Способ получения водородсодержащих хлор- и органохлорсиланов Советский патент 1992 года по МПК C07F7/12 

сл

С

Сущность изобретения: продукт - водородсодержащие хлор- и органохлорсиланы общей ф-лы RnHSiCla-n, где R-СНз, C2Hs; . Реагент I: TIH4. Реагент II: RnSiCU-n, где R, n указаны выше. Условия реакции: реагент II желательно в смеси с На пропускают через смесь реагента I с XlteCta или со смесью AICM и XCI, где X - катион щелочного металла, при 350-450°С. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к химии крем- нийорганических соединений, конкретно к улучшенному способу получения водород- содержащих хлор- и органохлорсиланов общей формулы RSiHCIa-n (1), где R-СНз или С2Й5, широко применяемых для производства кремнийорганических лаков, жидкостей, аппретирования поверхностей и т.п.

Известно, что водородсодержащие хлор- и органохлорсиланы с одной связью Si-H в молекуле получают как побочные продукты в прямом синтезе при взаимодействии элементарного кремния с хлористым ал килом в присутствии катализатора - меди и промотирующих добавок 1. Количество водородсодержащих органохлорсиланов, получаемых методом прямого синтеза, недостаточно, увеличение их содержания в продуктах реакции прямого синтеза ведет к снижению технико-экономических показателей процесса за счет снижения его производительности, а также увеличения расходных коэффициентов на исходное сырье.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения органохлорсиланов общей формулы I взаимодействием органохлорсилана общей формулы II: RpSiCU-n, где R. п указаны выше, с гидридом титана в присутствии катализатора - хлористого алюминия, нанесенного на углерод при нагревании 2.

Реакцию проводят при высоком давлении в автоклаве и температуре 250-350°С в течение 15-90 ч.

Процесс осуществляют периодически, получают смесь органохлорсиланов, в которых содержится не более 5 мае. % водородсодержащих органохлорсиланов, имеющих одну связь Si-H в молекуле. Происходит сильное диспропорционирование, в результате чего образуются газообразные продукvj

iO 10

о

;Ю

icn

ты реакции, представляющие собой соединения, содержащие более одной связи Si-H в молекуле.

Недостатками данного способа являются большая длительность процесса (до 90 ч), а также низкий выход водородсодержащих органохлорсиланов с одной Si-H связью (не более 5%).

Цель изобретения -увеличение выхода продукта и сокра щенГие времени реакции,

Цель достигается тем, что осуществляют взаимодействие хлбр - или органохлорси- лана о бщей формулы И с гидридом титана при 350-450°С в присутствии в качестве катализатора тетрахлоралюмината щелочного металла или смеси хлористого алюминия с хлоридом щелочного металла, причем процесс ведут путем пропускания хлор- или ор- ганохлорсилана через смесь гидрида титана с катализатором. При этом исходный хлор- или органохлорсилан можно подавать в смеси с водородом.

Тетрахлоралюминат щелочного металла можно получать взаимодействием хлористого алюминия с соответствующим хлоридом щелочного металла при 100- 200°С, что может иметь место в зоне реакции.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Смесь 20 г гидрида титана. и 20 г LiAICU перемешивают в ступке, после чего загружают в V-образный реактор диаметром 20 мм, который продувают аргоном со скоростью 20 мл/ч в течение 30 мин, затем реактор помещают в электропечь, заполненную сплавом Вуда, в котором автоматически поддерживают температуру 350°С, после чего в реактор подают с помощью шприцевого дозатора диметилдих- лорсилан со скоростью 3 г/ч. На выходе из реактора установлена ловушка, охлаждаемая смесью ацетон - сухой лед, в которой конденсируются продукты реакции. Через 10ч собрано 30 г смеси продуктов реакции, которую анализируют методом ГЖХ по стандартной методике, после чего смесь разгоняют, Данные приведены в таблице.

Результаты других опытов с использованием хлор- и метилхлорсиланов приведены в таблице.

Пример 20, Навеску гидрида титана (20 г) и навеску предварительно приготовленного NaAICU(6 г) смешивают, помещают в реактор диаметром 20 мм, после чего кон- тактную массу продувают водородом (20 мл/мин) в течение 30 мин. Затем реактор помещают в электропечь со сплавом Вуда (температура 300°С). Затем в реактор с помощью шприцевого дозатора подают этилт- рихлорсилан (3 г/ч). Продукты реакции собирают в ловушку, охлаждаемую смесью ацетон - сухой лед.

Состав продуктов реакции, мае. %: Диэтилхлорсилан4,9

Этилтрихлорсилан82,7

Этилдихлорсилан10,3

Легкокипящие соединения 2,1 Пример 21. В условиях примера 17 через слой контактной массы подают триме- тилхлорсилан.

Состав продуктов реакции, мае. %: Триметилхлорсилан92

Триметилсилан7,1

Легкокипящие продукты0,9

Результаты приведены в таблице. Формула изобретения

RnSiHCb-n где R- -СНз, -CaHs;

, взаимодействием хлор- или органохлорсилана общей формулы

RnSiCU-n,

где R и п имеют указанное значение, с гидридом титана в присутствии катализатора при повышенной температуре, о т л ичающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, в качестве катализатора используют тетрахлоралюминат щелочного металла или смесь хлористого алюминия с хлоридом щелочного металла и

процесс ведут путем пропускания хлор- или органохлорсилана через смесь гидрида титана с катализатором при 350-450°С.

Остальные газообразные продукты, содермацие несколько Si-H связей в нолек ле При давлении 5 ати ДМДХС - (СНг) SiClj МТХС - CH SiClj ТНХС - (СН3) Sid ЧХК - 51СЦ МДХС - CH,SiHCl ДИХС - (Cllj) SiUCl ТХС - HSiCl,