JPH06211875A - アルキルハロシランの製造方法 - Google Patents
アルキルハロシランの製造方法Info
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- JPH06211875A JPH06211875A JP5322043A JP32204393A JPH06211875A JP H06211875 A JPH06211875 A JP H06211875A JP 5322043 A JP5322043 A JP 5322043A JP 32204393 A JP32204393 A JP 32204393A JP H06211875 A JPH06211875 A JP H06211875A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/12—Organo silicon halides
- C07F7/16—Preparation thereof from silicon and halogenated hydrocarbons direct synthesis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 銅触媒の存在下で冶金グレードの粉末ケイ素
をハロゲン化アルキルと接触させてアルキルハロシラン
を製造するための直接法を改良して、ケイ素の所望され
るジアルキルジハロシランへの転化率がロットごとに変
動するのを軽減する。 【構成】 本発明の方法は、０．０１〜９．０％の銅を
プロセスで使用するケイ素との合金にし、スラグから分
離することを含む。好ましい態様では、ケイ素−銅合金
を粉砕して粉末にし、追加の銅及び他の触媒と混合し
て、ハロゲン化アルキルと反応性の接触集合物（contac
t mass）を作る。
をハロゲン化アルキルと接触させてアルキルハロシラン
を製造するための直接法を改良して、ケイ素の所望され
るジアルキルジハロシランへの転化率がロットごとに変
動するのを軽減する。 【構成】 本発明の方法は、０．０１〜９．０％の銅を
プロセスで使用するケイ素との合金にし、スラグから分
離することを含む。好ましい態様では、ケイ素−銅合金
を粉砕して粉末にし、追加の銅及び他の触媒と混合し
て、ハロゲン化アルキルと反応性の接触集合物（contac
t mass）を作る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、銅触媒存在下で冶金グ
レードの粉末ケイ素をハロゲン化アルキルと接触させて
アルキルハロシランを製造するための直接法（Direct P
rocess）の改良である。思いも寄らぬことに、この改良
はケイ素の所望されるジアルキルジハロシランへの転化
率のロットごとの変動を低減させる。本発明の方法は、
０．０１〜９．０重量％の銅を当該プロセスで使用すべ
きケイ素との合金にし、そしてスラグを分離することを
含む。本発明の好ましい態様では、ケイ素−銅合金を粉
砕して粉末にし、追加の銅及び他の触媒と混合して、ハ
ロゲン化アルキルに対して反応性の接触集合物（contac
t mass）を作る。
レードの粉末ケイ素をハロゲン化アルキルと接触させて
アルキルハロシランを製造するための直接法（Direct P
rocess）の改良である。思いも寄らぬことに、この改良
はケイ素の所望されるジアルキルジハロシランへの転化
率のロットごとの変動を低減させる。本発明の方法は、
０．０１〜９．０重量％の銅を当該プロセスで使用すべ
きケイ素との合金にし、そしてスラグを分離することを
含む。本発明の好ましい態様では、ケイ素−銅合金を粉
砕して粉末にし、追加の銅及び他の触媒と混合して、ハ
ロゲン化アルキルに対して反応性の接触集合物（contac
t mass）を作る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】アルキ
ルハロシラン類を製造するための直接法（米国特許第２
３８０９９５号明細書）は、よく知られているものであ
り、そして高温でハロゲン化アルキルをケイ素と接触さ
せることでアルキルハロシランを得ることができるやり
方を最初にRochowが示して以来、いろいろに改良され、
修正されている。この方法は、実際上全ての商業的アル
キルハロシランを製造するために今日世界中で利用され
ている。
ルハロシラン類を製造するための直接法（米国特許第２
３８０９９５号明細書）は、よく知られているものであ
り、そして高温でハロゲン化アルキルをケイ素と接触さ
せることでアルキルハロシランを得ることができるやり
方を最初にRochowが示して以来、いろいろに改良され、
修正されている。この方法は、実際上全ての商業的アル
キルハロシランを製造するために今日世界中で利用され
ている。
【０００３】商業的には、一番多く製造されているアル
キルハロシランはジメチルジクロロシランである。と言
うのは、このアルキルハロシランは、加水分解しそして
縮合してシロキサンポリマーにされた後に大抵の商業的
な量産シリコーン製品の主鎖を構成するからである。従
って、直接法を実施して、原料の転化を最大限にしそし
てジアルキルジハロシランの収率を最高にすることは、
製造業者の利益になる。このように、本発明の主要な目
的は、直接法を制御して、ジアルキルジハロシランの全
体収率を最大限にすること、すなわちプロセスをジアル
キルジハロシランに有利なようにできる限り選択性にさ
せることである。二番目の目的は、原料からの全体収率
を最大限にすることである。シランに転化される原料が
多くなればなるほど、プロセスは経済的になる。三番目
の目的は、触媒作用のある銅の一部を安価な銅源、例え
ば銅スクラップにより供給することができる、銅に触媒
される方法を提供することである。ケイ素−銅合金を作
るのに使用される銅は、直接法を最もうまく実施するの
に典型的に必要とされるように粉末の形態である必要が
ない。
キルハロシランはジメチルジクロロシランである。と言
うのは、このアルキルハロシランは、加水分解しそして
縮合してシロキサンポリマーにされた後に大抵の商業的
な量産シリコーン製品の主鎖を構成するからである。従
って、直接法を実施して、原料の転化を最大限にしそし
てジアルキルジハロシランの収率を最高にすることは、
製造業者の利益になる。このように、本発明の主要な目
的は、直接法を制御して、ジアルキルジハロシランの全
体収率を最大限にすること、すなわちプロセスをジアル
キルジハロシランに有利なようにできる限り選択性にさ
せることである。二番目の目的は、原料からの全体収率
を最大限にすることである。シランに転化される原料が
多くなればなるほど、プロセスは経済的になる。三番目
の目的は、触媒作用のある銅の一部を安価な銅源、例え
ば銅スクラップにより供給することができる、銅に触媒
される方法を提供することである。ケイ素−銅合金を作
るのに使用される銅は、直接法を最もうまく実施するの
に典型的に必要とされるように粉末の形態である必要が
ない。
【０００４】この発明の目的上、原料を転化する効率
は、投入ケイ素のうちのジアルキルジハロシランに転化
される量により求められる。年間数百万ポンドのシラン
が生産されて商業的なシリコーン製品により消費される
ことを考えると、選択性と原料転化率の少しの上昇がど
うして重要なのかは明白である。
は、投入ケイ素のうちのジアルキルジハロシランに転化
される量により求められる。年間数百万ポンドのシラン
が生産されて商業的なシリコーン製品により消費される
ことを考えると、選択性と原料転化率の少しの上昇がど
うして重要なのかは明白である。
【０００５】従って、シランの製造業者は、直接法で使
用されるケイ素中に存在している不純物の容認できる種
類と量を厳しく管理してきた。Clarke, J. Organometal
licChemistry, 376:165-222 (1989) は、メチルクロロ
シラン類を合成するための直接法とこのプロセスに及ぼ
す不純物の影響を包括的に論評している。直接法で使用
するケイ素の品質を管理するというケイ素製造業者の最
善の努力にもかかわらず、かなりの変動が、異なる製造
業者によって供給されるケイ素の出来ぐあいに認めら
れ、またしばしば、同一の製造業者により供給された異
なるロット間で認められる。分かっていない理由から、
シラン製造業者の品質基準の全てを満たすいくつかのロ
ットのケイ素は、所望のジアルキルジハロシランへの転
化率をなおもより低いものにしている。
用されるケイ素中に存在している不純物の容認できる種
類と量を厳しく管理してきた。Clarke, J. Organometal
licChemistry, 376:165-222 (1989) は、メチルクロロ
シラン類を合成するための直接法とこのプロセスに及ぼ
す不純物の影響を包括的に論評している。直接法で使用
するケイ素の品質を管理するというケイ素製造業者の最
善の努力にもかかわらず、かなりの変動が、異なる製造
業者によって供給されるケイ素の出来ぐあいに認めら
れ、またしばしば、同一の製造業者により供給された異
なるロット間で認められる。分かっていない理由から、
シラン製造業者の品質基準の全てを満たすいくつかのロ
ットのケイ素は、所望のジアルキルジハロシランへの転
化率をなおもより低いものにしている。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用効果】驚くべきこ
とに、本発明の発明者らは、冶金グレードのケイ素を用
いて経験されるジアルキルジハロシランへの転化がロッ
トごとに変動しやすいのを、０．０１〜９．０重量％の
銅をそのプロセスで使用されるケイ素と合金化し、そし
てスラグを分離することによって軽減することができる
ということを見いだした。このケイ素−銅合金を適当な
触媒とともに接触集合物にすると、直接法におけるケイ
素の効能の変動しやすさが軽減される。このケイ素−銅
合金を触媒作用濃度の銅の存在下でハロゲン化アルキル
と反応させると、ケイ素の転化率及びジアルキルジハラ
シランについての選択性がロットごとに変動しやすいの
が軽減される。
とに、本発明の発明者らは、冶金グレードのケイ素を用
いて経験されるジアルキルジハロシランへの転化がロッ
トごとに変動しやすいのを、０．０１〜９．０重量％の
銅をそのプロセスで使用されるケイ素と合金化し、そし
てスラグを分離することによって軽減することができる
ということを見いだした。このケイ素−銅合金を適当な
触媒とともに接触集合物にすると、直接法におけるケイ
素の効能の変動しやすさが軽減される。このケイ素−銅
合金を触媒作用濃度の銅の存在下でハロゲン化アルキル
と反応させると、ケイ素の転化率及びジアルキルジハラ
シランについての選択性がロットごとに変動しやすいの
が軽減される。
【０００７】本発明は、銅触媒の存在下でハロゲン化ア
ルキルを冶金グレードの粉末ケイ素と接触させて実施さ
れるアルキルハロシランの製造方法であって、冶金グレ
ード粉末ケイ素を、０．０１〜９．０重量％の銅を含む
ケイ素−銅合金を粉末にしたもので置き換え、このケイ
素−銅合金は、 (i)冶金グレードケイ素の製品に銅源を
加え、(ii)得られたケイ素−銅合金をスラグから分離し
て作られるものであることを特徴とする製造方法であ
る。
ルキルを冶金グレードの粉末ケイ素と接触させて実施さ
れるアルキルハロシランの製造方法であって、冶金グレ
ード粉末ケイ素を、０．０１〜９．０重量％の銅を含む
ケイ素−銅合金を粉末にしたもので置き換え、このケイ
素−銅合金は、 (i)冶金グレードケイ素の製品に銅源を
加え、(ii)得られたケイ素−銅合金をスラグから分離し
て作られるものであることを特徴とする製造方法であ
る。
【０００８】本発明により製造することができるアルキ
ルハロシランは、一般式が (I)ＲnＳｉＸ4-n 及び(II)
Ｒn Ｈm ＳｉＸ4-n-m のものであり、式 (I)のシランが
この発明のより好ましいシランである。これらの式にお
いて、各Ｒは炭素原子数１〜４のアルキル基から独立に
選ばれ、ｎの値は式 (I)では１、２又は３、式(II)では
１又は２であり、ｍの値は１又２であり、ｍ＋ｎの合計
は３より大きくなることができず、Ｘはハロゲンであ
る。好ましいシランは、式Ｒ2 ＳｉＸ2 を有し、Ｒがメ
チル基又はエチル基、そしてＸが塩素であるものであ
る。最も好ましいのは（ＣＨ3 ）2 ＳｉＣｌ2 のシラ
ン、すなわちジメチルジクロロシランである。
ルハロシランは、一般式が (I)ＲnＳｉＸ4-n 及び(II)
Ｒn Ｈm ＳｉＸ4-n-m のものであり、式 (I)のシランが
この発明のより好ましいシランである。これらの式にお
いて、各Ｒは炭素原子数１〜４のアルキル基から独立に
選ばれ、ｎの値は式 (I)では１、２又は３、式(II)では
１又は２であり、ｍの値は１又２であり、ｍ＋ｎの合計
は３より大きくなることができず、Ｘはハロゲンであ
る。好ましいシランは、式Ｒ2 ＳｉＸ2 を有し、Ｒがメ
チル基又はエチル基、そしてＸが塩素であるものであ
る。最も好ましいのは（ＣＨ3 ）2 ＳｉＣｌ2 のシラ
ン、すなわちジメチルジクロロシランである。
【０００９】本発明の方法は、ケイ素をハロゲン化アル
キルと反応させるための標準の反応器でもってバッチプ
ロセス又は連続プロセスとして実施することができる。
この方法は、例えば、流動床反応器で又は攪拌床反応器
で行うことができる。好ましいのは、流動床を連続に運
転して実施することである。
キルと反応させるための標準の反応器でもってバッチプ
ロセス又は連続プロセスとして実施することができる。
この方法は、例えば、流動床反応器で又は攪拌床反応器
で行うことができる。好ましいのは、流動床を連続に運
転して実施することである。
【００１０】本発明の方法で有用なケイ素−銅合金は、
冶金グレードのケイ素を銅の源で合金化して０．０１〜
９．０重量％の銅を含む合金を作ることで調製される。
ケイ素−銅合金を作る方法は本発明のもう一つの側面で
ある。「冶金グレード」のケイ素というのは、９８％で
あるが１００％未満のケイ素を含むケイ素を意味する。
好ましいのは精製された冶金グレードのケイ素である。
より好ましいのは、冶金グレードケイ素が酸化プロセス
により精製されている場合である。例えば、溶融したケ
イ素は、酸素、空気、又は酸化性化合物例えばＳｉＯ2
のようなものと接触させて精製することができる。好ま
しい精製法では、溶融ケイ素を、１又は２種以上のスラ
グ形成成分の存在下において酸素又は空気と接触させ
る。
冶金グレードのケイ素を銅の源で合金化して０．０１〜
９．０重量％の銅を含む合金を作ることで調製される。
ケイ素−銅合金を作る方法は本発明のもう一つの側面で
ある。「冶金グレード」のケイ素というのは、９８％で
あるが１００％未満のケイ素を含むケイ素を意味する。
好ましいのは精製された冶金グレードのケイ素である。
より好ましいのは、冶金グレードケイ素が酸化プロセス
により精製されている場合である。例えば、溶融したケ
イ素は、酸素、空気、又は酸化性化合物例えばＳｉＯ2
のようなものと接触させて精製することができる。好ま
しい精製法では、溶融ケイ素を、１又は２種以上のスラ
グ形成成分の存在下において酸素又は空気と接触させ
る。
【００１１】溶融した冶金グレードのケイ素に銅の源を
加えて、銅を０．０１〜９．０重量％含む合金を作る。
冶金グレードのケイ素が精製される場合には、銅の源は
精製の前あるいは後に溶融冶金グレードケイ素に加える
ことができる。好ましいのは、精製前に銅の源を溶融冶
金グレードケイ素に加える場合である。好ましいのは、
ケイ素−銅合金が約０．１〜４．０重量％の銅を含む場
合である。好ましい銅源は金属銅である。銅源は、二酸
化ケイ素を高温炭素還元して溶融ケイ素を作る際にアー
ク炉に加えることができる。銅源は、溶融ケイ素を炉か
ら適当な取鍋又は他の容器に抜出してから溶融ケイ素に
加えてもよい。
加えて、銅を０．０１〜９．０重量％含む合金を作る。
冶金グレードのケイ素が精製される場合には、銅の源は
精製の前あるいは後に溶融冶金グレードケイ素に加える
ことができる。好ましいのは、精製前に銅の源を溶融冶
金グレードケイ素に加える場合である。好ましいのは、
ケイ素−銅合金が約０．１〜４．０重量％の銅を含む場
合である。好ましい銅源は金属銅である。銅源は、二酸
化ケイ素を高温炭素還元して溶融ケイ素を作る際にアー
ク炉に加えることができる。銅源は、溶融ケイ素を炉か
ら適当な取鍋又は他の容器に抜出してから溶融ケイ素に
加えてもよい。
【００１２】スラグをケイ素−銅合金から分離する。ス
ラグは、ケイ素−銅合金が溶融しているかあるいは固体
状態にある時にケイ素−銅合金から分離することができ
る。スラグは、溶融ケイ素−銅合金からは、例えばろ
過、タンディッシュ、かき取り、もしくはすくい取りに
よって分離することができる。スラグは、固体ケイ素−
銅合金からは、例えば合金を破砕又は粉砕しそして篩分
けあるいは空気での篩分けで分けることにより分離する
ことができる。
ラグは、ケイ素−銅合金が溶融しているかあるいは固体
状態にある時にケイ素−銅合金から分離することができ
る。スラグは、溶融ケイ素−銅合金からは、例えばろ
過、タンディッシュ、かき取り、もしくはすくい取りに
よって分離することができる。スラグは、固体ケイ素−
銅合金からは、例えば合金を破砕又は粉砕しそして篩分
けあるいは空気での篩分けで分けることにより分離する
ことができる。
【００１３】発明者らは、直接法においてあるケイ素の
効能が不十分である理由は、ケイ素の密度と同様の密度
を有する少量の非金属不純物が存在していることである
と仮定している。ケイ素に銅を添加すると、銅−ケイ素
合金の密度が変化するか、さもなければ非金属不純物の
分離が増進する。銅−ケイ素合金が凝固する際に銅が存
在することは、凝固した合金の全体を通して、非金属の
不純物と金属間の不純物の両方の分布と形態を変化させ
て、それらを直接法において害の少ないものにすること
もできる。
効能が不十分である理由は、ケイ素の密度と同様の密度
を有する少量の非金属不純物が存在していることである
と仮定している。ケイ素に銅を添加すると、銅−ケイ素
合金の密度が変化するか、さもなければ非金属不純物の
分離が増進する。銅−ケイ素合金が凝固する際に銅が存
在することは、凝固した合金の全体を通して、非金属の
不純物と金属間の不純物の両方の分布と形態を変化させ
て、それらを直接法において害の少ないものにすること
もできる。
【００１４】ケイ素−銅合金は適当な反応器に粉末とし
て加えるのが好ましい。ケイ素−銅合金粉末は、０．１
〜８００μｍの範囲の平均粒度を有することができる。
好ましい平均粒度は０．１〜１５０μｍの範囲内であ
る。
て加えるのが好ましい。ケイ素−銅合金粉末は、０．１
〜８００μｍの範囲の平均粒度を有することができる。
好ましい平均粒度は０．１〜１５０μｍの範囲内であ
る。
【００１５】本発明の方法は、銅がプロセスに存在する
ケイ素の０．１〜１０重量％の範囲内で触媒として存在
することを要求する。銅触媒は、もっぱらケイ素−銅合
金の成分としてプロセスに加えてもよい。本発明の好ま
しい態様では、プロセスで必要とされる銅触媒の一部を
ケイ素−銅触媒として供給し、そして残りを金属銅、１
又は２種以上の銅化合物、あるいは金属銅と１又は２種
以上の銅化合物との混合物として供給する。より好まし
いのは、ケイ素−銅合金がプロセスで触媒として必要と
される０．１〜４重量％の銅を供給し、そして触媒とし
て必要とされる銅の残りが銅化合物により供給される場
合である。好ましい銅化合物は塩化第一銅である。
ケイ素の０．１〜１０重量％の範囲内で触媒として存在
することを要求する。銅触媒は、もっぱらケイ素−銅合
金の成分としてプロセスに加えてもよい。本発明の好ま
しい態様では、プロセスで必要とされる銅触媒の一部を
ケイ素−銅触媒として供給し、そして残りを金属銅、１
又は２種以上の銅化合物、あるいは金属銅と１又は２種
以上の銅化合物との混合物として供給する。より好まし
いのは、ケイ素−銅合金がプロセスで触媒として必要と
される０．１〜４重量％の銅を供給し、そして触媒とし
て必要とされる銅の残りが銅化合物により供給される場
合である。好ましい銅化合物は塩化第一銅である。
【００１６】本発明の方法は、銅のほかに、他の金属を
触媒として使用することができる。発明者らが触媒とし
て考える範囲の他の金属は、直接法の促進剤として当業
者に知られている金属類である。そのような触媒金属の
例は、米国特許第４６０２１０１号、第４９４６９７８
号、第４７６２９４０号、及び米国再発行特許第３３４
５２号各明細書に記載されている。これらの触媒金属に
は、例えばリン、リン化合物、亜鉛、亜鉛化合物、ス
ズ、スズ化合物、及びそれらの混合物が含まれる。
触媒として使用することができる。発明者らが触媒とし
て考える範囲の他の金属は、直接法の促進剤として当業
者に知られている金属類である。そのような触媒金属の
例は、米国特許第４６０２１０１号、第４９４６９７８
号、第４７６２９４０号、及び米国再発行特許第３３４
５２号各明細書に記載されている。これらの触媒金属に
は、例えばリン、リン化合物、亜鉛、亜鉛化合物、ス
ズ、スズ化合物、及びそれらの混合物が含まれる。
【００１７】本発明にとって好ましい触媒混合物は、元
素重量基準で、プロセスに存在するケイ素に基づき０．
１〜１０重量％の銅、１００〜１０，０００ppm の亜
鉛、５〜２００ppm のスズ、及び２５〜２，５００ppm
のリンを含む。
素重量基準で、プロセスに存在するケイ素に基づき０．
１〜１０重量％の銅、１００〜１０，０００ppm の亜
鉛、５〜２００ppm のスズ、及び２５〜２，５００ppm
のリンを含む。
【００１８】ケイ素−銅合金で供給される銅触媒のほか
にプロセスに銅触媒を加える場合、あるいは他の触媒金
属をプロセスに加える場合には、ハロゲン化アルキルと
の接触前に熱で活性化された接触集合物を作ることが好
ましい。熱で活性化された接触集合物は、ケイ素−銅合
金粉末と、粉末の銅、銅化合物、触媒作用のある他の金
属、又はそれらの混合物との混合物を作り、この混合物
を２５０〜４５０℃の範囲内の温度に最高で４０時間加
熱して、作ることができる。接触集合物を活性化するた
めの好ましい温度は２７０〜３５０℃の範囲内である。
にプロセスに銅触媒を加える場合、あるいは他の触媒金
属をプロセスに加える場合には、ハロゲン化アルキルと
の接触前に熱で活性化された接触集合物を作ることが好
ましい。熱で活性化された接触集合物は、ケイ素−銅合
金粉末と、粉末の銅、銅化合物、触媒作用のある他の金
属、又はそれらの混合物との混合物を作り、この混合物
を２５０〜４５０℃の範囲内の温度に最高で４０時間加
熱して、作ることができる。接触集合物を活性化するた
めの好ましい温度は２７０〜３５０℃の範囲内である。
【００１９】追加の触媒を加えた又は加えていないケイ
素−銅合金を、ハロゲン化アルキルと接触させる。この
ハロゲン化アルキルのアルキル置換基は１〜４の炭素原
子を含むことができる。アルキル置換基は、例えば、メ
チル基、エチル基、ｎ−プロピル基及びイソプロピル基
でよい。好ましいハロゲンは塩素である。好ましいハロ
ゲン化アルキルは塩化メチルである。
素−銅合金を、ハロゲン化アルキルと接触させる。この
ハロゲン化アルキルのアルキル置換基は１〜４の炭素原
子を含むことができる。アルキル置換基は、例えば、メ
チル基、エチル基、ｎ−プロピル基及びイソプロピル基
でよい。好ましいハロゲンは塩素である。好ましいハロ
ゲン化アルキルは塩化メチルである。
【００２０】本発明の方法は、２５０〜３５０℃の範囲
内の温度で実施することができる。本発明の方法を実施
するための好ましい温度は、２６０〜３２０℃の範囲内
である。もっと一層好ましいのは２８０〜３２０℃の範
囲内の温度である。
内の温度で実施することができる。本発明の方法を実施
するための好ましい温度は、２６０〜３２０℃の範囲内
である。もっと一層好ましいのは２８０〜３２０℃の範
囲内の温度である。
【００２１】
【実施例】本発明を例示するために、以下に掲げる例を
提供する。これらの例は特許請求の範囲を限定しようと
するものではない。
提供する。これらの例は特許請求の範囲を限定しようと
するものではない。
【００２２】例 １ 良好な効能を示すケイ素と塩化メチルとの反応について
の対照基準を設定した。標準の実験は、次に述べるよう
に行うものであった。すなわち、アルミニウム０．１６
重量％、カルシウム０．００４重量％及び鉄０．３２重
量％を含む、精製し、粉砕した冶金グレードのケイ素を
１００部、塩化第一銅を６．５部、黄銅（亜鉛を５０重
量％含有）を６００ppm 、スズを３６ppm 、及びリン化
銅合金を２，０００ppm 含んでなる混合物を作った。こ
の方法は、米国特許第４２１８３８７号明細書に記載さ
れたものと同様の反応器に混合物を入れて行った。反応
器の温度は、加熱し、流動化した砂浴で３１５℃に維持
した。反応器を窒素ガスで１５分間パージした。次いで
窒素パージを停止し、反応器に塩化メチルガスを合計し
て４４時間供給した。この間、全部の生成物と未反応塩
化メチルを、−４０℃未満に保持したコールドトラップ
で集めた。反応器の損失重量をケイ素転化の指標として
使用した。コールドトラップで集めた液を熱伝導率検知
器を使って液体クロマトグラフィーにより分析した。各
実験でのケイ素の「効能」を、消費されたケイ素の質量
分率（すなわち消費されたケイ素の質量／投入されたケ
イ素の質量）に生成されたシラン生成物の総重量の百分
率として表したジメチルジクロロシランの重量百分率を
乗じたものとして計算した。平均のケイ素の効能は７
８．０％と求められた。
の対照基準を設定した。標準の実験は、次に述べるよう
に行うものであった。すなわち、アルミニウム０．１６
重量％、カルシウム０．００４重量％及び鉄０．３２重
量％を含む、精製し、粉砕した冶金グレードのケイ素を
１００部、塩化第一銅を６．５部、黄銅（亜鉛を５０重
量％含有）を６００ppm 、スズを３６ppm 、及びリン化
銅合金を２，０００ppm 含んでなる混合物を作った。こ
の方法は、米国特許第４２１８３８７号明細書に記載さ
れたものと同様の反応器に混合物を入れて行った。反応
器の温度は、加熱し、流動化した砂浴で３１５℃に維持
した。反応器を窒素ガスで１５分間パージした。次いで
窒素パージを停止し、反応器に塩化メチルガスを合計し
て４４時間供給した。この間、全部の生成物と未反応塩
化メチルを、−４０℃未満に保持したコールドトラップ
で集めた。反応器の損失重量をケイ素転化の指標として
使用した。コールドトラップで集めた液を熱伝導率検知
器を使って液体クロマトグラフィーにより分析した。各
実験でのケイ素の「効能」を、消費されたケイ素の質量
分率（すなわち消費されたケイ素の質量／投入されたケ
イ素の質量）に生成されたシラン生成物の総重量の百分
率として表したジメチルジクロロシランの重量百分率を
乗じたものとして計算した。平均のケイ素の効能は７
８．０％と求められた。
【００２３】例 ２ 効能の不十分なケイ素に金属として１重量％の銅を加え
ることの効果を評価した。例１で説明したプロセスと同
様のプロセスを実施した。効能の不十分なケイ素の二つ
の対照試料の平均の効能は２６．６％であることが分か
った。この効能の不十分なケイ素は、０．１９７重量％
のアルミニウム、０．００７重量％のカルシウム、及び
０．１１５重量％の鉄を含有していた。この効能の不十
分なケイ素の試料を１重量％の金属銅との合金にし、溶
融した合金を注意深くスラグからデカントした。この銅
−ケイ素合金の二つの試料の効能を対照試料と同じ条件
下で試験した。ケイ素−銅合金のこれらの二つの試料の
効能は、例１で説明したように、平均値で５６．３％と
計算された。
ることの効果を評価した。例１で説明したプロセスと同
様のプロセスを実施した。効能の不十分なケイ素の二つ
の対照試料の平均の効能は２６．６％であることが分か
った。この効能の不十分なケイ素は、０．１９７重量％
のアルミニウム、０．００７重量％のカルシウム、及び
０．１１５重量％の鉄を含有していた。この効能の不十
分なケイ素の試料を１重量％の金属銅との合金にし、溶
融した合金を注意深くスラグからデカントした。この銅
−ケイ素合金の二つの試料の効能を対照試料と同じ条件
下で試験した。ケイ素−銅合金のこれらの二つの試料の
効能は、例１で説明したように、平均値で５６．３％と
計算された。
【００２４】例 ３ 効能の不十分なケイ素に２重量％の金属銅を加えること
の効果を評価した。例１で説明したプロセスと同様のプ
ロセスを行った。効能の不十分なケイ素の二つの対照試
料の平均の効能は４１．３％であることが分かった。こ
の効能の不十分なケイ素は、０．２２９重量％のアルミ
ニウム、０．０２５重量％のカルシウム、及び０．１２
３重量％の鉄を含有していた。この効能の不十分なケイ
素の試料を２重量％の金属銅との合金にし、溶融した合
金を注意深くスラグからデカントした。この銅−ケイ素
合金の二つの試料の効能を対照試料と同じ条件下で試験
した。ケイ素−銅合金のこれらの二つの試料の効能は、
例１で説明したように、平均値で７３．０％と計算され
た。
の効果を評価した。例１で説明したプロセスと同様のプ
ロセスを行った。効能の不十分なケイ素の二つの対照試
料の平均の効能は４１．３％であることが分かった。こ
の効能の不十分なケイ素は、０．２２９重量％のアルミ
ニウム、０．０２５重量％のカルシウム、及び０．１２
３重量％の鉄を含有していた。この効能の不十分なケイ
素の試料を２重量％の金属銅との合金にし、溶融した合
金を注意深くスラグからデカントした。この銅−ケイ素
合金の二つの試料の効能を対照試料と同じ条件下で試験
した。ケイ素−銅合金のこれらの二つの試料の効能は、
例１で説明したように、平均値で７３．０％と計算され
た。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ (72)発明者 リジー ハロルド ザップ アメリカ合衆国，ケンタッキー，キャロル トン，ピー．オー．ボックス 144
Claims (7)
- 【請求項１】 冶金グレードの粉末ケイ素と、銅、銅化
合物、又は銅と銅化合物との混合物とを含む接触集合物
（contact mass）を作り、２５０〜３５０℃の範囲内の
温度でハロゲン化アルキルをこの接触集合物と接触させ
ることを含む、アルキルハロシランの製造方法であっ
て、冶金グレード粉末ケイ素を、０．０１〜９．０重量
％の銅を含む粉末ケイ素−銅合金と取替え、このケイ素
−銅合金は、 (i)溶融した冶金グレードケイ素に銅源を
加え、そして(ii)得られたケイ素−銅合金をスラグから
分離して作られるものであることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 粉末の形態のケイ素−銅合金を、銅、銅
化合物、リン、リン化合物、亜鉛、亜鉛化合物、スズ、
スズ化合物、及びそれらの混合物から選ばれた触媒と混
合して、後にハロゲン化アルキルと接触させる接触集合
物を作ることを更に含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記ケイ素−銅合金を、二酸化ケイ素を
高温炭素還元して溶融ケイ素を作る際に金属銅及び銅化
合物から選ばれた銅源をアーク炉に加えることで作る、
請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 アーク炉から抜出した溶融ケイ素に金属
銅及び銅化合物から選ばれた銅源を加えることで前記ケ
イ素−銅合金を作り、この銅源は溶融ケイ素が凝固する
前に当該溶融ケイ素に加えられる、請求項１記載の方
法。 - 【請求項５】 前記冶金グレードケイ素が精製される、
請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 前記冶金グレードケイ素が酸化プロセス
で精製される、請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 前記接触集合物をハロゲン化アルキルと
の接触の前に加熱する、請求項６記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/995,733 US5281739A (en) | 1992-12-23 | 1992-12-23 | Process for manufacture of alkylhalosilanes |
| US995733 | 1992-12-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06211875A true JPH06211875A (ja) | 1994-08-02 |
| JP3364302B2 JP3364302B2 (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=25542151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32204393A Expired - Fee Related JP3364302B2 (ja) | 1992-12-23 | 1993-12-21 | アルキルハロシランの製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5281739A (ja) |
| EP (1) | EP0604092A3 (ja) |
| JP (1) | JP3364302B2 (ja) |
| NO (1) | NO305910B1 (ja) |
| ZA (1) | ZA938704B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002179685A (ja) * | 2000-09-05 | 2002-06-26 | General Electric Co <Ge> | 直接法によるアルキルハロシランの製造中にジアルキルジハロシランの生成を促進する方法 |
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| FR2720385B1 (fr) | 1994-05-31 | 1996-07-05 | Pechiney Electrometallurgie | Alliage de silicium pour la synthèse des alkyl ou aryl halogénosilanes contenant de l'aluminium, du calcium et du cuivre. |
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| US6258970B1 (en) | 1999-04-19 | 2001-07-10 | General Electric Company | Method for promoting dialkyldihalosilane formation during direct method alkylhalosilane production |
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| US2466412A (en) * | 1946-02-21 | 1949-04-05 | Gen Electric | Method of preparation of hydrocarbon-substituted halosilanes |
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| US4314908A (en) * | 1979-10-24 | 1982-02-09 | Union Carbide Corporation | Preparation of reaction mass for the production of methylchlorosilane |
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1992
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-
1993
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