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Patent Searching and Data


Title:
PROCESS FOR CONVERTING ORGANOSILANES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/004648
Kind Code:
A1
Abstract:
Described is a novel process for converting organosilanes by reacting at least one silane (1) of general formula RaSiCl4-a (I) with at least one additional silane (2) of general formula RbSiCl4-b (II), said silane (2) being the same as or different from silane (1), preferably different from silane (1), optionally also using silanes (3) having Si-bonded hydrogen, of formula RdHeSiCl4-d-e (III) in the presence of aluminium salts, preferably aluminium halides, more preferably aluminium trichloride, as a catalyst and in the presence of co-catalysts, in which process at least one silane (4), which is different from silanes (1) and (2), of general formula RcSiCl4-c (IV) is obtained, and where in each case R represents the same or different alkyl groups having 1-4 carbon atoms, or a phenyl group, and a is 2, 3 or 4, b is 0, 1, 2 or 3, c is 1, 2 or 3, d is 0, 1, 2 or 3 and e is 1, 2 or 3, with the proviso that the sum d+e does not exceed 4, characterised in that the co-catalysts used are selected from the group consisting of trifluoromethanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid esters, aluminium tris(trifluoromethanesulfonate), metal salts of groups 3 and 4 of the periodic table, metal salts of lanthanides and actinides and a mixture of these co-catalysts.

Inventors:
BETSCHINGER FRANK (DE)
BOCKHOLT ANDREAS (DE)
BÖCK MANFRED (DE)
FLEISCHMANN GERALD (DE)
KÄPPLER KLAUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/081260
Publication Date:
January 14, 2021
Filing Date:
November 14, 2019
Export Citation:
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Assignee:
WACKER CHEMIE AG (DE)
International Classes:
C07F7/12
Foreign References:
US20030109735A12003-06-12
US4158010A1979-06-12
US20030109735A12003-06-12
Other References:
SIMON G ET AL: "NOUVELLES SYNTHESES DE ME2SICL2 ET ME3SICL", JOURNAL OF ORGANOMETALLIC CHEMISTRY, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 206, 1 January 1981 (1981-01-01), pages 279 - 286, XP002073405, ISSN: 0022-328X, DOI: 10.1016/S0022-328X(00)83025-9
W. NOLL, CHEMISTRY AND TECHNOLOGY OF SILICONES, 1968, pages 57 - 58
Attorney, Agent or Firm:
DEFFNER-LEHNER, Maria et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Umwandlung von Organosilanen durch Umsetzung von mindestens einem Silan (1) der allgemeinen Formel mit mindestens einem weiteren Silan (2) der allgemeinen Formel wobei Silan (2) gleich oder verschieden von Silan (1) , vorzugsweise verschieden von Silan (1) , ist,

gegebenenfalls unter Mitverwendung von Si-gebundenen Wasserstoff aufweisenden Silanen (3) der Formel in Gegenwart von Aluminiumsalzen, vorzugsweise

Aluminiumhalogeniden, als Katalysatoren und

in Gegenwart von Cokatalysatoren,

wobei mindestens ein von Silan (1) und (2) verschiedenes Silan (4) der allgemeinen Formel erhalten wird,

wobei R jeweils gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Phenylrest bedeutet, a 2, 3 oder 4,

b 0, 1, 2 oder 3,

c 1, 2 oder 3,

d 0 , 1 , 2 oder 3 und e 1, 2 oder 3 ist,

mit der Maßgabe, dass die Summe d+e höchstens 4 ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Cokatalysatoren solche ausgewählt aus der Gruppe der Trifluormethansulfonsäure , Trifluormethansulfonsäureester , Aluminium- tris (trifluormethansulfonat) , Metallsalze der 3. und 4. Nebengruppe des Periodensystems, Metallsalze der

Lanthanoiden und Actinoiden und Gemische dieser

Cokatalysatoren eingesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator Aluminiumtrichlorid eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Aluminiumtrichlorid entweder als solches eingesetzt wird oder in situ hergestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Aluminiumtrichlorid in situ aus

Ethylaluminiumsesquichlorid und Chlorwasserstoff

hergestellt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch

gekennzeichnet, dass als Metallsalze von Metallen der

3. und 4. Nebengruppe oder der Lanthanoiden und Actinoiden Halogenide, vorzugsweise Fluoride, Chloride oder Bromide;

Sulfonate,· Oxide oder Carboxylate eingesetzt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Metalle der 3. und 4. Nebengruppe Yttrium oder Hafnium eingesetzt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, dass als Metalle der Lanthanoiden und Actinoiden Lanthan, Cer, Praseodym, Neodym, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium oder Lutetium, bevorzugt Cer, Gadolinium oder Terbium, eingesetzt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, dass als Metallsalze Yttriumtrichlorid, Certrichlorid, Neodymtrichlorid, Gadoliniumtrifluorid, Gadoliniumtrichlorid, Gadoliniumtribromid,

Gadolinium (III) acetat, Terbiumtrichlorid, Holiumtrichlorid oder Lutetiumtrichlorid, bevorzugt Certrichlorid,

Gadoliniumtrichlorid oder Terbiumtrichlorid eingesetzt werden .

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, dass Aluminiumsalze, vorzugsweise

Aluminiumhalogenide, bevorzugt Aluminiumtrichlorid, in Mengen von 0,2 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,8 bis 3,0 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der

eingesetzten Silane (1) und (2) , eingesetzt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch

gekennzeichnet, dass Cokatalysatoren in Mengen von

vorzugsweise 0,002 bis 2,5 Gew.-%, bevorzugt 0,008 bis 0,3 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der

eingesetzten Silane (1) und (2), eingesetzt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, dass als Silan (1) Tetramethylsilan,

Trimethylchlorsilan, Dimethyldichlorsilan und

Phenyltrichlorsilan, bevorzugt Tetramethylsilan, eingesetzt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, dass als Silan (2) Dimethyldichlorsilan, Methyltrichlorsilan und Tetrachlorsilan eingesetzt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, dass als Silan (1) Tetramethylsilan und als Silan (2) Dimethyldichlorsilan eingesetzt wird, wobei Trimethylchlorsilan erhalten wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, dass als Silan (1) Tetramethylsilan und als Silan (2) Tetrachlorsilan eingesetzt wird, wobei

Trimethylchlorsilan erhalten wird.

Description:
Verfahren zur Umwandlung von Organosilanen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung von

Organosilanen .

Die Umwandlung von Organosilanen durch Ligandenaustausch, beispielsweise der Austausch von Methylgruppen gegen Chloratome am Siliciumatom, durch Coproportionierung von zwei oder mehreren verschieden substituierten Silanen, in Gegenwart von Katalysatoren, wie Aluminiumtrichlorid, ist aus W. Noll,

Chemistry and Technology of Silicones, 1968, Seiten 57-58, bekannt. Wegen der geringen Aktivität von Aluminiumtrichlorid ist die Reaktionsgeschwindigkeit dieser Ligandenaustausch reaktionen gering und deshalb wenig wirtschaftlich.

In US 4,158,010 A ist die Umwandlung von Organosilanen durch Umsetzung von mindestens einem Silan (1) der allgemeinen Formel mit mindestens einem von Silan (1) verschiedenen Silan (2) der allgemeinen Formel

wobei R jeweils gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten, a 2, 3 oder 4 und b 0, 1, 2 oder 3 ist, in Gegenwart von Aluminiumkatalysatoren, wie

Aluminiumtrichlorid, und Silanen mit Si-gebundenem Wasserstoff sowie Chlorwasserstoff als Cokatalysatoren beschrieben.

Chlorwasserstoff hat den Nachteil, dass es bei Anlagen, welche aus Stahl gebaut sind, insbesondere in Gegenwart von Wasser spuren, korrosiv wirken kann. In US 2003/0109735 Al sind neben dem Einsatz von Aluminium- trichlorid oder Aluminiumtribromid und wasserstoffhaltigen Silanen noch Metallsalze als Cokatalysatoren offenbart. Dies hat den Nachteil, dass relativ große Mengen von Feststoffen eingesetzt werden, deren Dosierung schwierig ist und bei der Aufarbeitung des Reaktionsgemisches wieder aufwändig abgetrennt werden müssen.

Es bestand die Aufgabe, ein Verfahren zur Umwandlung von

Organosilanen bereitzustellen, bei dem die oben genannten Nachteile vermieden werden und das eine Verkürzung der

Reaktionszeit aufweist und somit eine verbesserte

Wirtschaftlichkeit besitzt.

Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Umwandlung von Organosilanen durch Umsetzung von mindestens einem Silan (1) der allgemeinen Formel

mit mindestens einem weiteren Silan (2) der allgemeinen Formel wobei Silan (2) gleich oder verschieden von Silan (1) , vorzugsweise verschieden von Silan (1) , ist,

gegebenenfalls unter Mitverwendung von Si -gebundenen

Wasserstoff aufweisenden Silanen (3) der Formel

in Gegenwart von Aluminiumsalzen, vorzugsweise

Aluminiumhalogeniden, als Katalysatoren und in Gegenwart von Cokatalysatoren, wobei mindestens ein von Silan (1) und (2) verschiedenes Silan (4) der allgemeinen Formel erhalten wird,

wobei R jeweils gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Phenylrest bedeutet,

a 2 , 3 oder 4 ,

b 0, 1, 2 oder 3,

c 1 , 2 oder 3 ,

d 0 , 1 , 2 oder 3 und

e 1, 2 oder 3 ist,

mit der Maßgabe, dass die Summe d+e höchstens 4 ist,

dadurch gekennzeichnet, dass als Cokatalysatoren solche ausgewählt aus der Gruppe der Trifluormethansulfonsäure ,

Trifluormethansulfonsäureester, Aluminiumtris (trifluormethan- sulfonat) , Metallsalze der 3. und 4. Nebengruppe des

Periodensystems, Metallsalze der Lanthanoiden und Actinoiden und Gemische dieser Cokatalysatoren eingesetzt werden.

Als Katalysatoren werden vorzugsweise Aluminiumhalogenide eingesetzt. Beispiele für Aluminiumhalogenide sind

Aluminiumtribromid und Aluminiumtrichlorid .

Bevorzugt wird als Katalysator Aluminiumtrichlorid eingesetzt.

Beispiele für Trifluormethansulfonsäureester sind

Trifluormethansulfonsäuresilylester, wie

Trifluormethansulfonsäuretrimethylsilylester .

Die erfindungsgemäßen Cokatalysatoren sind selbst keine katalytisch aktiven Verbindungen. Weder Aluminium

tris (trifluormethansulfonat) noch ümsetzungsprodukte aus Aluminiumtrichlorid mit Trifluormethansulfonsäure oder

Trifluormethansulfonsäure noch Trifluormethansulfonsäure- trimethylsilylester sind für sich allein katalytisch aktiv. Es war daher überraschend, dass der Zusatz der erfindungsgemäßen Cokatalysatoren zu Aluminiumtrichlorid eine erhebliche

Verbesserung der katalytischen Aktivität von Aluminium

trichlorid bewirkt, was eine deutliche Verkürzung der

Reaktionszeit zur Folge hat. Es ist davon auszugehen, dass Trifluormethansulfonsäure mit Chlorsilanen die entsprechenden Trifluormethansulfonsäuresilylester bilden, die dann vermutlich als Cokatalysatoren wirken.

Ebenfalls wurde überraschenderweise gefunden, dass auch

Metallsalze von Metallen der 3. und 4. Nebengruppe oder

Metallsalze der Lanthanoiden und Actinoiden, welche für sich allein nicht katalytisch aktiv sind, als Cokatalysatoren in Kombination mit dem Katalysator Aluminiumtrichlorid die

Reaktion erheblich beschleunigen können.

Als Metallsalze können Halogenide, vorzugsweise Fluoride, Chloride oder Bromide, bevorzugt Chloride; Sulfonate; Oxide oder Carboxylate eingesetzt werden.

Beispiele für Metalle der 3. und 4. Nebengruppe sind Yttrium und Hafnium.

Beispiele für Metalle der Lanthanoiden und Actinoiden sind Lanthan, Cer, Praseodym, Neodym, Samarium, Europium,

Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium und Lutetium,

wobei Cer, Gadolinium und Terbium bevorzugt sind.

Beispiele für Metallsalze der 3. und 4. Nebengruppe sind

Yttriumtrichlorid und Hafniumtetrachlorid.

Beispiele für Metallsalze der Lanthanoiden und Actinoiden sind Lanthantrichlorid, Certrichlorid, Praseodymtrichlorid, Neodymtrichlorid, Samariumtrichlorid, Gadoliniumtrifluorid, Gadoliniumtrichlorid, Gadoliniumtribromid, Terbiumtrichlorid, Holmiumtrichlorid, Erbiumtrichlorid, Thuliumtrichlorid,

Lutetiumtrichlorid, Dysprosiumtris (trifluormethansulfonat) , Gadolinium (III) oxid und Gadolinium (III) acetat .

Bevorzugte Metallsalze sind Yttriumtrichlorid, Certrichlorid, Neodymtrichlorid, Gadoliniumtrifluorid, Gadoliniumtrichlorid, Gadoliniumtribromid, Gadolinium (III) acetat, Terbiumtrichlorid, Holiumtrichlorid und Lutetiumtrichlorid, wobei Certrichlorid, Gadoliniumtrichlorid und Terbiumtrichlorid besonders bevorzugt sind .

Beispiele für Alkylreste R mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind der Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl- und sec . -Butylrest , wobei der Methylrest bevorzugt ist.

Beispiele für Silane (1) der Formel (I) sind Tetramethylsilan, Trimethylchlorsilan, Dimethyldichlorsilan und

Phenyltrichlorsilan, wobei Tetramethylsilan ein bevorzugtes Beispiel ist.

Beispiele für Silane (2) der Formel (II) sind

Dimethyldichlorsilan, Methyltrichlorsilan und Tetrachlorsilan.

Beispiele für Silane (3) der Formel (III) sind

Methyldichlorsilan, Dimethylchlorsilan, Trichlorsilan und Monochlorsilan .

Beispiele für Silane (4) der Formel (IV) , die durch die

Ligandenaustauschreaktionen beim erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden, sind Trimethylchlorsilan, Dimethyldichlorsilan und Methyltrichlorsilan. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird Silan (1) der Formel (I) vorzugsweise in Mengen von 0,8 bis 1,2 Mol je Mol Silan (2) der Formel (II) eingesetzt. Wenn beim erfindungsgemäßen Verfahren Si-gebundene Wasserstoff aufweisende Silane (3) mitverwendet werden, werden sie in Mengen von 0,01 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis 3 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Silane (1) und (2), eingesetzt.

Das als Katalysator eingesetzte Aluminiumtrichlorid kann auch in situ hergestellt werden, beispielsweise durch die Umsetzung von Ethylaluminiumsesquichlorid mit Chlorwasserstoff. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird Aluminiumtrichlorid in Mengen von vorzugsweise 0,2 bis 10 Gew.-%, bevorzugt von 0,8 bis 3,0 Gew. -%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der eingesetzten Silane (1) und (2), eingesetzt. Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die Cokatalysatoren bezogen auf Aluminiumtrichlorid in Mengen von vorzugsweise 1 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 10 Gew.-%, eingesetzt.

Die Cokatalysatoren werden damit bezogen auf das Gesamtgewicht der eingesetzten Silane (1) und (2) beim erfindungsgemäßen Verfahren in Mengen von vorzugsweise 0,002 bis 2,5 Gew.-%, bevorzugt 0,008 bis 0,3 Gew.-%, eingesetzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise bei 0°C bis 200°C, bevorzugt 20°C bis 100°C, und bei einem Druck von vorzugsweise 1 bis 100 bar, bevorzugt 1 bis 10 bar, besonders bevorzugt beim Druck der umgebenden Atmosphäre, also bei etwa 1 bar, durchgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann diskontinuierlich,

halbkontinuierlich oder vollkontinuierlich durchgeführt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass die

Reaktionszeit deutlich verkürzt wird. Die verkürzte Reaktions zeit bewirkt eine höhere Anlagenkapazität und eine verbesserte Wirtschaftlichkeit durch die Erhöhung der Raum/Zeit-Ausbeute .

Das erfindungsgemäße Verfahren hat auch den Vorteil, dass es die Reaktionszeit nicht nur bei der Umsetzung von Tetra methylsilan mit Dimethyldichlorsilan zu Trimethylchlorsilan verkürzt, sondern auch die bei langsameren Liganden

austauschreaktionen, wie beispielsweise bei der Reaktion von Tetramethylsilan mit Tetrachlorsilan oder Methyltrichlorsilan. Ebenfalls kann die Reaktionszeit bei der Reaktion von

Trimethylchlorsilan mit Methyltrichlorsilan zu

Dimethyldichlorsilan verkürzt werden.

Die Disproportionierung von Dimethyldichlorsilan oder

Phenyltrichlorsilan (d.h. Silan (2) ist gleich Silan (1)) lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bei verkürzter

Reaktionszeit ebenfalls durchführen.

Beispiele 1 bis 14 und Vergleichsversuche 1 bis 5:

Umsetzung von Tetramethylsilan mit Dimethyldichlorsilan

Die Beispiele 1 bis 14 und Vergleichsversuche 1 bis 5 wurden unter Inertbedingungen in einem Dreihalskolben mit Rührer, Rückflusskühler (betrieben mit einem Kryostat) , Tropftrichter und Reaktionstemperaturmessung durchgeführt.

Dimethyldichlorsilan wurde vorgelegt und mit dem Katalysator und Cokatalysator (Beispiele 1-14) versetzt. Beim Vergleichs versuch 1 und 5 wird nur der Katalysator, bei den

Vergleichsversuchen 2 bis 4 nur die Cokatalysatoren zugegeben. Anschließend wurde technisches Tetramethylsilan (ca. 85 Gew.-% bestimmt durch Gaschromatographie (GC) , enthält ca. 3-5 Gew .-% Dimethylchlorsilan) zudosiert.

Die Mischung wurde zum Rückfluss erhitzt und regelmäßig Proben entnommen. Die Proben wurden zur Abtrennung der

Feststoffanteile destilliert und das Destillat mittels

Gaschromatographie (GC, Säule: Agilent DB 210, Länge: 60 m, Durchmesser: 0,32 mm) analysiert.

Beispiel 1:

150 g Dimethyldichlorsilan

115 g technisches Tetramethylsilan

8 g AICI3

1,5 g Trifluormethansulfonsäure

Nach 105 min Reaktionszeit betrug der verbleibende

Tetramethylsilan-Gehalt weniger als 1 Gew.-% und der Gehalt an Trimethylchlorsilan 86 Gew. -%.

Beispiel 2 :

150 g Dimethyldichlorsilan

115 g technisches Tetramethylsilan

8 g AICI 3

1,5 g Trifluormethansulfonsäuretrimethylsilylester

Nach 120 min Reaktionszeit betrug der verbleibende

Tetramethylsilan-Gehalt ca. 1 Gew. -% und der Gehalt an

Trimethylchlorsilan 86 Gew.-%.

Beispiel 3 :

150 g Dimethyldichlorsilan

115 g technisches Tetramethylsilan

8 g AICI3

1,5 g Aluminiumtris (trifluormethansulfonat )

Nach 120 min Reaktionszeit betrug der verbleibende

Tetramethylsilan-Gehalt ca. 1 Gew. -% und der Gehalt an

Trimethylchlorsilan 86 Gew.-%. Beispiel 4 :

150 g Dimethyldichlorsilan

115 g technisches Tetramethylsilan

8 g AlCls

1,5 g Certrichlorid

Nach 95 min Reaktionszeit betrug der verbleibende

Tetramethylsilan-Gehalt ca. 1 Gew. -% und der Gehalt an

Trimethylchlorsilan 86 Gew.-%.

Beispiel 5:

150 g Dimethyldichlorsilan

115 g technisches Tetramethylsilan

8 g A1C1 3

1,5 g Gadoliniumtrichlorid

Nach 60 min Reaktionszeit betrug der verbleibende

Tetramethylsilan-Gehalt ca. 1 Gew.-% und der Gehalt an

Trimethylchlorsilan 86 Gew.-%. Beispiel 6 :

1,45 t Dimethyldichlorsilan

1 t technisches Tetramethylsilan

18 kg AICI3 (in situ hergestellt aus 16,7 kg Ethylaluminium- sesquichlorid und Chlorwasserstoff)

2,5 kg Trifluormethansulfonsäure

Nach 4 h Reaktionszeit unter Rückflussbedingungen betrug der verbleibende Tetramethylsilan-Gehalt ca. 2 Gew.-% und der Gehalt an Trimethylchlorsilan 85 Gew.-%. Beispiel 7 :

Die Endreaktionsmischung aus Beispiel 6 wurde destillativ aufgearbeitet und der verbleibende Destillationssumpf von ca. 0,15 t wieder mit 1,45 t Dimethyldichlorsilan und 1 t technischem Tetramethylsilan versetzt und analog Beispiel 6 umgesetzt. Nach 4 h Reaktionszeit betrug der verbleibende Tetramethylsilan-Gehalt ca. 2 Gew.-% und der Gehalt an

Trimethylchlorsilan 85 Gew.-%.

Beispiel 8 :

1,45 t Dimethyldichlorsilan

1 t technisches Tetramethylsilan

18 kg AICI3 (in situ hergestellt aus 16,7 kg Ethylaluminium- sesquichlorid und Chlorwasserstoff)

1,0 kg Certrichlorid

Nach 1 h Reaktionszeit betrug der verbleibende

Tetramethylsilan-Gehalt ca. 1 Gew.-% und der Gehalt an

Trimethylchlorsilan 86 Gew.-%.

Beispiel 9:

Die Endreaktionsmischung aus Beispiel 8 wurde destillativ aufgearbeitet und der verbleibende Destillationssumpf von ca. 0,15 t wieder mit 1,45 t Dimethyldichlorsilan und 1 t technischem Tetramethylsilan versetzt und analog Beispiel 8 umgesetzt. Nach 1 h Reaktionszeit betrug der verbleibende Tetramethylsilan-Gehalt ca. 1 Gew.-% und der Gehalt an

Trimethylchlorsilan 86 Gew.-%.

Beispiel 10 :

150 g Dimethyldichlorsilan

115 g technisches Tetramethylsilan

6 g AICI3

1 g Terbiumtrichlorid

Nach 60 min Reaktionszeit bei 40°C betrug der verbleibende Tetramethylsilan-Gehalt ca. 1 Gew.-% und der Gehalt an

Trimethylchlorsilan 86 Gew.-%.

Beispiel 11:

150 g Dimethyldichlorsilan

115 g technisches Tetramethylsilan

6 g AICI 3 1 g Gadoliniumtrifluorid

Nach 60 min Reaktionszeit bei 40 °C betrug der verbleibende Tetramethylsilan-Gehalt ca. 1 Gew.-% und der Gehalt an Trimethylchlorsilan 86 Gew.-%.

Beispiel 12:

150 g Dimethyldichlorsilan

115 g technisches Tetramethylsilan

6 g AlCl 3

1 g Gadoliniumtribromid

Nach 60 min Reaktionszeit bei 40°C betrug der verbleibende Tetramethylsilan-Gehalt ca. 1 Gew. -% und der Gehalt an Trimethylchlorsilan 86 Gew.-%.

Beispiel 13 :

150 g Dimethyldichlorsilan

115 g technisches Tetramethylsilan

6 g AICI 3

0,1 g Gadoliniumtrichlorid

Nach 60 min Reaktionszeit bei 40 °C betrug der verbleibende Tetramethylsilan-Gehalt ca. 1 Gew.-% und der Gehalt an Trimethylchlorsilan 86 Gew.-%.

Beispiel 14 :

150 g Dimethyldichlorsilan

115 g technisches Tetramethylsilan

6 g AlBr3

0,3 g Gadoliniumtrichlorid

Nach 60 min Reaktionszeit bei 40°C betrug der verbleibende Tetramethylsilan-Gehalt ca. 1 Gew .-% und der Gehalt an Trimethylchlorsilan 86 Gew.-%.

Vergleichsversuch 1:

150 g Dimethyldichlorsilan

115 g technisches Tetramethylsilan 8 g AICI 3

Nach 120 min Reaktionszeit betrug der verbleibende

Tetramethylsilan-Gehalt ca. 23 Gew.-%, der Gehalt an

Trimethylchlorsilan 34 Gew.-%. Erst nach 360 min Reaktionszeit unter Rückflussbedingungen lag der verbleibende

Tetramethylsilan-Gehalt bei ca. 1 Gew.-% und der Gehalt an Trimethylchlorsilan bei 86 Gew.-%

Vergleichsversuch 2 :

150 g Dimethyldichlorsilan

115 g technisches Tetramethylsilan

8 g Trifluormethansulfonsäure

Nach 120 min Reaktionszeit konnte kein Umsatz, d.h. keine Veränderung der Zusammensetzung des Silan-Gemisches,

festgestellt werden.

Vergleichsversuch 3 :

150 g Dimethyldichlorsilan

115 g technisches Tetramethylsilan

8 g Aluminiumtris (trifluormethansulfonat)

Nach 120 min Reaktionszeit konnte kein Umsatz, d.h. keine Veränderung der Zusammensetzung des Silan-Gemisches,

festgestellt werden.

Vergleichsversuch 4 :

150 g Dimethyldichlorsilan

115 g technisches Tetramethylsilan

9,5 g Reaktionsprodukt aus Aluminiumtrichlorid und

Trifluormethansulfonsäure

Nach 120 min Reaktionszeit konnte kein Umsatz, d.h. keine Veränderung der Zusammensetzung des Silan-Gemisches,

festgestellt werden. Vergleichsversuch 5 :

Beispiel 6 wurde wiederholt mit der Abänderung, dass keine Trifluormethansulfonsäure zugesetzt wurde. Nach 12 h

Reaktionszeit unter Rückflussbedingungen betrug der

verbleibende Tetramethylsilan-Gehalt ca. 2 Gew.-% und der Gehalt an Trimethylchlorsilan 85 Gew.-%.

Beispiele 15 bis 30 und Vergleichsversuche 6 bis 8:

Umsetzung von Tetramethylsilan mit Tetrachlorsilan

Eine Mischung aus Tetrachlorsilan und technischem

Tetramethylsilan (TMS, ca. 85 Gew.-% bestimmt durch

Gaschromatographie (GC) ) mit einem Gehalt an Tetramethylsilan von 46 Mol-% und Tetrachlorsilan von 47 Mol-% (der Rest besteht unter anderem aus Methyl -Chlor-Hydrogen-Silanen und Chlor- Hydrogen-Silanen) wird unter Inertbedingungen mit 2 Mol-%

(Mol-% bezogen auf die Silane) Aluminiumtrichlorid sowie 0,5 Mol-% (Mol-% bezogen auf die Silane) Cokatalysator gemäß

Tabelle 1 in einem Autoklaven unter Rühren 4 h auf 100°C erhitzt. Nach dem Abkühlen wird der abgesetzte Katalysator abgetrennt und das Reaktionsprodukt mit 29 Si-NMR analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Tabelle 1:

Beispiele 31 und 32:

Umsetzung von Tetramethylsilan mit Methyltrichlorsilan

Eine Mischung aus Tetrachlorsilan und technischem

Tetramethylsilan (TMS, ca. 85 Gew.-% bestimmt durch

Gaschromatographie (GC) ) mit einem Gehalt an Tetramethylsilan von 48 Mol-% und Methyltrichlorsilan von 48 Mol-% (der Rest besteht unter anderem aus Methyl -Chlor-Hydrogen-Silanen und Chlor-Hydrogen-Silanen) wird unter Inertbedingungen mit 2 Mol-% (Mol-% bezogen auf die Silane) Aluminiumtrichlorid sowie 0,5 Mol-% (Mol-% bezogen auf die Silane) Cokatalysator gemäß

Tabelle 2 in einem Autoklaven unter Rühren 4 h auf 80°C erhitzt. Nach dem Abkühlen wird der abgesetzte Katalysator abgetrennt und das Reaktionsprodukt mit 29 Si-NMR analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst.

Tabelle 2 :

Beispiel 33:

Umsetzung von Trimethylchlorsilan mit Methyltrichlorsilan

Eine Mischung aus 47,5 Mol-% Trimethylchlorsilan und 47,5 Mol-% Methyltrichlorsilan, die 2,5 Mol-% Dimethylchlorsilan und 2,5 Mol-% Methyldichlorsilan enthalten, wird unter Inertbedingungen mit 2 Mol-% (Mol-% bezogen auf die Silane) Aluminiumtrichlorid sowie 0,5 Mol-% (Mol-% bezogen auf die Silane) Cokatalysator gemäß Tabelle 3 in einem Autoklaven unter Rühren 4 h auf 80°C erhitzt . Nach dem Abkühlen wird der abgesetzte Katalysator abgetrennt und das Reaktionsprodukt mit 29 Si-NMR analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst. Tabelle 3 :

Beispiel 34 :

Disproportionierung von Dimethyldichlorsilan

Eine Mischung aus 95 Mol-% Dimethyldichlorsilan, 2,5 Mol-% Dimethylchlorsilan und 2,5 Mol-% Methyldichlorsilan wird unter Inertbedingungen mit 2 Mol-% (Mol-% bezogen auf die Silane) Aluminiumtrichlorid sowie 0,5 Mol-% (Mol-% bezogen auf die Silane) Cokatalysator gemäß Tabelle 4 in einem Autoklaven unter Rühren 4 h auf 100 °C erhitzt. Nach dem Abkühlen wird der abgesetzte Katalysator abgetrennt und das Reaktionsprodukt mit 29 Si-NMR analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4

zusammengefasst .

Tabelle 4 :

Beispiel 35 :

Disproportionierung von Phenyltrichlorsilan

Eine Mischung aus 95 Mol-% Phenyltrichlorsilan, 2,5 Mol-% Dimethylchlorsilan und 2,5 Mol-% Methyldichlorsilan wird unter Inertbedingungen mit 2 Mol-% (Mol-% bezogen auf die Silane) Aluminiumtrichlorid sowie 0,5 Mol-% (Mol-% bezogen auf die Silane) Cokatalysator gemäß Tabelle 5 in einem Autoklaven unter Rühren 2 h auf 100°C erhitzt. Nach dem Abkühlen wird der abgesetzte Katalysator abgetrennt und das Reaktionsprodukt mit 29 Si-NMR analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5

zusammengefasst .

Tabelle 5: