178509. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alkil-, alkenil illetve-szilazánok és -sziliaminok alőállítására
3 178509 4 aWnr ezt adott esetben a szokásos desztillációs módszerekkel eltávolítjuk. A találmány szerint hatásos katalizátorok a periódusos rendszer 8. mellékcsoportjának elemei, így a vas, kobalt, nikkel, ruténium, ródium, palládium, ozmium, iridium és platina fém-, sószerű- vagy komplex-vegyület alakjában. A megfelelő só- illetve komplex-vegyületek például a kén, vagy foszfor oxigéntartalmú savainak sói, továbbá a halogenidek, karbonátok, acetilaceto nátok vagy szerves savak sói. A katalizátorokat például hordozóra, így aktívszénre, alumíniumoxidra vagy szilídumdioxidra felvitt állapotban alkalmazzuk. A hordozó fajlagos felülete 50-1000 m2/g. Az 1 249 147 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírásban leírt porózus alaktestek is megfelelnek hordozóanyagként. A katalizátorok azonban hordozóanyag nélkül is alkalmazhatók, például kompakt fém, forgács, peüetek vagy szemcsés töltet alakjában. A reaktor szerkezeti anyagaként is lehet a fentiekkel azonos katalizátorfémeket felhasználni. A hordozós katalizátorok előállítása ismert módon történik akként, hogy a hordozót a katalizátorfém sójának vagy komplex-sójának oldatával impregnáljuk, majd megszáríljuk, adott esetben formaldehiddel és hidrogénnel fémes alakra redukáljuk. A találmány szerinti eljárással számos szilidum-nitrogén-vegyület előállítható. Ezek közül példaként a következőket soroljuk fel: hexametildiszilazán, N-m e ti 1 hexametildiszilazán, N-etilhexametildiszilazán, N,N-dimetiltrimetilszililamin, N,N-dÍetiltrimetilsziülamin, N feniltrimetilszililamin, hexaetildiszilazán, hexametildklotriszilazán, nonametilciklotriszilazán, oktametilciklotetraszilazán, N,N’-tetrametildimetilszilildiamin, N,N’-difenildimetilszilildiamin, Si,Si’, Si”-triviniltrimetilcildotriszilazán, N,N-te trame til vinilmetilszüildiamin, Si.Si’.Si’-trifenütrimetilciklotriszilazán, N,N’-dimetildifenüszilildiamin. A felsorolt vegyületek a találmány szerinti eljárással tiszta vagy könnyen megtisztítható alakban képződnek hulladékanyagok egyidejű képződése nélkül. Kiindulóanyagként hidrogénszilánokat és aminokat alkalmazunk. Az alkalmazható hidrogénszilánok ismert módon a megfelelő szerves klórszilánokból kémiai vagy elektrokémiai hidrogénezéssel állíthatók elő, ilyenek például a trimetilszilán, dimetilszilán, trietilszilán, dietilszflán, metilvinilszilán, metilfenilszilán, difenilszilán. A találmány értelmében alkalmazható aminként például az ammóniumhidroxid, a primer és szekunder aminok, így a metilamin, dimetflamin, etilamin, dietilamin, allilamin, anilin, vagy N-metilamin. A találmány szerinti eljárás egyik előnyös foganatositási módja szerint a reakdókomponenseket állóágy alakjában alkalmazott katalizátor részecskékkel vagy alaktestekkel oldószer felhasználása nélkül hozzuk érintkezésbe, célszerűen azonban gázfázisban dolgozunk. Elvileg azonban valamely közömbös oldószer alkalmazásával is végbemehet a reakció. A közömbös oldószerek célszerűen olyanok, amelyek mind a kiindulási anyagot, mind a végterméket oltják. Alkalmas oldószerek például a telített szénhidrogének, például benzinek stb. Reaktorként például fűthető kettős köpenyű csőreaktort alkalmazunk, amely üveg, kerámia, acél, nikkel vagy adott esetben más katalizátorfémből készült. A reaktorba a katalizátort előnyösen álló ágy alakjában rendezzük el. Előnyösen leszálló irányban, a reakcióhőmérsékletre beállított katalizátor álló ágyon keresztül ekvimolekuláris vagy tetszés szerinti mólarányban szilán-amin- illetve ammóniumhidroxid-szilán keveréket folyamatosan adagolunk, amikor a találmány szerint szilídum-nitrogén-vegyület továbbá hidrogén képződik. Már rövid tartózkodási idő alatt, például 0—180 sec. leforgása alatt (az üres csőreaktorra számítva) jelentős mértékű átalakulás történik. Magas konverziót érünk el, amely kvantitatív mértékig is terjedhet és a hozam is kvantitatív, ha 3 és 30 perc közötti reakcióidőt választunk. Hosszabb tartózkodási idő esetén is magas, sőt akár kvantitatív mértéket elérő konverzió és hozam érhető el. A találmány szerinti eljárás előirt hőmérséklete 0—280 °C. Célszerűen 100 °C feletti hőmérsékleten dolgozunk. Az általános szabály itt is érvényesül, hogy magasabb reakcióhőmérséklet rövidebb reakcióidőt igényel. A reakció lefolyását bizonyos mértékig befolyásolja a különböző szüánok, aminok és katalizátorok reakcióképességében fennálló különbség. így például kedvező reakcióhőmérséklet ammónia-trimetilszilán reakcióelegynek nikkelforgács felett hexametildiszilazánná történő átalakulásánál 168 °C katalizátorhőmérséklet és körülbelül 10—15 perces reakcióidő. Ugyanezek az értékek* anilin-difenilszilán reakciórendszerben körülbelül 230 °C és 22-26 perc. A reakciót célszerűen a levegő oxigéntartalmának és nedvességnek messzemenő kizárásával folytatjuk le. A találmány szerint előállított sziliéi um-nitrogén-vegyületek elkülönítése egyszerű és önmagában ismert módon úgy történik, hogy a reakcióelegyet hűtő vagy hirtelen fagyasztó berendezés segítségével kondenzáljuk. A következő példákban az eljárást közelebbről ismertetjük anélkül, hogy az eljárást a példára korlátoznánk: 1. példa 900 mm hosszú és 40 mm átmérőjű üvegből készült kettős köpenyű csőreaktort körülbelül 0,4 mm átmérőjű tiszta nikkelből álló forgáccsal töltünk meg és termosztát segítségével a köpenyt 168°C-ra felmelegítjük. A csőreaktort argonnal átöblítjük, a levegőt így eltávolítjuk, végül felülről folyamatosan 2:1 mólarányban trimetilszilánból (forráspontja 6,7 °C) és ammóniából álló reakcióelegyet áramoltatunk1 a reaktoron keresztül különböző tartózkodási idő mellett. A reaktor alján küépő gázt vízhűtőn keresztül vezetjük, majd a képződött hexametfldiszüànt kondenzáljuk. A —62 °C-ta lehűtött hidrogénből a fenti módszerrel körülbelül 2% folyékony terméket különítünk el, és est továbbá fridolgacásnak vetjük alá. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
