JPH04130010A - ジシランの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ）発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は、炭化水素類からなる不純物の含有量が少ない
ジシラン（ＳｉｚＨ６）を、ジシラン誘導体の金属水素
化物による還元反応で、効率よく製造できる新規な方法
に関する。

〔従来の技術〕

ジシランを合成する従来公知の方法には、モノシランを
原料としたグロー放電法、マグネシウムシリサイドの酸
分解法等があるが、いずれもいくつかの欠点を有してい
る。

特に重大な欠点は、目的のジシランの他にモノシランや
、トリシランその他の高級シランが大量に副生ずるため
に、ジシランの収率が低いことと、更にトリシランその
他の高級シランが分解しやすいので、操作に非常な危険
が伴うことである。

一方、初めから５ｉ−３ｉ骨格を有するジシラン誘導体
を出発原料としてジシランを合成する方法は、モノシラ
ンや高級シランの副生が少ない点で非常に優れており、
ジシランの大量製造に適した方法である。このようなジ
シラン誘導体を出発原料としてジシランを合成する方法
は従来から種々知られており（例えば英国特許８２３，
４８３号など）があり、ヘキサクロロジシラン、ヘキサ
ブロモジシランなどのヘキサハロゲノジシランを金属水
素化物すなわち分子内に還元能力を有する無機または有
機の金属化合物、例えば水素化リチウム、水素化リチウ
ムアルミニウム、水素化ナトリラムアルミニウム、水素
化ジエチルアルミニウムなどで還元する製法である。こ
の還元法によりジシランを製造する際の反応溶媒として
は、用いる金属水素化物の種類に対応して、例えばエチ
ルエーテル、テトラヒドロフラン、ブチルエーテル、ｌ
パラフィン、トルエンなどが使用される。

これらの従来法で製造されたジシラン中には、炭化水素
類としてエタン、プロパン、ブタン、イソブタン、１−
ブテン、トランス−２ブテンなどの飽和または不飽和の
低級脂肪族炭化水素が含まれている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ジシランは各種の用途で使用され得るが、それらの多く
において高純度であることが要求されている。上記のご
とき還元法によって製造されるジシランが含有する不純
物のうち、低級脂肪族炭化水素とりわけ不飽和低級脂肪
族炭化水素は、ジシランからの分離、除去が非常に困難
であるが、本発明はこれらの炭化水素類の含有量が極め
て低減された、還元法によるジシランの製法を提供しよ
うとするものである。

口）発明の構成 ［課題を解決するだめの手段］ 本発明者らは、ジシラン中の炭化水素類の分離、除去に
ついて検討を進め、ジシランの還元反応について詳細に
検討した結果、還元反応によって取得されるジシラン中
の炭化水素類は、系に溶媒と還元剤である金属水素化物
および必要に応して触媒が存在し、原料であるジシラン
誘導体が存在しない時点で、すでに生成していることを
見出し、さらに検討を重ねることによって、溶媒と還元
剤および必要に応して触媒を混合した段階で、溶媒中に
副生じた炭化水素類を、該溶媒に１０°Ｃ〜８０°Ｃの
温度で不活性ガスを吹き込むことにより分離すれば、そ
れ以降は炭化水素類を実質的に副生ぜず、その後のジシ
ラン誘導体と金属水素化物との反応により生成するジシ
ラン中に炭化水素類が混入することが避けられるとの知
見を得て、前記を要旨とする本発明を完成するに至った
。

不活性ガスを吹き込むときの溶媒の温度は、１０°Ｃ〜
８０°Ｃとすることが必要であり、より好ましい温度は
２０°Ｃ〜６０°Ｃである。溶媒温度が１０′Ｃより低
い場合は、炭化水素類の放散に時間を要するので効率的
でない。また逆に８０°Ｃより高い場合は、炭化水素類
の除去という目的がらすると熱エネルギーの不必要な損
失に加えて、溶媒の放散量が多くなるばかりでなく、理
由はまったく不詳であるが、還元反応が阻害される現象
が認められる場合もあり不適当である。

この炭化水素類の除去操作を還元反応用の反応槽で実施
し、引続き還元反応を行うことはもちろん可能であり、
この方法は原材料の移動を要しない点において有利であ
るが、還元反応とは別の槽で本除去操作を実施した後、
反応槽に供給することもできる。

除去操作を行う槽について制限はないが、撹拌機が装備
された反応槽、あるいは循環ポンプを装備した槽などの
ように、還元剤を含む溶媒からなる懸濁液を撹拌できる
構造の槽が適している。また除去を、制御された温度下
で実施するために、ジャケントのような加温および／ま
たは冷却のできる設備を設したものが好ましい。

炭化水素の除去に使用する不活性ガスは、反応溶媒と還
元剤および、場合により使用される触媒に対して悪影響
を与えないものであればなんでも使用可能である。例え
ば、空気、窒素、アルゴン等が使用できる。引続き還元
反応を実施する場合には、生成するジシランが自然発火
性を有していることから、空気の混入は好ましくなく、
窒素、アルゴンといった不活性ガスが好適である。

炭化水素類の副生は、溶媒に還元剤を添加後すみやかに
発生し、その後数分間程度の短時間で実質的に終了する
ので、不活性ガスの吹き込みはそれ以降に行うのが一般
的であるが、炭化水素類が副生じつつある段階で、不活
性ガスの吹き込みを開始することもできる。不活性ガス
を吹き込むときの流量および時間といった吹き込み条件
は、副生ずる炭化水素類の種類と量および以後の還元反
応によって取得されるジシランに許容される炭化水素類
の含有量に応じて、反応溶媒中の炭化水素類の濃度を測
定することにより、適宜設定される。

例えば、１００１！、の反応溶媒を対象として窒素ガス
を吹き込む場合の好ましい条件は、流量が０．２〜５ｍ
／ｈｒで、吹き込み時間１〜２４時間の範囲内にあり、
最適条件は上記のようにして定めれば良い。

本発明において、不活性ガスの吹き込み処理を行った後
に行う、ジシラン誘導体の還元反応は、常法に従えばよ
い。

〔実施例および比較例］ 以下に、実施例および比較例によって、本発明を更に詳
細に説明する。

実施例１ 還元反応の溶媒である脱水したブチルエーテル１００ｄ
の中に、還元剤として水素化リチウムアルミニウムを５
　ｇ　（０，１３ｍｏｌ）加えた後、十分混合撹拌し、
溶媒の温度を３０°Ｃに保った。この溶媒を撹拌しなが
ら、その中に窒素ガスをＬ　ＯＯＯｄ／時間の流量で吹
き込み、放出される窒素中の炭化水素類をＦＩＤ検出器
付きガスクロマトグラフで分析した。その結果は表１の
ごとくであり、５時間後には炭化水素類が検出されなく
なった。

その後、この？容媒中に２３ｇ（０，０８７ｍ○１）の
へキサクロロジシランを供給し、還元させることによっ
て４．３ｇ（収率８０％）のジシランを得た。

このジシラン中の炭化水素類を分析したところ、いずれ
の成分も検出されなかった。

表１ 実施例２ ブチルエーテル１００戚の中に、還元剤として水素化リ
チウム５　ｇ　（０，６３ｍｏｌ）を、また触媒として
臭化アルミニウム１　ｇ　（０，００３７ｍｏｌ）をそ
れぞれ加えた後、十分混合撹拌し、溶媒の温度を５０°
Ｃに保った。この溶媒を撹拌しながら、その中に窒素ガ
スを１，０００ｄ／時間の流量で吹き込み、放出される
窒素中の炭化水素類をＦＩＤ検出器付きガスクロマトグ
ラフで分析した。その結果は表２のごとくであり、８時
間後には炭化水素類が検出されなくなった。

その後、この溶媒中にヘキサクロロジシラン２５　ｇ　
（０，０９５ｍｏｌ）を供給し、還元させルコとによっ
てジシラン５．０ｇ（収率８５％）を得た。このジシラ
ン中の炭化水素類を分析したところ、いずれの成分も検
出されなかった。

余白 表２ 比較例１ 炭化水素類除去時の溶媒温度だけを９０°Ｃに変え、そ
れ以外は実施例１と同様の操作を実施した。

窒素ガスの吹き込み時間も、同様に５時間とした。

取得したジシラン中に炭化水素類は検出されなかったが
、ジシランの収量は３．８ｇ（収率７０％）にとどまっ
た。

比較例２ 炭化水素類を除去するときの溶媒の温度だけを０°Ｃに
変え、それ以外は実施例１と同様にして、炭化水素類の
除去および還元反応を行った。窒素ガスの吹き込み時間
も、同様に５時間とした。

収率８０％でジシランを得たが、このジシランは炭化水
素類を含有しており、それらのうちの１ブテンの濃度は
５　ｐｐｍであった。

ハ）発明の効果 本発明によれば、除去精製が極めて困難な炭化水素類の
含有量が、著しく低減されたジシランを容易に製造する
ことが可能であり、本発明は工業的に大いに価値のある
方法を提供するものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ジシラン誘導体を溶媒中で還元し、ジシランを得る
   方法において、まず溶媒に還元剤を含有させ、これに伴
   い副生する炭化水素類を、該溶媒に１０〜８０℃の温度
   において不活性ガスを吹き込むことにより、あらかじめ
   溶媒から分離し、ついで還元反応を行うことを特徴とす
   るジシランの製造方法。