DE955414C

DE955414C - Verfahren zur Herstellung von Siliciumsubbromiden

Info

Publication number: DE955414C
Application number: DEK23364A
Authority: DE
Inventors: Dr Martin Schmeisser
Original assignee: Kali Chemie AG
Current assignee: Kali Chemie AG
Priority date: 1954-09-04
Filing date: 1954-09-04
Publication date: 1957-01-03

Description

Verfahren zur Herstellung von Siliciumsubbromiden Siliciumsubchloride, wie z. B. SiloC122, sind schon in kleinen Mengen durch thermische Behandlung von Siliciumtetrachlorid im Abschreckrohr oder durch Einwirkung von Wasserstoff auf Siliciumtetrachlorid oder Silicochloroform im Entladungsrohr hergestellt worden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, nach welchem speziell Siliciumsubbromide, insbesondere das bisher noch unbekannte (SiBr2)x, in technischem Verfahren und mit großer Ausbeute in der Weise hergestellt werden, daß Siliciumtetrabromid bei Temperaturen zwischen etwa 1000 und i2oo° im Vakuum durch eine Schicht von metallischem Silicium geführt wird, und zwar kann man dazu Siliciumbromiddampf durch eine Schicht von grießförmigem Silicium mittels einer Hochvakuumpumpe hindurchsaugen, wobei die Strömungsgeschwindigkeit selbstverständlich so einzustellen ist, daß keine wesentlichen Mengen unverbrauchtes Siliciumtetrabromid an der Saugseite aus der Siliciumschicht austreten.
Die Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung sind vor allem darin zusehen, daß es in guten Ausbeuten Siliciumsubbromi.de liefert. Außerdem entsteht neben (SiBr2)x primär nur 'Si2Br. als Nebenprodukt, so daß ersteres leicht isoliert werden kann. Damit hat man die Möglichkeit, die gegenüber den Siliciumsubchloriden bequem in großen Mengen herstellbaren einheitlichen Siliciumsubbromide, z. B. al's Ausgangsprodukte für die Herstellung von Sil-iconen bzw. anderen Kunststoffen, heranzuziehen.
Zum Beweise der Patentwürdigkeit der Erfindung wird noch folgendes ausgeführt: Von Prof. S c h w a r z und seinen Mitarbeitern sind seit 1937 Siliciumsubchloride, unter anderem Silo C122 oder S125 C152, eingehend bearbeitet worden. An die Erforschung der Subchloride schloß sich die der Siliciumsubjodide, wie z. B. Sie J6 oder Si J, an. Die Subbromide blieben aber anscheinend unbearbeitet; jedenfalls fehlen darüber Veröffentlichungen, offenbar weil sich die für die Darstellung der Subchloride und Subjodide geltenden Methoden nicht ohne weiteres auf die Subbromide übertragen ließen.
So zeigt es sich z. B., daß gewisse komplizierte Chlor-.und Jodverhindungen oft viele Jahrzehnte bekannt, waren, während die entsprechenden Bromverbindungen erst in viel späterer Zeit auf früher nicht bekannten. Wegen dargestellt werden konnten. Dias trifft z. B. auf die Oxyde Cl. O, Cl 02, C12 0s, c12071 j205 zu, die seit langem bekannt waren, während Bromoxyde erst 1937 durch Einwirkung elektrischer@Entladungen gefunden wurden. - Die Nitri.de N C13 und Nj, waren ebenfalls altbekannt; ein N Brr (in Form des Ammoniakats) konnte erst 194o aus Brom und Ammoniak bei höheren Temperaturen und durch anschließendes Abschrecken erhalten werden.
Während Perchlorate und Perjodate seit langem bekannt sind, konnten Perbromate bisher überhaupt nicht dargestellt werden.
Das am Silicium gebundene Fluor und Chlor ist weniger beweglich und daher weniger reaktionsfähig als das am Silicium gebundene Brom oder Jod. Silicium-Brom- und -Jod-Verhindungen sollten daher besonders günstige Ausgangsmaterialien: für die Herstellung weiterer Siliciumverbindungen sein. Da Siliciumjodide aber einerseits wegen ihres Preises, andererseits wegen ihrer Sauerstoffempfindlichkeit für die technische Verwendung ausscheiden, stellen sich Silicium-Brom-Verbindungen als technisch besonders günstig urid wertvoll dar. Beispiel i Darstellung von Siliciumsubbromiden aus Siliciumtetrabromid und Silicium Durch eine Schicht von grießförmigem Silicium, das sich in einem Porzellanrohr bei etwa i i 5o0 befand, wurde ein Strom von Siliciumtetrabromiddampf mittels einer Höchvakuumpumpe durchgesaugt. Die Verdampfungsgeschwindigkeit des Si Br4 wurde durch Einstellen des Si Br4 Vorrats in ein Wasserbad geeigneter Temperatur geregelt. Die flüchtigen Reaktionsprodukte wurden in einer auf -30° gekühlten Falle aufgefangen. Sie wurden mit den nach Erkalten der Apparatur im Porzellanrohr hinter dem unumgesetzten Silicium entstandenen festen Produkten vereinigt und anschließend der Destillation im Vakuum unterworfen, wobei das in geringen Mengen vorhandene unumgesetzte SiBr4 sowie das als Nebenprodukt entstandene Sie Brs abdestilliert.
Beispiel 2 Darstellung von Siliciumsubbromiden aus Silicium und Brom Der Versuch wurde in an sich gleicher Weise durchgeführt, wie im Beispiel i angegeben, :mit der Abänderung, daß statt SiBr4 Brom zur Anwendung kam und daß die Temperatur des Broms bei der Versuchsdurchführung auf -qo bis -30° gehalten wurde. Die Reaktionsprodukte waren die gleichen wie im Beispiel i.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Siliciumsubbromiden, dadurch gekennzeichnet, daß Siliciumtetrabromid bei Temperaturen etwa zwischen iooo und i2oo° im Vakuum durch eine Schicht von- metallischem Silicium geführt wird und die Reaktionsprodukte nach Abkühlung im Vakuum destilliert werden, wobei das gewünschte Produkt als Rückstand verbleibt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Sil:iciümtetrabromid elementares Brom verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Ki.rk-Othmer, Enc. of Chem. Technology, VOL 12, S. 369; deutsche Patentschrift Nr. 685 728; britische Patentschrift Nr. 141 908.