DE60218605T2 - Verfahren zur Herstellung von Organosilanen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Organosilanen Download PDFInfo
- Publication number
- DE60218605T2 DE60218605T2 DE60218605T DE60218605T DE60218605T2 DE 60218605 T2 DE60218605 T2 DE 60218605T2 DE 60218605 T DE60218605 T DE 60218605T DE 60218605 T DE60218605 T DE 60218605T DE 60218605 T2 DE60218605 T2 DE 60218605T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- hydrogen silane
- trichlorosilane
- allyl
- allyl chloride
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 title claims abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- -1 alkene halide Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 17
- OSDWBNJEKMUWAV-UHFFFAOYSA-N Allyl chloride Chemical compound ClCC=C OSDWBNJEKMUWAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 30
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 claims description 17
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 11
- OOXSLJBUMMHDKW-UHFFFAOYSA-N trichloro(3-chloropropyl)silane Chemical compound ClCCC[Si](Cl)(Cl)Cl OOXSLJBUMMHDKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 8
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- ZRZHXNCATOYMJH-UHFFFAOYSA-N 1-(chloromethyl)-4-ethenylbenzene Chemical compound ClCC1=CC=C(C=C)C=C1 ZRZHXNCATOYMJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KTZVZZJJVJQZHV-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-4-ethenylbenzene Chemical compound ClC1=CC=C(C=C)C=C1 KTZVZZJJVJQZHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FDMFUZHCIRHGRG-UHFFFAOYSA-N 3,3,3-trifluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(F)C=C FDMFUZHCIRHGRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OHXAOPZTJOUYKM-UHFFFAOYSA-N 3-Chloro-2-methylpropene Chemical compound CC(=C)CCl OHXAOPZTJOUYKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BHELZAPQIKSEDF-UHFFFAOYSA-N allyl bromide Chemical compound BrCC=C BHELZAPQIKSEDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HFEHLDPGIKPNKL-UHFFFAOYSA-N allyl iodide Chemical compound ICC=C HFEHLDPGIKPNKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 2
- YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N chloroprene Chemical compound ClC(=C)C=C YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims 6
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 abstract description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 11
- 238000006459 hydrosilylation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000005053 propyltrichlorosilane Substances 0.000 description 5
- DOEHJNBEOVLHGL-UHFFFAOYSA-N trichloro(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](Cl)(Cl)Cl DOEHJNBEOVLHGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GVNVAWHJIKLAGL-UHFFFAOYSA-N 2-(cyclohexen-1-yl)cyclohexan-1-one Chemical compound O=C1CCCCC1C1=CCCCC1 GVNVAWHJIKLAGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 101150065749 Churc1 gene Proteins 0.000 description 4
- 102100038239 Protein Churchill Human genes 0.000 description 4
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 125000002993 cycloalkylene group Chemical group 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- QABCGOSYZHCPGN-UHFFFAOYSA-N chloro(dimethyl)silicon Chemical compound C[Si](C)Cl QABCGOSYZHCPGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KTQYJQFGNYHXMB-UHFFFAOYSA-N dichloro(methyl)silicon Chemical compound C[Si](Cl)Cl KTQYJQFGNYHXMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N dichlorosilane Chemical compound Cl[SiH2]Cl MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000005048 methyldichlorosilane Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- AQRLNPVMDITEJU-UHFFFAOYSA-N triethylsilane Chemical compound CC[SiH](CC)CC AQRLNPVMDITEJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000746 allylic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- IPAIXTZQWAGRPZ-UHFFFAOYSA-N chloro-methyl-phenylsilicon Chemical compound C[Si](Cl)C1=CC=CC=C1 IPAIXTZQWAGRPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- WBLJAACUUGHPMU-UHFFFAOYSA-N copper platinum Chemical compound [Cu].[Pt] WBLJAACUUGHPMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- JANCCRMYGITTKD-UHFFFAOYSA-N dichloro(cyclopentyl)silane Chemical compound Cl[SiH](Cl)C1CCCC1 JANCCRMYGITTKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PFMKUUJQLUQKHT-UHFFFAOYSA-N dichloro(ethyl)silicon Chemical compound CC[Si](Cl)Cl PFMKUUJQLUQKHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHABWQNEJUUFAV-UHFFFAOYSA-N dichloro-methyl-(3,3,3-trifluoropropyl)silane Chemical compound C[Si](Cl)(Cl)CCC(F)(F)F OHABWQNEJUUFAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UBHZUDXTHNMNLD-UHFFFAOYSA-N dimethylsilane Chemical compound C[SiH2]C UBHZUDXTHNMNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- WRXVIGIHVLRVPC-UHFFFAOYSA-N silane trichlorosilane Chemical compound [SiH4].Cl[SiH](Cl)Cl WRXVIGIHVLRVPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- PQDJYEQOELDLCP-UHFFFAOYSA-N trimethylsilane Chemical compound C[SiH](C)C PQDJYEQOELDLCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
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
- C07F7/14—Preparation thereof from optionally substituted halogenated silanes and hydrocarbons hydrosilylation reactions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Organosilanen in einer effizienten Weise, so dass die Ausbeute eines bevorzugten Produktes erhöht ist. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren für die Herstellung von Organosilanen in einer effizienten Weise, indem ein molarer Überschuss eines Alkenhalogenids mit einem Wasserstoffsilan in Reaktion gebracht wird.
- Organosilane können durch die Reaktion eines Alkenhalogenids mit einem Wasserstoffsilan hergestellt werden und können durch die folgende Gleichung dargestellt werden:
- Reaktion 1
-
-
- Insbesondere geeignete Organosilane schließen Halogenpropylorganosilane ein, die allgemein Zwischenprodukte bei der Organosilanchemie sind.
- Halogenpropylorganosilane werden im Allgemeinen durch eine katalysierte Reaktion eines Allylhalogenids mit einem Wasserstoffsilan in einem Hydrosilierungs- oder Hydrosilylierungsverfahren hergestellt und können durch die folgende allgemeine Reaktionsgleichung beschrieben werden:
- Reaktion 2
-
-
- Die Hydrosilierungsreaktion geht mit einer unerwünschten Nebenreaktion einher, bei der ein Nebenprodukt Propylorganosilan hergestellt wird und kann durch die folgende allgemeine Reaktionsgleichung beschrieben werden:
- Reaktion 3
-
-
- Ein allgemein verwendetes Halogenpropylorganosilan in der chemischen Industrie ist Chlorpropyltrichlorsilan, welches durch die Reaktion eines Trichlorsilans und Allylchlorids gemäß der folgenden Reaktionsgleichung hergestellt wird:
- Reaktion 4
-
-
- Das Nebenprodukt, Propyltrichlorsilan, wird durch eine zweite Reaktion hergestellt und kann durch die folgende Reaktionsgleichung ausgedrückt werden:
- Reaktion 5
-
-
- Es ist in der Fachwelt bekannt, dass die Wirksamkeit eines Verfahrens zur Herstellung von Halogenpropylorganosilanen verbessert werden kann, wenn die Menge des unerwünschten Nebenproduktes verringert werden kann. Zum Beispiel offenbart
US 6,242,630 B1 ein Verfahren für die kontinuierliche Herstellung von Halogenpropylorganosilanen, wobei die Reaktion, die durchgeführt wird, eine partielle Reaktion von 10 bis 80 %, bezogen auf die molare Basis des Ausgangsmaterials, ist. Dieses Verfahren erfordert eine komplexe Kontrolle und ein Beobachten, um die Verfahrensbedingungen aufrecht zu erhalten; dadurch werden die Kosten des Verfahrens erhöht. -
US 5,177,236 A offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Chlorpropyltrichlorsilan aus einem Wasserstoffsilan und Allylchlorid, wobei die Reaktionstemperatur bei dem Siedepunkt des Reaktionspartners mit dem höheren Siedepunkt aufrecht erhalten wird. Die Reaktion findet in Gegenwart eines platinhaltigen Trägermaterials statt, welches oberhalb der Reaktionsmischung vorliegt. Die Dämpfe der Reaktionsmischung werden durch einen Kondensator geleitet, der an dem Trägermaterial vorbeizieht. Das Kondensat wird dann durch das Trägermaterial hindurch in die siedende Reaktionsmischung geführt. Das in dem Kondensator gebildete Kondensat enthält einen stöchiometrischen Überschuss an Allylchlorid, bezogen auf die Wasserstoffsilan-Reaktionsverbindung. Dieses Verfahren ist wiederum komplex und erfordert eine hohe Energiezufuhr, um die Reaktionspartner zu verdampfen. Die Verdampfung der Reaktionspartner beschränkt auch die mögliche überschüssige Menge an Allylchlorid für die Reaktion, da ein Gleichgewicht zwischen dem Dampf und der siedenden Flüssigkeit des Allylchlorids aufrecht erhalten werden wird. Die Verdampfung der Reaktionspartner beschränkt auch die Menge an Überschuss des Allylchlorids, indem die Rate der Verdampfung der Reaktionspartner die Menge an Allylchlorid in dem Kondensat begrenzen wird. - Es besteht daher eine Notwendigkeit in der Fachwelt, ein kosten- und energieeffizientes Verfahren für die Herstellung von Halogenpropylorganosilan bereitzustellen, das die Herstellung von ungewünschtem Nebenprodukt minimiert.
- Die vorliegende Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Organosilanen, umfassend das In-Reaktion-Bringen eines Alkenhalogenids mit einem Wasserstoffsilan in Anwesenheit eines bimetallischen Katalysators. Das Alkenhalogenid und das Wasserstoffsilan werden in einer flüssigen Phase gehalten. Das Alkenhalogenid liegt in einer Menge vor, so dass ein molarer Überschuss von wenigstens 1,1 molen an Alkenhalid pro mol an Wasserstoffsilan aufrecht erhalten wird. Diese Reaktion wird laufen gelassen, so dass eine Umsetzung von mehr als 80 % erreicht wird.
- Das Verfahren der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass ein Verfahren bereitgestellt wird, welches eine komplexe Kontrolle oder Beobachtung nicht erforderlich macht, oder eine hohe Energiezufuhr, um das gewünschte Produkt herzustellen, nicht erforderlich macht.
- Das Verfahren der vorliegenden Erfindung stellt auch den Vorteil bereit, dass die Ausbeute eines gewünschten Produktes im Vergleich zu dem ungewünschten Produkt erhöht wird, was zu einer höheren Siliciumeffizienz und niedrigeren Verfahrensabfällen führt.
- Das Verfahren der vorliegenden Erfindung hat den weiteren Vorteil, dass ein Verfahren bereitgestellt wird, das eine Reaktion in einer flüssigen Phase ausführt, unter Verwendung von flüssigen Reaktionspartnern, die die Verwendung einer hohen Energiezufuhr nicht erforderlich machen und die leicht zu verarbeiten sind.
-
1 ist ein Flussdiagramm, das das Verfahren einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbart. - Die vorliegende Erfindung ist ein Hydrosilylierungsverfahren, das das In-Reaktion-Bringen eines Alkenhalogenids mit einem Wasserstoffsilan in Anwesenheit eines Hydrosilylierungskatalysators einschließt. Das Alkenhalogenid liegt in einer Menge vor, so dass ein molarer Überschuss von wenigstens 1,1 molen an Alkenhalogenid pro mol des Wasserstoffsilans aufrecht erhalten wird.
- Wasserstoffsilane, die in dem vorliegenden Verfahren verwendbar sind, werden durch die Formel RbXaSiH4-a-b beschrieben, worin jedes Rb unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Alkylen, die 1 bis ungefähr 20 Kohlenstoffatome enthalten, Cycloalkylen, die ungefähr 4 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten, und Arylen; a = 0 bis 3, b = 0 bis 3; und a+b = 1 bis 3 ist. Rb kann ein substituiertes oder unsubstituiertes Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl sein, wie beschrieben. Es ist bevorzugt, dass jedes Rb unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Alkylen, die 1 bis ungefähr 6 Kohlenstoffatome enthalten. Es ist weiter bevorzugt, wenn jedes Rb Methyl ist. Jedes X ist ein Halogen und bevorzugt ist X Chlor. Beispiele für Wasserstoffsilane, die durch die Formel RbXaSiH4-a-b beschrieben sind, welche in dem vorliegenden Verfahren verwendbar sind, schließen Trimethylsilan, Dimethylsilan, Triethylsilan, Dichlorsilan, Trichlorsilan, Methyldichlorsilan, Dimethylchlorsilan, Ethyldichlorsilan, Cyclopentyldichlorsilan, Methylphenylchlorsilan und (3,3,3-Trifluorpropyl)dichlorsilan ein. Bevorzugt wird das Wasserstoffsilan ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Dimethylchlorsilan, Methyldichlorsilan, Trichlorsilan und Dichlorsilan. Weiter bevorzugt ist das Wasserstoffsilan Trichlorsilan.
- Verwendbare Alkenhalogenide können z. B. Vinylchlorid, Allylchlorid, Allylbromid, Allyliodid, Methallylchlorid, 3,3,3-Trifluorpropen, 4-Chlormethylstyrol, Chloropren und 4-Chlorstyrol einschließen.
- In einer bevorzugten Ausführungsform wird Chlorpropyltrichlorsilan durch In-Reaktion-Bringen von Allylchlorid mit Trichlorsilan in Anwesenheit eines platinhaltigen Katalysators hergestellt. Das Allylchlorid liegt in einer Menge vor, so dass ein molarer Überschuss von 1,1 mol an Allylchlorid pro mol Wasserstoffsilan bis zu 50 mol an Allylhalogenid pro mol Wasserstoffsilan aufrecht erhalten wird.
- Noch weiter bevorzugt liegt das Allylchlorid in einer Menge vor, so dass der molare Überschuss von 5 bis 20 mol Allylchlorid pro mol Wasserstoffsilan ist.
- Unerwarteterweise wird durch Aufrechterhaltung von einem Überschuss an Allylchlorid von wenigstens 5 mol pro mol Trichlorsilan die Ausbeute des gewünschten Produktes, Chlorpropyltrichlorsilan, im Verhältnis zu dem unerwünschten Produkt, Propyltrichlorsilan, dramatisch erhöht.
- Mit Bezug auf
1 wird ein detailliertes Verfahrensflussdiagramm für das Verfahren der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Es kann aus1 gesehen werden, dass das Verfahren das Bereitstellen von Allylchlorid und Trichlorsilan in einem Reaktor mit anschließenden Trennungsschritten, um die Reaktionsproduk te zu entfernen, ebenso wie um das überschüssige Allylchlorid zu recyceln, einschließt. - Das In-Kontakt-Bringen des Allylchlorids mit dem Trichlorsilan kann bewirkt werden, indem geeignete Reaktoren verwendet werden, einschließlich gerührten Kesseln, Schleifenreaktoren und Reaktoren für Flüssigkeits-Feststoff-Kontakte, wie z. B. ein Festbettreaktor. Das Verfahren kann als ein kontinuierliches, halbkontinuierliches oder Chargenverfahren durchgeführt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Festbettreaktor verwendet, um die flüssigen Reaktionspartner mit einem festen platinhaltigen Katalysator in Kontakt zu bringen. Der platinhaltige Katalysator ist bevorzugt ein bimetallischer Katalysator aus Platin und Kupfer mit einem Kohlenstoffträger. Der bevorzugte Katalysator ist in
US 6,177,585 B1 offenbart und gehört dem Besitzer der vorliegenden Erfindung und wird hierin durch Bezugnahme eingeschlossen. Der bevorzugte Katalysator schließt ein aktives Hydrosilylierungsmetall, Platin und ein sich auf der Oberfläche abscheidendes Metall, Kupfer auf einem Kohlenstoffträger ein. Obwohl gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt ein bimetallischer Katalysator verwendet wird, soll es so verstanden werden, dass andere Hydrosilylierungskatalysatoren ebenfalls in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. - Wiederum unter Bezugnahme auf
1 , werden die Reaktionspartner, Allylchlorid1 , Trichlorsilan2 und ein recyceltes Allylchlorid3 in einen Reaktor4 , bevorzugt einen Festbettreaktor, zugeführt. Der Reaktor enthält den bevorzugten bimetallischen Katalysator, wie er oben beschrieben wird. Die Reaktortemperatur wird zwischen 50°C und 150°C mit einem Reaktionsdruck von 689,5 bis 1.723,8 kPa (100 bis 250 psig) gehalten. Das Reaktionsprodukt wird dann einer ersten Trennungsstufe5 , einer Destillationskolonne unterworfen, in der das gewünschte Produkt Chlorpropyltrichlorsilan7 als ein Bodenprodukt abgetrennt wird. - Das Kopfprodukt aus der Destillation wird einem nachfolgenden Trennungsschritt
6 unterworfen, der das überschüssige Allylchlorid als ein oben befindliches Produkt abtrennt, welches in den Reaktor4 als ein Recycelstrom3 zurückgeführt wird. Das Bodenprodukt der zweiten Trennungsstufe6 wird dann einer dritten Trennung8 unterworfen, in welcher Siliciumtetrachlorid9 und Propyltrichlorsilan10 für die Wiederverwendung in nachfolgenden chemischen Verfahren oder für die Abgabe getrennt werden. - Um es zu wiederholen, werden die flüssigen Reaktionspartner durch einen Reaktor hindurchgeführt, in dem die Flüssigkeiten über ein festes Bett eines platinhaltigen Katalysators geführt werden, wodurch das gewünschte Produkt, ebenso wie ein unerwünschtes Sekundärprodukt, hergestellt wird. Durch Erhöhung des Allylchlorid-Reaktionspartners, so dass er in einem Überschuss von wenigstens 1,1 mol Allylchlorid pro mol Trichlorsilan vorliegt, wird die Ausbeute des gewünschten Produkts dramatisch erhöht.
- Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung und werden die Fachleute auf diesem Gebiet in die Lage versetzen, sie in einer vollständigeren Weise zu verstehen. Es soll so verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die speziellen Beispiele, die unten dargestellt sind, beschränkt ist.
- BEISPIELE
- Tabelle 1
- Wie es aus der obigen Tabelle gesehen werden kann, wurde eine Serie von Läufen unter Verwendung eines 1,58 Inch ID-Röhrenreaktor ausgeführt, der 500 g eines bimetallischen Platin-Kupfer-Katalysators enthielt. Der Katalysator wurde mit Stickstoff bei 150°C für 6 h vor der Verwendung in dem Röhrenreaktor vorgetrocknet. Nach dem Trocknen des Katalysators wurde Trichlorsilan in den Reaktor mit einer Rate von 390 g/h zugeführt, während die Allylchlorid-Zuführrate von 175 g/h bis 2.187 g/h variiert wurde, bezogen auf den jeweiligen Lauf. Die Reaktortemperatur wurde zwischen 100°C und 150°C bei einem Reaktionsdruck von 1.034,3 bis 1.723,8 kPa (150 bis 250 psig) aufrecht erhalten. Das Reaktionsrohprodukt wurde bezüglich der Produktzusammensetzung analysiert, unter Verwendung eines Online-Gaschromatographen, der mit einem thermischen Leitfähigkeitsdetektor ausgerüstet war. Die oben gezeigte Tabelle zeigt die Ergebnisse der Reaktion genau in Begriffen des Gewichtsverhältnisses des gewünschten Chlorpropyltrichlorsilans zu dem unerwünschten Propyltrichlorsilan bei verschiedenen Allylchlorid-Zuführraten.
- Wie es aus den detaillierten Ergebnissen gesehen werden kann, führt ein Anstieg bei der Allylchlorid-Zuführrate, die einem Gewichtsverhältnis von dem 5,61fachen an Allylchlorid zu Trichlorsilan entspricht, was ungefähr einem 10:1 M Verhältnis entspricht, zu einem ungefähren Gewichtsverhältnis von 27 des gewünschten Chlorpropyltrichlorsilans zu dem ungewünschten Propyltrichlorsilan. Dies stellt einen dreifachen Anstieg des gewünschten Produktes zu dem ungewünschten Produkt während des dritten Laufes dar, während ein ungefähres 1:1 Gewichtsverhältnis des Zuführstroms, entsprechend einem ungefähr 2:1 M Verhältnis an Allylchlorid zu Trichlorsilan verwendet wird.
Claims (7)
- Verfahren zur Herstellung eines Organosilans, umfassend: Zur Reaktion bringen eines Alkenhalogenids mit einem Hydrogensilan in Anwesenheit eines bimetallischen Katalysators aus Platin und Kupfer mit einem Kohlenstoffträger, worin das Alkenhalogenid und Hydrogensilan in einer flüssigen Phase aufrechterhalten werden; wobei das Alkenhalogenid in einer Menge dergestalt vorliegt, dass ein molarer Überschuss von mindestens 1,1 Molen pro einem Mol Hydrogensilan aufrechterhalten wird und, worin die Reaktion weiter ablaufen darf, bis die Umwandlung von Hydrogensilan bei größer als 80 % liegt.
- Verfahren nach Anspruch 1, worin das Alkenhalogenid ausgewählt ist aus: Vinylchlorid, Allylchlorid, Allylbromid, Allyliodid, Methallylchlorid, 3,3,3-Trifluorpropen, 4-Chlormethylstyrol, Chloropren und 4-Chlorstyrol.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin das Hydrogensilan durch die Formel RbXaSiH4-a-b beschrieben ist, worin jedes Rb unabhängig aus Alkylen ausgewählt ist, umfassend 1 bis ca. 20 Kohlenstoffatom(e), Cycloalkyle, umfassend ca. 4 bis 12 Kohlenstoffatome, und Aryle; a = 0 bis 3, b = 0 bis 3 und a + b = 1 bis 3 und Xa ein Halogen darstellt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Alkenhalogenid in einer Menge dergestalt vorliegt, dass ein molarer Überschuss von mindestens 10 Molen pro einem Mol Hydrogensilan aufrechterhalten wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung von Chlorpropyltrichlorsilan, umfassend: Zur Reaktion bringen von Allylchlorid mit Trichlorsilan, worin das Allylhalogenid und Trichlorsilan in einer flüssigen Phase aufrechterhalten werden; wobei das Allylchlorid in einer Menge dergestalt vorliegt, dass ein molarer Überschuss von mindestens 1,1 Molen pro einem Mol Trichlorsilan aufrechterhalten wird.
- Verfahren nach Anspruch 5, worin das Allylchlorid in einer Menge dergestalt vorliegt, dass ein molarer Überschuss von 5 bis 20 Molen pro einem Mol Trichlorsilan aufrechterhalten wird.
- Verfahren nach Anspruch 5, worin das Allylchlorid in einer Menge dergestalt vorliegt, dass ein molarer Überschuss von mindestens 10 Molen pro einem Mol Trichlorsilan aufrechterhalten wird.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/995,045 US6500977B1 (en) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | Process for producing organosilanes |
| US995045 | 2001-11-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE60218605D1 DE60218605D1 (de) | 2007-04-19 |
| DE60218605T2 true DE60218605T2 (de) | 2007-11-22 |
Family
ID=25541328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE60218605T Expired - Lifetime DE60218605T2 (de) | 2001-11-27 | 2002-11-19 | Verfahren zur Herstellung von Organosilanen |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6500977B1 (de) |
| EP (1) | EP1314735B1 (de) |
| JP (1) | JP4527351B2 (de) |
| CN (1) | CN1239505C (de) |
| AT (1) | ATE356134T1 (de) |
| DE (1) | DE60218605T2 (de) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3161354B2 (ja) * | 1997-02-07 | 2001-04-25 | 日本電気株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
| US6713644B1 (en) * | 2002-10-03 | 2004-03-30 | Dow Corning Corporation | Hydrosilation with platinum free neat copper containing catalyst |
| FR2856402B1 (fr) * | 2003-06-17 | 2005-08-26 | Rhodia Chimie Sa | Procede de preparation d'halogenoalkylchlorosilane |
| AU2003278265A1 (en) * | 2003-09-05 | 2005-04-11 | Rhodia Chimie | Functionalisation (epoxidation) of silicones and use of said silicones as non-stick coatings |
| CN1317186C (zh) * | 2005-12-29 | 2007-05-23 | 上海交通大学 | 由生物质衍生碳质中间相制备成型活性炭的方法 |
| WO2010002443A1 (en) * | 2008-07-01 | 2010-01-07 | Momentive Performance Materials, Inc. | Hydrosilylation process for gaseous unsaturated hydrocarbons |
| CN110508328A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-29 | 博润生物科技南通有限公司 | 一种用于合成γ-氯丙基三氯硅烷的有机硅催化剂及其制备方法 |
| CN115541769B (zh) * | 2022-10-20 | 2024-05-31 | 山东阳谷华泰化工股份有限公司 | 一种γ-氯丙基三氯硅烷合成过程中物料含量的检测方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4119994A1 (de) | 1991-06-18 | 1992-12-24 | Huels Chemische Werke Ag | Verfahren zur herstellung von 3-chlorpropylsilanen |
| US5359111A (en) * | 1991-09-18 | 1994-10-25 | Dow Corning Corporation | Method for controlling hydrosilylation in a reaction mixture |
| US5247109A (en) * | 1992-12-30 | 1993-09-21 | Dow Corning Corporation | Process for preparation of beta-cyanoalkylsilanes |
| US5559264A (en) | 1994-02-24 | 1996-09-24 | Osi Specialities, Inc. | Process for making chloroorganosilicon compounds |
| DE4442753C2 (de) * | 1994-12-01 | 2002-04-25 | Degussa | Verfahren zur Herstellung von Alkylhydrogenchlorsilane |
| DE19632157A1 (de) | 1996-08-09 | 1998-02-12 | Huels Chemische Werke Ag | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von 3-Halogen-Propyl-Organosilanen |
| US6303728B1 (en) * | 1997-07-08 | 2001-10-16 | Kaneka Corporation | Hydrosilylation process and polymers produced by the process |
| DE19825793C1 (de) | 1998-06-10 | 2000-01-05 | Degussa | Verfahren zur Herstellung von in 3-Stellung funktionalisierten Organosilanen |
| DE19857223C5 (de) | 1998-12-11 | 2010-02-04 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Propylsilanen |
| DE19905752C1 (de) * | 1999-02-11 | 2000-02-10 | Wacker Chemie Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Di- und Trialkylsilanen mit sperrigen Alkylresten |
| US6087523A (en) * | 1999-07-23 | 2000-07-11 | Dow Corning Corporation | Platinum catalyst for hydrosilations |
| US6177585B1 (en) | 2000-05-19 | 2001-01-23 | Dow Corning Corporation | Bimetallic platinum catalysts for hydrosilations |
-
2001
- 2001-11-27 US US09/995,045 patent/US6500977B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-11-19 DE DE60218605T patent/DE60218605T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-19 AT AT02257973T patent/ATE356134T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-11-19 EP EP02257973A patent/EP1314735B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-26 JP JP2002342812A patent/JP4527351B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-27 CN CNB021527563A patent/CN1239505C/zh not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60218605D1 (de) | 2007-04-19 |
| ATE356134T1 (de) | 2007-03-15 |
| CN1421447A (zh) | 2003-06-04 |
| JP2003183289A (ja) | 2003-07-03 |
| EP1314735A3 (de) | 2003-09-17 |
| EP1314735A2 (de) | 2003-05-28 |
| JP4527351B2 (ja) | 2010-08-18 |
| US6500977B1 (en) | 2002-12-31 |
| CN1239505C (zh) | 2006-02-01 |
| EP1314735B1 (de) | 2007-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69130599T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Vinylalkoxysilanen | |
| DE69516438T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von chlororganischen Silizium-Verbindungen | |
| EP1894935B1 (de) | Kontinuierliche Herstellung von Organosilanen | |
| EP0471164A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Mercaptosilanen | |
| DE2260282A1 (de) | Silylierungsverfahren | |
| DE60218605T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Organosilanen | |
| DE69619719T2 (de) | Ungesättigte Alkohole als Beschleuniger für Hydrosilylierung | |
| DE69700509T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Allylsilanen | |
| DE69022491T2 (de) | Herstellung von Tertiär-Kohlenwasserstoff-Silyl-Verbindungen. | |
| EP0000184B1 (de) | Verfahren zum Umwandeln von Organosilanen | |
| DE19857223C5 (de) | Verfahren zur Herstellung von Propylsilanen | |
| DE60123034T2 (de) | Herstellung von sekundären aminoisobutylalkoxysilanen | |
| US6242630B1 (en) | Process for the continuous preparation of 3-halopropylorganosilanes | |
| EP1229039B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von in 3-Stellung funktionalisierten Propylsilanen | |
| DE69315297T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Omega-Alkenylchlorsilanen | |
| DE69220179T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Tertiär-Kohlenwasserstoff-Silylverbindungen | |
| DE69419542T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Beta-Zyanalkylsilanen unter Verwendung von Rutheniumkatalysatoren | |
| DE69705432T2 (de) | Alkyn-Hydrosilation mit Cycloalkadien-Katalysatormodifikator | |
| DE69316181T2 (de) | Phosphinoaliphatische Katalysatoren für die Herstellung von beta-Cyanalkylsilanen | |
| EP2828270A1 (de) | Verfahren zur herstellung von aminoalkylalkoxysilanen | |
| DE69325079T3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Triorganochlorsilane | |
| EP0031436B1 (de) | Verfahren zur Spaltung von Siloxanen | |
| DE68921134T2 (de) | Herstellung von Organosilanen. | |
| DE69112873T2 (de) | Verfahren zur Alkylierung von Silanen. | |
| DE69029373T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Organohalogensilanen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition |