由四氯硅烷和氢硅烷合成三氯硅烷.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112839904A(43)申请公布日2021.05.25(21)申请号201980067208.6(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所(22)申请日2019.09.0511105代理人肖靖泉(30)优先权数据18193571.92018.09.10EP(51)Int.Cl.C01B33/107(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2021.04.12(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2019/0496852019.09.05(87)PCT国际申请的公布数据WO2020/055656EN2020.03.19(71)申请人迈图高新材料公司地址美国纽约州(72)发明人N.奥纳A.G.斯特姆权利要求书2页说明书22页附图1页(54)发明名称由四氯硅烷和氢硅烷合成三氯硅烷(57)摘要本发明涉及制备三氯硅烷(HSiCl3)的工艺，其包括使四氯硅烷(SiCU)与氢硅烷在催化剂的存在下反应。CN112839904ACN112839904A权利要求书1/2页1.制备三氯硅烷(HSiCl3)的工艺，其包括使四氯硅烷(SiCl4)与至少一种氢硅烷在至少一种催化剂的存在下反应。2.根据权利要求1所述的制备三氯硅烷(HSiCl3)的工艺，其中所述至少一种氢硅烷选自下式：RnSiXmH4‑n‑m(1)，和RoSi2XpH6‑o‑p(2)，其中R为有机基团，X为卤素或烷氧基，n为0‑3、优选1‑3、更优选2，m为0‑2、优选0，和n+m＝0‑3、优选1‑3、更优选2，o为0‑5、优选1‑5，p为0‑5、优选0，和o+p＝1‑5。3.根据前述权利要求任一项所述的工艺，其中R选自芳族或具有最高达6个碳原子的脂族烃基团、优选地C1‑C6烷基基团、更优选地C1‑C4烷基基团、最优选地甲基基团，X优选为氯或溴、更优选氯。4.根据前述权利要求任一项所述的工艺，其中所述氢硅烷选自SiH4、H3SiCl、H2SiCl2、MeSiH3、Me3SiH、Me2SiH2、Et2SiH2、MeSiHCl2、Me2SiHCl、PhSiH3、Ph2SiH2、PhMeSiH2、iPr2SiH2、Hex2SiH2、tBu2SiH2、Me2Si(OEt)H、ViSiH3、ViMeSiH2、Me2HSi–SiHMe2、MeH2Si–SiH2Me、MeH2Si–SiHMe2、Me3Si–SiHMe2、Me3Si–SiH2Me、和H3Si–SiH3，优选地Me2SiH2。5.根据前述权利要求任一项所述的工艺，其中所述至少一种催化剂选自：11‑一种或多种具有式R4QZ的化合物，其中R独立地选自氢或者有机基基团、更优选地芳族基团或脂族烃基团、甚至更优选地正烷基基团、和最优选地正丁基基团，Q为磷、氮、砷、锑或铋，并且Z为卤素，11‑一种或多种具有式R3P的膦，其中R如以上定义，优选有机基基团；优选地PPh3或n‑Bu3P，11‑一种或多种具有式R3N的胺，其中R如以上定义，优选有机基基团；优选地n‑Bu3N或NPh3，‑一种或多种N‑杂环胺、优选非N取代的甲基咪唑，例如2‑甲基咪唑和4‑甲基咪唑，‑一种或多种碱金属卤化物，例如LiCl，和‑一种或多种碱土金属卤化物。6.根据前述权利要求任一项所述的工艺，其包括使四氯硅烷与二甲基硅烷根据反应方程式(I)或(II)反应：Me2SiH2+2SiCl4→2HSiCl3+Me2SiCl2(I)，Me2SiH2+SiCl4→HSiCl3+Me2SiHCl(II)。2CN112839904A权利要求书2/2页1117.根据前一权利要求所述的工艺，其在R4QZ的存在下进行，在R4QZ中R为有机基基团、更优选脂族烃基团、甚至更优选正烷基基团、和最优选正丁基基团，Q为磷或氮，并且Z为氯，8.根据前述权利要求任一项所述的工艺，其在存在或不存在至少一种溶剂的情况下进行。9.根据前述权利要求任一项所述的工艺，其在范围为约‑40℃至约250℃的温度进行。10.根据前述权利要求任一项所述的工艺，其在约0.1‑约10巴的压力下进行。11.根据前述权利要求任一项所述的工艺，其在惰性条件下进行。12.根据前述权利要求任一项所述的工艺，其进一步过包括将所得氯硅烷氢化为式(1)或(2)的氢硅烷，和将所述氢硅烷再循环到与四氯硅烷的反应中。13.根据前一权利要求所述的工艺，其中该氢化步骤使用至少一种氢化剂进行，所述氢化剂选自金属氢化物，优选地选自碱金属氢化物例如LiH、NaH、KH，碱土金属氢化物例如氢化钙，或复合金属氢化物例如LiAlH4、NaBH4、n‑Bu3SnH、(i‑Bu2AlH)2或双(2‑甲氧基乙氧基)铝氢化钠，更优选地所述氢化剂选自LiAlH4、LiH、CaH2或通过如下而