Патент ссср 358844

Патент ссср 358844

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

"ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублин

Зависимый от патента №

Заявлено 25.111.1969 (№ 1315223/23-4)

Приоритет 25.111.1968, № Ъ Р 12о/131051, ГДР.Ч. Кл. С 07 7, 12

Комитет ло аелам иаобретений и открытиЯ лри Совете 1У1инистров

СССР

Опубликовано ОЗ.Х1,1972. Бюллетень ¹ 34

УДК 547.245(088.8) Дата опубликования описания 1.11.1973

Автор изобретения

Иностранец

Христиан Дате (Германская Демократическая Республика) 11ностранная фирма

«Институт фюр Силикон унд Флуоркарбон Хемие» (Германская Демократи ческая Республика) Заявитель

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ ТРИМЕТИЛХЛОРСИЛАНА, ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТОГО КРЕМНИЯ И БЛИЗКОКИПЯЩИХ

УГЛЕВОДОРОДОВ С ОДНОВРЕМЕННЫМ ПОЛУЧЕНИЕМ

ТРИМЕТИЛФТОРСИЛАНА

Изобретение касается получения кремнийорганических соединений.

Прямой синтез метилхлорсиланов приводит к получению, наряду с другими веществами, смеси триметилхлорсилана (т. кип. 57,3 С) и четыреххлористого кремния (т. кип. 57,6 С) .

Выделение из этой смеси промышленноценного триметилхлорсилана, применяемого для синтеза силиконовых масел и других продуктов, вызывает большие трудности вследствие близколежащих точек кипения компонентов и появления азеотропной смеси при 54,5 С.

Кроме того, указанная смесь всегда загрязнена близкокипящими углеводородами, например 2-метил пентаном (т. кип. 60,3 С) илн

3-метилпентаном (т. кип. 63,2 С), которые также образуют с триметилхорсиланом азеотропные смеси (т. кип. 56,4 и 57,3 С).

Известен способ разделения подобных смесей, основанный на том, что хлоркремнийорганические соединения переводят в соответствующие фторпроизводные, которые легко разделяются. По этому способу смесь триметилхлорсилана, четырсххлористого кремния и близкокипящих углеводородов подвергают взаимодействию с водной фтористоводородной кислотой. При этом четыреххлористый кремний и триметилхлорсилан фторируются. Четыреххлористый кремний переходит в кремнефтористоводородную кислоту, в то время как трнметилфторснлан (т. кип. 16,4 С) выделяется в виде газа. Выход триметилфторсилана 78 — 96%.

Недостатки этого способа заключаются в том, что необходимо применять стойкие к фтористоводородной кислоте сосуды, принимать

10 особые меры о охране труда вследствие вредного действия этой кислоты на организм человека. Кроме того, необходимо отводить тепло от реакционного сосуда, так как реакция протекает с большим тепловым эффектом.

1s С целью устранения этик недостатков — упрощения процесса — предложено в качестве фторнрующнх агентов применять труднорастворимые в воде фториды металлов: фториды лития, натрия, магния, кальция, стронция, 20 бария, алюминия, галлия или индия. Наиболее доступным фторнрующим агентом является фторид кальция (плавиковый шпат), который дешевле, чем фтористоводородная кислота, так как последнюю получают из него. Хоро25 шее разделение исходной смеси обеспечивают и другие фториды из вышеуказанной группы: лития, натрия, бария, алюминия.

358844

Согласно предложенному способу процесс проводят в спиртовой, водно-спиртовой сред« или в среде инертного орга нческого растворителя, например, толуол-;, ???окса.?11, т«трягидрофурана, смешанного с водой.

Триметилфторсилян выделяется уже и рн добавлении исходной смеси к фторирующсму агенту в вышеописанной среде; количественное выделение триметилфторсилана (выход

80 — 98 ) происходит при н«большом нагревании

Фторирующ?1й агент используют в не?большом избытке. Процесс можно проводить в аппаратуре из обычного стекла.

Выделяющийся при разделе?шн исходной смеси триметилфторсилан можно улавливать или сразу же известными способами омылять в гексаметилдисилоксан, который имеет большое значение для изготовления силиконовых масел.

Пример 1. В стеклянную колбу с мешалкой, капельной воронкой и обратным . o?0дильником помегцают 50 г этяноля, 50 ?ял воды и 27 г молотого плавикового шпата н закапывают туда при персмешнвании pмесь из

11 г триметилхлорсилана н !7 г тетрахлорнда кремния (молярное соотношение 1: 1) . В присоединенной, охлажденной до --78 С, логушка конденсируется 3,5 г триметнлфторсилана.

При последующем нагревании на водяной бане выход повышается до 8,5 г (92 /р), т. кип. 16 С (литературные данные: 16,4 С), чистота 96,8 /О (2,8", С Н;С1 как загрязнение).

При мер 2. Как и в прнх?ере 1, смесь из

11 г триметилхлорсила??а и 17 г тетряхлорида кремния закапывают в перемешанную суспензию из 50 г AIF„.3,5H0, 100 ял этанола и

25 л?л воды. Из улавливаемого после Нагревания на водянои бане конденсата (10,5 г) ?IPрегоняют 9,5 г триметилфторснланя, загрязненного 9 /, этнлхлорнда.

Пример 3. Как и в примере 1, смесь из

11 г тримстилхлорсиляна и 17 г тетрахлорид", кремния закапывают при перемешивянии в

100 л?л этанола и 42 г фторида натрия. В охлажденной до — 78 С ловушке собирается 4 г (440/О) твердого триметилфторсиляня. В заключение к реакционной смеси добявля от

25 ял воды. Прн нягр«ванин I(! 80 C IIB во j>IIIoI1 бане выход трнметилфторси IBH;. повышается до 9 г (98 /О), которьш до 1 г остатка ки IHT при постоянной температуре 16 С. Бы: од чистого продукта 87 - .

I I р и м с р 4. Смесь из 11 г трнметнл: лорсилапа 17 г тстрахлорида кремпня закапывают в перемешанпую суснензию нз 10 г молотого плавикового плата н 100 мл 96 о -ного этанола, причем после нагревания до 70 С на водяной бане собирают 12 г конденсата, который содержит 73,6 /, (960 с от теорш?) трнмстилфторснлана и 25,60/О этилхлорида..:.слн опыт проводят в 100 1?л воды вместо э1янола, то выход составляет только 2 г (22",,) триметилфторсилана.

4

Il ð н м с р 5. Смесь нз 11 г триметилхлорснлана н 17 г тетряхлорнда кремния закапывают в перемеша? ylo суспензшо из 100 ?ял ацетона, 20 з?л воды н 26 г фторнда лития. Улавливяемый нрн нагревании ?1я водяной бане ко??денсат (14 г) дает при перегонке 9 г (98 " ) триметилфторсилапа (т. кин. 16 С, чистота 99,90/О).

Пример 6. 11 г трнметилхлорсилана и 17 г тстрахлорида кремния закапывают вместе в и«рсм«шянную суснснзню из 32 г фторнда магния, !35 1?л н-оутанола н 25 з?л воды. Прн на1I!«II I IIII?III ко ?денсируется 9 г (980/О ) трнмет??лфторс??лана, ?истота 1000/О.

П р н м е р 7. 11 г триметилхлорсилана и 7 г тстрахлорида кремния закапывают вместе в перемешанную суспензию из 88 г фторида бария, 135 лл н-пропанола и 25 ял воды. Из улавливя«мого при нагревании конденсата (9,5 г) перегоняют 8,5 г (92 /О) триметилфторсилана (т. кип. 16 С, чистота 100 /О).

Пример 8. 11 г триметилхлорсплана и 17 г тетрахлорида кремния закапывают вместе в перемешанную суспензию из 40 г плавикового шпата, 100 л?л тетрягидроф рана и 50 ял

?юды. Из улавливаемого прн нагревании конденсата (10 г) перегоняют 8 г (870/О) чистого триметилфторсилана (т. кип. 16 С) .

П р и 1 е р 9. 11г триметилхлорсилана закапывают вместе с 17 г тетрахлорида кремния в перемешанную суспенз?но из 40 г плавикового шпата, 100 ?ял диоксана и 50 чл воды, Из улавливаемого при нагревании конденсата (11 г) перегоняют 9 г (98 /О) чистого триметилфторсилана (т. кип. 16 С).

Пример 10. 11 г триметилхлорсилана закапывают вместе с 17 г тетрахлорида кремния в перемешанную суспензкно из 40 г плавикового шпата, 100 л?л толуола, 25 .ял и-бутанола н 50 л„г воды. Из улавливаемого при нагревании конденсата (11 г) перегоняют 9 г (980 ) триметилфторсилана (т. кип. 16 С, чистота 100 ).

П р н м е р 11. 11 г триметилхлорсилана и

17 г тетрахлорида кремния закапывают вместе в перемешянн Io суспензп?о из 40 г плави100 it ? To. 1óîëÿ и 50 stat aoaa!.

Из улавливаемого нрн нагревании конденсата (10 г) нерегolIHIOò 9 г (98 "p) чистого тримет??лфторспляна (т. кип. 16 C).

П р и м с р 12. 30 г тех?н?ческой смеси, состоящей нз 53,4 вес. триметилхлорсилана, 36,2 в«с. /а тстрахлоридя кремния и 10,3 вес. угл«водородов (молярное соотношение (CH3) з51С1: SIC1„=7:3) полученной при перегонке метнлхлорсиланов синтеза МюллераРохова, закапывают при неремешивании в суснензи?о из 40 г плавикового шпата, 135 л?л н-бутанола и 25 1?л воды. Из улавливаемого при нагревании конденсата (14 г) перегонкой отделяют 11 г (81,p) чистого трнметилфторсиляll«(т. кип. 16 С).

П р li м е р 13. Смесь нз 6,5 г триметилхлорсн IBIIB н 24 г тетрахлорида кремния(молярllop соотношенис 3:7) закапывают в переме358844

Предмет изобретения

Составитель М. Макаров

Техред Л. Богданова

Корректор Е. Сапунова

Редактор Л. Ушакова

Заказ 55/12 Изд. Ао 1729 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 71(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 шанную суспен-;!w из 40 г плавикового шпата, 135 мл н-бутанола и 25 мл воды. Из улавливаемого при нагревании конденсата (8 г) перегоняют 5,2 г (95%) триметилфторсилана (т. кип. 16 С, чистота 98,8%).

Способ разделения смеси триметилхлорсилана, четыреххлористого кремния и близкокипящих углеводородов с одновременным получением триметилфторсилана взаимодействием указанной смеси с фторирующими агентамп, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве фторирующих агентов используют фториды лития, натрия, магния, кальция, стронция, бария, алюминия, галлия или индия, и процесс проводят в спиртовой, водно-спиртовой среде или в среде

10 инертного органического растворителя, смеш а|ш ого с водой.