JPH0138794B2 - - Google Patents
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- JPH0138794B2 JPH0138794B2 JP61033110A JP3311086A JPH0138794B2 JP H0138794 B2 JPH0138794 B2 JP H0138794B2 JP 61033110 A JP61033110 A JP 61033110A JP 3311086 A JP3311086 A JP 3311086A JP H0138794 B2 JPH0138794 B2 JP H0138794B2
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- 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
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/835—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with germanium, tin or lead
-
- 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
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/843—Arsenic, antimony or bismuth
- B01J23/8435—Antimony
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/12—Organo silicon halides
- C07F7/16—Preparation thereof from silicon and halogenated hydrocarbons direct synthesis
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
この発明は、ジメチルジクロルシランの直接合
成のための方法及び触媒に関する。
成のための方法及び触媒に関する。
オルガノクロルシラン類特にジメチルジクロル
シラン(以下、DMCSと略記する)の工業的製
造法としては、特に米国特許第2380995号に記載
され、またワルター・ノール(Walter Noll)に
よつて「ケミストリー・アンド・テクノロジー・
オブ・シリコーンズ(Chemistry and
Technology of Silicones)」〔アカデミツク−プ
レス(Academic Press)社(1968年)発行」、
第26〜41頁にも記載された方法がよく知られてい
る。
シラン(以下、DMCSと略記する)の工業的製
造法としては、特に米国特許第2380995号に記載
され、またワルター・ノール(Walter Noll)に
よつて「ケミストリー・アンド・テクノロジー・
オブ・シリコーンズ(Chemistry and
Technology of Silicones)」〔アカデミツク−プ
レス(Academic Press)社(1968年)発行」、
第26〜41頁にも記載された方法がよく知られてい
る。
この「直接合成」又は「Rochow合成」と言わ
れる方法によれば、オルガノクロルシラン類、特
にDMCSは、次の反応式: 2CH3Cl+Si→(CH3)2SiCl2 で表される触媒としての銅の存在下における塩化
メチルと固体状珪素との反応によつて直接製造さ
れる。
れる方法によれば、オルガノクロルシラン類、特
にDMCSは、次の反応式: 2CH3Cl+Si→(CH3)2SiCl2 で表される触媒としての銅の存在下における塩化
メチルと固体状珪素との反応によつて直接製造さ
れる。
実際的には、この直接合成の際に他の化合物、
特にCH3SiCl3(以下、MTCSと略記する)。ぴ
(CH3)3SiCl(以下、TMCSと略記する)が生成す
る。
特にCH3SiCl3(以下、MTCSと略記する)。ぴ
(CH3)3SiCl(以下、TMCSと略記する)が生成す
る。
また、例えばCH3SiHCl2、(CH3)2SiHCl及び
分子量の大きい化合物(即ちポリシラン類、主に
ジシラン類)のような他の副生成物も生成する。
分子量の大きい化合物(即ちポリシラン類、主に
ジシラン類)のような他の副生成物も生成する。
直接合成によつて生成する全ての化合物の中で
最も需要の多い化合物はDMCSである。この化
合物を加水分解し重合させることによつて、シリ
コーン類製造用原料であるオイル及びガムが得ら
れる。そのため、DMCSは米国特許第2258218号
〜第2258222号に記載されたようなポリオルガノ
シロキサン樹脂の製造、米国特許第2469888号及
び第2469830号に記載されたオイルの製造、並び
に米国特許第2448756号に記載されたポリオルガ
ノシロキサンエラストマーの製造に有用である。
最も需要の多い化合物はDMCSである。この化
合物を加水分解し重合させることによつて、シリ
コーン類製造用原料であるオイル及びガムが得ら
れる。そのため、DMCSは米国特許第2258218号
〜第2258222号に記載されたようなポリオルガノ
シロキサン樹脂の製造、米国特許第2469888号及
び第2469830号に記載されたオイルの製造、並び
に米国特許第2448756号に記載されたポリオルガ
ノシロキサンエラストマーの製造に有用である。
この直接合成反応用の触媒として、銅又は銅化
合物を珪素との合金状又は珪素との機械的混合物
状で、随意に無機担体上に配置させて使用するこ
とが知られている。
合物を珪素との合金状又は珪素との機械的混合物
状で、随意に無機担体上に配置させて使用するこ
とが知られている。
DMCSの収率をよりよくするために、この銅
に種々の添加剤を添加することが、すでに提案さ
れている。この添加剤としては、亜鉛又は塩化亜
鉛(米国特許第2464033号)、アルミニウム(米国
特許第2403370号及び第2427605号)、錫、マンガ
ン、ニツケル及び銀(英国特許第1201446号)、コ
バルト(英国特許第907161号)、又は塩化カリウ
ム(ソ連国特許第307650号)が挙げられている。
に種々の添加剤を添加することが、すでに提案さ
れている。この添加剤としては、亜鉛又は塩化亜
鉛(米国特許第2464033号)、アルミニウム(米国
特許第2403370号及び第2427605号)、錫、マンガ
ン、ニツケル及び銀(英国特許第1201446号)、コ
バルト(英国特許第907161号)、又は塩化カリウ
ム(ソ連国特許第307650号)が挙げられている。
フランス国特許第950488号には、前記反応を制
御するために銅に添加する添加剤として錫及びア
ンチモンを使用することの可能性がすでに記載さ
れている。また、フランス国特許第1037183号に
は、前記直接合成の際に使用する接触素材のため
の脱酸剤としてのカルシウム、マグネシウム、ベ
リリウム、ストロンチウム及びバリウムの添加も
記載されている。
御するために銅に添加する添加剤として錫及びア
ンチモンを使用することの可能性がすでに記載さ
れている。また、フランス国特許第1037183号に
は、前記直接合成の際に使用する接触素材のため
の脱酸剤としてのカルシウム、マグネシウム、ベ
リリウム、ストロンチウム及びバリウムの添加も
記載されている。
これら添加剤を使用することによつて該直接合
成法は確かに改良されはするが、しかしそれでも
以下に挙げる欠点: ●DMCSの選択性〔平均重量比MTCS/DMCS
及び(又は)生成するシラン類の総量に対する
DMCSのモル%によつて評価される〕が不充
分なままであること; ●反応開始時間が長すぎ、開始温度が高すぎるこ
と; ●触媒系の平均的活性度〔これは生産性とも呼ば
れるものであり、導入した珪素1Kgについて1
時間の間に得られるメチルクロルシラン類
(MCS)の重量によつて評価される〕及び珪素
の最大転化度が不充分なままであること; ●触媒系が不純物に対して過敏であること; ●副生成物特にジシラン類の生成度が高いままで
あること: の少なくとも1つを有する。
成法は確かに改良されはするが、しかしそれでも
以下に挙げる欠点: ●DMCSの選択性〔平均重量比MTCS/DMCS
及び(又は)生成するシラン類の総量に対する
DMCSのモル%によつて評価される〕が不充
分なままであること; ●反応開始時間が長すぎ、開始温度が高すぎるこ
と; ●触媒系の平均的活性度〔これは生産性とも呼ば
れるものであり、導入した珪素1Kgについて1
時間の間に得られるメチルクロルシラン類
(MCS)の重量によつて評価される〕及び珪素
の最大転化度が不充分なままであること; ●触媒系が不純物に対して過敏であること; ●副生成物特にジシラン類の生成度が高いままで
あること: の少なくとも1つを有する。
本発明の正確な目的は、該直接合成法を実施す
るための方法及び触媒であつて、上記した欠点を
有しないか又は少なくともそれら欠点の影響を明
らかに軽減せしめ得る方法及び触媒を提供するこ
とである。
るための方法及び触媒であつて、上記した欠点を
有しないか又は少なくともそれら欠点の影響を明
らかに軽減せしめ得る方法及び触媒を提供するこ
とである。
本発明の目的は、以下:
●生産性即ち単位接触素材について単位時間に得
られるMCSの量が増大すると同時にDMCSの
平均選択性が高いこと; ●反応開始時における初期選択性が高く且つそれ
が触媒系の最終的な分解時まで維持され得るこ
と; ●珪素の最大転化度が高いこと; ●分子量の大きい生成物のMCSに対する含有率
(重量比)が低いこと; ●触媒を損う不純物(特に鉛)に対する触媒系の
感度の減少;及び ●反応温度が高すぎないこと: を達成せしめ得る該直接合成を実施するための方
法及び触媒を提供することである。
られるMCSの量が増大すると同時にDMCSの
平均選択性が高いこと; ●反応開始時における初期選択性が高く且つそれ
が触媒系の最終的な分解時まで維持され得るこ
と; ●珪素の最大転化度が高いこと; ●分子量の大きい生成物のMCSに対する含有率
(重量比)が低いこと; ●触媒を損う不純物(特に鉛)に対する触媒系の
感度の減少;及び ●反応温度が高すぎないこと: を達成せしめ得る該直接合成を実施するための方
法及び触媒を提供することである。
以下においては、特に記載がない場合、示され
た百分率は重量百分率である。
た百分率は重量百分率である。
これら上記の目的及び以下の詳細な記載から明
らかになる他の目的は、塩化メチルを、珪素と銅
又は銅化合物を含有する触媒とからなる固体状接
触素材と反応させることによつてジメチルジクロ
ルシランを製造する方法であつて、前記触媒にさ
らに、珪素と触媒とからなる固体状接触素材に対
して、錫又は錫化合物約10〜1000ppm(金属錫と
して計算して)、亜鉛又は亜鉛化合物約0.01〜3
%(金属亜鉛として計算して)並びにバリウム及
びストロンチウムから選択される金属系添加剤又
はこれら2種の金属の化合物約0.01〜2%、好ま
しくは約0.05〜1%(金属の重量として計算し
て)を含有させたことを特徴とする前記方法に事
実上関する本発明によつて達成される。
らかになる他の目的は、塩化メチルを、珪素と銅
又は銅化合物を含有する触媒とからなる固体状接
触素材と反応させることによつてジメチルジクロ
ルシランを製造する方法であつて、前記触媒にさ
らに、珪素と触媒とからなる固体状接触素材に対
して、錫又は錫化合物約10〜1000ppm(金属錫と
して計算して)、亜鉛又は亜鉛化合物約0.01〜3
%(金属亜鉛として計算して)並びにバリウム及
びストロンチウムから選択される金属系添加剤又
はこれら2種の金属の化合物約0.01〜2%、好ま
しくは約0.05〜1%(金属の重量として計算し
て)を含有させたことを特徴とする前記方法に事
実上関する本発明によつて達成される。
該触媒は、接触素材の総重量に対して1〜30重
量%、好ましくは5〜12重量%の含有率で使用す
ることができる。
量%、好ましくは5〜12重量%の含有率で使用す
ることができる。
該触媒は、合金状又は機械的混合物の形状で珪
素中に導入することができる。
素中に導入することができる。
銅化合物としては、金属銅のほかに、特に米国
特許第2464033号に記載されたように、銅ハロゲ
ン化物又は例えばCuO及びCu2Oといつた酸化銅
を使用することができる。
特許第2464033号に記載されたように、銅ハロゲ
ン化物又は例えばCuO及びCu2Oといつた酸化銅
を使用することができる。
銅ハロゲン化物としては、CuCl2又はCuClを使
用することができる。実際、本発明に従つて銅を
CuCl又はCuCl2の形状で添加した場合により良好
な結果、特に選択性及び珪素転化度の点でより良
好な結果が得られている。
用することができる。実際、本発明に従つて銅を
CuCl又はCuCl2の形状で添加した場合により良好
な結果、特に選択性及び珪素転化度の点でより良
好な結果が得られている。
亜鉛は、金属亜鉛又は亜鉛化合物、好ましくは
塩化亜鉛若しくは酸化亜鉛の形で存在させること
ができる。
塩化亜鉛若しくは酸化亜鉛の形で存在させること
ができる。
亜鉛は、該接触素材の重量に対して0.01〜3重
量%、好ましくは0.02〜1重量%(金属亜鉛とし
て計算して)の濃度で存在させることができる。
亜鉛の90重量%まで、好ましくは50重量%まで
は、銅の塩素化の触媒作用をし且つ(或いは)銅
塩及び(若しくは)バリウム塩及び(若しくは)
ストロンチウム塩と一緒になつて共融混合物及び
(又は)低融点相を形成するような他の金属で代
用することができる。
量%、好ましくは0.02〜1重量%(金属亜鉛とし
て計算して)の濃度で存在させることができる。
亜鉛の90重量%まで、好ましくは50重量%まで
は、銅の塩素化の触媒作用をし且つ(或いは)銅
塩及び(若しくは)バリウム塩及び(若しくは)
ストロンチウム塩と一緒になつて共融混合物及び
(又は)低融点相を形成するような他の金属で代
用することができる。
適し得る金属としては、アルミニウム、カドミ
ウム、マンガン、ニツケル及び銀が挙げられる。
ウム、マンガン、ニツケル及び銀が挙げられる。
バリウム及びストロンチウムの金属系添加剤と
しては、その純粋な金属に加えて、例えばこれら
金属のハロゲン化物(好ましくは塩化物)、炭酸
塩及び硝酸塩のような金属化合物を使用すること
ができる。
しては、その純粋な金属に加えて、例えばこれら
金属のハロゲン化物(好ましくは塩化物)、炭酸
塩及び硝酸塩のような金属化合物を使用すること
ができる。
特に好適な化合物はBaCl2、SrCl2、BaCO3、
SrCO3、Ba(NO3)2及びSr(NO3)2である。これ
らアルカリ土類金属又は金属化合物を以下におい
て、「本発明の添加剤」と呼ぶ。
SrCO3、Ba(NO3)2及びSr(NO3)2である。これ
らアルカリ土類金属又は金属化合物を以下におい
て、「本発明の添加剤」と呼ぶ。
前記珪素の粒子の粒度は、少なくとも50重量%
の粒子の直径が10〜500μmであるようなもので
あるのが望ましい。
の粒子の直径が10〜500μmであるようなもので
あるのが望ましい。
同様に、触媒も粒状で存在し、その平均直径は
1〜100μmがよい。接触素材の粒度をこれらの
ような値にした条件下においては、該直接合成反
応を流動床の接触素材によつて実施することがで
きる。
1〜100μmがよい。接触素材の粒度をこれらの
ような値にした条件下においては、該直接合成反
応を流動床の接触素材によつて実施することがで
きる。
本発明の直接合成法は、一般的に次の3種の装
置:米国特許第2449821号に記載されたような撹
拌床型反応器、米国特許第2389931号に記載され
たような流動床型反応器又は回転式オーブン:の
うちのいずれか1つの中で実施できる。
置:米国特許第2449821号に記載されたような撹
拌床型反応器、米国特許第2389931号に記載され
たような流動床型反応器又は回転式オーブン:の
うちのいずれか1つの中で実施できる。
また、触媒は、フランス国特許第1545407号に
記載されたように、砂、粉砕シリカ、シリカゲ
ル、アルミナ、粉砕耐火性れんが、石油クラツキ
ング用触媒、ゼオライト及び焼成粘土のような粒
状の無機物質上に堆積させて使用することもでき
る。
記載されたように、砂、粉砕シリカ、シリカゲ
ル、アルミナ、粉砕耐火性れんが、石油クラツキ
ング用触媒、ゼオライト及び焼成粘土のような粒
状の無機物質上に堆積させて使用することもでき
る。
該反応は280〜450℃、特に290〜370℃において
行われる。
行われる。
該反応は、特に選定する反応温度が約330℃又
はそれ以上であり且つ反応を流動床内で実施する
場合、反応をより高温において開始することなく
選定した温度において直接実施することができ
る。
はそれ以上であり且つ反応を流動床内で実施する
場合、反応をより高温において開始することなく
選定した温度において直接実施することができ
る。
本発明の添加剤の重量含有率は、接触素材の重
量に対する金属の重量として計算して約0.01〜2
重量%、好ましくは0.1〜1.0重量%であり得る。
0.01%未満では添加剤の作用が実質的に認められ
ず、2重量%以上では該添加剤は選択性を著しく
低下せしめる有害作用を有する。
量に対する金属の重量として計算して約0.01〜2
重量%、好ましくは0.1〜1.0重量%であり得る。
0.01%未満では添加剤の作用が実質的に認められ
ず、2重量%以上では該添加剤は選択性を著しく
低下せしめる有害作用を有する。
錫、又は錫の化合物の重量含有率は、接触素材
の重量に対する金属錫の重量として計算して約10
〜1000ppm、好ましくは30〜250ppmであるのが
よい。
の重量に対する金属錫の重量として計算して約10
〜1000ppm、好ましくは30〜250ppmであるのが
よい。
少なくとも10ppmの錫が存在しなければならな
い。実際、本発明の添加剤の有益な作用は、錫の
存在下においてのみ得られるということが、本発
明によつて示されている。しかしながら、重量含
有率が1000ppm以上になると、該反応に、そして
特に選択性に有害な作用がもたらされるようであ
る。錫は、青銅の形状又は例えば塩化錫のような
錫化合物の形状で添加することができる。
い。実際、本発明の添加剤の有益な作用は、錫の
存在下においてのみ得られるということが、本発
明によつて示されている。しかしながら、重量含
有率が1000ppm以上になると、該反応に、そして
特に選択性に有害な作用がもたらされるようであ
る。錫は、青銅の形状又は例えば塩化錫のような
錫化合物の形状で添加することができる。
実質的に同じ効果を維持しながら350〜360℃よ
り低い温度において該反応を実施することが望ま
れるならば、亜鉛又は亜鉛化合物、好ましくは塩
化亜鉛を接触素材に対して0.01〜3%、好ましく
は0.02〜1%の重量含有率で添加すればよいとい
うことが本発明によつてわかつた。
り低い温度において該反応を実施することが望ま
れるならば、亜鉛又は亜鉛化合物、好ましくは塩
化亜鉛を接触素材に対して0.01〜3%、好ましく
は0.02〜1%の重量含有率で添加すればよいとい
うことが本発明によつてわかつた。
本発明の添加剤の90重量%まで、好ましくは50
重量%まで(金属の重量として計算して)は、リ
チウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム及び
セシウムから選択されるアルカリ金属又はアルカ
リ金属化合物で代用することができる(セシウム
が好ましいアルカリ金属である)ことが本発明に
よつてわかつた。
重量%まで(金属の重量として計算して)は、リ
チウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム及び
セシウムから選択されるアルカリ金属又はアルカ
リ金属化合物で代用することができる(セシウム
が好ましいアルカリ金属である)ことが本発明に
よつてわかつた。
本発明の触媒を使用することによつて、330〜
350℃において撹拌床中で該反応を実施した場合
に非常に高い選択性を得ることができる。
350℃において撹拌床中で該反応を実施した場合
に非常に高い選択性を得ることができる。
かくして、平均重量比MTCS/DMCSを約0.06
又は0.06未満で且つ0.04に到達し得る値に、生成
するシラン類の総量に対するDMCSの平均モル
%を約85%又は85%以上で且つ95%に到達し得る
値に、珪素の最大転化度を約60%又は60%より大
きい値に、そして平均活性度をSi1Kgについて1
時間当たり生成するMCSの重量で表わして約125
g又は125gより大きく且つ180gないしそれ以上
に到達し得る値にすることができる。
又は0.06未満で且つ0.04に到達し得る値に、生成
するシラン類の総量に対するDMCSの平均モル
%を約85%又は85%以上で且つ95%に到達し得る
値に、珪素の最大転化度を約60%又は60%より大
きい値に、そして平均活性度をSi1Kgについて1
時間当たり生成するMCSの重量で表わして約125
g又は125gより大きく且つ180gないしそれ以上
に到達し得る値にすることができる。
選択性が約90%又はそれより大きいということ
は、フランス国特許第1545407号の実施例に記載
されたような、同じ種類でしかし本発明の添加剤
を含有しない触媒素材を使用して達成される選択
性と較べて特に驚威的であると思われる。
は、フランス国特許第1545407号の実施例に記載
されたような、同じ種類でしかし本発明の添加剤
を含有しない触媒素材を使用して達成される選択
性と較べて特に驚威的であると思われる。
また、錫を含有しない以外は本発明に従つた接
触素材を使用した場合、下記実施例中の比較例に
示されたように、この接触素材はその活性度が非
常に低いので、工業的に用いることができない。
触素材を使用した場合、下記実施例中の比較例に
示されたように、この接触素材はその活性度が非
常に低いので、工業的に用いることができない。
生成する分子量の大きい生成物の、得られる
MCSに対する百分率は約1%であり得て、そし
て一般的には約3%未満である。
MCSに対する百分率は約1%であり得て、そし
て一般的には約3%未満である。
上記の結果は、反応温度を高くした場合にさら
に改良され得る。該反応を流動床中で実施して
も、同様の結果が得られる。
に改良され得る。該反応を流動床中で実施して
も、同様の結果が得られる。
該反応を撹拌床中340℃未満において実施する
場合には、該反応を340℃より高い温度において
数10分間かけて開始させるのが望ましい。該反応
を撹拌床中340℃より高い温度において実施する
か又はCuCl若しくはCuCl2のような塩化銅を使用
する場合には、前記の反応開始形式を必要としな
い。
場合には、該反応を340℃より高い温度において
数10分間かけて開始させるのが望ましい。該反応
を撹拌床中340℃より高い温度において実施する
か又はCuCl若しくはCuCl2のような塩化銅を使用
する場合には、前記の反応開始形式を必要としな
い。
本発明の他の利点及び特性は、下記の実施例
(これは、本発明を単に例示するためのものであ
り、それを何ら限定しない)によつて明らかにな
るであろう。
(これは、本発明を単に例示するためのものであ
り、それを何ら限定しない)によつて明らかにな
るであろう。
本実施例においては、特に記載しない限り、底
部に焼結ガラス製ガス・デイストリビユータが備
えられた内径60mm、高さ250mmの円筒状パイロツ
ト反応器を使用した。少なくとも50%の粒子の平
均粒度が60〜200μmであるような粉末状で珪素
及び触媒を装入した。
部に焼結ガラス製ガス・デイストリビユータが備
えられた内径60mm、高さ250mmの円筒状パイロツ
ト反応器を使用した。少なくとも50%の粒子の平
均粒度が60〜200μmであるような粉末状で珪素
及び触媒を装入した。
該反応は撹拌床中で実施し、前記反応器には外
部加熱装置を設けた。
部加熱装置を設けた。
例 1
触媒系:Cu/BaCl2・2H2O/ZnCl2/Sn;330℃
金属製撹拌機及び焼結ガラス製ガス・デイスト
リビユータを備えたガラス製の垂直円筒形反応器
(直径60mm)内に、珪素210g、粉末銅23.0g、塩
化亜鉛3.22g、塩化バリウムBaCl2・2H2O2.8g
及び錫2%を含有する青銅2.0gよりなる粉末を
装入した。
リビユータを備えたガラス製の垂直円筒形反応器
(直径60mm)内に、珪素210g、粉末銅23.0g、塩
化亜鉛3.22g、塩化バリウムBaCl2・2H2O2.8g
及び錫2%を含有する青銅2.0gよりなる粉末を
装入した。
この反応器を、窒素気流下において徐々に200
℃に加熱した。次いで、反応温度を上昇させ続け
ながら、窒素供給バルブを閉じ、16/毎時(20
℃において測定)の流量で塩化メチルの添加を開
始した。
℃に加熱した。次いで、反応温度を上昇させ続け
ながら、窒素供給バルブを閉じ、16/毎時(20
℃において測定)の流量で塩化メチルの添加を開
始した。
次いで反応温度を345℃に調節し、1時間この
温度に保つた後に330℃に下げた。
温度に保つた後に330℃に下げた。
330℃において4時間操作した後に、塩化メチ
ルの流量を24/毎時に増加させた。
ルの流量を24/毎時に増加させた。
反応が自発的に且つ完全に停止するまで、加熱
と撹拌を続けた。
と撹拌を続けた。
この実験では、反応器内に装入した珪素1Kgに
ついて1時間当たりに141gという平均生産性で、
ジクロルシランが21時間製造された。
ついて1時間当たりに141gという平均生産性で、
ジクロルシランが21時間製造された。
生成した混合物は、平均重量比MTCS/
DMCS0.096、分子量の大きい生成物の含有量4.1
重量%という特性を有していた。
DMCS0.096、分子量の大きい生成物の含有量4.1
重量%という特性を有していた。
気相クロマトグラフイーの結果、以下のような
平均分子選択性が測定された: ●Me2SiCl2:85.1% ●MeSiCl3: 7.08% ●Me3SiCl: 3.47%。
平均分子選択性が測定された: ●Me2SiCl2:85.1% ●MeSiCl3: 7.08% ●Me3SiCl: 3.47%。
珪素の最大転化度:64.6%。
例 2
触媒系:CuCl/BaCl2・2H2O/ZnCl2/Sn:330
℃ 金属製撹拌機及び焼結ガラス製ガス・デイスト
リビユータを備えたガラス製の垂直円筒形反応器
(直径60mm)内に、珪素210g、塩化第1銅16.3
g、塩化バリウムBaCl2・2H2O1.0g、塩化亜鉛
1.6g及び錫2%を含有する青銅2.0gよりなる粉
末を装入した。
℃ 金属製撹拌機及び焼結ガラス製ガス・デイスト
リビユータを備えたガラス製の垂直円筒形反応器
(直径60mm)内に、珪素210g、塩化第1銅16.3
g、塩化バリウムBaCl2・2H2O1.0g、塩化亜鉛
1.6g及び錫2%を含有する青銅2.0gよりなる粉
末を装入した。
この混合物を、窒素気流下において徐々に200
℃に加熱した。次いで、反応温度を上昇させ続け
ながら、窒素供給を停止し、16/毎時の流量で
塩化メチルの添加を開始した。
℃に加熱した。次いで、反応温度を上昇させ続け
ながら、窒素供給を停止し、16/毎時の流量で
塩化メチルの添加を開始した。
次いで反応温度を345℃に調節し、1時間この
温度に保つた後に330℃に下げた。
温度に保つた後に330℃に下げた。
330℃において4時間操作した後に、塩化メチ
ルの流量を26/毎時に増加させた。
ルの流量を26/毎時に増加させた。
反応が自発的に且つ完全に停止するまで、加熱
と撹拌を続けた。
と撹拌を続けた。
この実験では、反応器内に装入した珪素1Kgに
ついて1時間に155gという平均生産性で、クロ
ルシランが15.5時間製造された。
ついて1時間に155gという平均生産性で、クロ
ルシランが15.5時間製造された。
生成した混合物は、平均重量比MTCS/
DMCS0.061、分子量の大きい生成物の含有量3.6
重量%という特性を有していた。
DMCS0.061、分子量の大きい生成物の含有量3.6
重量%という特性を有していた。
気相クロマトグラフイーの結果、以下のような
平均分子選択性が測定された: ●Me2SiCl2:89.7% ●MeSiCl3: 4.61%、 ●Me3SiCl: 3.39%。
平均分子選択性が測定された: ●Me2SiCl2:89.7% ●MeSiCl3: 4.61%、 ●Me3SiCl: 3.39%。
珪素の最大転化度:52%。
例 3
触媒系:CuCl/Sr(NO3)2/ZnCl2/Sn;330℃
金属製撹拌機及び焼結ガラス製ガス、デイスト
リビユータを備えたガラス製の垂直円筒形反応器
(直径60mm)内に、珪素210g、塩化第1銅16.4
g、硝酸ストロンチウム2.37g、塩化亜鉛1.53g
及び錫2%を含有する青銅2.0gよりなる粉末を
装入した。
リビユータを備えたガラス製の垂直円筒形反応器
(直径60mm)内に、珪素210g、塩化第1銅16.4
g、硝酸ストロンチウム2.37g、塩化亜鉛1.53g
及び錫2%を含有する青銅2.0gよりなる粉末を
装入した。
この反応器を、窒素気流下において徐々に200
℃に加熱した。次いで、反応温度を上昇させ続け
ながら、窒素供給を停止し、16/毎時の流量で
塩化メチルの添加を開始した。
℃に加熱した。次いで、反応温度を上昇させ続け
ながら、窒素供給を停止し、16/毎時の流量で
塩化メチルの添加を開始した。
次いで反応温度を345℃に調節し、約1時間こ
の温度に保つた後に330℃に下げた。
の温度に保つた後に330℃に下げた。
330℃において3、4時間操作した後に、塩化
メチルの流量を27/毎時に増加させた。
メチルの流量を27/毎時に増加させた。
反応が自発的に且つ完全に停止するまで、330
℃における加熱及び撹拌を続けた。
℃における加熱及び撹拌を続けた。
この実験では、反応器内に装入した珪素1Kgに
ついて1時間に146gという平均生産性で、クロ
ルシランが17時間製造された。
ついて1時間に146gという平均生産性で、クロ
ルシランが17時間製造された。
生成した混合物は、平均重量比MTCS/
DMCS0.067、分子量の大きい生成物の含有量4.3
重量%という特性を有していた。
DMCS0.067、分子量の大きい生成物の含有量4.3
重量%という特性を有していた。
気相クロマトグラフイーの結果、以下のような
平均分子選択性が測定された: ●Me2SiCl2:87.9%、 ●MeSiCl3: 5.11%、 ●Me3SiCl: 2.73%。
平均分子選択性が測定された: ●Me2SiCl2:87.9%、 ●MeSiCl3: 5.11%、 ●Me3SiCl: 2.73%。
珪素の最大転化度:53.6%。
例 4
触媒系:CuCl/BaCO3/ZnCl2/Sn;330
金属製撹拌機及び焼結ガラス製ガス・デイスト
リビユータを備えたガラス製の垂直円筒形反応器
(直径60mm)内に、珪素210g、塩化第一銅16.3
g、炭酸バリウム2.2g、塩化亜鉛3.21g及び錫
2%を含有する青銅2.0gよりなる粉末を装入し
た。
リビユータを備えたガラス製の垂直円筒形反応器
(直径60mm)内に、珪素210g、塩化第一銅16.3
g、炭酸バリウム2.2g、塩化亜鉛3.21g及び錫
2%を含有する青銅2.0gよりなる粉末を装入し
た。
この反応器を、窒素気流下において徐々に200
℃に加熱した。次いで、反応温度を上昇させ続け
ながら、窒素供給を停止し、16/毎時の流量で
塩化メチルの添加を開始した。
℃に加熱した。次いで、反応温度を上昇させ続け
ながら、窒素供給を停止し、16/毎時の流量で
塩化メチルの添加を開始した。
次いで反応温度を345℃に調節し、約1時間こ
の温度に保つた後に330℃に下げた。330℃におい
て4時間操作した後に、塩化メチルの流量を26
/毎時に増加させた。
の温度に保つた後に330℃に下げた。330℃におい
て4時間操作した後に、塩化メチルの流量を26
/毎時に増加させた。
反応が自発的に且つ完全に停止するまで、330
℃における加熱と撹拌を続けた。
℃における加熱と撹拌を続けた。
この実験では、反応器内に装入した珪素1Kgに
ついて1時間に162gという平均生産性で、クロ
ルシランが17.5時間製造された。
ついて1時間に162gという平均生産性で、クロ
ルシランが17.5時間製造された。
生成した混合物は、平均重量比MTCS/
DMCS0.068、分子量の大きい生成物の含有量3.4
重量%という特性を有していた。
DMCS0.068、分子量の大きい生成物の含有量3.4
重量%という特性を有していた。
気相クロマトグラフイーの結果、以下のような
平均分子選択性が測定された: ●Me2SiCl2:88.3%、 ●MeSiCl3: 5.17%、 ●Me3SiCl: 3.42%。
平均分子選択性が測定された: ●Me2SiCl2:88.3%、 ●MeSiCl3: 5.17%、 ●Me3SiCl: 3.42%。
珪素の最大転化度:61%。
例 5
触媒系:Cu/BaCO3/CsCl/ZnCl2/Sn;330℃
金属製撹拌機及び焼結ガラス製ガス・デイスト
リビユータを備えたガラス製の垂直円筒形反応器
(直径60mm)内に、珪素210g、塩化セシウム
0.945g、炭酸バリウム1.105g、粉末銅23g、塩
化亜鉛1.59g及び錫2%を含有する青銅2.11gよ
りなる粉末を装入した。
リビユータを備えたガラス製の垂直円筒形反応器
(直径60mm)内に、珪素210g、塩化セシウム
0.945g、炭酸バリウム1.105g、粉末銅23g、塩
化亜鉛1.59g及び錫2%を含有する青銅2.11gよ
りなる粉末を装入した。
この反応器を、窒素気流下において徐々に200
℃に加熱した。次いで、反応温度を上昇させ続け
ながら、窒素供給を停止し、16/毎時(約20℃
において測定)の流量で塩化メチルの添加を開始
した。次いで反応温度を345℃に調節し、約1時
間この温度に保つた後に330℃に下げた。330℃に
おいて4時間操作した後に、塩化メチルの流量を
26/毎時に増加させた。
℃に加熱した。次いで、反応温度を上昇させ続け
ながら、窒素供給を停止し、16/毎時(約20℃
において測定)の流量で塩化メチルの添加を開始
した。次いで反応温度を345℃に調節し、約1時
間この温度に保つた後に330℃に下げた。330℃に
おいて4時間操作した後に、塩化メチルの流量を
26/毎時に増加させた。
反応が自発的に且つ完全に停止するまで、330
℃における加熱と撹拌を続けた。
℃における加熱と撹拌を続けた。
この実験では、反応器内に装入した珪素1Kgに
ついて1時間に148gという平均生産性で、クロ
ルシランが22時間製造された。
ついて1時間に148gという平均生産性で、クロ
ルシランが22時間製造された。
生成した混合物は、平均重量比MTCS/
DMCS0.047、分子量の大きい生成物の含有量4.1
重量%という特性を有していた。
DMCS0.047、分子量の大きい生成物の含有量4.1
重量%という特性を有していた。
気相クロマトグラフイーの結果、以下のような
平均分子選択性が測定された: ●Me2SiCl2:91.01% ●MeSiCl3: 3.69% ●Me3SiCl: 2.28%。
平均分子選択性が測定された: ●Me2SiCl2:91.01% ●MeSiCl3: 3.69% ●Me3SiCl: 2.28%。
珪素の最大転化度:70.4%。
例 6(比較例)
触媒系:CuCl/BaCO3/ZnCl2(錫を除く)
金属製撹拌機及び焼結ガラス製ガス・デイスト
リビユータを備えたガラス製の垂直円筒形反応器
(直径60mm)内に、珪素210g、炭酸バリウム2.25
g、塩化亜鉛1.53g及び塩化第一銅16.3gよりな
る粉末を装入した。この反応器を、窒素気流下に
おいて徐々に200℃に加熱した。次いで、反応温
度を上昇させ続けながら、窒素供給を停止し、16
/毎時の流量で塩化メチルの添加を開始した。
リビユータを備えたガラス製の垂直円筒形反応器
(直径60mm)内に、珪素210g、炭酸バリウム2.25
g、塩化亜鉛1.53g及び塩化第一銅16.3gよりな
る粉末を装入した。この反応器を、窒素気流下に
おいて徐々に200℃に加熱した。次いで、反応温
度を上昇させ続けながら、窒素供給を停止し、16
/毎時の流量で塩化メチルの添加を開始した。
次いで反応温度を345℃に調節し、約1時間こ
の温度に保つた後に330℃に下げた。
の温度に保つた後に330℃に下げた。
反応が自発的に且つ完全に停止するまで、330
℃における加熱及び撹拌を続けた。
℃における加熱及び撹拌を続けた。
この実験では、反応器内に装入した珪素1Kgに
ついて1時間に58.2gという低い平均生産性で、
クロルシランが7.8時間しか製造されなかつた。
ついて1時間に58.2gという低い平均生産性で、
クロルシランが7.8時間しか製造されなかつた。
生成した混合物は、平均重量比MTCS/
DMCS0.189、分子量の大きい生成物の含有量1.7
重量%という特性を有していた。
DMCS0.189、分子量の大きい生成物の含有量1.7
重量%という特性を有していた。
気相クロマトグラフイーの結果、以下のような
平均分子選択性が測定された: ●Me2SiCl2:72.1%、 ●MeSiCl3:11.78%、 ●MeSiCl: 6.70%、 ●MeHSiCl2: 4.87%、 ●SiCl4: 3.46%、 ●Me2HSiCl: 3.5%。
平均分子選択性が測定された: ●Me2SiCl2:72.1%、 ●MeSiCl3:11.78%、 ●MeSiCl: 6.70%、 ●MeHSiCl2: 4.87%、 ●SiCl4: 3.46%、 ●Me2HSiCl: 3.5%。
この比較例の結果から、明らかに、適当な生産
性及び適当な選択性を達成するためには、錫の存
在が必要であることがわかる。
性及び適当な選択性を達成するためには、錫の存
在が必要であることがわかる。
例 7(比較例)
触媒系:CuCl/ZnCl2/Sn:330℃(BaCl2なし)
BaCl2を使用しなかつたこと以外は例2と同様
の操作を繰り返した。
の操作を繰り返した。
生成した混合物は、平均重量比MTCS/
DMCS=0.078、分子量の大きい生成物の含有量
5.4重量%という特性を有していた。
DMCS=0.078、分子量の大きい生成物の含有量
5.4重量%という特性を有していた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 塩化メチルを、珪素と銅若しくは銅化合物を
含有する触媒とからなる固体状接触素材と反応さ
せることによつてジメチルジクロルシランを製造
する方法であつて、前記触媒にさらに、珪素と触
媒とからなる固体状接触素材に対して、錫又は錫
化合物約10〜1000ppm(金属錫として計算して)、
亜鉛又は亜鉛化合物約0.01〜3%(金属亜鉛とし
て計算して)並びに、バリウム及びストロンチウ
ムから選択される金属系添加剤又はこれら2種の
金属の化合物約0.01〜2%(金属の重量として計
算して)を含有させたことを特徴とする前記ジメ
チルジクロルシランの製造方法。 2 前記した錫の含有量が30〜250ppmであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方
法。 3 前記した金属系添加剤の含有量が0.05〜1.0
%であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
又は2項記載の方法。 4 前記亜鉛の含有量が0.02〜1重量%であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1〜3項のいず
れかに記載の方法。 5 使用する触媒が含有する銅又は銅化合物が、
銅、塩化第一銅又は塩化第二銅であることを特徴
とする特許請求の範囲第1〜4項のいずれかに記
載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8502549A FR2577929B1 (fr) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | Procede et catalyseur avec le baryum et/ou le strontium comme additif pour la synthese directe du dimethyldichlorosilane |
| FR85/02549 | 1985-02-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61280498A JPS61280498A (ja) | 1986-12-11 |
| JPH0138794B2 true JPH0138794B2 (ja) | 1989-08-16 |
Family
ID=9316520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61033110A Granted JPS61280498A (ja) | 1985-02-22 | 1986-02-19 | ジメチルジクロルシラン直接合成のための方法並びに添加剤としてバリウム、ストロンチウム又はそれらの混合物を含有する触媒 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4645851A (ja) |
| EP (1) | EP0195728B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61280498A (ja) |
| BR (1) | BR8600683A (ja) |
| DE (1) | DE3660872D1 (ja) |
| FR (1) | FR2577929B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US4973725A (en) * | 1988-06-28 | 1990-11-27 | Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. | Direct synthesis process for organohalohydrosilanes |
| DE3823308A1 (de) * | 1988-07-09 | 1990-01-11 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von organosilanen |
| DE3841417A1 (de) * | 1988-12-08 | 1990-06-13 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von organosilanen |
| US4965388A (en) * | 1990-01-02 | 1990-10-23 | Dow Corning Corporation | Method for preparing organohalosilanes |
| US5061672A (en) * | 1990-01-30 | 1991-10-29 | Elkem Metals Company | Active mass for making organohalosilanes |
| US5250716A (en) * | 1992-05-28 | 1993-10-05 | Mui Jeffrey Y P | Method for making a silicon/copper contact mass suitable for direct reaction |
| DE4408113A1 (de) * | 1994-03-10 | 1995-09-14 | Wacker Chemie Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Methylchlorsilanen |
| US6077487A (en) * | 1997-11-05 | 2000-06-20 | Millipore Corporation | Process and apparatus of removing metal carbonyls and moisture from a gas |
| FR2848124B1 (fr) * | 2002-12-09 | 2006-03-10 | Rhodia Chimie Sa | Utilisation d'une composition comprenant cuivre, metal alcalin et phosphore comme systeme catalytique pour conduire la synthese directe d'alkylhalogenosilanes en attenuant la formation de coke |
| CN1812834B (zh) * | 2003-06-26 | 2010-06-09 | Scm金属制品公司 | 使用氧化锌助催化剂生产甲基氯硅烷的催化剂 |
| DE102004046181A1 (de) | 2004-09-23 | 2006-03-30 | Wacker Chemie Ag | Verfahren zur Herstellung von Methylchlorsilanen |
| DE102013209604A1 (de) * | 2013-05-23 | 2014-11-27 | Wacker Chemie Ag | Verfahren zur Herstellung von Methylchlorsilanen |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| FR1037183A (fr) * | 1950-05-19 | 1953-09-15 | Bayer Ag | Masse de contact |
| GB708823A (en) * | 1950-05-19 | 1954-05-12 | Bayer Ag | Contact mass for use in the preparation of organo halogenosilanes |
| US2917529A (en) * | 1956-07-10 | 1959-12-15 | Du Pont | Preparation of alkyl chlorosilanes |
| FR1545407A (fr) * | 1966-11-28 | 1968-11-08 | Midland Silicones Ltd | Procédé de préparation d'organohalosilanes |
| JPS5388683A (en) * | 1977-01-14 | 1978-08-04 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Methylchlorosilane synthesis catalyst |
| US4450282A (en) * | 1981-07-29 | 1984-05-22 | General Electric Company | Catalyst for a process for producing silicones |
| JPS5955891A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-03-31 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | 改良触媒によるオルガノハロシランの製法 |
| US4500724A (en) * | 1983-07-28 | 1985-02-19 | General Electric Company | Method for making alkylhalosilanes |
| FR2552437B1 (fr) * | 1983-09-28 | 1986-09-12 | Rhone Poulenc Spec Chim | Procede et catalyseur avec le cesium comme additif pour la synthese directe du dimethyldichlorosilane |
| FR2552438B1 (fr) * | 1983-09-28 | 1985-11-08 | Rhone Poulenc Spec Chim | Procede et catalyseur avec un alcalin comme additif pour la synthese directe du dimethyldichlorosilane |
| US4504597A (en) * | 1983-11-04 | 1985-03-12 | Scm Corporation | Cupreous catalyst and process making same |
| DE3410644A1 (de) * | 1984-03-23 | 1985-09-26 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur herstellung von dimethyldichlorsilan |
-
1985
- 1985-02-22 FR FR8502549A patent/FR2577929B1/fr not_active Expired
-
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- 1986-02-18 BR BR8600683A patent/BR8600683A/pt not_active IP Right Cessation
- 1986-02-19 JP JP61033110A patent/JPS61280498A/ja active Granted
- 1986-02-20 EP EP86420052A patent/EP0195728B1/fr not_active Expired
- 1986-02-20 DE DE8686420052T patent/DE3660872D1/de not_active Expired
- 1986-02-24 US US06/832,078 patent/US4645851A/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
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