JPH10182661A - アルコキシシランの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、金属ケイ素と１価脂肪族アルコール
とを塩化銅系触媒の存在下に低温で効率よく反応させて
アルコキシシランを製造する事を目的としている。 【構成】金属ケイ素と１価脂肪族アルコールとを塩化銅
系触媒の存在下に２００℃以下で反応させてアルコキシ
シランを製造する方法において、反応溶媒としてジアル
コキシベンゼンを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は塩化銅触媒の存在下にケ
イ素とアルコールからアルコキシシラン特にトリアルコ
キシシランを製造する改良法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルコキシシランの製造法としては、ク
ロロシランとアルコールとを反応させる方法と金属ケイ
素とアルコールを直接反応させる方法が知られている。
クロロシランを用いる方法は、副生物として塩酸が生成
し、反応装置を腐食させるほか、生成したアルコキシシ
ランの加水分解を促進し、且つ塩酸を含む廃液の処理に
も多大の費用を要する欠点を持っている。金属ケイ素を
用いる方法は液相反応で銅系触媒を用いた場合、アルコ
キシ基が３〜４個導入されたシランの混合物が得られる
が、ケイ素の反応率が低い。改良反応法として反応溶媒
としてアリールメタン化合物やイソパラフィンを溶媒と
して用いる方法が知られているがいずれも２００℃以上
の高温で反応させないと高反応率が達成できない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の欠点
を解消し、低温で高転化率でアルコキシシランを製造す
る方法を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ケイ素と炭素
数１〜４の１価脂肪族アルコールとをハロゲン化銅系触
媒の存在下に液相反応させてアルコキシシランを製造す
る方法において、反応溶媒として一般式；Ｃ６Ｈ４（Ｏ
Ｒ）２、（Ｒは炭素数１〜４のアルキル基）で表される
ジアルコキシベンゼンを用いる事を特徴とするアルコキ
シシランの製造法である。

【０００５】本発明において、原料であるケイ素として
は通常純度が９０％以上の金属ケイ素を２００μ以下、
好ましくは１００μ以下の平均粒度に微細化したものが
用いられ、その表面が酸化されないように不活性ガスで
シールされた状態で保存されているものが好ましい。

【０００６】１価脂肪族アルコールとしては、炭素数が
１〜４個のものが用いられ、具体的にはメタノール、エ
タノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール等があげ
られるが特にメタノール、エタノールが好ましい。アル
コールの使用量は金属ケイ素１モルに対して２〜５倍モ
ルの範囲から選ばれ、３倍モル程度が好ましい。

【０００７】ハロゲン化銅系触媒としては、具体的に
は、塩化第１銅、塩化第２銅、臭化第１銅、臭化第２
銅、よう化第１銅、よう化第２銅等があげられる。これ
ら触媒の使用量は金属ケイ素に対し０．１〜５０モル
％、好ましくは０．５〜１０モル％が用いられる。触媒
の添加法は、予め溶媒に一括して溶解もしくはけん濁さ
せておいても良いが、時として触媒が失括する事がある
ので反応の途中で間欠的に添加する事が好ましい。

【０００８】本発明で用いるジアルコキシベンゼンとし
ては、オルトジメトキシベンゼン、パラジメトキシベン
ゼン、オルトジエトキシベンゼン、パラジエトキシベン
ベン等が用いられ、特にパラジメトキシベンゼンが好ま
しい。溶媒の使用量は特に制限はないが金属ケイ素に対
１００〜４００重量％用いるのが好ましい。

【０００９】反応温度は１５０〜２００℃が好ましく、
特に１７０〜１９０℃が好ましい。反応は、溶媒中に金
属ケイ素と触媒を溶解もしくはけん濁させ、攪拌下、こ
れにメタノールまたはエタノールなどのアルコールを滴
下添加することで好適に進行する。生成物は主にトリア
ルコキシシラン及びテトラアルコキシシランからなる
が、トリアルコキシシランは未反応アルコールと反応し
てテトラアルコキシシランに転換し易いので、トリアル
コキシシランの生成を望む場合にはアルコリシス反応の
禁止剤を添加したり、１０℃以下の低温、特に５℃以下
に保持する事が好ましい。

【００１０】

【実施例】以下、具体的に本発明を説明するが、特記し
ない限り部は重量部を示す。 実施例１ ジムロート冷却管を備えた受器と、滴下ロートをＹ字型
連結管接続したフラスコに金属ケイ素５７．０部、塩化
第１銅３．４部、パラジメトキシベンゼン１００部を加
え、攪拌子を入れて攪拌しながらオイルバスを用いて１
８０℃に加熱した。滴下ロートにメタノールをローラー
ポンプで供給しながら、該滴下ロートからフラスコ内に
１９５部のメタノールを６時間かけて滴下供給した。生
成物は速やかに気化され、ジムロート冷却管で冷却さ
れ、受器に溜まる。

【００１１】受器に溜まった留分を１時間毎に取り出
し、ガスクロマトグラフィー分析を行った。反応終了
後、残存ケイ素量からケイ素の転化率を求めたところ、
３２％であり、生成物中のトリメトキシシランの割合は
５５％であった。

【００１２】実施例２ 実施例１と同様にして、ただし、最初に加えた塩化第１
銅の量を６．８部とし、反応開始の時点から５．５時間
経過後に更に６．８部の塩化第１銅を加えて１１時間反
応を継続した。メタノールの合計添加量は３９０部とな
った。この時のケイ素の転化率は７３％であった。生成
物中のトリメトキシシランの割合は５９％であった。

【００１３】実施例３ 実施例２と同様にして、ただし、メタノールの代わりに
エタノールを用い、その合計添加量を５６０部となっ
た。この時のケイ素の転化率は６３％であった。生成物
中のトリエトキシシランの割合は５２％であった。

【００１４】比較例 使用溶媒を下記に示すものに変えて、実施例１と同じに
して実験を行った。結果を以下に示す。

【００１５】 溶媒 反応温度（℃）反応時間 ケイ素転化率 選択率＊ イソパラフィン １８０ １１時間 ２５％ ４８％ ジフェニルメタン １８０ １１時間 １８％ ４４％ ＊選択率は、生成物中のトリメトキシシランの割合を示す。

【００１６】

【発明の効果】本発明は、従来高温でないと金属ケイ素
の反応率が低くトリアルコキシシランの選択率も向上し
なかった反応を、特定の溶媒を選択する事により低温で
反応を効率よく進行させる事が出来る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケイ素と炭素数１〜４の１価脂肪族アルコ
   ールとをハロゲン化銅系触媒の存在下に反応させてアル
   コキシシランを製造する方法において、反応溶媒として
   一般式：Ｃ６Ｈ４（ＯＲ）２、（Ｒは炭素数１〜４のア
   ルキル基）を持つジアルコキシベンゼンを用いる事を特
   徴とするアルコキシシランの製造法。
2. 【請求項２】ジアルコキシベンゼンが、オルトまたはパ
   ラジメトキシベンゼンである事を特徴とする請求項１の
   アルコキシシランの製造法。
3. 【請求項３】１価脂肪族アルコールがメチルアルコール
   であることを特徴とする請求項１のアルコキシシランの
   製造法。
4. 【請求項４】反応温度が１７０〜２００℃であることを
   特徴とする請求項１のアルコキシシランの製造法。