Электрохимический способ получения тетраэтоксисилана

 

Союз Соеетсхих

Социалистическими

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЯТИДЬСТВУ (ii 642313 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (51) M. Кл

2 (22) ЗаявлЕио08.12.76 (21) 2480211/28 04

С 07 F 7/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР ло делам изобретении н открытий

Опубликовано 15.01.793юллетень № 2

Дата опубликования описания 18.01.79 (5.э) УДК $47. 245..07 (088.8) А. В, Бухтиаров, М. Н. Луканин, А. П. Томилов и Ь Ф. Миронов (72) Авторы изобретения

{71) Заявитель

{54) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

ТЕТРАЭТОКСИС ИЛАНА

Изобретение относится к области электрохимического получения кремнийорганических соединений, в частности, к упрошению способа получения тетраэтоксисилвна. Тетраэтоксисилан представляет интерес как полупродукт в производстве ценных кремнийорганических продуктов, например термостойких и электроизоляционных лаков, этилсиликоновых жидкостей, а также может применяться и самостоятельно.

Известны способы химического получения тетраэтоксисилана путем взаимодействия четыреххлористого кремния с этиловым спиртом в среде органического растворителя при нагревании. Выход целевого продукта достигает 90% (lj.

Однако эти способы не лишены сушественных недостатков, основными из которых являются: использование в качест ве сырья четыреххлорнстого кремниядовольно труднодоступного и дорогого продукта, высокие температуры процесса о (выше 100 С), большие объемы кислых стоков, утилизация которых затруднительна.

Наиболее близким к изобретению ио технической сушности является способ электрохимического получения тетраэток5 сисилана путем электролиза ферросилиция в среде абсолютного этилового спир» та в присутствии хлорида тетрвметилвммония в качестве электропроводной доо бавки ири 20-80 С. Плотность тока !

О 2

0,007-О,2 А/см, выход по току 3,4% (г).

Однако данный способ не позволяет получать достаточно высокие выходы целевого продукта, имеет и другие сушест»

1S венные недоствтки: твк, в частности, использование дорогостояшей добавкихлорида тетраметиламмония, наличие побочных процессов, цонижвюших выход, квк, например, гидролиз.

Белью. изобретения является повышение выхода целевого продукта.

Указанная цель достигается тем, что электролиз ферросилиция проводят в сре642313

Составитель В. Полетаев

Редактор Т. Йевятко Техред М. Борисова Корректор С, Шекмар

Заказ 7690/24 Тираж 51 2 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., а. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4 пе абсолют i ro этилового спирта B BpH сутствпи азотсодержашей электропровол.ной добавки, а именно, смеси мочевины и ее гидроалорида при их мольном соотношении 1:1 - О,l:1 или смеси трнэтиламина и его гндрохлорида прн нх. мольном соотношении 1:1 - 0,1;1 соответственно и процесс проводят при плотности тока 0,2-0,3 А/см при повышен

2 иой температуре, например 50 70 С; выход по току равен 60»70%.

Отличительным признаком данного способа является испОпьзОвание В качест» ве аэотсодержашей алектропроводной добавки смеси мочэвины и ье гидрохлори15 да при мольном соотношении 1:1 О,l:1 нлн смеси трнэтипамнна н его гидроклорнда прн ик мольном соотношении

1:1 - 0,1:1 и проведение процесса при плотности токе 0,2-0,3 А/см .

Электрохимическое получение теч раэтокснснпана осуществляют в бездиафрагменном алектролизере, имеющем рубашку охлаждения, в качестве анода ис25 пользуют ферросилиций в виде пластины или гранул разе чного гранулометричеокого состава, в качестве катода - графит, сталь или другой материал, устойчивый при катодной поляризации. Расстояние между электродами 8-10 мм.

Пример 1. Эпектролиз ферросилиция проводят в течение 3 ч при плот» . ности тока 0,2 А/см, температуре

50-60 С, напряжении 30-35 В с перемешиванием раствора электролита и его

35 охлаждением для поддержания необходимой температуры. Используют раствор. электролита следующего состава; солянокислая мочевина 2,41 г, мочевина

1,5 г (1:1 мол.) в 25 мл абсолютного

40 этилового спирта. По окончании процесса тетраэтоксисилан Отгоняют при

166 168 С. Получают 5,35 r (выход по току 70%) тетраэтоксисилана.

Пример 2. Аналогично примеру

1 алектролиз проводят при напряжении

35-45 В, температуре 50 60 С и перемешнвании раствора электролита. Состав раствора: солянокислая мочевина

1,2 г, мочевина - 0,075 г {1:0,1 мол.) в 25 мл абсолютного атилового спирта.

Получают 0,46 r (выход по току

60%) тетраэтоксисилана.

Пример 3. Злектропиэ проводят в течение 2,5 ч при плотности тока

0,29-0,21 А/см., напряжении 50-60 В, о температуре 50 70 С с перемешиванием раствора алектролита. Состав раствора: триэтиламин солянокислый 3,45 г, трпа» тиламин 2,5 г (1:1 мол.) в 25 мл абсолютного этилового спирта.

Получают 2,45 г (выход по току

65%) тетраатоксисипана.

Формула изобретения

1. Зпектрохимический способ получения тетраэтоксисилана электролиэом ферросилиция в среде абсолютного этилового спирта, в присутствии азотсодержашей электронроводной добавки при повышенной температуре, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с цепью повышения выхода целевого продукта, в качестве азотсо»держащей алектропроводной добавки используют смесь мочевины и ее гидрохлорида при их мольном соотношении 1: 10,1:1 или смесь триэтиламина и его гидрохлорида при их мольном соотношении

1:1 - 0,1:1 соответственно и процесс проводят при плотности тока 0,2-0,3А/ck

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юш и и с я тем что электропиз проводят при 50-70 С.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:

1. Андрианов К A. Методы элементоорганической химии. Иэд. "Наука М., 1968, с. 174-187.

2 Патент ФРГ И 2121732, кп. С 07 Р 7/04, 1972.