Способ выделения триметилхлорсилана из азеотропной смеси с тетрахлорсиланом

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Isa> 709630 (6)) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 170677 (21) 2497509/23-04 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 150180. Бюллетень 892

Дата опубликования описания 1501.80 (51)М. Кл.2

С 07 F 7(20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 547. 245. ,07 (088. 8) (72) Авторы изобретения

О.B. Уткин и В.С. Колобков

Ярославский политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ TPHMETHJIXJIOPCHJIAHA

ИЗ АЗЕОТРОПНОЙ СМЕСИ С ТЕТРАХЛОРСИЛАНОМ

Изобретение относится к производству кремнийорганических мономеров, а именно к выделению триметилхлорсилана из смеси с тетрахлор. силаном.

Триметилхлорсилан используется в качестве мономера для получения различных кремнийорганических продуктов.

Известны способы выделения триметилхлорсилана из смеси с тетрахлорсиланом аэеотропной и экстрактивной ректификацией в присутствии разделяющих агентов. Общим недостатком их является сложность процессов и 15 загрязнение выделенных веществ разделяющими агентами (1).

Известны также способы выделения триметилхлорсилана иэ смеси с тетрахлорсиланом, заключающиеся в 20 ее полном или частичном гидролиэе водой или раствором едкого натра.

Недостатком указанных методов является сложность разделения полученной реакционной смеси (1).

Известны методы выделения триметилхлорсилана из смеси с тетрахлорсиланом, основанные на обработке ее,соединениями, образующими с тетрахлорсиланом твердые комплексы, с последующим разделением реакционной смеси декантацией или дистилляцией. Недостатком этих мето.дов является низкий выход триметилхлорсилана (1).

Наиболее блиэким по технической сущности к описываемому способу является способ выделения триметилхлорсилана из азеотропной смеси с тетрахлорсиланом путем обработки ее алифатическим спиртом С„-С4 с последующей десорбцией хлористого водорода и выделением триметилхлорсилана из реакционной смеси ректификацией (2) .

К недостаткам указанного способа следует отнести необходимость осуществления последовательно тре . операций этерификации, десорбции НС1 и ректификации, а также сравнительно низкий. выход целевого продукта (70-80%)

Целью изобретения является упрощение процесса и повышение выхода целевого продукта.

Укаэанная цель достигается за счет того, что выделение триметилхлорсилана из азеотропной смеси с тетрахлорсиланом осуществляют путем

709630 водом хлористого водорода отбирают дистиллят 35 r (триметилхлорсилан33,8 г — 96,57%; триметилэтоксисилан

4,0 г 2,92%, этанол 0,2 г — 0,5%) при температуре 57-58 С, из которого выделяют 33,8 r триметилхлорсилана, что составляет 97% от загруженного в куб с исходной смесью.

Пример 2. В куб этой же колонны загружают 100 г смеси состава аналогичного примеру 1. После включения обогрева куба и установления флегмового орошения в верхнюю часть колонны подают 113 г бутанола и в дистиллят отбирают 31,2 г чистого триметилхлорсилана с выходом 89 мас% от загруженного в куб с исходной смесью.

Пример 3. При условиях, аналогичных примерам 1 и 2, в верхнюю часть колонны подают 51,5 г метанола и в дистиллят отгоняют 43,5 r смеси, (триметилхлорсилан 30,2 r

69,43%; триметилметоксисилан 4,8 г

11,03%; метанол — 8,5 r — 19,5%) из которой выделяют 30,2 г триметилхлорсилана с выходом от загруженного в куб с исходной смесью 86 мас%, Предлагаемый способ позволяет увеличить выход триметилхлорсилана при выделении его из азеотропной смеси с тетрахлорсиланом при использовании метанола более чем в

2 раза, а при использовании алифатических спиртов С - С4 на 20-30%.

Процесс упрощается за счет одновременного протекания этерификации тетрахлорсилана, десорбции хлористого водорода и ректификации реакционной смеси. Упрощается технологическое оформление, поскольку основные стадии-этерификация,дегазация и ректификация реакционной смеси протекают одновременно в одном аппарате. Формула изобретения

Способ выделения триметилхлорсилана из азеотропной смеси с тетрахлорсиланом путем обработки ее алифатическим спиртом С -С и ректи.1 4 фикацией компонентов смеси, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса и увеличения выхода триметилхлорсилана, алифатический спирт С - С4. подают в кипящую азеотропную смесь,триметилхлорсилана с тетрахлорсиланом с одновременной ректификацией реакционной смеси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Молоканов Ю.К., Кораблина Т,П

Клейновская М.A., Шелкунова М.A.

Разделение кремнийорганических соединений, М., 1974, с. 95-106.

2. Молоканов Ю.П. и др. Разделение кремнийорганйческих соединений. M., 1974, с. 107-112 (прототип).

Ти аж 495 Подписное обработки ее алифатическим спиртом

С(-C4 причем, алифатический спирт

С(— С подают в кипящую азеотропную смесь триметилхлорсилана с тетрахлорсиланом с одновременной ректификацией реакционной смеси.

Отличительным признаком описываемого способа является подача алифатического спирта С -С4 в кипящую азеотропную смесь триметилхлорсилана с тетрахлорсиланом с одновременной ректификацией реакционной смеси, При этом происходит частичйая этерификация тетрахлорсилана.

Время контактирования триметил,хлорсилана с алифатическим спиртом незначительно, и это приводит 15 к повышению выхода триметилхлорсилана до 76-95%.

Одновременно проведение частичной этерификации, десорбции хлористого водорода и выделение триметил- 20 хлорсилана ректификацией упрощает процесс, позволяет его провести в одном аппарате, облегчает организацию непрерывного процесса.

Наиболее быстро процесс протекает д с метанолом, но выход триметилхлорсилана при этом несколько снижается за счет протекания побочной реакции между этими веществами. При использовании спиртов с числом атомов З углерода более 5 скорость этерификации тетрахлорсилана снижается, и чепрореагировавший тетрахлорсилан проскакивает в дистиллят вместе с триметилхлорсиланом.

Исходную смесь загружают в куб реакционно-ректификационной колонны, включают обогрев куба и после установления флегмового орошения начинают подачу в верхнюю часть колонны алифатического спирта в количестве 40

1 — 4 моля на 1 моль тетрахлорсилана, взятого с исходной смесью.

Триметилхлорсилан отбирают в дистиллят,хлористый водород отводят в верхней части колонны, а продукты этерификации накапливаются в кубе колонны.

Процесс может быть осуществлен и непрерывно путем подачи исходной смеси в среднюю часть реакционноректификационной колонны, выводом хлористого водорода из верхней части аппарата, отбором триметилхлорсилана в дистиллят и продуктов этерификации из куба колонны.

Пример 1. В куб насацочной колонны эффективностью 10 тГи диаметром 16 мм загружают 100 г смеси следующего состава: триметилхлорсилан 35,2 мас.%,тетрахлорсилан

64,8 мас.%. Включают обогрев куба и после установления флегмового оро- бО щения в верхнюю часть колонны начинают подавать этанол в количестве 80 r

Одновременно с подачей этанола и выШКЩ1И Заказ 8699 31

Филиал ППП Патент . r. Ужгород, ул. Проектная,4