JPH085899B2 - アルコキシシランの製造法 - Google Patents
アルコキシシランの製造法Info
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- JPH085899B2 JPH085899B2 JP63039794A JP3979488A JPH085899B2 JP H085899 B2 JPH085899 B2 JP H085899B2 JP 63039794 A JP63039794 A JP 63039794A JP 3979488 A JP3979488 A JP 3979488A JP H085899 B2 JPH085899 B2 JP H085899B2
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- alcohol
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （１）産業上の利用分野 本発明は、トリアルコキシシランの製造法に関し、更
に詳しくはけい素と脂肪族アルコールとを溶媒中で反応
させトリアルコキシシランを高収率で製造する方法に関
するものである。
に詳しくはけい素と脂肪族アルコールとを溶媒中で反応
させトリアルコキシシランを高収率で製造する方法に関
するものである。
（３）従来の技術 アルコキシシランの製造方法については、１）クロル
シランとアルコールとから合成する方法 SiH4-xClx＋xROH→ SiH4-x(OR)x＋xHCl（ｘ＝1,2,3,4） ２）けい素とアルコールを銅触媒の存在下に反応させる
方法 Si＋ROH→SiH3（OR）＋ SiH2(OR)2＋SiH(OR)3＋ Si(OR)4＋H2 が知られているが、この１）の方法では副生する塩酸が
腐蝕性であるため高価な耐蝕材料を必要とし更に原料の
クロルシランは容易に加水分解し塩酸を遊離するので取
扱いも難しい。２）の方法では気相及び液相で反応する
事が可能であるが、気相系では生成する各種アルコキシ
シランの中でSi(OR)4の生成が優先されるために有用と
されるSiH(OR)3の収率が低くなるという不利がある。一
方液相系では、SiH(OR)3の選択率は向上するが、けい素
の反応率が低く、反応速度も遅いという欠点がある。
シランとアルコールとから合成する方法 SiH4-xClx＋xROH→ SiH4-x(OR)x＋xHCl（ｘ＝1,2,3,4） ２）けい素とアルコールを銅触媒の存在下に反応させる
方法 Si＋ROH→SiH3（OR）＋ SiH2(OR)2＋SiH(OR)3＋ Si(OR)4＋H2 が知られているが、この１）の方法では副生する塩酸が
腐蝕性であるため高価な耐蝕材料を必要とし更に原料の
クロルシランは容易に加水分解し塩酸を遊離するので取
扱いも難しい。２）の方法では気相及び液相で反応する
事が可能であるが、気相系では生成する各種アルコキシ
シランの中でSi(OR)4の生成が優先されるために有用と
されるSiH(OR)3の収率が低くなるという不利がある。一
方液相系では、SiH(OR)3の選択率は向上するが、けい素
の反応率が低く、反応速度も遅いという欠点がある。
（３）発明が解決しようとする課題 液相系でのアルコキシシランの製造は、そのほとんど
が銅、特に塩化第一銅を触媒として使用しているが、触
媒単独では活性及びトリアルコキシシランの選択率が低
いという問題点がある。活性及びトリアルコキシシラン
の選択率を上げるべく助触媒も検討されているがその例
は少なくごく限られたものである。助触媒の例としては
気相反応で亜鉛、アルミニウム、鉄の金属を使用する方
法（特公昭37-17967号公報）が知られているが、この場
合０価の金属が気相反応という限定された条件で開示さ
れているにすぎない。一方液相反応で場合により触媒と
して亜族元素の金属又は金属化合物を使用する方法（特
公昭44-25768号公報）が示されているが、原則的に反応
は触媒を添加する必要の無い系であり、更に触媒の単独
使用が開示されているだけであり、触媒と助触媒の組み
合わせは開示されていない。
が銅、特に塩化第一銅を触媒として使用しているが、触
媒単独では活性及びトリアルコキシシランの選択率が低
いという問題点がある。活性及びトリアルコキシシラン
の選択率を上げるべく助触媒も検討されているがその例
は少なくごく限られたものである。助触媒の例としては
気相反応で亜鉛、アルミニウム、鉄の金属を使用する方
法（特公昭37-17967号公報）が知られているが、この場
合０価の金属が気相反応という限定された条件で開示さ
れているにすぎない。一方液相反応で場合により触媒と
して亜族元素の金属又は金属化合物を使用する方法（特
公昭44-25768号公報）が示されているが、原則的に反応
は触媒を添加する必要の無い系であり、更に触媒の単独
使用が開示されているだけであり、触媒と助触媒の組み
合わせは開示されていない。
この発明は、けい素とアルコールとを溶媒中、銅触媒
の存在下に反応させて、トリアルコキシシランを製造す
る方法において、触媒単独では活性及びトリアルコキシ
シランの選択率が低いという問題点を解決するのが目的
である。
の存在下に反応させて、トリアルコキシシランを製造す
る方法において、触媒単独では活性及びトリアルコキシ
シランの選択率が低いという問題点を解決するのが目的
である。
（４）課題を解決するための手段 本発明者らは、トリアルコキシシランを高活性、高選
択率で得る方法について種々検討した結果、けい素とア
ルコールとを溶媒中、銅触媒の存在下で反応させる方法
において銅触媒と、周期律表第１族、第２族、及び第３
族から選ばれる金属のハロゲン、硫酸、硝酸及びリン酸
塩の１種又はそれ以上を存在させる事により、触媒単独
での反応に比べ、著しく活性及びトリアルコキシシラン
の選択率を向上させることを見出し本発明を完成させ
た。本発明の方法における始発材料としてのけい素は純
度が80％以上で平均粒径が1,000μ以下好ましくは500μ
以下の平均粒度に粉砕したものであれば特別の制約も無
く一般市販品で良い。
択率で得る方法について種々検討した結果、けい素とア
ルコールとを溶媒中、銅触媒の存在下で反応させる方法
において銅触媒と、周期律表第１族、第２族、及び第３
族から選ばれる金属のハロゲン、硫酸、硝酸及びリン酸
塩の１種又はそれ以上を存在させる事により、触媒単独
での反応に比べ、著しく活性及びトリアルコキシシラン
の選択率を向上させることを見出し本発明を完成させ
た。本発明の方法における始発材料としてのけい素は純
度が80％以上で平均粒径が1,000μ以下好ましくは500μ
以下の平均粒度に粉砕したものであれば特別の制約も無
く一般市販品で良い。
また脂肪族アルコールはメチルアルコール、エチルア
ルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコールなど
のように炭素数１〜５のアルキル基を含むものが好まし
く、中でもメチルアルコール、エチルアルコールが好適
である。
ルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコールなど
のように炭素数１〜５のアルキル基を含むものが好まし
く、中でもメチルアルコール、エチルアルコールが好適
である。
この反応を行なわせるために使用される銅触媒は公知
のものでよくこれには金属銅、塩化第１銅、塩化第２
銅、臭化第１銅、臭化第２銅、ヨウ化第１銅、ヨウ化第
２銅、ギ酸銅、銅アセチルアセトナート、酢酸第１銅、
酢酸第２銅、酸化第１銅などの銅化合物が例示される。
銅触媒は、けい素１モルに対し0.001〜0.5倍モルの範囲
で使用される。
のものでよくこれには金属銅、塩化第１銅、塩化第２
銅、臭化第１銅、臭化第２銅、ヨウ化第１銅、ヨウ化第
２銅、ギ酸銅、銅アセチルアセトナート、酢酸第１銅、
酢酸第２銅、酸化第１銅などの銅化合物が例示される。
銅触媒は、けい素１モルに対し0.001〜0.5倍モルの範囲
で使用される。
一方、溶媒として、重要なことは、熱安定性が高い事
と、細分されたけい素が溶媒中に分散されていることで
あり、かかる目的で、多環状芳香族炭化水素、アリール
メタン化合物、水素化トリフェニル、環状又は鎖状ポリ
エーテル、ドデシルベンゼン、ジフェニルエーテル有機
けい素化合物などが適宜使用され、その使用量は、けい
素金属1gに対して1ml〜10lの範囲である。
と、細分されたけい素が溶媒中に分散されていることで
あり、かかる目的で、多環状芳香族炭化水素、アリール
メタン化合物、水素化トリフェニル、環状又は鎖状ポリ
エーテル、ドデシルベンゼン、ジフェニルエーテル有機
けい素化合物などが適宜使用され、その使用量は、けい
素金属1gに対して1ml〜10lの範囲である。
銅触媒と共存させる一種またはそれ以上の金属のハロ
ゲン化物、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩としてはハロゲン
化物としてLiCl,NaCl,KCl,RbCl,NaBr,Nal,CaCl2，AlCl3
等が、硫酸塩として、K2SO4,Na2SO4,CaSO4等が、硝酸塩
として、Al(NO3)3等がリン酸塩としてNaH2PO4,KH2PO4等
が例示されるが、これに限定されるものではない。これ
ら金属のハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩は、
あらかじめ反応系内に存在させておいても良いし、又フ
ィードアルコールに同伴させるなどの方法で添加され
る。更にその使用量は触媒1molに対して0.0001〜0.2mol
好ましくは0.001〜0.03molの範囲から適宜決定される。
ゲン化物、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩としてはハロゲン
化物としてLiCl,NaCl,KCl,RbCl,NaBr,Nal,CaCl2，AlCl3
等が、硫酸塩として、K2SO4,Na2SO4,CaSO4等が、硝酸塩
として、Al(NO3)3等がリン酸塩としてNaH2PO4,KH2PO4等
が例示されるが、これに限定されるものではない。これ
ら金属のハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩は、
あらかじめ反応系内に存在させておいても良いし、又フ
ィードアルコールに同伴させるなどの方法で添加され
る。更にその使用量は触媒1molに対して0.0001〜0.2mol
好ましくは0.001〜0.03molの範囲から適宜決定される。
反応は100〜300℃の温度範囲で減圧又は常圧又は加圧
の条件下で実施される。
の条件下で実施される。
次に本発明を実施例により具体的に説明するが本発明
は以下の実施例に限定されるものではない。
は以下の実施例に限定されるものではない。
（５）実施例 実施例 １ 冷却器を有する留出管、アルコール導入管、撹拌機及
び温度計を有する100ml反応器にけい素金属粉末（純度9
8％）20.0g、塩化第１銅1.0g及び溶媒としてジメチルジ
フェニルシラン40mlを仕込み、続いて反応器を加温して
内液温が230℃に達した時、15ml/hrの速度でメチルアル
コールを導入し、同時に塩化ナトリウムをメタノールに
同伴させ、反応温度228〜232℃で反応させた。5hr反応
させた所、69.30gの留出物が得られ、分析結果からこれ
はメタノール28.56g、トリメトキシシラン37.00g（53.4
wt％）、テトラメトキシシラン3.74g（5.4wt％）を含む
ものであった。トリメトキシシランの選択率92.5％、生
成速度は0.18g/ml・hrであった。尚、５時間後の塩化ナ
トリウムの総添加量は、塩化第一銅1molに対して0.015m
olであった。
び温度計を有する100ml反応器にけい素金属粉末（純度9
8％）20.0g、塩化第１銅1.0g及び溶媒としてジメチルジ
フェニルシラン40mlを仕込み、続いて反応器を加温して
内液温が230℃に達した時、15ml/hrの速度でメチルアル
コールを導入し、同時に塩化ナトリウムをメタノールに
同伴させ、反応温度228〜232℃で反応させた。5hr反応
させた所、69.30gの留出物が得られ、分析結果からこれ
はメタノール28.56g、トリメトキシシラン37.00g（53.4
wt％）、テトラメトキシシラン3.74g（5.4wt％）を含む
ものであった。トリメトキシシランの選択率92.5％、生
成速度は0.18g/ml・hrであった。尚、５時間後の塩化ナ
トリウムの総添加量は、塩化第一銅1molに対して0.015m
olであった。
比較例 １ 実施例１と全く同様の装置を用い、塩化ナトリウムの
添加を除き同一条件下で5hr反応させた所62.7gの留出物
が得られた。分析結果からこれはメタノール42.90g、ト
リメトキシシラン13.41g（21.36wt％）、テトラメトキ
シシラン6.48g（10.32wt％）を含むものでありトリメト
キシシランの選択率は66.9％、生成速度は0.07g/ml・hr
であった。
添加を除き同一条件下で5hr反応させた所62.7gの留出物
が得られた。分析結果からこれはメタノール42.90g、ト
リメトキシシラン13.41g（21.36wt％）、テトラメトキ
シシラン6.48g（10.32wt％）を含むものでありトリメト
キシシランの選択率は66.9％、生成速度は0.07g/ml・hr
であった。
実施例 ２ 実施例１のメチルアルコールをエチルアルコールに変
更した以外は実施例１と全く同様の反応を実施した。5h
r後の反応結果は、トリエトキシシランの選択率は94.5
％、生成速度は0.18g/ml・hrであった。
更した以外は実施例１と全く同様の反応を実施した。5h
r後の反応結果は、トリエトキシシランの選択率は94.5
％、生成速度は0.18g/ml・hrであった。
比較例 ２ 実施例１のメチルアルコールをエチルアルコールに変
更し、塩化ナトリウムの添加を省略した以外は実施例１
と同様に5hr反応させた所、トリエトキシシランの選択
率は63.2％、生成速度は0.07g/ml・hrであった。
更し、塩化ナトリウムの添加を省略した以外は実施例１
と同様に5hr反応させた所、トリエトキシシランの選択
率は63.2％、生成速度は0.07g/ml・hrであった。
実施例 ３〜13 実施例１の塩化ナトリウムを第１表に示す各種の金属
塩に変更した以外は装置反応条件とも実施例１と全く同
様にして実施した。助触媒の使用量は実施例１と同様塩
化第１銅1molに対して0.015molとし、反応5hr経過後の
結果を第１表に示す。
塩に変更した以外は装置反応条件とも実施例１と全く同
様にして実施した。助触媒の使用量は実施例１と同様塩
化第１銅1molに対して0.015molとし、反応5hr経過後の
結果を第１表に示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００
Claims (1)
- 【請求項１】けい素と脂肪族アルコールとを溶媒中で反
応させる方法において、銅触媒とハロゲン、硫酸、硝酸
及びリン酸から選ばれる一種又は二種以上の周期律表第
１族、第２族及び第３族から選ばれる金属の金属塩の存
在下で反応させることを特徴とするトリアルコキシシラ
ンの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63039794A JPH085899B2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | アルコキシシランの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63039794A JPH085899B2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | アルコキシシランの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01213287A JPH01213287A (ja) | 1989-08-28 |
| JPH085899B2 true JPH085899B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=12562862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63039794A Expired - Lifetime JPH085899B2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | アルコキシシランの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085899B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2848908B2 (ja) * | 1990-03-23 | 1999-01-20 | 多摩化学工業株式会社 | アルコキシシラン類の製造法 |
| FR2665446B1 (fr) * | 1990-07-31 | 1992-11-27 | Rhone Poulenc Chimie | Procede et catalyseur comprenant un compose de lanthanide comme additif promoteur pour la synthese directe du dimethyldichlorosilane. |
| EP0618211A1 (en) * | 1993-04-02 | 1994-10-05 | Kanegafuchi Chemical Industry Co., Ltd. | Process for preparing alkoxysilane |
| US7652164B2 (en) * | 2005-09-13 | 2010-01-26 | Momentive Performance Materials Inc. | Process for the direct synthesis of trialkoxysilane |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5745758B2 (ja) * | 1973-04-21 | 1982-09-29 |
-
1988
- 1988-02-23 JP JP63039794A patent/JPH085899B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01213287A (ja) | 1989-08-28 |
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