RU2280646C2 - Способ получения органосиланов - Google Patents

Способ получения органосиланов Download PDF

Info

Publication number
RU2280646C2
RU2280646C2 RU2004130930/04A RU2004130930A RU2280646C2 RU 2280646 C2 RU2280646 C2 RU 2280646C2 RU 2004130930/04 A RU2004130930/04 A RU 2004130930/04A RU 2004130930 A RU2004130930 A RU 2004130930A RU 2280646 C2 RU2280646 C2 RU 2280646C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
general formula
carbon atoms
phenyl
hydrogen
alkyl
Prior art date
Application number
RU2004130930/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2004130930A (ru
Inventor
Ульрих ГЁТЦЕ (DE)
Ульрих ГЁТЦЕ
Михаэль ХАНЗЕЛЬ (DE)
Михаэль ХАНЗЕЛЬ
Эдгар ШМИДТ (DE)
Эдгар ШМИДТ
Норберт ЦЕЛЛЕР (DE)
Норберт ЦЕЛЛЕР
Original Assignee
Ваккер Хеми Аг
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 Ваккер Хеми Аг filed Critical Ваккер Хеми Аг
Publication of RU2004130930A publication Critical patent/RU2004130930A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2280646C2 publication Critical patent/RU2280646C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/12Organo silicon halides
    • C07F7/121Preparation or treatment not provided for in C07F7/14, C07F7/16 or C07F7/20
    • C07F7/122Preparation or treatment not provided for in C07F7/14, C07F7/16 or C07F7/20 by reactions involving the formation of Si-C linkages

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Описывается способ получения органосиланов общей формулы 1
Figure 00000001
,
заключающийся в том, что гидросиланы общей формулы 2
Figure 00000002
подвергают в присутствии инициатора радикальных реакций, выбранного из группы, включающей алканы, диазены и органодисиланы, взаимодействию с галогенуглеводородами общей формулы 3
Figure 00000003
,
где R представляет собой одновалентные углеводородные остатки с 1-18 атомами углерода, водород или галоген, R' представляет собой одновалентные углеводородные остатки с 2-6 атомами углерода и Х обозначает галоген. 5 з.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Настоящее изобретение относится к способу получения органосиланов из гидросиланов и галогенуглеводородов в присутствии инициатора радикальных реакций.
Из уровня техники известны методы, заключающиеся в том, что водород в гидросиланах заменяют на углеводородный остаток.
Термически индуцируемое взаимодействие гидросиланов с галогенуглеводородами, равно как и их взаимодействие в присутствии катализаторов описаны, например, у R.J.Н.Voorhoeve, Organohalosilanes, изд-во Elesevier Publishing Company, 1967, сс.40-48.
Более важное значение имеет термическое инициирование при получении фенилтрихлорсилана или фенилметилдихлорсилана из хлорбензола и трихлорсилана или дихлорметилсилана. Недостаток этого способа состоит в малой степени превращения при его проведении низких температурах и в образовании значительных количеств побочных продуктов при его проведении высоких температурах. Фенилметилдихлорсилан и фенилметилдихлорсилан применяют для получения органополисилоксанов.
Из DE 2132569 А известно, что эти реакции можно инициировать соответствующим электромагнитным излучением или соответствующими электромагнитными волнами.
Из Chem. Abstr. 84, 44 345е известно далее, что органохлорсиланы можно получать взаимодействием хлорсодержащих ароматических соединений с гидросиланами или органогидрохлорсиланами с использованием гексахлордисилана в качестве катализатора. Недостаток этого метода заключается в необходимости использовать гексахлордисилан, процесс получения которого связан с высокими затратами.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача разработать способ получения органосиланов с высоким выходом с единицы объема в единицу времени, который позволял бы свести к минимуму образование нежелательных побочных и минимизировать повреждение реакторов, обусловленное образование копоти и коррозией, а также не имел бы недостатков, присущих известным из уровня техники методам.
Объектом настоящего изобретения в соответствии с этим является способ получения органосиланов общей формулы 1
Figure 00000004
заключающийся в том, что гидросиланы общей формулы 2
Figure 00000005
подвергают в присутствии инициатора радикальных реакций, выбранного из группы, включающей алканы, диазены и органодисиланы, взаимодействию с галогенуглеводородами общей формулы 3
Figure 00000006
где R представляет собой одновалентный углеводородный остаток с 1-18 атомами углерода, водород или галоген,
R' представляет собой одновалентный углеводородный остаток с 1-18 атомами углерода и
Х обозначает галоген.
При осуществлении предлагаемого в изобретении способа предпочтительно использовать инициаторы радикальных реакций, которые распадаются при температуре ниже 600°С в течение 3-30 с, предпочтительно в течение 5-15 с.
Более предпочтительно при осуществлении предлагаемого в изобретении способа использовать в качестве инициаторов радикальных реакций алканы общей формулы 4
Figure 00000007
где R1-R6 могут представлять собой алкил или
R1 и R4 могут представлять собой фенил остаток, а R2, R3, R5 и R6 могут представлять собой водородный или алкил, либо
R1 и R4 могут представлять собой фенил остаток, а R2 и R5 могут представлять собой фенил или алкил и R3 и R6 могут представлять собой триалкилсилоксигруппу, либо
R1, R2, R4 и R5 могут представлять собой фенил, а R3 и R6 могут представлять собой водород, алкил или триалкилсилоксигруппу, или диазены общей формулы 5
Figure 00000008
где R7 и R8 могут представлять собой углеводородные остатки с 1-18 атомами углерода, или органодисиланы общей формулы 6
Figure 00000009
где R9 и R10 могут представлять собой атомы галогена или углеводородные остатки с 1-18 атомами углерода.
Предпочтительными алкильными остатками при этом являются С16алкильные остатки, прежде всего метил, этил или н-пропил, а предпочтительным триалкилсилоксиостатком является триметилсилоксиостаток.
R7 и R8 представляют собой предпочтительно алкильные, арильные или аралкильные остатки.
R9 и R10 представляют собой предпочтительно С16алкильные остатки, прежде всего метил или этил, или хлор.
Особенно хороших результатов достигают при использовании 1,2-дифенилэтана, 2,3-дифенил-2,3-диметилбутана, 1,1,2,2-тетрафенилэтана, 3,4-диметил-3,4-дифенилгексана, дициклогексилдиазена и ди-трет-бутилдиазена.
Предпочтительными остатками R являются фенильные или С16алкильные остатки, прежде всего метил или этил, хлор либо водород.
В предпочтительном варианте остатки R' содержат двойные углерод-углеродные связи. Остатки R' представляют собой предпочтительно алкильные остатки, предпочтительно с 2-6 атомами углерода, такие как винил, аллил, металлил, 1-пропенил, 5-гексенил, этинил, бутадиенил, гексадиенил, циклопентенил, циклопентадиенил, циклогексенил, предпочтительны из которых винил и аллил, арильные остатки, такие как фенил, алкарильные остатки, аралкильные, алкениларильные либо арилалкенильные остатки или фенилалкенильные остатки.
Х и R, когда они обозначают галоген, предпочтительно представляют собой фтор, хлор или бром, прежде всего хлор.
Из соответствующих гидросиланов общей формулы 2 их взаимодействием с хлорбензолом получают прежде всего фенилтрихлорсилан и фенилметилдихлорсилан.
При получении фенилметилдихлорсилана взаимодействием хлорбензола с дихлорметилсиланом согласно предпочтительному варианту осуществления предлагаемого в изобретении способа в качестве органодисиланового компонента применяют высококипящую фракцию кубового остатка, образующегося при синтезе дихлордиметилсилана по Рохову (W. Noll, Chemistry and Technology of Silicones, изд-во Academic Press Inc. Orlando, 1968, сс.26-28) с приблизительным составом (СН3)2,6Si2Cl3,4. Помимо основных компонентов - триметилтрихлордисилана и диметилтетрахлордисилана - в смеси в небольших количествах присутствуют при этом тетраметилдисилан, диметилдихлорсилан и соответствующие силоксаны с диапазоном температуры кипения от 150 до 160°С. Ниже эта смесь обозначена как расщепляемый дисилан.
Предлагаемый в изобретении способ предпочтительно проводят в диапазоне температур от 300 до 600°С. В предпочтительном варианте хлорбензол подвергают взаимодействию с трихлорсиланом или дихлорметилсиланом в мольном соотношении от 4:1 до 1:4, прежде всего от 1,5:1,0 до 3,0:1,0. Количество используемого в качестве инициатора радикальных реакций алкана или диазена при этом составляет предпочтительно от 0,005 до 3 мас.%, более предпочтительно от 0,01 до 0,5 мас.%, в пересчете на используемую смесь хлорбензола и трихлорсилана или дихлорметилсилана. При использовании в качестве инициатора радикальных реакций органодисиланов, прежде всего расщепляемого дисилана, их содержание составляет предпочтительно от 1 до 15 мас.%, прежде всего от 2 до 10 мас.%, в пересчете на используемую смесь хлорбензола и трихлорсилана или дихлорметилсилана.
Предлагаемый в изобретении способ предпочтительно проводят при давлении окружающей среды, т.е. при давлении примерно 1020 гПа. При необходимости, однако, можно работать и при более высоком давлении.
Предлагаемый в изобретении способ предпочтительно проводить в стальном трубчатом реакторе, в который смесь гидросиланов общей формулы 2 и галогенуглеводородов общей формулы 3, предпочтительно смесь хлорбензола, а также трихлорсилана или дихлорметилсилана, и инициатора радикальных реакций подают в реактор предпочтительно в парообразном состоянии. С этой целью жидкие компоненты пропускают через испаритель, а затем образовавшиеся пары пропускают через теплообменник с тем, чтобы они поступали в реакционную зону при температуре, близкой к температуре реакции. Такая технология обеспечивает возможность подачи в реактор и труднолетучих инициаторов радикальных реакций. При комнатной температуре твердые инициаторы радикальных реакций согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения используют в виде их раствора в хлорбензоле. Время пребывания реакционной смеси в реакторе составляет предпочтительно от 2 до 80 с, прежде всего от 5 до 50 с.
Все символы в вышеприведенных формулах в каждом случае имеют не зависимые друг от друга значения.
В представленных ниже примерах, если не указано иное, все количества представляют собой массовые количества, данные о процентном содержании представляют собой массовые проценты, давление во всех случаях равно 0,10 мПа (абс.), а температура во всех случаях составляет 20°С.
Примеры 1-10
В стальной трубчатый реактор в парообразном состоянии в заданных количественных соотношениях подавали хлорбензол и трихлорсилан (примеры 1-7, таблица 1) или дихлорметилсилан (примеры 8-10, таблица 2) с указанными в каждом случае инициаторами радикальных реакций. При этом компоненты вначале пропускали через испаритель, после чего пары пропускали через теплообменник с тем, чтобы они поступали в реакционную зону примерно при температуре реакции. Время пребывания в реакторе составляло 5 с.
Таблица 1
(при мольном соотношении между хлорбензолом и трихлорсиланом, равным 1:2,4, и при 0,7 мас.% инициатора радикальных реакций)
Пример Инициатор радикальных реакций Температура (°С) Выход с единицы объема в единицу времени (кг/м3·ч) Количество отходов (кг/кг продукта)
590 120 0,51
500 15 0,38
450 0 -
1,2-дифенилэтан 590 370 0,44
1,2-дифенилэтан 510 120 0,37
2,3-дифенил-2,3-диметилбутан 590 245 0,47
2,3-дифенил-2,3-диметилбутан 520 120 0,31
2,3-дифенил-2,3-диметилбутан 450 70 0,22
1,1,2,2-тетрафенилэтан 590 200 0,47
1,1,2,2-тетрафенилэтан 550 120 0,40
азобензол 590 220 0,70
азобензол 565 120 0,65
6 ди-трет-бутилдиазен 300 106 0,12
Таблица 2
(при мольном соотношении между хлорбензолом и дихлорметилсиланом, равном 1:2,5)
Пример Инициатор радикальных реакций Количество инициатора радикальных реакций в мас.% Температура (°С) Выход с единицы объема в единицу времени (кг/м3·ч) Количество отходов (кг/кг продукта) Содержание PhSiCl3 в качестве примеси в продукте (мас.%)
- 1,4 6,0
- 540 50 1,0 1,5
- 500 5 -
расщепляемый дисилан 5 590 160 1,4 4,0
расщепляемый дисилан 15 590 140 2,0 14,0
расщепляемый дисилан 5 570 90 1,2 6,0
расщепляемый дисилан 5 540 110 1,0 1,2
10а 2,3-дифенил-2,3-диметилбутан 0,7 590 120 1,2 2,5
10б 2,3-дифенил-2,3-диметилбутан
Примеры 11-12
В стальной трубчатый реактор в парообразном состоянии подавали хлорбензол и трихлорсилан в мольном соотношении 2:1, при этом в примере 11 в систему дополнительно подавали 10%-ный раствор 1,2-дифенилэтана в хлорбензоле в таком количестве, чтобы смесь трихлорсилана и хлорбензола содержала 0,02 мас.% этого инициатора радикальных реакций. Компоненты вначале пропускали через испаритель, после чего пары пропускали через теплообменник с тем, чтобы они поступали в реакционную зону примерно при температуре реакции. Время пребывания в реакторе составляло 20 с, температура равнялась 550°С.
Пример 11
Реакционная смесь содержала 33,04 мас.% фенилтрихлорсилана, соотношение между нежелательными побочными продуктами и целевым продуктом составляло 0,41.
Пример 12 (не в соответствии с предлагаемым в изобретении способом, без инициатора радикальных реакций)
Реакционная смесь содержала 22,17 мас.% фенилтрихлорсилана, соотношение между нежелательными побочными продуктами и целевым 5 продуктом составляло 0,48.

Claims (6)

1. Способ получения органосиланов общей формулы 1
Figure 00000010
заключающийся в том, что гидросиланы общей формулы 2
Figure 00000011
подвергают в присутствии инициатора радикальных реакций, выбранного из группы, включающей алканы, диазены и органодисиланы, взаимодействию при температуре до 600°С с галогенуглеводородами общей формулы 3
Figure 00000012
где R представляет собой одновалентные углеводородные остатки с 1-18 атомами углерода, водород или галоген,
R' представляет собой одновалентные углеводородные остатки с 2-6 атомами углерода, выбранные из остатков, содержащих двойные углерод-углеродные связи, фенил,
Х обозначает галоген.
2. Способ по п.1, в котором используют инициаторы радикальных реакций, которые распадаются при температуре ниже 600°С в течение 3-30 с, предпочтительно в течение 5-15 с.
3. Способ по п.1 или 2, в котором в качестве инициаторов радикальных реакций используют алканы общей формулы 4
Figure 00000013
где R1-R6 могут представлять собой алкил, или
R1 и R4 могут представлять собой фенил, a R2, R3, R5 и R6 могут представлять собой водород или алкил остаток, либо
R1 и R4 могут представлять собой фенил, R2 и R5 могут представлять собой фенил, а R3 и R6 могут представлять собой триалкилсилоксигруппу, либо R1, R2, R4 и R5 могут представлять собой фенил, а R3 и R6 могут представлять собой водород, алкил или триалкилсилоксигруппу, или диазены общей формулы 5
Figure 00000014
где R7 и R8 могут представлять собой углеводородные остатки с 1-18 атомами углерода, или
органодисиланы общей формулы 6
Figure 00000015
где R9 и R10 могут представлять собой атомы галогена или углеводородные остатки с 1-18 атомами углерода.
4. Способ по п.1, в котором получают фенилтрихлорсилан или фенилметилдихлорсилан.
5. Способ по п.4, в котором хлорбензол подвергают взаимодействию с трихлорсиланом или дихлорметилсиланом в мольном соотношении от 4:1 до 1:4.
6. Способ по п.4, в котором реакцию проводят при температуре в от 300 до 600°С.
RU2004130930/04A 2003-10-23 2004-10-22 Способ получения органосиланов RU2280646C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10349286A DE10349286A1 (de) 2003-10-23 2003-10-23 Verfahren zur Herstellung von Organosilanen
DE10349286.0 2003-10-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004130930A RU2004130930A (ru) 2006-04-10
RU2280646C2 true RU2280646C2 (ru) 2006-07-27

Family

ID=34484929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004130930/04A RU2280646C2 (ru) 2003-10-23 2004-10-22 Способ получения органосиланов

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7211683B2 (ru)
JP (1) JP4177316B2 (ru)
CN (1) CN100509823C (ru)
DE (1) DE10349286A1 (ru)
RU (1) RU2280646C2 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009046121A1 (de) * 2009-10-28 2011-05-05 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Herstellung von Organosilanen
CN102443021A (zh) * 2010-09-30 2012-05-09 浙江开化合成材料有限公司 一种苯基氯硅烷的热缩合生产方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2132569C3 (de) 1970-07-04 1975-06-12 Boris Iosifowitsch Wainstein Verfahren zur Herstellung von Organochlorsilanen
SU491641A1 (ru) * 1973-12-17 1975-11-15
DE4431995A1 (de) * 1994-09-08 1996-03-14 Wacker Chemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von wasserstoffhaltigen Methylchlorsilanen
DE19919337C1 (de) * 1999-04-27 2000-05-18 Wacker Chemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von Organochlorsilanen

Also Published As

Publication number Publication date
DE10349286A1 (de) 2005-05-25
RU2004130930A (ru) 2006-04-10
JP2005126435A (ja) 2005-05-19
US20050137413A1 (en) 2005-06-23
JP4177316B2 (ja) 2008-11-05
CN1637003A (zh) 2005-07-13
US7211683B2 (en) 2007-05-01
CN100509823C (zh) 2009-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5360736B2 (ja) Si−Si結合を有する化合物の製造方法
JP2007077136A (ja) 1−(アルコキシシリル)エチル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの製造方法
JP2612991B2 (ja) けい素化合物の塩素化方法
RU2280646C2 (ru) Способ получения органосиланов
JPS61205287A (ja) アミノ基含有有機ケイ素化合物の製造法
JPH0670230B2 (ja) オルガノシロキサン燃料添加剤
JP5426033B2 (ja) オルガノシランの製造方法
JPS63198692A (ja) シクロアルキルシランの製造方法
KR101338225B1 (ko) 메틸클로로실란의 직접합성법에서 부산물로 생성되는 고비점 잔류물의 재분배 방법
US3793361A (en) Silyl maleates and polysiloxane maleates
JP3316035B2 (ja) 塩素含有シリコーン化合物の混合物から塩化水素及び単量体アルコキシシランを回収する方法
US3780080A (en) Silyl maleates and polysiloxane maleates
EP1797103B1 (en) Preparation of an aminoaryl-containing organosilicon compound and intermediate used in its preparation
EP0534700B1 (en) Process for cycloalkyl substitution of hydrogen containing silanes
JPS6059916B2 (ja) 1,2−ジシリルアルケン化合物の製造方法
JP6919066B2 (ja) ハロシロキサンを生成する方法
EP0659754B1 (en) Method for introducing hydrocarbons into chlorosilanes
JP2907046B2 (ja) クロロシラン類の炭化水素化方法
US20120046488A1 (en) Solventless process to produce aromatic group-containing organosilanes
JPH0559071A (ja) アリルシクロシララクタム
JPH10158274A (ja) 3−クロロプロピルトリメトキシシランの製造方法
JPH08157484A (ja) オルガノキシ基含有シランの製造方法

Legal Events

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

Effective date: 20081023