of monosilane is not particularly limited, 5-100 mol% is preferable with respect to 100 mol% of hydrogenated halogenated silanes of a raw material. By mixing in this range, monosilane can be most efficiently produced.

本形態において用いられる第3級脂肪族炭化水素置換アミンは、好ましくは、下記式(1):
式(1) R
〔上式中、R、R及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい炭素数2以上の脂肪族炭化水素基を示す〕
で示される構造を有する。このような第3級脂肪族炭化水素置換アミンは、第3級アミンが触媒の一部としてより確実に機能することで、不均化反応をより円滑に進行させることができる。
The tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine used in this embodiment is preferably the following formula (1):
Formula (1) R 1 R 2 R 3 N
[In the above formula, R 1 , R 2 and R 3 each represent an aliphatic hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms, which may be the same or different.]
It has the structure shown by. Such a tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine allows the disproportionation reaction to proceed more smoothly because the tertiary amine functions more reliably as part of the catalyst.

上記実施形態において、脂肪族炭化水素基の各炭素数は2以上が好ましく、6〜15がより好ましい。脂肪族炭化水素基の炭素数が2以上であれば、触媒が水素化ハロゲン化シランと接触した際に固形物になりにくく、反応塔の段や充填物などの閉塞により円滑な連続運転ができなくなることを防ぐことができる。また、炭素数が15以下であれば、触媒の粘度が低くなり、より容易に、円滑な連続運転が可能となる。このような脂肪族炭化水素基の具体例としては、これに限定されるものではないが、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ブチルアミン等が挙げられる。   In the said embodiment, 2 or more are preferable and, as for each carbon number of an aliphatic hydrocarbon group, 6-15 are more preferable. If the aliphatic hydrocarbon group has 2 or more carbon atoms, it is difficult for the catalyst to become a solid when it comes into contact with the hydrohalogenated silane, and smooth continuous operation can be achieved by blocking the reactor column or packing. It can be prevented from disappearing. Further, when the number of carbon atoms is 15 or less, the viscosity of the catalyst becomes low, and a smooth continuous operation can be performed more easily. Specific examples of such an aliphatic hydrocarbon group include, but are not limited to, tri-n-octylamine and tri-n-butylamine.

また、本形態において用いられる金属塩化物は、第3級脂肪族炭化水素置換アミンと混合して触媒活性を持つ金属塩化物であれば特に限定されるものではないが、例えば、下記式(3):
式(3) MCl
〔上式中、Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、典型金属等を示し、nは1以上の整数を表す〕
で示される構造を有するものが挙げられる。
Further, the metal chloride used in the present embodiment is not particularly limited as long as it is a metal chloride having a catalytic activity mixed with a tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine. ):
Formula (3) MCl n
[In the above formula, M represents an alkali metal, alkaline earth metal, transition metal, typical metal, etc., and n represents an integer of 1 or more.]
The thing which has a structure shown by these is mentioned.

上記実施形態において、金属Mの例としては、これに限定されるものではないが、Li、Na、K、Cs等(アルカリ金属)、Ca等(アルカリ土類金属)、Cu、Co、Fe、Ni等(遷移金属)、Al、Zn等(典型金属)が挙げられる。   In the above embodiment, examples of the metal M include, but are not limited to, Li, Na, K, Cs and the like (alkali metal), Ca and the like (alkaline earth metal), Cu, Co, Fe, Ni etc. (transition metal), Al, Zn etc. (typical metal) are mentioned.

また、本発明のある実施形態は、金属塩化物が、塩化銅(II)、塩化亜鉛(II)及び塩化コバルト(II)より選ばれる少なくとも1種以上である上記の液体触媒である。   Moreover, one embodiment of the present invention is the above liquid catalyst, wherein the metal chloride is at least one selected from copper (II) chloride, zinc (II) chloride and cobalt (II) chloride.

また、本形態において用いられるホスフィンオキシド化合物は、好ましくは、下記式(2):
式(2) RP=O
〔上式中、R、R及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい炭素数2以上の炭化水素基を示す〕
で示される構造を有する。
The phosphine oxide compound used in this embodiment is preferably the following formula (2):
Formula (2) R 4 R 5 R 6 P═O
[In the above formula, R 4 , R 5 and R 6 each represent a hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms which may be the same or different.]
It has the structure shown by.

上記実施形態において、炭化水素基は、脂肪族炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基の何れであってもよい。また、炭化水素基の各炭素数は2以上が好ましく、6〜15がより好ましい。炭化水素基の炭素数が2以上であれば、触媒が水素化ハロゲン化シランと接触した際に固形物になりにくく、反応塔の段や充填物などの閉塞により円滑な連続運転ができなくなることを防ぐことができる。また、炭素数が15以下であれば、融点が低くなることで反応器内の低温部分で析出が生じにくくなるため、段等を閉塞させにくくなり、より容易に、円滑な連続運転が可能となる。このようなホスフィンオキシド化合物の具体例としては、これに限定されるものではないが、トリ−n−オクチルホスフィンオキシド、トリ−n−ブチルホスフィンオキシド、トリフェニルホスフィンオキシド、ブチルジフェニルホスフィンオキシド等が挙げられる。   In the above embodiment, the hydrocarbon group may be either an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. Moreover, 2 or more are preferable and, as for each carbon number of a hydrocarbon group, 6-15 are more preferable. If the hydrocarbon group has 2 or more carbon atoms, it is difficult for the catalyst to become a solid when it comes into contact with the hydrohalogenated silane, and smooth continuous operation cannot be performed due to blockage of the column or packing of the reaction tower. Can be prevented. Further, if the number of carbon atoms is 15 or less, since the melting point becomes low, it becomes difficult for precipitation to occur in the low temperature part in the reactor, so that it becomes difficult to block the stage and the like, and a smooth continuous operation can be performed more easily. Become. Specific examples of such phosphine oxide compounds include, but are not limited to, tri-n-octylphosphine oxide, tri-n-butylphosphine oxide, triphenylphosphine oxide, butyldiphenylphosphine oxide, and the like. It is done.

また、本発明のある形態は、金属塩化物を溶解する溶剤を更に含み、液相均一系の形態である上述したいずれかの液体触媒である。第3級脂肪族炭化水素置換アミンと金属塩化物とを含んでなる触媒は、多くの場合懸濁状であるが、この懸濁状の触媒に金属塩化物を溶解する溶剤を追加することで、液相均一系にした触媒も好適に使用することができる。このような液体触媒を用いることで、より効率的にモノシランを製造することができる。金属塩化物を溶解する溶剤は、金属塩化物を溶解し、本発明の効果を損なわない物質であれば特に限定されるものではないが、エチレングリコール系化合物もしくは尿素系化合物が好ましい。   In addition, an embodiment of the present invention is any one of the liquid catalysts described above that further includes a solvent for dissolving the metal chloride and is in the form of a liquid phase homogeneous system. In many cases, a catalyst comprising a tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine and a metal chloride is in a suspended state. By adding a solvent for dissolving the metal chloride to the suspended catalyst, a catalyst is added. Further, a catalyst having a liquid phase homogeneous system can also be suitably used. By using such a liquid catalyst, monosilane can be produced more efficiently. The solvent for dissolving the metal chloride is not particularly limited as long as it dissolves the metal chloride and does not impair the effects of the present invention, but an ethylene glycol compound or a urea compound is preferable.

エチレングリコール系化合物は、エチレングリコールの繰り返し単位を含む化合物であり、これに限定されるものではないが、例えば、下記式(4):
式(4) R−(O−CHCH−O−R
〔上式中、Rは、それぞれ同一でも異なっていてもよい脂肪族炭化水素基または水素を示し、pは1以上の整数を示す〕
で表される化合物が挙げられる。
The ethylene glycol-based compound is a compound containing a repeating unit of ethylene glycol, and is not limited thereto. For example, the following formula (4):
Equation (4) R 7 - (O -CH 2 CH 2) p -O-R 7
[In the above formula, R 7 represents an aliphatic hydrocarbon group or hydrogen which may be the same or different, and p represents an integer of 1 or more.]
The compound represented by these is mentioned.

ここで、pは2以上が好ましく、2〜4がより好ましい。pが2以上であれば、繰り返し単位が複数となり、第3級脂肪族炭化水素アミンと均一に相溶し易くなる。また、pが4以下であれば、溶液の粘度が低くなり、反応器内の充填物の閉塞により円滑な連続運転ができなくなる可能性を低減させることができる。   Here, p is preferably 2 or more, more preferably 2-4. When p is 2 or more, the repeating unit is plural, and it is easy to be compatible with the tertiary aliphatic hydrocarbon amine uniformly. Moreover, if p is 4 or less, the viscosity of a solution will become low and possibility that a smooth continuous operation will become impossible by obstruction | occlusion of the packing in a reactor can be reduced.

また、Rは炭素数2以上の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数4〜6の脂肪族炭化水素基がより好ましい。Rが炭素数2あるいは4以上の脂肪族炭化水素基の場合、第3級脂肪族炭化水素アミンと均一に相溶し易くなる。炭素数が6以下であれば、溶剤単価を低下させることができる。Rの具体例としては、これに限定されるものではないが、エチル基、ブチル基等が挙げられる。R 7 is preferably an aliphatic hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms, more preferably an aliphatic hydrocarbon group having 4 to 6 carbon atoms. When R 7 is an aliphatic hydrocarbon group having 2 or 4 carbon atoms, it is easy to be compatible with a tertiary aliphatic hydrocarbon amine uniformly. If the number of carbon atoms is 6 or less, the solvent unit price can be reduced. Specific examples of R 7 include, but are not limited to, an ethyl group and a butyl group.

尿素系化合物としては、これに限定されるものではないが、例えば、下記式(5):
式(5) (R−N−C(=O)−N−(R
〔上式中、Rは、それぞれ同一でも異なっていてもよい脂肪族炭化水素基を示す〕
で表される化合物が挙げられる。
Examples of urea compounds include, but are not limited to, the following formula (5):
Equation (5) (R 8) 2 -N-C (= O) -N- (R 8) 2
[Wherein R 8 represents an aliphatic hydrocarbon group which may be the same or different from each other]
The compound represented by these is mentioned.

ここで、Rは炭素数2〜4の脂肪族炭化水素基が好ましい。炭素数が4以下であれば、溶剤単価を低下させることができる。Rの具体例としては、これに限定されるものではないが、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。Here, R 8 is preferably an aliphatic hydrocarbon group having 2 to 4 carbon atoms. If the number of carbon atoms is 4 or less, the solvent unit price can be reduced. Specific examples of R 8 include, but are not limited to, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group.

モノシランの製造において上記形態の液体触媒を用いる際の溶剤の添加量は、特に限定されるものではないが、原料の水素化ハロゲン化シランの添加量と触媒成分(第3級脂肪族炭化水素置換アミン+金属塩化物)の添加量との合計100体積%に対し、10〜60体積%が好ましく、15〜50体積%がより好ましい。溶剤添加量が10体積%以上であれば、金属塩化物が反応器内で析出することが少なくなる。また、溶剤添加量が60体積%以下であれば、蒸留操作における水素化ハロゲン化シランと溶剤との分離をより容易に行うことができ、安定した連続運転を行うことができる。更に、触媒の濃度を適度に濃い状態に保つことで、水素化ハロゲン化シランからモノシランへの転換率を良好に保つこともできる。   The amount of the solvent added when using the liquid catalyst of the above-mentioned form in the production of monosilane is not particularly limited, but the amount of the raw material hydrogenated silane halide added and the catalyst component (tertiary aliphatic hydrocarbon substitution) 10-60 volume% is preferable with respect to a total of 100 volume% with the addition amount of (amine + metal chloride), and 15-50 volume% is more preferable. When the amount of the solvent added is 10% by volume or more, the metal chloride is less likely to precipitate in the reactor. Further, when the amount of the solvent added is 60% by volume or less, the hydrogenated silane halide and the solvent can be more easily separated in the distillation operation, and a stable continuous operation can be performed. Furthermore, by maintaining the concentration of the catalyst in a moderately high state, the conversion rate from the hydrohalogenated silane to the monosilane can be kept good.

<製造方法>
本発明のある形態は、上述したいずれかの液体触媒の存在下で、水素化ハロゲン化シランを不均化反応させることを含むモノシランの製造方法である。
<Manufacturing method>
One embodiment of the present invention is a method for producing monosilane, which comprises a disproportionation reaction of a halogenated silane hydride in the presence of any of the liquid catalysts described above.

モノシランの製造方法においては、例えば、触媒とトリクロロシラン、ジクロロシラン、モノクロロシランを接触させると、次の(1)、(2)、(3)の不均化反応式に従って、ジクロロシラン、モノクロロシラン及びモノシランが生成する。
2SiHCl ⇔ SiHCl+SiCl (1)
2SiHCl ⇔ SiHCl+SiHCl (2)
2SiHCl ⇔ SiH+SiHCl (3)
In the method for producing monosilane, for example, when a catalyst is brought into contact with trichlorosilane, dichlorosilane, or monochlorosilane, dichlorosilane or monochlorosilane is obtained according to the following disproportionation reaction formulas (1), (2), and (3). And monosilane is formed.
2SiHCl 3 SiSiH 2 Cl 2 + SiCl 4 (1)
2SiH 2 Cl 2 Si SiH 3 Cl + SiHCl 3 (2)
2SiH 3 Cl Si SiH 4 + SiH 2 Cl 2 (3)

上記(1)、(2)、(3)は平衡反応であるので、反応時間を長くとったとしても最終生成物であるモノシランが100%生成することはなく、生成物中にモノシラン、モノクロロシラン、ジクロロシラン、トリクロロシラン及び四塩化ケイ素の混在した状態になる。この生成した混合物からモノシランを分離し、残りを反応器に戻すことにより、より収率よくモノシランを得ることができる。   Since the above (1), (2), and (3) are equilibrium reactions, even if the reaction time is increased, the final product, monosilane, does not form 100%, and the product contains monosilane, monochlorosilane. , Dichlorosilane, trichlorosilane and silicon tetrachloride are mixed. Monosilane can be obtained in a higher yield by separating monosilane from the resulting mixture and returning the remainder to the reactor.

上記形態における原料としての水素化ハロゲン化シランは、下記式(6):
式(6) SiH4−m
〔上式中、Xはハロゲンを表し、mは1〜3の整数を示す〕
で示される。
The hydrogenated halogenated silane as a raw material in the above-described form is represented by the following formula (6):
Equation (6) SiH m X 4- m
[In the above formula, X represents halogen, and m represents an integer of 1 to 3.]
Indicated by

ここで、ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素又はヨウ素が好ましく、塩素が更に好ましい。水素化クロロシランとしては、トリクロロシラン、ジクロロシラン及びモノクロロシランから選ばれる一種以上を使用することが好ましく、トリクロロシランを使用することが特に好ましい。トリクロロシランは、ジクロロシラン、モノクロロシラン等に比べ、商業的に入手が容易で、比較的安価であるため、工業的なモノシランの製造において有用である。   Here, the halogen is preferably fluorine, chlorine, bromine or iodine, more preferably chlorine. As the hydrogenated chlorosilane, it is preferable to use one or more selected from trichlorosilane, dichlorosilane, and monochlorosilane, and it is particularly preferable to use trichlorosilane. Trichlorosilane is useful in industrial monosilane production because it is easily commercially available and relatively inexpensive compared to dichlorosilane, monochlorosilane, and the like.

上記形態に係る不均化反応は、原料の水素化ハロゲン化シランと液体触媒とを混合した懸濁状態の不均一系反応あるいは液相均一系反応であり、バッチ式又は連続式の何れであってもよい。   The disproportionation reaction according to the above embodiment is a suspension heterogeneous reaction or liquid phase homogeneous reaction in which a raw material hydrogen halide silane and a liquid catalyst are mixed, and is either a batch type or a continuous type. May be.

上記形態に係る製造方法において、水素化ハロゲン化シランを原料とし、上述の金属塩化物を含む液体触媒を接触させて不均化反応を行う際の反応器の内部温度は、60〜120℃に保持することが好ましい。内部温度を60℃以上に保持することにより、触媒が析出することを防ぐことができる。また、内部温度を120℃以下に保持することにより、触媒が分解して失活することを防ぐことができる。
また、その際の反応器の内部圧力は、反応器の内部温度によるが、上記の温度範囲内において、150〜260kPaGに調節することが好ましい。
In the production method according to the above aspect, the internal temperature of the reactor when the disproportionation reaction is carried out by using a hydrohalogenated silane as a raw material and contacting the liquid catalyst containing the above metal chloride is 60 to 120 ° C. It is preferable to hold. By keeping the internal temperature at 60 ° C. or higher, it is possible to prevent the catalyst from being deposited. Further, by keeping the internal temperature at 120 ° C. or lower, it is possible to prevent the catalyst from being decomposed and deactivated.
Moreover, although the internal pressure of the reactor at that time depends on the internal temperature of the reactor, it is preferably adjusted to 150 to 260 kPaG within the above temperature range.

上記形態に係る製造方法において、水素化ハロゲン化シランを原料とし、上述のホスフィンオキシド化合物を含む液体触媒を接触させて不均化反応を行う際の反応器の内部温度は、60〜200℃に保持することが好ましく、150〜200℃に保持することがより好ましい。内部温度を60℃以上に保持することにより、触媒が析出することを防ぐことができる。また、内部温度を200℃以下に保持することにより、触媒が分解して失活することを防ぐことができる。さらに、内部温度を150℃〜200℃に保持した場合、反応速度が増加して、より効率的なモノシラン製造が可能となる。
また、その際の反応器の内部圧力は、反応器の内部温度によるが、上記の温度範囲内において、150〜1350kPaG、あるいは650〜1350kPaGに調節することが好ましい。
In the production method according to the above aspect, the internal temperature of the reactor when the disproportionation reaction is performed by bringing the liquid halogenated silane as a raw material into contact with the liquid catalyst containing the phosphine oxide compound described above is 60 to 200 ° C. It is preferable to hold | maintain, and it is more preferable to hold | maintain at 150-200 degreeC. By keeping the internal temperature at 60 ° C. or higher, it is possible to prevent the catalyst from being deposited. Further, by maintaining the internal temperature at 200 ° C. or lower, it is possible to prevent the catalyst from being decomposed and deactivated. Furthermore, when the internal temperature is maintained at 150 ° C. to 200 ° C., the reaction rate increases and more efficient monosilane production becomes possible.
Moreover, although the internal pressure of the reactor in that case depends on the internal temperature of the reactor, it is preferably adjusted to 150 to 1350 kPaG or 650 to 1350 kPaG within the above temperature range.

反応器の形状は、水素化ハロゲン化シランと触媒とが混合することができる形状であれば特に限定されるものではないが、モノシランを効率よく連続的に製造するためには蒸留塔形式が好ましい。
蒸留塔形式の反応塔としては、これに限定されるものではないが、例えば、シーブトレイまたはバブルキャップトレイ塔で仕切られた段塔、ラシヒリング又はボールリング等の充填物を充填した充填塔を好適に用いることができる。モノシランの生成は、不均化反応を通じた液相反応であるため、反応塔は液ホールドアップの大きい反応塔が好ましい。
The shape of the reactor is not particularly limited as long as the hydrogen halide silane and the catalyst can be mixed, but a distillation column format is preferable in order to produce monosilane efficiently and continuously. .
The distillation column type reaction column is not limited to this, but for example, a packed column packed with packings such as a plate column, Raschig ring or ball ring partitioned by a sieve tray or bubble cap tray column is suitable. Can be used. Since the production of monosilane is a liquid phase reaction through a disproportionation reaction, the reaction tower is preferably a reaction tower having a large liquid hold-up.

なお、上記態様により説明される触媒並びに製造方法等は、本発明を限定するものではなく、例示することを意図して開示されているものである。本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の記載により定められるものであり、当業者は、特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲において種々の設計的変更が可能である。   It should be noted that the catalyst and the production method described by the above embodiment are not intended to limit the present invention, but are disclosed for the purpose of illustration. The technical scope of the present invention is defined by the description of the claims, and those skilled in the art can make various design changes within the technical scope of the invention described in the claims.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定して解釈されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention should not be construed as being limited thereto.

〔比較実験1〕
実施例1
図1に示されるフローの装置を用いて実験した。反応塔1は、塔径100mm、塔高1200mmで10の段数を有するステンレス製蒸留塔で、各トレイにはシーブトレイを用いた。蒸発槽2にトリ−n−オクチルアミンを5.0kg、塩化亜鉛を0.48kg添加して、攪拌機で撹拌してトリ−n−オクチルアミン100mol%に対する塩化亜鉛量が25mol%の懸濁触媒を調製し、ジャケットの熱媒油を加熱して、100℃に保った。
[Comparative Experiment 1]
Example 1
Experiments were performed using the apparatus having the flow shown in FIG. The reaction tower 1 is a stainless steel distillation tower having a tower diameter of 100 mm, a tower height of 1200 mm, and 10 stages, and a sieve tray was used for each tray. Add 5.0 kg of tri-n-octylamine and 0.48 kg of zinc chloride to the evaporation tank 2 and stir with a stirrer to prepare a suspension catalyst having a zinc chloride amount of 25 mol% with respect to 100 mol% of tri-n-octylamine. The heating medium oil of the jacket was prepared and kept at 100 ° C.

反応塔1の頂部に設置された凝縮器3を−30℃のエチレングリコールで冷却した後、反応塔底部リボイラー4を電気ヒーターにより加熱し、反応塔1の下から3段目にトリクロロシランを2.0kg/時間の流量で原料導入管5から連続的に供給した。同時に触媒を循環させるポンプ6を駆動して、2.28kg/時間の流量で反応塔の下から10段目に循環した。   After the condenser 3 installed at the top of the reaction tower 1 is cooled with ethylene glycol at −30 ° C., the reboiler 4 at the bottom of the reaction tower is heated with an electric heater, and trichlorosilane is added to the third stage from the bottom of the reaction tower 1. It was continuously supplied from the raw material introduction pipe 5 at a flow rate of 0.0 kg / hour. At the same time, the pump 6 for circulating the catalyst was driven to circulate in the 10th stage from the bottom of the reaction tower at a flow rate of 2.28 kg / hour.

反応塔1の内部圧力は調節弁により調節しつつゲージ圧力で260kPaGに保った。また、底部リボイラー4の液面を一定に保つべく調節弁7により調節し、底部リボイラー4内の触媒を含んだ反応液を蒸発槽2に抜き取った。抜き取った反応液は不均化反応で生じたテトラクロロシランの沸点よりも高く、触媒や溶剤の沸点よりも低い温度で操作され、水素化ハロゲン化シランは蒸発し、触媒や溶剤はポンプ6により抜き取られ、連続的に反応塔の下から10段の場所に戻した。
反応塔の底部リボイラー4の温度を110℃に保持して10時間の連続運転を行ったところ、塔頂から低沸点ガスが取得された。凝縮器3を通過して得られるガスをガスクロマトグラフィーにより分析したところ、表1に記載する生成量のモノシランと水素が取得された。
The internal pressure of the reaction tower 1 was maintained at 260 kPaG with a gauge pressure while being adjusted by a control valve. Further, the liquid level of the bottom reboiler 4 was adjusted by the control valve 7 so as to keep the liquid level constant, and the reaction liquid containing the catalyst in the bottom reboiler 4 was extracted into the evaporation tank 2. The extracted reaction solution is operated at a temperature higher than the boiling point of tetrachlorosilane generated by the disproportionation reaction and lower than the boiling point of the catalyst or solvent, the hydrohalogenated silane evaporates, and the catalyst or solvent is extracted by the pump 6. Then, it was continuously returned to the 10th place from the bottom of the reaction tower.
When the temperature of the bottom reboiler 4 of the reaction tower was maintained at 110 ° C. and continuous operation was performed for 10 hours, a low boiling point gas was obtained from the top of the tower. When the gas obtained by passing through the condenser 3 was analyzed by gas chromatography, the production amounts of monosilane and hydrogen described in Table 1 were obtained.

実施例2
蒸発槽2に添加する金属塩化物を塩化コバルト0.46kgに変更して、トリ−n−オクチルアミン100mol%に対する塩化コバルト量が25mol%の懸濁触媒を調製し、2.45kg/時間の流量で循環した以外は、実施例1と同じ条件とした。
Example 2
The metal chloride added to the evaporation tank 2 was changed to 0.46 kg of cobalt chloride to prepare a suspension catalyst having a cobalt chloride content of 25 mol% with respect to 100 mol% of tri-n-octylamine, and a flow rate of 2.45 kg / hour. The conditions were the same as in Example 1 except that the sample was circulated in

実施例3
蒸発槽2に添加する第3級アミンをトリ−n−ブチルアミン2.64kgに、金属塩化物を塩化コバルト0.46kgに変更して、トリ−n−ブチルアミン100mol%に対する塩化コバルト量が25mol%の懸濁触媒を調製し、1.43kg/時間の流量で循環した以外は、実施例1と同じ条件とした。
Example 3
The tertiary amine added to the evaporation tank 2 is changed to 2.64 kg of tri-n-butylamine and the metal chloride is changed to 0.46 kg of cobalt chloride, and the amount of cobalt chloride with respect to 100 mol% of tri-n-butylamine is 25 mol%. The same conditions as in Example 1 were used except that a suspended catalyst was prepared and circulated at a flow rate of 1.43 kg / hour.

実施例4
蒸発槽2にトリ−n−オクチルアミンを15.0kg、塩化亜鉛を0.41kg添加して、トリ−n−オクチルアミン100mol%に対する塩化亜鉛量が7mol%の懸濁触媒を調製し、7.68kg/時間の流量で循環した以外は、実施例1と同じ条件とした。
Example 4
6. 15.0 kg of tri-n-octylamine and 0.41 kg of zinc chloride are added to the evaporation tank 2 to prepare a suspension catalyst having a zinc chloride amount of 7 mol% with respect to 100 mol% of tri-n-octylamine. The conditions were the same as in Example 1 except that circulation was performed at a flow rate of 68 kg / hour.

実施例5
蒸発槽2にトリ−n−オクチルアミンを5.0kg、塩化亜鉛を0.87kg添加して、トリ−n−オクチルアミン100mol%に対する塩化亜鉛量が45mol%の懸濁触媒を調製し、1.31kg/時間の流量で循環した以外は、実施例1と同じ条件とした。
Example 5
To the evaporation tank 2, 5.0 kg of tri-n-octylamine and 0.87 kg of zinc chloride were added to prepare a suspension catalyst having an amount of 45 mol% of zinc chloride with respect to 100 mol% of tri-n-octylamine. The conditions were the same as in Example 1 except that circulation was performed at a flow rate of 31 kg / hour.

実施例6
蒸発槽2に、トリ−n−オクチルアミン100mol%に対する塩化亜鉛量が25mol%の懸濁触媒を調製し、更に溶剤としてジエチレングリコールジブチルエーテル4.63kgを添加して、攪拌機で触媒液を撹拌して塩化亜鉛を完全に溶解させた。この液相均一系にした触媒を2.53kg/時間の流量で循環した以外は、実施例1と同じ条件とした。なお、原料のトリクロロシランと前記懸濁触媒との混合物100体積%に対する溶剤の添加量は30体積%である。
Example 6
A suspension catalyst having a zinc chloride amount of 25 mol% with respect to 100 mol% of tri-n-octylamine is prepared in the evaporation tank 2, and 4.63 kg of diethylene glycol dibutyl ether is added as a solvent, and the catalyst solution is stirred with a stirrer. Zinc chloride was completely dissolved. The conditions were the same as in Example 1 except that this liquid phase homogeneous catalyst was circulated at a flow rate of 2.53 kg / hour. In addition, the addition amount of the solvent with respect to 100 volume% of the mixture of the raw material trichlorosilane and the suspension catalyst is 30 volume%.

実施例7
蒸発槽2に、トリ−n−オクチルアミン100mol%に対する塩化亜鉛量が25mol%の懸濁触媒を調製し、更に溶剤としてジエチレングリコールジブチルエーテル9.40kgを添加して、攪拌機で触媒液を撹拌して塩化亜鉛を完全に溶解させた。この液相均一系にした触媒を5.07kg/時間の流量で循環した以外は、実施例1と同じ条件とした。なお、原料のトリクロロシランと前記懸濁触媒との混合物100体積%に対する溶剤の添加量は50体積%である。
Example 7
In the evaporation tank 2, a suspension catalyst having a zinc chloride amount of 25 mol% with respect to 100 mol% of tri-n-octylamine is prepared, and 9.40 kg of diethylene glycol dibutyl ether is added as a solvent, and the catalyst solution is stirred with a stirrer. Zinc chloride was completely dissolved. The conditions were the same as in Example 1 except that this liquid-phase homogeneous catalyst was circulated at a flow rate of 5.07 kg / hour. In addition, the addition amount of the solvent with respect to 100 volume% of the mixture of the raw material trichlorosilane and the said suspension catalyst is 50 volume%.

実施例8
蒸発槽2に、トリ−n−オクチルアミン100mol%に対する塩化亜鉛量が25mol%の懸濁触媒を調製し、更に溶剤としてジエチレングリコールジブチルエーテル17.10kgを添加して、攪拌機で触媒液を撹拌して塩化亜鉛を完全に溶解させた。この液相均一系にした触媒を8.16kg/時間の流量で循環した以外は、実施例1と同じ条件とした。なお、原料のトリクロロシランと前記懸濁触媒との混合物100体積%に対する溶剤の添加量は65体積%である。
Example 8
In the evaporation tank 2, a suspension catalyst having a zinc chloride amount of 25 mol% with respect to 100 mol% of tri-n-octylamine is prepared. Further, 17.10 kg of diethylene glycol dibutyl ether is added as a solvent, and the catalyst solution is stirred with a stirrer. Zinc chloride was completely dissolved. The conditions were the same as in Example 1, except that this liquid phase homogeneous catalyst was circulated at a flow rate of 8.16 kg / hour. In addition, the addition amount of the solvent with respect to 100 volume% of the mixture of the raw material trichlorosilane and the said suspension catalyst is 65 volume%.

実施例9
蒸発槽2に、トリ−n−オクチルアミン100mol%に対する塩化亜鉛量が25mol%の懸濁触媒を調製し、更に溶剤としてテトラエチレングリコール18.70kgを添加して、攪拌機で触媒液を撹拌して塩化亜鉛を完全に溶解させた。この液相均一系にした触媒を6.40kg/時間の流量で循環した以外は、実施例1と同じ条件とした。なお、原料のトリクロロシランと前記懸濁触媒との混合物100体積%に対する溶剤の添加量は50体積%である。
Example 9
A suspension catalyst having a zinc chloride amount of 25 mol% with respect to 100 mol% of tri-n-octylamine is prepared in the evaporation tank 2, and 18.70 kg of tetraethylene glycol is added as a solvent, and the catalyst solution is stirred with a stirrer. Zinc chloride was completely dissolved. The conditions were the same as in Example 1 except that this liquid phase homogeneous catalyst was circulated at a flow rate of 6.40 kg / hour. In addition, the addition amount of the solvent with respect to 100 volume% of the mixture of the raw material trichlorosilane and the said suspension catalyst is 50 volume%.

実施例10
蒸発槽2に、トリ−n−オクチルアミン100mol%に対する塩化亜鉛量が25mol%の懸濁触媒を調製し、更に溶剤としてテトラエチル尿素4.50kgを添加して、攪拌機で触媒液を撹拌して塩化亜鉛を完全に溶解させた。この液相均一系にした触媒を2.94kg/時間の流量で循環した以外は、実施例1と同じ条件とした。なお、原料のトリクロロシランと前記懸濁触媒との混合物100体積%に対する溶剤の添加量は30体積%である。
Example 10
In the evaporation tank 2, a suspension catalyst having a zinc chloride amount of 25 mol% with respect to 100 mol% of tri-n-octylamine is prepared. Further, 4.50 kg of tetraethylurea is added as a solvent, and the catalyst solution is stirred with a stirrer to be chlorinated. The zinc was completely dissolved. The conditions were the same as in Example 1 except that this liquid phase homogeneous catalyst was circulated at a flow rate of 2.94 kg / hour. In addition, the addition amount of the solvent with respect to 100 volume% of the mixture of the raw material trichlorosilane and the suspension catalyst is 30 volume%.

比較例1
蒸発槽2にトリ−n−オクチルアミンを2.5kg充填し、塩化水素ガスを1.77mol吹き込み、25mol%のトリ−n−オクチルアミン塩酸塩を含む液体触媒を調製した。この濃度を保つように塩化水素ガスを適宜補給しながら、この触媒を1.28kg/時間の流量で循環した以外は、実施例1と同じ条件にした。
Comparative Example 1
Evaporation tank 2 was charged with 2.5 kg of tri-n-octylamine, and 1.77 mol of hydrogen chloride gas was blown therein to prepare a liquid catalyst containing 25 mol% of tri-n-octylamine hydrochloride. The same conditions as in Example 1 were used except that the catalyst was circulated at a flow rate of 1.28 kg / hour while appropriately supplying hydrogen chloride gas so as to maintain this concentration.

比較例2
蒸発槽2に添加する触媒をテトラ−n−ブチルアンモニウムクロリド2.46kgに変更し、1.23kg/時間の流量で循環した以外は、実施例1と同じ条件とした。
Comparative Example 2
The same conditions as in Example 1 were used except that the catalyst added to the evaporation tank 2 was changed to 2.46 kg of tetra-n-butylammonium chloride and circulated at a flow rate of 1.23 kg / hour.

比較例3
蒸発槽2に添加する触媒をトリ−n−オクチルアミン3.12kgのみとし、1.56kg/時間の流量で循環した以外は、実施例1と同じ条件とした。
Comparative Example 3
The same conditions as in Example 1 were used except that the catalyst added to the evaporation tank 2 was only 3.12 kg of tri-n-octylamine and circulated at a flow rate of 1.56 kg / hour.

比較例4
蒸発槽2に、ジエチレングリコールジブチルエーテル1.32kgのみを添加し、0.66kg/時間の流量で循環した以外は、実施例4と同じ条件とした。なお、原料のトリクロロシラン100体積%に対するジエチレングリコールジブチルエーテルの添加量は50体積%である。
Comparative Example 4
The conditions were the same as in Example 4 except that only 1.32 kg of diethylene glycol dibutyl ether was added to the evaporation tank 2 and circulated at a flow rate of 0.66 kg / hour. In addition, the addition amount of diethylene glycol dibutyl ether with respect to 100 volume% of trichlorosilane of a raw material is 50 volume%.

Figure 2011132621
Figure 2011132621

本比較実験では、モノシランの生成量が一定になるように、触媒の循環流量を調節し、モノシランの生産効率を調べた。但し、本反応は連続的な接触反応であるため、触媒濃度が低い場合には、触媒とトリクロロシランとの接触が低下し、最終的に目標のモノシランの生成量(約0.75kg/時間)に到達しないこともある。
なお、第3級脂肪族炭化水素置換アミンを含まず、金属塩化物のみを触媒として含む触媒を用いた場合、本比較実験に係る反応装置では固体の系内循環ができない。参照として、バッチ形式で試験を行った場合には、反応が進行せず、モノシラン/水素ともに生成しなかった。
In this comparative experiment, the production efficiency of monosilane was examined by adjusting the circulation rate of the catalyst so that the amount of monosilane produced was constant. However, since this reaction is a continuous contact reaction, when the catalyst concentration is low, the contact between the catalyst and trichlorosilane decreases, and finally the target monosilane production amount (about 0.75 kg / hour) May not reach.
When a catalyst that does not contain a tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine and contains only a metal chloride as a catalyst is used, the reaction apparatus according to this comparative experiment cannot perform solid internal circulation. As a reference, when tested in batch format, the reaction did not proceed and neither monosilane / hydrogen was produced.

本発明の触媒を用いた実施例はいずれも、従来の触媒を用いた比較例に対し、水素/モノシラン比(モノシラン生成量に対する水素生成量の比率)が小さく、効率よくモノシランが製造されていることが分かる。
例えば、実施例1は、比較例1と等量のモノシランを生成するのに、水素の生成量は、約50%削減されており、より効率よくモノシランが生成されていることになる。
更に、実施例1に溶剤を30体積%添加し、液相均一系にした触媒を用いた実施例6では、約半分の触媒量(循環流量2.53kg/時間のうち、実質有効触媒成分は1.37kg/時間)で、実施例1(循環流量2.28kg/時間のすべてが有効触媒成分)と等量のモノシランが生成されており、更に効率よくモノシランが製造されていることになる。
In all of the examples using the catalyst of the present invention, the hydrogen / monosilane ratio (ratio of the amount of hydrogen production to the amount of monosilane production) is smaller than that of the comparative example using the conventional catalyst, and monosilane is produced efficiently. I understand that.
For example, although Example 1 produces the same amount of monosilane as Comparative Example 1, the amount of hydrogen produced is reduced by about 50%, and monosilane is produced more efficiently.
Furthermore, in Example 6 in which 30% by volume of the solvent was added to Example 1 and a liquid phase homogeneous catalyst was used, about half the catalyst amount (substantially effective catalyst component was 2.53 kg / hour of circulation flow rate). 1.37 kg / hour), the same amount of monosilane as Example 1 (the circulation flow rate of 2.28 kg / hour is all an effective catalyst component) is produced, and the monosilane is produced more efficiently.

〔比較実験2〕
実施例11
図1に示されるフローの装置を用いて実験した。反応塔1は、塔径100mm、塔高1200mmで10の段数を有するステンレス製蒸留塔で、各トレイにはシーブトレイを用いた。蒸発槽2にトリ−n−オクチルアミンを2.0kg、トリ−n−オクチルホスフィンオキシドを0.66kg添加して、攪拌機で撹拌してトリ−n−オクチルアミン100mol%に対するトリ−n−オクチルホスフィンオキシドの割合が30mol%の触媒を調製し、ジャケットの熱媒油を加熱して、100℃に保った。
[Comparison Experiment 2]
Example 11
Experiments were performed using the apparatus having the flow shown in FIG. The reaction tower 1 is a stainless steel distillation tower having a tower diameter of 100 mm, a tower height of 1200 mm, and 10 stages, and a sieve tray was used for each tray. Add 2.0 kg of tri-n-octylamine and 0.66 kg of tri-n-octylphosphine oxide to the evaporation tank 2 and stir with a stirrer to tri-n-octylphosphine with respect to 100 mol% of tri-n-octylamine. A catalyst having an oxide ratio of 30 mol% was prepared, and the heat transfer oil in the jacket was heated and kept at 100 ° C.

反応塔1の頂部に設置された凝縮器3を−30℃のエチレングリコールで冷却した後、反応塔1の底部リボイラー4を電気ヒーターにより加熱し、反応塔1の下から3段目にトリクロロシランを2.0kg/時間の流量で原料導入管5から連続的に供給した。同時に触媒を循環させるポンプ6を駆動して、トリクロロシラン100mol%に対する触媒(第3級脂肪族炭化水素置換アミンとホスフィンオキシド化合物の合計。以下同様)の添加量として25mol%に相当する、1.33kg/時間の流量で反応塔の下から10段目に循環した。   After cooling the condenser 3 installed at the top of the reaction tower 1 with -30 ° C ethylene glycol, the bottom reboiler 4 of the reaction tower 1 is heated with an electric heater, and trichlorosilane is placed in the third stage from the bottom of the reaction tower 1. Was continuously supplied from the raw material introduction pipe 5 at a flow rate of 2.0 kg / hour. At the same time, the pump 6 that circulates the catalyst is driven to correspond to 25 mol% as the addition amount of the catalyst (the total of tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine and phosphine oxide compound, the same applies hereinafter) with respect to 100 mol% of trichlorosilane. It circulated in the 10th stage from the bottom of the reaction tower at a flow rate of 33 kg / hour.

反応塔1の内部圧力は調節弁により調節しつつ、ゲージ圧力で260kPaGに保った。また、底部リボイラー4の液面を一定に保つべく調整弁7により調節し、底部リボイラー4内の触媒を含んだ反応液を蒸発槽2に抜き取った。抜き取った反応液は不均化反応で生じたテトラクロロシランの沸点よりも高く、触媒や溶剤の沸点よりも低い温度で操作され、水素化ハロゲン化シランは蒸発し、触媒や溶剤はポンプ6により抜き取られ、連続的に反応塔1の下から10段の場所に戻した。
反応塔1の底部リボイラー4の温度を100℃に保持して連続運転を行ったところ、塔頂から低沸点ガスが取得された。上段凝縮器3を通過して得られるガスを運転開始から24時間毎に240時間までを、ガスクロマトグラフィーにより分析したところ、表2に記載する生成量のモノシランが取得された。
The internal pressure of the reaction tower 1 was maintained at 260 kPaG with a gauge pressure while being adjusted with a control valve. Further, the liquid level of the bottom reboiler 4 was adjusted by a regulating valve 7 so as to keep the liquid level constant, and the reaction liquid containing the catalyst in the bottom reboiler 4 was extracted into the evaporation tank 2. The extracted reaction solution is operated at a temperature higher than the boiling point of tetrachlorosilane generated by the disproportionation reaction and lower than the boiling point of the catalyst or solvent, the hydrohalogenated silane evaporates, and the catalyst or solvent is extracted by the pump 6. Then, it was continuously returned to the 10th place from the bottom of the reaction tower 1.
When the temperature of the bottom reboiler 4 of the reaction tower 1 was kept at 100 ° C. and continuous operation was performed, a low boiling point gas was obtained from the top of the tower. When the gas obtained by passing through the upper condenser 3 was analyzed by gas chromatography every 24 hours up to 240 hours from the start of operation, the amount of monosilane shown in Table 2 was obtained.

実施例12
反応塔1の底部リボイラー4の温度を150℃に保持し、反応塔1の内部圧力をゲージ圧力で650kPaGに保って連続運転を行った他は、実施例11と同じ条件とした。
Example 12
The conditions were the same as in Example 11, except that the temperature of the bottom reboiler 4 of the reaction tower 1 was maintained at 150 ° C. and the internal pressure of the reaction tower 1 was maintained at 650 kPaG as a gauge pressure.

実施例13
反応塔1の底部リボイラー4の温度を200℃に保持し、反応塔1の内部圧力をゲージ圧力で1350kPaGに保って連続運転を行った他は、実施例11と同じ条件とした。
Example 13
The conditions were the same as in Example 11 except that the temperature of the bottom reboiler 4 of the reaction tower 1 was maintained at 200 ° C. and the internal pressure of the reaction tower 1 was maintained at 1350 kPaG as a gauge pressure.

実施例14
蒸発槽2にトリ−n−ブチルホスフィンオキシドを0.37kg添加して、攪拌機で撹拌してトリ−n−オクチルアミン100mol%に対するトリ−n−ブチルホスフィンオキシドの割合が30mol%の触媒を調製し、トリクロロシラン100mol%に対する触媒の添加量として25mol%に相当する、1.19kg/時間の流量で循環した他は、実施例12と同じ条件とした。
Example 14
Add 0.37 kg of tri-n-butylphosphine oxide to the evaporation tank 2 and stir with a stirrer to prepare a catalyst having a ratio of tri-n-butylphosphine oxide to 100 mol% of tri-n-butylphosphine oxide of 30 mol%. The conditions were the same as in Example 12 except that the catalyst was added at a flow rate of 1.19 kg / hour, corresponding to 25 mol% as the addition amount of the catalyst with respect to 100 mol% of trichlorosilane.

実施例15
蒸発槽2にトリフェニルホスフィンオキシドを0.48kg添加して、攪拌機で撹拌してトリ−n−オクチルアミン100mol%に対するトリフェニルホスフィンオキシドの割合が30mol%の触媒を調製し、トリクロロシラン100mol%に対する触媒の添加量として25mol%に相当する、1.24kg/時間の流量で循環した他は、実施例12と同じ条件とした。
Example 15
0.48 kg of triphenylphosphine oxide is added to the evaporation tank 2 and stirred with a stirrer to prepare a catalyst having a ratio of triphenylphosphine oxide to 100 mol% of tri-n-octylamine of 30 mol%, to 100 mol% of trichlorosilane. The conditions were the same as in Example 12 except that the catalyst was circulated at a flow rate of 1.24 kg / hr, corresponding to 25 mol%.

実施例16
蒸発槽2にトリ−n−ブチルアミンを1.05kg添加して、攪拌機で撹拌してトリ−n−ブチルアミン100mol%に対するトリ−n−オクチルホスフィンオキシドの割合が30mol%の触媒を調製し、トリクロロシラン100mol%に対する触媒の添加量として25mol%に相当する、0.86kg/時間の流量で循環した他は、実施例12と同じ条件とした。
Example 16
1.05 kg of tri-n-butylamine was added to the evaporation tank 2 and stirred with a stirrer to prepare a catalyst having a ratio of tri-n-octylphosphine oxide to 30 mol% with respect to 100 mol% of tri-n-butylamine, and trichlorosilane The conditions were the same as in Example 12, except that the catalyst was added at a flow rate of 0.86 kg / hour, corresponding to 25 mol% as the amount of catalyst added to 100 mol%.

実施例17
蒸発槽2にトリ−n−ブチルホスフィンオキシドを0.37kg添加して、攪拌機で撹拌してトリ−n−ブチルアミン100mol%に対するトリ−n−ブチルホスフィンオキシドの割合が30mol%の触媒を調製し、トリクロロシラン100mol%に対する触媒の添加量として25mol%に相当する、0.71kg/時間の流量で循環した他は、実施例16と同じ条件とした。
Example 17
Add 0.37 kg of tri-n-butylphosphine oxide to the evaporation tank 2 and stir with a stirrer to prepare a catalyst having a ratio of tri-n-butylphosphine oxide to 100 mol% of tri-n-butylphosphine oxide of 30 mol%; The conditions were the same as in Example 16 except that the catalyst was added at a flow rate of 0.71 kg / hour corresponding to 25 mol% as the amount of catalyst added to 100 mol% of trichlorosilane.

実施例18
蒸発槽2にトリフェニルホスフィンオキシドを0.48kg添加して、攪拌機で撹拌してトリ−n−ブチルアミン100mol%に対するトリフェニルホスフィンオキシドの割合が30mol%の触媒を調製し、トリクロロシラン100mol%に対する触媒の添加量として25mol%に相当する、0.77kg/時間の流量で循環した他は、実施例16と同じ条件とした。
Example 18
0.48 kg of triphenylphosphine oxide was added to the evaporation tank 2 and stirred with a stirrer to prepare a catalyst having a ratio of triphenylphosphine oxide to 100 mol% of tri-n-butylamine of 30 mol%. The same conditions as in Example 16 were used, except that the amount of was circulated at a flow rate of 0.77 kg / hour corresponding to 25 mol%.

実施例19
蒸発槽2にトリ−n−オクチルアミンを2.0kg、トリ−n−オクチルホスフィンオキシドを0.17kg添加して、攪拌機で撹拌してトリ−n−オクチルアミン100mol%に対するトリ−n−オクチルホスフィンオキシドの割合が7mol%の触媒を調製し、トリクロロシラン100mol%に対する触媒の添加量として25mol%に相当する、1.32kg/時間の流量で循環した他は、実施例12と同じ条件とした。
Example 19
Add 2.0 kg of tri-n-octylamine and 0.17 kg of tri-n-octylphosphine oxide to the evaporation tank 2 and stir with a stirrer to tri-n-octylphosphine with respect to 100 mol% of tri-n-octylamine. A catalyst having an oxide ratio of 7 mol% was prepared, and the same conditions as in Example 12 were used except that the catalyst was circulated at a flow rate of 1.32 kg / hour corresponding to 25 mol% as the amount of catalyst added to 100 mol% of trichlorosilane.

実施例20
蒸発槽2にトリ−n−オクチルアミンを2.0kg、トリ−n−オクチルホスフィンオキシドを1.80kg添加して、攪拌機で撹拌してトリ−n−オクチルアミン100mol%に対するトリ−n−オクチルホスフィンオキシドの割合が45mol%の触媒を調製し、トリクロロシラン100mol%に対する触媒の添加量として25mol%に相当する、1.36kg/時間の流量で循環した他は、実施例12と同じ条件とした。
Example 20
Add 2.0 kg of tri-n-octylamine and 1.80 kg of tri-n-octylphosphine oxide to the evaporation tank 2 and stir with a stirrer to tri-n-octylphosphine with respect to 100 mol% of tri-n-octylamine. A catalyst having an oxide ratio of 45 mol% was prepared, and the same conditions as in Example 12 were used except that the catalyst was circulated at a flow rate of 1.36 kg / hr, corresponding to 25 mol% as the amount of catalyst added to 100 mol% of trichlorosilane.

比較例5
蒸発槽2にトリ−n−オクチルアミンを2.56kg充填し、塩化水素ガスを1.77mol吹き込み、25mol%のトリ−n−オクチルアミン塩酸塩を含む液体触媒を調製した。この濃度を保つように塩化水素ガスを適宜補給しながら、この触媒を1.28kg/時間の流量で循環し、反応塔1の底部リボイラー4の温度を150℃に保持し、反応塔1の内部圧力をゲージ圧力で650kPaGに保って連続運転を行った以外は、実施例11と同じ条件にした。
Comparative Example 5
The evaporation tank 2 was filled with 2.56 kg of tri-n-octylamine, and 1.77 mol of hydrogen chloride gas was blown into it to prepare a liquid catalyst containing 25 mol% of tri-n-octylamine hydrochloride. The catalyst was circulated at a flow rate of 1.28 kg / hour while appropriately supplying hydrogen chloride gas so as to maintain this concentration, and the temperature of the bottom reboiler 4 of the reaction tower 1 was maintained at 150 ° C. The conditions were the same as in Example 11 except that continuous operation was performed while maintaining the pressure at 650 kPaG as the gauge pressure.

比較例6
反応塔1の底部リボイラー4の温度を200℃に保持し、反応塔1の内部圧力をゲージ圧力で1350kPaGに保って連続運転を行った他は、比較例5と同じ条件とした。
Comparative Example 6
The conditions were the same as in Comparative Example 5, except that the temperature of the bottom reboiler 4 of the reaction tower 1 was maintained at 200 ° C. and the internal pressure of the reaction tower 1 was maintained at 1350 kPaG as a gauge pressure.

比較例7
蒸発槽2にトリ−n−オクチルホスフィンオキシドのみを2.86kg添加し、トリクロロシラン100mol%に対するトリ−n−オクチルホスフィンオキシドの添加量として25mol%に相当する、1.43kg/時間の流量で循環した他は、実施例12と同じ条件とした。
Comparative Example 7
2.86 kg of tri-n-octylphosphine oxide alone was added to the evaporation tank 2 and circulated at a flow rate of 1.43 kg / hour, corresponding to 25 mol% as the amount of tri-n-octylphosphine oxide added to 100 mol% of trichlorosilane. The other conditions were the same as in Example 12.

Figure 2011132621
Figure 2011132621

本比較実験においては、表2に示すように、従来の触媒を用いた比較例では、塔底温度150℃で連続運転を行うと、120時間でモノシラン生成量に明らかな低下が見られた。これは高温で加熱したことにより、触媒が変質し、触媒が失活したものと考えられる。それに対し、本発明の触媒を用いた実施例では、150℃で240時間の連続運転しても、モノシランの生成量の低下は見られなかった。更には実施例13に見られるように、200℃で240時間の連続運転しても、モノシランの生成量の低下は見られず、しかも100℃より150℃、更には200℃と、より高温にして連続運転するに従い、モノシランの生成量は、より増加していることが判る。
また、比較例では、トリ−n−オクチルアミン塩酸塩の濃度が25mol%となるように、塩化水素を適宜補給しているため、塩化水素を補給しなければ、塩化水素が消費されモノシラン生成量が低減する。これに対し、実施例の触媒は塩化水素などの成分を補給しなくとも、モノシラン生成量は一定で長時間の連続運転が可能であった。
In this comparative experiment, as shown in Table 2, in the comparative example using the conventional catalyst, when the continuous operation was performed at the tower bottom temperature of 150 ° C., the monosilane production amount was clearly reduced in 120 hours. It is considered that this is because the catalyst was denatured by heating at a high temperature, and the catalyst was deactivated. On the other hand, in the example using the catalyst of the present invention, even if it was continuously operated at 150 ° C. for 240 hours, the production amount of monosilane was not reduced. Further, as seen in Example 13, even if the operation was continued at 200 ° C. for 240 hours, the production amount of monosilane was not decreased, and the temperature was increased from 100 ° C. to 150 ° C., and further to 200 ° C. It can be seen that the amount of monosilane produced increases as the operation continues.
Further, in the comparative example, hydrogen chloride is appropriately replenished so that the concentration of tri-n-octylamine hydrochloride is 25 mol%. Therefore, if hydrogen chloride is not replenished, hydrogen chloride is consumed and the amount of monosilane produced Is reduced. On the other hand, the catalyst of the example had a constant monosilane production amount and could be operated continuously for a long time without supplying components such as hydrogen chloride.

以上、本発明を実施例に基づいて説明した。この実施例はあくまで例示であり、種々の変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   In the above, this invention was demonstrated based on the Example. It is to be understood by those skilled in the art that this embodiment is merely an example, and that various modifications are possible and that such modifications are within the scope of the present invention.

本発明のハロゲン化シランの不均化反応用の液体触媒を用いることにより、モノシランの生産効率を上昇させることができ、効率よく連続的なモノシランの製造を行うことができる。   By using the liquid catalyst for the disproportionation reaction of the halogenated silane of the present invention, the production efficiency of monosilane can be increased, and the continuous production of monosilane can be performed efficiently.

1.反応塔
2.蒸発槽
3.凝縮器
4.底部リボイラー
5.原料導入管
6.ポンプ
7.調節弁
1. Reaction tower 2. 2. Evaporation tank Condenser 4. 4. Bottom reboiler Raw material introduction pipe 6. Pump 7. Control valve

Claims (9)

第3級脂肪族炭化水素置換アミンと、金属塩化物又はホスフィンオキシド化合物とを含んでなる、水素化ハロゲン化シランの不均化反応用の液体触媒。   A liquid catalyst for the disproportionation reaction of a hydrogenated halogenated silane, comprising a tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine and a metal chloride or phosphine oxide compound. 第3級脂肪族炭化水素置換アミン100mol%に対して、金属塩化物又はホスフィンオキシド化合物が5〜50mol%である請求項1に記載の液体触媒。   The liquid catalyst according to claim 1, wherein the metal chloride or phosphine oxide compound is 5 to 50 mol% with respect to 100 mol% of the tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine. 第3級脂肪族炭化水素置換アミンが下記式(1):
式(1) R
〔上式中、R、R及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい炭素数2以上の脂肪族炭化水素基を示す〕
で示される請求項1又は2に記載の液体触媒。
A tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine is represented by the following formula (1):
Formula (1) R 1 R 2 R 3 N
[In the above formula, R 1 , R 2 and R 3 each represent an aliphatic hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms, which may be the same or different.]
The liquid catalyst of Claim 1 or 2 shown by these.
金属塩化物が、塩化銅、塩化亜鉛及び塩化コバルトより選ばれる少なくとも1種以上からなる請求項1〜3のいずれか一項に記載の液体触媒。   The liquid catalyst according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal chloride comprises at least one selected from copper chloride, zinc chloride, and cobalt chloride. ホスフィンオキシド化合物が下式(2):
式(2) RP=O
〔上式中、R、R及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい炭素数2以上の炭化水素基を示す〕
で示される請求項1〜3のいずれか一項に記載の液体触媒。
The phosphine oxide compound is represented by the following formula (2):
Formula (2) R 4 R 5 R 6 P═O
[In the above formula, R 4 , R 5 and R 6 each represent a hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms which may be the same or different.]
The liquid catalyst as described in any one of Claims 1-3 shown by these.
金属塩化物を溶解する溶剤を更に含み、液相均一系の形態である請求項1〜4のいずれか一項に記載の液体触媒。   The liquid catalyst according to any one of claims 1 to 4, further comprising a solvent that dissolves the metal chloride and having a liquid phase homogeneous system. 触媒中の第3級脂肪族炭化水素置換アミン、金属塩化物、及び原料の水素化ハロゲン化シランとの合計100体積%に対して、金属塩化物を溶解する溶剤を10〜60体積%含む請求項6に記載の液体触媒。   Claims containing 10-60% by volume of solvent for dissolving metal chloride with respect to 100% by volume in total of tertiary aliphatic hydrocarbon-substituted amine, metal chloride, and raw material hydrogenated silane halide in the catalyst Item 7. The liquid catalyst according to Item 6. 金属塩化物を溶解する溶剤が、エチレングリコール系化合物及び尿素系化合物より選ばれる少なくとも1種以上からなる請求項6又は7に記載の液体触媒。   The liquid catalyst according to claim 6 or 7, wherein the solvent for dissolving the metal chloride is at least one selected from ethylene glycol compounds and urea compounds. 請求項1〜8のいずれか一項に記載の液体触媒の存在下で、水素化ハロゲン化シランを不均化反応させることを含むモノシランの製造方法。   A method for producing monosilane, comprising disproportionating a hydrohalogenated silane in the presence of the liquid catalyst according to any one of claims 1 to 8.
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