[发明专利]制备三卤代硅烷的方法

说明书

相关专利申请的交叉引用

无

技术领域

本发明涉及制备三卤代硅烷的方法，该方法包括使有机三卤代硅烷与氢在催化剂存在下，在300℃-800℃下接触以形成三卤代硅烷，所述催化剂包含选自以下的金属：(i)Re，(ii)包含Re和至少一种选自Pd、Ru、Mn、Cu和Rh的元素的混合物，(iii)包含Ir和至少一种选自Pd和Rh的元素的混合物，(iv)Mn，(v)包含Mn和Rh的混合物，(vi)Ag，(vii)Mg，和(viii)Rh。

背景技术

已公开了多种生产三卤代硅烷的方法。例如，已描述了氯化氢与零价硅的反应。另外，已通过使四氯化硅、氢气和氯化氢在600℃零价硅上方经过来生产四氯化硅。此外，已通过以下方式生产三氯硅烷：在第一阶段使氢气和四氯化硅在硅粒子上方经过，向第一阶段的流出物添加氯化氢，然后在第二阶段使该流出物和氯化氢在更多的任选含有催化剂（即CuCl）的硅粒子上方经过。最后，已通过使氢气、四氯化硅和氯化氢在含有均匀分布的硅化铜的零价硅上方经过来生产三氯硅烷。

虽然本领域描述了生产三氯硅烷的方法，但这些方法具有一些局限性。例如，这些方法中许多采用零价硅。由于零价硅通常是通过二氧化硅的高能耗碳热还原反应生产的，因此使用零价硅直接增加了这些方法的成本。

因此，对于能避免直接使用零价硅的更加经济的三卤代硅烷生产方法存在着需求。

发明内容

将“摘要”以引用方式并入这里。本发明涉及一种制备三卤代硅烷的方法，该方法包括使其中R为C₁-C₁₀烃基且每个X独立地为卤素的式RSiX₃(I)的有机三卤代硅烷与氢气在催化剂存在下，在300℃-800℃下接触以形成其中X如上定义的式HSiX₃的三卤代硅烷，其中有机三卤代硅烷与氢气的摩尔比为0.009:1-1:2300，所述催化剂包含选自以下的金属：(i)Re，(ii)包含Re和至少一种选自Pd、Ru、Mn、Cu和Rh的元素的混合物，(iii)包含Ir和至少一种选自Pd和Rh的元素的混合物，(iv)Mn，(v)包含Mn和Rh的混合物，(vi)Ag，(vii)Mg，和(viii)Rh。

由于本发明的方法不直接采用零价硅来制备三卤代硅烷，因此该方法可以比本领域其他生产三卤代硅烷的方法更加经济且需要更少的能量。

根据本发明的方法生产的三卤代硅烷可用来制备高纯度多晶硅（其可在太阳能电池或者电子芯片中使用），或者可用已知的方法进行水解以生产聚硅氧烷（其可用于许多行业和应用）。

具体实施方式

将“发明内容”以引用方式并入这里。在一些实施例中，本发明方法可以是一种制备三卤代硅烷的方法，所述方法包括：使其中R为C₁-C₁₀烃基且每个X独立地为卤素的式RSiX₃(I)的有机三卤代硅烷与氢气在催化剂存在下，在300℃-800℃下接触以形成三卤代硅烷，其中有机三卤代硅烷与氢气的摩尔比为1:3-1:2300，所述催化剂包含选自以下的金属：(i)Re，(ii)包含Re和至少一种选自Pd、Ru、Mn、Cu和Rh的元素的混合物，(iii)包含Ir和至少一种选自Pd和Rh的元素的混合物，(iv)Mn，(v)包含Mn和Rh的混合物，(vi)Ag，和(vii)Mg。三卤代硅烷可为式HSiX₃，其中X如上定义。本文的任何和所有实例都是非限制性的。