Способ получения дихлорсилана

СПИ Союз СоветскииСоциалистическихРеспублик ИЗОБРЕТЕН ИЯ АУЕН 7 У 61) Дополнительный к патенту(32) 07.11.74 (33) Фрак щит Государственный комитет Соввтв й 1 инистров СССР по делам изобретений н открытий(45) Дата опубликования описания 29.03.78(72) Автор изобретени ИностранецЖильбер Маре (Франция) Иностранная фирма Рон-Пуленк Энцюстри,"(71) Заявитель 4) СПОСОБ ПОЛУ ЧЕ ИХЛОРСИЛАНА способа являетсякарбоновой кислокатализатора решаюличество составля. Изобретение относится к области кремнийор ганической химии, к улучшенному способу полу.чения дихлорсилана, который используется при получении кремния высокой степени чистоты,Известен способ получения дихлорсилана б диспропорционированием трихлорсилана в присут- ствии различных катализаторов, например, нитрилов 11).Недостатком способа является необходимость осуществления реакции дисмутации при температу. 19 ре 150 С и выше. В качестве катализатора реакции дисмутации используют также алифатические цианамиды 121, но при этом возникает необходимость в дополнительной обработке катализатора, с целью их активации, кислотой Льюиса 33. 15В связи с этим, полученные дихлорсиланы содержат загрязняющие примеси бора, алюминия, титана и поэтому для эпитаксии непригодны,Известно использование при диспропорщюнировании трихлорсилана в качестве катализаторов ами- ЯО нов и хлоргидратов аминов 4, Однако примене. ние этих катализаторов приводит к малому выходу продукта. Использование в качестве катализатора гексаметилфосфотриамида 151 обеспечивает получение дихлорсилана с хорошим выходом про. фб дукта, однако это соединение нельзя использовать для зпитаксии кремния в силу его загрязнения фосфорными соединениями.Прототатом изобретеныя является способ получения дихлорсилана диспропорциоаерованием трихлорсилана в присутствии в качестве катализа. тора амида карбоновой кислоты, а именно, диметилацетамилв при 50 - 250 С при непрерывном удалении целевого продукта из зоны реакции 161.К недостаткам указанного способа следует отнести низкий выход целевого продукта - до 25%.Цель изобретения - увеличение . выхода це. левого продукта.Это достигается предлагаемым способом дис. пропорционирования трихлорсилана в присутствии в качестве катализатора амида карбоновой кисло. ты, а именно, тетраметилмочевины при нагревании, желательно до 38-60 С, и непрерывном удалении целевого продукта из зоны реакции. Отличительным приэнако спользование в качестве амидаты тетраметилмочевины,Количество применяемого щего значения не имеет. Это коРедактор Р, Антонова Корректор Е. Папп Заказ 1927/4 Тираж 559 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская набд. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ет, как правило, от 1 до 50% от используемоймассы трихлорсилана Предпочтительно от 5 до 30%Способ осуществляют непрерывно или периодически. Дихлорсилан отделяют по мере его обра.зования дистилляцией. Можно добавить раэбавитель,например алифатический или ароматический угле.водород. Вместе с тем, для ускорения реакциидиспропорционирования процесс можно вестипод давлением выше 1 атмоферного.По окончании реакции остается некоторое ко оличество в реакционной массе тетрахлорсилана,Отмечается также некоторое количество образовав.шегося при реакции четыреххлористого кремния.Трихлорсилан можно извлечь перегонкой и вновьвернуть в процесс. 15Использование в качестве катализатора тетра.мепшмочевины позволяет получить в процесседиспропорционирования при низких температураххорошие выходы дихлорсилана, - до 80,3%, пригодного для зпитаксии кремния, причем содержание 20бора, фосфора, мышьяка в нем ниже 0,001 ррах.Кроме того катализатор можно регенерировать,П р и м е р 1. В атмосфере азота загружают573 г трихлорсилана, 57 г тетрамепямочевины. 25Сваесь нагревают до 33 С и дихлорсилан отгоняютпри атмосферном давлении по мере его образования.За 8 час, в течение которых температура реакционной массы возрастает с 35 до 40 С, а температуракипения дистиллята составляет 11 С. Получают 30130 г дистиллята, содержащего в основном, дихлор.силан и немного трихлорсилана, перегонкой которого получают 110 г чистого дихлорсилана,т,кип. 8,5 - 9" С. Хроматографически показано, что остаток содержит 228 г непрореагировавшего трихлор 35силана и 189 г тетрахлорсилана. П р н м е р 2, В атмосфере азота смесь 630 г трихлорсилана и 126 г тетраметилмочевины нагревают 7,5 час. Темпера 1 ура реакции возрастает с 38 до 60 С, а температура кипения отгоняемого иэ реакционной массы дистиплята 11 С, Получают 172 г продукта, перегонкой которого получают 143 г чистого дихлорсилана, т.кип, 8,5 - 9 С. Вы. ход 80,3% по отношению к превращенному НЯОз, Степень превращения НЗСз равна 76,3%.В реакционную массу для отделения дистилляцией остаточного трихлорсилана (149 г) и четыре. хлористого кремния (200 г) добавляют 195 г циклогексана, После отгонки циклогексана получа. ют фракцию, содержащую 105 г регенерированной тетраметилмочевины.1 Формула изобретения 1, Способ получения дихлорсилана диспропорционированнем трихлорсилана в присутствии в качестве катализатора амида карбоновой кислоты при нагревании и непрерывном удалении целевого продукта из зоныреакции, о тл ич аю щий ся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, в качестве амида карбоновой кислоты исполь. зуют тетраметнлмочев иву.2, Способ по п 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что процесс проводят при температуре 38-60 С.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент США И 2732282, кл 23 - 14, 1956.2. Патент США У 2732280, кл, 23 - 14, 1956.3. Патент США И 2732281, кл. 23 - 14, 1956.4. Патент США У 2834648, кл. 23 - 44, 1956.5. Патент Франции У 1444735, С 07 1, 1960.6; Патент США У 3322511, 23 - 366, 1967.