Müller-Rochow-Synthese

Die Müller-Rochow-Synthese ist ein Verfahren für die großtechnische Herstellung von Methylchlorsilanen, die im Mai 1940 fast gleichzeitig von dem US-amerikanischen Chemiker Eugene G. Rochow und dem deutschen Chemiker Richard Müller entwickelt wurde.

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Die Methylchlorsilane sind Zwischenprodukte bei der Herstellung von Silikonen.

Technische Durchführung

Chlormethan (CH₃Cl) wird mit pulverförmigen Silicium mit Hilfe von Kupfer/Kupferoxid als Katalysator in einem Wirbelschichtreaktor zu Chlormethylsilanen umgesetzt. Durch anschließende Hydrolyse der Chlormethylsilane bilden sich Silanole, diese kondensieren direkt und können auf verschiedene Weise zu den benötigten Silikonen aufgearbeitet werden.

Abgeänderte Müller-Rochow-Synthese

Die Abgeänderte Müller-Rochow-Synthese ist ein von Peter Plichta erwickeltes Verfahren zur Herstellung von höheren Silanen. Das Verfahren wurde insbesondere zur preisgünstigen Gewinnung und Verwendung als Treibstoffe entwickelt. Es entstehen zwei Silane, iso-Heptasilan und Pentadekasilan.

Dabei sind mehrere Methoden möglich. Eine Methode wird im folgenden Text beschrieben:

• Anstatt wie bei der normalen Müller-Rochow-Synthese wird hier Silylchlorid (SiH₃Cl) statt Methylchlorid (CH₃Cl) eingesetzt. Silylchlorid kann aus Tetrachlorsilan (SiCl₄) durch Hydrierung gewonnen werden, beziehungsweise kann auch Monosilan mit Salzsäure (HCl) katalytisch (nach Alfred Stock) chloriert werden.
• Das Siliciumpulver wird mit Kupfer/Kupferoxid als Katalysator unter Hitze und Druck mit Silylchlorid umgesetzt. Hierdurch entsteht dann Disilyldichlorsilan (SiH₃)₂SiCl₂ (ein Trisilan).
• Danach wird die Si-Kette noch weiter verlängert. Dazu muss das Trisilan zum Monochlorid (SiH₃)₂SiHCl teilhydriert werden. Nun speist man dieses Monochlortrisilan erneut in die Müller-Rochow-Apparatur ein und lässt es mit elementarem Silicium umsetzen. Dadurch bildet sich ein iso-Heptasilandichlorid [(SiH₃)₂SiH]₂-SiCl₂.
• Die Chloratome können anschließend leicht hydriert werden, woraus ein reines iso-Heptasilan (SiH₃)₂SiH-SiH₂-SiH(SiH₃)₂ entsteht.
• Man kann das iso-Heptasilan erneut in die Müller-Rochow-Synthese einspeisen. Hier entsteht nun ein Si₁₅H₃₀Cl₂ und nach anschließender Hydrierung Pentadekasilan (Si₁₅H₃₂).

Weitere Informationen zu dieser Synthese sind beim deutschen Patent- und Markenamt online unter der Offenlegungschrift DE10059625A1 einzusehen.