DE906455C

DE906455C - Verfahren zur Herstellung von AEthylchlorsilanen

Info

Publication number: DE906455C
Application number: DEP34914A
Authority: DE
Inventors: Dr Siegfried Nitzsche
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1949-02-24
Filing date: 1949-02-24
Publication date: 1954-03-15

Description

Verfahren zur Herstellung von Äthylchlorsilanen Es ist bekannt, Organohalogensilane durch Einwirkung von gasförmigen Alkyl- oder Arylhalogeniden bei erhöhter Temperatur auf Silicium herzustellen. Dabei wird, um diese Umsetzung leichter und bei nicht zu hoher Temperatur durchführen zu können, dem Silicium ein katalytisch wirkendes Metall, wie Kupfer, Eisen, Nickel, Zinn, Antimon, Mangan, Silber oder Titan, zugesetzt, bzw. das Silicium wird in Form einer Legierung mit einem dieser Metalle verwendet. Es ist weiter aus dem Aufsatz von Rochow z>Die Direktsynthese von Organosiliciumverbindungena, Journ. Am. Chem. Soc. 67 (19q.5), S. 963 bis 965, bekannt, Silicium mit etwa 98 °/o Si-Gehalt mittels Kupferchlorür zu aktivieren und die so erhaltene Masse zur Herstellung von Äthylchlorsilanen zu verwenden. Setzt man Äthylchlorid mit solchen Si-Kontaktinassen in technischem Maßstab zu Äthylchlorsilanen um, so treten hierbei oft erhebliche Schwierigkeiten auf, die sich sowohl in unliebsamen Reaktionshemmungen als auch in unerwünschten Reaktionsbeschleunigungen äußern können. Oft ist die Reaktion nicht bei der für sie normalen Anspringtemperatur in Gang zu bringen, so daß eine wesentlich höhere Temperatur eingestellt werden muß, worauf dann oft die Reaktion zu heftig einsetzt. Auch im Verlaufe der Umsetzung treten oft ohne erkennbaren Anlaß Änderungen der Reaktionsgeschwindigkeit im Sinne einer Beschleunigung oder Verzögerung ein, die den glatten Ablauf sehr stören, den Durchsatz vermindern bzw. die Reaktion nach der Seite der Bildung von nicht erwünschten Produkten lenken. Das Auftreten und die Beseitigung solcher Störungen in dem glatten Reaktionsablauf erfordern eine sehr sorgfältige, dauernde Überwachung und die Anwendung technischer Gegenmaßnahmen, welche sich auf die kontinuierliche Herstellung der jeweils erwünschten Produkte sehr ungünstig auswirken.
Es wurde nun gefunden, daß man Äthylchlorsilane, insbesondere auch solche mit einem Wasserstoffgehalt am Silicium, in besonders glatter und im wesentlichen reibungslos, stetig und gleichmäßig verlaufender Umsetzung in hoher Ausbeute dann erhält, wenn man Äthylchlorid bei erhöhter Temperatur mit Siliciumlegierungen umsetzt, die mit Metallsalzen, insbesondere mit Kupferchlorür oder Eisenchlorid, deren Abkömmlingen oder insbesondere mit Gemischen solcher Metallsalze aktiviert sind. Die Aktivierung der Siliciumlegierung kann in verschiedenster Weise erfolgen. Sie kann vor oder während der Umsetzung der Siliciumlegierung mit dem Äthylchlorid vorgenommen werden. Die verschiedenen Oxydationsstufen der Metallsalze können vor oder während der Umsetzung eingestellt bzw. aufrechterhalten werden. Im einfachsten Ausführungsfall mischt man eine gepulverte Siliciumlegierung, wie z. B. Ferrosilicium, mit dem aktivierenden Metallsalz oder einem Gemisch solcher Salze, z. B. Eisen- und Kupferchlorür, formt Preßlinge, z, B. Pillen, daraus und verwendet diese für die Umsetzung. Man kann auch so vorgehen, daß man zerkleinerte Siliciumlegierungen mit einer Lösung oder einer Paste des Metallsalzes imprägniert. Außerdem kann man auch durch Einwirkung einer Säure, z. B. Chlorwasserstoffsäure, auf der mit einem Schwermetall, z. B. Eisen oder Kupfer, bedeckten Siliciumlegierung die entsprechenden Salze bilden, gegebenenfalls auch während der Herstellung der Silane. Um den Aktivator mit der Siliciumlegierung in Berührung zu bringen, kann man diesen gleichzeitig fortlaufend oder zeitweise mit dem Äthylchlorid zusammen in flüssiger oder fester Form in das Umsetzungsgefäß, z. B. als Staub, Dampf oder Nebel, einführen. Leitet man Äthylchlorid über derart aktivierte Siliciumlegierungen, so setzt sich das Silicium schnell unter glattem Ablauf der Reaktion mit dem Äthylchlorid in hoher Ausbeute zu Äthylchlorsilanen, insbesondere auch Äthylwasserstoffchlorsilanen, um.
Die erhaltenen Produkte stellen wertvolle Hydrophobierungsmittel dar. Auch können aus ihnen siliciumorganische Öle, Harze, Kautschuke u. dgl. gewonnen werden.
Beispiel Eine gepulverte Legierung von Ferrosilicium (5 °lo Eisen) wird mit einem Gemisch von Kupfer- oder Eisenhalogeniden, z. B. Kupfer- und Eisenchloriden, das als trockenes Pulver bzw. als Lösung oder als Paste verwendet werden kann, aktiviert. Die aktivierte Masse wird getrocknet, zweckmäßig im Vorwärmer des Umsetzungsgefäßes, bei einer Temperatur, die unterhalb der Bildungstemperatur der Silane liegt, im allgemeinen bei 16o bis 2oo°. Über diese Masse wird bei 3q.0° Äthylchlorid geleitet, und man erhält aus 28 g des gesamten vorhandenen Siliciums pro Stunde 32 g eines Gemisches von Äthylchlorsilanen, das bis zu 7o °/o Äthyldichlorsilan enthält. Der Rest stellt Äthyltrichlorsilan und Diäthyldichlorsilan dar.

Claims

PATEN TA NS PR ÜtCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Äthylchlorsilanen durch Umsetzung von Äthylchlorid mit Silicium bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß eine Siliciumlegierung verwendet wird, die mit Metallsalzen, insbesondere mit Kupferchlorür oder Eisenchlorid, deren Abkömmlingen bzw. Gemischen solcher Metallsalze aktiviert ist.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Siliciumlegierung mit Metallsalzen verschiedener Oxydationsstufen aktiviert ist.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydationsstufen vor oder während der Umsetzung eingestellt werden.
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliciumlegierung vor oder während der Umsetzung mit einem Pulver oder einem Nebel bzw. mit einer Lösung oder einer Paste des Aktivators in Berührung gebracht wird. Angezogene Druckschriften Ullmanns ,Enzyklopädie dertechnischen Chemie<,, Bd. 9, S. .484 (1940); Journ. Am. Chem. Soc. 67, 963 bis 965 (i945).