RU2103273C1 - Method of preparing alkyl chloromonosilanes - Google Patents

Method of preparing alkyl chloromonosilanes Download PDF

Info

Publication number
RU2103273C1
RU2103273C1 RU96112675A RU96112675A RU2103273C1 RU 2103273 C1 RU2103273 C1 RU 2103273C1 RU 96112675 A RU96112675 A RU 96112675A RU 96112675 A RU96112675 A RU 96112675A RU 2103273 C1 RU2103273 C1 RU 2103273C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compounds
mixture
catalyst
organosilicon polymer
chloride
Prior art date
Application number
RU96112675A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96112675A (en
Inventor
Ю.П. Ендовин
О.В. Перерва
Н.С. Фельдштейн
С.А. Батурова
А.Н. Поливанов
Е.Н. Чекрий
В.В. Тищенко
Original Assignee
Государственный научный центр Российской Федерации - Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений
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 Государственный научный центр Российской Федерации - Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений filed Critical Государственный научный центр Российской Федерации - Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений
Priority to RU96112675A priority Critical patent/RU2103273C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2103273C1 publication Critical patent/RU2103273C1/en
Publication of RU96112675A publication Critical patent/RU96112675A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry of polymers. SUBSTANCE: claimed method comprises treating polymeric organosilicon compound or mixture of polymeric organosilicon compounds with hydrogen chloride in the presence of catalyst at 100-250 C and at pressure higher than pressure of saturated vapors of original compound or mixture of original compounds at process temperature. Catalyst includes tertiary amines or phosphines, or tetraalkyl ammonium chloride or complex compounds of hydrogen chloride and tertiary amines or phosphines, e. g. triethyl amine tetraethyl ammonium chloride, tri-(n-butyl)amine, tetra- (n-butyl)ammonium bromide. Process is carried out in the presence of aprotic organic solvent (e.g. benzene, chlorobenzene, O-xylene, or the like). Polymeric organosilicon compound or mixture of compounds of formula:
Figure 00000001
wherein alternation of units may be both regular and irregular; x is 0-2; y is 0-3; n is equal or greater than 0; n2 is equal or greater than 0; n3 is equal or greater than 1; (n1+n2+n3), (n1+n2+y) is equal or greater than 1; R is C1-C3 alkyl. Mixture of polymer compounds includes industrial waste containing compounds of formula given above. EFFECT: more efficient preparation method. 9 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области химической технологии кремнийорганических соединений, а именно, к способам получения мономерных алкилхлорсиланов из полимерных кремнийорганических соединений - полисиланов, поликарбосиланов или их смесей. The invention relates to the field of chemical technology of organosilicon compounds, and in particular, to methods for producing monomeric alkylchlorosilanes from polymeric organosilicon compounds - polysilanes, polycarbosilanes or mixtures thereof.

Алкилхлорсиланы являются сырьем для получения самых разнообразных продуктов - лаков, красок, клеев, модификаторов, лекарственных препаратов и многих других веществ. Обычный метод синтеза алкилхлорсиланов - синтез от простого к сложному; или реакция между металлическим кремнием и газообразным алкилхлоридом, или внедрение кремнийорганического соединения в молекулу органического субстрата методом гидросилилирования, или алкилирование кремнийорганического соединения органохлоридами по реакции Гриньяра. Другим способом синтеза алкилхлорсиланов является расщепление полимерных кремнийорганических соединений на мономерные алкилхлорсиланы, причем в качестве полимерных кремнийорганических соединений используются как специально синтезированные вещества или их смеси, так и отходы производства, содержащие такие вещества. Alkylchlorosilanes are the raw material for a wide variety of products - varnishes, paints, adhesives, modifiers, drugs and many other substances. The usual method for the synthesis of alkylchlorosilanes is synthesis from simple to complex; or the reaction between metallic silicon and gaseous alkyl chloride, or the incorporation of an organosilicon compound into an organic substrate molecule by hydrosilylation, or the alkylation of an organosilicon compound with organochlorides by the Grignard reaction. Another method for the synthesis of alkylchlorosilanes is the splitting of polymer organosilicon compounds into monomeric alkylchlorosilanes, both specially synthesized substances or mixtures thereof, and production wastes containing such substances being used as polymer organosilicon compounds.

Известен способ получения алкилхлорсиланов путем расщепления полисиланов и поликарбосиланов хлористым водородом в отсутствии катализатора при повышенных температурах 200-900oC и повышенных давлениях 1,0-11,5 атм. В условиях синтеза исходные соединения перерабатываются как в режиме кипения смеси, так и в газовой фазе (патент ФРГ N 936444, 12026/03, 1955) [1].A known method of producing alkylchlorosilanes by splitting polysilanes and polycarbosilanes with hydrogen chloride in the absence of a catalyst at elevated temperatures of 200-900 o C and elevated pressures of 1.0-11.5 ATM. Under synthesis conditions, the starting compounds are processed both in the mixture boiling mode and in the gas phase (German patent N 936444, 12026/03, 1955) [1].

Данный способ имеет ряд существенных недостатков. Повышенные температуры приводят к протеканию побочных процессов дегидрирования первичных продуктов реакции гидрохлорирования исходных веществ. В результате в конечной смеси водородсодержащие соединения (метилдихлорсилан) присутствуют в количестве не более 2,5%. Основными продуктами реакции оказываются метилтрихлорсилан, четыреххлористый кремний и диметилдихлорсилан. Конверсия исходных полисиланов и поликарбосиланов составляет около 50%. This method has several significant disadvantages. Elevated temperatures lead to the occurrence of side processes of dehydrogenation of the primary products of the hydrochlorination reaction of the starting materials. As a result, in the final mixture, hydrogen-containing compounds (methyldichlorosilane) are present in an amount of not more than 2.5%. The main reaction products are methyl trichlorosilane, silicon tetrachloride and dimethyldichlorosilane. The conversion of the starting polysilanes and polycarbosilanes is about 50%.

Известен способ получения метилдихлорсиланов путем переработку дисилановых соединений при меньших температурах за счет использования катализатора. В качестве катализаторов используют алкилмочевины (тетраметил-, N,N-диэтил- или N,N'-диэтилмочевины) или гексаметилформамид, взятые в количестве 0,01-3%. При температурах 90-160oC в режиме кипения исходных веществ удается увеличить конверсию сырья и содержание водородсодержащих соединений в продуктах реакции дисиланов с хлористым водородом. Конверсия наименее алкилированных дисиланов (например, симтетрахлордиметилдисилана) может достигать 95% при 160oC. Выход метилдихлорсилана достигает 90-94% от теории. (Патент ГДР N 274227, 1989) [2].A known method of producing methyldichlorosilanes by processing disilane compounds at lower temperatures through the use of a catalyst. Alkylureas (tetramethyl-, N, N-diethyl- or N, N'-diethylureas) or hexamethylformamide taken in an amount of 0.01-3% are used as catalysts. At temperatures of 90-160 o C in the boiling mode of the starting materials, it is possible to increase the conversion of raw materials and the content of hydrogen-containing compounds in the reaction products of disilanes with hydrogen chloride. The conversion of the least alkylated disilanes (for example, simtetrachlorodimethyldisilane) can reach 95% at 160 o C. The yield of methyldichlorosilane reaches 90-94% of theory. (Patent GDR N 274227, 1989) [2].

Недостатком данного способа является невозможность переработки поликарбосиланов. Кроме того, описываемые результаты получают только для индивидуальных дисиланов и их смесей, при использовании технических смесей, например, кубовых остатков прямого синтеза метилхлорсиланов (МКО), селективность процесса по метилдихлорсилану резко ухудшается, в результате чего для переработки необходимо выделять узкие фракции, содержащие не менее 90% дисиланов. The disadvantage of this method is the inability to process polycarbosilanes. In addition, the described results are obtained only for individual disilanes and their mixtures, when using technical mixtures, for example, bottoms of the direct synthesis of methylchlorosilanes (MCO), the selectivity of the process for methyldichlorosilane is sharply reduced, as a result of which it is necessary to isolate narrow fractions containing at least 90% of disilanes.

Известен способ получения метилхлорсиланов путем переработки органогалогенполисиланов. Способ описан в патенте. Под действием катализаторов, содержащих третичный или четвертичный атом азота (например, третичные амины или их соли) полисиланы в режиме кипения вступают в реакцию с галогеноводородом с образованием смеси галогенмоносиланов и гидридмоносиланов. В качестве полисиланов можно использовать как индивидуальные соединения, так и их смеси с веществами других классов, например, в виде МКО, предварительно очищенных от мономерных кремнийорганических соединений. Содержание катализатора в реакционной смеси составляет 0,1-100%, температура процесса 75-200oC, давлении соответствует температуре кипения реакционной смеси. При проведении процесса в соответствии c данным патентом удается достичь конверсии исходных полисиланов 85-92%, содержание водородсодержащих соединений в смеси продуктов реакции соответствует их выходу не более 78-86% от теоретического. (Патент США 2709176, 260-448.2, 1955) [3].A known method of producing methylchlorosilanes by processing organohalogen polysilanes. The method is described in the patent. Under the action of catalysts containing a tertiary or quaternary nitrogen atom (for example, tertiary amines or their salts), the polysilanes react with hydrogen halide to form a mixture of halogen monosilanes and hydride monosilanes. As polysilanes, you can use both individual compounds and their mixtures with substances of other classes, for example, in the form of MCO, previously purified from monomeric organosilicon compounds. The catalyst content in the reaction mixture is 0.1-100%, the process temperature is 75-200 o C, the pressure corresponds to the boiling point of the reaction mixture. When carrying out the process in accordance with this patent, it is possible to achieve a conversion of the starting polysilanes of 85-92%, the content of hydrogen-containing compounds in the mixture of reaction products corresponds to their yield not more than 78-86% of theoretical. (US patent 2709176, 260-448.2, 1955) [3].

Недостатком данного способа является невозможность переработки поликарбосиланов и довольно низкая селективность процесса по водородсодержащим продуктам реакции (по метилдихлорсилану). The disadvantage of this method is the impossibility of processing polycarbosilanes and the rather low selectivity of the process for hydrogen-containing reaction products (for methyldichlorosilane).

Таким образом, ни один из известных способов не позволяет проводить переработку как индивидуальных полисиланов, так и их смесей с конверсией исходных веществ более 95% [2] и с выходом наиболее ценных водородсодержащих продуктов реакции гидрохлорирования связи Si-Si более 94% [3]. Конверсия поликарбосиланов не превышает 50% [1]. Thus, none of the known methods allows the processing of both individual polysilanes and their mixtures with a conversion of starting materials of more than 95% [2] and with the release of the most valuable hydrogen-containing products of the reaction of hydrochlorination of Si-Si bonds more than 94% [3]. The conversion of polycarbosilanes does not exceed 50% [1].

Задачей данного изобретения является увеличение конверсии исходных соединений, обеспечение селективности процесса при одновременном расширении номенклатуры перерабатываемых соединений, причем перерабатываемых как в виде индивидуальных веществ, так и в виде любых их смесей. The objective of the invention is to increase the conversion of the starting compounds, ensuring the selectivity of the process while expanding the range of processed compounds, and processed both in the form of individual substances, and in the form of any mixtures thereof.

Предложен способ получения алкилхлормоносиланов путем обработки кремнийорганического полимерного соединения или смеси кремнийорганических полимерных соединений хлористым водородом в присутствии катализатора при повышенной температуре и давлении, отличающийся тем, что, согласно изобретению, температура процесса 100-250oC давление, при котором проводят процесс, больше давления насыщенных паров кремнийорганического полимерного соединения или смеси кремнийорганических полимерных соединений при температуре процесса.A method for producing alkylchlorosonosilanes by treating an organosilicon polymer compound or a mixture of organosilicon polymer compounds with hydrogen chloride in the presence of a catalyst at elevated temperature and pressure is proposed, characterized in that, according to the invention, the process temperature is 100-250 ° C, the pressure at which the process is carried out is higher than the saturated pressure organosilicon polymer compound vapors; or organosilicon polymer compound mixtures at process temperature.

Концентрацию хлористого водорода на выходе из реакционной зоны поддерживают не менее 10 об.%. The concentration of hydrogen chloride at the outlet of the reaction zone is maintained at least 10 vol.%.

В качестве катализатора используют соединения азота и/или фосфора или смесь соединений азота и/или фосфора, в которых атомы и азота, и фосфора непосредственно связаны только с атомами углерода, также используют комплексные соединения хлористого водорода и указанных выше соединений азота и/или фосфора. Например, используют триэтиламин, тетраэтиламмонийхлорид, три-(н-бутил)амин, тетра-(н-бутил)аммонийбромид, тетраалкиламмонийхлориды, в которых алкильная группа является неразветвленным углеводородом с числом атомов углерода в цепочке от 1 до 4. As a catalyst, nitrogen and / or phosphorus compounds or a mixture of nitrogen and / or phosphorus compounds in which both nitrogen and phosphorus atoms are directly bonded only to carbon atoms are also used. Complex compounds of hydrogen chloride and the above nitrogen and / or phosphorus compounds are also used. For example, triethylamine, tetraethylammonium chloride, tri- (n-butyl) amine, tetra- (n-butyl) ammonium bromide, tetraalkylammonium chlorides in which the alkyl group is an unbranched hydrocarbon with the number of carbon atoms in the chain from 1 to 4 are used.

Катализатор используют в количестве 0,0003-0,05 моль катализатора на 1 моль атомов кремния в перерабатываемых соединениях. The catalyst is used in an amount of 0.0003-0.05 mol of catalyst per 1 mol of silicon atoms in the processed compounds.

В предложенном изобретении в качестве кремнийорганических полимерных соединений или смеси кремнийорганических полимерных соединений, которые обрабатывают хлористым водородом для получения алкилхлормоносиланов, используют вещество или смесь веществ, описываемых следующей формулой:
, где чередование звеньев может быть как регулярное, так и не регулярное;
x = 0-2; y = 0-3; n1 ≥ 0; n2 ≥ 0; n3 ≥ 0; (n1 + n2 + n3) ≥ 1; (n1 + n2 + y) ≥ 1;
R = алкил C1-C3. Наиболее оптимальным представляется случай, когда хотя бы каждый второй атом кремний связан хотя бы с одним атомом хлора. Например, используют продукты прямого синтеза метилхлорсиланов из металлического кремния и хлористого метила, температура кипения которых больше температуры кипения диметилдихлорсилана (МКО).
In the proposed invention, as the organosilicon polymer compounds or mixtures of organosilicon polymer compounds that are treated with hydrogen chloride to obtain alkylchlorosilanes, use a substance or mixture of substances described by the following formula:
where the alternation of links can be both regular and non-regular;
x is 0-2; y is 0-3; n1 ≥ 0; n2 ≥ 0; n3 ≥ 0; (n1 + n2 + n3) ≥ 1; (n1 + n2 + y) ≥ 1;
R = C 1 -C 3 alkyl. The most optimal case is when at least every other silicon atom is bound to at least one chlorine atom. For example, direct synthesis products of methylchlorosilanes from metallic silicon and methyl chloride are used, the boiling point of which is higher than the boiling point of dimethyldichlorosilane (MCO).

Предложенный способ можно осуществлять как в периодическом процессе, так и в непрерывном при соблюдении одновременно нескольких условий, влияющих на протекающие реакции гидрохлорирования. The proposed method can be carried out both in a batch process and in a continuous process, subject to several conditions simultaneously affecting the proceeding hydrochlorination reactions.

Температура процесса 100-250oC. При меньшей температуре поликарбосиланы практически не вступают в реакцию, а при больших температурах протекание побочных процессов приводит к образованию высокомолекулярных соединений (вплоть до твердой фазы) и к уменьшению, а в дальнейшем почти полному исчезновению из продуктов гидрохлорирования полисиланов водородсодержащих соединений. При переработке индивидуальных соединений или их смесей с низкой степенью полимеризации более оптимально поддерживать температуру процесса в пределах 135-180oC.The temperature of the process is 100-250 o C. At a lower temperature, polycarbosilanes practically do not react, and at high temperatures, the occurrence of side processes leads to the formation of high molecular weight compounds (up to the solid phase) and to a decrease, and then almost complete disappearance of polysilanes from the hydrochlorination products hydrogen-containing compounds. When processing individual compounds or mixtures thereof with a low degree of polymerization, it is more optimal to maintain the process temperature in the range 135-180 o C.

Давление, при котором проводился процесс должно быть больше, чем давление насыщенных паров исходной смеси (с учетом давления насыщенных паров растворителя, если таковой применяется), т.е. P>Pнас, более оптимально если P>1,1•Pнас. При несоблюдении данного условия резко увеличивается скорость побочных процессов дегидрирования и резко уменьшается растворенного в реакционной смеси хлористого водорода, что приводит к уменьшению конверсии исходных соединений (особенно заметно для поликарбосиланов) и к уменьшению селективности процесса по водородсодержащим продуктом (что очень важно для полисиланов).The pressure at which the process was carried out should be greater than the saturated vapor pressure of the initial mixture (taking into account the saturated vapor pressure of the solvent, if applicable), i.e. P> P us , more optimally if P> 1,1 • P us . If this condition is not met, the rate of side dehydrogenation processes sharply increases and the hydrogen chloride dissolved in the reaction mixture sharply decreases, which leads to a decrease in the conversion of the starting compounds (especially noticeable for polycarbosilanes) and to a decrease in the selectivity of the process for a hydrogen-containing product (which is very important for polysilanes).

Температура кипения исходных соединений и степень их полимеризации не имеет значения, однако в исходной смеси должна отсутствовать твердая фаза, являющаяся катализатором протекания побочных процессов. В случае, когда перерабатываемые соединения при температуре реакции представляют собой твердые или вязкие соединения, возможно применять органический апротонный растворитель, например, гексан, гептан, циклогексан, бензол, толуол, хлорбензол, различные ксилолы и т.д. The boiling point of the starting compounds and the degree of their polymerization does not matter, however, in the initial mixture there should be no solid phase, which is a catalyst for the occurrence of side processes. In the case where the compounds to be processed at the reaction temperature are solid or viscous compounds, it is possible to use an organic aprotic solvent, for example, hexane, heptane, cyclohexane, benzene, toluene, chlorobenzene, various xylenes, etc.

В ходе протекания реакции происходит образование легкокипящих соединений, удаляющихся из зоны реакции в виде паров в смеси с не прореагировавшим хлористым водородом. Состав этой газовой смеси в зоне реакции необходимо поддерживать на уровне не менее 10 об.% (лучше 15 об.%) по содержанию хлористого водорода. В противном случае, при меньшем содержании HCl в уходящей газовой смеси, происходит резкое уменьшение скорости реакции гидрохлорирования поликарбосиланов и резкое снижение селективности процесса по водородсодержащим продуктам. During the course of the reaction, the formation of boiling compounds occurs, which are removed from the reaction zone in the form of vapors in a mixture with unreacted hydrogen chloride. The composition of this gas mixture in the reaction zone must be maintained at a level of at least 10 vol.% (Preferably 15 vol.%) In terms of the content of hydrogen chloride. Otherwise, with a lower content of HCl in the exhaust gas mixture, there is a sharp decrease in the rate of hydrochlorination of polycarbosilanes and a sharp decrease in the selectivity of the process for hydrogen-containing products.

В качестве катализатора процесса применяются любые вещества, содержащие атомы азота и/или фосфора, непосредственно связанные только с углеродными атомами (за исключение комплексных солей с хлористым водородом), причем в молекуле катализатора должны отсутствовать активные атомы водорода. Концентрация катализатора составляет 0,0003-0,05 моль катализатора на 1 моль атомов кремния в перерабатываемых соединениях. Более оптимально использовать 0,001-0,01 моль/мольSi. As a catalyst for the process, any substances containing nitrogen and / or phosphorus atoms directly bonded only to carbon atoms (with the exception of complex salts with hydrogen chloride) are used, and there should be no active hydrogen atoms in the catalyst molecule. The concentration of the catalyst is 0.0003-0.05 mol of catalyst per 1 mol of silicon atoms in the processed compounds. It is more optimal to use 0.001-0.01 mol / mol Si.

Пример 1. Сим-диметилтетрахлордисилан в количестве 100 г в смеси с 0,25 г триэтиламина загружают в реактор, снабженный вводом и выводом газа и электрообогревом. Давление насыщенных паров при 175oC составляет менее 2 атм. Подают сухой хлористый водород в количестве 15 г/ч. Концентрация HCl на выходе из реактора 20 об.%. При давлении 3 атм и температуре 175oC процесс проводят в течении 4 ч. По окончании реакции получают 113,5 г смеси метилхлорсиланов следующего состава, мол.% : 49,3 метилдихлорсилана (МДХС) и 50,7 метилтрихлорсилана (МТХС). Диметилдихлорсилан (ДМДХС) и триметилхлорсилан (ТМХС) отсутствуют. Конверсия сим-диметилтетрахлордисилана составляет 97,8%. Селективность процесса по метилдихлорсилану 98,7%.Example 1. Sim-dimethyltetrachlorodisilane in an amount of 100 g in a mixture with 0.25 g of triethylamine is loaded into a reactor equipped with a gas inlet and outlet and electric heating. The saturated vapor pressure at 175 o C is less than 2 atm. Dry hydrogen chloride was fed in an amount of 15 g / h. The concentration of HCl at the outlet of the reactor is 20 vol.%. At a pressure of 3 atm and a temperature of 175 o C, the process is carried out for 4 hours. Upon completion of the reaction, 113.5 g of a mixture of methylchlorosilanes of the following composition are obtained, mol%: 49.3 methyldichlorosilane (MDXC) and 50.7 methyltrichlorosilane (MTXC). Dimethyldichlorosilane (DMDCS) and trimethylchlorosilane (TMHS) are absent. The conversion of sim-dimethyltetrachlorodisilane is 97.8%. The selectivity of the process for methyldichlorosilane 98.7%.

Пример 2. Бис(метилдихлорсилил)метан в количестве 100 г в смеси с 0,4 г триэтиламина загружают в реактор, снабженный вводом и выводом газа и электрообогревом. Давление насыщенных паров при 175oC составляет менее 2,5 атм. Подают сухой хлористый водород в количестве 15 г/ч. Концентрация HCl на выходе из реактора 15 об.%. При давлении 3 атм и температуре 175oC процесс проводят в течение 7 ч. По окончании реакции получают 91,2 г смеси метилхлорсиланов следующего состава, мол.%: 50,0 диметилдихлорсилана (ДМДХС) и 50,0 метилтрихлорсилана (МТХС). Метилдихлорсилан (МДХС) и триметилхлорсилан (ТМХС) отсутствуют. Конверсия сим-диметилтетрахлордисилана составляет 79,2%.Example 2. Bis (methyldichlorosilyl) methane in an amount of 100 g in a mixture with 0.4 g of triethylamine is loaded into a reactor equipped with a gas inlet and outlet and electric heating. The vapor pressure at 175 ° C. is less than 2.5 atm. Dry hydrogen chloride was fed in an amount of 15 g / h. The concentration of HCl at the outlet of the reactor is 15 vol%. At a pressure of 3 atm and a temperature of 175 ° C., the process is carried out for 7 hours. Upon completion of the reaction, 91.2 g of a mixture of methylchlorosilanes of the following composition are obtained, mol%: 50.0 dimethyldichlorosilane (DMDCS) and 50.0 methyltrichlorosilane (MTXC). Methyldichlorosilane (MDHS) and trimethylchlorosilane (TMHS) are absent. The conversion of sim-dimethyltetrachlorodisilane is 79.2%.

Пример 3. 1,2-метилдихлорсилилэтан в количестве 100 г в смеси с 1,0 г триэтиламина загружают в реактор, снабженный вводом и выводом газа и электрообогревом. Давление насыщенных паров при 200oC составляет менее 3 атм. Подают сухой хлористый водород в количестве 20 г/ч. Концентрация HCl на выходе из реактора 25 об.%. При давлении 5,5 атм и температуре 200oC процесс проводят в течение 15 ч. По окончании реакции получают 67,2 г смеси метилхлорсиланов следующего состава, мол.%: 10,5 метилэтилдихлорсилана (ЭМДХС), 55,0 метилтрихлорсилана (МТХС) и 10,0 метилдихлорсилана (МДХС). Конверсия 1,2-метилдихлорсилилэтана составляет 61,9%. В качестве основных побочных продуктов образуется, мол.%: 8,5 этана, 13,0 этилена и 3,0 водорода.Example 3. 1,2-methyldichlorosilylethane in an amount of 100 g in a mixture with 1.0 g of triethylamine is loaded into a reactor equipped with a gas inlet and outlet and electric heating. The saturated vapor pressure at 200 o C is less than 3 ATM. Dry hydrogen chloride is fed in an amount of 20 g / h. The concentration of HCl at the outlet of the reactor 25% vol. At a pressure of 5.5 atm and a temperature of 200 ° C., the process is carried out for 15 hours. Upon completion of the reaction, 67.2 g of a mixture of methylchlorosilanes of the following composition are obtained, mol%: 10.5 methylethyl dichlorosilane (EMDC), 55.0 methyl trichlorosilane (MTXC) and 10.0 methyldichlorosilane (MDHS). The conversion of 1,2-methyldichlorosilylethane is 61.9%. As the main by-products, mol% is formed: 8.5 ethane, 13.0 ethylene and 3.0 hydrogen.

Пример 4. В качестве исходного соединения используют техническую смесь метилхлордисиланов и метилхлорсилилметанов, получаемую в виде МКО в ходе реакции прямого синтеза хлористого метила и металлического кремния. Давление насыщенных паров при 145oC составляет около 1,3 атм. После удаления продуктов прямого синтеза с температурой кипения ниже 75oC (для чистоты опыта, однако такая очистка на сказывается каким-либо образом на описываемом процессе гидрохлорирования), МКО подвергают гидрохлорированию аналогично примеру 1. Условия реакции и состав продуктов реакции приведены в табл.1. Конверсия и состав продуктов соответствуют продолжительности реакции 5 ч, в скобках приведены данные, соответствующие продолжительности реакции 10 ч.Example 4. As a starting compound, a technical mixture of methylchlorodisilanes and methylchlorosilylmethanes, obtained as an MCO during the direct synthesis of methyl chloride and metallic silicon, is used. The vapor pressure at 145 ° C. is about 1.3 atm. After removal of the direct synthesis products with a boiling point below 75 o C (for the purity of the experiment, however, such purification affects in any way the described hydrochlorination process), the MCO undergoes hydrochlorination as in Example 1. The reaction conditions and the composition of the reaction products are shown in Table 1 . The conversion and composition of the products correspond to the reaction time of 5 hours, in parentheses are the data corresponding to the reaction time of 10 hours

Пример 5. В качестве исходного соединения используется отхода процесса получения карбида кремния. После предварительного частичного хлорирования данные отходы представляют собой смесь метилхлорполикарбосиланов не установленного состава. Метилхлорполикарбосиланы смешивают с органически растворителем. Давление насыщенных паров полученной смеси при 155oC составляет менее 3 атм. Данную смесь подвергают гидрохлорированию аналогично примеру 2. Условия реакции и состав продуктов реакции приведены в табл.2 (конверсия и состав продуктов соответствуют продолжительности реакции 10 ч.).Example 5. As the starting compound, a waste from the process of producing silicon carbide is used. After preliminary partial chlorination, these wastes are a mixture of methyl chloropolycarbosilanes of unspecified composition. Methylchloropolycarbosilanes are mixed with an organic solvent. The saturated vapor pressure of the resulting mixture at 155 o C is less than 3 ATM. This mixture is subjected to hydrochlorination as in Example 2. The reaction conditions and the composition of the reaction products are given in Table 2 (the conversion and composition of the products correspond to the reaction time of 10 hours).

В изобретении мономерные органохлорсиланы получаются по реакции гидрохлорирования из полисиланов со степенью конверсии 97-99% и поликарбосиланов со степенью конверсии 60-80%, что больше, чем известно в настоящее время (95% для полисиланов и 50% для поликарбосиланов) и при почти полном подавлении побочных процессов, что позволяет, в случае полисиланов, получать водородсодержащие продукты реакции с селективностью около 98-100% (против известных 94%). In the invention, monomeric organochlorosilanes are prepared by hydrochlorination from polysilanes with a conversion of 97-99% and polycarbosilanes with a conversion of 60-80%, which is more than is currently known (95% for polysilanes and 50% for polycarbosilanes) and with almost complete suppression of side processes, which allows, in the case of polysilanes, to obtain hydrogen-containing reaction products with a selectivity of about 98-100% (against the known 94%).

Claims (9)

1. Способ получения алкилхлормоносиланов путем обработки кремнийорганического полимерного соединения или смеси кремнийорганических полимерных соединений хлористым водородом в присутствии катализатора при повышенной температуре, отличающийся тем, что процесс ведут при 100 - 200oС и давлении больше давления насыщенных паров кремнийорганического полимера или смеси кремнийорганических полимерных соединений при температуре процесса.1. The method of producing alkylchlorosilanes by treating an organosilicon polymer compound or a mixture of organosilicon polymer compounds with hydrogen chloride in the presence of a catalyst at elevated temperature, characterized in that the process is carried out at 100-200 ° C and a pressure higher than the saturated vapor pressure of the organosilicon polymer or a mixture of organosilicon polymer compounds at process temperature. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрацию хлористого водорода на выходе из реакционной зоны поддерживают не менее 10 об. 2. The method according to claim 1, characterized in that the concentration of hydrogen chloride at the outlet of the reaction zone is maintained at least 10 vol. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют третичные амины, или фосфины, или тетраалкиламмонийхлорид. 3. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst used is tertiary amines, or phosphines, or tetraalkylammonium chloride. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют комплексные соединения хлористого водорода и третичных аминов или фосфинов. 4. The method according to claim 1, characterized in that the complex compounds of hydrogen chloride and tertiary amines or phosphines are used as a catalyst. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют тетраалкиламмонийхлориды, в которых алкильная группа является неразветвленным углеводородом с числом атомов углерода в цепочке 1 4. 5. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst used is tetraalkylammonium chloride, in which the alkyl group is an unbranched hydrocarbon with the number of carbon atoms in the chain 1 4. 6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют соединения, выбранные из ряда триэтиламин, тетраэтиламмонийхлорид, три-(н-бутил)амин, тетра-(н-бутил)аммоний-бромид. 6. The method according to p. 3, characterized in that the catalyst used is a compound selected from the series triethylamine, tetraethylammonium chloride, tri- (n-butyl) amine, tetra- (n-butyl) ammonium bromide. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор используют в количестве 0,0003 0,05 моль катализатора на 1 моль атомов кремния в перерабатываемых соединениях. 7. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst is used in an amount of 0.0003 0.05 mol of catalyst per 1 mol of silicon atoms in the processed compounds. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве смеси кремнийорганических полимерных соединений используют продукты прямого синтеза метилхлорсиланов из металлического кремния и хлористого метила, температура кипения которых больше температуры кипения диметилдихлорсилана. 8. The method according to claim 1, characterized in that the products of the direct synthesis of methylchlorosilanes from metal silicon and methyl chloride, the boiling point of which is higher than the boiling point of dimethyldichlorosilane, are used as a mixture of organosilicon polymer compounds. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганических полимерных соединений или смеси кремнийорганических полимерных соединений используют вещество или смесь веществ общей формулы
R-[-RClSi-(CH2)x- n1-[-Cl2Si-(CH2)x-] n2- [-R2Si-(CH2)x-] n3-SiR3-yCly, где x 0 2;
y 0 3;
n1 ≥ 0;
n3 ≥ 0;
(n1 + n2 + n3) ≥ 1;
(n1 + n2 + y) ≥ 1;
R С1 С3 алкил,
где чередование звеньев может быть как регулярное, так и нерегулярное.
9. The method according to claim 1, characterized in that as the organosilicon polymer compounds or a mixture of organosilicon polymer compounds using a substance or mixture of substances of the General formula
R - [- RClSi- (CH 2 ) x - n 1 - [- Cl 2 Si- (CH 2 ) x -] n2 - [-R 2 Si- (CH 2 ) x -] n3 -SiR 3 - y Cl y , where x 0 2;
y 0 3;
n1 ≥ 0;
n3 ≥ 0;
(n1 + n2 + n3) ≥ 1;
(n1 + n2 + y) ≥ 1;
R 1 C 3 alkyl,
where the alternation of links can be both regular and irregular.
RU96112675A 1996-06-21 1996-06-21 Method of preparing alkyl chloromonosilanes RU2103273C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96112675A RU2103273C1 (en) 1996-06-21 1996-06-21 Method of preparing alkyl chloromonosilanes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96112675A RU2103273C1 (en) 1996-06-21 1996-06-21 Method of preparing alkyl chloromonosilanes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2103273C1 true RU2103273C1 (en) 1998-01-27
RU96112675A RU96112675A (en) 1998-03-10

Family

ID=20182333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96112675A RU2103273C1 (en) 1996-06-21 1996-06-21 Method of preparing alkyl chloromonosilanes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2103273C1 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент DE N 936444, кл. 12о, 26/03, 1955. 2. *
3. Патент US N 2709176, кл. 260 - 448.2, 1955. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4393229A (en) Redistribution of polysilanes in high boiling residues
KR870005030A (en) Two-step process for producing an organopolysilazane reticulum that can be improved in heat resistance and especially used as a ceramic precursor
JP2918999B2 (en) Process for producing polyorgano-substituted silane and monoalkylated silane
CN1061659C (en) Process for converting high-boiling residue from direct process to monosilanes
US3432537A (en) Process for splitting silanes
KR100253897B1 (en) Process for preparing alkylchlorosilanes from the residues of direct synthesis of alkylchlorosilanes
US3755397A (en) Silylating agent
RU2103273C1 (en) Method of preparing alkyl chloromonosilanes
JPS6316328B2 (en)
CN1298725C (en) Process for preparing phenylorganosilicon intermediates
JP5474945B2 (en) Method for producing linear and cyclic trisilaalkanes
EP0378430B1 (en) Novel organosilicon compound and process for producing organosilicon compound
JP6906424B2 (en) Manufacturing method of aminosilanes
JP4527351B2 (en) Improved organosilane production process
US5440063A (en) Concurrent preparation of dimethylchlorosilane and triorganochlorosilane
CN1077576C (en) Conversion of high-boiling residue from direct process to monosilanes
EP0383566B1 (en) Process for preparing organic silicon compounds
JPH06329682A (en) Preparation of omega-alkenylchlorosialne
JP5264180B2 (en) Method for continuously producing carbon-containing monoborosilazane, oligoborosilazane and / or polyborosilazane
JPH0471411B2 (en)
EP0645396B1 (en) Method of producing dicyclopentyldichlorosilane
JPS6059916B2 (en) Method for producing 1,2-disilylalkene compound
KR100469945B1 (en) Manufacturing Method of Vinyl Chlorosilane
US6740766B2 (en) Preparation of organochlorosilanes by the silylation of conjugated dienes with trichlorosilane
JPS6059917B2 (en) Cis-1,2-disilyl alkene compound

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120622