RU2320667C1 - Method for preparing 3-chloropropylsilane - Google Patents
Method for preparing 3-chloropropylsilane Download PDFInfo
- Publication number
- RU2320667C1 RU2320667C1 RU2007100609/04A RU2007100609A RU2320667C1 RU 2320667 C1 RU2320667 C1 RU 2320667C1 RU 2007100609/04 A RU2007100609/04 A RU 2007100609/04A RU 2007100609 A RU2007100609 A RU 2007100609A RU 2320667 C1 RU2320667 C1 RU 2320667C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- allyl chloride
- catalyst
- reaction mass
- hydridosilane
- synthesis
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- DTOOTUYZFDDTBD-UHFFFAOYSA-N 3-chloropropylsilane Chemical compound [SiH3]CCCCl DTOOTUYZFDDTBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 18
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- OSDWBNJEKMUWAV-UHFFFAOYSA-N Allyl chloride Chemical compound ClCC=C OSDWBNJEKMUWAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 5
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 8
- -1 silane hydride Chemical class 0.000 abstract description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 3
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 238000006459 hydrosilylation reaction Methods 0.000 description 5
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 4
- 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 3
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UIDUKLCLJMXFEO-UHFFFAOYSA-N propylsilane Chemical class CCC[SiH3] UIDUKLCLJMXFEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N Propene Chemical compound CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001343 alkyl silanes Chemical class 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 2
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical compound Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 1
- CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L platinum dichloride Chemical compound Cl[Pt]Cl CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- OOXSLJBUMMHDKW-UHFFFAOYSA-N trichloro(3-chloropropyl)silane Chemical compound ClCCC[Si](Cl)(Cl)Cl OOXSLJBUMMHDKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области синтеза силановых мономеров, в частности к синтезу замещенных в положении 3 (-γ) пропилсиланов.The invention relates to the field of synthesis of silane monomers, in particular to the synthesis of substituted at position 3 (-γ) propylsilanes.
Известно, что из гидридсиланов взаимодействием, например, с аллилхлоридом в присутствии платинового катализатора по реакции гидросилилирования можно получать 3-хлорпропилсиланы:It is known that from hydridosilanes by the interaction, for example, with allyl chloride in the presence of a platinum catalyst, 3-chloropropylsilanes can be obtained by hydrosilylation reaction:
Известно также, что при взаимодействии аллилхлорида с гидридсиланом с получением 3-хлорпропилсилана часть используемого аллилхлорида вступает с гидридсиланом в побочную реакцию с образованием пропилсилана и хлорсилана:It is also known that in the interaction of allyl chloride with hydridosilane to produce 3-chloropropylsilane, part of the used allyl chloride reacts with hydridosilane with the formation of propylsilane and chlorosilane:
Исходя из этих особенностей протекания реакции взаимодействия между гидридсиланом и аллилхлоридом обычно выход целевого продукта бывает невысоким.Based on these features of the reaction between hydridosilane and allyl chloride, the yield of the target product is usually low.
Так, например, известен способ получения органосиланов взаимодействием гидридов кремния с ненасыщенными соединениями в присутствии платиновых катализаторов, например, платинохлористоводородной кислоты («I.Awer. Chem.Soc», 82, №14, 3601-3604), выход 3-хлорпропилтрихлорсилана (3-ХПТХС) - 66%.For example, there is a known method of producing organosilanes by the interaction of silicon hydrides with unsaturated compounds in the presence of platinum catalysts, for example, platinum chloride, hydrochloric acid (I.Awer. Chem.Soc, 82, No. 14, 3601-3604), yield of 3-chloropropyl trichlorosilane (3 -HPTHS) - 66%.
Известен способ получения алкилсиланов реакцией гидросилилирования олефинов, заключающийся в том, что гидридсилан и олефин кипятят 16 часов в присутствии платинового катализатора при 120°С. Недостатком способа является длительное время проведения процесса и низкий выход целевого продукта (50-55%) (DE №2302231, 1973).A known method of producing alkylsilanes by the hydrosilylation of olefins, which consists in the fact that hydridosilane and olefin are boiled for 16 hours in the presence of a platinum catalyst at 120 ° C. The disadvantage of this method is the long time of the process and the low yield of the target product (50-55%) (DE No. 2302231, 1973).
Известен способ получения алкилсиланов взаимодействием гидридсилана и олефина в присутствии платинового катализатора, нанесенного на подложку. Способ заключается в том, что гидридсилан и олефин нагревают до кипения, конденсируют, в конденсат вводят катализатор и продолжают кипячение реакционной смеси в течение 27 ч при 85°С. Недостатком способа является также длительное время проведения процесса и невысокий выход целевого продукта (64-66%) (US №4224233, 1990).A known method of producing alkylsilanes by the interaction of hydridosilane and an olefin in the presence of a platinum catalyst deposited on a substrate. The method consists in heating hydridosilane and an olefin to a boil, condensing, introducing a catalyst into the condensate, and continuing to boil the reaction mixture for 27 hours at 85 ° C. The disadvantage of this method is the long time of the process and the low yield of the target product (64-66%) (US No. 4224233, 1990).
Наиболее близким аналогом по достигаемому результату и технической сущности является способ получения функционализированного в положении 3 пропилсилана, осуществляемый реакцией присоединения аллильных соединений с гидридсиланами при температурах в интервале от 0 до 200°С, давлении от 800 мбар до 25 бар в присутствии платинового катализатора, в котором исходный гидридсилан берут в 3-100-кратном молярном избытке по отношению к аллильному соединению (RU №2275375, кл. С07F 7/14, 27.04.2006)The closest analogue to the achieved result and technical essence is the method for producing propylsilane functionalized in position 3, carried out by the reaction of addition of allyl compounds with hydridosilanes at temperatures in the range from 0 to 200 ° C, pressure from 800 mbar to 25 bar in the presence of a platinum catalyst, in which the starting hydridosilane is taken in a 3-100-fold molar excess with respect to the allyl compound (RU No. 2275375, class C07F 7/14, 04/27/2006)
Недостатками данного способа являются использование большого количества дорогостоящего платинового катализатора, большой избыток исходного гидридсилана, образование достаточно больших количеств побочных продуктов (пропена и тетрахлорида кремния).The disadvantages of this method are the use of a large amount of expensive platinum catalyst, a large excess of the starting hydride silane, the formation of a sufficiently large amount of by-products (propene and silicon tetrachloride).
Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа, который позволит снизить до минимума расход катализатора, уменьшить образование побочных продуктов и повысить эффективность технологического процесса.The objective of the invention is to develop a method that will minimize catalyst consumption, reduce the formation of by-products and increase the efficiency of the process.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения 3-хлорпропилсилана взаимодействием гидридсилана (ТХС) с аллилхлоридом (ХА) в присутствии платинового катализатора, согласно изобретению первоначально в реактор загружают катализатор и 10-30 мас.% реакционной массы от предыдущей операции или кубовые остатки после выделения целевого продукта от предыдущей операции, затем смесь нагревают до температуры не менее 65°С и дозируют гидридсилан и хлористый аллил, поддерживая в реакционной массе мольное соотношение реагентов гидридсилан:хлористый аллил в пределах (1,0-1,2):1. Причем, процесс ведут преимущественно при 65-85°С, а мольное соотношение ХА: катализатор составляет не менее 1:10-7 The problem is solved in that in the method for producing 3-chloropropylsilane by the interaction of hydridosilane (TCS) with allyl chloride (XA) in the presence of a platinum catalyst, according to the invention, the catalyst is initially loaded into the reactor and 10-30 wt.% Of the reaction mass from the previous operation or bottoms after isolation of the target product from the previous operation, then the mixture is heated to a temperature of at least 65 ° C and hydridosilane and allyl chloride are dosed, maintaining the molar ratio of hydridosilane: chl reagents in the reaction mass Risto allyl within (1,0-1,2): 1. Moreover, the process is conducted mainly at 65-85 ° C, and the molar ratio XA: catalyst is at least 1:10 -7
Кубовый остаток после выделения готового продукта имеет преимущественно следующий состав, %: 3-ХПТХС (85-95), пропилтрихлосилан (ПТХС) (1-5), высококипящие продукты конденсации (2-10). Реакционная масса после гидросилилирования с предыдущей операции, преимущественно имеет следующий состав, %: ТХС (0,1-3), ХА - (0,1-2), четыреххлористый кремний (ЧХК) (10-16), ПТХС (2-5), 3-ХПТХС (70-80).The bottom residue after isolation of the finished product mainly has the following composition,%: 3-CPTHC (85-95), propyltrichlosilane (PTXC) (1-5), high-boiling condensation products (2-10). After hydrosilylation from the previous operation, the reaction mass mainly has the following composition,%: TCS (0.1-3), XA - (0.1-2), silicon tetrachloride (CCC) (10-16), PTHS (2-5 ), 3-CPTHC (70-80).
Загрузка кубового остатка после выделения готового продукта или реакционной массы с предыдущей операции гидросилилирования в количестве, меньшем чем 10%, недостаточна для создания оптимальных условий перемешивания в реакторе, а в количестве более 30% - экономически нецелесообразна.The loading of the bottom residue after separation of the finished product or reaction mass from the previous hydrosilylation operation in an amount less than 10% is insufficient to create optimal mixing conditions in the reactor, and in an amount of more than 30% it is not economically feasible.
Оптимальной температурой процесса является 65-85°С. При температуре ниже 65°С реакция взаимодействия ХА с ТХС (реакция гидросилилирования) не идет (не «зажигается»), требуется повышение температуры; а температуру выше 85°С поднимать экономически нецелесообразно, т.к. происходит дополнительный расход энергетики, а скорость реакции при этом не увеличивается.The optimum process temperature is 65-85 ° C. At a temperature below 65 ° C, the reaction of interaction of HA with TCS (hydrosilylation reaction) does not occur (does not “ignite”), an increase in temperature is required; and raising temperatures above 85 ° C is not economically feasible, because additional energy consumption occurs, and the reaction rate does not increase.
Проведение процесса в соответствии с предлагаемым изобретением позволяет снизить расход катализатора, т.к. требуется свежий катализатор в меньшем количестве, чем на первую операцию, кроме того, сокращается время нагрева реакционной массы до требуемой температуры (уменьшается индукционный период реакции) и время «зажигания» реакции на 4-8 часов, выход целевого продукта 3-ХПТХС в расчете на ХА повышается до 80-88%.The process in accordance with the invention allows to reduce the consumption of catalyst, because less fresh catalyst is required than for the first operation, in addition, the time of heating the reaction mixture to the required temperature is reduced (the induction period of the reaction is reduced) and the reaction “ignition” time is 4–8 hours, the yield of the target product 3-CPTHC based on CA increases to 80-88%.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1 (сравнительный). В колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и капельной воронкой помещают 0,25 молей хлористого аллила (ХА), 0,25 молей трихлорсилана (ТХС) и 10-5 моля катализатора -Н2PtCl6 (ПХВК), нагревают до (65-70)°С в течение 6 часов и начинают под слой реакционной массы по сифону прибавлять смесь ТХС:ХА в соотношении (1,0-1,25):1,0 с такой скоростью, чтобы температура в массе была (70-80)°С. Так из 2,565 молей ТХС и 2,3 молей ХА получают 3-ХПТХС с выходом 78%, побочно образуется 3,5% ПТХС, 14,5% ЧХК.Example 1 (comparative). 0.25 moles of allyl chloride (XA), 0.25 moles of trichlorosilane (TCS) and 10 -5 moles of the catalyst-Н 2 PtCl 6 (PCVC) are placed in a flask equipped with a stirrer, reflux condenser and dropping funnel, and heated to (65- 70) ° C for 6 hours and begin to add a mixture of TCS: HA in a ratio of (1.0-1.25): 1.0 at a rate such that the temperature in the mass is (70-80) under the siphon layer under the reaction mass layer ° C. So, from 2,565 moles of TCS and 2.3 moles of HA, 3-CPTHC is obtained with a yield of 78%, 3.5% of PTCS, 14.5% of CCC are by-produced.
Пример 2. В колбу загружают 52,7 г реакционной массы с предыдущего опыта, ПХВК - 10-6 молей, нагревают массу до (65-75)°С в течение 0,5-1,0 час и по сифону под слой жидкости подают смесь ТХС:ХА в соотношении (1,15-1,0):1,0 при t=(70-80)°С. Так из 2,645 молей ТХС и 2,3 молей ХА получают 3-ХПТХС с выходом 85,8%.Example 2. 52.7 g of reaction mass from a previous experiment was loaded into a flask, 10–6 moles of PCVC, the mass was heated to (65-75) ° C for 0.5-1.0 hours, and served by a siphon under a liquid layer a mixture of TCS: XA in the ratio (1.15-1.0): 1.0 at t = (70-80) ° C. Thus, from 2,645 moles of TCS and 2.3 moles of HA, 3-CPTHC is obtained with a yield of 85.8%.
Пример 3. В колбу загружают 52,7 г кубовых 3-ХПТХС после выделения целевого продукта (3-ХПТХС), 10-6 молей ПХВК и нагревают до (70-80)°С в течение 0,5-1,0 час, после чего подают смесь ТХС:ХА в соотношении 1,15:1 в количестве 2,599:2,26 молей. Получают 3-ХПТХС с выходом 87%.Example 3. 52.7 g of vat 3-CPTHS after the isolation of the desired product (3-CPTHS), 10 -6 moles of PCVC are loaded into the flask and heated to (70-80) ° C for 0.5-1.0 hours, then serves a mixture of TCS: HA in a ratio of 1.15: 1 in an amount of 2.599: 2.26 moles. Get 3-CPTHC with a yield of 87%.
Примеры 4-5. Процесс вели аналогично примеру 1, но с изменением количества загруженных компонентов.Examples 4-5. The process was carried out analogously to example 1, but with a change in the number of loaded components.
Примеры 6-8. Процесс вели аналогично примеру 3, но с изменением количества загруженных компонентов.Examples 6-8. The process was carried out analogously to example 3, but with a change in the number of loaded components.
Примеры 9-10. Процесс вели аналогично примеру 2, но с изменением количества загруженных компонентов.Examples 9-10. The process was carried out analogously to example 2, but with a change in the number of loaded components.
Данные по примерам 4-10 приведены в таблице.The data in examples 4-10 are shown in the table.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007100609/04A RU2320667C1 (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Method for preparing 3-chloropropylsilane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007100609/04A RU2320667C1 (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Method for preparing 3-chloropropylsilane |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2320667C1 true RU2320667C1 (en) | 2008-03-27 |
Family
ID=39366269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007100609/04A RU2320667C1 (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Method for preparing 3-chloropropylsilane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2320667C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4224233A (en) * | 1978-04-08 | 1980-09-23 | Dynamit Nobel Aktiengesellschaft | Process for the production of alkylsilanes |
| US6153782A (en) * | 1998-12-11 | 2000-11-28 | Degussa-Huls Ag | Method of producing propylsilanes |
| EP1316557A1 (en) * | 2001-10-31 | 2003-06-04 | Degussa AG | Process for the preparation of in 3-position functionalised propylsilanes |
| JP2003236387A (en) * | 2002-02-18 | 2003-08-26 | Daiso Co Ltd | Hydrosilylation catalyst, and method for producing alkylsilane compound by using the same |
| RU2275375C2 (en) * | 2001-02-03 | 2006-04-27 | Дегусса Аг | Method for preparing propylsilane functionalized at position 3 |
-
2007
- 2007-01-09 RU RU2007100609/04A patent/RU2320667C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4224233A (en) * | 1978-04-08 | 1980-09-23 | Dynamit Nobel Aktiengesellschaft | Process for the production of alkylsilanes |
| US6153782A (en) * | 1998-12-11 | 2000-11-28 | Degussa-Huls Ag | Method of producing propylsilanes |
| RU2275375C2 (en) * | 2001-02-03 | 2006-04-27 | Дегусса Аг | Method for preparing propylsilane functionalized at position 3 |
| EP1316557A1 (en) * | 2001-10-31 | 2003-06-04 | Degussa AG | Process for the preparation of in 3-position functionalised propylsilanes |
| JP2003236387A (en) * | 2002-02-18 | 2003-08-26 | Daiso Co Ltd | Hydrosilylation catalyst, and method for producing alkylsilane compound by using the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0232551A2 (en) | Novel process for promoting hydrosilation reactions using a second hydrosilane | |
| JPH07101962A (en) | Alkenylchlorosilane and its preparation | |
| CN106632447A (en) | Preparation method of dimethyl hydrogen chlorosilane | |
| US7235683B2 (en) | Organochlorosilane and dipodal silane compounds | |
| JP5664192B2 (en) | Method for producing organosilicon compound | |
| EP1754708B1 (en) | Preparation of 1-(alkoxysilyl) ethyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane | |
| RU2320667C1 (en) | Method for preparing 3-chloropropylsilane | |
| JP4821991B2 (en) | Method for producing 1- (alkoxysilyl) ethyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane | |
| JPS6327353B2 (en) | ||
| CN103930430B (en) | Prepare the method for two organic dihalide halosilanes | |
| US7084206B2 (en) | Process for preparing phenylorganosilicon intermediates | |
| EP1481980B1 (en) | Bis(trimethylsilyl)aminopropyl substituted chlorosilanes | |
| JP4852048B2 (en) | Continuous production method of amino group-containing silicon compound | |
| JP5664191B2 (en) | Method for producing organosilicon compound | |
| US20050113591A1 (en) | Process for preparing alkylchlorosilanes from the residues of direct synthesis of alkylchlorsilanes | |
| US8278472B2 (en) | Method of preparing allylchlorosilane derivative | |
| JP4278725B2 (en) | Process for producing α, ω-dihydrogenorganopentasiloxane | |
| US6878839B2 (en) | Method for preparing organofunctional silanes | |
| JP2012530753A (en) | Hydrosilylation process | |
| JPH06316583A (en) | Preparation of beta-cyanoalkylsilane catalyzed by ruthenium | |
| JP6580692B2 (en) | Method for making an organohalosilane | |
| JPS6256156B2 (en) | ||
| WO2008144987A1 (en) | Preparation of isocyanate-containing alkyl silane | |
| JPH04288087A (en) | Process for producing 4-ethoxyphenyl-3- arylpropyl(dimethyl)silane | |
| JP4470886B2 (en) | Method for producing cyclic organosilicon compound |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090110 |