RU2320667C1 - Method for preparing 3-chloropropylsilane - Google Patents

Method for preparing 3-chloropropylsilane Download PDF

Info

Publication number
RU2320667C1
RU2320667C1 RU2007100609/04A RU2007100609A RU2320667C1 RU 2320667 C1 RU2320667 C1 RU 2320667C1 RU 2007100609/04 A RU2007100609/04 A RU 2007100609/04A RU 2007100609 A RU2007100609 A RU 2007100609A RU 2320667 C1 RU2320667 C1 RU 2320667C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
allyl chloride
catalyst
reaction mass
hydridosilane
synthesis
Prior art date
Application number
RU2007100609/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Галина Васильевна Максимова (RU)
Галина Васильевна Максимова
Валерий Петрович Эндюськин (RU)
Валерий Петрович Эндюськин
Тамара Ивановна Никитина (RU)
Тамара Ивановна Никитина
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Химпром"
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 Открытое акционерное общество "Химпром" filed Critical Открытое акционерное общество "Химпром"
Priority to RU2007100609/04A priority Critical patent/RU2320667C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2320667C1 publication Critical patent/RU2320667C1/en

Links

Abstract

FIELD: organic chemistry, chemical technology.
SUBSTANCE: invention relates to methods for synthesis of (-γ)-propylsilanes substituted at position 3. Invention proposes initial charging a platinum-containing catalyst and 10-30 wt.-% of reaction mass from previous step or vat residues after isolation of the end product from previous step into reactor. Then the mixture is heated to temperature 65°C and silane hydride and allyl chloride are dosed maintaining the mole ratio silane hydride and allyl chloride in the reaction mass = (1.0-1.2):1. Invention provides development of method allowing significant decreasing consumption of catalyst, declining formation of by-side products and enhancing the effectiveness of technological process.
EFFECT: improved method of synthesis.
3 cl, 1 tbl, 10 ex

Description

Изобретение относится к области синтеза силановых мономеров, в частности к синтезу замещенных в положении 3 (-γ) пропилсиланов.The invention relates to the field of synthesis of silane monomers, in particular to the synthesis of substituted at position 3 (-γ) propylsilanes.

Известно, что из гидридсиланов взаимодействием, например, с аллилхлоридом в присутствии платинового катализатора по реакции гидросилилирования можно получать 3-хлорпропилсиланы:It is known that from hydridosilanes by the interaction, for example, with allyl chloride in the presence of a platinum catalyst, 3-chloropropylsilanes can be obtained by hydrosilylation reaction:

Figure 00000001
Figure 00000001

Известно также, что при взаимодействии аллилхлорида с гидридсиланом с получением 3-хлорпропилсилана часть используемого аллилхлорида вступает с гидридсиланом в побочную реакцию с образованием пропилсилана и хлорсилана:It is also known that in the interaction of allyl chloride with hydridosilane to produce 3-chloropropylsilane, part of the used allyl chloride reacts with hydridosilane with the formation of propylsilane and chlorosilane:

Figure 00000002
Figure 00000002

Исходя из этих особенностей протекания реакции взаимодействия между гидридсиланом и аллилхлоридом обычно выход целевого продукта бывает невысоким.Based on these features of the reaction between hydridosilane and allyl chloride, the yield of the target product is usually low.

Так, например, известен способ получения органосиланов взаимодействием гидридов кремния с ненасыщенными соединениями в присутствии платиновых катализаторов, например, платинохлористоводородной кислоты («I.Awer. Chem.Soc», 82, №14, 3601-3604), выход 3-хлорпропилтрихлорсилана (3-ХПТХС) - 66%.For example, there is a known method of producing organosilanes by the interaction of silicon hydrides with unsaturated compounds in the presence of platinum catalysts, for example, platinum chloride, hydrochloric acid (I.Awer. Chem.Soc, 82, No. 14, 3601-3604), yield of 3-chloropropyl trichlorosilane (3 -HPTHS) - 66%.

Известен способ получения алкилсиланов реакцией гидросилилирования олефинов, заключающийся в том, что гидридсилан и олефин кипятят 16 часов в присутствии платинового катализатора при 120°С. Недостатком способа является длительное время проведения процесса и низкий выход целевого продукта (50-55%) (DE №2302231, 1973).A known method of producing alkylsilanes by the hydrosilylation of olefins, which consists in the fact that hydridosilane and olefin are boiled for 16 hours in the presence of a platinum catalyst at 120 ° C. The disadvantage of this method is the long time of the process and the low yield of the target product (50-55%) (DE No. 2302231, 1973).

Известен способ получения алкилсиланов взаимодействием гидридсилана и олефина в присутствии платинового катализатора, нанесенного на подложку. Способ заключается в том, что гидридсилан и олефин нагревают до кипения, конденсируют, в конденсат вводят катализатор и продолжают кипячение реакционной смеси в течение 27 ч при 85°С. Недостатком способа является также длительное время проведения процесса и невысокий выход целевого продукта (64-66%) (US №4224233, 1990).A known method of producing alkylsilanes by the interaction of hydridosilane and an olefin in the presence of a platinum catalyst deposited on a substrate. The method consists in heating hydridosilane and an olefin to a boil, condensing, introducing a catalyst into the condensate, and continuing to boil the reaction mixture for 27 hours at 85 ° C. The disadvantage of this method is the long time of the process and the low yield of the target product (64-66%) (US No. 4224233, 1990).

Наиболее близким аналогом по достигаемому результату и технической сущности является способ получения функционализированного в положении 3 пропилсилана, осуществляемый реакцией присоединения аллильных соединений с гидридсиланами при температурах в интервале от 0 до 200°С, давлении от 800 мбар до 25 бар в присутствии платинового катализатора, в котором исходный гидридсилан берут в 3-100-кратном молярном избытке по отношению к аллильному соединению (RU №2275375, кл. С07F 7/14, 27.04.2006)The closest analogue to the achieved result and technical essence is the method for producing propylsilane functionalized in position 3, carried out by the reaction of addition of allyl compounds with hydridosilanes at temperatures in the range from 0 to 200 ° C, pressure from 800 mbar to 25 bar in the presence of a platinum catalyst, in which the starting hydridosilane is taken in a 3-100-fold molar excess with respect to the allyl compound (RU No. 2275375, class C07F 7/14, 04/27/2006)

Недостатками данного способа являются использование большого количества дорогостоящего платинового катализатора, большой избыток исходного гидридсилана, образование достаточно больших количеств побочных продуктов (пропена и тетрахлорида кремния).The disadvantages of this method are the use of a large amount of expensive platinum catalyst, a large excess of the starting hydride silane, the formation of a sufficiently large amount of by-products (propene and silicon tetrachloride).

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа, который позволит снизить до минимума расход катализатора, уменьшить образование побочных продуктов и повысить эффективность технологического процесса.The objective of the invention is to develop a method that will minimize catalyst consumption, reduce the formation of by-products and increase the efficiency of the process.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения 3-хлорпропилсилана взаимодействием гидридсилана (ТХС) с аллилхлоридом (ХА) в присутствии платинового катализатора, согласно изобретению первоначально в реактор загружают катализатор и 10-30 мас.% реакционной массы от предыдущей операции или кубовые остатки после выделения целевого продукта от предыдущей операции, затем смесь нагревают до температуры не менее 65°С и дозируют гидридсилан и хлористый аллил, поддерживая в реакционной массе мольное соотношение реагентов гидридсилан:хлористый аллил в пределах (1,0-1,2):1. Причем, процесс ведут преимущественно при 65-85°С, а мольное соотношение ХА: катализатор составляет не менее 1:10-7 The problem is solved in that in the method for producing 3-chloropropylsilane by the interaction of hydridosilane (TCS) with allyl chloride (XA) in the presence of a platinum catalyst, according to the invention, the catalyst is initially loaded into the reactor and 10-30 wt.% Of the reaction mass from the previous operation or bottoms after isolation of the target product from the previous operation, then the mixture is heated to a temperature of at least 65 ° C and hydridosilane and allyl chloride are dosed, maintaining the molar ratio of hydridosilane: chl reagents in the reaction mass Risto allyl within (1,0-1,2): 1. Moreover, the process is conducted mainly at 65-85 ° C, and the molar ratio XA: catalyst is at least 1:10 -7

Кубовый остаток после выделения готового продукта имеет преимущественно следующий состав, %: 3-ХПТХС (85-95), пропилтрихлосилан (ПТХС) (1-5), высококипящие продукты конденсации (2-10). Реакционная масса после гидросилилирования с предыдущей операции, преимущественно имеет следующий состав, %: ТХС (0,1-3), ХА - (0,1-2), четыреххлористый кремний (ЧХК) (10-16), ПТХС (2-5), 3-ХПТХС (70-80).The bottom residue after isolation of the finished product mainly has the following composition,%: 3-CPTHC (85-95), propyltrichlosilane (PTXC) (1-5), high-boiling condensation products (2-10). After hydrosilylation from the previous operation, the reaction mass mainly has the following composition,%: TCS (0.1-3), XA - (0.1-2), silicon tetrachloride (CCC) (10-16), PTHS (2-5 ), 3-CPTHC (70-80).

Загрузка кубового остатка после выделения готового продукта или реакционной массы с предыдущей операции гидросилилирования в количестве, меньшем чем 10%, недостаточна для создания оптимальных условий перемешивания в реакторе, а в количестве более 30% - экономически нецелесообразна.The loading of the bottom residue after separation of the finished product or reaction mass from the previous hydrosilylation operation in an amount less than 10% is insufficient to create optimal mixing conditions in the reactor, and in an amount of more than 30% it is not economically feasible.

Оптимальной температурой процесса является 65-85°С. При температуре ниже 65°С реакция взаимодействия ХА с ТХС (реакция гидросилилирования) не идет (не «зажигается»), требуется повышение температуры; а температуру выше 85°С поднимать экономически нецелесообразно, т.к. происходит дополнительный расход энергетики, а скорость реакции при этом не увеличивается.The optimum process temperature is 65-85 ° C. At a temperature below 65 ° C, the reaction of interaction of HA with TCS (hydrosilylation reaction) does not occur (does not “ignite”), an increase in temperature is required; and raising temperatures above 85 ° C is not economically feasible, because additional energy consumption occurs, and the reaction rate does not increase.

Проведение процесса в соответствии с предлагаемым изобретением позволяет снизить расход катализатора, т.к. требуется свежий катализатор в меньшем количестве, чем на первую операцию, кроме того, сокращается время нагрева реакционной массы до требуемой температуры (уменьшается индукционный период реакции) и время «зажигания» реакции на 4-8 часов, выход целевого продукта 3-ХПТХС в расчете на ХА повышается до 80-88%.The process in accordance with the invention allows to reduce the consumption of catalyst, because less fresh catalyst is required than for the first operation, in addition, the time of heating the reaction mixture to the required temperature is reduced (the induction period of the reaction is reduced) and the reaction “ignition” time is 4–8 hours, the yield of the target product 3-CPTHC based on CA increases to 80-88%.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1 (сравнительный). В колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и капельной воронкой помещают 0,25 молей хлористого аллила (ХА), 0,25 молей трихлорсилана (ТХС) и 10-5 моля катализатора -Н2PtCl6 (ПХВК), нагревают до (65-70)°С в течение 6 часов и начинают под слой реакционной массы по сифону прибавлять смесь ТХС:ХА в соотношении (1,0-1,25):1,0 с такой скоростью, чтобы температура в массе была (70-80)°С. Так из 2,565 молей ТХС и 2,3 молей ХА получают 3-ХПТХС с выходом 78%, побочно образуется 3,5% ПТХС, 14,5% ЧХК.Example 1 (comparative). 0.25 moles of allyl chloride (XA), 0.25 moles of trichlorosilane (TCS) and 10 -5 moles of the catalyst-Н 2 PtCl 6 (PCVC) are placed in a flask equipped with a stirrer, reflux condenser and dropping funnel, and heated to (65- 70) ° C for 6 hours and begin to add a mixture of TCS: HA in a ratio of (1.0-1.25): 1.0 at a rate such that the temperature in the mass is (70-80) under the siphon layer under the reaction mass layer ° C. So, from 2,565 moles of TCS and 2.3 moles of HA, 3-CPTHC is obtained with a yield of 78%, 3.5% of PTCS, 14.5% of CCC are by-produced.

Пример 2. В колбу загружают 52,7 г реакционной массы с предыдущего опыта, ПХВК - 10-6 молей, нагревают массу до (65-75)°С в течение 0,5-1,0 час и по сифону под слой жидкости подают смесь ТХС:ХА в соотношении (1,15-1,0):1,0 при t=(70-80)°С. Так из 2,645 молей ТХС и 2,3 молей ХА получают 3-ХПТХС с выходом 85,8%.Example 2. 52.7 g of reaction mass from a previous experiment was loaded into a flask, 10–6 moles of PCVC, the mass was heated to (65-75) ° C for 0.5-1.0 hours, and served by a siphon under a liquid layer a mixture of TCS: XA in the ratio (1.15-1.0): 1.0 at t = (70-80) ° C. Thus, from 2,645 moles of TCS and 2.3 moles of HA, 3-CPTHC is obtained with a yield of 85.8%.

Пример 3. В колбу загружают 52,7 г кубовых 3-ХПТХС после выделения целевого продукта (3-ХПТХС), 10-6 молей ПХВК и нагревают до (70-80)°С в течение 0,5-1,0 час, после чего подают смесь ТХС:ХА в соотношении 1,15:1 в количестве 2,599:2,26 молей. Получают 3-ХПТХС с выходом 87%.Example 3. 52.7 g of vat 3-CPTHS after the isolation of the desired product (3-CPTHS), 10 -6 moles of PCVC are loaded into the flask and heated to (70-80) ° C for 0.5-1.0 hours, then serves a mixture of TCS: HA in a ratio of 1.15: 1 in an amount of 2.599: 2.26 moles. Get 3-CPTHC with a yield of 87%.

Примеры 4-5. Процесс вели аналогично примеру 1, но с изменением количества загруженных компонентов.Examples 4-5. The process was carried out analogously to example 1, but with a change in the number of loaded components.

Примеры 6-8. Процесс вели аналогично примеру 3, но с изменением количества загруженных компонентов.Examples 6-8. The process was carried out analogously to example 3, but with a change in the number of loaded components.

Примеры 9-10. Процесс вели аналогично примеру 2, но с изменением количества загруженных компонентов.Examples 9-10. The process was carried out analogously to example 2, but with a change in the number of loaded components.

Данные по примерам 4-10 приведены в таблице.The data in examples 4-10 are shown in the table.

Figure 00000003
Figure 00000003

Claims (3)

1. Способ получения 3-хлорпропилсилана взаимодействием гидридсилана и аллилхлорида в присутствии платиносодержащего катализатора, отличающийся тем, что первоначально в реактор загружают катализатор и 10-30 мас.% реакционной массы от предыдущей операции или кубовые остатки после выделения целевого продукта от предыдущей операции, затем смесь нагревают до температуры 65°С и дозируют гидридсилан и хлористый аллил, поддерживая в реакционной массе мольное соотношение гидридсилана и хлористого аллила 1,0-1,2:1.1. The method of producing 3-chloropropylsilane by the interaction of hydridosilane and allyl chloride in the presence of a platinum-containing catalyst, characterized in that the catalyst and 10-30 wt.% Of the reaction mass from the previous operation or bottoms after isolation of the target product from the previous operation are initially loaded into the reactor, then the mixture heated to a temperature of 65 ° C and dosed hydridosilane and allyl chloride, maintaining in the reaction mass the molar ratio of hydridosilane and allyl chloride is 1.0-1.2: 1. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут преимущественно при 65-85°С.2. The method according to claim 1, characterized in that the process is conducted mainly at 65-85 ° C. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что мольное соотношение хлористый аллил : катализатор в реакционной массе составляет не менее 1:10-7.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the molar ratio of allyl chloride: catalyst in the reaction mass is at least 1:10 -7 .
RU2007100609/04A 2007-01-09 2007-01-09 Method for preparing 3-chloropropylsilane RU2320667C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007100609/04A RU2320667C1 (en) 2007-01-09 2007-01-09 Method for preparing 3-chloropropylsilane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007100609/04A RU2320667C1 (en) 2007-01-09 2007-01-09 Method for preparing 3-chloropropylsilane

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2320667C1 true RU2320667C1 (en) 2008-03-27

Family

ID=39366269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007100609/04A RU2320667C1 (en) 2007-01-09 2007-01-09 Method for preparing 3-chloropropylsilane

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2320667C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7235683B2 (en) Organochlorosilane and dipodal silane compounds
JP4852048B2 (en) Continuous production method of amino group-containing silicon compound
EP1754708B1 (en) Preparation of 1-(alkoxysilyl) ethyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane
TW200412348A (en) Process for the production and purification of Bis (tertiary-butylamino) silane
EP0232551A2 (en) Novel process for promoting hydrosilation reactions using a second hydrosilane
JPH07101962A (en) Alkenylchlorosilane and its preparation
JP5664192B2 (en) Method for producing organosilicon compound
JP4821991B2 (en) Method for producing 1- (alkoxysilyl) ethyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane
JP2785622B2 (en) Method for producing 3- [N- (2-aminoethyl)] aminopropylalkoxysilane and apparatus for producing the same
RU2320667C1 (en) Method for preparing 3-chloropropylsilane
JP5664191B2 (en) Method for producing organosilicon compound
EP1481980B1 (en) Bis(trimethylsilyl)aminopropyl substituted chlorosilanes
KR20140093946A (en) A method for preparing a diorganodihalosilane
US6939984B2 (en) Process for preparing alkylchlorosilanes from the residues of direct synthesis of alkylchlorsilanes
US7084206B2 (en) Process for preparing phenylorganosilicon intermediates
US8278472B2 (en) Method of preparing allylchlorosilane derivative
JP4278725B2 (en) Process for producing α, ω-dihydrogenorganopentasiloxane
JP6580692B2 (en) Method for making an organohalosilane
JP2012530753A (en) Hydrosilylation process
RU2436788C1 (en) Method of producing alkyl silanes
WO2008144987A1 (en) Preparation of isocyanate-containing alkyl silane
US6878839B2 (en) Method for preparing organofunctional silanes
JPH04288087A (en) Process for producing 4-ethoxyphenyl-3- arylpropyl(dimethyl)silane
JPS6256156B2 (en)
EP0000614B1 (en) Production of dichlorosilane derivatives

Legal Events

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

Effective date: 20090110