В работе были рассмотрены важнейшие способы получения алкилсиланов:
· взаимодействие металлоорганических соединений с алкилхлорсиланами;
· взаимодействие гидридов металлов с алкилхлорсиланами;
· каталитическое диспропорционирование соединений, содержащих алкилгидридсилановый фрагмент;
· гидрирование алкилхлорсиланов и тетраалкилсиланов.
У каждого из них есть свои недостатки.
1. Синтез через металлоорганические соединения
Использование металлоорганических соединений вызывает необходимость их получения непосредственно перед синтезом магнийорганические и цинкорганические реагенты). Кроме того, растворы алюминийорганических веществ в нефрасе содержат целую гамму различных углеводородных примесей, которые переходят в целевой продукт и затем требуют тщательного отделения.
Как правило, использование элементоорганических соединений часто приводит к получению значительных количеств побочных продуктов. Так, например, при взаимодействии растворенных диэтилалюминийгидрида и тетрахлорида кремния в углеводородном растворителе в автоклаве при 50ºС наряду с моносиланом образуются примеси этана и монохлорсилана.
2. Каталитическое диспропорционирование:
Недостатками такого метода являются получение не индивидуального, а ряда соединений, что неизбежно приводит к появлению дополнительных стадий очистки, а также необходимость применения катализатора, и ограниченное по времени воздействие катализатора на реагент.
Следует отметить, что выход целевого продукта из кремнийорганических эфиров составляет менее 10% от количества исходного реагента, а на 1 кг продукта образуется 8-10 кг побочных кремнийсодержащих соединений, требующих утилизации. Кроме того, из-за нестабильности реагента существует проблема получения этого исходного в чистом виде в достаточном количестве.
3. Гидрирование:
Такой способ характеризуется низким выходом. Применение водорода, высоких температур (выше 400ºС) и катализатора также следует отнести к недостаткам.
4. Восстановление хлор- или алкоксисиланов гидридами металлов
Недостатками такого способа являются использование растворителя, необходимость его регенерации.
Кроме того, в случае использования акил(алкокси)силанов возникает необходимость их получения непосредственно перед синтезом.
Поскольку для получения карбидокремниевых материалов и композитов в основном используются гидридсодержащие алкилсиланы, то наибольшее практическое значение для получения алкилсиланов имеет метод с использованием гидридов металлов по следующим причинам:
· Взаимодействие между реагентами проходит с высокой скоростью и высоким выходом, вплоть до количественного.
· При взаимодействии алкилхлорсиланов с гидридами металлов выделяется только целевой продукт с незначительным содержанием посторонних примесей, что существенно при дальнейшем способе очистки для достижения высокой чистоты алкилсилана.
· Высокое содержание водорода в гидридах, а особенно в комплексных гидридах, позволяет получать алкилсиланы с незначительным расходом гидрирующих агентов, что положительно отражается на сырьевой составляющей стоимости целевого продукта и не вызывает больших проблем с утилизацией образовавшихся хлоридов металлов.
Технология переработки из расплавов аморфных и кристаллизующихся веществ
Промышленность пластмасс развивается сегодня
исключительно высокими темпами. Начиная с 60-х годов, производство полимеров,
основную долю которых составляют пластмассы, удваивается через кажд ...
Значение химии в создании новых материалов, красителей и волокон
...
Белки и аминокислоты
Белки – это биологические полимеры, состоящие из аминокислот. Ни один из существующих живых организмов – от вирусов до растений и животных – не может существовать без белка. Правда, ...