本发明专利技术涉及使通式（１）所示的烷氧基硅烷在包含碱金属氟化物的催化剂和催化剂活化剂的存在下、在气相中进行歧化反应的甲硅烷和四烷氧基硅烷的制造方法，ＨｎＳｉ（ＯＲ）４－ｎ （１）（式中，Ｒ表示碳原子数１～６的烷基，ｎ是１～３的整数。）。根据本发明专利技术的制造方法，通过液相中的烷氧基硅烷的歧化反应来制造甲硅烷和四烷氧基硅烷的方法，可以解决与溶剂难以分离的问题和由于反应非常慢而不适合工业制造的问题。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过烷氧基硅烷的歧化反应来制造甲硅烷和四烷氧基硅烷的方法。
技术介绍
甲硅烷作为高纯度的挥发性硅材料是有用的，广泛用于制造太阳能电池、半导体、 无定形硅感光材料、各种陶瓷材料。甲硅烷的制造方法迄今为止已知有各种方法，已知使用硅化镁与酸或溴化铵反应的方法、用LiAlH4还原氯化硅的方法、用CaH2还原四氟化硅的方法、采用烷氧基硅烷进行的歧化反应的方法。上述烷氧基硅烷的歧化反应通常使用三烷氧基硅烷作为起始物质，根据下式来制造甲硅烷和四烷氧基硅烷。4HSi (OR) 3 — SiH4+3Si (OR) 4与甲硅烷同样地，四烷氧基硅烷也是作为用于生产光纤、光掩模、IC用密封材料的不同硅化合物的纯硅前体材料有用的化学物质。使用三乙氧基硅烷和三甲氧基硅烷作为上述歧化反应的起始物质，如以下式所示那样，四乙氧基硅烷和四甲氧基硅烷与甲硅烷一起分别被生产出。4HSi (OMe) 3 — SiH4+3Si (OMe) 44HSi (OEt) 3 — SiH4+3Si (OEt) 4在进行上述反应时，可以使用金属钠作为歧化反应的催化剂。然而，该反应的收率较低，因此，该方法在实用上是没有用的。在专利文献1中记载了使用碱金属醇盐或碱金属硅酸盐作为催化剂的方法。然而，在液相中反应非常慢，反应时间大于10小时，因此不适合工业制造。在专利文献2中公开了一种，是使通式艮51(( )4_11所示的烷氧基硅烷进行歧化，来制造甲硅烷和四烷氧基硅烷的方法，包括如下工序(i)使烷氧基硅烷在催化剂的存在下在溶剂中进行歧化反应，来获得甲硅烷和四烷氧基硅烷的反应工序，(ii)从反应工序中取出含有催化剂和四烷氧基硅烷的溶剂的一部分的工序，(iii)通过蒸馏从取出的含有催化剂和四烷氧基硅烷的溶剂中分离出四烷氧基硅烷的一部分或全部的工序。然而，该方法也是在溶液中进行歧化反应，存在与溶剂难以分离的问题和反应速度不够高的问题。专利文献1 第4016188号美国专利说明书专利文献2 日本特开2001-19418号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种通过烷氧基硅烷的歧化反应来制造甲硅烷和四烷氧基硅烷的方法，其可以解决上述那样的与溶剂难以分离的问题和由于反应非常慢而不适合工业制造的问题。本专利技术者为了解决上述现有技术的问题而进行了深入研究，结果发现，通过使下述通式(1)所示的烷氧基硅烷在包含碱金属氟化物的催化剂和催化剂活化剂(catalyst activator)的存在下、在气相中进行歧化反应可以解决上述课题，HnSi(OR)4-n(1)式中，R表示碳原子数1 6的烷基，η是1 3的整数。即，本专利技术涉及以下事项。, 一种，其特征在于，使通式⑴所示的烷氧基硅烷在包含碱金属氟化物的催化剂和催化剂活化剂的存在下、在气相中进行歧化反应，HnSi(OR)4^n(1)式中，R表示碳原子数1 6的烷基，η是1 3的整数。,根据上述所述的方法，所述碱金属氟化物是氟化钾。,根据上述所述的方法，所述氟化钾是氟化钾二水合物。,根据上述 的任一项所述的方法，所述催化剂活化剂是通式(2)所示的四(二烷基氨基)卤化镇，(R1R2N) 4Ρ1Γ(2)式中，R1和R2彼此独立地表示碳原子数1 3的烷基，X表示Br、Cl或F。,根据上述所述的方法，所述四(二烷基氨基)卤化禱是四(二乙基氨基)溴化翁。,根据上述 的任一项所述的方法，所述催化剂活化剂是1，4_ 二氮杂二环辛烷。,根据上述 的任一项所述的方法，所述催化剂活化剂是通式(3)所示的六烷基商化胍，,根据上述所述的方法，所述六烷基卤化胍是六乙基氯化胍。,根据上述 的任一项所述的方法，所述催化剂活化剂是通式⑷所示的四烷基氯化铵，R7R8R9R10NXF(4)式中，R7、R8、R9和Rw彼此独立地表示碳原子数1 4的烷基。.根据上述所述的方法，所述四烷基氯化铵是四丁基氯化铵。.根据上述 的任一项所述的方法，所述催化剂活化剂是氟化钙。.根据上述所述的方法，所述碱金属氟化物是氟化钾，所述催化剂活化剂是氟化钙，所述氟化钾与所述氟化钙形成三氟化钙钾，从而催化剂与催化剂活化剂成为一体。.根据上述所述的方法，所述碱金属氟化物是氟化钾，所述催化剂活化剂是氟化钙，所述氟化钾与所述氟化钙形成三氟化钙钾，从而催化剂与催化剂活化剂成为一体。.根据上述 的任一项所述的方法，所述催化剂活化剂是通式(5)所示的低聚乙二醇二甲醚，H3C-O- (CH2CH2O)m-CH3 (5)式中，m是2 8的整数。.根据上述所述的方法，所述通式(1)的η是1。.根据上述所述的方法，所述通式(1)中的η是1的烷氧基硅烷是三甲氧基硅烷。本专利技术的方法是通过烷氧基硅烷的歧化来制造甲硅烷和四烷氧基硅烷的方法，使用特定的催化剂和催化剂活化剂，在气相中进行反应，从而可以解决与溶剂难以分离的问题和反应速度不够高的问题。具体实施例方式以下，对本专利技术涉及的进行详细说明。本专利技术是，其特征在于，使下述通式(1)所示的烷氧基硅烷在包含碱金属氟化物的催化剂和催化剂活化剂的存在下、在气相中进行歧化反应。HnSi(OR)4^n(1)(式中，R表示碳原子数1 6的烷基，η是1 3的整数。)作为本专利技术的歧化反应的起始物质的通式(1)所示的烷氧基硅烷，可以列举单烷氧基硅烷、二烷氧基硅烷或三烷氧基硅烷。R是碳原子数1 6的烷基，优选为碳原子数1 2的烷基。作为特别优选的烷氧基硅烷，可以列举单甲氧基硅烷、二甲氧基硅烷、三甲氧基硅烷、单乙氧基硅烷、二乙氧基硅烷和三乙氧基硅烷。其中，最优选为三甲氧基硅烷和三乙氧基娃焼。本专利技术方法的歧化反应中需要由至少2种成分，即包含碱金属氟化物的催化剂和催化剂活化剂构成的催化剂组合物。催化剂组合物的第1成分是碱金属氟化物，选自MeF。此处，Me是指碱金属。具体而言，碱金属氟化物可以包括LiF、NaF、KF或CsF。其中，优选为氟化钠、氟化钾和氟化铯。作为催化剂组合物的第2成分的催化剂活化剂选自以下有机或无机的化合物。首先，作为第1种催化剂活化剂，可以使用下述通式( 所示的四(二烷基氨基) 卤化善作为催化剂活化剂。(R1R2N) 4P+X"(2)(式中，R1和R2彼此独立地表示碳原子数1 3的烷基，X表示Br、Cl或F。)特别是，可以优选使用四(二乙基氨基)溴化禱(化学式(Et2N)4PBr15以下有时记为TDAPB。)作为催化剂活化剂。通式(2)所示的四(二烷基氨基)卤化禱优选相对于 100质量份碱金属氟化物配合0. 1 20质量份。作为第2种催化剂活化剂，可以列举1，4_ 二氮杂二环辛烷(以下有时记为DABC0。)。在该情况下，不仅是DABC0，与DABCO相关的芳香族和脂肪族结构的环状叔胺(例如，N，N’ - 二烷基哌嗪、N，N’ - 二烷基-2，5-二氮杂二环庚烷、1，5-二氮杂二环壬-5-烯、吡嗪)也是有效的有机催化剂活化剂。例如，可以使用使DABCO溶液浸渍在市售的氟化氢钾(KF HF)中，然后干燥并进行热处理而得的催化剂活化剂。DABCO 优选相对于100质量份碱金属氟化物配合0. 01 20质量份。作为第3种催化剂活化剂，可以列举下述通式(3)所示的六烷基卤化胍。[(R3R4N)2CNR5R6JT(3)(式中，R3、R4、R5和R6彼此独立地表示碳原子数1 本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种甲硅烷和四烷氧基硅烷的制造方法，其特征在于，使通式（１）所示的烷氧基硅烷在包含碱金属氟化物的催化剂和催化剂活化剂的存在下、在气相中进行歧化反应，ＨｎＳｉ（ＯＲ）４－ｎ （１）式中，Ｒ表示碳原子数１～６的烷基，ｎ是１～３的整数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：大野博基，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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