KR20100092478A - 수소를 함유하는 할로실란의 불균등화를 위한 촉매 및 방법 - Google Patents

수소를 함유하는 할로실란의 불균등화를 위한 촉매 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100092478A
KR20100092478A KR1020107012312A KR20107012312A KR20100092478A KR 20100092478 A KR20100092478 A KR 20100092478A KR 1020107012312 A KR1020107012312 A KR 1020107012312A KR 20107012312 A KR20107012312 A KR 20107012312A KR 20100092478 A KR20100092478 A KR 20100092478A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
catalyst
propyl
column
butyl
support material
Prior art date
Application number
KR1020107012312A
Other languages
English (en)
Inventor
하르트비크 라우레더
엑케하르트 뮈
라인홀트 쇼르크
Original Assignee
에보니크 데구사 게엠베하
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 에보니크 데구사 게엠베하 filed Critical 에보니크 데구사 게엠베하
Publication of KR20100092478A publication Critical patent/KR20100092478A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/12—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
    • B01J31/123—Organometallic polymers, e.g. comprising C-Si bonds in the main chain or in subunits grafted to the main chain
    • B01J31/124—Silicones or siloxanes or comprising such units
    • B01J31/127—Silicones or siloxanes or comprising such units the siloxane units, e.g. silsesquioxane units, being grafted onto other polymers or inorganic supports, e.g. via an organic linker
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0234—Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
    • B01J31/0235—Nitrogen containing compounds
    • B01J31/0254—Nitrogen containing compounds on mineral substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0272—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing elements other than those covered by B01J31/0201 - B01J31/0255
    • B01J31/0274—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing elements other than those covered by B01J31/0201 - B01J31/0255 containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/08—Compounds containing halogen
    • C01B33/107—Halogenated silanes
    • C01B33/10773—Halogenated silanes obtained by disproportionation and molecular rearrangement of halogenated silanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

본 발명은, 수소를 함유하는 할로실란, 특히 수소를 함유하는 염화실란을 불균등화시키기 위한 촉매, 이것의 용도 및 방법에 관한 것이다.

Description

수소를 함유하는 할로실란의 불균등화를 위한 촉매 및 방법{CATALYST AND METHOD FOR DISMUTATION OF HALOSILANES CONTAINING HYDROGEN}
본 발명은 수소-함유 할로실란, 특히 수소-함유 염화실란을 불균등화시키기 위한 촉매, 이것의 용도 및 방법에 관한 것이다.
불균등화 반응은 예를 들면 사염화규소(STC, SiCl4) 부산물을 생성하면서 삼염화실란(TCS, HSiCl3)으로부터 모노실란(SiH4), 일염화실란(ClSiH3) 및 이염화실란(DCS, H2SiCl2)를 제조하는 반응이다.
보다 많이 염소화된 실란, 일반적으로 삼염화실란으로부터, 덜 염소화된 실란, 예를 들면 모노실란, 일염화실란 또는 이염화실란을 제조하는 불균등화 반응은, 이러한 화학 평형을 보다 빠르게 확립하는 촉매의 존재 하에서 수행된다. 이러한 방법은, 소위 불균등화 또는 불균형화 반응에서, 일반적으로 일반적 반응식(1)에 따라 두 개의 실란 분자들 사이에서 수소 원자와 염소 원자를 교환함을 포함한다. 여기서 x는 1 내지 3의 값을 가질 수 있다:
Figure pct00001
적합한 촉매 상에서 삼염화실란을 불균형화시켜 사염화규소를 제거하면서 이염화실란을 제공하는 것이 통상적이다. 이는 평형이 단지 느리게만 확립되는 평형 반응이다. 사용되는 대부분의 촉매는 2차 및 3차 아민, 또는 4차 암모늄염이다(DE-B 21 62 537을 참고). 평형의 확립을 촉진시키고, 촉매 베드 상에서 및 반응기 내에서 지나치게 오랜 체류시간이 걸리지 않도록 하기 위해, 높은 온도 및 높은 압력이 사용된다. 그러나 압력 하에서 작업은, 누출 시에 화재 위험을 증가시키는데, 왜냐하면 이염화실란 및 형성된 임의의 구성비율의 H3SiCl 또는 SiH4는 산소의 존재 하에서 자연 발화하기 때문이다. 유동 반응기에서는, 변환되지 않은 삼염화실란의 구성비율이 매우 높다. 완전한 변환이 최종적으로 달성되기 전까지는, 삼염화실란을 높은 에너지 소모량을 갖고서 여러번 통과시키고 재증류시켜야 한다.
반응식(1)에 따르는 반응의 추가의 예는 EP 0 285 937 A1에 따라 삼염화실란으로부터 이염화실란을 제조하는 것이다. 상기 문헌에는, 0.8 내지 1.2 bar의 압력 및 10 ℃ 내지 형성된 반응 혼합물의 비등점 사이의 반응기 온도에서 기체상 이염화실란을 배출시키고 제조하는, 고정된 촉매 베드 상에서 삼염화실란을 불균형화시킴으로써 이염화실란을 제조하는 공정이 개시되는데; 여기서 일정 구성비율의 삼염화실란은 응축되고 반응기 내로 재순환되고, 몇몇 액체 반응상은 반응기로부터 배출되고, 반응기 내로 재순환되는 사염화실란 및 삼염화실란으로 분리된다.
여러개의 연속적인 반응들(2 내지 5)을 조합하여, 사염화규소의 형성과 함께, 3단계 불균등화(삼염화실란으로부터 이염화실란으로, 일염화실란으로, 최종적으로 모노실란으로)를 통해 모노실란을 제조할 수 있다:
Figure pct00002
모노실란은 일반적으로, 예를 들면 특허문헌 DE 25 07 864, DE 33 11 650, DE 100 17 168에 기술된 바와 같이, 불균등화에 의해 삼염화실란으로부터 합성된다.
불균등화에 사용되는 촉매는 추가로 전형적으로는, 예를 들면 스티렌-디비닐벤젠 공중합체의 직접 아미노메틸화에 의해 제조되는, 3차 아민기를 갖는 디비닐벤젠-가교된 폴리스티렌 수지를 기재로 하는 촉매(DE 100 57 521 A1), 또는 디비닐벤젠에 의해 가교된 폴리스티렌 골격 상에 아미노 또는 알킬렌아미노 기, 예를 들면 디메틸아미노기를 갖는 고체를 기재로 하는 촉매(DE 100 61 680 A1, DE 100 17 168 A1), 음이온-교환 수지를 기재로 하고 3차 아미노기 또는 4차 암모늄기를 갖는 촉매(DE 33 11 650 A1), 아민-관능화 무기 지지체(DE 37 11 444), 또는 DE 39 25 357에 따르는, N[(CH2)3SiO3/2]3와 같은 유기폴리실록산 촉매 형태의 이온 교환제이다. 이것들은, 희석되지 않은 베드(DE 25 07 864), 층(DE 100 61 680 A1) 또는 직조된 구조물(WO 90/02603)로서 직접 칼럼 내로 도입될 수 있다. 또다르게는, 촉매는 하나 이상의 외부 반응기에 공급될 수 있는데, 이 경우에 입구와 출구는 증류 칼럼 내의 상이한 부위에 연결된다(DE 37 11 444). 촉매의 존재 하에서 보다 많이 염소화된 실란을 불균등화시킴으로써 화학식 HnSiCl4-n(여기서 n은 1, 2, 3 및/또는 4임)의 실란을 제조하는 설비는 WO 2006/029930 A1에 의해 개시되어 있다. 설비는 칼럼 저부, 칼럼 상부, 및 촉매 베드를 갖는 측부 반응기를 갖는 증류 칼럼을 포함한다. 촉매 베드 내의 촉매는 구조화 직물 패킹 또는 직물로 만들어진 랜덤 패킹에 상응할 수 있고; 또다르게는, 촉매 베드는 촉매활성적 물질로 이루어진 랜덤 패킹 또는 내부 장치를 포함할 수도 있다.
관련된 실란의 물질 성질(표 1을 참고) 및 불균등화 반응에서의 화학 평형의 종종 매우 유리하지 못한 위치로 인해, 반응 및 증류 후처리는 일반적으로 통합된 시스템에서 수행된다.
<표 1.1>
Figure pct00003
반응과 물질 분리의 가장 가능한 통합은 반응 정류에 의해 제공되는데, 왜냐하면 불균등화 반응은, 변환이 화학 평형에 의해 제한되는 반응이기 때문이다. 이러한 사실 때문에, 궁극적으로 총 공정에서의 변환을 완결시키기 위해서, 변환하지 않은 반응물로부터의 반응 생성물의 제거가 필요하게 된다.
비등점의 위치로 인해서 임의적인, 분리 작업으로서 증류가 선택되는 경우(표 1.1을 참고), 에너지학적으로 이상적인 장치는, 적합한 촉매 또는 가능한 한 오랜 체류시간이 각각의 단 또는 각각의 이론적 단에서 화학 평형의 획득을 보장하는 매우 높은 증류 칼럼이다. 이러한 장치는 가능한 최저 에너지 요구량을 가지므로 가능한 최저 작동 비용을 갖는다(도 6 및 문헌[Sundmacher & Kienle(Eds.), "Reactive Destillation", Verlag Wiley-VCH, Weinheim 2003]을 참고).
서두에서 기술된 바와 같이, DE 37 11 444 A1에는, 불균등화를 통해 삼염화실란으로부터 이염화실란(DCS)를 제조하기 위한 무기 지지체 상의 아민-관능화 촉매가 개시되어 있다. 열거된 (CH3CH2O)3Si(CH2)3N(옥틸)2 및 (CH3O)3Si(CH2)3N(C2H5)2 촉매는 높은 활성을 갖지 않아서, 이런 촉매는 비교적 다량으로 사용되어야 한다. 이와 동시에 (CH3O)3Si(CH2)2N(C4H9)2 화합물에 대한 언급도 있지만, 상기 화합물은 극한적으로 어렵게만 합성적으로 수득할 수 있고 에틸렌성 -(CH2)2- 구조적 요소(이로부터 에틸렌 (CH2CH2)을 제거할 수 있음)로 인해 취급이 어렵다(문헌[W.Noll, Chemie und Technologie der Silicone, p. 133 ff., Verlag Chemie Weinheim Bergstr., 1968]을 참고).
본 발명의 목적은, 언급된 단점을 갖지 않고, 보다 많이 수소화된 수소-함유 할로실란을 제조하기 위한 보다 경제적으로 실행가능한 공정을 가능하게 하는, 수소-함유 할로실란을 불균등화시키기 위한 촉매 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 지지체 물질 및 하나 이상의 선형, 고리형, 분지형 및/또는 가교된 아미노알킬-관능성 실록산 및/또는 실란올을 포함하는, 수소- 및 할로겐-함유 규소 화합물을 불균등화하는 본 발명의 촉매에 의해 달성되는데, 여기서 이상적인 형태의 하나 이상의 실록산 또는 실란올은 하기 화학식 II를 갖는다.
<화학식 II>
Figure pct00004
상기 식에서, A는 아미노알킬 라디칼 -(CH2)3-N(R1)2이고, R1은 동일하거나 상이하고 이소부틸, n-부틸, 3차-부틸 및/또는 시클로헥실 기이고, R2는 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필 기 및/또는 Y이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 히드록실, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필 기 및/또는 -OY(여기서 Y는 지지체 물질을 나타냄)이고, HW는 산(여기서 W는 무기 또는 유기 산 라디칼임)이고, a는 실란올의 경우에는 1 이상이고, a는 실록산의 경우에는 2 이상이고, w는 0 이상이다. 더욱 특히는, 본 발명의 촉매는 3-(N,N-디-n-부틸아미노)프로필, 3-(N,N-디-3차-부틸아미노)프로필 및/또는 3-(N,N-디이소부틸아미노)프로필 라디칼 중에서 선택된 아미노알킬 라디칼을 갖는 하나 이상의 실록산 또는 실란올을 포함한다. 고리형, 분지형 및/또는 가교된 실록산 또는 실란올의 존재 하에서는, 예를 들면 둘 이상의 원래의 -OR2, R3 및/또는 R4 기의 축합에 의해 실록산 결합(-O-Si-O-)이 형성되었다. 실시예로부터 명백한 바와 같이, 이러한 촉매는 불균등화 반응에서 평형 위치의 훨씬 더 빠른 확립을 허용한다.
특히 규소 화합물이 일반적 화학식 III HnSimX(2m+2-n)(여기서 X는 독립적으로 플루오르, 염소, 브롬 및/또는 요오드이고, n은 1 이상 (2m + 2) 미만이고, m은 1 이상 12 이하, 바람직하게는 1 이상 6 이하임)에 상응하고, 규소 화합물이 더욱 바람직하게는 하나 이상의 화합물 HSiCl3, H2SiCl2 및/또는 H3SiCl일 때, 규소 화합물의 불균등화를 위한 촉매에 특별한 요구가 요청된다는 것을 유념해야 한다.
고순도 또는 초고순도 규소 화합물을 제조하고 수득할 수 있게 하기 위해서, 촉매는 전적으로 무수성이고/이거나 알콜을 함유하지 말아야 한다. 고순도 규소 화합물은 오염도가 ppb 범위 내에 있는 화합물이고, 초고순도란 ppt 범위 내 또는 그보다 낮은 불순물을 의미하는 것으로 이해하도록 한다. 기타 금속 화합물에 의한 규소 화합물의 오염은 ppb 범위 이하 내지 ppt 범위, 바람직하게는 ppt 범위이어야 한다. 요구되는 순도는 GC, IR, NMR, ICP-MS, 또는 저항 측정, 또는 규소의 침착 후 GD-MS에 의해 측정될 수 있다.
적합한 지지체 물질(Y)은 원칙적으로 임의의 다공질 또는 미공질 물질이며, 알루미늄, 철, 티타늄, 칼륨, 나트륨, 칼슘 및/또는 마그네슘을 추가로 함유할 수 있는 이산화규소(SiO2) 또는 제올라이트를 사용하는 것이 바람직하다. 조성 및/또는 제조 공정에 따라, 이산화규소는 산성, 중성 또는 염기성일 수 있다. 지지체 물질은 특정한 형태를 가지며, 예를 들면 성형체, 예를 들면 구, 펠렛, 고리, 압출된 막대형 성형체, 삼엽(trilobe), 관, 벌집 등의 형태, 또는 입자, 과립 또는 분말의 형태로서 사용될 수 있고, 구 또는 펠렛이 바람직하다. 지지된 촉매는 바람직하게는, 100 내지 1000 ㎣/g의 공극부피 및 10 내지 500 ㎡/g, 바람직하게는 50 내지 400 ㎡/g, 더욱 바람직하게는 100 내지 200 ㎡/g의 BET 표면적을 갖는 미공질 지지체를 기재로 한다. 해당 분야의 숙련자들이 그 자체로 공지된 방법을 사용하여 공극부피 및 BET 표면적을 결정할 수 있다. 지지체 물질은 바람직하게는 100 내지 2000 ㎡/㎥의 기하학적 표면적 및 0.1 내지 2 ㎏/ℓ, 바람직하게는 0.2 내지 1 ㎏/ℓ, 더욱 바람직하게는 0.4 내지 0.9 ㎏/ℓ의 벌크부피를 갖는다. 즉시 사용가능한 지지된 촉매는 적합하게는 물, 용매 및 산소를 전적으로 함유하지 않아야 하며, 가열 과정에서 이러한 물질들을 방출해서도 안 된다.
촉매의 제조 과정에서 지지체 물질을 개질시키거나 함침시키는데에 사용되는 아미노알킬알콕시실란 화합물의 함량은 지지체의 양을 기준으로 바람직하게는 0.1 내지 40 중량％이다. 지지체 물질을 기준으로 1 내지 25 중량％, 더욱 바람직하게는 10 내지 20 중량％의 함량이 바람직하다.
지지체 상에 침착되거나 지지체 물질과 축합되고 유리하게는 이렇게 해서 Y-O-Si를 통해 공유결합적으로 부착된, 하기 화학식 II를 갖는 아미노알킬-관능성 실록산 또는 실란올은 바람직하게는, 아미노기로 인해 염기성을 띠는 화합물로서, 용매로부터 침착되며; 이것은 임의로 지지체 물질과 반응하여 염을 형성하는데, 이 경우에는 HW는 예를 들면 실리카-함유 지지체 물질의 경우에는 산성 지지체 물질에 상응한다:
<화학식 II>
Figure pct00005
또다르게는, 아미노알킬-관능성 실록산 또는 실란올은 용매로부터 암모늄염으로서, 예를 들면 할로겐산염, 예를 들면 염산염으로서 침착될 수도 있다. 추가로 또다르게는, 지지체 물질에는 상대이온으로서 카르복실레이트 또는 술페이트이 침착될 수 있다.
본 발명은 지지체 물질과 하기 화학식 I의 하나 이상의 알콕시실란을 물 및/또는 용매의 존재 하에 임의로는 산을 첨가하여 가수분해 및 임의로 축합시키고, 이미 존재하거나 반응 과정에서 형성된 알콜을 제거하는, 본 발명의 촉매의 제조 공정, 및 이러한 공정에 의해 수득될 수 있는 촉매를 추가로 제공한다:
<화학식 I>
Figure pct00006
상기 식에서, A는 아미노알킬 라디칼 -(CH2)3-N(R1)2이고, R1은 동일하거나 상이하고 이소부틸, n-부틸, 3차-부틸 및/또는 시클로헥실 기이고, R2는 수소, 메틸, 에틸, n-프로필 또는 이소프로필 기이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 히드록실, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, 메틸, 에틸, n-프로필 및/또는 이소프로필 기이다. 이러한 공정에서, 알콕시실란은 유리하게는 일정한 방식으로 지지체 물질에 부착된다. 바람직한 용매는 가수분해를 위한 수성 알콜인데, 이것은 예를 들면 특히 0.5 내지 30 중량％, 바람직하게는 0.5 내지 10 중량％, 더욱 바람직하게는 1 내지 5 중량％의 범위의 수분 함량을 갖는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올이다. 존재하는 알콕시실릴기를 기준으로, 유리하게는 0.5 내지 50 몰의 물, 특히 1 내지 20 몰의 물이, 가수분해 과정에서, 사용, 즉 첨가된다. 일반적으로, 적합한 용매는, 화학식 I의 화합물 및/또는 공정 생성물을 용해시킬 수 있는 모든 용매이다. 수성 에탄올 용액에서의 가수분해 및/또는 축합이 특히 바람직하다. 반응을 0 내지 150 ℃의 온도에서, 바람직하게는 1 내지 1000 mbar, 더욱 바람직하게는 50 내지 800 mbar, 특히 100 내지 500 mbar의 표준 압력 또는 감압하에서 수행할 수 있으며, 반응을 바람직하게는 비등열에서 수행한다.
본 발명에 따라, 3-(N,N-디-n-부틸아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(N,N-디-n-부틸아미노)프로필트리에톡시실란, 3-(N,N-디-3차-부틸아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(N,N-디-3차-부틸아미노)프로필트리에톡시실란, 3-(N,N-디이소부틸아미노)프로필트리메톡시실란 또는 3-(N,N-디이소부틸아미노)프로필트리에톡시실란으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 알콕시실란을, 지지체 물질, 바람직하게는 이산화규소 입자를 기재로 하는 지지체 물질의 존재 하에서 반응시킨다. 추가의 적당한 화학식 I의 알콕시실란은 하기 구성성분을 가질 수 있다: R1은 이소부틸, n-부틸 또는 3차-부틸 기이고, R2는 메틸, 에틸, n-프로필 또는 이소프로필 기이고, R3 및 R4는 각각 메톡시, 에톡시, n-프로폭시 및/또는 이소프로폭시 기이다.
서두에서 상세하게 기술된 바와 같이, 고순도 또는 초고순도 규소 화합물을 제조하기 위한 본 발명의 즉시 사용가능한 촉매는 전적으로 무수성이고/이거나 알콜을 함유하지 않아야 한다. 이를 위해서, 코팅된 촉매 지지체는 유리하게는 일정 중량으로 건조된다. 촉매의 제조를 위한 지지체 물질의 요건 및 유리한 성질과 관련해서는, 상기 설명을 참고하도록 한다.
본 발명의 촉매는, 반응하여 이염화실란, 모노실란, 일염화실란 및 사염화실란을 제공할 수 있는, 수소- 및 할로겐-함유 규소 화합물, 특히 삼염화실란과 같은 할로실란의 불균등화에서 사용된다.
본 발명은 또한, 지지체 물질 및 하나 이상의 선형, 고리형, 분지형 및/또는 가교된 아미노알킬-관능성 실록산 및/또는 실란올로 이루어진 촉매를, 수소- 및 할로겐-함유 규소 화합물과 접촉시키는, 반응기 내에 존재하는 본 발명의 아미노알킬-관능성 촉매 상에서 수소- 및 할로겐-함유 규소 화합물을 불균등화시키는 공정을 제공하는데, 여기서 이상적인 형태의 하나 이상의 실록산 또는 실란올은 하기 화학식 II로 나타내어진다:
<화학식 II>
Figure pct00007
상기 식에서, A는 아미노알킬 라디칼 -(CH2)3-N(R1)2이고, R1은 동일하거나 상이하고 이소부틸, n-부틸, 3차-부틸 및/또는 시클로헥실 기이고, R2는 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필 기 또는 Y이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 히드록실, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필 기 및/또는 -OY(여기서 Y는 지지체 물질을 나타냄)이고, HW는 산(여기서 W는 무기 또는 유기 산 라디칼임)이고, a는 실란올의 경우에는 1 이상이고, a는 실록산의 경우에는 2 이상이고, w는 0 이상이고, 여기서 형성된 반응 혼합물의 적어도 일부는 후처리된다. 바람직한 촉매는, 서두에 기술된 바와 같이 바람직하게는 이산화규소를 기재로 하는 지지체 물질의 존재 하에서 제조된, 하나 이상의 하기 아미노알킬 라디칼; A: 3-(N,N-디-n-부틸아미노)프로필, 3-(N,N-디-3차-부틸아미노)프로필 및/또는 3-(N,N-디이소부틸아미노) 프로필 기를 갖는 실록산 및/또는 실란올을 포함한다. 지지체 물질의 가장 유리한 형태는 반응 체계 및 반응기에 따라 선택될 수 있다. 본 발명에 따르는 공정에서는, 반응기에서, 불균등화될, 화학식 III HnSimX(2m+2-n)(여기서 X는 독립적으로 플루오르, 염소, 브롬 및/또는 요오드이고, n은 1 이상 (2m + 2) 미만이고, m은 1 이상 12 이하, 바람직하게는 1 이상 6 이하임)을 갖는 하나 이상의 규소 화합물의 연속적 유동에 촉매를 적용시키는데, 삼염화실란을 이염화실란, 일염화실란 및 모노실란으로 변환시키고 이어서 이것을 회수하는 것이 특히 바람직하다. 마찬가지로 형성된 사염화규소를 화학 평형으로부터 불연속적으로 또는 연속적으로 배출시키고 별도로 정제시킬 수 있다. 촉매는 바람직하게는 촉매 베드 내에 존재한다. 예를 들면 반응기에 직접 연결될 수 있는 반응기에 배정된 칼럼을 사용하여 할로실란을 제거할 수 있다. 형성된 반응 혼합물의 적어도 일부의 증류 제거 및 정제를 위해 하나의 칼럼을 사용하는 경우, 보다 많이 수소화된 규소 화합물을 칼럼의 상부에서 저-비등물로서 수득하고, 보다 많이 염소화된 규소 화합물을 수집 용기에서 고-비등물로서 농축시키고, 하나 이상의 변환되지 않은 규소 화합물을 칼럼 내에서 중간-비등물로서 수득하고, 이것을 배정된 반응기로 복귀시킬 수 있다.
특히 바람직한 공정에서는, 반응기 내의 촉매 베드 내의 촉매를, 칼럼, 예를 들면 정류 칼럼의 각각의 단으로 배정한다.
본 발명은 마찬가지로, 예를 들면 도 1에 도시된 바와 같이, 수소- 및 할로겐-함유 규소 화합물을 불균등화시키기 위한 설비를 제공한다. 이러한 설비는, 특히 화학식 II의 실록산 및/또는 실란올 상에서의 화학식 I의 아미노알킬알콕시실란의 반응을 기본으로 한, 실록산 및/또는 실란올과 지지체 물질로 이루어진 본 발명의 촉매를 포함하는데, 여기서 설비는 칼럼 저부(1.1) 및 칼럼 상부(1.2), 촉매 베드(3)를 갖는 하나 이상의 측부 반응기(2), 하나 이상의 반응물 유입점(1.3), 생성물 배출점(1.4) 및 하나 이상의 추가의 생성물 배출점(1.5 또는 1.8)을 갖는 하나 이상의 증류 칼럼(1)을 기본으로 하는데, 여기서 증류 칼럼(1)에는 하나 이상의 굴뚝 트레이(4)가 장착되어 있고, 굴뚝 트레이(4)로부터 응축물을 배출시키기 위한 관(5)의 증류 칼럼(1)으로의 연결부가 촉매 베드(3)의 상부 가장자리보다 더 높게 위치하고, 측부 반응기(2)로부터 액체상을 배출시키기 위한 관(6)이 굴뚝 트레이(4) 아래의 증류 칼럼(1) 내로 개방되고, 이러한 개방부(6)는 촉매 베드(3)의 상부 가장자리보다 낮게 위치하고, 상응하는 측부 반응기(2)로부터 기체상을 배출시키기 위한 관(7)이 굴뚝 트레이(4)의 평면보다 위에서 증류 칼럼(1) 내로 개방되도록 하나 이상의 측부 반응기(2)는 세 개 이상의 배관(5, 6, 7)을 통해 증류 칼럼(1)에 연결되고, 칼럼 저부는 가열가능하고(1.6, 1.1) 칼럼은 냉각가능하다(1.7)(도 1을 참고).
반응물로서, 보다 많이 염소화된 실란, 특히 삼염화실란으로써 설비를 시동시키거나 채우는 것, 및 설비의 작동 동안에 반응물을 공급하는 것을, 예를 들면 반응물 유입점(1.3)에서 공급관 또는 공급탭을 통해, 및/또는 칼럼 저부(1.1)를 통해, 수행할 수 있다. 생성물을 칼럼의 상부(1.8), 배출점(1.5) 및/또는 칼럼 저부(1.4)를 통해 배출시킬 수 있다. 촉매 베드(3) 내의 촉매는, 예를 들면 베드로서 또는 압축 성형체로서 존재할 수 있는 랜덤 패킹의 형태를 가질 수 있다.
설비에는 유리하게는 가열가능한 칼럼 저부(1.6, 1.1), 및 칼럼 상부(1.2)에 저온 냉각 시스템(1.7)이 장착될 수 있다. 또한, 칼럼(1)에는 하나 이상의 칼럼 패킹(8)이 장착될 수 있고, 하나 이상의 추가의 반응물 유입점(1.3) 또는 생성물 배출점(1.5)을 갖는다.
측부 반응기의 촉매 베드는 바람직하게는 -80 내지 120 ℃의 온도에서 작동되는데, 반응기 또는 촉매 베드 온도는 유리하게는 반응기의 냉각 또는 가열 재킷에 의해 조절가능 또는 제어가능하다(2.1). 일반적으로, 설비는 -120 내지 180 ℃의 범위의 온도 및 0.1 내지 30 bar abs의 압력에서 촉매의 존재 하에서 본 발명에 따르는 공정에 따라 작동된다.
화학 평형의 대략적인 획득을 위한, 촉매 상에서의 충분히 오랜 체류시간, 즉 충분히 낮은 촉매 속도가, 비교적 느린 불균등화 반응을 위해, 보장되어야 함에도 불구하고, 본 발명의 촉매를 사용하면, 반응기의 치수를 필적할만한 생성물 스트림을 위한 통상적인 반응기의 치수보다 작게 하는 것이 허용된다. 사용가능한 반응기(2)의 치수는, 80 내지 98 ％의 평형 변환률이 달성되도록 하는 것이어야 한다.
본 발명에 따르는 공정에 의해 제조된 규소 화합물, 이염화실란, 일염화실란 및/또는 모노실란은 고순도 내지 초고순도를 가지며, 질화규소, 산소질화규소, 탄화규소, 산소탄화규소 또는 산화규소의 제조를 위한 전구체 및 에피택틱 층을 생성하기 위한 전구체로서 특히 적합하다.
촉매의 제조 및 이것의 작용 모드는 하기 실시예에 의해 상세하게 설명되지만, 본 발명이 이러한 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
<실시예>
실시예 1
초기에 함수 에탄올(H2O 함량 약 5 ％) 600 g 및 3-(N,N-디에틸아미노)프로필트리메톡시실란 54 g을 지지체 물질(SiO2 구, Ø 5 ㎜, BET 150 ㎡/g, 벌크 밀도: 0.55 g/㎤) 300 g과 함께 충전하였다. 반응 혼합물을 5시간 동안 가열 환류하였다. 냉각 후, 상층액을 흡입하여 여과 제거하고, 구를 무수 에탄올 600 g으로써 세척하였다. 1 시간 후, 액체를 다시 흡입하여 여과 제거하였다. 이어서, SiO2 구를 300 내지 30 mbar의 압력 및 110 내지 120 ℃의 욕조 온도에서 1 시간 동안 예비건조시킨 후에, 1 mbar 미만에서 9 시간 30 분 동안 건조시켰다.
실시예 2
초기에 함수 에탄올(H2O 함량 약 5 ％) 600 g 및 3-(N,N-n-디부틸아미노)프로필트리메톡시실란 54 g을 지지체 물질(SiO2 구, Ø 5 ㎜, BET 150 ㎡/g, 벌크 밀도: 0.55 g/㎤) 300 g과 함께 충전하였다. 반응 혼합물을 5시간 동안 가열 환류하였다. 냉각 후, 상층액을 흡입하여 여과 제거하고, 구를 무수 에탄올 600 g으로써 세척하였다. 1 시간 후, 액체를 다시 흡입하여 여과 제거하였다. 이어서, SiO2 구를 300 내지 30 mbar의 압력 및 110 내지 120 ℃의 욕조 온도에서 1 시간 동안 예비건조시킨 후에, 1 mbar 미만에서 9 시간 30 분 동안 건조시켰다.
실시예 3
초기에 함수 에탄올(H2O 함량 약 5 ％) 600 g 및 3-(N,N-디이소부틸아미노)프로필트리메톡시실란 54 g을 지지체 물질(SiO2 구, Ø 5 ㎜, BET 150 ㎡/g, 벌크 밀도: 0.55 g/㎤) 300 g과 함께 충전하였다. 반응 혼합물을 5시간 동안 가열 환류하였다. 냉각 후, 상층액을 흡입하여 여과 제거하고, 구를 무수 에탄올 600 g으로써 세척하였다. 1 시간 후, 액체를 다시 흡입하여 여과 제거하였다. 이어서, SiO2 구를 300 내지 30 mbar의 압력 및 110 내지 120 ℃의 욕조 온도에서 1 시간 동안 예비건조시킨 후에, 1 mbar 미만에서 9 시간 30 분 동안 건조시켰다.
실시예 4
초기에 함수 에탄올(H2O 함량 약 5 ％) 600 g 및 3-(N,N-디시클로헥틸아미노)프로필트리메톡시실란 54 g을 지지체 물질(SiO2 구, Ø 5 ㎜, BET 150 ㎡/g, 벌크 밀도: 0.55 g/㎤) 300 g과 함께 충전하였다. 반응 혼합물을 5시간 동안 가열 환류하였다. 냉각 후, 상층액을 흡입하여 여과 제거하고, 구를 무수 에탄올 600 g으로써 세척하였다. 1 시간 후, 액체를 다시 흡입하여 여과 제거하였다. 이어서, SiO2 구를 300 내지 30 mbar의 압력 및 110 내지 120 ℃의 욕조 온도에서 1 시간 동안 예비건조시킨 후에, 1 mbar 미만에서 9 시간 30 분 동안 건조시켰다.
실시예 5
초기에 함수 에탄올(H2O 함량 약 5 ％) 600 g 및 3-(N,N-디옥틸아미노)프로필트리메톡시실란 54 g을 지지체 물질(SiO2 구, Ø 5 ㎜, BET 150 ㎡/g, 벌크 밀도: 0.55 g/㎤) 300 g과 함께 충전하였다. 반응 혼합물을 5시간 동안 가열 환류하였다. 냉각 후, 상층액을 흡입하여 여과 제거하고, 구를 무수 에탄올 600 g으로써 세척하였다. 1 시간 후, 액체를 다시 흡입하여 여과 제거하였다. 이어서, SiO2 구를 300 내지 30 mbar의 압력 및 110 내지 120 ℃의 욕조 온도에서 1 시간 동안 예비건조시킨 후에, 1 mbar 미만에서 9 시간 30 분 동안 건조시켰다.
실시예 6
처리되지 않은 지지체 물질(SiO2 구, Ø 5 ㎜, BET 150 ㎡/g, 벌크 밀도: 0.55 g/㎤) 300 g을 300 내지 30 mbar의 압력 및 110 내지 119 ℃의 욕조 온도에서 1 시간 동안 건조시킨 후에, 1 mbar 미만에서 약 9 시간 30 분 동안 건조시켰다.
비교실시예 - 촉매 활성의 결정
하기 비교 실시예에서는, 각각의 경우에, 아미노알킬실록산 및/또는 아미노알킬실란올로써 코팅된 실시예 1 내지 6의 이산화규소 구 48 g을 초기에 저온 응축기, 출구 탭 및 보호 기체(질소) 중의 보호 기체 블랭킷을 갖는 300 ㎖ 둥근 바닥 플라스크에 충전하였다. 이어서, 삼염화실란 100 ㎖를 첨가하고, 혼합물을 실온(20 내지 25 ℃)에서 정치시켰다. 보호 기체 대기 중에서, 샘플을 1, 2 및 4 시간 후에 채취하고, GC 분석을 통해 분석하였다. 표 1은 면적 ％로 나타내어진 이염화실란 함량을 보여준다. 실시예 2 및 3의 촉매(3-N,N-디-n-부틸아미노프로필 및 3-N,N-디이소부틸아미노프로필-치환된 실록산 및/또는 실란올)를 사용하여 불균등화 반응의 평형 위치를 특히 빠르게 확립할 수 있다. 사용된 비교실시예는, 실시예 6의 코팅되지 않은 촉매 물질, 및 종래 기술에서 공지된 3-(N,N-디에틸아미노)프로필트리메톡시실란이 지지체에 고정된 실시예 1의 촉매 물질이었다.
Figure pct00008
비교 실시예는 본 발명의 촉매가 촉매 상에서의 삼염화실란의 원하는 짧은 체류 시간을 확립할 수 있다는 것을 분명히 보여준다. 짧은 체류 시간은 특히 연속식 공정 체계의 경우에 요구된다.
촉매의 내구성:
실시예 3에 따라 제조된 촉매를 수개월에 걸쳐 장기간 사용하고 그것의 활성을 시험하였다. 또한, 장기간의 사용을 중지시키고, 촉매 베드를 건조시키고, 다시 사용하였다. 변환 속도를 결정한 결과 촉매의 균일한 활성을 알 수 있었다.

Claims (23)

  1. 지지체 물질 및 하나 이상의 선형, 고리형, 분지형 및/또는 가교된 아미노알킬-관능성 실록산 및/또는 실란올을 포함하며, 여기서 이상적인 형태의 하나 이상의 실록산 또는 실란올은 하기 화학식 II를 갖는 것을 특징으로 하는, 수소- 및 할로겐-함유 규소 화합물을 불균등화하기 위한 촉매.
    <화학식 II>
    Figure pct00009

    상기 식에서, A는 아미노알킬 라디칼 -(CH2)3-N(R1)2이고, R1은 동일하거나 상이하고 이소부틸, n-부틸, 3차-부틸 및/또는 시클로헥실 기이고, R2는 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필 기 및/또는 Y이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 히드록실, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필 기 및/또는 -OY(여기서 Y는 지지체 물질을 나타냄)이고, HW는 산(여기서 W는 무기 또는 유기 산 라디칼임)이고, a는 실란올의 경우에는 1 이상이고, a는 실록산의 경우에는 2 이상이고, w는 0 이상이다.
  2. 제1항에 있어서, 규소 화합물이 하기 화학식 III에 상응함을 특징으로 하는 촉매.
    <화학식 III>
    Figure pct00010

    상기 식에서, X는 독립적으로 플루오르, 염소, 브롬 및/또는 요오드이고, n은 1 이상 (2m + 2) 미만이고, m은 1 이상 12 이하이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 규소 화합물이 HSiCl3, H2SiCl2 및/또는 H3SiCl임을 특징으로 하는 촉매.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 실록산 및/또는 실란올이 3-(N,N-디-n-부틸아미노)프로필, 3-(N,N-디-3차-부틸아미노)프로필 및/또는 3-(N,N-디이소부틸아미노)프로필 라디칼 중에서 선택된 하나 이상의 아미노알킬 라디칼을 가짐을 특징으로 하는 촉매.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 지지체 물질이 SiO2 및/또는 제올라이트를 포함함을 특징으로 하는 촉매.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, W가 할로겐화물, 규산 라디칼, 술페이트 및/또는 카르복실레이트임을 특징으로 하는 촉매.
  7. 지지체 물질과 하기 화학식 I의 하나 이상의 알콕시실란을 물 및/또는 용매의 존재 하에 임의로는 산을 첨가하여 가수분해 및 임의로 축합시키고, 이미 존재하거나 반응 과정에서 형성된 알콜을 제거함을 특징으로 하는, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따르는 촉매의 제조 방법.
    <화학식 I>
    Figure pct00011

    상기 식에서, A는 아미노알킬 라디칼 -(CH2)3-N(R1)2이고, R1은 동일하거나 상이하고 이소부틸, n-부틸, 3차-부틸 및/또는 시클로헥실 기이고, R2는 수소, 메틸, 에틸, n-프로필 또는 이소프로필 기이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 히드록실, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, 메틸, 에틸, n-프로필 및/또는 이소프로필 기이다.
  8. 제7항에 있어서, 화학식 I의 알콕시실란의 R1이 이소부틸, n-부틸 또는 3차-부틸 기이고, R2가 메틸, 에틸, n-프로필 또는 이소프로필 기이고, R3 및 R4가 각각 메톡시, 에톡시, n-프로폭시 및/또는 이소프로폭시 기임을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 알콕시실란이 3-(N,N-디-n-부틸아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(N,N-디-n-부틸아미노)프로필트리에톡시실란, 3-(N,N-디-3차-부틸아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(N,N-디-3차-부틸아미노)프로필트리에톡시실란, 3-(N,N-디이소부틸아미노)프로필트리메톡시실란 또는 3-(N,N-디이소부틸아미노)프로필트리에톡시실란임을 특징으로 하는 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 가수분해시에 알콕시실릴기를 기준으로 0.5 내지 50 몰의 물이 존재함을 특징으로 하는 방법.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 반응을 0 내지 150 ℃의 범위에서 수행함을 특징으로 하는 방법.
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 촉매를 일정 중량으로 건조시킴을 특징으로 하는 방법.
  13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 지지체 물질이 SiO2 입자 또는 SiO2 성형체를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  14. 제7항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따라 수득될 수 있는 촉매.
  15. 수소- 및 할로겐-함유 규소 화합물을 불균등화시키는데 있어서의, 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따르는 촉매의 용도.
  16. 지지체 물질 및 하나 이상의 선형, 고리형, 분지형 및/또는 가교된 아미노알킬-관능성 실록산 및/또는 실란올로 이루어진 촉매를, 수소- 및 할로겐-함유 규소 화합물과 접촉시키고, 형성된 반응 혼합물의 적어도 일부를 후처리하며, 여기서 이상적인 형태의 하나 이상의 실록산 또는 실란올은 하기 화학식 II를 갖는 것을 특징으로 하는, 반응기 내에 존재하는 촉매 상에서 수소- 및 할로겐-함유 규소 화합물을 불균등화시키는 방법.
    <화학식 II>
    Figure pct00012

    상기 식에서, A는 아미노알킬 라디칼 -(CH2)3-N(R1)2이고, R1은 동일하거나 상이하고 이소부틸, n-부틸, 3차-부틸 및/또는 시클로헥실 기이고, R2는 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필 기 또는 Y이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 히드록실, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필 기 및/또는 -OY(여기서 Y는 지지체 물질을 나타냄)이고, HW는 산(여기서 W는 무기 또는 유기 산 라디칼임)이고, a는 실란올의 경우에는 1 이상이고, a는 실록산의 경우에는 2 이상이고, w는 0 이상이다.
  17. 제16항에 있어서, 반응기에서, 불균등화될, 하기 화학식 III를 갖는 하나 이상의 규소 화합물의 연속적 유동에 촉매를 적용시킴을 특징으로 하는 방법.
    <화학식 III>
    Figure pct00013

    상기 식에서, X는 독립적으로 플루오르, 염소, 브롬 및/또는 요오드이고, n은 1 이상 (2m + 2) 미만이고, m은 1 이상 12 이하이다.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 규소 화합물이 삼염화실란임을 특징으로 하는 방법.
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 이염화실란, 일염화실란 및/또는 모노실란을 수득함을 특징으로 하는 방법.
  20. 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 칼럼을 반응기에 배정함을 특징으로 하는 방법.
  21. 제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 형성된 반응 혼합물의 적어도 일부를 증류시키고, 보다 많이 수소화된 규소 화합물을 칼럼의 상부에서 저-비등물로서 수득하고, 보다 많이 염소화된 규소 화합물을 수집 용기에서 고-비등물로서 농축시키고, 하나 이상의 변환되지 않은 규소 화합물을 칼럼 내에서 중간-비등물로서 수득하고, 이것을 할당된 반응기로 복귀시킴으로써, 형성된 반응 혼합물의 적어도 일부를 후처리함을 특징으로 하는 방법.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 촉매를 칼럼의 각각의 단으로 배정함을 특징으로 하는 방법.
  23. 칼럼 저부(1.1) 및 칼럼 상부(1.2), 촉매 베드(3)를 갖는 하나 이상의 측부 반응기(2), 하나 이상의 반응물 유입점(1.3), 생성물 배출점(1.4) 및 하나 이상의 추가의 생성물 배출점(1.5 또는 1.8)을 갖는 하나 이상의 증류 칼럼(1)을 가지며, 여기서 증류 칼럼(1)에는 하나 이상의 굴뚝 트레이(4)가 장착되어 있고, 굴뚝 트레이(4)로부터 응축물을 배출시키기 위한 관(5)의 증류 칼럼(1)으로의 연결부가 촉매 베드(3)의 상부 가장자리보다 더 높게 위치하고, 측부 반응기(2)로부터 액체상을 배출시키기 위한 관(6)이 굴뚝 트레이(4) 아래의 증류 칼럼(1) 내로 개방되고, 이러한 개방부(6)는 촉매 베드(3)의 상부 가장자리보다 낮게 위치하고, 상응하는 측부 반응기(2)로부터 기체상을 배출시키기 위한 관(7)이 굴뚝 트레이(4)의 평면보다 위에서 증류 칼럼(1) 내로 개방되도록, 하나 이상의 측부 반응기(2)가 세 개 이상의 배관(5, 6, 7)을 통해 증류 칼럼(1)에 연결되고, 칼럼 저부는 가열가능하고 칼럼은 냉각가능한 것인, 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따르는 촉매를 포함하는, 수소- 및 할로겐-함유 규소 화합물을 불균등화시키기 위한 설비.
KR1020107012312A 2007-12-06 2008-10-08 수소를 함유하는 할로실란의 불균등화를 위한 촉매 및 방법 KR20100092478A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007059170.7 2007-12-06
DE102007059170A DE102007059170A1 (de) 2007-12-06 2007-12-06 Katalysator und Verfahren zur Dismutierung von Wasserstoff enthaltenden Halogensilanen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100092478A true KR20100092478A (ko) 2010-08-20

Family

ID=40210437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107012312A KR20100092478A (ko) 2007-12-06 2008-10-08 수소를 함유하는 할로실란의 불균등화를 위한 촉매 및 방법

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20100296994A1 (ko)
EP (2) EP2222401A2 (ko)
JP (1) JP2011505246A (ko)
KR (1) KR20100092478A (ko)
CN (1) CN101450323A (ko)
BR (1) BRPI0821154A2 (ko)
CA (1) CA2706418A1 (ko)
DE (1) DE102007059170A1 (ko)
RU (1) RU2492924C9 (ko)
UA (1) UA104851C2 (ko)
WO (1) WO2009071358A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140005229A (ko) * 2011-02-14 2014-01-14 에보니크 데구사 게엠베하 모노클로로실란, 이를 제조하기 위한 방법 및 장치

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004037675A1 (de) * 2004-08-04 2006-03-16 Degussa Ag Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Wasserstoffverbindungen enthaltendem Siliciumtetrachlorid oder Germaniumtetrachlorid
DE102005041137A1 (de) * 2005-08-30 2007-03-01 Degussa Ag Reaktor, Anlage und großtechnisches Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von hochreinem Siliciumtetrachlorid oder hochreinem Germaniumtetrachlorid
DE102006003464A1 (de) * 2006-01-25 2007-07-26 Degussa Gmbh Verfahren zur Erzeugung einer Siliciumschicht auf einer Substratoberfläche durch Gasphasenabscheidung
DE102007007874A1 (de) 2007-02-14 2008-08-21 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung höherer Silane
DE102007014107A1 (de) 2007-03-21 2008-09-25 Evonik Degussa Gmbh Aufarbeitung borhaltiger Chlorsilanströme
DE102007048937A1 (de) * 2007-10-12 2009-04-16 Evonik Degussa Gmbh Entfernung von polaren organischen Verbindungen und Fremdmetallen aus Organosilanen
DE102007050199A1 (de) * 2007-10-20 2009-04-23 Evonik Degussa Gmbh Entfernung von Fremdmetallen aus anorganischen Silanen
DE102007050573A1 (de) * 2007-10-23 2009-04-30 Evonik Degussa Gmbh Großgebinde zur Handhabung und für den Transport von hochreinen und ultra hochreinen Chemikalien
DE102008002537A1 (de) * 2008-06-19 2009-12-24 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Entfernung von Bor enthaltenden Verunreinigungen aus Halogensilanen sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens
DE102008054537A1 (de) * 2008-12-11 2010-06-17 Evonik Degussa Gmbh Entfernung von Fremdmetallen aus Siliciumverbindungen durch Adsorption und/oder Filtration
DE102009027728A1 (de) * 2009-07-15 2011-01-20 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Behandlung von Katalysator-Präkursoren
DE102009027730A1 (de) * 2009-07-15 2011-01-27 Evonik Degussa Gmbh Verahren und Verwendung von aminofunktionellen Harzen zur Dismutierung von Halogensilanen und zur Entfernung von Fremdmetallen
DE102009053804B3 (de) 2009-11-18 2011-03-17 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von Hydridosilanen
DE102010002342A1 (de) 2010-02-25 2011-08-25 Evonik Degussa GmbH, 45128 Verwendung der spezifischen Widerstandsmessung zur indirekten Bestimmung der Reinheit von Silanen und Germanen und ein entsprechendes Verfahren
DE102010043648A1 (de) 2010-11-09 2012-05-10 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur selektiven Spaltung höherer Silane
DE102010043649A1 (de) 2010-11-09 2012-05-10 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Spaltung höherer Silane
DE102011002436A1 (de) * 2011-01-04 2012-07-05 Evonik Degussa Gmbh Hydrierung von Organochlorsilanen und Siliciumtetrachlorid
CN103241743B (zh) * 2013-05-22 2015-07-22 黄国强 三氯氢硅直接歧化制备硅烷的反应精馏方法及设备
CN103449449B (zh) * 2013-08-30 2015-09-09 中国恩菲工程技术有限公司 制备三氯氢硅的方法及其设备
CN111659329B (zh) * 2019-03-07 2022-05-24 江西福特化工新材料有限公司 缩合反应装置
CN113651844B (zh) * 2021-08-20 2023-09-12 唐山偶联硅业有限公司 连续法制备二甲基氢氯硅烷的工艺

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US403202A (en) * 1889-05-14 Xjohn s stewart macarthur
US358259A (en) * 1887-02-22 Halp to aaeon a- haepee
US2008A (en) * 1841-03-18 Gas-lamp eok conducting gas pkom ah elevated buhner to one below it
US2009A (en) * 1841-03-18 Improvement in machines for boring war-rockets
CA988275A (en) * 1970-12-17 1976-05-04 Carl J. Litteral Disproportionation of chlorosilicon hydrides
BE784818A (fr) * 1971-06-14 1972-12-13 Westinghouse Electric Corp Etalonnage du profil de deplacement de la position d'un entrainement par moteur
US3968199A (en) * 1974-02-25 1976-07-06 Union Carbide Corporation Process for making silane
US4676967A (en) 1978-08-23 1987-06-30 Union Carbide Corporation High purity silane and silicon production
KR860000661B1 (ko) * 1984-05-17 1986-05-29 한국과학기술원 염화실란의 불균등화 반응촉매의 제조방법
US4613491A (en) * 1984-05-17 1986-09-23 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Redistribution catalyst and methods for its preparation and use to convert chlorosilicon hydrides to silane
DE3711444A1 (de) 1987-04-04 1988-10-13 Huels Troisdorf Verfahren und vorrichtung zur herstellung von dichlorsilan
DE3712098A1 (de) * 1987-04-10 1988-10-20 Wacker Chemie Gmbh Verfahren zur herstellung von disproportionierungsprodukten von dichlormethylsilan in gegenwart eines katalysators
DE3828549A1 (de) * 1988-08-23 1990-03-08 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur entfernung von silanverbindungen aus silanhaltigen abgasen
US5417938A (en) 1988-09-02 1995-05-23 Sulzer Brothers Limited Device for carrying out catalyzed reactions
DE3925357C1 (ko) 1989-07-31 1991-04-25 Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De
DE4323406C2 (de) * 1993-07-13 2001-02-15 Wacker Chemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von Methylchlorsilanen aus Methylchlordisilanen
DE4419270A1 (de) * 1994-06-01 1995-12-07 Wacker Chemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von Alkyl- oder Aryldichlorsilanen
EP0702017B1 (de) * 1994-09-14 2001-11-14 Degussa AG Verfahren zur Herstellung von chloridarmen bzw. chloridfreien aminofunktionellen Organosilanen
DE19516386A1 (de) * 1995-05-04 1996-11-07 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur Herstellung von an chlorfunktionellen Organosilanen armen bzw. freien aminofunktionellen Organosilanen
DE19520737C2 (de) * 1995-06-07 2003-04-24 Degussa Verfahren zur Herstellung von Alkylhydrogenchlorsilanen
DE19649023A1 (de) * 1996-11-27 1998-05-28 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur Entfernung von Restmengen an acidem Chlor in Carbonoyloxysilanen
DE19746862A1 (de) * 1997-10-23 1999-04-29 Huels Chemische Werke Ag Vorrichtung und Verfahren für Probenahme und IR-spektroskopische Analyse von hochreinen, hygroskopischen Flüssigkeiten
DE19847786A1 (de) * 1998-10-16 2000-04-20 Degussa Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen und Entleeren eines mit brennbarem sowie aggressivem Gas beaufschlagten Behälters
DE19849196A1 (de) * 1998-10-26 2000-04-27 Degussa Verfahren zur Neutralisation und Minderung von Resthalogengehalten in Alkoxysilanen oder Alkoxysilan-basierenden Zusammensetzungen
ATE284406T1 (de) * 1998-11-06 2004-12-15 Degussa Verfahren zur herstellung von chloridarmen oder chloridfreien alkoxysilanen
DE19918114C2 (de) * 1999-04-22 2002-01-03 Degussa Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Vinylchlorsilanen
DE19918115C2 (de) * 1999-04-22 2002-01-03 Degussa Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorsilanen
DE19963433A1 (de) * 1999-12-28 2001-07-12 Degussa Verfahren zur Abscheidung von Chlorsilanen aus Gasströmen
US6576588B2 (en) * 2000-04-07 2003-06-10 Catalytic Distillation Technologies Process for selective hydrogenation of alkynes and catalyst therefor
DE10017168A1 (de) 2000-04-07 2001-10-11 Bayer Ag Verfahren und Anlage zur Herstellung von Silan
DE10057521B4 (de) 2000-11-21 2009-04-16 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von Silanen
DE10057519A1 (de) * 2000-11-21 2002-05-23 Solarworld Ag Verfahren zur Herstellung von Silanen
DE10057522B4 (de) * 2000-11-21 2009-04-16 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von Silanen
DE10061680A1 (de) * 2000-12-11 2002-06-20 Solarworld Ag Verfahren zur Herstellung von Silan
DE10116007A1 (de) * 2001-03-30 2002-10-02 Degussa Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von im Wesentlichen halogenfreien Trialkoxysilanen
DE10330022A1 (de) * 2003-07-03 2005-01-20 Degussa Ag Verfahren zur Herstellung von Iow-k dielektrischen Filmen
DE102004008442A1 (de) * 2004-02-19 2005-09-15 Degussa Ag Siliciumverbindungen für die Erzeugung von SIO2-haltigen Isolierschichten auf Chips
DE102004025766A1 (de) * 2004-05-26 2005-12-22 Degussa Ag Herstellung von Organosilanestern
DE102004037675A1 (de) * 2004-08-04 2006-03-16 Degussa Ag Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Wasserstoffverbindungen enthaltendem Siliciumtetrachlorid oder Germaniumtetrachlorid
DE102004045245B4 (de) 2004-09-17 2007-11-15 Degussa Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Silanen
EP1661628A1 (en) * 2004-11-25 2006-05-31 Total Petrochemicals Research Feluy Process for dispersing functional molecules on the surface of a support and support made by this process
RU2279403C1 (ru) * 2004-12-27 2006-07-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" (ФГУП ГНИИХТЭОС) Способ получения моносилана высокой чистоты
DE102005041137A1 (de) * 2005-08-30 2007-03-01 Degussa Ag Reaktor, Anlage und großtechnisches Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von hochreinem Siliciumtetrachlorid oder hochreinem Germaniumtetrachlorid
UA13211U (en) * 2005-10-10 2006-03-15 Yurii Oleksandrovych Kasatkin A method for producing monosilane
DE102006003464A1 (de) * 2006-01-25 2007-07-26 Degussa Gmbh Verfahren zur Erzeugung einer Siliciumschicht auf einer Substratoberfläche durch Gasphasenabscheidung
DE102007023759A1 (de) * 2006-08-10 2008-02-14 Evonik Degussa Gmbh Anlage und Verfahren zur kontinuierlichen industriellen Herstellung von Fluoralkylchlorsilan
DE102007007874A1 (de) * 2007-02-14 2008-08-21 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung höherer Silane
DE102007014107A1 (de) * 2007-03-21 2008-09-25 Evonik Degussa Gmbh Aufarbeitung borhaltiger Chlorsilanströme
DE102007048937A1 (de) * 2007-10-12 2009-04-16 Evonik Degussa Gmbh Entfernung von polaren organischen Verbindungen und Fremdmetallen aus Organosilanen
DE102007050199A1 (de) * 2007-10-20 2009-04-23 Evonik Degussa Gmbh Entfernung von Fremdmetallen aus anorganischen Silanen
DE102007050573A1 (de) * 2007-10-23 2009-04-30 Evonik Degussa Gmbh Großgebinde zur Handhabung und für den Transport von hochreinen und ultra hochreinen Chemikalien
DE102008004397A1 (de) * 2008-01-14 2009-07-16 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Verminderung des Gehaltes von Elementen, wie Bor, in Halogensilanen sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens
US20090197014A1 (en) * 2008-02-04 2009-08-06 Atomic Energy Council - Institute Of Nuclear Energy Research Apparatus and method for coating diamond on work pieces via hot filament chemical vapor deposition
DE102009053804B3 (de) * 2009-11-18 2011-03-17 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von Hydridosilanen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140005229A (ko) * 2011-02-14 2014-01-14 에보니크 데구사 게엠베하 모노클로로실란, 이를 제조하기 위한 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN101450323A (zh) 2009-06-10
EP2591856A1 (de) 2013-05-15
CA2706418A1 (en) 2009-06-11
RU2492924C2 (ru) 2013-09-20
UA104851C2 (uk) 2014-03-25
RU2492924C9 (ru) 2014-03-27
WO2009071358A3 (de) 2009-08-13
RU2010127424A (ru) 2012-01-20
BRPI0821154A2 (pt) 2015-06-16
EP2222401A2 (de) 2010-09-01
JP2011505246A (ja) 2011-02-24
DE102007059170A1 (de) 2009-06-10
WO2009071358A2 (de) 2009-06-11
US20100296994A1 (en) 2010-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100092478A (ko) 수소를 함유하는 할로실란의 불균등화를 위한 촉매 및 방법
KR101819262B1 (ko) 고급 실란의 선택적 분해 방법
US20110150739A1 (en) Method for removing boron-containing impurities from halogen silanes and apparatus for performing said method
JP4878377B2 (ja) 多結晶シリコンの堆積方法
KR101664521B1 (ko) 아미노 관능성 중합체 촉매 전구체의 처리 방법
US9908781B2 (en) Process and use of amino-functional resins for dismutating halosilanes and for removing extraneous metals
CA2826230A1 (en) Monochlorosilane, process and apparatus for the preparation thereof
KR101750955B1 (ko) 모노실란 제조 방법 및 시스템
CN114728799B (zh) 从氯硅烷混合物中除去杂质的方法
WO2014100705A1 (en) Conserved off gas recovery systems and processes
CN115023407B (zh) 用于从氯硅烷混合物中除去杂质的方法
JP7314309B2 (ja) トリメチルクロロシランの調製方法
JP2006290674A (ja) 水素化ハロゲン化ケイ素の反応方法
US20220017546A1 (en) Process for reducing the content of boron compounds in halosilane-containing compositions
JPH0339964B2 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application