直接合成法合成甲基氯硅烷1941年，罗乔(E.G.Rochow)首先提出了由氯甲烷和硅粉在铜催化剂作用下反应直接合成甲基氯硅烷技术。次年，R.Muller也取得了专利。此法具有原料易得、工序简单、不用溶剂、时空效率高，且易于实现连续化大生产等优点，目前成为工业上生产甲基氯硅烷唯一的方法。直接合成法是研究得最多的方法，指在高温的反应温度下，使用一定的催化剂，将有机卤化物与元素硅或硅铜合金直接反应，一步生成各种有机氯硅烷混合物的方法。目前，在工业生产中所有的甲基氯硅烷都是通过直接法反应生成的，世界上各主要生产厂家都是采用沸腾床(流化床)直接合成法生产甲基氯硅烷单体，其主要反应式如下：CH3Cl+ Si →（CH3）nSiCl4-n（n=1，2，3）但在实际过程中却比较复杂，有以下一系列副反应：4CH3Cl+ 2Si→ (CH3)3SiCl + CH3SiCl3
3CH3Cl+ Si→ CH3SiCl3 + 2CH3·
2CH3·→CH3-CH3
3CH3Cl+ Si →(CH3)3SiCl + Cl2
2Cl2 + Si→ SiCl4
4CH3Cl+ 2Si →(CH3)4Si + SiCl4
2CH3Cl→CH2 〓CH2+ 2HCl
3HCl+ Si→ HSiCl3 + H2
CH3Cl+ HCl + Si→ CH2SiHCl2等
加上反应过程中还可能发生热分解、歧化以及氯硅烷水解(原料带进的水分)等反应，致使反应产物变得更为复杂，甲基氯硅烷产物可多达41个。主反应的产物是二甲基二氯硅烷(M2)，副产物中除了一甲基三氯硅烷外尚有少量的三甲基氯硅烷(M3)、四甲基硅烷(M4)及各种氢氯硅烷和多种高沸物。如
、
、
。表2-1列出了工业产品中的主要组分及其含量。
■表2-1 甲基氯硅烷产物的主要组成
直接法合成中甲基氯硅烷生成的高沸物，主要为含
、
及
的化合物、高级烷基氯硅烷、烃类、卤代烃以及它们的衍生物等。此外，反应中还有副产氢气、氯化氢、低级烷烃及烯烃等低沸物。表2-2为含硅高沸物及其沸点。
■表2-2 含硅高沸物组成及沸点
在无催化剂条件下，CH3Cl需要在350℃以上才能与硅粉反应，并且主要生成MeSiCl3。显然，没有催化剂，直接法将失去意义。但即便使用催化剂，而由于直接法为多相接触催化放热反应，影响反应的因素极为复杂，所以掌握最佳反应条件，实现较理想的反应，并非易事，通过选用高性能的触体(硅粉、催化剂及助催化剂)、合理结构的反应器以及适用的工艺条件(反应温度、接触时间、系统压力、原料净化等)均可以提高直接法的技术经济指标。此法具有原料易得、工序简单、不用溶剂、时空产率高，且易于实现连续化大生产等优点。因而，一经问世便很快取代了法，成为工业上生产有机卤硅烷的主要方法。原料主要为金属硅和三氯甲烷。所采用的元素硅是纯度95%以上的通过200目之细粉，具有金属光泽呈青紫色的结晶体。硅由二氧化硅(硅石)在电炉中用碳还原制得；氯甲烷则由甲醇与氯化氢制备(反应副产物少)，或由天然气氯化而来(副产物多)，还可由二甲醚和盐酸反应而得，或直接利用农药厂制敌百虫的副产物回收物即可。催化剂多用铜粉，要求铜表面有一定的氧化程度和特定的结构及一定的颗粒尺寸(与硅粉的粒度相匹配，若太细则易被夹带出去)。此外，国外学者还选用镁、锌、黄铜等作助催化剂。
