JPH0344393A - トリメトキシシランの製造方法 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
に詳しくは、メチルアルコールを、塩化銅が金属硅素に
担持された触体の存在下に、気相で反応させることによ
るトリメトキシシランの製造方法に関する。
有し、各種オレフィン類またはアセチレン類に容易に付
加するので多様の機能を持つ化合物、たとえばシランカ
ップリング剤などの製造原料として有用な化合物である
。従っC1トリメトキシシランの安佃でかつ効率のよい
製造方法の開発が強く望まれている。
媒の存在下に反応させてメトキシシランを含むアルコキ
シシランを製造する方法として以下のようなものが開示
されている。
素気流中工050℃にて2時間加熱して得た触体の存在
下に、メタノールを気相にて280℃で反応させること
によるテトラメトキシシランの製造方法(ジャーナル
オブ アメリカン ケミカル ソサイテ! −(J、o
l Am、Chem 5o()、70巻、2170〜2
171頁、1948年)。
と触媒とで形成した流動床に吹き込むことによる気相で
のトリアルコキシシランおよびジアルコキシシランの製
造方法(特公昭37−17967号公報)。
に懸濁し、液相にて280℃で反応させることによるト
リメトキシシランおよびテトラメトキシシランの製造方
法(インオーガニック ケミストリー(Inorg、C
helll、) 、9巻、5号、1071〜1075頁
、1970年)。
0 ppm以下に維持して、溶媒中で反応させるメトキ
シシランの製造方法(特開昭55−28928号公報)
。
メトキシシランの製造法(特開昭55−76891号公
報)。
ベンゼンを反応溶媒として用いるアルコキシシランの製
造法(特開昭57−108094号公報)。
るアルコキシシランの製造方法(特開昭57−9959
3号公報)。
熱処理した触体または該触体と助触媒としてのアルカリ
金属アルコラードあるいはアルカリ金属の存在下に、ア
ルキルアルコールを反応媒体中で反応させるアルコキシ
シランの製造方法(特開昭62−96433号公報)な
どである。
ような問題点があった。すなわち、金属硅素と銅との混
合物を水素気流中にて加熱して得た触体の存在下に、メ
タノールを気相にて反応させる方法では、テトラメトキ
シシランが主成分として生威し6、目的とするトリメト
キシシランが得られないという問題点があった。
蒸気を吹き込むことによるメト・キシシランの製造方法
では、水素気流をメタノールに随伴させない場合にはト
リメトキシシランの選択率は45%程度であり、また水
素気流をメタノールに随伴させた場合にはトリメトキシ
シランの選択率は78%程度であり、いずれにしてもト
リメトキシシランの選択率が低いという問題点があった
。
り、トリメトキシシランが主成分として得られるものの
、硅素の転化率が低い、反応速度が遅いあるいはトリメ
トキシシランの選択率が低いことなどの理由により、工
業的製法として満足できるものではないという問題点が
あった。
変化するためか、用いる反応媒体の種類または反応媒体
量により触媒の活性が変化するという、本来の化学反応
とは別の因子が反応に影響するといった問題点があった
。
存在下にて、トリメトキシシランを製造するに際し、硅
素の転化率が低い、反応速度が遅い、トリメトキシシラ
ンの選択率が低いといった従来技術に伴う問題点を解決
しようとするものであり、トリメトキシシランの安価で
かつ効率のよい製造方法を提供す′ることを目的として
いる。
どによって触媒活性が変化する液相反応よりも、気相反
応にてトリメトキシシランが製造できつればそのメリッ
トは大きいと考え、トリメトキシシランの気相での製造
方法を種々検討した。
とにより、気相にてトリメトキシシランを高活性および
高選択率にて製造しうろことを見出し、本発明を完成す
るに至った。
は、金属硅素とメチルアルコールとを銅触媒の存在下に
反応させてメトキシシランを製造するに際して、塩化銅
を金属硅素に担持した触体の存在下に、気相で反応を行
うことを特徴としている。
つ高収率で得ることができる。
いて具体的に説明する。
溶解されたアンモニア水溶液または塩化銅(I)が溶解
されたジメチルスルフィド溶液あるいは塩化! (U)
が溶解されたメタノール溶液に、金属硅素を加え、加熱
もしくは減圧にて上記溶媒を蒸発させることにより容易
に調製することができる。本明細書では、上記のように
して調製した触体を担持性触体という。
にヘリウムまたは水素気流下にて前処理するが、この前
処理は、たとえば、流通系固定床反応器に、上記で得ら
れた担持性触体を充填し、常圧、250〜500℃の条
件下においてヘリウムなどの不活性ガスまたは水素気流
を数1/h(常圧・常温換算値)にて数時間流通するこ
とにより行うことができる。
塩化銅が担持されているために、単に金属硅素と塩化銅
(I)とを物理的に混合した触体よりも、塩化銅(1)
と金属硅素との接触効率が向上し、下記(1)式で示さ
れる反応が起り易くなり、従って下記(2)式で示され
るような反応の活性点であるC u s S i合金が
多数生成することにより触媒活性が向上するものと考え
られる。
に硅素に担持された塩化銅(n)を水素で前処理した場
合には、塩化銅(n)は還元されて塩化銅(1)を生成
し、またヘリウムなどの不活性ガスで前処理した場合に
は、下記(1)式で示される反応が促進されていると推
定される。
1)3Cu +S i →Cu3 S i
(2)なお、本発明における金属硅素に対する塩化
銅の担持率は0.1〜20重量%好ましくは0. 5〜
15重量%程度である。
持性触体との接触は、従来から知られている方法の中か
ら適宜選択できる。たとえば、メタノール蒸気と担持性
触体とを固定床方式で接触させる方法、移動床方式で接
触させる方法、流動床方式で接触させる方法などを採用
することができる。また場合によっては、メタノール蒸
気と担持性触体とを回分式で接触させることもできる。
でのガス空間速度(G、I(、S、V)にて20.00
0〜1.000時間−1程度であることが好ましい。
度は、180〜300℃好ましくは200〜280℃程
度であることが望ましく、反応圧力は常圧でも加圧下で
もよい。反応温度および反応圧力は、系を気相に保ちう
る範囲から適宜選択できる。
効率よく製造することができる。また、本発明の方性は
液相性技術と比較して、トリメトキシシランを高選択率
にて得ることができうるため、運転費を低減できるとい
う効果が得られる。
ら実施例に限定されるものではない。
である。
級品)をアンモニア水(関東化学(用型、特級品)に溶
解し、得られた溶液に金属硅素(添j理化学■製、純度
99.5%、を63〜45μにふるい分け、イオン交換
水で洗浄したもの)を加えた後、直ちに100〜110
℃にて蒸発乾固して塩化銅(I)2.5%が金属硅素に
担持された担持性触体を得た。
イレックスガラス製固定床反応器に充填した後、反応器
を450℃に加熱して、ヘリウムガスを1.81/h
(常温・常圧)にて1時間流通することにより担持性触
体の前処理を行った。
aに設定し、反応器にメタノールをマイクロフィーダー
にて106ミリモル/時間の供給速度で供給して、気相
にてトリメトキシシランの製造を行った。なお、反応生
成物は、反応管出口に接続したガスクロマトグラフ(S
E−30,2mカラム、100℃)にて5分毎に分析し
た。
反応開始2時間後にはメトキシシランの生成速度は8ミ
リモル/時間に達し、以後徐々に低下した。反応開始5
時間後の金属硅素の転化率は84%であり、トリメトキ
シシランの選択率は94%であった。なお、トリメトキ
シシラン以外のメトキシシラン生成物はテトラメトキシ
シランであった。
反応条件を第1表に示すように代えた以外は、実施例1
と同様にして担持性触体の調製、前処理およびトリメト
キシシランの製造を行った。
属硅素の反応開始5時間後の転化率およびトリメトキシ
シランの選択率を第1表に示す。
級品)に溶解し、得られた溶液に金属硅素を加えた後、
直ちに約50℃にて蒸発乾固して、塩化銅(I)10%
が金属硅素に担持された担持性触体を得た。
イレックスガラス製固定床反応器に充填した後、反応器
を260℃に加熱して、ヘリウムガスを1.81/h
(常温・常圧)にて1時間流通することにより、担持性
触体の前処理を行った。
paにて、反応器にメタノールを106ミリモル/時間
の供給速度で供給して、気相におけるトリメトキシシラ
ンの製造を行った。
ランが生威し始め、反応開始2時間後にはメトキシシラ
ンの生成速度は5ミリモル/時間に達し、以後徐々に低
下した。反応開始5時間後の金属硅素の転化率は57%
であり、トリメトキシシランの選択率は94%であった
。
は、実施例1■と同様にして担持法触体の調製、前処理
およびトリメトキシシランの製造を行った。反応開始ま
での誘導期、メトキシシランの生成速度、金属硅素の反
応開始5時間後の転化率およびトリメトキシシランの選
択率を第2表に示す。
メタノールに溶解し、得られた溶液に金属硅素を加えた
後、直ちにロータリーエバポレーターにて室温でメタノ
ールを蒸発して、塩化銅(II) 2. 5%が金属硅
素に担持された担持性触体を得た。
パイレックスガラス製固定床反応器に充填した後、反応
器を260℃に加熱して、水素ガスを1.81/h (
常温・常圧)にて1時間流通することにより担持性触体
の前処理を行った。
K p aにて、反応器にメタノールを106ミリモル
/時間の供給速度で供給して、気相におけるトリメトキ
シシランの製造を行った。
生威し始め、反応開始3.5時間後にはメトキシシラン
の生成速度は12ミリモル/時間に達し、以後低下した
。反応開始5時間後の金属硅素の転化率は100%であ
り、トリメトキシシランの選択率は89%であった。
第3表に示すように代えた以外は、実施例14と同様に
して担持性触体の調製、前処理およびトリメトキシシラ
ンの製造を行った。反応開始までの誘導期、メトキシシ
ランの生成速度、金属硅素の反応開始5時間後の転化率
およびトリメトキシシランの選択率を第3表に示す。
に混合し触体を得た。このようにして得られた触体0.
5gを用いて、260℃にてヘリウムガスを1時間流通
した以外は、実施例1と同様にして触体の前処理および
トリメトキシシランの製造を行った。
生成し始め、その生成速度は約0.5ミリモル/時間で
あった。また反応開始3時間後の金属硅素の転化率は5
%であり、トリメトキシシランの選択率は95%であ、
った。
Claims (1)
- (1)金属硅素とメチルアルコールとを銅触媒の存在下
に反応させてメトキシシランを製造するに際して、塩化
銅を金属硅素に担持した触体の存在下に、気相で反応を
行うことを特徴とするトリメトキシシランの製造方法。
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