CN105473598B - 用于生产烷基铟化合物的方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于以高产率并且以高选择性和纯度成本效益地并且环境友好地生产烷基铟倍半氯化物的方法。根据本发明生产的烷基铟倍半氯化物也因为其高纯度和产率而特别适合于根据需要，以高产率和选择性并且以高纯度来生产含铟前体。可生产的这些含铟前体因为其高纯度而特别适合于金属‑有机化学气相沉积法(MOCVD)或金属‑有机气相外延法(MOVPE)。根据本发明的新颖方法特征是改善的工艺方案，尤其是一种快速的工艺操作。通过成本效益的并且具有低环境影响的起始物质的针对性的并且相当多的使用，该方法也适合于工业规模。
Description
本发明提供了一种用于以高产率并且以高选择性和纯度制备由通式R3In2Cl3表征的烷基铟倍半氯化物(以下又称为化合物(A))的方法。
根据本发明制备的烷基铟倍半氯化物也因其高纯度和产率而特别适合于根据需要制备含铟前体，优选地具有通式R3In(以下又称为化合物(B))或R2InR‘(以下又称为化合物(C))的那些。由化合物(A)以高产率并且以高纯度可获得的这些含铟前体特别适合于金属-有机化学气相沉积法(MOCVD)，又称为金属-有机化学气相外延法(MOVPE)。
在术语“方法”是根据本发明使用的情况下，这始终意谓用于制备该化合物(A)的方法和随后用于制备含铟前体，优选地化合物(B)或(C)的可选的方法。
现有技术
现有技术描述了用于制备典型地被用作MOCVD方法的有机金属前体(即，其起始物质，以下简称为“前体起始物质”)的多种化合物的不同方法。
在本发明的背景下，“前体起始物质”是可以经由另外的反应步骤转化成实际有机金属前体(简称为“前体”或“含铟前体”)的那些，这些前体然后可以直接地用于MOCVD方法中。此处有利的是，通过自身以高选择性和产率可获得的那些前体起始物质来提供此类前体起始物质或制备前体。此外，提供以一种简单的方式并且以高纯度可制备的并且可以是可分离的并具有足够储存稳定性以能够根据需要非常迅速地制备高纯度前体来用于MOCVD方法的前体起始物质可以是非常有利的。这些MOCVD方法尤其被用于生产适于如太阳能电池或LED等光电子应用的半导体层，而且还用于生产在其他应用领域的层，这些应用典型地要求所用的特定前体具有超高纯度并且特别地不存在或存在仅非常小的比例的含氧杂质。
举例来说，存在多种用于制备例如含铟、含镓或者含铝前体或相应的前体起始物质的已知方法。然而，对应的方法条件在这些元素之间未必是可转移的，或无法无变化地进行转移。应当考虑的是，元素铝、镓以及铟已展现出不同的化学特性，该特性常常使得需要一种特别定制的工艺方案来生产对应的前体。
现有技术中已知的用于制备含铟前体或前体起始物质的方法经常在以惯常使用所需的纯度和量进行制备方面、特别地还在可以接受的成本上碰到相当大的困难。举例来说，由含铟前体通过MOCVD生产的半导体层的电性质可能因这些前体或前体起始物质中的杂质而明显地削弱。另外地，许多制备方法是非常耗时的。此外，常常仅达到低产率，并且反应步骤常常以一种降低的选择性为特征。由于在已知的用于制备含铟前体或前体起始物质的制备方法中还使用了有机溶剂，故这些方法通常成本高并且不是非常有利于环境的，并且会在中间产物和终产物中伴随溶剂残留，这又明显地限制了其使用或需要一种高成本并且不便利的纯化。
DE 37 42 525 A1涉及一种用于制备如三甲基铟等烷基金属的方法，并且描述了由四甲基铟酸锂作为前体起始物质通过与三氯化铟在一种有机溶剂中反应来进行的一种制备方法。获得了包含三甲基铟的一种混合物，并且该三甲基铟随后仍需分离并纯化。甚至在纯化之后，所报导的产率仅为理论值的82％。该制备也以超过24小时的相对较高的方法持续时间为特征。
EP 0 372 138 A1描述了一种用于制备有机金属化合物的方法，通过该方法，经由一种非挥发性前体起始物质(该起始物质可以例如为四甲基铟酸锂)也可获得三烷基铟化合物。由三氯化铟进行的四甲基铟酸锂的制备是在乙醚中发生的，其中添加了甲基锂，这使得该方法的总成本极高。使四甲基铟酸锂与三氯化铟反应以得到三甲基铟，该三甲基铟随后仍需纯化。未给出有关实际产率的数字。另外，所描述的方法成本极高并且不便利，一个原因是众多的分离和纯化步骤。
盖纳利(Gynane)等人描述了铟与烷基溴化物和烷基碘化物反应以得到倍半卤化物(盖纳利M.J.S.(Gynane,M.J.S.)，沃特沃斯L.G.(Waterworth,L.G.)和沃罗I.J.(Worrall,I.J.)，《有机金属化学杂志》(J.Organometal.Chem.)，40，1972)。另一出版物也描述了单溴化铟或单碘化铟与烷基碘化物或烷基溴化物反应以得到烷基铟二卤化物，但需要非常长的反应时间(盖纳利M.J.S.，沃特沃斯L.G.及沃罗I.J.，《有机金属化学杂志》，43，1972)。
US 5,663,390涉及通过一种烷基氯化物与金属元素在作为反应加速剂的H2存在的情况下进行反应来制备烷基金属氯化物。然而，后者是不利的；更确切地说，所描述的方法非常复杂并且该转化仅为不完全的。该反应总体上是非常不便利的并且成本高，并因此不适合于工业规模。
问题
本发明所解决的问题是提供一种方法，该方法与一种简单并且快速的工艺方案组合，能够根据需要廉价地制备适合于含铟前体的前体起始物质。该方法还能够以高产率和高纯度制备这些化合物。另外地，这些前体起始物质应当是以一种简单的方式可分离的并且具有足够的储存稳定性。
此外，从该起始物质可获得的含铟前体将实质上不含氧杂质，并且将是从该起始物质开始，以高产率并且以高选择性和纯度可获得的。结果是，可获得的这些含铟前体将特别适合于MOCVD方法，这些方法在每一情形中都需要高纯度的有机铟化合物来生产半导体层。
另外地，该方法将能以低的环境污染水平并且以低的资源强度进行。
解决方法
由本发明解决的问题是通过权利要求的主题内容解决的。
该问题尤其是通过一种用于制备具有以下通式的烷基铟倍半氯化物(化合物(A))的新颖方法来解决的：
R3In2Cl3，
其中R是一个低级烷基，即具有1到4个碳原子的。该烷基可以是支链的或无支链的，优选无支链的。因此，合适的烷基是异丙基、环丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、但尤其是丙基、正丁基以及乙基或甲基。
该化合物(A)的结构还尚未被最终阐明，并且还可被当做一种R2InCl和RInCl2的混合物以替代以上指明的化学式R3In2Cl3。还有可能的是这些化合物彼此和/或与R3In2Cl3平衡。R2InCl与RInCl2彼此的比例并非必需是50:50，而是还可在通常约40:60至约60:40的比例内变化。
归因于所使用的起始物质和所使用的另外的试剂，该方法是廉价的并且引起较低水平的环境污染，并且能够以一种快速的工艺方案和高产率并且以高纯度制备R3In2Cl3。更确切地说，根据本发明，有可能无需使用典型地需要的有机溶剂，这有助于一种具有成本效益并且对环境负责的工艺方案。另外地有益的是，化合物(A)是以一种简单的方式可分离的并且具有足够的储存稳定性。其次，化合物(A)也适合于进一步的不经分离的反应步骤，使得存在发展廉价的没有不方便的中间产物分离的多级反应的可能性(“一锅法反应”)。
根据本发明的方法特别适合用于制备甲基铟倍半氯化物(Me3In2Cl3)和乙基铟倍半氯化物(Et3In2Cl3)、或Me2InCl/MeInCl2和Et2InCl/EtInCl2的混合物(在某些情况下还以非化学计量的比例)，非常特别用于制备Me3In2Cl3。因此，R优选地选自乙基和甲基；最优选地，R为甲基。甲基和乙基下文缩写为Me为甲基并且Et为乙基。
首先，本发明由此提供一种用于制备作为前体起始物质的R3In2Cl3(即，化合物(A))的新颖方法。根据本发明的方法之后可以为另外的反应步骤，这样使得根据本发明也廉价地并且以一种快速的工艺方案并以高产率和纯度可获得用于MOCVD方法的含铟前体。因此，根据本发明的方法包括化合物(A)的制备。在多个实施例中，根据本发明的方法之后可以是用于制备含铟前体的另外的反应步骤。
这些含铟前体优选地选自具有通式R3In(即化合物(B))和R2InR‘(即化合物(C))的化合物。由于该工艺方案，根据本发明，在化合物(A)、(B)和(C)中，R是相同的；R'可能与此不同，如以下进一步描述的。
根据本发明，具有以下通式的含铟前体：
R3In，
是R为具有1到4个碳原子的一个低级烷基的那些。该烷基可以是支链或无支链的，优选无支链的。R尤其选自乙基和甲基；具体地，R为甲基。
根据本发明，具有以下通式的含铟前体：
R2InR‘，
是R为具有1到4个碳原子的一个低级烷基的那些，该低级烷基可以是支链或无支链的，并且其中R'为不同于R的一个亲核基团。R‘优选地选自支链或无支链的并且被取代或未被取代的烷基、支链或无支链的并且被取代或未被取代的芳基。R'尤其可以是由支链或无支链的烷基或烷氧基取代的烷基或苯基，或由胺基取代的烷基或苯基。具体地说，R'是具有1至6个碳原子的由支链或无支链的烷基或烷氧基取代的烷基或芳基，这些支链或无支链的烷基或烷氧基诸如甲基、乙基、正丁基、丙基、仲丁基、叔丁基、异丁基、异丙基、环丙基、环丁基、甲氧基、乙氧基、正丁氧基、丙氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、异丁氧基、异丙氧基、环丙氧基、环丁氧基，或者其他具有1至6个碳原子并且被胺基取代的(尤其单或双取代的)烷基或芳基，这些胺基自身被支链的或无支链的烷基类型的基团取代，这些支链的或无支链的烷基类型的基团诸如甲基、乙基、正丁基、丙基、仲丁基、叔丁基、异丁基、异丙基、环丙基、环丁基。
该亲核的R'基团例如可以是苯基、甲苯基、三甲苯基、二甲氨基、二乙氨基、二丁基氨基、二异丙基氨基、Et2N-(CH2)3、Me2N-(CH2)2、Me2N-CH2、Et2N-(CH2)2、Et2N-CH2、异丙基、环丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、环丙基，但是尤其为丙基、正丁基以及乙基或甲基。如果R和R'的定义涵盖相同的基团，在化合物(C)中的R和R'必须彼此不同。因此，例如如果R是甲基，R'必须不是甲基。
在本发明的一个实施例中，R是甲基并且R‘是一个Me2N-(CH2)3-基团。在本发明的另一个实施例中，R为甲基并且R‘为乙基。在本发明的另一个实施例中，R为乙基并且R‘为甲基。这产生化合物Me2InEt、Et2InMe以及Me2In-(CH2)3-N-Me2或(CH3)2In-(CH2)3-N-(CH3)2。在这个实施例中，另外的反应步骤由此在根据本发明的方法之后进行，并且因此也可以廉价地并且根据需要、并以一种快速的工艺方案获得含铟前体，优选地R3In(即，化合物(B))或R2InR‘(即，化合物(C))。
由化合物(A)优选可获得的这些含铟前体(B)和(C)由于其特别高的纯度特别适合用于制备在半导体工业中使用的以及在MOCVD方法中生产的含铟层膜，诸如InP、InAlP和AlInGaP层。
1.用于制备化合物(A)的方法
用于制备R3In2Cl3(即，化合物(A))的根据本发明的方法包括以下反应步骤：
a1)使铟与一种烷基供体在一种活化剂的存在下反应以形成化合物(A)，该烷基供体是一种烷基氯(RCl)，并且
a2)任选地分离出该化合物(A)。
反应步骤a1)：
可以使用优选至少5N或更高(相对应基于铟的金属的纯度>99.999％)纯度的铟，但是也可为4N(金属的纯度＝99.99％)的铟。然而，原则上还可能使用更低纯度的铟。粒径可以在宽广的范围内变化，因为铟在反应温度下处于熔融的形式(铟的熔点约156℃)。为了更简单地测量所需要的以及该反应器的填充的量，例如有可能使用具有1mm至10mm，尤其4mm至6mm粒径的颗粒(例如所谓的约0.5cm大小的铟弹丸(indium shots))，但是还可能使用粉末或甚至锭(ingots)。
该烷基供体是一种包括烷基的化合物，该烷基供体是一种烷基卤化物，其中烷基是如以上定义的并且可以使用氯、溴或碘，尤其氯作为卤化物。因此，该烷基供体尤其可以是一种烷基氯，由此该烷基氯除该烷基外，还包括至少一个氯原子。更具体地说，该烷基供体是一种烷基卤(尤其一种烷基氯)，其中烷基是如以上定义的(参见R的定义)；更优选地，烷基是甲基或乙基，尤其甲基。在优选实施例中，因此该烷基供体是甲基氯(氯甲烷)或乙基氯(氯乙烷)，更优选甲基氯。
对于本反应优选的是每当量的铟使用1.5至5当量的烷基供体，或每当量的铟1.5至4.5当量或1.5至4当量的烷基供体，尤其每当量的铟从1.5至3或1.5至2.5或1.5至2.9当量的烷基供体。如果使用的烷基供体相对于该铟的比例太低，则存在化合物(A)的转化不完全和产率降低的风险。如果使用的烷基供体的量相对于该铟过高，则该方法总体上变得太昂贵并且太不经济，并且在工业规模上不再是以一种经济上可行的方式可进行的，这是不希望的。
已经发现，特别有利的是每当量铟使用介于1.5与4当量之间的烷基供体，甚至进一步优选每当量铟介于1.7与3当量之间的烷基供体，并且最优选每当量铟介于1.8与2.5当量之间的烷基供体。这使之有可能实现化合物(A)的特别高的产率。
优选的是将该铟和该烷基供体顺序地添加到反应容器中。更优选地，首先最初将铟和活化剂装入并且然后添加该烷基供体。这意外地导致高产率并且额外地降低了设备的复杂性。因此，有可能简单地将铟和活化剂称量至该反应器中。随后，可以按一种受控制的方式添加该烷基供体。
该烷基供体向该铟中的添加优选地通过气态烷基供体的受控连续引入来将该烷基供体提供至该反应中来实现，该烷基供体优选在标准条件下处于气态的形式(MeCl的沸点是-24℃，EtCl的沸点为12℃)。
在引入的期间，在该反应的过程中，优选尽可能多的不断地补充已经消耗的烷基供体，使得(正)反应压力保持恒定。该控制例如通过将一个压力传感器与一个计量阀相联自动地实现。
任选地，该烷基供体可以通过使其冷凝来添加。如果使该烷基供体冷凝，在添加过程中的温度有利地低于0℃。更优选地，在该烷基供体的添加过程中不超过-20℃的温度。优选的是在该烷基供体的添加过程中从外部进行冷却。优选地，该烷基供体的添加是通过在低于0℃的温度下，进一步优选在-260℃至-20℃(用液氮或干冰冷却)的温度下使其冷凝来实现。这些数据仅应用在通过使其冷凝来进行的该烷基供体的添加中，冷凝是任选的。该烷基供体优选地在减压下在优选低于1hPa、优选低于0.1hPa并且更优选在不大于5×10-2hPa的残余气体压力下冷凝。随后对该反应混合物的加热在该反应容器中建立了最高达15bar、尤其0.2至1.5MPa、优选0.5至1MPa并且甚至更优选在0.6与1MPa之间的表压，只有当该烷基供体被冷凝时这些条件才是可取的。
优选地，该烷基供体以气态的形式被引入至该反应器中。如果该烷基供体的添加通过注入或连续引入来实现，则所需要的烷基供体的总量通常不从一开始添加，就如当它被冷凝时的情况一样；反而，烷基供体被永久地计量至铟-活化剂混合物中直到转化完全。
然而，任选地，还可将该烷基供体以液体的形式引入至该反应器中。这可能在工业规模上是有利的，这是因为既然氯甲烷和氯乙烷尤其是作为液化气体销售的，那么不需要对烷基氯储槽进行外部加热或汽化器单元来维持一个稳定的该烷基供体的气体压力。则可以在压力下直接地从该液化气体槽中计量该液态的烷基供体。在该反应器中，该烷基供体由于存在的反应条件而立即蒸发，并且因此与气态烷基供体的反应在该反应器中进行。
通过引入或注入进行的该烷基供体的添加通常在或大于20℃的温度下开始。在一个实施例中，该反应器中的铟或铟-活化剂混合物在开始添加该烷基供体时处于液体的形式。由于纯铟具有156.6℃的熔点，那么该添加在156℃或更大的温度下进行。由于该活化剂的存在可以降低最初装入的铟混合物的熔点，在低于156℃下该混合物也可能已经是液态。这意味着在这个实施例中，铟以及活化剂被最初装入并且在该反应器中被加热直到该混合物是液体，并且然后开始引入该烷基供体。任选地，还可以首先将铟最初装入该反应器中，然后加热直到该铟处于液体的形式，然后可以将该活化剂加入并且可以开始添加该烷基供体。
在另一个实施例中，将该烷基供体(例如甲基氯)在室温下传递至该反应器中并且然后加热至所希望的反应温度，该反应器包含最初装入的铟-活化剂混合物，在加热过程中继续引入烷基供体。
在开始添加该烷基供体之后，加热该反应混合物。为了避免副反应并且也为了经济原因，优选地此处温度不超过250℃，优选地不超过235℃。在反应温度大于235℃下，可以观察到逐步的热分解，这可能形成作为一种分解产物的铟。优选的是加热到至少150℃、进一步优选至少170℃并且更优选180℃的温度，以便能够特别完全地转化成化合物(A)。因此，不论该烷基供体的添加方式如何，反应温度在从约150℃至约250℃、或从170℃至235℃、或从180℃至230℃的范围内。
反应步骤a1)可以在惰性气体诸如氩气或氮气下进行。然而，有可能在没有附加的惰性气体的纯烷基供体(例如甲基氯或乙基氯)的气氛中进行该反应，这具有优势。
通常，在所限定的恒压下添加该烷基供体，例如在1bar至4.5bar、或在1.5bar至4bar的表压下(绝对压力：2bar至5.5bar或2.5bar至5bar)。这里的步骤可以是限定烷基供体(即，例如乙基氯或甲基氯)的某一表压，例如3.5bar。通过一个流量调节器，总是将与消耗的一样多的烷基供体(即，例如乙基氯或甲基氯)补充到该反应器中，使得该反应器中的压力保持大致恒定，即，例如在4.5bar下(或在3.5bar下的表压)。如果不再有烷基供体(即，例如乙基氯或甲基氯)的消耗，则该反应已经结束。
在该反应的过程中，添加一种活化剂。本领域的普通技术人员知道活化剂是什么意思，即典型地以小的量有助于加速该反应和转化的化合物。合适的活化剂通常是路易斯酸，例如铟卤化物InX3(其中X可以是氯、溴或碘)、三氯化铟(InCl3)、三氯化铝(AlCl3)、氯化铜(CuCl2)、氯气Cl2、氯化氢HCl、氯化铁FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2，氧化物类诸如In2O、TiO2、NiO2、Fe2O3或[PnBu4][InCl4]。预期的是更低价的铟(I)化合物(诸如InCl)由铟金属和所使用的路易斯酸原位形成，并且然后这些化合物与该烷基供体以氧化加成方式反应。
然而，根据本发明，当该活化剂不是一种铟卤化物InX3(其中X可以是氯、溴或碘)，不是氯气Cl2、氯化氢HCl、氢气H2、氯化铁FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2、三氯化铟(InCl3)、三氯化铝(AlCl3)或氯化铜(CuCl2)，并且不是一种氧化物，尤其In2O、TiO2、NiO2或Fe2O3时，这是有利的。
然而，已经发现，出人意料地，烷基铟倍半氯化物(R3In2Cl3)、二烷基铟氯化物(R2InCl)、烷基铟二氯化物(RInCl2)、在一种与铟卤化物InX3(其中X可以是氯、溴或碘)诸如具体为三氯化铟(InCl3)的混合物中的三烷基铟(R3In)、以及其混合物同样可以被使用并且甚至是更合适的。这具有的优点为没有除铟外的其他金属存在于该系统中，这些金属在随后的阶段将导致难除掉的杂质。在使用烷基铟倍半氯化物产物本身作为一种活化剂的情况下，一个特别的优点是：那么有可能在一个简单的反应方案中，利用在该反应器中的反应产物的残余物来用于下一批的活化，并且除了铟和该烷基供体外不需要附加的化学品并且可以半连续地进行化合物(A)的制备。本领域普通技术人员将显而易见的是，也有可能使用其他烷基铟卤化物，包括烷基铟倍半卤化物、二烷基铟卤化物、烷基铟二卤化物及其混合物，其中该卤化物选自F、Br以及I。然而，更优选地，该卤化物为氯化物。因此该活化剂优选地选自二烷基铟氯化物(R2InCl)、烷基铟二氯化物(RInCl2)、在一种与铟卤化物InX3(其中X可以是氯、溴或碘)的混合物中的三烷基铟(R3In)尤其三氯化铟(InCl3)、以及其混合物，其中R是如以上定义的。也可能使用混合物。
在本发明的一种配置中，在开始添加该烷基供体之前将该活化剂添加至该铟中。该活化剂的用量优选地使铟与活化剂的摩尔比为至少4:1，进一步优选为至少5:1，优选至少6:1并且甚至更优选地超过8:1。如果活化剂的量太高，则存在向化合物A的不完全转化的风险。铟与活化剂的摩尔比优选地为至多300:1，更优选地为至多250:1并且甚至更优选地为至多200:1。因此，特别有利的铟与活化剂的摩尔比是在>100:1、即约110:1、130:1或140:1的范围内。当活化剂的量太少时，风险可能为该活化剂的作用不再充分。摩尔比应理解为意指铟的摩尔量与活化剂的摩尔量的比例。不同的活化剂具有不同的与铟的最佳摩尔比，这可以用简单的方式在一些手动测试中确定；例如，有可能以相对于铟为10:1的比例一起使用三氯化铟与三甲基铟；相反，在使用甲基铟倍半氯化物的情况下，已经发现在约20:1的范围内的比例是有效的。
还可能使用两种化合物，这两种化合物首先彼此反应以得到作为活化剂的实际上活化的化合物，例如三氯化铟和三甲基铟，这两种化合物彼此反应以得到铟倍半氯化物，然后该铟倍半氯化物充当活化剂。在这种情况下，该摩尔比当然基于作为活化剂有效的化合物铟倍半氯化物而不基于其三氯化铟以及三甲基铟起始物质。
意外的是，根据本发明的方法有可能甚至在不存在有机溶剂的情况下达到化合物(A)的高产率。因此可能在铟与该烷基供体形成化合物(A)的反应中无需有机溶剂。根据本发明，有机溶剂应当理解为意谓含碳液体物质。根据本发明，不存在有机溶剂被理解为意谓没有另外地使用有机溶剂作为反应介质。这具有以下益处：使由该溶剂的部分分解所引起的化合物(A)的任何可能的有机污染得以避免。另外，这允许以一种对环境更负责的方式进行该方法。此外，在步骤a1)中不存在有机溶剂的情况下，意外地记录下特别高的反应选择性。
步骤a1)中的反应时间优选地介于10分钟与30小时之间。已经发现，关于化合物(A)的产率特别有利的反应时间是至少15分钟，进一步优选至少30分钟并且甚至进一步优选至少40分钟。反应时间更优选地为至多28小时，进一步优选地为至多12小时。反应时间过长导致一种成本极高并且不经济的方法。
在根据本发明的方法的所有的实施例中，在反应步骤a1)中进行了以示意形式表示的以下反应：
2 ln+3 RCl→R3ln2Cl3
反应步骤a2)：
化合物(A)的分离(根据本发明，此为可任选的)优选地包括挥发性成分从反应容器中存在的反应混合物分离和/或选自化合物(A)从该反应混合物升华和化合物(A)从反应容器机械移出的方法步骤。一种机械移出的简单的变体可以被认为是排出处于液态的产品。
术语“分离”或“分离出”涵盖通过从反应容器移出特定所希望的反应产物，或从反应混合物去除掉除反应产物外的其他化合物这样使得仅有该反应产物保留在反应容器中，来将该反应产物从反应容器中存在的反应混合物分离。
在一个实施例中，通过从该反应容器中取出来分离化合物(A)，这可以在诸如一个勺子、刮勺、刮刀等的帮助下进行以液态排放是一种非常简单的方法，这可以通过例如通过一个合适的阀或通过利用正压力进行排放以将该液体转移至一个容器中。已经发现，对于该化合物(A)的纯度特别有利的是，首先从存在于该反应容器中的混合物中分离挥发性二次成分，尤其烷基供体诸如仍然存在的RCl，即例如甲基氯或乙基氯，并且仅随后从该反应容器中取出该化合物(A)。优选通过应用真空来分离挥发性二次成分，尤其是仍然存在的烷基供体RCl。在这种情况下，已经发现有用的是具有低于1hPa、进一步优选低于0.1hPa的残余气体压力的真空。
任选地，该化合物(A)的分离之后可以是对该化合物(A)进行纯化的另外的步骤，适合于对化学物质进行纯化的方法是本领域普通技术人员已知的。然而，优选地根据本发明，通过特定工艺方案和本发明的反应物，甚至在无另外的纯化步骤的情况下也达到该化合物(A)的足够高的纯度。因此，根据本发明优选地，除了从化合物(A)中优选的分离即从该反应容器中分离挥发性二次成分并且取出化合物(A)之外，不需要另外的步骤来纯化该化合物(A)。
在一个实施例中，在化合物(A)的分离过程中，存在仅不完全地从该反应容器中取出反应产物。在添加另外的铟并且另外添加作为活化剂的烷基供体之后，保留在该反应容器中的化合物(A)的残余物，用于在下一批中进一步制备化合物(A)。
在替代性实施例中，不从反应混合物中分离出化合物(A)。在此类实施例中，包括化合物(A)的反应混合物被直接地用于制备含铟前体尤其化合物(B)或(C)。在这些实施例中，用于制备优选地化合物(B)或(C)的另外的反应步骤由此直接地在反应步骤a1)后进行，无需从该反应混合物中分离出化合物(A)，即，无反应步骤a2)。这允许一种甚至更快速的制备含铟前体的工艺方案。
根据本发明的方法能够以优选至少70％，另外优选至少75％，甚至另外优选至少79％并且极其优选至少85％并且甚至更优选超过90％，并且甚至更优选超过95％的产率来制备化合物(A)。本发明所给出的产率数字始终是基于理论产率的。
根据本发明制备的化合物(A)的纯度优选为至少95％，更优选为至少98％，并且甚至更优选超过99％。因此，在所制备的化合物(A)中存在优选不超过5％，更优选不超过2％并且另外优选低于1％的杂质，即，不想要的物质。
由根据本发明的方法可获得的一种优选的化合物(A)选自甲基铟倍半氯化物(Me3In2Cl3)，如以上所描述的，甲基铟倍半氯化物还可以被认为是一种Me2InCl和MeInCl2的混合物，以及乙基铟倍半氯化物(Et3In2Cl3)，如以上所描述的，乙基铟倍半氯化物还可以被认为是一种Et2InCl和EtInCl2的混合物。最优选地，根据本发明的方法适合于制备Me3In2Cl3。
2.进一步处理该化合物(A)以得到含铟前体
通过以上描述的方法获得的化合物(A)可以任选地被进一步加工以得到含铟前体，优选地根据本发明选自化合物(B)和(C)的前体。因此，本发明还包括通过根据本发明的方法制备的化合物(A)的用途，用于制备含铟前体，优选地选自化合物(B)和(C)的前体，以用于MOCVD或MOVPE方法。
根据本发明制备的化合物(A)特别适合于制备具有以下通式的含铟前体：
R3In，
即，化合物(B)，其中R是具有1到4个碳原子的一个低级烷基。该烷基可以是支链或无支链的，优选无支链的。R优选地选自乙基和甲基；具体地说，R为甲基。凭借该方法，R是通过在化合物(A)中的R基团确定，并且所以在化合物(A)中的R对应于在化合物(B)中的R基团。
作为替代方案，根据本发明制备的化合物(A)可以用于制备具有以下通式的含铟前体：
R2InR‘，
即化合物(C)，其中R为具有1到4个碳原子的一个低级烷基，该低级烷基可以是支链或无支链的，并且其中R'为不同于R的一个亲核基团。R‘优选地选自支链或无支链的并且被取代或未被取代的烷基、支链或无支链的并且被取代或未被取代的芳基。
R'尤其可以是由支链或无支链的烷基或烷氧基、或由胺基取代的烷基或苯基。具体地说，R'是具有1至6个碳原子的由支链或无支链的烷基或烷氧基取代的烷基或芳基，这些支链或无支链的烷基或烷氧基诸如甲基、乙基、正丁基、丙基、仲丁基、叔丁基、异丁基、异丙基、环丙基、环丁基、甲氧基、乙氧基、正丁氧基、丙氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、异丁氧基、异丙氧基、环丙氧基、环丁氧基，或者其他具有1至6个碳原子并且被胺基取代的(尤其单或双取代的)烷基或芳基，这些胺基自身被支链的或无支链的烷基类型的基团取代，这些支链的或无支链的烷基类型的基团诸如甲基、乙基、正丁基、丙基、仲丁基、叔丁基、异丁基、异丙基、环丙基、环丁基。
该亲核的R'基团例如可以是苯基、甲苯基、三甲苯基、二甲氨基、二乙氨基、二丁基氨基、二异丙基氨基、Et2N-(CH2)3、Me2N-(CH2)2、Me2N-CH2、Et2N-(CH2)2、Et2N-CH2、异丙基、环丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、环丙基，但是尤其为丙基、正丁基以及乙基或甲基。如果R和R'的定义涵盖相同的基团，则在化合物(C)中的R和R'必须彼此不同。因此，如果R是甲基，则R'必须不是甲基。
在本发明的一个实施例中，R为甲基，并且R‘为一个Me2N-(CH2)3-基团。在本发明的另一个实施例中，R为甲基并且R‘为乙基。在本发明的另一个实施例中，R为乙基并且R‘为甲基。这产生了化合物Me2InEt、Et2InMe和Me2In-(CH2)3-N-Me2或(CH3)2In-(CH2)3-N-(CH3)2。
凭借该方法，R是通过化合物(A)中的R基团确定，这样在化合物(A)中的R对应于在化合物(C)中的R基团。
2.1.进一步处理化合物(A)以得到化合物(B)
在优选实施例中，在用于制备该化合物(A)的方法之后，额外地进行另外的反应步骤，由此可获得化合物(B)：
b1)使化合物(A)与一种烷基锂反应以形成四烷基铟酸锂(LiInR4)，并且从该反应混合物中分离出LiInR4，并且
b2)使该LiInR4与一种氯化铟组分反应以获得化合物(B)。
反应步骤b2)可以直接地在反应步骤b1)后进行。作为替代方案，反应步骤b2)也可以与反应步骤b1)偏差一定时间来实现。
反应步骤b1)：
反应步骤b1)包括化合物(A)与一种烷基锂反应以形成四烷基铟酸锂，该四烷基铟酸锂满足以下通式：
LiInR4
其中R是如以上所定义。R有利地是甲基或乙基，尤其甲基。凭借该方法，R由在化合物(A)中的R基团确定。
术语“烷基锂”涵盖了包含至少一个烷基和锂的那些化合物。根据本发明，该烷基锂优选地具有以下通式：
RLi
其中R是如以上所定义。最优选地，该烷基锂选自乙基锂(EtLi)和甲基锂(MeLi)；该烷基锂尤其为甲基锂。
该烷基锂在反应步骤b1)中作为烷化剂被使用，但是不作为还原剂。
反应步骤b1)优选地在一种有机溶剂中进行。适合于步骤b1)的有机溶剂尤其为二烷基醚。极其优选的是在反应步骤b1)中使用一种选自乙醚、二乙氧甲烷、甲基四氢呋喃、长链醚及其混合物的溶剂，长链醚是包含了具有超过2个碳原子的烷基的那些。甚至更优选地，该溶剂为乙醚或二正丁基醚，进一步优选为乙醚。
已经发现，特别有利的是每当量化合物(A)使用介于4与5.3当量之间，更优选地介于4.8与5.3当量之间并且甚至更优选地介于4.8与5.2当量之间，并且最优选地为约5当量的烷基锂。
在优选实施例中，最初将烷基锂装入有机溶剂中并且然后优选地在介于-10℃与10℃之间的温度下，另外优选地在介于-5℃与5℃之间的温度下，另外优选地在-2℃到2℃下并且甚至更优选地在0℃+/-1℃下添加化合物(A)。该反应优选地在介于-30℃与该有机溶剂的沸点之间的温度下，另外优选地在-5℃到35℃下发生。
在替代性实施例中，最初将化合物(A)装入有机溶剂中并且随后添加该烷基锂。这优选地涉及以与有机溶剂的混合物形式逐滴添加烷基锂，更优选地在介于-10℃与10℃之间的温度下，另外优选地在-5℃到5℃下并且甚至另外优选地在-2℃到2℃下进行。
在添加了所有反应物之后，优选的是搅拌优选地至少10分钟，另外优选地至少15分钟。该反应时间一般不超过48小时，优选地不超过24小时。
从反应混合物中分离出LiInR4。这优选地通过去除溶剂和任何副产物，尤其是LiCl，或反应物的残留物，优选地通过蒸馏掉挥发性成分和/或过滤出反应混合物来进行。已经发现，通过过滤以去除LiCl并且随后通过蒸馏去除溶剂来分离LiInR4是特别有利的。
在一个优选实施例中，反应步骤b1)中进行了以示意性形式表示的以下反应：
反应步骤b2)：
化合物(B)是由LiInR4，通过LiInR4与一种氯化铟组分反应可制备的。
根据本发明，“氯化铟组分”是一种包含铟和氯化物的化合物。更确切地说，术语“氯化铟组分”也涵盖还包含至少一个烷基以及铟和氯化物的化合物。该氯化铟组分优选地具有以下通式：
RaInbClc
其中a为选自0、1、2以及3的一个数，并且b为选自1和2的一个数，并且c为选自1、2以及3的一个数，并且其中a+b+c＝4或4的一个倍数；更优选地，a、b和c的总和＝4或8。R是一种具有1到4个碳原子的低级烷基。该烷基可以是支链或无支链的，优选无支链的。R优选地选自乙基和甲基；具体地说，R为甲基。
最优选地，该氯化铟组分选自InCl3、R2InCl、R3In2Cl3、RInCl2以及其混合物。非常特别优选的氯化铟组分是R2InCl或R3In2Cl3，尤其Me2InCl、Et2InCl、Me3In2Cl3或Et3In2Cl3，进一步优选Me2InCl或Me3In2Cl3。优选地，将化合物(A)用作该氯化铟组分，这使得根据本发明的方法甚至更廉价。因此，在特别优选的实施例中，该氯化铟组分是R3In2Cl3，即化合物(A)。该氯化铟组分有利地通过以上描述的工艺步骤a1)和a2)获得。
四烷基铟酸锂与氯化铟组分的摩尔比可以介于1:1与3:1之间，优选地为约1:1、2:1或3:1。在氯化铟组分为R2InCl的实施例中，已经发现四烷基铟酸锂与氯化铟组分的摩尔比为约1:1是特别有利的。在氯化铟组分为R3In2Cl3的实施例中，四烷基铟酸锂与氯化铟组分的摩尔比为约3:1是特别有利的。在氯化铟组分为RInCl2的实施例中，四烷基铟酸锂与氯化铟组分的摩尔比为约2:1是特别有利的。
四烷基铟酸锂与氯化铟组分的反应可以在一种有机溶剂中实现。适合于步骤b2)的有机溶剂选自烷烃(包括环状饱和烃)、芳香烃、醇、醚以及环醚。已经发现，适合于步骤b2)的有机溶剂尤其是为烷烃和芳香烃，优选地选自正戊烷、环己烷、正癸烷、正庚烷、正己烷、甲基环己烷、正壬烷、正辛烷以及苯，极其优选的是正戊烷。
在替代性实施例中，在反应步骤b2)中不使用有机溶剂，即，没有另外地使用有机溶剂作为反应介质。这具有以下益处：使由该溶剂的部分分解所引起的限制化合物(B)的可用性的任何可能的有机污染得以避免。另外，这允许以一种对环境更负责的方式进行该方法。因此，在一个实施例中，步骤b2)是在不存在有机溶剂的情况下进行的。
优选地，最初将LiInR4连同该氯化铟组分装入反应器中。随后，可以添加有机溶剂。优选地在这之后进行加热，优选地加热到介于30℃与120℃之间的温度，另外优选地到介于40℃与100℃之间的温度并且甚至更优选地到介于50℃与90℃之间的温度。优选的是维持这样一个温度至少10分钟并且至多24小时，优选地至少30分钟并且至多20小时，另外优选地至少40分钟并且至多12小时，并且甚至更优选地至少90分钟并且至多3小时。
随后，优选的是进行冷却，优选地冷却到25℃+/-5℃的温度。
优选地，然后从该混合物中分离出化合物(B)。化合物(B)的分离优选地包括有机溶剂的去除以及从可能包含盐类(例如氯化锂LiCl)的反应混合物中移出化合物(B)。这尤其是通过将有机溶剂和化合物(B)再冷凝到一个新的容器中来实现。为此目的，所有的挥发性组分诸如化合物(B)(即，例如三甲基铟)连同该溶剂在减压下从该残余物(例如盐类，诸如LiCl)中被蒸馏掉。随后，优选地通过在减压下并且优选地残余气体压力低于0.1hPa、另外优选地不超过0.01hPa的情况下，将溶剂蒸馏出并优选地进入一个优选在-10℃+/-5℃下的冷阱中来将其与化合物(B)分离。则化合物(B)例如三甲基铟或三乙基铟保留在该容器中。任选地，之后可以通过本领域普通技术人员已知的纯化方法来进行另外的纯化步骤。这些另外的纯化步骤可以包括化合物(B)的蒸馏、升华或重结晶。
在一个优选实施例中，反应步骤b2)中进行了以示意性形式表示的以下反应：
LilnMe4+Me2lnCl→2Me3ln+LiCl
在该氯化铟组分为化合物(A)的一个替代性实施例中，在反应步骤b2)中进行了以示意形式表示的以下反应：
3 LilnMe4+Me3ln2Cl3→5 Me3ln+3 LiCl
包括b1)和b2)的这些另外的反应步骤能够以优选地至少60％，另外优选地至少70％，甚至另外优选地至少75％并且尤其优选地85％并且甚至另外优选地超过90％的产率，从化合物(A)制备化合物(B)。根据本发明制备的化合物(B)的纯度优选为至少99％，更优选为至少99.5％，并且更优选超过99.8％，并且另外优选地超过99.999％。尤其是在进行用于纯化所制备的化合物(B)(优选地通过使化合物(B)升华进行)的一个另外的步骤的情况下，可以达到>99.999％的纯度。
2.2.进一步处理化合物(A)以得到化合物(C)
在替代性实施例中，通过对根据本发明的方法再添加另外的反应步骤来对化合物(A)进行进一步处理以得到化合物(C)，这些反应步骤包括：
c1)从化合物(A)中分离二烷基铟氯化物(R2InCl)，并且
c2)使R2InCl与一种烷化剂反应以形成化合物(C)。
更优选地，化合物(C)为二甲基氨基丙基二甲基铟(DADI)或乙基二甲基铟(Me2InEt)。
在工艺步骤c1)中，从R3In2Cl3中分离二烷基铟氯化物，如以上所描述的，该R3In2Cl3还可被认为是一种R2InCl和RInCl2的混合物，该二烷基铟氯化物由通式R2InCl表示，其中R是如上所定义的并且可以有利地是甲基或乙基，尤其是甲基，其中R由化合物(A)中的“R”基团确定。R2InCl可以通过升华从化合物(A)中分离。优选地，为了那个目的，将化合物(A)加热至在150℃与200℃之间的温度，进一步优选在155℃与195℃之间并且尤其在160℃与190℃之间。任选地，还可以在减压下实现升华。在这种情况下，已经发现了有用的真空优选具有低于1hPa，进一步优选低于0.1hPa的残余气体压力。本领域的普通技术人员意识到，在真空下进行工艺步骤c)的情况下，还可以在相对应地更低的温度下进行R2InCl的分离。优选的是分离为一种沉淀物和一种升华物，该升华物优选是R2InCl。
通过添加一种碱金属卤化物(例如KCl，而且还有KF，或其他MX，其中M＝Na、K、Cs并且X＝F、Cl、Br、I)，有可能明显增强该升华中的产率并且完全分离R2InCl。
在一个优选实施例中，反应步骤c1)中进行了以示意性形式表示的以下反应：
2R3In2Cl3+2KCl-->2K[R3In2Cl4]-->K[InCl4]+KCl+3R2InCl
典型地，反应步骤c1)在保护气体，例如氩气或氮气下实现。
步骤c2)中的烷化剂尤其选自R’MgX、R’Li以及R’3Al，其中R’是如上述定义的。更优选地，该烷化剂为Me2N-(CH2)3-M，其中M尤其为MgCl或Li或另外乙基锂(EtLi)。
R2InCl向R2InR‘(例如DADI)的转化可以在一种有机溶剂中，通过与烷化剂(在DADI的情况下，例如为Me2N-(CH2)3-M)反应来实现。该有机溶剂可以是一种二烷基醚或一种环醚，或其混合物，尤其是乙醚或THF，进一步优选THF。
反应步骤c2)典型地是在保护气下实现的。
优选地，将该烷化剂优选地最初装入一种有机溶剂中，尤其THF，并且然后添加R2InCl。在这种情况下，R2InCl更优选地作为一种与有机溶剂(尤其是THF)的混合物被逐滴添加。R2InCl的逐滴添加优选地是逐渐实现的，更优选地经至少10分钟的过程，另外优选地经至少20分钟的过程。R2InCl的添加优选地是在低于50℃，另外优选地低于40℃的温度下并且更优选地在室温(即，25℃+/-5℃)下实现的。
在已经添加了所有的反应物，尤其烷化剂以及R2InCl之后，优选对该混合物进行搅拌。优选地，在搅拌过程中的温度低于50℃，另外优选地低于40℃并且更优选地为室温(即，25℃+/-5℃)。优选的是搅拌至少5小时，另外优选地至少10小时。出于成本的原因，反应时间优选不超过80小时，另外优选地不超过50小时。
随后，优选地从该反应混合物中分离出化合物(C)。化合物(C)的分离可以包括有机溶剂的去除(优选地在减压下)以及化合物(B)通过过滤和/或蒸馏从该反应混合物中分离。
这些烷化剂可以通过已知方法制备，例如Me2N-(CH2)3-M是从3-氯-1-(二甲基氨基)丙烷通过与镁屑或锂屑反应得到。典型地，Me2N-(CH2)3-M是在加热的同时于有机溶剂，尤其是THF中制备。任选地，可以添加碘以供活化。其他已知的烷化剂是可商购的。
通过维持以上描述的用于制备化合物(A)的制备方法及任选地进一步处理以得到含铟前体(优选地选自化合物(B)和(C))的条件，可以按高产率并且以高纯度制备出这些化合物。本发明另外地包括通过该方法制备的化合物(A)(尤其是Me3In2Cl3)以及由其可获得的含铟前体(尤其是三甲基铟和二甲基氨基丙基二甲基铟)，以及还有R2InCl。
在根据本发明的方法中，尤其是高产率和纯度，以及具有成本效益和对环境比较良好的方法选择使得该方法理想地适合于化合物(A)或含铟前体的工业制备。更确切地说，根据本发明不形成自燃性中间产物，这对成本效益和低复杂性制备来说是特别有利的。根据本发明的方法尤其是通过特别高的铟利用来表征。以所用铟计，根据本发明的方法中总体铟转化率优选地≥70％，另外优选地≥75％，更优选地≥80％并且甚至更优选地>95％。任选地可获得的化合物(B)或(C)(包括铟醇化物或氧化物)中的氧含量优选地<100ppm(m/m)，尤其甚至<1ppm(m/m)。
一种特定的配置涉及一种用于制备具有化学式R3In的三烷基铟的方法，其中R是一种具有1至4个碳原子的烷基，该烷基可以是支链的或无支链的，并且尤其可以是乙基或甲基，该方法包括以下步骤：
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；
-使该化合物(A)与一种烷基锂反应来形成四烷基铟酸锂LiInR4，并且对其进行分离并且任选地进一步纯化；
-使该四烷基铟酸锂LiInR4与一种氯化铟化合物反应以得到具有化学式R3In的三烷基铟；
-任选地纯化所获得的三烷基铟。
另一种特定的配置涉及一种用于制备具有化学式R3In的三烷基铟的方法，其中R是一种具有1至4个碳原子的烷基，该烷基可以是支链或无支链的，并且尤其可以是乙基或甲基，该方法包括以下步骤：
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；
-使该化合物(A)与一种烷基锂反应来形成四烷基铟酸锂LiInR4，并且对其进行分离并且任选地进一步纯化；
-使该四烷基铟酸锂LiInR4与一种氯化铟化合物反应以得到具有化学式R3In的三烷基铟；
-任选地纯化所获得的三烷基铟，
其中将一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)用作活化剂、用作氯化铟化合物、或用于其组合。
另一种特定的配置涉及一种用于制备具有化学式R3In的三烷基铟的方法，其中R是一种具有1至4个碳原子的烷基，该烷基可以是支链或无支链的，并且尤其可以是乙基或甲基，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；
-使该化合物(A)与一种烷基锂反应来形成四烷基铟酸锂LiInR4，并且对其进行分离并且任选地进一步纯化；
-使该四烷基铟酸锂LiInR4与一种氯化铟化合物反应以得到具有化学式R3In的三烷基铟；其中
该活化剂不是一种铟卤化物InX3，其中X可以是氯、溴或碘，并且不是氯气Cl2、氯化氢HCl、氢气H2、氯化铁FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2，并且该活化剂不是一种氧化物，尤其In2O、TiO2、NiO2或Fe2O3
-任选地纯化所获得的三烷基铟。
另一种特定的配置涉及一种用于制备具有以下通式的氯化铟组分的方法：
RaInbClc，
其中a为选自0、1、2以及3的一个数，并且b为选自1和2的一个数，并且c为选自1、2以及3的一个数，并且其中a+b+c＝4或4的一个倍数，a、b与c的总和更优选是4或8，其中R是一种具有1到4个碳原子的烷基，该烷基可以是支链或无支链的，并且尤其可以是乙基或甲基，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；其中
该活化剂不是一种铟卤化物InX3，其中X可以是氯、溴或碘，并且不是氯气Cl2、氯化氢HCl、氢气H2、氯化铁FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2，并且该活化剂不是一种氧化物，尤其In2O、TiO2、NiO2或Fe2O3；并且其中
该氯化铟组分尤其可以是：R2InCl、R3In2Cl3、RInCl2以及其混合物，或尤其是Me2InCl、Et2InCl、MeInCl2、EtInCl2、Me3In2Cl3或Et3In2Cl3(其中Et＝乙基并且Me＝甲基)。
另一种特定的配置涉及一种用于制备具有化学式R3In的三烷基铟的方法，其中R是一种具有1至4个碳原子的烷基，该烷基可以是支链或无支链的，并且尤其可以是乙基或甲基，该方法包括一种用于制备具有以下通式的氯化铟组分的方法：
RaInbClc，
其中a为选自0、1、2以及3的一个数，并且b为选自1和2的一个数，并且c为选自1、2以及3的一个数，并且其中a+b+c＝4或4的一个倍数，a、b与c的总和更优选是4或8，其中R是一种具有1到4个碳原子的烷基，该烷基可以是支链或无支链的，并且尤其可以是乙基或甲基，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；其中
该活化剂不是一种铟卤化物InX3，其中X可以是氯、溴或碘，并且不是氯气Cl2、氯化氢HCl、氢气H2、氯化铁FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2，并且该活化剂不是一种氧化物，尤其In2O、TiO2、NiO2或Fe2O3；并且其中
该氯化铟组分尤其可以是：R2InCl、R3In2Cl3、RInCl2以及其混合物，或尤其是Me2InCl、Et2InCl、MeInCl2、EtInCl2、Me3In2Cl3或Et3In2Cl3(其中Et＝乙基并且Me＝甲基)。
另一种特定的配置涉及一种用于制备具有化学式R3In的三烷基铟的方法，其中R是一种具有1至4个碳原子的烷基，该烷基可以是支链或无支链的，并且尤其可以是乙基或甲基，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；
-使该化合物(A)与一种烷基锂反应来形成四烷基铟酸锂LiInR4，并且对其进行分离并且任选地进一步纯化；
-使该四烷基铟酸锂LiInR4与一种氯化铟化合物反应以得到具有化学式R3In的三烷基铟；其中
-在化合物(A)的制备中，使用的是每当量的铟1.5至3当量、尤其1.5至2.5当量的烷基氯。
另一种特定的配置涉及一种用于制备具有以下通式的氯化铟组分的方法：
RaInbClc，
其中a为选自0、1、2以及3的一个数，并且b为选自1和2的一个数，并且c为选自1、2以及3的一个数，并且其中a+b+c＝4或4的一个倍数，a、b与c的总和更优选是4或8，其中R是一种具有1到4个碳原子的烷基，该烷基可以是支链或无支链的，并且尤其可以是乙基或甲基，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；其中
在该氯化铟组分的制备中，使用的是每当量的铟1.5至3当量、尤其1.5至2.5当量的烷基氯。
另一种特定的配置涉及一种用于制备具有化学式R3In的三烷基铟的方法，其中R是一种具有1至4个碳原子的烷基，该烷基可以是支链或无支链的，并且尤其可以是乙基或甲基，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；
-使该化合物(A)与一种烷基锂反应来形成四烷基铟酸锂LiInR4，并且对其进行分离并且任选地进一步纯化；
-使该四烷基铟酸锂LiInR4与一种氯化铟化合物反应以得到具有化学式R3In的三烷基铟；其中
在化合物(A)的制备中，在1bar至4.5bar、或1.5bar至4bar、或在2至3.5bar的恒定表压下实现该烷基氯的添加。有利地通过气态烷基氯的受控引入或注入来添加该烷基氯。
另一种特定的配置涉及一种用于制备具有以下通式的氯化铟组分的方法：
RaInbClc
其中a为选自0、1、2以及3的一个数，并且b为选自1和2的一个数，并且c为选自1、2以及3的一个数，并且其中a+b+c＝4或4的一个倍数，a、b与c的总和更优选是4或8，其中R是一种具有1到4个碳原子的烷基，该烷基可以是支链或无支链的，并且尤其可以是乙基或甲基，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；其中
在该氯化铟组分的制备中，在1bar至4.5bar、或1.5bar至4bar、或在2至3.5bar的恒定表压下实现该烷基氯的添加。有利地通过气态烷基氯的受控引入或注入来添加该烷基氯。
另一种特定的配置涉及一种用于制备具有化学式R3In的三烷基铟的方法，其中R是一种具有1至4个碳原子的烷基，该烷基可以是支链或无支链的，并且尤其可以是乙基或甲基，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；
-使该化合物(A)与一种烷基锂反应来形成四烷基铟酸锂LiInR4，并且对其进行分离并且任选地进一步纯化；
-使该四烷基铟酸锂LiInR4与一种氯化铟化合物反应以得到具有化学式R3In的三烷基铟；其中
在化合物(A)与一种烷基锂的反应中，相对每当量的化合物(A)使用1至5当量的烷基锂。
任选地通过根据本发明的方法可制备的含铟前体，尤其是三甲基铟和二甲基氨基丙基二甲基铟，由于其优良的纯度，尤其是其极低的氧含量，而特别适合于MOCVD方法，例如用于生产半导体或半导体组件。最终地生产的这些半导体或半导体组件具有不同的可能工业用途。因此，本发明还包括任选地根据本发明可制备的化合物(B)和/或(C)的用途，作为金属-有机化学气相沉积法(MOCVD)或金属-有机气相外延法(MOVPE)的前体。
工作实例
通过根据本发明的方法制备Me3In2Cl3(作为化合物A)。化合物(A)还被用于制备作为化合物(B)的Me3In。此外，制备了作为化合物(C)的二甲基氨基丙基二甲基铟。
1.Me3In2Cl3的制备
1.1.在活化剂存在下铟与甲基氯反应以形成Me3In2Cl3(铟与活化剂的摩尔比：约10:1)
在一个250ml的帕尔弹(Parr bomb)中最初装入2805mg的铟(24.4mmol)并且用一个磁力搅拌棒与275mg的InCl3(1.24mmol)和200mg的Me3In(1.25mmol)的混合物混合。随后，将该帕尔弹浸入一个加热到220℃的油浴中，保持半小时以进行均质化。在冷却到室温之后，将该帕尔弹冷却到-200℃并抽空。随后，在-200℃下，使2582mg的甲基氯(51.1mmol，以铟计为2.1当量)冷凝并且将该帕尔弹再次加热到220℃。一小时之后，所有的铟已溶解。在该反应期间，一种无色固体升华到该帕尔弹的较冷区域上，通过在该帕尔弹上反复敲击将其传送到反应区中。在冷却到室温之后，通过施加真空来去除过量的甲基氯并且分离出4810mg的Me3In2Cl3无色固体(对应于12.6mmol的Me3In2Cl3，去除所用的三甲基铟和InCl3留下4335mg/11.4mmol/产率：93％残留物)。
1.2.在活化剂存在下铟与甲基氯反应以形成Me3In2Cl3(铟与活化剂的摩尔比：约177:1)
将6.11g的铟(53.2mmol)和60mg的InCl3(0.3mmol)最初装入一个带有搅拌棒的帕尔弹中。用热风枪将该帕尔弹加热，直到出现独特的红/褐色。随后，将该帕尔弹在减压下冷却到室温，并且在-196℃下使5.99g的MeCl(118.6mmol)冷凝。解冻到室温之后，将该帕尔弹浸入一个加热到210℃的油浴中。在此过程中，确保温度在介于205℃与215℃之间的范围内。110分钟之后，所有铟已溶解并且观察到澄清的无色熔融物。从该油浴中移出该帕尔弹并且在减压下去除所有的挥发性成分。分离作为无色固体的Me3In2Cl3。产率：9.82g(25.8mmol，97％)。
1.3.在活化剂存在下铟与甲基氯反应以形成Me3In2Cl3(铟与活化剂的摩尔比：约4.7:1)
在一个125ml的帕尔弹中，最初与一个磁力搅拌棒一道装入860mg的In(7.5mmol)和298mg的Me3In2Cl3(0.8mmol，来自实例1.1)。在冷却至-200℃并且抽空之后，1.22g的MeCl(24.2mmol，以铟计为3.2当量)被冷凝，并且将该帕尔弹浸入预热至220℃的油浴中。一小时之后，该铟已经完全溶解。在该反应的过程中，观察到一种无色固体沉积在该容器的较冷壁上。分离出作为无色固体的1.505g的Me3In2Cl3(对应于3.95mmol，在去除所使用的Me3In2Cl3之后：1207mg/3.2mmol/84％)。
1.4在活化剂存在下铟与甲基氯反应以形成Me3In2Cl3(铟与活化剂的摩尔比：约10:1)
在一个1L压力反应器中最初装入300g(2.62mol)的铟，铟在氩气下于160℃熔化。在搅拌的同时，添加49.92g(0.13mol)的Me3In2Cl3。首先抽空该压力反应器以便去除氩气，然后将MeCl注入至3bar(绝对压力，2bar表压)。在搅拌的同时，将该反应混合物加热至200℃。在约185℃的内部温度下，由气体吸收的开始来表明该反应的开始。随后，通过补充MeCl使压力保持恒定在3bar下。甚至在该反应开始之后不久就可以观察到在该熔融铟的顶上形成一种液相。这种溶液的红色指示了铟(I)化合物的存在。使该反应器保持在200℃的反应温度下持续10小时，直到该反应混合物不再吸收MeCl并且在该反应器中不再有明显的液态铟。随后将淡黄色反应溶液冷却至室温，在此过程中，该产品在该反应器中凝固，并且在减压下将残留的MeCl从该反应器中去除。随后，通过在氩气下进行加热将该产品再次液化并且从该压力反应器中排出至一个1L的舒伦克瓶中。可以分离出作为无色固体的539g的Me3In2Cl3，基于所用的(金属的)铟相对应于98％的产率(498g，1.28mol)。
2.进一步处理Me3In2Cl3以得到Me3In
2.1.Me3In2Cl3与MeLi反应以形成LiInMe4
在0℃下，将1430mg的Me3In2Cl3(3.75mmol，来自实例1.1)添加到12ml的MeLi溶液(每升乙醚中1.565mol)中。在室温下搅拌约1小时之后，在无硅藻土的情况下对悬浮液进行过滤并且清除滤液中的溶剂。分离出1128mg的无色固体(对应于6.2mmol的LiInMe4，产率：83％)。
2.2.LiInMe4与Me3In2Cl3反应以形成Me3In
在125ml的帕尔弹中最初装入947mg的LiInMe4(5.2mmol，来自实例2.1)和660mg的Me3In2Cl3(1.73mmol，来自实例1.3)，并且添加10ml的戊烷。随后，将该帕尔弹浸入预先加热到70℃的油浴中并且在该温度下搅拌两小时。在70℃下，观察到含灰白色固体(LiCl和杂质)的澄清液体，该液体在冷却到室温的过程中凝固成为一种晶体浆液。在冷阱中将帕尔弹的挥发性成分再冷凝(室温→-78℃)，并且然后在高真空下于-8℃(氯化钠/冰混合物)下去除戊烷溶剂。分离出980mg的无色固体，该固体仅杂有痕量的氯化锂。对应于6.1mmol/产率：70％三甲基铟。
2.3.LiInMe4与Me2InCl反应以形成Me3In
在125ml的帕尔弹中最初装入1079mg的LiInMe4(5.9mmol)和1067mg的Me2InCl(5.9mmol)，并且添加20ml的戊烷。随后，将该帕尔弹浸入预先加热到70℃的油浴中并且在该温度下搅拌过夜。在70℃下，观察到略带混浊的悬浮液，当它冷却到室温时凝固成为晶体浆液。在冷阱中将帕尔弹的挥发性成分再冷凝(室温→-78℃)，并且然后在高真空下于-8℃(氯化钠/冰混合物)下去除戊烷溶剂。分离出1591mg的无色固体(10.0mmol，产率：81％三甲基铟)。
3.进一步处理Me3In2Cl3以得到二甲基氨基丙基二甲基铟(DADI)
3.1.通过升华从Me3In2Cl3分离Me2InCl
将1050mg(2.76mmol)的Me3In2Cl3(来自实例1.4)(在一个舒伦克瓶中)浸入在170℃至180℃下的油浴中过夜。一种无色固体在该舒伦克瓶的较冷区域中再升华。在冷却至室温之后，在底部观察到一种冷却的熔融物。该升华的固体(Me2InCl，通过1H-NMR鉴定)的质量：160mg(0.89mmol，产率：32％)。该冷却的熔融物的质量：860mg。
3.2在KCl存在的情况下通过升华从Me3In2Cl3分离Me2InCl
将1.60g(4.20mmol)的Me3In2Cl3(来自实例1.4)连同0.44g(5.91mmol)的KCl于140℃下在一个配备有一个升华管的舒伦克瓶中熔化直到获得一种澄清的均匀的熔融物。在冷却至室温之后，将整个系统抽空至10-3mbar并且将该固化的熔融物逐渐加热至190℃。在这个过程中，该固体开始熔化，并且同时在该升华管中观察到一种无色固体的再升华。在约2小时之后，该熔融物已经转化为一种无色的固体并且该升华结束。从该升华管中，有可能获得1.12g(6.22mmol，产率：99％)作为无色固体的Me2InCl，通过1H-NMR进行鉴定。
3.3.Me2InCl与二甲基氨基丙基镁氯化物反应
在500ml三颈烧瓶中最初装入150ml的无水THF和5.26g(216mmol，1.95当量)的镁屑，并且将这些内容物加热到回流。添加一刮勺尖的碘以使镁活化之后，缓慢地逐滴添加15.55g(126mmol，1.14当量)的3-二甲基氨基丙基氯化物，并且然后在回流下再加热该反应混合物2.5小时。将该反应混合物冷却到室温之后，在30分钟内逐滴添加20.00g(111mmol)溶解于150ml无水THF中的Me2InCl，并且在室温下搅拌所得反应溶液20小时。
随后，在减压下去除THF，将残余物悬浮于100ml无水己烷中并且在室温下搅拌2小时，并且借助于可逆玻璃料移出所得白色固体，并用无水己烷洗涤两次，每次50ml。在减压下将澄清滤液浓缩至干，并且在80℃以及5mbar下蒸馏以进行纯化。获得呈澄清液体形式的DADI(19.7g，85.3mmol，产率：77％)。
3.3.Me2InCl与3-二甲基氨基丙基锂反应
在500ml三颈烧瓶中最初装入75ml的无水THF和1.16g(170mmol，3当量)的锂屑，并且将这些内容物加热到回流。实现回流之后，缓慢地逐滴添加10.12g(83.2mmol，1.5当量)的3-二甲基氨基丙基氯化物，并且然后在回流下再加热该反应混合物2.5小时。将该反应混合物冷却到室温之后，在30分钟内逐滴添加10.00g(55.4mmol)溶解于75ml无水THF中的Me2InCl，并且在室温下搅拌所得反应溶液20小时。
随后，在减压下去除THF，将残余物悬浮于100ml无水戊烷中并且在室温下搅拌2小时，并且借助于可逆玻璃料移出所得白色固体，并用无水戊烷洗涤两次，每次50ml。在减压下将澄清滤液浓缩至干，并且在80℃下蒸馏以进行纯化。获得呈澄清液体形式的DADI。
Claims (37)
1.用于制备具有以下通式的化合物(A)的方法：
R3In2Cl3
该方法包括以下反应步骤
a1)使铟与一种烷基供体在一种活化剂存在的情况下反应以形成该化合物(A)，该烷基供体为烷基氯RCl，
a2)并且任选地从该反应混合物中分离出化合物(A)；
其中R是一种具有1到4个碳原子的烷基，并且其中R为支链的或无支链的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中R为甲基或乙基。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中该活化剂不是氯气Cl2、氯化氢HCl、氢气H2、氯化铁FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2、三氯化铟InCl3、三氯化铝AlCl3、氯化铜CuCl2、或一种铟卤化物InX3，其中X＝氯、溴或碘，并且该活化剂不是一种氧化物。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中该活化剂选自二烷基铟氯化物R2InCl、烷基铟二氯化物RInCl2、一种三烷基铟R3In和InCl3的混合物、烷基铟倍半氯化物R3In2Cl3以及其混合物，并且其中R是一种具有1到4个碳原子的烷基，并且其中R为支链的或无支链的。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所使用的烷基供体是气态的烷基氯。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中使用的是每当量的铟1.5至5当量的烷基供体。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中在反应步骤a1)中将该铟最初装入反应容器中，并且然后添加该烷基供体。
8.根据权利要求7所述的方法，其中在大于20℃的温度下并且在1bar至4.5bar的表压下进行该烷基供体的添加。
9.根据权利要求7所述的方法，其中在-220℃与0℃之间的温度下实现该烷基供体的添加，并且其中通过使该烷基供体冷凝来实现该添加。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中该方法包括化合物(A)的分离作为步骤a2)，并且其中该分离包括将挥发性二次成分从该反应容器内存在的反应混合物中分离以及随后从该反应容器中移出化合物(A)。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中反应步骤a1)是在不存在有机溶剂的情况下进行的。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其中化合物(A)的产率为至少79％。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其中该化合物(A)的纯度为至少95％。
14.用于制备具有以下通式的化合物(B)的方法
R3In，
该方法包括以下反应步骤
b0)任选地提供根据权利要求1至13中任一项所述的化合物(A)；
b1)使化合物(A)与一种烷基锂反应以形成四烷基铟酸锂LiInR4，并且从该反应混合物中分离出LiInR4，并且
b2)使LiInR4与一种氯化铟组分反应以便获得该化合物(B)
其中R是一种具有1到4个碳原子的支链或无支链的烷基。
15.根据权利要求14所述的方法，其中该氯化铟组分具有以下通式：
RaInbClc
其中a为选自0、1、2以及3的一个数，并且b为选自1和2的一个数，并且c为选自1、2以及3的一个数，并且其中a+b+c＝4或4的一个倍数，并且其中R是一种具有1到4个碳原子的烷基，并且其中R为支链或无支链的。
16.根据权利要求14和15中任一项所述的方法，其中该氯化铟组分选自R2InCl、R3In2Cl3、RInCl2、InCl3以及其混合物。
17.根据权利要求14和15中任一项所述的方法，其中该氯化铟组分选自R2InCl、R3In2Cl3、RInCl2以及其混合物。
18.根据权利要求14和15中任一项所述的方法，其中化合物(B)的产率是大于90％。
19.根据权利要求14和15中任一项所述的方法，其中化合物(B)的纯度为至少99％。
20.用于制备具有以下通式的化合物(C)的方法：
R2InR’
该方法包括以下另外的反应步骤：
c1)从化合物(A)中分离二烷基铟氯化物，其中该二烷基铟氯化物满足以下通式：
R2InCl，
其中R是如以上所定义的；并且
c2)使R2InCl与一种烷化剂反应以形成化合物(C)
其中R’为选自下组的一种亲核基团，该组由以下各项组成：支链或无支链的并且被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的芳基，它们任选地是被支链或无支链的烷基或烷氧基或被胺基所取代的。
21.根据权利要求20所述的方法，其中该烷化剂选自R’MgX、R’Li以及R’3Al。
22.根据权利要求20和21中任一项所述的方法，其中R为甲基，并且其中R’为一个Me2N-(CH2)3-基团或乙基。
23.根据权利要求14或15的用于制备具有化学式R3In的三烷基铟的方法，其中R是一种具有1至4个碳原子的烷基，该烷基是支链或无支链的，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；
-使该化合物(A)与一种烷基锂反应来形成四烷基铟酸锂LiInR4，并且对其进行分离并且任选地进一步纯化；
-使该四烷基铟酸锂LiInR4与一种氯化铟化合物反应以得到具有化学式R3In的三烷基铟；
-任选地纯化所获得的三烷基铟，
其中将一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)用作活化剂、用作氯化铟化合物、或用于其组合。
24.根据权利要求14或15的用于制备具有化学式R3In的三烷基铟的方法，其中R是一种具有1至4个碳原子的烷基，该烷基是支链或无支链的，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；
-使该化合物(A)与一种烷基锂反应来形成四烷基铟酸锂LiInR4，并且对其进行分离并且任选地进一步纯化；
-使该四烷基铟酸锂LiInR4与一种氯化铟化合物反应以得到具有化学式R3In的三烷基铟；其中
该活化剂不是一种铟卤化物InX3，X是氯、溴或碘，并且不是氯气Cl2、氯化氢HCl、氯化铁FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2，并且该活化剂不是一种氧化物，
-任选地纯化所获得的三烷基铟。
25.用于制备一种具有以下通式的氯化铟组分的方法：
RaInbClc，
其中a为选自0、1、2以及3的一个数，并且b为选自1和2的一个数，并且c为选自1、2以及3的一个数，并且其中a+b+c＝4或4的一个倍数，其中R是一种具有1到4个碳原子的烷基，该烷基是支链或无支链的，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；其中
该活化剂不是一种铟卤化物InX3，其中X是氯、溴或碘，并且不是氯气Cl2、氯化氢HCl、氯化铁FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2，并且该活化剂不是一种氧化物；并且其中
该氯化铟组分是：R2InCl、R3In2Cl3、RInCl2以及其混合物。
26.根据权利要求14或15的用于制备具有化学式R3In的三烷基铟的方法，其中R是一种具有1至4个碳原子的烷基，该烷基是支链或无支链的，该方法包括一种用于制备具有以下通式的氯化铟组分的方法：
RaInbClc，
其中a为选自0、1、2以及3的一个数，并且b为选自1和2的一个数，并且c为选自1、2以及3的一个数，并且其中a+b+c＝4或4的一个倍数，其中R是一种具有1到4个碳原子的烷基，该烷基是支链或无支链的，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；其中
该活化剂不是一种铟卤化物InX3，其中X是氯、溴或碘，并且不是氯气Cl2、氯化氢HCl、氯化铁FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2，并且该活化剂不是一种氧化物；并且其中
该氯化铟组分是：R2InCl、R3In2Cl3、RInCl2以及其混合物。
27.根据权利要求14或15的用于制备具有化学式R3In的三烷基铟的方法，其中R是一个具有1至4个碳原子的烷基，该烷基是支链或无支链的，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；
-使该化合物(A)与一种烷基锂反应来形成四烷基铟酸锂LiInR4，并且对其进行分离并且任选地进一步纯化；
-使该四烷基铟酸锂LiInR4与一种氯化铟化合物反应以得到具有化学式R3In的三烷基铟；其中
-在化合物(A)的制备中，使用的是每当量的铟1.5至3当量的烷基氯。
28.用于制备一种具有以下通式的氯化铟组分的方法：
RaInbClc，
其中a为选自0、1、2以及3的一个数，并且b为选自1和2的一个数，并且c为选自1、2以及3的一个数，并且其中a+b+c＝4或4的一个倍数，其中R是一种具有1到4个碳原子的烷基，该烷基是支链或无支链的，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；其中
在该氯化铟组分的制备中，使用的是每当量的铟1.5至3当量的烷基氯。
29.根据权利要求14或15所述的用于制备具有化学式R3In的三烷基铟的方法，其中R是一种具有1至4个碳原子的烷基，该烷基是支链或无支链的，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；
-使该化合物(A)与一种烷基锂反应来形成四烷基铟酸锂LiInR4，并且对其进行分离并且任选地进一步纯化；
-使该四烷基铟酸锂LiInR4与一种氯化铟化合物反应以得到具有化学式R3In的三烷基铟；其中
在化合物(A)的制备中，在1bar至4.5bar的恒定表压下实现该烷基氯的添加，并且通过气态烷基氯的受控引入来添加该烷基氯。
30.用于制备一种具有以下通式的氯化铟组分的方法：
RaInbClc，
其中a为选自0、1、2以及3的一个数，并且b为选自1和2的一个数，并且c为选自1、2以及3的一个数，并且其中a+b+c＝4或4的一个倍数，其中R是一种具有1到4个碳原子的烷基，该烷基是支链或无支链的，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；其中
在该氯化铟组分的制备中，在1bar至4.5bar的恒定压力下实现该烷基氯的添加，并且通过气态烷基氯的受控引入来添加该烷基氯。
31.根据权利要求14或15的用于制备具有化学式R3In的三烷基铟的方法，其中R是一个具有1至4个碳原子的烷基，该烷基是支链或无支链的，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；
-使该化合物(A)与一种烷基锂反应来形成四烷基铟酸锂LiInR4，并且对其进行分离并且任选地进一步纯化；
-使该四烷基铟酸锂LiInR4与一种氯化铟化合物反应以得到具有化学式R3In的三烷基铟；其中
在化合物(A)与一种烷基锂的反应中，相对每当量的化合物(A)使用1至5当量的烷基锂。
32.根据权利要求14或15所述的用于制备具有化学式R3In的三烷基铟的方法，其中R是一个具有1至4个碳原子的支链或无支链的烷基，该方法包括以下步骤
-通过使金属铟与一种具有化学式RCl的烷基氯在一种活化剂的存在下反应来制备一种具有化学式R3In2Cl3的化合物(A)；
-任选地分离出该化合物(A)；
-使该化合物(A)与一种烷基锂反应来形成四烷基铟酸锂LiInR4，并且对其进行分离并且任选地进一步纯化；
-使该四烷基铟酸锂LiInR4与一种氯化铟化合物反应以得到具有化学式R3In的三烷基铟；
-任选地纯化所获得的三烷基铟。
33.根据权利要求1所述的化合物(A)的用途，用于制备根据权利要求14所述的化合物(B)。
34.根据权利要求1所述的化合物(A)的用途，用于制备根据权利要求20所述的化合物(C)。
35.用于金属-有机化学气相沉积法(MOCVD)或金属-有机气相外延法(MOVPE)的方法，包括以下步骤：由根据权利要求14到19中任一项所述的方法提供化合物(B)，在所述金属-有机化学气相沉积法(MOCVD)或金属-有机气相外延法(MOVPE)中使用如此提供的所述化合物(B)作为前体进行金属-有机化学气相沉积法(MOCVD)或金属-有机气相外延法(MOVPE)。
36.用于金属-有机化学气相沉积法(MOCVD)或金属-有机气相外延法(MOVPE)的方法，包括以下步骤：由根据权利要求20到22中任一项所述的方法提供化合物(C)，在所述金属-有机化学气相沉积法(MOCVD)或金属-有机气相外延法(MOVPE)中使用如此提供的所述化合物(C)作为前体进行金属-有机化学气相沉积法(MOCVD)或金属-有机气相外延法(MOVPE)。
37.由根据权利要求1到13中任一项所述的方法制备的化合物(A)。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1156996A (zh) * | 1994-09-02 | 1997-08-13 | 国防大臣 | 用于外延生长半导体层的金属有机化合物的制备 |
| CN1410428A (zh) * | 2002-08-26 | 2003-04-16 | 南京大学 | 溶液三甲基铟源的制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| DE3742525C2 (de) * | 1987-12-11 | 1998-02-19 | Hertz Inst Heinrich | Verfahren zur Herstellung von Metallalkylverbindungen und deren Verwendung |
| JPH0725772B2 (ja) * | 1988-12-19 | 1995-03-22 | モートン サイオコール，インコーポレイティド | 第▲ｉｉｉ▼―ａ族有機金属化合物の製造方法 |
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| CN1445230A (zh) * | 2002-01-17 | 2003-10-01 | 希普雷公司 | 有机铟化合物 |
| CN1410428A (zh) * | 2002-08-26 | 2003-04-16 | 南京大学 | 溶液三甲基铟源的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Selenide and selenolate compounds of indium: a comparative study of In-Se bond-forming reactions";Sarah L S. et al;《J. Chem. Soc., Dalton Trans》;19970101;第1315–1321页 * |
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