RU2275375C2 - Способ получения функционализированного в положении 3 пропилсилана - Google Patents
Способ получения функционализированного в положении 3 пропилсилана Download PDFInfo
- Publication number
- RU2275375C2 RU2275375C2 RU2002102763/04A RU2002102763A RU2275375C2 RU 2275375 C2 RU2275375 C2 RU 2275375C2 RU 2002102763/04 A RU2002102763/04 A RU 2002102763/04A RU 2002102763 A RU2002102763 A RU 2002102763A RU 2275375 C2 RU2275375 C2 RU 2275375C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- formula
- catalyst
- reactor
- reaction
- allyl
- Prior art date
Links
Images
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
-
- 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
- C07F7/0803—Compounds with Si-C or Si-Si linkages
- C07F7/0825—Preparations of compounds not comprising Si-Si or Si-cyano linkages
- C07F7/0827—Syntheses with formation of a Si-C bond
- C07F7/0829—Hydrosilylation reactions
-
- 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)
Abstract
Способ получения функционализованных в положении 3 пропилсиланов, осуществляемый по реакции присоединения аллильных соединений общей формулы I Н2С=СН-СН2Х (I), где Х может представлять собой Cl, Br, I, F, CN, SCN, SH, SR, ОН, NRR1 и OR, a RR1 оба независимо друг от друга обозначают (С1-C6)алкил или (С3-С7)алкил, к силанам формулы II R2R3R4SiH (II), где R2, R3 и R4 каждый независимо друг от друга может обозначать водород, галоген, (С1-С6)алкил, (С1-С6)галоалкил, (С3-С6)аллил, (С1-С4)алкоксигруппу, фенил, арил или аралкил, при температурах в интервале от 0 до 200°С и давлении в пределах от 800 мбар до 25 бар и в присутствии платинового катализатора, отличающийся тем, что применяемый силан формулы II подвергают взаимодействию в 3-100-кратном молярном избытке по отношению к алильному соединению формулы I в присутствии катализатора. Техническим результатом является подавление реакции образования побочных продуктов. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к способу получения функционализованных в положении 3 пропилсиланов.
Известно, что из гидросиланов взаимодействием, например, с аллилхлоридом в присутствии гомогенных или гетерогенных платиновых катализаторов можно получать 3-хлорпропилсиланы. Эту реакцию называют, как правило, гидросилилированием (см., например, уравнение I)
О гомогенном гидросилилировании говорят в тех случаях, когда в качестве катализаторов применяют растворимые платиновые соединения, в простейшем случае, например, Н2PtCl6×6Н20 (ср. DE-OS 2851456, CS 176910, US 4292433, US 4292434, DE-AS 1187240, DE 1165028). При гетерогенном гидросилилировании применяют элементарную платину либо платиновые соединения (ср. US 2637738, DE 2012229 и DE 2815316).
Известно далее, что при взаимодействии, например, аллилхлорида с гидросиланами с получением 3-хлорпропилсиланов часть используемого аллилхлорида вступает с гидросиланом в побочную реакцию с образованием пропена и хлорсилана, соответствующего используемому в каждом случае гидросилану (см., например, уравнение II)
Так, например, при взаимодействии аллилхлорида с трихлорсиланом 25-30 мол.% вводимого в реакцию аллилхлорида в результате указанной побочной реакции превращаются в пропен. При этом образуется эквивалентное количество тетрахлорида кремния.
Молярное соотношение между образующимся хлорпропилсиланом и тетрахлоридом кремния является мерой определения селективности реакции и достигает обычно значений от 2,33:1 (выход 70% в пересчете на аллилхлорид) до 3:1 (выход 75%).
Известно далее, что благодаря особому проведению реакции в аппаратах под давлением образование пропена удается снизить. Такая технология обеспечивает условия, при которых пропен практически полностью реагирует далее с гидросиланом с образованием пропилсиланов. При проведении реакций в таких аппаратах при нормальном давлении и но обычной технологии образующийся в результате побочной реакции пропен также удается в значительной степени в ходе последующей побочной реакции с гидросиланами превращать в соответствующие пропилсиланы (см. заявку DE 3404703 С) (см., например, уравнение III)
Так, например, в промышленной установке, где реакцию между аллилхлоридом и трихлорсиланом осуществляют в присутствии гетерогенного катализатора и в содержащей активированный уголь с платиновым покрытием кислоте, получают на каждые 1000 кг 3-хлорпропилтрихлорсилана вплоть до 230 кг пропилтрихлорсилана. Это означает, что потребность в трихлорсилане превышает примерно на 28% его количество, содержащееся в целевом продукте (см. также DE 4119994 A1).
Недостаток известных способов состоит в том, что, во-первых, существует дополнительная потребность в гидросилане, а во-вторых, отделение нежелательных пропилсиланов связано со значительными трудностями. Следует отметить и то, что для получаемых таким путем соединений практически отсутствуют возможности их применения, а это обусловливает существенные затраты на их утилизацию.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача разработать такой способ получения функционализованных в положении 3 пропилсиланов, который не имел бы указанных недостатков.
В соответствии с этим объектом изобретения является способ получения функционализованных в положении 3 пропилсиланов, осуществляемый по реакции присоединения аллильных соединений общей формулы I
где Х может представлять собой Cl, Br, I, F, CN, SCN, SH, SR, ОН, NRR1 и OR, a R R1 оба независимо друг от друга обозначают (С1-C6)алкил или (С3-С7)алкил, к силанам формулы II
где R2, R3 и R4 каждый независимо друг от друга может обозначать водород, галоген, (С1-С6)алкил, (С1-С6)галоалкил, (С3-С6)аллил, (С1-С4)алкоксигруппу, фенил, арил или аралкил, при температурах в интервале от 0 до 200°С и давлении в пределах от 800 мбар до 25 бар и в присутствии платинового катализатора. Такой способ отличается тем, что применяемый силан формулы II подвергают взаимодействию с катализатором в 3-100-кратном молярном избытке по отношению к пропеновому соединению формулы I.
Неожиданным образом было установлено, что образование побочного продукта удается подавить в тех случаях, когда гидросилан используют со значительным избытком по отношению к катализатору. При этом, например, достигаемая при реакции между аллилхлоридом и трихлорсиланом избирательность, результатом которой выход хлорпропилтрихлорсилана (Cl-ПТС-выход) составляет обычно 74% в пересчете на аллилхлорид, повышается вплоть до 85%. Количество же образующегося побочного продукта пропилтрихлорсилана снижается на 50%, а расход эдуктов - трихлорсилана и аллилхлорида снижается па 20% и 12% соответственно.
Предпочтительным значением Х является галоген, прежде всего хлор.
Работать можно при нормальном, повышенном и пониженном давлении, предпочтительно при давлении в пределах от 800 мбар до 10 бар, прежде всего от 800 мбар до 6 бар.
При осуществлении способа по изобретению целесообразно работать таким образом, чтобы аллильное соединение и применяемый в большом стехиометрическом избытке гидросилан в соответствующем реакторе совместно взаимодействовали с катализатором при температурах в интервале от 0 до 300°С, предпочтительно от 25 до 200°С, до тех пор, пока не завершится полное превращение аллильного соединения. При этом полный расход предусматриваемых согласно изобретению больших стехиометрических избытков силанов формулы II при взаимодействии с платиновым катализатором можно реализовать в технологическом отношении различным путем. Одна из таких возможностей состоит в том, чтобы избыток компонента II по отношению к катализатору обеспечивать непосредственно смешением компонентов I и II. Другая возможность заключается в том, чтобы обеспечить контактирование обоих компонентов реакции присоединения с катализатором в соответствующем реакторе и тем самым их взаимодействие друг с другом, выбирая при этом любое приемлемое соотношение компонентов, т.е. в том числе и предусматриваемый согласно изобретению большой избыток силанового компонента. При этом реактор может представлять собой котел с работающей в периодическом режиме мешалкой или же заполненный катализатором трубчатый реактор, работающий в непрерывном режиме.
Еще одна возможность достичь избыток компонента II по отношению к катализатору может быть реализована за счет применения каскада из по меньшей мере двух, предпочтительно двух-десяти, трубчатых реакторов, при этом компонент I добавляют в требуемых количествах соответственно на входе в каждый последующий реактор, где этот реагент практически полностью расходуется. Рассматриваемый вариант осуществления изобретения схематично представлен на фиг.1.
Согласно этому варианту осуществления изобретения при использовании работающих в непрерывном режиме, заполненных катализатором трубчатых реакторов достичь предусматриваемых в изобретении избытков силанового компонента можно также благодаря тому, что по меньшей мере два, предпочтительно два-десять, однотипных трубчатых реакторов последовательно соединяют друг с другом таким образом, что и первый реактор загружают смесь, содержащую значительный избыток силанового компонента, причем в этом первом реакторе аллильный компонент расходуется практически полностью. Затем поступающую из первого реактора смесь продуктов смешивают с небольшим количеством аллильного компонента, в результате чего повторно обеспечивается большой избыток силанового компонента; эту образованную таким путем новую смесь подают во второй реактор. Данную технологию можно применять и для всех последовательно соединенных друг с другом, заполненных катализатором трубчатых реакторов, т.е. добавляя на входе в каждый последующий реактор соответствующее количество аллильного компонента. Тем самым на катализаторе постоянно обеспечивается наличие предусматриваемого в изобретении большого избытка силанового компонента.
Согласно другому варианту осуществления изобретения вместо каскада можно применять один единственный трубчатый реактор, при этом образующийся по мере расхода недостаток компонента I компенсируют его добавлением по меньшей мере одному, предпочтительно одному-девяти трубопроводам, размещенным сбоку от реактора. Данный вариант осуществления изобретения представлен на фиг.2. В соответствии с этим с целью подачи в реактор в каждом случае требуемого небольшого количества аллильного компонента можно предусмотреть по всей длине одного единственного реактора от одного до девяти дополнительных мест для такого дозированного добавления аллильного компонента. Тем самым повсеместно и постоянно обеспечивается требуемый большой избыток силана по отношению к катализатору.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения избыток силана по отношению к катализатору можно повысить за счет возврата большей части проходящего через трубчатый реактор массопотока в его головную часть, удаляя при этом из рецикла лишь то количество продуктовой смеси, которую с другой стороны добавляют в виде смеси эдуктов. Регулируемый в потоке эдуктов при проведении процесса избыток силанового компонента в пересчете на аллильный компонент в зависимости от установившегося соотношения между рециркулируемым количеством и количеством эдуктов может быть увеличен в несколько раз, поскольку аллильный компонент по мере прохождения через реактор практически полностью расходуется. Данный вариант осуществления изобретения схематично представлен на фиг.3.
Таким путем при избытке силана в потоке эдуктов 3:1 благодаря соответствующему выбору параметров можно достичь избыток силана по отношению к катализатору, превышающий 15:1.
Вышеописанные варианты осуществления способа по изобретению, целью которых является достижение высоких избытков силанового компонента при взаимодействии с катализатором, могут использоваться и в соответствующем сочетании.
Применяемые согласно изобретению в качестве исходного компонента силаны включают таковые со структурой типа II
где R2, R3 и R4 каждый независимо друг от друга может представлять собой водород, галоген, (С1-С6)алкил. (С1-С6)алкоксигруппу, (С1-С6)галоалкил, (С3-С6)аллил, фенил, С3арил или аралкил.
Предпочтительно применять силаны, такие как трихлорсилан, или силаны со смешанным замещением, такие, например, как метил-, этил-, пропилгидродихлорсилан и диметилгидрохлорсилан.
Платиновый катализатор может применяться на любой стадии окисления. Катализ можно осуществлять с помощью как гомогенного, так и гетерогенного катализатора. При гетерогенном катализе каталитически активное платиновое соединение можно использовать нанесенным на соответствующий носитель (ср. US 2637738, DE 2012229 и DE 2915316).
Катализатор может применяться как в стехиометрических, так и в каталитических количествах, составляющих, например, от 0:1 до 10000 ч./млн, предпочтительно от 10 до 500 ч./млн, в каждом случае в пересчете на используемое аллильное соединение. Предпочтительно применять гетерогенный катализатор.
Под понятием «селективность» в контексте настоящего описания имеется в виду молярное соотношение между требуемым продуктом, т.е. 3-хлорнропилтрихлорсиланом (Cl-ПТС) и тетрахлоридом кремния.
Представленные ниже примеры, где указаны достигаемая селективность и выход 3-хлорпропилтрихлорсилана, однозначно подтверждают преимущества предлагаемого в изобретении способа.
Пример 1 (сравнительный пример)
В обогреваемый трубчатый реактор длиной 40 см и объемом 150 мл, заполненный примерно 100 г покрытого платиной гранулированного активированного угля (1 мас.% платины), сначала добавляют для увлажнения катализатора 1 л 3-хлорпропилтрихлорсилана. Затем при температуре около 90°С и давлении 2 бара каждый час добавляют 200 мл смеси из трихлорсилана и аллилхлорида (молярное соотношение 1,43:1). По истечении 5 ч работы в таком режиме на выходе реактора отбирают пробу, охлаждают и анализируют. Ниже представлен состав полученного продукта
6,75 мас.% трихлорсилана (ТХС)
0,00 мас.% аллилхлорида (АХ)
19,31 мас.% тетрахлорида кремния (ТХК)
19,26 мас.% пропилтрихлорсилана (ПТС)
54,68 мас.% 3-хлорпропилтрихлорсилана (Cl-ПТС)
Определенный на основании этих данных показатель селективности реакции в пересчете на используемые количества веществ составляет 2,27:1. Это соответствует выходу 3-хлорпропилтрихлорсилана в пересчете на аллилхлорид 69,4%.
Пример 2
В рассматриваемом случае работают аналогично примеру 1 с тем, однако, отличием, что молярное соотношение между трихлорсиланом и аллилхлоридом составляет 2,8:1. Согласно анализу получают продукт следующею состава:
43,22 мас.% трихлорсилана (ТХС)
0,00 мас.% аллилхлорида (АХ)
9,69 мас.% тетрахлорида кремния (ТХК)
10,14 мас.% пропилтрихлорсилана (ГПС)
39,96 мас.% 3-хлорпропилтрихлорсилана (Cl-ПТС)
Определенный на основании этих данных показатель селективности реакции и пересчете на используемые количества веществ составляет 3,06:1. Это соответствует выходу 3-хлорпропилтрихлорсилана в пересчете па аллилхлорид 75,4%.
Пример 3
В рассматриваемом случае работают аналогично примеру 1 с тем, однако, отличием, что большую часть поступающей па выходе реактора продуктовой смеси перекачивают насосом обратно в головную часть реактора. При этом соотношение между объемом рециркулируемой смеси и объемом эдуктов устанавливается равным 13:1. В результате устанавливающегося баланса массопотоков молярное соотношение между трихлорсиланом и аллилхлоридом в головной части реактора составляет 3:1. При такой технологии пробу смеси продуктов отбирают и анализируют только по истечении 97 ч. Ниже представлен состав полученного продукта
7,82 мас.% трихлорсилана (ТХС)
0,19 мас.% аллилхлорида (ЛХ)
15,67 мас.% тетрахлорида кремния (ТХК)
16,39 мас.% пропилтрихлорсилана (IITC)
59,13 мас.% 3-хлорпропилтрихлорсилана (Cl-ПТС)
Определенный на основании этих данных показатель селективности реакции в пересчете на используемые количества веществ составляет 3,02:1. Это соответствует выходу 3-хлорпропилтрихлорсилана в пересчете на аллилхлорид 75,1%.
Пример 4
В рассматриваемом случае работают аналогично примеру 3 с тем, однако, отличием, что молярное соотношение эдуктов трихлорсилана и аллилхлорида составляет 2,8:1. В результате устанавливающегося баланса массопотоков молярное соотношение между трихлорсиланом и аллилхлоридом в головной части реактора составляет 14:1. Ниже представлен состав полученного продукта
42,41 мас.% трихлорсилана (ТХС)
0,68 мас.% аллилхлорида (АХ)
7,80 мас.% тетрахлорида кремния (ТХК)
7,52 мас.% пропилтрихлорсилана (ПТС)
41,35 мас.% 3-хлорпропилтрихлорсилана (Cl-ПТС)
Определенный на основании этих данных показатель селективности реакции в пересчете на используемые количества веществ составляет 4,25:1. Это соответствует выходу 3-хлорпропилтрихлорсилана в пересчете на аллилхлорид 81,0%.
Пример 5
В рассматриваемом случае работают аналогично примеру 3 с тем, однако, отличием, что молярное соотношение эдуктов трихлорсилана и аллилхлорида составляет 2,0:1. Кроме того, соотношение между объемом рециркулируемой смеси и объемом эдуктов составляет 30:1. В результате устанавливающегося баланса массопотоков молярное соотношение между трихлорсиланом и аллилхлоридом в головной части реактора составляет 25:1. Ниже представлен состав полученного продукта
30,71 мас.% трихлорсилана (ТХС)
0,78 мас.% аллилхлорида (АХ)
7,51 мас.% тетрахлорида кремния (ТХК)
8,05 мас.% пропилтрихлорсилана (ПТС)
52,96 мас.% 3-хлорпропилтрихлорсилана (Cl-ПТС)
Определенный на основании этих данных показатель селективности реакции в пересчете на используемые количества веществ составляет 5,65:1. Это соответствует выходу 3-хлорпропилтрихлорсилана в пересчете на аллилхлорид 85%.
Пример 6
В рассматриваемом случае работают аналогично примеру 3 с тем, однако, отличием, что половину общего добавляемого количества аллилхлорида дополнительно подают в реактор на высоте в центре последнего. Другую же половину этого количества аналогично примеру 3 добавляют в головную часть реактора совместно с ТХС. В результате образуется соответственно молярный избыток ТХС по отношению к катализатору, составляющий приблизительно 14:1. Ниже представлен состав полученного продукта
33,69 мас.% трихлорсилана (ТХС)
0,68 мас.% аллилхлорида (ЛХ)
10,36 мас.% тетрахлорида кремния (ТХК)
10,47 мас.% пропилтрихлорсилана (ПТС)
44,80 мас.% 3-хлорпропилтрихлорсилана (Cl-ПТС)
Определенный на основании этих данных показатель селективности реакции в пересчете на используемые количества веществ составляет 3,5:1. Это соответствует выходу 3-хлорпропилтрихлорсилана в пересчете на аллилхлорид 78%.
Пример 7
В рассматриваемом примере работают аналогично примеру 2, но с двумя отличиями, а именно: реакцию осуществляют в двух соединенных последовательно реакторах объемом 1,7 л каждый, а смесь добавляют в количестве 250 мл. В результате молярный избыток ТХС на входе первого реактора составляет приблизительно 2,8:1. Ниже представлен состав полученного продукта
46,56 мас.% трихлорсилана (ТХС)
0,00 мас.% аллилхлорида (АХ)
8,92 мас.% тетрахлорида кремния (ТХК)
9,34 мас.% пропилтрихлорсилана (ПТС)
35,18 мас.% 3-хлорпропилтрихлорсилана (Cl-ПТС)
Определенный на основании этих данных показатель селективности реакции в пересчете па используемые количества веществ составляет 3,1:1. Это соответствует выходу 3-хлорпропилтрихлорсилана в пересчете на аллилхлорид 76%.
Пример 8
В рассматриваемом случае работают аналогично примеру 7 с тем, однако, отличием, что половину общего добавляемого количества аллилхлорида подают на входе второго реактора, тогда как другую половину этого количества аналогично примеру 7 вводят совместно с ТХС в первый реактор. В результате на входе первого реактора образуется молярный избыток ТХС, составляющий приблизительно 5,6:1, а на входе второго реактора это соотношение составляет приблизительно 4,4:1. Ниже представлен состав полученного продукта
47,55 мас.% трихлорсилана (ТХС)
0,00 мас.% аллилхлорида (АХ)
7,59 мас.% тетрахлорида кремния (ТХК)
8,03 мас.% пропилтрихлорсилана (ПТС)
36,83 мас.% 3-хлорпропилтрихлорсилана (Cl-ПТС)
Определенный на основании этих данных показатель селективности реакции в пересчете на используемые количества веществ составляет 3,6:1. Это соответствует выходу 3-хлорпропилтрихлорсилана в пересчете на аллилхлорид 78%.
Пример 9
В рассматриваемом случае работают аналогично примеру 8 с тем, однако, отличием, что реакцию осуществляют в трех соединенных последовательно реакторах объемом 1,7 л каждый. По одной трети общего добавляемого количества аллилхлорида подают соответственно во второй и третий реакторы, а остальную треть совместно с ТХС вводят в первый реактор. В результате на входе первого реактора образуется молярный избыток ТХС, составляющий приблизительно 8,4:1, тогда как на входе второго и третьего реакторов это соотношение составляет приблизительно 7,3:1 и приблизительно 6,1:1 соответственно. Ниже представлен состав полученного продукта
48,14 мас.% трихлорсилана (ТХС)
0,00 мас.% аллилхлорида (АХ)
6,89 мас.% тетрахлорида кремния (ТХК)
7,26 мас.% пропилтрихлорсилана (ПТС)
37,71 мас.% 3-хлорпропилтрихлорсилана (Cl-ПТС)
Определенный па основании этих данных показатель селективности реакции в пересчете па используемые количества веществ составляет 4,0:1. Это соответствует выходу 3-хлорпропилтрихлорсилана в пересчете на аллилхлорид 80%.
Пример 10
В рассматриваемом случае работают аналогично примеру 9, но с двумя отличиями: во-первых, используют реакторы объемом 0,8 л каждый, а во-вторых, молярное соотношение между трихлорсиланом и аллилхлоридом составляет 3,4:1. Большую часть поступающего на выходе третьего реактора смеси продуктов перекачивают насосом на вход первого реактора, при этом соотношение между объемом рециркулируемой смеси и объемом эдуктов устанавливается равным 10:1. В результате устанавливающегося баланса массопотоков на входе первого реактора образуется молярный избыток ТХС, составляющий приблизительно 57:1, а на входе второго и третьего реакторов это соотношение составляет приблизительно 55:1 и приблизительно 54:1 соответственно. Ниже представлен состав полученного продукта
57,55 мас.% трихлорсилана (ТХС)
0,16 мас.% аллилхлорида (АХ)
3,77 мас.% тетрахлорида кремния (ТХК)
3,94 мас.% пропилтрихлорсилана (ПТС)
34,58 мас.% 3-хлорпропилтрихлорсилана (Cl-ПТС)
Определенный на основании этих данных показатель селективности реакции в пересчете на используемые количества веществ составляет 5,7:1. Это соответствует выходу 3-хлорпропилтрихлорсилана в пересчете на аллилхлорид 85%.
Пример 11
В рассматриваемом случае работают аналогично примеру 7, но с двумя отличиями, а именно: молярное соотношение между трихлорсиланом и аллилхлоридом составляет 3,4:1, а большую часть поступающей на выходе второго реактора смеси продуктов перекачивают насосом на вход первого реактора. При этом соотношение между объемом рециркулируемой смеси и объемом эдуктов устанавливается равным 10:1. В результате устанавливающегося баланса массопотоков образующийся на входе первого реактора молярный избыток ТХС составляет приблизительно 23:1. Ниже представлен состав полученного продукта
56,79 мас.% трихлорсилана (ТХС)
0,03 мас.% аллилхлорида (АХ)
4,42 мас.% тетрахлорида кремния (ТХК)
4,62 мас.% пропилтрихлорсилана (ПТС)
34,14 мас.% 3-хлорпропилтрихлорсилана (Cl-ПТС)
Определенный на основании этих данных показатель селективности реакции в пересчете на используемые количества веществ составляет 5,1:1. Это соответствует выходу 3-хлорпропилтрихлорсилана в пересчете на аллилхлорид 84%.
Пример 12
В рассматриваемом случае работают аналогично примеру 4 с тем, однако, отличием, что используют реактор объемом 4 м3. Молярное соотношение между трихлорсиланом и аллилхлоридом составляет 1,8:1 и добавляют 1180 л смеси. Соотношение между объемом рециркулируемой смеси и объемом эдуктов устанавливается при этом равным 5,5:1. В результате устанавливающегося баланса массопотоков образующейся на входе реактора молярный избыток ТХС составляет приблизительно 4,5:1. Ниже представлен состав полученного продукта
26,15 мас.% трихлорсилана (ТХС)
0,11 мас.% аллилхлорида (АХ)
11,13 мас.% тетрахлорида кремния (ТХК)
11,63 мас.% пропилтрихлорсилана (ПТС)
50,98 мас.% 3-хлорпропилтрихлорсилана (Cl-ПТС)
Определенный на основании этих данных показатель селективности реакции в пересчете на используемые количества веществ составляет 3,5:1. Это соответствует выходу 3-хлорпропилтрихлорсилана в пересчете на аллилхлорид 78%.
Пример 13
В рассматриваемом случае работают аналогично примеру 8, но с двумя отличиями, а именно: молярное соотношение между трихлорсиланом и аллилхлоридом составляет 2,0:1, а большую часть поступающей на выходе второго реактора смеси продуктов перекачивают насосом на вход первого реактора. При этом соотношение между объемом рециркулируемой смеси и объемом эдуктов устанавливается равным 11,5:1. В результате устанавливающегося баланса массопотоков образующийся на входе первого реактора молярный избыток ТХС составляет приблизительно 21:1, а на входе второго реактора приблизительно 20:1. Ниже представлен состав полученного продукта
33,27 мас.% трихлорсилана (ТХС)
0,09 мас.% аллилхлорида (АХ)
7,30 мас.% тетрахлорида кремния (ТХК)
7,62 мас.% пропилтрихлорсилана (ПТС)
51,72 мас.% 3-хлорпропилтрихлорсилана (Cl-ПТС)
Определенный на основании этих данных показатель селективности реакции в пересчете на используемые количества веществ составляет 4,8:1. Это соответствует выходу 3-хлорпропилтрихлорсилана в пересчете на аллилхлорид 83%.
Claims (10)
1. Способ получения функционализованного в положении 3 пропилсиланов, осуществляемый по реакции присоединения аллильных соединений общей формулы I
Н2С=СН-СН2Х (I)
где Х может представлять собой Cl, Br, I, F, CN, SCN, SH, SR, ОН, NRR1 и OR, a RR1 оба независимо друг от друга обозначают (С1-C6)алкил или (С3-С7)алкил,
к силанам формулы II
R2R3R4SiH (II)
где R2, R3 и R4 каждый независимо друг от друга может обозначать водород, галоген, (С1-С6)алкил, (С1-С6)галоалкил, (С3-С6)аллил, (С1-С4)алкоксигруппу, фенил, арил или аралкил,
при температурах в интервале от 0 до 200°С и давлении в пределах от 800 мбар до 25 бар и в присутствии платинового катализатора, отличающийся тем, что применяемый силан формулы II подвергают взаимодействию в 3-100-кратном молярном избытке по отношению к алильному соединению формулы I в присутствии катализатора.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве силана формулы II применяют трихлорсилан, метилгидродихлорсилан, этилгидродихлорсилан, пропилгидродихлорсилан или диметилгидрохлорсилан.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что реакцию присоединения осуществляют в реакторе с работающей в периодическом режиме мешалкой.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что реакцию присоединения осуществляют в работающем в непрерывном режиме, заполненном катализатором трубчатом реакторе.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что избыток компонента формулы II по отношению к катализатору обеспечивают непосредственно смешением компонентов формул I и II.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что избыток компонента формулы II по отношению к катализатору обеспечивают за счет возврата большей части выходящей смеси продуктов в головную часть работающего в непрерывном режиме трубчатого реактора.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что избыток компонента формулы II по отношению к катализатору обеспечивают благодаря использованию каскада из но меньшей мере двух трубчатых реакторов, при этом компонент формулы I добавляют в соответствующих количествах на входе каждого последующего реактора, в котором указанный компонент практически полностью расходуется.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют один единственный трубчатый реактор, при этом образующийся по мере расхода недостаток компонента формулы I компенсируют его дозированным добавлением по вплоть до девяти трубопроводам, предусмотренным сбоку реактора.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что катализатор применяют в концентрации от 0,1 до 10000 част./млн в пересчете на аллильное соединение.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что реакцию осуществляют при давлении в пределах от 800 мбар до 10 бар.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10104966A DE10104966A1 (de) | 2001-02-03 | 2001-02-03 | Verfahren zur Herstellung von in 3-Stellung funktionalisierten Propylsilanen |
| DE10104966.8 | 2001-02-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002102763A RU2002102763A (ru) | 2003-12-20 |
| RU2275375C2 true RU2275375C2 (ru) | 2006-04-27 |
Family
ID=7672785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002102763/04A RU2275375C2 (ru) | 2001-02-03 | 2002-02-04 | Способ получения функционализированного в положении 3 пропилсилана |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6472549B1 (ru) |
| EP (1) | EP1229039B1 (ru) |
| JP (1) | JP4338348B2 (ru) |
| KR (1) | KR100795317B1 (ru) |
| CN (1) | CN1217949C (ru) |
| AT (1) | ATE257158T1 (ru) |
| BR (1) | BR0200278A (ru) |
| CZ (1) | CZ2002388A3 (ru) |
| DE (2) | DE10104966A1 (ru) |
| ES (1) | ES2213712T3 (ru) |
| HU (1) | HUP0200377A3 (ru) |
| IL (2) | IL147949A (ru) |
| MX (1) | MXPA02001186A (ru) |
| MY (1) | MY120872A (ru) |
| PL (1) | PL203230B1 (ru) |
| RU (1) | RU2275375C2 (ru) |
| UA (1) | UA76698C2 (ru) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020008011A1 (en) * | 2000-03-28 | 2002-01-24 | Raymund Sonnenschein | Method for the preparation of propylsilanes functionalized in the 3 position |
| DE10153795A1 (de) * | 2001-10-31 | 2003-05-22 | Degussa | Verfahren zur Herstellung von in 3-Stellung funktionalisierten Propylsilanen |
| US20040092759A1 (en) * | 2002-11-12 | 2004-05-13 | Westmeyer Mark D. | Process for making haloalkylalkoxysilanes |
| CN100378111C (zh) * | 2005-07-01 | 2008-04-02 | 中国科学院上海有机化学研究所 | 含碳氧醚键有机硅化合物、合成方法及其应用 |
| JP5530429B2 (ja) * | 2008-07-01 | 2014-06-25 | モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド | 気体状の不飽和炭化水素のハイドロシリレーションプロセス |
| DE102010001531A1 (de) | 2010-02-03 | 2011-08-04 | Evonik Goldschmidt GmbH, 45127 | Neuartige organomodifizierte Siloxane mit primären Aminofunktionen, neuartige organomodifizierte Siloxane mit quaternären Ammoniumfunktionen und das Verfahren zu deren Herstellung |
| CN105541895B (zh) * | 2015-12-25 | 2017-12-29 | 淄博市临淄齐泉工贸有限公司 | 一种γ‑氯丙基三氯硅烷的生产方法 |
| CN105837612B (zh) * | 2016-01-27 | 2019-06-11 | 浙江新安化工集团股份有限公司 | 一种γ-氯丙基三氯硅烷的生产方法及生产系统 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2637738A (en) | 1949-09-17 | 1953-05-05 | Union Carbide & Carbon Corp | Reaction of silanes with aliphatic unsaturated compounds |
| GB923710A (en) | 1960-11-07 | 1963-04-18 | Ici Ltd | Production of organosilicon compounds |
| DE1165028B (de) | 1962-11-14 | 1964-03-12 | Goldschmidt Ag Th | Verfahren zur Herstellung von siliciumhaltigen Kohlenwasserstoffen durch Addition von Hydrogensilanen an ungesaettigte Kohlenwasserstoffe |
| DE2851456C2 (de) | 1978-11-28 | 1982-09-23 | Wacker-Chemie GmbH, 8000 München | Verfahren zur Herstellung von Organosiliciumverbindungen |
| JPS55145693A (en) * | 1979-05-02 | 1980-11-13 | Chisso Corp | Preparation of 3-chloropropyltrichlorosilane |
| DE3000768A1 (de) | 1980-01-10 | 1981-07-16 | Wacker-Chemie GmbH, 8000 München | Verfahren zum anlagern von si-gebundenem wasserstoff an aliphatische mehrfachbindung |
| US4292433A (en) * | 1980-10-31 | 1981-09-29 | Chisso Corporation | Method for producing 3-chloropropyltrichlorosilane |
| DE3404703A1 (de) * | 1984-02-10 | 1985-09-05 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur herstellung von 3-chlorpropyltrichlorsilan |
| DE4119994A1 (de) * | 1991-06-18 | 1992-12-24 | Huels Chemische Werke Ag | Verfahren zur herstellung von 3-chlorpropylsilanen |
| 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 |
-
2000
- 2000-01-31 IL IL14794900A patent/IL147949A/en not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-02-03 DE DE10104966A patent/DE10104966A1/de not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-01-11 DE DE50200179T patent/DE50200179D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-11 AT AT02000682T patent/ATE257158T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-01-11 ES ES02000682T patent/ES2213712T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-11 EP EP02000682A patent/EP1229039B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-30 MY MYPI20020330A patent/MY120872A/en unknown
- 2002-01-31 JP JP2002024159A patent/JP4338348B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-31 IL IL14794902A patent/IL147949A0/xx unknown
- 2002-01-31 CZ CZ2002388A patent/CZ2002388A3/cs unknown
- 2002-02-01 HU HU0200377A patent/HUP0200377A3/hu not_active Application Discontinuation
- 2002-02-01 BR BR0200278-7A patent/BR0200278A/pt not_active Application Discontinuation
- 2002-02-01 CN CN021032548A patent/CN1217949C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-01 KR KR1020020005897A patent/KR100795317B1/ko active IP Right Grant
- 2002-02-01 US US10/060,287 patent/US6472549B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-01 PL PL351985A patent/PL203230B1/pl unknown
- 2002-02-01 MX MXPA02001186A patent/MXPA02001186A/es active IP Right Grant
- 2002-02-01 UA UA2002020850A patent/UA76698C2/uk unknown
- 2002-02-04 RU RU2002102763/04A patent/RU2275375C2/ru active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MXPA02001186A (es) | 2004-05-27 |
| IL147949A (en) | 2004-12-15 |
| IL147949A0 (en) | 2002-08-14 |
| CZ2002388A3 (cs) | 2002-09-11 |
| ES2213712T3 (es) | 2004-09-01 |
| MY120872A (en) | 2005-11-30 |
| EP1229039A1 (de) | 2002-08-07 |
| UA76698C2 (en) | 2006-09-15 |
| JP2002302495A (ja) | 2002-10-18 |
| EP1229039B1 (de) | 2004-01-02 |
| CN1369497A (zh) | 2002-09-18 |
| DE10104966A1 (de) | 2002-08-08 |
| JP4338348B2 (ja) | 2009-10-07 |
| DE50200179D1 (de) | 2004-02-05 |
| US6472549B1 (en) | 2002-10-29 |
| PL203230B1 (pl) | 2009-09-30 |
| HU0200377D0 (en) | 2002-03-28 |
| CN1217949C (zh) | 2005-09-07 |
| KR100795317B1 (ko) | 2008-01-21 |
| HUP0200377A3 (en) | 2003-07-28 |
| HUP0200377A2 (hu) | 2003-01-28 |
| BR0200278A (pt) | 2003-04-29 |
| ATE257158T1 (de) | 2004-01-15 |
| KR20020064867A (ko) | 2002-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6291622B1 (en) | Process and apparatus for continuous hydrosilylation | |
| JP6336111B2 (ja) | 純粋なトリシリルアミンを製造する方法 | |
| RU2275375C2 (ru) | Способ получения функционализированного в положении 3 пропилсилана | |
| US5616762A (en) | Process for the preparation of 3-halo-and pseudohalo-alkylsilane esters | |
| JPH0639478B2 (ja) | アルコキシ−オキシイミノシランの製造法 | |
| JPH0832711B2 (ja) | ジシリル化合物及びその製造方法 | |
| RU2387659C2 (ru) | Способ получения меркаптоорганил(алкоксисиланов) | |
| KR100818835B1 (ko) | 2급 아미노이소부틸알콕시실란의 제조 방법 | |
| US6153782A (en) | Method of producing propylsilanes | |
| KR20110107349A (ko) | 오가노할로하이드로실란의 제조 공정 | |
| US5258535A (en) | Method for the chlorination of a silicon compound | |
| CA2113768C (en) | Preparation of trialkylsilyl nitrile | |
| RU2002102763A (ru) | Способ получения функционализированного в положении 3 пропилсилана | |
| US20020008011A1 (en) | Method for the preparation of propylsilanes functionalized in the 3 position | |
| CA1129432A (en) | Exchange reaction preparation of hydrosilanes | |
| EP0031436B1 (de) | Verfahren zur Spaltung von Siloxanen | |
| JP2003183289A (ja) | 改善されたオルガノシラン製造方法 | |
| JPH05202074A (ja) | 接触アルキル化方法 | |
| JP2003137892A (ja) | ３位で官能化されたオルガノシランの製造方法 | |
| JPS606358B2 (ja) | アルケニルハロシランの製造方法 | |
| JP2001081094A (ja) | メチルクロロシランを直接合成するための連続法 | |
| EP2658861B1 (en) | New (triorganosilyl)alkynes and their derivatives and a new catalytic method for obtaining new and conventional substituted (triorganosilyl)alkynes and their derivatives | |
| JP3856050B2 (ja) | ３−クロロプロピルシラン類の製造方法 | |
| JPS6172792A (ja) | 環状有機シロキサン及び低量重合体有機シロキサンの製造法 | |
| JP2003277389A (ja) | フェニルシランの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20100901 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |