DE2645792A1 - METHOD FOR MANUFACTURING HEXAMETHYLDISILAZANE - Google Patents
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Description
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Th. Goldschmidt AG, EssenTh. Goldschmidt AG, Essen
Verfahren zur Herstellung von Hexamethyldisilazan Process for the preparation of hexamethyldisilazane
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hexamethyldisilazan durch Umsetzung von Trimethylchlorsilan mit gasförmigem Ammoniak und Abtrennung des gebildeten Ammonchlorids.The invention relates to a process for the preparation of hexamethyldisilazane by reacting trimethylchlorosilane with gaseous ammonia and separation of the ammonium chloride formed.
In dem Buch "Chemie und Technologie der Silicone" von Walter Noil,. Verlag Chemie, 1960, wird auf Seite 229 ausgeführt, daß man durch Umsetzung von Trimethylchlorsilan mit Ammoniak, sofort Hexamethyldisilazan nach folgender Gleichung erhält:In the book "Chemistry and Technology of Silicones" by Walter Noil. Verlag Chemie, 1960, is carried out on page 229, that by reacting trimethylchlorosilane with ammonia, hexamethyldisilazane immediately after the following Equation gets:
+ 3NH,
2(CH3)3SiCl -^ (CH3) 3Si-NH-Si(CH3) 3 + 2NH4Cl+ 3NH,
2 (CH 3 ) 3 SiCl - ^ (CH 3 ) 3 Si-NH-Si (CH 3 ) 3 + 2NH 4 Cl
Diese zunächst sehr einfach erscheinende Reaktion bereitet bei der technischen Durchführung jedoch Schwierig-This reaction, which at first appears to be very simple, creates difficulties in terms of technical implementation.
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ORIGINAL ϊ";!?=-=Γ·η=ORIGINAL ϊ ";!? = - = Γ · η =
keiten, die insbesondere durch Abtrennung des gebildeten Ammonchlorids verursacht werden.opportunities, in particular by separating the formed Ammonium chloride.
In der DT-PS 938 845 ist«ein Verfahren zur Herstellung von Organosilazanen beschrieben, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine mittels eines inerten Lösungsmittels hergestellte Lösung eines·Organochlorsilans der Formel RnSiCl4- , worin R ein Alkyl-, Alkenyl- oder monocyclischer.Arylrest ist und η einen durchschnittlichen Wert von 2 bis 3 hat, mit flüssigem Ammoniak bei Über-· druck in solcher Menge umsetzt, daß mindestens 4 Mol Ammoniak auf 1 Mol Organochlorsilan kommen. Vorzugsweise soll die Lösung des Organochlorsilans und das flüssige Ammoniak zusammen in das Reaktionsgefäß eingegeben werden. Das patentbegründende Merkmal dieser Erfindung soll insbesondere in der Anwendung von flüssigem Ammoniak bei Überdruck bestehen. In der Schilderung des Standes der Technik v/ird beschrieben, daß bisher entweder eine Lösung eines Organochlorsilans in einem inerten Lösungsmittel, wie Benzol oder Hexan, mit gasförmigem Ammoniak oder Organochlorsilane mit flüssigem Ammoniak bei Normaldruck umgesetzt wurden. In beiden Fällen habe die Ausbeute an Silazanen 65 % oder weniger der Theorie betragen. Bei diesem Verfahren habe sich zudem ein erheblicher Niederschlag an Ammoniumchlorid gebildet, der die Abtrennung der Silazane erschwert hätte. Entsprechend der DT-PS 938 845 wird als bester Verfahrensweg der beschrieben, daß manDT-PS 938 845 describes a process for the preparation of organosilazanes, which is characterized in that a solution of an organochlorosilane of the formula R n SiCl 4 , in which R is an alkyl, alkenyl, is prepared using an inert solvent. or monocyclischer.aryl radical and η has an average value of 2 to 3, is reacted with liquid ammonia at excess pressure in such an amount that at least 4 mol of ammonia are per 1 mol of organochlorosilane. The solution of the organochlorosilane and the liquid ammonia should preferably be added to the reaction vessel together. The patent-based feature of this invention is said to consist in particular in the use of liquid ammonia at overpressure. In the description of the prior art it is described that hitherto either a solution of an organochlorosilane in an inert solvent, such as benzene or hexane, has been reacted with gaseous ammonia or organochlorosilanes have been reacted with liquid ammonia at normal pressure. In both cases the yield of silazanes was 65% or less of theoretical. In this process, a considerable precipitate of ammonium chloride had also formed, which would have made the separation of the silazanes more difficult. According to DT-PS 938 845 is described as the best method that one
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eine Lösung des Organochlorsxlans in einem inerten Lösungsmittel gleichzeitig mit dem flüssigen Ammoniak in die Reaktionszone einführt. In den Beispielen werden als Lösungsmittel Hexan und Benzol genannt. Entsprechend der Beschreibung sollen auch Äther, wie z.B. Diäthylather, geeignet sein. Zur Aufarbeitung des Reaktionsgemisches und Gewinnung des Silazans ist eine fraktionierte Destillation notwendig.a solution of the organochlorine oxane in an inert solvent simultaneously with the liquid ammonia in the reaction zone introduces. In the examples, hexane and benzene are mentioned as solvents. According to the Description should also include ethers, such as diethyl ether, be suitable. A fractional distillation is used to work up the reaction mixture and recover the silazane necessary.
Auch bei dem in der US-PS 3 927 057 gezeigten Verfahren ist eine solche Fraktionierung notwendig. Das gleiche gilt für das Verfahren, welches in der US-PS 3 481 9 64 vorgeschlagen wird.Such fractionation is also necessary in the process shown in US Pat. No. 3,927,057. The same goes for for the process proposed in U.S. Patent 3,481,964.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, unter Vermeidung von zusätzlichen Lösungsmitteln und hierdurch bedingt unter Vermeidung einer destillativen Fraktionierung, ein Verfahrensprodukt zu erhalten, aus dem das Ammonchlorid in an sich bekannter Weise leicht ausgewaschen werden kann bzw. das Hexamethyldisilazan destillativ ohne Fraktionierung abgetrennt werden kann. Das Verfahren soll nach Möglichkeit ohne Anwendung von höheren überdrucken ablaufen, wobei unter höheren Überdrucken solche von einigen Atmosphären verstanden werden sollen.The object on which the present invention is based is to avoid additional solvents and thereby avoiding fractionation by distillation, to obtain a process product from which the ammonium chloride can easily be washed out in a manner known per se or the hexamethyldisilazane is separated off by distillation without fractionation can be. If possible, the process should proceed without the use of higher overpressures, whereby higher overpressures are to be understood as those of a few atmospheres.
Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß man bei der Reak- According to the invention, this is achieved by the fact that in the reaction
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tion als Lösungsmittel" Hexamethyldisilazan verwendet und das gebildete Hexamethyldisilazan vom Ammonchlorid durch Destillation .abtrennt. Dabei soll das als Lösungsmittel verwendete Hexamethyldisilazan vorzugsweise möglichst rein sein und insbesondere kein Wasser oder Trimethylsilanol enthalten. Das verwendete Trimethylchlorsilan soll ebenfalls möglichst rein sein und vor allem keine anderen Chlorsilane enthalten.tion as a solvent "hexamethyldisilazane used and the hexamethyldisilazane formed is separated from the ammonium chloride by distillation. This is supposed to be the solvent Hexamethyldisilazane used should preferably be as pure as possible and in particular no water or trimethylsilanol contain. The trimethylchlorosilane used should also be as pure as possible and, above all, no other chlorosilanes contain.
Die Volumenausbeuten der Verfahren, welche nicht mit Hexamethyldisilazan als Lösungsmittel arbeiten, liegen niedriger als beim erfindungsgemäßen Verfahren. Das liegt daran, daß überraschenderweise das Ammoniumchlorid bei Verwendung von Hexamethyldisilazan als Lösungsmittel wesentlich grobkristalliner anfällt, wodurch die Rührfähigkeit der Reaktionsmischung auch bei wesentlich größeren Einsatzmengen von Trimethylchlorsilan erhalten bleibt. Bei Verfahren des Standes der Technik können maximal 1 Gew.-Teil Trimethylchlorsilan pro 4 Gew.-Teile, meist 6 Gew.-Teile, Lösungsmittel eingesetzt werden. Dagegen kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits mit erheblich kleineren Mengen Hexamethyldisilazan gearbeitet werden.The volume yields of the processes which do not use hexamethyldisilazane work as a solvent are lower than in the process according to the invention. That's because that surprisingly the ammonium chloride when using of hexamethyldisilazane as a solvent is much more coarsely crystallized, which makes the stirrability of the Reaction mixture even with much larger amounts used of trimethylchlorosilane is retained. In proceedings of the prior art, a maximum of 1 part by weight of trimethylchlorosilane per 4 parts by weight, usually 6 parts by weight, Solvents are used. In contrast, in the case of the invention Procedure already with considerably smaller ones Amounts of hexamethyldisilazane are worked.
Die Reaktion zwischen Ammoniak und Trimethylchlorsilan kann vorzugsweise innerhalb des Temperaturbereiches durchgeführt werden, bei dem das Trimethylchlorsilan in flüssiger Form vorliegt. Selbstverständlich sind auch in einem geschlossenen System höhere Temperaturen und damit höhereThe reaction between ammonia and trimethylchlorosilane can are preferably carried out within the temperature range at which the trimethylchlorosilane in liquid Form. It goes without saying that higher temperatures and thus higher temperatures are also in a closed system
./"■■■ .;■■.' -. ■ v - 7.0 9 8 2 4/10 03 orfsinal inspected . ■./"■■■.; ■■. ' -. ■ v - 7.0 9 8 2 4/10 03 orfsinal inspected. ■
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Durchsatzgeschwindigkeiten möglich.Throughput speeds possible.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren soll die Sumpftemperatur 75 C nicht übersteigen, da sonst größere Mengen Ammoniumchlorid sublimieren und die Leitungswege verstopfen könnten. Es ist deshalb angebracht, die Destillation bei Unterdruck durchzuführen, z.B. bei 30 - 100 mm Quecksilbersäule, wobei am Ende der Destillation möglichst der niedrigere Druck angewendet werden sollte. Der Siedepunkt des Hexamethyldisilazans bei Normaldruck liegt bei 126°C. Bei der diesem Siedepunkt entsprechenden Sumpftemperatur tritt eine sehr starke Sublimation des Ammonchlorids auf, durch welche ein vernünftiges Abdestillieren des Hexamethyldisilazans sehr rasch unmöglich gemacht wird. Es war überraschend, daß sich durch die relativ geringe Verringerung der Sumpftemperatur auf £ 75°C die Sublimation des Ammonchlorides so weitgehend unterdrücken läßt, daß eine einwandfreie Destillation ermöglicht wird.In the process according to the invention, the sump temperature should not exceed 75 ° C., since otherwise large amounts of ammonium chloride could sublime and clog the lines. It is therefore advisable to carry out the distillation under reduced pressure, for example at 30-100 mm of mercury, whereby the lower pressure should be used at the end of the distillation, if possible. The boiling point of hexamethyldisilazane at normal pressure is 126 ° C. At the sump temperature corresponding to this boiling point, very strong sublimation of the ammonium chloride occurs , which very quickly makes it impossible to distill off the hexamethyldisilazane properly. It was surprising that the sublimation of the ammonium chloride can be suppressed so largely by the relatively small reduction in the bottom temperature to £ 75 ° C. that perfect distillation is made possible.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es technisch am sinnvollsten, entweder eine Teilmenge Hexamethyldisilazan vorzulegen und unter gleichzeitigem Einleiten einer mindestens äquivalenten Menge Ammoniak Tr imethylchlorsilan zuzugeben oder zunächst aus einer Teilmenge Trimethylchlorsilan und einer mindestens stöchiometrischen Menge Ammoniak eine Teilmenge HexamethyldisilazanWhen carrying out the method according to the invention is it makes most technical sense to either submit a partial amount of hexamethyldisilazane and introduce it at the same time to add an at least equivalent amount of ammonia trimethylchlorosilane or initially from a partial amount Trimethylchlorosilane and an at least stoichiometric amount of ammonia, a partial amount of hexamethyldisilazane
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herzustellen und dann ebenfalls unter gleichzeitigem Einleiten einer mindestens äquivalenten Menge Ammoniak TrimethyIchlorsilan zuzugeben. Dnbei soll vorzugsweise bei Anwendung von Normaldruck die Temperatur so gewählt werden, daß das Trimethylchlorsilan flüssig bleibt. Als jeweilige Teilmenge Hexamethyldisilazan bzw. Trimethylchlorsilan sind dabei solche Mengen zu verstehen, die ausreichen, daß das Ammoniak in die flüssige Phase eindosiert werden kann und eine genügende Durchmischung durch den Rührer gewährleistet ist. Die jeweils vorzulegende Hexamethyldisilazanmenge bzw. Trimethylchlorsilanmenge ist von der Apparatur abhängig, sie sollte so niedrig wie möglich gewählt werden. Insbesondere, wenn man zunächst eine kleine Menge Trimethylchlorsilan vorlegt und daraus Hexamethyldisilazan herstellt, sollte man nicht mehr als 50 % der insgesamt umzusetzenden Trimethylchlorsilanmenge, vorzugsweise 10 - 30 %, vorlegen, da sonst das Salz zu voluminös ausfällt und Ammonchlorid bereits bei der Umsetzung sich in den Leitungssystemen in größeren Mengen ablagert.and then also with the simultaneous introduction of an at least equivalent amount of ammonia trimethylchlorosilane admit. When using normal pressure, the temperature should preferably be chosen so that that the trimethylchlorosilane remains liquid. The respective partial amounts are hexamethyldisilazane and trimethylchlorosilane to be understood here as amounts that are sufficient for the ammonia to be metered into the liquid phase and Sufficient mixing is ensured by the stirrer. The amount of hexamethyldisilazane to be submitted or The amount of trimethylchlorosilane depends on the equipment; it should be chosen as low as possible. In particular, if you first submit a small amount of trimethylchlorosilane and use it to produce hexamethyldisilazane, you should Do not use more than 50% of the total amount of trimethylchlorosilane to be converted, preferably 10 - 30%, otherwise the salt is too voluminous and ammonium chloride already during the implementation is deposited in larger quantities in the pipe systems.
Dabei ist darauf zu achten, daß bei gleichzeitiger Zugabe von Ammoniak und Trimethylchlorsilan zu jedem Zeitpunkt mindestens ausreichende Mengen Ammoniak zur Verfügung stehen, was am besten dadurch erreicht wird, daß man bei einem Ammoniaküberdruck von etwa 150 - 200 mm Quecksilbersäule arbeitet. Dieser Überdruck sollte ständig aufrechterhalten bleiben.Care must be taken that ammonia and trimethylchlorosilane are added at the same time at all times at least sufficient amounts of ammonia are available, which is best achieved by using an ammonia overpressure of about 150 - 200 mm of mercury. This overpressure should be maintained at all times stay.
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Wenn man auf die Volumenausbeute weniger Wert legt, kann man Hexamethyldisilazan und alles Trimethylchlorsilan vorlegen und anschließend mit Ammoniak sättigen. Man muß dann aber pro Gew.-Teil Trimethylchlorsilan mindestens 1,0 - 2,0 Gew.-Teile Hexamethyldisilazan anwenden.If the volume yield is less important, you can submit hexamethyldisilazane and all trimethylchlorosilane and then saturate with ammonia. But then you have to have at least 1.0-2.0 per part by weight of trimethylchlorosilane Use parts by weight of hexamethyldisilazane.
Das Destillat enthält je nach Arbeitsweise häufig noch Spuren Trimethylchlorsilan, die man durch erneutes Umsetzen mit Ammoniak und Abfiltration des dabei gebildeten Ammonchlorids entfernen kann. Diese Trimethylchlorsilan-Reste, die zumindest teilweise aus Ammoniumchlorid-Einschlüssen stammen, sind Ursache dafür, daß man bei dieser Variante das Ammonchlorid nicht mit Wasser auswaschen kann.Depending on the method of operation, the distillate often still contains traces of trimethylchlorosilane, which can be reacted with again Can remove ammonia and filter off the ammonium chloride formed. This trimethylchlorosilane radicals that at least partly originate from ammonium chloride inclusions, are the reason why the ammonium chloride is used in this variant cannot be washed out with water.
Das beim erfindungsgemäßen Verfahren anfallende Ammonchlorid schließt noch ca. 10 % der insgesamt zu erwartenden Hexamethyldisilazanraenge ein, wenn man nicht die Destillation an Dünnschichtverdampfern durchführt, sondern aus normalen heizbaren Kesseln heraus destilliert. Wenn man in diesem Falle das Ammonchlorid aus dem Reaktor mit verdünnter Salzsäure auswäscht, entsteht aus den Hexamethyldisilazan-Resten Hexamethyldisiloxan in guter Reinheit.The ammonium chloride obtained in the process according to the invention still includes approx. 10% of the total expected hexamethyldisilazane amount, if you do not use the distillation carried out on thin-film evaporators, but distilled from normal heatable kettles. If you are in this If the ammonium chloride is washed out of the reactor with dilute hydrochloric acid, the hexamethyldisilazane residues are formed Hexamethyldisiloxane in good purity.
Die Si-Ausbeuten betragen bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens etwa 9 5 %, hiervon entfallen ca. 85 % auf Hexamethyldisilazan und ca. 10 % auf Hexamethyldisiloxan.The Si yields are in this variant of the invention Process approx. 9 5%, of which approx. 85% is accounted for by hexamethyldisilazane and approx. 10% by hexamethyldisiloxane.
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Das erfindungsgemäße Verfahren soll anhand der folgenden Beispiele näher erläutert werden.The method according to the invention is intended to be based on the following Examples are explained in more detail.
In einen mit Wasser gekühlten Reaktionsbehälter wurden 350 g Hexamethyldisilazan gegeben. Dann wurde der Behälter evakuiert und danach über ein Tauchrohr Ammoniak unter Rühren in die flüssige Phase eingeleitet, bis sich ein Ammoniaküberdruck von ca. 150 mm Quecksilbersäule einstellte. Danach erfolgte über einen Tropftrichter während 7 Stunden die Zugabe von 1530 g Trimethy!chlor.silan (99,9 %ig), wobei gleichzeitig eine dem Trimethylchlorsilan stets äquivalente Menge Ammoniak eingeleitet wurde. Zur Zudosierung des Trimethy lchlorsilans wurde am Tropftrichter ein Stickstoffdruck von ca. 250 mm Quecksilbersäule angelegt. Während dieser gesamten Phase wurde ein Ammoniaküberdruck von 150 200 mm Quecksilbersäule aufrechterhalten. Die Innentemperatur stieg bis auf 55°C an. Nachdem alles Trimethylchlorsilan zugetropft war, wurde noch 30 Min. unter dem erwähnten Ammoniaküberdruck gerührt. Während dieser Nachreaktionsphase wurde nicht gekühlt. In a reaction vessel cooled with water Given 350 g of hexamethyldisilazane. The container was then evacuated and then ammonia was introduced via a dip tube Stirring initiated into the liquid phase until a Set ammonia overpressure of approx. 150 mm of mercury. This was followed by a dropping funnel for 7 hours the addition of 1530 g Trimethy! chlor.silane (99.9%), whereby at the same time one that is always equivalent to the trimethylchlorosilane Amount of ammonia was introduced. To meter in the trimethylchlorosilane, a nitrogen pressure of about 250 mm of mercury was applied to the dropping funnel. During this the entire phase was an ammonia overpressure of 150 200 mm of mercury. The internal temperature rose to 55 ° C. After all trimethylchlorosilane Was added dropwise, the mixture was stirred for a further 30 minutes under the above-mentioned excess ammonia pressure. There was no cooling during this post-reaction phase.
Das Hexamethyldisilazan wurde nun vom Ammonchlorid durch einfache Destillation abgetrennt. Diese Destillation wurdeThe hexamethyldisilazane was then separated from the ammonium chloride by simple distillation. This distillation was
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bei einem Unterdruck von 100 mm Quecksilbersäule begonnen und bis am Ende auf 30 mm Quecksilbersäule gesteigert. Während der Destillation betrug die maximale Innentemperatur 75°C.started at a vacuum of 100 mm of mercury and increased to 30 mm of mercury at the end. The maximum internal temperature was during the distillation 75 ° C.
Das abdestillierte Hexamethyldisilazan enthielt noch Spuren Trimethylchlorsilan. Deshalb wurde das gesamte Destillat wieder in den vom Salz befreiten und getrockneten Reaktionsbehälter gegeben. Unter Rühren und Wasserkühlung wurde so lange Ammoniak eingeleitet, bis sich ein Ammoniaküberdruck von 150 mm Quecksilbersäule einstellte. Danach wurde weitere 10 Min. bei gleichem überdruck gerührt. Anschließend wurde das im Produkt gelöste Ammoniak entfernt, indem das Reaktionsgefäß evakuiert und 30 Min. bei Unterdruck (30 mm Quecksilbersäule) gerührt wurde. Zur Entfernung des gebildeten Ammonchlorids wurde das von Trimethylchlorsilan-Spuren befreite Hexamethyldisilazan über eine Filterscheibe aus Cellulosefasern filtriert. Die Ausbeute an Hexamethyldisilazan betrug 1315 g .(das sind 85,0 % der Theorie, bezogen auf eingesetztes Trimethylchlorsilan). Der gaschromatographische Reinheitsgrad betrug 99,6 %.The hexamethyldisilazane distilled off still contained traces Trimethylchlorosilane. Therefore, all of the distillate was returned to the salt-free and dried reaction vessel given. With stirring and water cooling, ammonia was passed in until there was an excess ammonia pressure of 150 mm of mercury. The mixture was then stirred for a further 10 minutes at the same overpressure. Subsequently was the ammonia dissolved in the product is removed by evacuating the reaction vessel and holding it for 30 minutes under reduced pressure (30 mm mercury column) was stirred. In order to remove the ammonium chloride formed, traces of trimethylchlorosilane were used freed hexamethyldisilazane filtered through a filter disk made of cellulose fibers. The yield of hexamethyldisilazane was 1315 g. (That is 85.0% of theory, based on on the trimethylchlorosilane used). The gas chromatographic purity was 99.6%.
Das nach der Destillation im Reaktionsbehälter verbliebene Ammonchlorid enthielt noch Reste Hexamethyldisilazan. Dieses Ammonchlorid wurde aus dem Reaktor durch Wäsche mit verdünnter Salzsäure entfernt. Durch diesen Verfahrens-The ammon chloride remaining in the reaction vessel after the distillation still contained residues of hexamethyldisilazane. This ammonium chloride was removed from the reactor by washing with dilute hydrochloric acid. Through this procedural
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schritt wurde außer der Reinigung des Reaktors aus dem eingeschlossenen
Hexamethyldisilazan auch noch Hexamethyldisiloxan gewonnen, welches ebenfalls ein wertvoller Silicon-Rohstoff
ist. Es wurde unter Rühren soviel verdünnte Salzsäure zugesetzt, bis die beim Abstellen des Rührers sich
absetzende wäßrige Phase sauer reagierte. Danach wurde die wäßrige Phase abgelassen. Die obere Phase wurde einmal mit
Wasser gewaschen, danach vom Wasser befreit und anschließend unter Rühren mit Natriumhydrogencarbonat neutralisiert. Die
Trocknung des Hexamethyldisxloxans erfolgte durch Eintragen von wasserfreiem Natriumsulfat. Danach erfolgte die Filtration ·
über eine Filterscheibe aus Cellulosefasern.In addition to cleaning the reactor, hexamethyldisiloxane was also obtained from the enclosed hexamethyldisilazane, which is also a valuable silicone raw material. Sufficient dilute hydrochloric acid was added with stirring until the stirrer was switched off
settling aqueous phase reacted acidic. The aqueous phase was then drained off. The upper phase was washed once with water, then freed from water and then neutralized with sodium hydrogen carbonate while stirring. The hexamethyldisxloxane was dried by adding anhydrous sodium sulfate. Filtration then took place through a filter disk made of cellulose fibers.
Die Ausbeute an Ilexamethyldisiloxan betrug 113 g (das entspricht einer Si-Ausbeute von 9,9 %). Insgesamt wurden also vom eingesetzten Trimethylchlorsilan 94,9'% der Theorie in Form von Hexamethyldisilazan und Hexamethyldisiloxan ge- I wonnen. Der gaschromatographisehe Reinheitsgrad betrug 99,8 %.The yield of ilexamethyldisiloxane was 113 g (this corresponds to a Si yield of 9.9%). A total of 94.9% of theory in Form of hexamethyldisilazane and hexamethyldisiloxane gel I won. The gas chromatographic purity was 99.8%.
Zunächst wurden im wassergekühlten Reaktor 217,2 g Trimethylchlorsilan
(.2 Mol) und 217,2 g Hexamethyldisilazan . vorgelegt. In dieses Gemisch wurde gasförmiges Ammoniak
eingeleitet. Die Reaktion wurde bei 22°C begonnen, währendFirst, 217.2 g of trimethylchlorosilane (.2 mol) and 217.2 g of hexamethyldisilazane were added to the water-cooled reactor. submitted. Gaseous ammonia was poured into this mixture
initiated. The reaction was started at 22 ° C while
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des Einleitens von Ammoniak stieg die Temperatur auf 54°C an. Nach 2stündigem Einleiten von Ammoniak wurde scheinbar kein Ammoniak mehr absorbiert. Dem System wurde trotzdem während weiterer 3 Stunden Ammoniak vermindert zugeführt.the introduction of ammonia rose the temperature to 54 ° C at. After ammonia had been passed in for 2 hours, it appeared that no more ammonia was absorbed. The system was anyway for a further 3 hours, reduced ammonia.
Das Hexamethyldisilazan wurde nun vom Ammonchlorid durch einfache Destillation abgetrennt.The hexamethyldisilazane was now through by the ammonium chloride simple distillation separated.
Die weitere Verfahrensweise ist in Beispiel 1 erläutert.The further procedure is explained in Example 1.
Die Ausbeute an Hexamethyldisilazan betrug 355 g, die an Hexamethyldisiloxan 16,2 g (das sind 85,5 bzw. 10,0 % der Theorie, bezogen auf eingesetztes Trimethylchlorsilan). Der gaschromatographische Reinheitsgrad betrug 99,5 % beim Hexamethyldisilazan und 99,7 % beim Hexamethyldisiloxan.The yield of hexamethyldisilazane was 355 g, that of hexamethyldisiloxane was 16.2 g (that is 85.5 and 10.0% of the Theory, based on the trimethylchlorosilane used). The gas chromatographic degree of purity was 99.5% for hexamethyldisilazane and 99.7% for hexamethyldisiloxane.
In einem mit Wasser gekühlten Reaktor wurden 340 g Trimethylchlorsilan (99,9 %ig) vorgelegt. Nun wurde der Behälter evakuiert und danach über ein Tauchrohr Ammoniak unter Rühren in die flüssige Phase eingeleitet, bis sich ein Ammoniaküberdruck von etwa 150 mm Quecksilbersäule einstellte. Danach erfolgte über einen Tropftrichter während 8 Stunden die Zugabe von 1700 g Trimethylchlorsilan (99,9 %ig) , wobei gleichzeitig eine dem'Trimethylchlorsilan stets äquivalente Menge Ammoniak eingeleitet wurde,In a reactor cooled with water, 340 g of trimethylchlorosilane were added (99.9%) submitted. Now the container was evacuated and then ammonia through a dip tube introduced into the liquid phase with stirring until there is an excess ammonia pressure of about 150 mm of mercury hired. 1700 g of trimethylchlorosilane were then added via a dropping funnel over a period of 8 hours (99.9%), with a dem'Trimethylchlorosilan always the equivalent amount of ammonia was introduced,
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Weiter wurde analog dem Beispiel 1 verfahren.The procedure of Example 1 was then followed.
Die Ausbeute an Hexamethyldisilazan betrug 1280 g, die · an Hexamethyldisiloxan 148 g (das sind 84,5 bzw. 9,7 % der Theorie, bezogen auf eingesetztes Trimethylchlorsilan). Der gasehromatographisehe Reinheitsgrad betrug 99,5 % beim Hexamethyldisilazan und 99,7 % beim Hexamethyldisiloxan.The yield of hexamethyldisilazane was 1280 g, that of hexamethyldisiloxane 148 g (that is 84.5 and 9.7% of the Theory, based on the trimethylchlorosilane used). The degree of purity in gas chromatography was 99.5% for hexamethyldisilazane and 99.7% for hexamethyldisiloxane.
VergleichsbeispielComparative example
1870 g Trimethylchlorsilan wurden vorgelegt. Danach wurde unter Rühren und Kühlung gasförmiges Ammoniak eingeleitet. Die Reaktion wurde bei 19 C begonnen, während des Einleitens von Ammoniak stieg die Temperatur auf 50 C an. Die Ammoniak zufuhr wurde so gesteuert, daß' sich die Innentemperatui" bei 50°C hielt. Nachdem Ammoniak zu etwa 75 % der erforderlichen Menge eindosiert war, blieb der Rührer stehen. Eine genügende Durchmischung war somit nicht mehr gewährleistet. Außerdem gelang es nicht, die im System eingeschlossenen Trimethylchlorsilanreste durch Umsetzung mit Ammoniak vollständig zu entfernen. Bereits bei der Umsetzung und in verstärktem Maße bei der anschließenden Destillation lagerten sich in den Leitungssystemen große Mengen Ammonchlorid ab, was zu Verstopfungen führte. Ein einwandfreies Arbeiten war somit nicht mehr gewährleistet.1870 g of trimethylchlorosilane were submitted. Gaseous ammonia was then passed in with stirring and cooling. The reaction was started at 19 ° C., while the ammonia was passed in, the temperature rose to 50 ° C. The ammonia supply was controlled so that 'the internal temperature' held at 50 ° C. After about 75% of the required amount of ammonia had been metered in, the stirrer remained stand. Sufficient mixing was therefore no longer guaranteed. In addition, it did not succeed in the trapped in the system Completely remove trimethylchlorosilane residues by reaction with ammonia. Right from the implementation and, to a greater extent, during the subsequent distillation, large amounts of ammonium chloride were stored in the pipe systems which led to constipation. Perfect work was therefore no longer guaranteed.
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Claims (3)
Priority Applications (5)
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