CN115551822A - 碳沉积前体如c2h2的稳定 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及包含有乙炔和稳定剂的混合物或溶液的组合物。在特定实施方案中,组合物为包含有加压乙炔的稳定组合物。

Description

碳沉积前体如C2H2的稳定
通过引用并入
PCT申请表作为本申请的一部分与本说明书同时提交。在同时提交的PCT申请表中所标识的本申请要求享有其权益或优先权的每个申请均通过引用全文并入本文且用于所有目的。
技术领域
本公开涉及包含有乙炔和稳定剂的混合物或溶液的组合物。在特定实施方案中,组合物为包含有加压乙炔的稳定组合物。
背景技术
已知乙炔在加压至高于15psig(磅每平方英寸表压)时具爆炸性。为避免在储存和运输期间爆炸,乙炔可储存于装有具有稳定剂的多孔性材料的罐或气缸中。丙酮通常用作稳定剂,部分原因是乙炔极易溶于丙酮。1体积的液态丙酮在约15℃温度于大气压下可吸收25体积的气态乙炔,且乙炔每承受一额外大气压,丙酮将继续吸收额外25体积的乙炔。在使用乙炔作为化学气相沉积(CVD)工艺中的碳膜沉积的前体时,气缸连接至气体管线。乙炔接着被送进管线中以引入沉积室。
本文所包含的背景及上下文描述仅为了总体上呈现本公开的上下文的目的而提供。本公开的大部分内容呈现发明人的工作,并且仅因这样的工作描述于背景技术部分或在本文别处呈现为上下文并不意味其被承认为现有技术。
发明内容
本发明部分地涉及包含有乙炔及一种或更多稳定剂的组合物。
据此,在第一方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,其包含在25℃下蒸气压约30托(Torr)或更低的酮。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存于密封壳(containment vessel)中。
在第二方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,其包含酮。在一些实施方案中,酮选自乙酰丙酮(acac)、2-丁酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮、2-辛酮、2-壬酮、2-癸酮、3-戊酮、3-庚酮、3-辛酮、3-壬酮、3-癸酮、以及芳香醛(例如苯乙酮、3-羟基苯乙酮、环己酮、二苯酮、苯丁酮、乙酰基吡嗪、2-乙酰基吡啶、苯丙烯酮、茵陈炔酮(capillin)、二苯甲酰甲烷、二氢茚酮(indenone)、2,3-二氢-1-茚酮(1-indanone)、对羟基苯丙酮(paroxypropione)、苯甲酰甲醛(phenylglyoxal)、对羟基苯乙酮(piceol)、苯丙酮(propriophenone)、吡哆醛(pyridoxal)、2,4,6-三羟基苯乙酮、2,4,5-三羟基苯乙酮与苯戊酮、及其混合物)。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第三方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,其包含离子液体(例如,本文所述的任一者,例如包含一个或更多阳离子部分及一个或更多阴离子部分的离子液体)。示例性非限制性的离子液体包含选自咪唑鎓、吡啶鎓、铵、鏻、噻唑鎓及三唑鎓的阳离子。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第四方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及选自碳烯(carbene)和硅烯(silylene)的稳定剂。在一实施方案中,稳定剂为选自过渡金属碳烯络合物、N-杂环碳烯及甲烯(methylene)的碳烯。在其他实施方案中,稳定剂为硅烯(例如N-杂环硅烯)。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第五方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,其包含醛(例如,本文所述的任一者)。在一些实施方案中,稳定剂为苯甲醛。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第六方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,其包含25℃下蒸气压约90托或更低的酯。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第七方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,其包含25℃下蒸气压约3托或更低的酰胺。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第八方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,其包含醚(例如,呋喃、四氢呋喃和/或吡喃)。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第九方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,其包含胺(例如,本文所述的任一者)。在一些实施方案中,胺选自N-乙基二异丙胺、三甲胺、二甲胺、甲胺、三乙胺及叔丁胺。在其他实施方案中,胺为芳香胺(例如苯胺、N,N-二甲基苯胺、哌啶、吡咯、吡咯烷、吡啶、哌啶、咪唑或嘧啶)。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第十方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,其包含亚胺(例如,本文所述的任一者)。在一些实施方案中,亚胺选自希夫碱(Schiffbase)和2,5-环己二烯-1,4-二亚胺(2,5-cyclohexadiene-1,4-diimine)。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第十一方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,其包含25℃下蒸气压约80托或更低的腈。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第十二方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,其包含含氮饱和杂环化合物。在一些实施方案中,含氮饱和杂环化合物选自吡咯烷和吗啉。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第十三方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,其包含含氮不饱和杂环化合物。在一些实施方案中,含氮不饱和杂环化合物选自吡啶、吡嗪、咪唑、吡咯、N-亚氨基吡啶鎓叶立德(N-iminopyridiniumylide)、三唑、噻唑以及这些中的任何一者的经取代的衍生物,例如N-甲基咪唑、2,6-二甲基吡啶(2,6-lutidine)和4-N,N-二甲基氨基吡啶。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第十四方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,其包含含有π键和具有孤电子对的原子的混合电子供体化合物。在一些实施方案中,混合电子供体化合物选自丙酮、亚胺、2-甲基-2-丁烯酮、三唑和噻唑。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第十五方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,其包含含磷化合物,其中磷原子具有孤电子对。在一些实施方案中,含磷化合物选自三苯基膦和三苯基氧化膦。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第十六方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,其包含含硫化合物,其中硫原子具有孤电子对。在一些实施方案中,含硫化合物选自噻吩、噻唑鎓、噻唑、2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、2,4-二甲基噻吩、苯并噻吩及2-甲基苯并噻吩。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第十七方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,包含不饱和直链或支链烃。在一些实施方案中,不饱和直链或支链烃选自丁烯、丁二烯、1-丁炔、丙炔、戊烯、辛烯、庚烯、己炔、1-庚炔、1-辛炔、1-壬炔及1-癸炔。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第十八方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,其为25℃下蒸气压约5托或更低的不饱和环烃。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第十九方面,所述组合物包含下列项的混合物或溶液:乙炔;以及稳定剂,其包含非芳香族不饱和环烃。在一些实施方案中,稳定剂为环戊烯或环己烯。在特定实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在第二十方面,所述组合物(例如,稳定组合物)包含乙炔(例如,加压乙炔);以及包含氮原子的稳定剂,其中所述稳定剂不是二甲基甲酰胺、不是二甲基乙酰胺、不是N-甲基-2-吡咯烷酮、且不是乙腈。在一些实施方案中,稳定剂还包含任选地经取代的杂环基。在其他实施方案中,稳定剂为酰胺(例如,二烷基酰胺、吡咯烷酮、乙酰胺、吗啉、酯酰胺和环酰胺)、胺(例如,包含任选地经取代的脂族、任选地经取代的烷基、任选地经取代的芳基、任选地经取代的脂族-芳基、任选地经取代的烷基-芳基、任选地经取代的烯基-芳基、任选地经取代的炔基-芳基、任选地经取代的杂脂族、任选地经取代的杂烷基、任选地经取代的杂环基、或任选地经取代的烷基-杂环基的胺)、胍、亚胺或N-杂环碳烯。在其他实施方案中,稳定剂为希夫碱。
在第二十一方面,所述组合物(例如,稳定组合物)包含乙炔(例如,加压乙炔);以及稳定剂,其为杂环,其中所述稳定剂不是1,3-二氧戊环、不是1,4-二氧六环、且不是N-甲基-2-吡咯烷酮。在一些实施方案中,杂环是芳香族杂环、双环杂环、环醚、环酯、环碳酸酯、环酰胺、环酰胺或N-杂环碳烯。在其他实施方案中,杂环包含一个或更多选自由氮(N)、氧(O)或硫(S)组成的群组的杂原子。
在第二十二方面,所述组合物(例如,稳定组合物)包含乙炔(例如,加压乙炔);稳定剂,其为具有一个或更多取代的经取代的芳香烃,其中所述一个或更多取代选自由卤素、胺和任选地经取代的C2-8烷基组成的群组。在一些实施方案中,芳香烃包含选自由卤素、胺及任选地经取代的C2-8烷基组成的群组的第一取代以及选自由卤素、胺和任选地经取代的烷基组成的群组的第二取代。
在第二十三方面,所述组合物(例如,稳定组合物)包含乙炔(例如,加压乙炔);以及稳定剂,其为任选地经取代的烯烃或任选地经取代的炔烃。在一些实施方案中,任选地经取代的烯烃为二烯烃。
在第二十四方面,所述组合物(例如,稳定组合物)包含乙炔(例如,加压乙炔);以及稳定剂,其为醛或醚,其中所述稳定剂不是1,3-二氧戊环且不是1,4-二氧六环。在一些实施方案中,醛包含具有一个或更多醛部分的任选地经取代的脂族、任选地经取代的烷基、任选地经取代的芳基、任选地经取代的脂族-芳基、任选地经取代的烷基-芳基、任选地经取代的烯基-芳基、任选地经取代的炔基-芳基、任选地经取代的杂脂族、任选地经取代的杂烷基、任选地经取代的杂环基、或任选地经取代的烷基-杂环基。在其他实施方案中,醚包含任选地经取代的脂族、任选地经取代的烷基、任选地经取代的芳基、任选地经取代的脂族-芳基、任选地经取代的烷基-芳基、任选地经取代的烯基-芳基、任选地经取代的炔基-芳基、任选地经取代的杂脂族、任选地经取代的杂烷基、任选地经取代的杂环基、或任选地经取代的烷基-杂环基。
在第二十五方面,所述组合物(例如,稳定组合物)包含乙炔(例如,加压乙炔);以及稳定剂,其为选自由环酯、基于二醇的酯、乳酸酯、碳酸酯、氨基酯和二酯组成的群组的酯。在一些实施方案中,酯包含一个或更多氨基。
在第二十六方面,所述组合物(例如,稳定组合物)包含乙炔(例如,加压乙炔);以及稳定剂,其为环酮、芳酮、二酮或三酮。在一些实施方案中,稳定剂包含任选地经取代的环烷基或任选地经取代的芳基。
在第二十七方面,所述组合物(例如,稳定组合物)包含乙炔(例如,加压乙炔);以及稳定剂,其是碳烯或碳烯衍生物。在一些实施方案中,碳烯包含任选地经取代的脂族、任选地经取代的烷基、任选地经取代的芳基、任选地经取代的脂族-芳基、任选地经取代的烷基-芳基、任选地经取代的烯基-芳基、任选地经取代的炔基-芳基、或任选地经取代的杂环基。在其他实施方案中,碳烯或碳烯衍生物包含噻唑-2-亚基部分、二氢咪唑-2-亚基部分、咪唑-2-亚基部分、膦基碳烯(phosphinocarbene)部分、三唑-5-亚基部分或环丙烯亚基部分。在还有的其他实施方案中,碳烯或碳烯衍生物选自氨基硫碳烯化合物、氨基氧碳烯化合物、二氨基碳烯化合物、杂氨基碳烯化合物、1,3-二硫鎓碳烯化合物、介离子碳烯化合物、环烷基氨基碳烯化合物、亚硼烷(boranylidene)化合物、硅烯(silylene)化合物、锡烯(stannylene)化合物、氮烯(nitrene)化合物、膦烯(phosphinidene)化合物及箔碳烯(foiledcarbene)化合物。
在第二十八方面,所述组合物(例如,稳定组合物)包含乙炔(例如,加压乙炔);以及稳定剂,其为金属化合物、鎓化合物、有机硫化合物或有机磷化合物,其中所述稳定剂不是二甲基亚砜。在一些实施方案中,鎓化合物选自硝鎓离子、亚硝鎓离子、双(三苯基膦)亚胺鎓离子、亚胺鎓离子、重氮烯鎓(diazenium)离子、胍鎓(guanidinium)离子、腈鎓离子、重氮鎓离子、吡啶鎓离子、吡喃鎓(pyrylium)离子和硫杂氮(thionitrosyl)离子。在其他实施方案中,有机硫化合物选自硫酯(thioester)、亚砜(sulfoxide)、砜(sulfone)、硫代亚硫酸酯(thiosulfinate)、磺酰亚胺(sulfimide)、亚磺酰亚胺(sulfoximide)、砜二亚胺(sulfonediimine)、S-亚硝基硫醇(S-nitrosothiol)、硫酮(thioketone)、硫醛(thioaldehyde)、硫酰胺(thioamide)、锍(sulfonium)、氧锍(oxosulfonium)和硫羰基叶立德(thiocarbonylylide)。在还有的其他实施方案中,有机磷化合物选自磷酸酯(phosphateester)、磷酸酰胺(phosphateamide)、膦酸酯(phosphonate)、次膦酸酯(phosphinate)、氧化膦(phosphineoxide)、膦酰亚胺(phosphineimide)和鏻盐。
在第二十九方面,所述组合物(例如,稳定组合物)包含乙炔(例如,加压乙炔);以及稳定剂,其是离子液体。在一些实施方案中,离子液体包含阳离子部分,其包含咪唑鎓、吡啶鎓、吡咯烷鎓、铵、鏻、噻唑鎓或三唑鎓;并且还包含阴离子部分,其包含四氟硼酸根、六氟磷酸根、双(三氟甲基磺酰)亚胺(bistriflimide)、三氟甲磺酸根、醋酸根、三氟醋酸根、三氟甲磺酰亚胺(triflimide)、卤根(halide)、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、甲基硫酸根、乙基硫酸根、多库酯(docusate)或双氰胺(dicyanamide)。
在本文的任一实施方案中,乙炔和稳定剂储存在密封壳内。
在本文的任一实施方案中,乙炔和稳定剂储存于至少约200psi的压强下。
下文将参考附图更详细地呈现本公开的这些以及其他特征。
附图说明
图1描绘了用于形成可灰化硬掩模的非限制性工艺流程图。
图2描绘了沉积系统的非限制性框图。
图3描绘了用于处理乙炔气流的非限制性工艺流程图。
图4描绘了预处理模块的非限制性框图。
图5描绘了预处理模块中的捕集器的非限制性示意图。
图6描绘了反应器的非限制性框图。
具体实施方式
IC制造中用于沉积工艺的乙炔
乙炔是碳沉积的前体。由于其低电离能,它可通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)良好地进行碳沉积。一种使用乙炔沉积的碳膜为可灰化硬掩模(AHM)。
然而,乙炔可用于沉积多种其他类型的膜,而不限于可灰化硬掩模膜的沉积。本公开涉及在半导体处理中使用乙炔作为前体的任何基于碳的膜。
可在储存200-500立方英尺的乙炔(在标准温度和压强下)的气缸(也称为瓶)中供应用于半导体处理的乙炔,其中乙炔溶于丙酮中。乙炔供货商包含Dow Chemicals、AirProducts、PraxAir、Air Gas、Linde Gas及其他供货商。
如上所述,半导体处理中所使用的乙炔瓶有时用丙酮来稳定。丙酮比一些其他稳定剂有较小毒性和较低价格。然而,有其他稳定剂会是有用的。
稳定剂的示例
如上所指示的,乙炔储存需要稳定剂。目前,工业稳定剂包含丙酮和二甲基甲酰胺(DMF)。本文描述额外的乙炔稳定剂。
在某些实施方案中,乙炔稳定剂在25℃下具有约7000托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,乙炔稳定剂在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,乙炔稳定剂在25℃下具有约150托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,乙炔稳定剂在25℃下具有约75托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,乙炔稳定剂在25℃下具有约10托或更低的蒸气压。
在某些实施方案中,稳定剂为亲核试剂,例如在原子和/或共价π键上具有孤对电子的化合物。在一些情况下,稳定剂具有多于一对的孤对电子、多于一个的π键或一对或更多孤对电子与一个或更多π键的组合。
需要明确的是,具有“孤对”电子的化合物具有带两个不与任何其他原子键合的电子的轨道。换言之,孤对电子不与任何其他原子共享。
π键与孤对电子可通过堆叠机制稳定乙炔,其中来自乙炔的碳-碳三键的π键与π键或来自孤对电子的轨道稳定地相互作用。类似的稳定机制为“π堆叠”,其在芳香族基团之间提供具有吸引力的非共价相互作用。
用于本公开的一类乙炔稳定剂为离子液体。在某些实施方案中,离子液体具有带杂环的离子,其可以是芳香族。离子液体乙炔稳定剂的示例包含咪唑鎓、吡啶鎓、铵、鏻、噻唑鎓和三唑鎓阳离子。阴离子的示例包含四氟硼酸根(BF4-)、六氟磷酸根(PF6-)、三氟甲磺酸根(CF3SO3 -)、三氟甲磺酰亚胺(triflimide)、双氰胺(C2N3 -)及类似物。特定示例包含这些中的任何一些的阳离子-阴离子对。在某些实施方案中,离子液体稳定剂在25℃下具有约20托或更低的蒸气压。
用于本公开的另一类乙炔稳定剂为碳烯(carbenes)。碳烯具有通式R1R2C:(其中“:”为未键合的孤电子对)。可用于稳定乙炔的一类稳定碳烯为过渡金属碳烯络合物。这些包含例如通式M=R的Schrock或Fisher碳烯,其具有式1(以下)所示的典型结构。
式1
Figure BDA0003939532720000091
其他碳烯型乙炔稳定剂的示例包含N-杂环碳烯、甲烯(methylene)以及包含硅烯(silylene)的硅衍生物,其例如可为N-杂环硅烯(稳定硅烯)或为R1R2-Si:类型,其中:为孤电子对。在某些实施方案中,碳烯或硅烯稳定剂在25℃下具有约7000托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,碳烯稳定剂在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。
用于本公开的另一类乙炔稳定剂为有机含氧化合物,其中氧原子具有孤电子对。此类稳定剂的含氧部分的一示例为羰基。这种部分的另一示例为醚基。这种部分的另一示例为醇基。有机羰基化合物的示例包含酮、醛、羧酸、酯以及酰胺。
合适的乙炔稳定酮可具有通式XYC=O。在某些实施方案中,X与Y相同。在某些实施方案中,X与Y不同。在某些实施方案中,每一X和/或Y独立地选自氢、脂族、芳基、杂脂族或杂芳基。示例性烷基包含,但不限于,甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基以及叔丁基。在某些实施方案中,芳酮的芳环在1、2和/或3位置处经取代;且芳环可经一个或更多选自脂族、烷氧基、酰胺、胺、硫醚、卤代烷基、硝基、卤素、硅烷基、环脂族、芳基及类似物的官能团取代。
可作为乙炔稳定剂的酮的示例包含乙酰丙酮(acac)、2-丁酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮、2-辛酮、2-壬酮、2-癸酮、3-戊酮、3-庚酮、3-辛酮、3-壬酮、3-癸酮、以及芳香醛,例如苯乙酮、3-羟基苯乙酮、环己酮、二苯酮、苯丁酮、乙酰基吡嗪、2-乙酰基吡啶、苯丙烯酮、茵陈炔酮(capillin)、二苯甲酰甲烷、二氢茚酮(indenone)、2,3-二氢-1-茚酮(1-indanone)、对羟基苯丙酮(paroxypropione)、苯甲酰甲醛(phenylglyoxal)、对羟基苯乙酮(piceol)、苯丙酮(propriophenone)、吡哆醛(pyridoxal)、2,4,6-三羟基苯乙酮、2,4,5-三羟基苯乙酮和苯戊酮。在某些实施方案中,酮稳定剂在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,酮稳定剂在25℃下具有约30托或更低的蒸气压。
可作为乙炔稳定剂的示例性醛为苯甲醛。在某些实施方案中,醛稳定剂在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,醛稳定剂在25℃下具有约200托或更低的蒸气压。
羧酸可作为乙炔稳定剂。在某些实施方案中,羧酸稳定剂在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,羧酸稳定剂在25℃下具有约15托或更低的蒸气压。
酯可作为乙炔稳定剂。在某些实施方案中,酯稳定剂在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,酯稳定剂在25℃下具有约90托或更低的蒸气压。
多种酰胺可作为乙炔稳定剂。在某些实施方案中,酰胺稳定剂在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,酰胺稳定剂在25℃下具有约3托或更低的蒸气压。
可作为乙炔稳定剂的醚的示例包含呋喃、四氢呋喃和吡喃。在某些实施方案中,醚稳定剂在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,醚稳定剂在25℃下具有约100托或更低的蒸气压。
可作为乙炔稳定剂的醇的示例包含多官能醇,例如丙三醇或甘油。在某些实施方案中,醇稳定剂在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,醇稳定剂在25℃下具有约100托或更低的蒸气压。
用于本公开的另一类乙炔稳定剂为有机含氮化合物,其中氮原子具有孤电子对。此类化合物的类型的示例包含胺、亚胺、腈、含氮饱和杂环化合物、含氮不饱和杂环化合物和酰胺。
可作为乙炔稳定剂的胺的示例包含N-乙基二异丙胺、三甲胺、二甲胺、甲胺、三乙胺、叔丁胺、芳香胺和杂环胺。芳香胺的示例包含苯胺及其衍生物,例如N,N-二甲基苯胺、哌啶、吡咯、吡咯烷、吡啶、哌啶、咪唑和嘧啶。在某些实施方案中,胺稳定剂在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,胺稳定剂在25℃下具有约100托或更低的蒸气压。
可作为乙炔稳定剂的亚胺的示例包含希夫碱(Schiff base)和二亚胺,例如2,5-环己二烯-1,4-二亚胺。在某些实施方案中,亚胺稳定剂在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,亚胺稳定剂在25℃下具有约100托或更低的蒸气压。
可作为乙炔稳定剂的腈的示例是苄腈。在某些实施方案中,腈稳定剂在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,腈稳定剂在25℃下具有约80托或更低的蒸气压。
可作为乙炔稳定剂的含氮饱和杂环化合物的示例包含吡咯烷、吗啉以及这些中的任何一者的经取代的衍生物。在某些实施方案中,含氮饱和杂环化合物在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,含氮饱和杂环化合物在25℃下具有约100托或更低的蒸气压。
可作为乙炔稳定剂的含氮不饱和杂环化合物(包含芳香杂环)的示例包含吡啶、吡嗪、咪唑、吡咯、N-亚氨基吡啶鎓叶立德(N-iminopyridinium ylide)、三唑、噻唑以及这些中的任何一者的经取代的衍生物,例如N-甲基咪唑、2,6-二甲基吡啶及4-N,N-二甲基氨基吡啶。在某些实施方案中,含氮不饱和杂环化合物在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,含氮不饱和杂环化合物在25℃下具有约100托或更低的蒸气压。
用于本公开的另一类乙炔稳定剂包含混合电子供体(electron donor)化合物。这些是具有至少两个不同电子供体的化合物。在某些实施方案中,混合供体化合物具有两种不同类型的电子供体(例如,π键和孤电子对)。这类化合物的示例包含丙酮亚胺、2-甲基-2-丁烯酮、三唑、吗啉和噻唑。在某些实施方案中,混合电子供体化合物在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,混合电子供体化合物在25℃下具有约100托或更低的蒸气压。
用于本公开的另一类乙炔稳定剂为含磷化合物,其中磷原子具有孤电子对。此类化合物类型的示例包含多种膦。可作为稳定剂的膦化合物的示例包含三苯基膦及三苯基氧化膦。在某些实施方案中,含磷化合物在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,含磷化合物在25℃下具有约100托或更低的蒸气压。
用于本公开的另一类乙炔稳定剂为含硫化合物,其中硫原子具有孤电子对。此类化合物类型的示例包含芳香杂环化合物,如噻吩、噻唑鎓、噻唑及其盐与衍生物,如2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、2,4-二甲基噻吩、苯并噻吩以及2-甲基苯并噻吩。在某些实施方案中,含硫化合物在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,含硫化合物在25℃下具有约100托或更低的蒸气压。
用于本公开的另一类乙炔稳定剂为具有至少一个双键或三键的不饱和直链和支链烃。直链和支链烃包含具有两个或更多碳原子的-烯和-炔化合物。在某些实施方案中,化合物具有二至二十个碳原子。可作为乙炔稳定剂的不饱和直链和支链烃的示例包含丁烯、丁二烯、1-丁炔、丙炔、戊烯、辛烯、庚烯、己炔、1-庚炔、1-辛炔、1-壬炔、1-癸以及这些中的任何一者的经取代的衍生物。在某些实施方案中,不饱和直链和支链烃在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,不饱和直链和支链烃在25℃下具有约100托或更低的蒸气压。
用于本公开的另一类乙炔稳定剂为具有至少一个双键或三键的不饱和环烃。在某些实施方案中,不饱和环烃为具有五个或更多碳原子的芳香族化合物。在某些实施方案中,芳香烃在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,芳香烃在25℃下具有约5托或更低的蒸气压。
用于本公开的另一类乙炔稳定剂为具有至少一个双键或三键的非芳香族不饱和环烃。在某些实施方案中,不饱和环烃具有五个或更多碳原子。示例包含环戊烯、环己烯以及这些的经取代的衍生物。在某些实施方案中,非芳香族不饱和环烃在25℃下具有约700托或更低的蒸气压。在某些实施方案中,非芳香族不饱和环烃在25℃下具有约100托或更低的蒸气压。
乙炔稳定剂可包含上述化合物中的任一者或这些化合物的一些组合。
乙炔稳定剂的进一步的示例
本部分介绍可用于本公开的实施方案中的乙炔稳定剂的多种示例。本部分中所描述的一些(但不是全部)稳定剂与上一部分中介绍的那些有重叠。
如本文可互换使用的术语“酰基(acyl)”或“烷酰基(alkanoyl)”表示通过如本文所定义的羰基连接至母分子基团的直链、支链、环状构型、饱和、不饱和及芳香族及其组合的1、2、3、4、5、6、7、8个或更多碳原子的基团或氢。该基团例如有甲酰基、乙酰基、丙酰基、异丁酰基、丁酰基及其类似物。在一些实施方案中,酰基或烷酰基为-C(O)-R,其中R为如本文所定义的氢、脂族基团或芳香族基团。
“酰卤(acyl halide)”意指-C(O)X,其中X为卤素,例如Br、F、I或Cl。
“醛(aldehyde)”意指-C(O)H基团或包含这种基团的化合物。醛的示例可以包含RC(O)H,其中R选自如本文所定义的脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族、或其任何组合。
“醛烷基(aldehydealkyl)”意指通过如本文所定义的烷基连接至母分子基团的如本文所定义的醛基。在一些实施方案中,醛烷基为-L-C(O)H,其中L为如本文所定义的烷基。
“脂族(aliphatic)”意指具有至少一个碳原子至50个碳原子(C1-50)的烃基,例如1至25个碳原子(C1-25)、或1至10个碳原子(C1-10),且其包含烷烃(或烷基)、烯烃(或烯基)、炔烃(或炔基),包含其环状形式,并且进一步包含直链和支链排列,以及所有立体和位置异构体。
“脂族-芳基(aliphatic-aryl)”意指偶联至或可偶联至本文所公开的化合物的芳基,其中芳基通过如本文所定义的脂族基偶联或变为偶联。在一些实施方案中,脂族-芳基为-L-R,其中L为如本文所定义的脂族基,而R为如本文所定义的芳基。
“脂族-杂芳基(aliphatic-heteroaryl)”意指偶联至或可偶联至本文所公开的化合物的杂芳基,其中杂芳基通过如本文所定义的脂族基偶联或变为偶联。在一些实施方案中,脂族-杂芳基为L-R,其中L为如本文所定义的脂族基,而R为如本文所定义的杂芳基。
“烷基-芳基(alkyl-aryl)”、“烯基-芳基(alkenyl-aryl)”及“炔基-芳基(alkynyl-aryl)”意指通过如本文所定义的烷基、烯基或炔基偶联或可偶联(或连接)至母分子基团的如本文所定义的芳基。烷基-芳基、烯基-芳基和/或炔基-芳基可经取代或未经取代。例如,烷基-芳基、烯基-芳基和/或炔基-芳基可经一个或更多取代基取代,如本文对烷基、烯基、炔基和/或芳基所述。示例性的未经取代的烷基-芳基有7至16个碳(C7-16烷基-芳基),以及具有带1至6个碳的烷基及带4至18个碳的芳基的那些(即,C1-6烷基-C4-18芳基)。示例性未经取代的烯基-芳基有7至16个碳(C7-16烯基-芳基),以及具有带2至6个碳的烯基及带4至18个碳的芳基的那些(即,C2-6烯基-C4-18芳基)。示例性的未经取代的炔基-芳基有7至16个碳(C7-16炔基-芳基),以及具有带2至6个碳的炔基及带4至18个碳的芳基的那些(即,C2-6炔基-C4-18芳基)。在一些实施方案中,烷基-芳基为-L-R,其中L为如本文所定义的烷基,而R为如本文所定义的芳基。在一些实施方案中,烯基-芳基为-L-R,其中L为如本文所定义的烯基,而R为如本文所定义的芳基。在一些实施方案中,炔基-芳基为-L-R,其中L为如本文所定义的炔基,而R为如本文所定义的芳基。
“烷基-环烷基(alkyl-cycloalkyl)”意指通过如本文所定义的烷基连接至母分子基团的如本文所定义的环烷基。烷基-环烷基可经取代或未经取代。例如,烷基-环烷基可经一个或更多取代基取代,如本文对烷基所述的。在一些实施方案中,烷基-环烷基为-L-R,其中L为如本文所定义的烷基,而R为如本文所定义的环烷基。
“烯基(alkenyl)”意指具有至少两个碳原子至50个碳原子(C2-50)(例如两个至25个碳原子(C2-25)、或两个至十个碳原子(C2-10))以及至少一个碳-碳双键的不饱和单价烃,其中不饱和单价烃可衍生自从母体烯烃的一个碳原子上除去一个氢原子。烯基可以是支链、直链、环状(例如环烯基)、顺式或反式(例如E或Z)。示例性的烯基包含具有一个或更多双键的任选地经取代的C2-24烷基。烯基可以是单价或多价(例如二价),其通过去除一个或更多氢以形成与母分子基团适当连接或母分子基团与另一取代基之间的适当连接。烯基也可以是经取代或未经取代的。例如,烯基可经一个或更多取代基取代,如本文对烷基所述的。
“烷基-杂芳基(alkyl-heteroaryl)”意指通过如本文所定义的烷基与母分子基团连接的如本文所定义的杂芳基。在一些实施方案中,烷基-杂芳基为-L-R,其中L为如本文所定义的烷基,而R为如本文所定义的杂芳基。
“烷基-杂环基(alkyl-heterocyclyl)”、“烯基-杂环基(alkenyl-heterocyclyl)”和“炔基-杂环基(alkynyl-heterocyclyl)”意指分别通过如本文所定义的烷基、烯基或炔基偶联或可偶联(或连接)至母分子上的如本文所定义的杂环基。烷基-杂环基、烯基-杂环基和/或炔基-杂环基可以是经取代或未经取代的。例如,烷基-杂环基、烯基-杂环基和/或炔基-杂环基可经一个或更多取代基取代,如本文中对烷基、烯基、炔基和/或杂环基所述的。示例性的未经取代的烷基-杂环基具有2至16个碳(C2-16烷基-杂环基),以及具有带1至6个碳的烷基和带1至18个碳的杂环基的那些(即,C1-6烷基-C1-18杂环基)。示例性的未经取代的烯基-杂环基具有3至16个碳(C3-16烯基-杂环基),以及具有带2至6个碳的烯基及带1至18个碳的杂环基的那些(即,C2-6烯基-C1-18杂环基)。示例性的未经取代的炔基-杂环基具有3至16个碳(C3-16炔基-杂环基),以及具有带2至6个碳的炔基及带1至18个碳的杂环基的那些(即,C2-6炔基-C1-18杂环基)。在一些实施方案中,烷基-杂环基为-L-R,其中L为如本文所定义的烷基,而R为如本文所定义的杂环基。在一些实施方案中,烯基-杂环基为-L-R,其中L为如本文定义的烯基,而R为如本文定义的杂环基。在一些实施方案中,炔基-杂环基为-L-R,其中L为如本文定义的炔基,而R为如本文定义的杂环基。
“烷氧基(alkoxy)”意指-OR,其中R为任选地经取代的脂族基,如本文所述。示例性的烷氧基包含,但不限于,甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基、三卤代烷氧基,例如三氟甲氧基等。烷氧基可经取代或未经取代。例如,烷氧基可经一个或更多取代基取代,如本文对烷基所述的。示例性的未经取代烷氧基包含C1-3、C1-6、C1-12、C1-16、C1-18、C1-20、或C1-24烷氧基。
“烷氧基烷基(alkoxyalkyl)”意指经如本文所定义的烷氧基取代的如本文所定义的烷基。示例性的未经取代的烷氧基烷基包含2至12个碳(C2-12烷氧基烷基),以及具有带1至6个碳的烷基以及带1至6个碳的烷氧基的那些(即,C1-6烷氧基-C1-6烷基)。在一些实施方案中,烷氧基烷基为-L-O-R,其中L和R各自独立地为如本文所定义的烷基。
“烷基(alkyl)”意指具有至少一个碳原子至50个碳原子(C1-50)(例如1至25个碳原子(C1-25)、或1至10个碳原子(C1-10)的饱和单价烃,其中饱和单价烃可衍生自从母化合物(例如烷烃)的一个碳原子上去除一个氢原子。烷基可以是支链、直链或环状(例如,环烷基)。示例性的烷基包含具有1至24个碳原子的支链或非支链饱和烃基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、二十烷基、二十四烷基及类似物。烷基也可以是经取代或未经取代的。烷基可以是单价或多价(例如,二价),其通过去除一个或更多氢以形成与母分子基团的适当连接或母分子基团与另一取代基之间的适当连接。例如,烷基可经一个、两个、三个或(在具有两个或更多碳的烷基的情况下)四个取代基取代,取代基独立地选自由以下项组成的群组:(1)C1-6烷氧基(例如-O-R,其中R为C1-6烷基);(2)C1-6烷基亚磺酰基(例如-S(O)-R,其中R为C1-6烷基);(3)C1-6烷基磺酰基(例如-SO2-R,其中R为C1-6烷基);(4)胺(例如,-C(O)NR1R2或-NHCOR1,其中R1与R2中的每一者独立地选自如本文所定义的氢、脂族、杂脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、芳香族、或其任何组合,或R1与R2连同各自所连接的氮原子可形成如本文所定义的杂环基);(5)芳基;(6)芳基烷氧基(例如-O-L-R,其中L为烷基而R为芳基);(7)芳酰基(例如,-C(O)-R,其中R为芳基);(8)叠氮基(例如-N3);(9)氰基(例如-CN);(10)醛基(例如,-C(O)H);(11)C3-8环烷基;(12)卤素;(13)杂环基(例如,如本文所定义的,例如含有一个、两个、三个或四个非碳杂原子的5-、6-或7-元环);(14)杂环氧基(例如-O-R,其中R为如本文所定义的杂环基);(15)杂环酰基(例如-C(O)-R,其中R为如本文所定义的杂环基);(16)羟基(例如-OH);(17)N-保护氨基;(18)硝基(例如-NO2);(19)氧代基(例如,=O);(20)C1-6硫代烷氧基(例如-S-R,其中R为烷基);(21)硫醇基(例如-SH);(22)-CO2R1,其中R1选自由以下项组成的群组:(a)氢、(b)C1-6烷基、(c)C4-18芳基以及(d)C1-6烷基-C4-18芳基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基而R为C4-18芳基);(23)-C(O)NR1R2,其中R1与R2中的每一者独立地选自由以下项组成的群组:(a)氢、(b)C1-6烷基、(c)C4-18芳基以及(d)C1-6烷基-C4-18芳基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基而R为C4-18芳基);(24)-SO2R1,其中R1选自由以下项组成的群组:(a)C1-6烷基、(b)C4-18芳基以及(c)C1-6烷基-C4-18芳基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基而R为C4-18芳基);(25)-SO2NR1R2,其中R1与R2中的每一者独立地选自由以下项组成的群组:(a)氢、(b)C1-6烷基、(c)C4-18芳基以及(d)C1-6烷基-C4-18芳基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基而R为C4-18芳基);以及(26)-NR1R2,其中R1与R2中的每一者独立地选自由以下项组成的群组:(a)氢、(b)N-保护基、(c)C1-6烷基、(d)C2-6烯基、(e)C2-6炔基、(f)C4-18芳基、(g)C1-6烷基-C4-18芳基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基,R为C4-18芳基)、(h)C3-8环烷基、以及(i)C1-6烷基-C3-8环烷基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基而R为C3-8环烷基),其中在一实施方案中,没有两个基团通过羰基或磺酰基与氮原子结合。烷基可以是经一个或更多取代基(例如,一个或更多卤素或烷氧基)取代的伯烷基、仲烷基或叔烷基。在一些实施方案中,未经取代的烷基为C1-3、C1-6、C1-12、C1-16、C1-18、C1-20或C1-24烷基。
“亚烷基(alkylene)”也指如本文所述的烷基的二价形式。示例性亚烷基包含亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基等。在一些实施方案中,亚烷基为C1-3、C1-6、C1-12、C1-16、C1-18、C1-20、C1-24、C2-3、C2-6、C2-12、C2-16、C2-18、C2-20、或C2-24。亚烷基可以是支链或非支链。亚烷基也可以是经取代或未经取代的。例如,亚烷基可经一个或更多取代基取代,如本文对烷基所述的。
“烷基亚磺酰基(alkylsulfinyl)”意指通过-S(O)-基团连接至母分子基团的如本文所定义的烷基。在一些实施方案中,未经取代的烷基亚磺酰基为C1-6或C1-12烷基亚磺酰基。在其他实施方案中,烷基亚磺酰基为-S(O)-R,其中R为如本文所定义的烷基。
“烷基亚磺酰基烷基(alkylsulfinylalkyl)”意指经烷基亚磺酰基取代的如本文所定义的烷基。在一些实施方案中,未经取代的烷基亚磺酰基烷基为C2-12或C2-24烷基亚磺酰基烷基(例如,C1-6烷基亚磺酰基-C1-6烷基或C1-12烷基亚磺酰基-C1-12烷基)。在其他实施方案中,烷基亚磺酰基烷基为-L-S(O)-R,其中L和R各自独立地为如本文定义的烷基。
“烷基磺酰基(alkylsulfonyl)”意指通过-SO2-基团连接至母分子基团的如本文所定义的烷基。在一些实施方案中,未经取代的烷基磺酰基为C1-6或C1-12烷基磺酰基。在其他实施方案中,烷基磺酰基为-SO2-R,其中R为任选地经取代的烷基(例如,如本文所述,包含任选地经取代的C1-12烷基、卤代烷基或全氟烷基)。
“烷基磺酰基烷基(alkylsulfonylalkyl)”意指经烷基磺酰基取代的本文所定义的烷基。在一些实施方案中,未经取代的烷基磺酰基烷基为C2-12或C2-24烷基磺酰基烷基(例如,C1-6烷基磺酰基-C1-6烷基或C1-12烷基磺酰基-C1-12烷基)。在其他实施方案中,烷基磺酰基烷基为-L-SO2-R,其中L和R各自独立地为如本文所定义的烷基。
“炔基(alkynyl)”意指具有至少两个碳原子至50个碳原子(C2-50)(例如两个至25个碳原子(C2-25)、或两个至十个碳原子(C2-10))以及至少一个碳-碳三键的不饱和单价烃,其中不饱和单价烃可衍生自从母体炔烃的一个碳原子上除去一个氢原子。炔基可以是支链、直链或环状(例如,环炔基)。示例性的炔基包含具有一个或更多三键的任选地经取代的C2-24烷基。炔基可以是环状或非环状,例如乙炔基、1-丙炔基以及类似物。炔基可以是单价或多价(例如,二价),其通过去除一个或更多氢以形成与母分子基团的适当连接或母分子基团与另一取代基之间的适当连接。炔基也可以是经取代或未经取代的。例如,炔基可经一个或更多取代基取代,如本文对烷基所述的。
“环境温度”意指范围从16℃至26℃的温度,例如从19℃至25℃或从20℃至25℃的温度。
“酰胺(amide)”意指-C(O)NR1R2或-NHCOR1,其中R1与R2各自独立地选自如本文所定义的氢、脂族、杂脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、芳香族、或其任何组合,或其中R1与R2连同各自所连接的氮原子可形成如本文所定义的杂环基。
“胺(amine)”意指-NR1R2,其中R1与R2各自独立地选自如本文所定义的氢、脂族、杂脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、芳香族、或其任何组合;或其中R1与R2连同各自所连接的氮原子可形成如本文所定义的杂环基。
“氨基烷基(aminoalkyl)”意指经如本文所定义的氨基取代的如本文定义的烷基。在一些实施方案中,氨基烷基为-L-NR1R2,其中L为如本文定义的烷基,而R1与R2各自独立地选自如本文所定义的氢、脂族、杂脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、芳香族、或其任何组合;或R1与R2连同各自所连接的氮原子可形成如本文所定义的杂环基。在其他实施方案中,氨基烷基为-L-C(NR1R2)(R3)-R4,其中L为如本文所定义的共价键或烷基;R1与R2各自独立地选自如本文所定义的氢、脂族、杂脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、芳香族、或其任何组合;或R1与R2连同各自所连接的氮原子可形成如本文所定义的杂环基;且R3与R4各自独立地为如本文所定义的H或烷基。
“芳香族(aromatic)”意指具有单环(例如苯基)或多个稠合环的5至15个(除非另指明)环原子的环状共轭基团或部分,其中至少一个环为芳香族(例如,萘基、吲哚基或吡唑并吡啶基(pyrazolopyridinyl));即,至少一个环及可选地多个稠合环具有连续且离域的π电子系统。通常,平面外π电子的数量对应于休克尔(Huckel)规则(4n+2)。与母体结构的连接点通常是通过稠合环系统的芳香族部分。
“芳基(aryl)”意指包含至少五个碳原子至15个碳原子(C5-15)(例如五至十个碳原子(C5-10))的芳香族碳环基,其具有单环或多个稠合环,其稠合的环可以是或可以不是芳香族,条件是与本文所公开的化合物的剩余位置的连接点是通过芳香族碳环基的原子。芳基可经一个或更多除氢以外的基团(例如脂族、杂脂族、芳香族、其它官能团或其任何组合)取代。示例性的芳基包含,但不限于,苄基、萘、苯基、联苯基、苯氧基苯及类似物。术语芳基还包含杂芳基,其定义为包含芳香基的基团,该芳香基具有并入芳香基的环内的至少一杂原子。杂原子的示例包含,但不限于氮、氧、硫和磷。同样,也包含在术语芳基中的术语非杂芳基定义含有芳香基且不含杂原子的基团。芳基可以是经取代或未经取代的。芳基可经一个、两个、三个、四个或五个取代基取代,取代基独立地选自由以下项组成的群组:(1)C1-6烷酰基(例如-C(O)-R,其中R为C1-6烷基);(2)C1-6烷基;(3)C1-6烷氧基(例如-O-R,其中R为C1-6烷基);(4)C1-6烷氧基-C1-6烷基(例如-L-O-R,其中L与R各自独立地为C1-6烷基);(5)C1-6烷基亚磺酰基(例如-S(O)-R,其中R为C1-6烷基);(6)C1-6烷基亚磺酰基-C1-6烷基(例如-L-S(O)-R,其中L与R各自独立地为C1-6烷基);(7)C1-6烷基磺酰基(如-SO2-R,其中R为C1-6烷基);(8)C1-6烷基磺酰基-C1-6烷基(例如-L-SO2-R,其中L与R各自独立地为C1-6烷基);(9)芳基;(10)胺(例如,-NR1R2,其中R1与R2各自独立地选自如本文所定义的氢、脂族、杂脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、芳香族、或其任何组合;或R1与R2连同各自所连接的氮原子可形成如本文所定义的杂环基);(11)C1-6氨基烷基(例如,-L1-NR1R2或-L2-C(NR1R2)(R3)-R4,其中L1为C1-6烷基;L2为共价键或C1-6烷基;R1与R2各自独立地选自如本文所定义的氢、脂族、杂脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、芳香族、或其任何组合;或R1与R2连同各自所连接的氮原子可形成如本文所定义的杂环基;R3与R4各自独立地为H或C1-6烷基);(12)杂芳基;(13)C1-6烷基-C4-18芳基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基而R为C4-18芳基);(14)芳酰基(例如,-C(O)-R,其中R为芳基);(15)叠氮基(例如,-N3);(16)氰基(例如,-CN);(17)C1-6叠氮烷基(例如,-L-N3,其中L为C1-6烷基);(18)醛(例如,C(O)H);(19)醛-C1-6烷基(例如,-L-C(O)H,其中L是C1-6烷基);(20)C3-8环烷基;(21)C1-6烷基-C3-8环烷基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基且R为C3-8环烷基);(22)卤素;(23)C1-6卤代烷基(例如,-L1-X或-L2-C(X)(R1)-R2,其中L1为C1-6烷基;L2为共价键或C1-6烷基;X为氟、溴、氯或碘;且R1与R2各自独立地为H或C1-6烷基);(24)杂环基(例如,如本文所定义的,例如含有一个、两个、三个或四个非碳杂原子的5-、6-或7-元环);(25)杂环氧基(例如,-O-R,其中R为如本文所定义的杂环基);(26)杂环酰基(例如,-C(O)-R,其中R为如本文所定义的杂环基);(27)羟基(-OH);(28)C1-6羟烷基(例如,-L1-OH或-L2-C(OH)(R1)-R2,其中L1为C1-6烷基;L2为共价键或烷基;且R1与R2各自独立地为如本文所定义的H或C1-6烷基);(29)硝基;(30)C1-6硝基烷基(例如,-L1-NO或-L2-C(NO)(R1)-R,其中L1为C1-6烷基;L2为共价键或烷基;且R1与R2各自独立地为如本文所定义的H或C1-6烷基);(31)N-保护氨基;(32)N-保护氨基-C1-6烷基;(33)氧代基(例如,=O);(34)C1-6硫代烷氧基(例如,-S-R,其中R为C1-6烷基);(35)硫代-C1-6烷氧基-C1-6烷基(例如,-L-S-R,其中L与R各自独立地为C1-6烷基);(36)-(CH2)rCO2R1,其中r为0至4的整数,且R1选自由以下项组成的群组:(a)氢、(b)C1-6烷基、(c)C4-18芳基、以及(d)C1-6烷基-C4-18芳基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基且R为C4-18芳基);(37)-(CH2)rCONR1R2,其中r为0至4的整数,且其中R1与R2各自独立地选自由以下项组成的群组:(a)氢、(b)C1-6烷基、(c)C4-18芳基、以及(d)C1-6烷基-C4-18芳基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基且R为C4-18芳基);(38)-(CH2)rSO2R1,其中r为0至4的整数,且其中R1选自由以下项组成的群组:(a)C1-6烷基、(b)C4-18芳基、及(c)C1-6烷基-C4-18芳基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基且R为C4-18芳基);(39)-(CH2)rSO2NR1R2,其中r为0至4的整数且其中R1与R2各自独立地选自由以下项组成的群组:(a)氢、(b)C1-6烷基、(c)C4-18芳基、以及(d)C1-6烷基-C4-18芳基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基且R为C4-18芳基);(40)-(CH2)rNR1R2,其中r为0至4的整数且其中R1与R2各自独立地选自由以下项组成的群组:(a)氢、(b)N-保护基、(c)C1-6烷基、(d)C2-6烯基、(e)C2-6炔基、(f)C4-18芳基、(g)C1-6烷基-C4-18芳基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基且R为C4-18芳基)、(h)C3-8环烷基、以及(i)C1-6烷基-C3-8环烷基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基且R为C3-8环烷基),其中在一实施方案中没有两个基团通过羰基或磺酰基与氮原子结合;(41)硫醇(例如,-SH);(42)全氟烷基(例如,-(CF2)nCF3,其中n为0至10的整数);(43)全氟烷氧基(例如,-O-(CF2)nCF3,其中n为0至10的整数);(44)芳氧基(例如,-O-R,其中R为芳基);(45)环烷氧基(例如,-O-R,其中R为环烷基);(46)环烷基烷氧基(例如,-O-L-R,其中L为烷基且R为环烷基);以及(47)芳基烷氧基(例如,-O-L-R,其中L为烷基,R为芳基)。在特定的实施方案中,未经取代的芳基为C4-18、C4-14、C4-12、C4-10、C6-18、C6-14、C6-12、或C6-10芳基。
“芳基烷氧基(arylalkoxy)”意指通过氧原子连接至母分子基团的如本文所定义的烷基-芳基。在一些实施方案中,芳基烷氧基为-O-L-R,其中L为如本文所定义的烷基,而R为如本文所定义的芳基。
“芳氧基(aryloxy)”意指-OR,其中R为如本文所述的任选地经取代的芳基。在一些实施方案中,未经取代的芳氧基为C4-18或C6-18芳氧基。
“芳氧羰基(aryloxycarbonyl)”意指通过羰基连接至母分子基团的如本文所定义的芳氧基。在一些实施方案中,未经取代的芳氧羰基为C5-19芳氧基羰基。在其他实施方案中,芳氧羰基为-C(O)O-R,其中R为如本文所定义的芳基。
“芳酰基(aryloy)”意指通过羰基连接至母分子基团的芳基。在一些实施方案中,未经取代的芳酰基为C7-11芳酰基或C5-19芳酰基。在其他实施方案中,芳酰基为-C(O)-R,其中R为如本文所定义的芳基。
“叠氮基(azido)”意指-N3基团。
“叠氮烷基(azidoalkyl)”意指通过如本文所定义的烷基连接至母分子基团的叠氮基。在一些实施方案中,叠氮烷基为-L-N3,其中L为如本文所定义的烷基。
“偶氮(azo)”意指-N=N-基团。
“碳烯(carbene)”意指H2C:及其具有带两个非键合电子的碳或(C:)的衍生物。在一些实施方案中,碳烯为R1R2(C:),其中R1与R2各自独立地选自如本文所定义的氢、脂族、杂脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、芳香族、或其任何组合,或R1与R2连同各自所连接的原子形成如本文所定义的环脂族基团。
“碳鎓阳离子(carbenium cation)”意指H3C+及其具有带+1形式电荷的碳或C+的衍生物。在一些实施方案中,碳鎓阳离子为R1-C+(R)-R2,其中R、R1及R2各自独立地选自如本文所定义的氢、脂族、杂脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、芳香族、或其任何组合,或R1与R2以及可选的R连同各自所连接的原子形成如本文定义的环脂族基团。
“羰基(carbonyl)”意指-C(O)-基团,也可表示为>C=O。
“羧基(carboxyl)”意指-CO2H基团或其阴离子。
“催化剂(catalyst)”意指通常相对于反应物少量存在且能够催化合成反应的化合物,如本领域技术人员容易理解的。在一些实施方案中,催化剂可包含过渡金属配位络合物。
“氰基(cyano)”意指-CN基团。
“环脂族(cycloaliphatic)”意指如本文所定义的环状脂族基团。
“环烷氧基(cycloalkoxy)”意指通过氧原子连接至母分子基团的如本文所定义的环烷基。在一些实施方案中,环烷氧基为-O-R,其中R为如本文所定义的环烷基。
“环烷基烷氧基(cycloalkylalkoxy)”意指通过氧原子连接至母分子基团的如本文所定义的烷基-环烷基。在一些实施方案中,环烷基烷氧基为-O-L-R,其中L为如本文所定义的烷基,而R为如本文所定义的环烷基。
“环烷基(cycloalkyl)”意指三至八个碳(除非另外指明)的单价饱和或不饱和的非芳香环烃基团,其举例而言有环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、双环[2.2.1.庚基]及类似物。环烷基也可以是经取代或未经取代的。例如,环烷基可经一个或更多基团取代,包含本文对烷基所述的那些。
“环杂脂族(cycloheteroaliphatic)”意指如本文所定义的环状杂脂族基团。
“二硫化物(disulfide)”意指-SSR,其中R选自如本文所定义的氢、脂族、杂脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、芳香族、或其任何组合。
“供电子基(electron-donating group)”意指能够将其电子密度的至少一部分供至其直接连接的环中的官能团,例如通过共振。
“吸电子基(electron-withdrawing group)”意指能够从其直接连接的环接受电子密度的官能团,例如通过诱导性拉电子(inductive electron withdrawal)。
“酯(ester)”意指-C(O)OR或-OC(O)R,其中R选自如本文所定义的脂族、杂脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、芳香族、或其任何组合。
“卤素(halo)”意指F、Cl、Br或I。
“卤代脂族(haloaliphatic)”意指一个或更多氢原子(例如1至10个氢原子)独立地被卤素原子(例如氟、溴、氯或碘)取代的如本文所定义的脂族基团。
“卤代脂族-芳基(haloaliphatic-aryl)”意指偶联或可偶联至本文所公开化合物的如本文所定义的芳基,其中芳基通过如本文所定义的卤代脂族基团偶联或变为偶联。在一些实施方案中,卤代脂族-芳基为-L-R,其中L为如本文所定义的卤代脂族基团,而R为如本文所定义的芳基。
“卤代脂族-杂芳基(haloaliphatic-heteroaryl)”意指偶联或可偶联至本文所公开的化合物的如本文所定义的杂芳基,其中杂芳基通过如本文所定义的卤代脂族基团偶联或变为偶联。在一些实施方案中,卤代脂族-杂芳基为-L-R,其中L为如本文所定义的卤代脂族基团,而R为如本文所定义的杂芳基。
“卤代烷基(haloalkyl)”意指一个或更多氢原子(例如1至10个氢原子)独立地被卤素原子(例如氟、溴、氯或碘)取代的如本文所定义的烷基。在一独立实施方案中,卤代烷基可以是-CX3基团,其中每一X可独立地选自氟、溴、氯或碘。在一些实施方案中,卤代烷基为-L-X,其中L为如本文定义的烷基,而X为氟、溴、氯或碘。在其他实施方案中,卤代烷基为-L-C(X)(R1)-R2,其中L为如本文所定义的共价键或烷基;X为氟、溴、氯或碘;且R1与R2各自独立地为如本文所定义的H或烷基。
“卤代杂脂族(haloheteroaliphatic)”意指一个或更多氢原子(例如1至10个氢原子)独立地被卤素原子(例如氟、溴、氯或碘)取代的如本文所定义的杂脂族。
“杂脂族(heteroaliphatic)”意指包含至少一个杂原子至20个杂原子(例如1至15个杂原子、或1至5个杂原子)的如本文所定义的脂族基团,杂原子可选自但不限于氧、氮、硫、硅、硼、硒、磷及基团内其氧化形式。
“杂脂族-芳基(heteroaliphatic-aryl)”意指偶联或可偶联至本文所公开的化合物的如本文所定义的芳基,其中芳基通过如本文所定义的杂脂族基团偶联或变为偶联。在一些实施方案中,杂脂族-芳基为-L-R,其中L为如本文定义的杂脂族基团,而R为如本文定义的芳基。
“杂烷基(heteroalkyl)”、“杂烯基(heteroalkenyl)”和“杂炔基(heteroalkynyl)”分别意指包含至少一个杂原子至20个杂原子(例如1至15个杂原子或1至5个杂原子)的如本文所定义的烷基、烯基或炔基(其可以是支链、直链或环状),杂原子可选自但不限于氧、氮、硫、硅、硼、硒、磷及其在基团内的氧化形式。
“杂烷基-芳基(heteroalkyl-aryl)”、“杂烯基-芳基(heteroalkenyl-aryl)”和“杂炔基-芳基(heteroalkynyl-aryl)”意指偶联或可偶联至本文所公开化合物的如本文所定义的芳基,其中芳基分别通过如本文所定义的杂烷基、杂烯基或杂炔基偶联或变为偶联。在一些实施方案中,杂烷基-芳基为-L-R,其中L为如本文所定义的杂烷基,而R为如本文所定义的芳基。在一些实施方案中,杂烯基-芳基为-L-R,其中L为如本文所定义的杂烯基,而R为如本文所定义的芳基。在一些实施方案中,杂炔基-芳基为-L-R,其中L为如本文所定义的杂炔基,而R为如本文所定义的芳基。
“杂烷基-杂芳基(heteroalkyl-heteroaryl)”、“杂烯基-杂芳基(heteroalkenyl-heteroaryl)”和“杂炔基-杂芳基(heteroalkynyl-heteroaryl)”意指偶联或可偶联至本文所公开化合物的如本文所定义的杂芳基,其中杂芳基分别通过如本文所定义的杂烷基、杂烯基或杂炔基偶联或变为偶联。在一些实施方案中,杂烷基-杂芳基为-L-R,其中L为如本文所定义的杂烷基,而R为如本文所定义的杂芳基。在一些实施方案中,杂烯基-杂芳基为-L-R,其中L为如本文所定义的杂烯基,而R为如本文所定义的杂芳基。在一些实施方案中,杂炔基-杂芳基为-L-R,其中L为如本文所定义的杂炔基,而R为如本文所定义的杂芳基。
“杂芳基(heteroaryl)”意指包含至少一个杂原子至六个杂原子(例如一至四个杂原子)的芳基,杂原子可选自但不限于氧、氮、硫、硅、硼、硒、磷及其在环内的氧化形式。这种杂芳基可具有单环或多个稠合环,其中稠合的环可以是或可以不是芳香族和/或含有杂原子,条件为连接点是通过芳香族杂芳基的原子。杂芳基可经一个或更多个除氢以外的基团取代,例如脂族、杂脂族、芳香族、其他官能团或其任何组合。示例性的杂芳基包含如本文所定义的杂环基的子集,其为芳香族,即,其在单环或多环系统内含有4n+2个π电子。
“杂原子(heteroatom)”意指除碳以外的原子,例如氧、氮、硫、硅、硼、硒或磷。在特别公开的实施方案中,例如当价限制不允许时,杂原子不包含卤素原子。
“杂环基(heterocyclyl)”意指含有一个、两个、三个或四个非碳杂原子(例如,独立地选自氮、氧、磷、硫或卤素)的5-、6-或7-元环(除非另外指明)。五元环具有零至两个双键,而六元环及七元环具有零至三个双键。术语“杂环基”还包含双环、三环和四环基团,其中任何上述杂环稠合至一个、两个或三个独立选自由芳环、环己烷环、环己烯环、环戊烷环、环戊烯环以及另一单环杂环(例如吲哚基、喹啉基、异喹啉基、四氢喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基以及类似物)组成的群组的环。杂环包含硫杂环丙基(thiiranyl)、氧杂环丁烷基(thietanyl)、四氢噻吩基(tetrahydrothienyl)、噻环己基(thianyl)、硫杂环庚烷基(thiepanyl)、吖丙啶基(aziridinyl)、吖丁啶基(azetidinyl)、吡咯烷基(pyrrolidinyl)、均哌啶基(homopiperidinyl)、氮杂环庚烷基(azepanyl)、吡咯基(pyrrolyl)、吡咯啉基(pyrrolinyl)、吡唑基(pyrazolyl)、吡唑啉基(pyrazolinyl)、吡唑烷基(pyrazolidinyl)、咪唑基(imidazolyl)、咪唑啉基(imidazolinyl)、咪唑烷基(imidazolidinyl)、吡啶基(pyridyl)、均哌啶基(homopiperidinyl)、吡嗪基(pyrazinyl)、哌嗪基(piperazinyl)、嘧啶基(pyrimidinyl)、哒嗪基(pyridazinyl)、噁唑基(oxazolyl)、噁唑烷基(oxazolidinyl)、噁唑烷酮基(oxazolidonyl)、异噁唑基(isoxazolyl)、异噁唑烷基(isoxazolidiniyl)、吗啉基(morpholinyl)、硫代吗啉基(thiomorpholinyl)、噻唑基(thiazolyl)、噻唑烷基(thiazolidinyl)、异噻唑基(isothiazolyl)、异噻唑烷基(isothiazolidinyl)、吲哚基(indolyl)、喹啉基(quinolinyl)、异喹啉基(isoquinolinyl)、苯并咪唑基(benzimidazolyl)、苯并噻唑基(benzothiazolyl)、苯并噁唑基(benzoxazolyl)、呋喃基(furyl)、噻吩基(thienyl)、噻唑烷基(thiazolidinyl)、异噻唑基(isothiazolyl)、异吲唑基(isoindazoyl)、三唑基(triazolyl)、四唑基(tetrazolyl)、噁二唑基(oxadiazolyl)、脲嘧啶基(uricyl)、噻二唑基(thiadiazolyl)、嘧啶基(pyrimidyl)、四氢呋喃基(tetrahydrofuranyl)、二氢呋喃基(dihydrofuranyl)、二氢噻吩基(dihydrothienyl)、二氢吲哚基(dihydroindolyl)、四氢喹啉基(tetrahydroquinolyl)、四氢异喹啉基(tetrahydroisoquinolyl)、哌喃基(pyranyl)、二氢哌喃基(dihydropyranyl)、四氢哌喃基(tetrahydropyranyl)、二噻唑基(dithiazolyl)、二氧杂环己基(dioxanyl)、二氧杂环己烯基(dioxinyl)、二噻环己基(dithianyl)、三噻环己基(trithianyl)、噁嗪基(oxazinyl)、噻嗪基(thiazinyl)、氧代硫杂环戊基(oxothiolanyl)、三嗪基(triazinyl)、苯并呋喃基(benzofuranyl)、苯并噻吩基(benzothienyl)及类似物。
“杂环氧基(heterocyclyloxy)”意指通过氧原子连接至母分子基团的如本文所定义的杂环基。在一些实施方案中,杂环氧基为-O-R,其中R为如本文所定义的杂环基。
“杂环酰基(heterocyclyloyl)”意指通过羰基连接至母分子基团的如本文所定义的杂环基。在一些实施方案中,杂环基为-C(O)-R,其中R为如本文所定义的杂环基。
“羟基(hydroxyl)”意指-OH。
“羟烷基(hydroxyalkyl)”意指经一个至三个羟基取代的如本文所定义的烷基,条件是不超过一个羟基可连接至该烷基的单个碳原子,其举例有羟甲基、二羟丙基以及类似物。在一些实施方案中,羟烷基为-L-OH,其中L为如本文所定义的烷基。在其他实施方案中,羟烷基为-L-C(OH)(R1)-R2,其中L为如本文所定义的共价键或烷基,而R1与R2各自独立地为如本文所定义的H或烷基。
“酮(ketone)”意指-C(O)R或包含这种基团的化合物,其中R选自如本文所定义的脂族、杂脂族、芳香族、或其任何组合。酮的示例可包含R1C(O)R,其中R与R1各自独立地选自如本文所定义的脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族、或任何其组合。
“硝基(nitro)”意指-NO2基团。
“硝烷基(nitroalkyl)”意指经一个至三个硝基取代的如本文所定义的烷基。在一些实施方案中,硝烷基为-L-NO,其中L为如本文所定义的烷基。在其他实施方案中,硝烷基为-L-C(NO)(R1)-R2,其中L为如本文所定义的共价键或烷基,而R1与R2各自独立地为如本文所定义的H或烷基。
“氧代基(oxo)”意指=O基团。
“氧基(oxy)”意指-O-。
“全氟烷基(perfluoroalkyl)”意指每一氢原子被氟原子取代的如本文所定义的烷基。示例性的全氟烷基包含三氟甲基、五氟乙基等。在一些实施方案中,全氟烷基为-(CF2)nCF3,其中n为0至10的整数。
“全氟烷氧基(perfluoroalkoxy)”意指每一氢原子被氟原子取代的如本文所定义的烷氧基。在一些实施方案中,全氟烷氧基为-O-R,其中R为如本文所定义的全氟烷基。
“盐”意指化合物或结构的离子形式(例如,本文所述的任何式、化合物或组合物),其包含阳离子或阴离子化合物以形成电中性化合物或结构。盐为本领域所公知。例如,无毒盐在Berge S.M.et al.,“Pharmaceutical salts,”J.Pharm.Sci.1977January;66(1):1-19;以及在“Handbook of Pharmaceutical Salts:Properties,Selection,and Use,”Wiley-VCH,April 2011(2nd rev.ed.,eds.P.H.Stahl and C.G.Wermuth中描述。盐可在本公开的化合物的最终分离及纯化期间原位制备,或者通过游离碱基团与合适的有机酸反应(因而产生阴离子盐)或通过酸基团与合适的金属或有机盐反应(因而产生阳离子盐)来分开制备。代表性的阴离子盐包含醋酸盐(acetate)、己二酸盐(adipate)、海藻酸盐(alginate)、抗坏血酸盐(ascorbate)、天冬氨酸盐(aspartate)、苯磺酸盐(benzenesulfonate)、苯甲酸盐(benzoate)、碳酸氢盐(bicarbonate)、硫酸氢盐(bisulfate)、酒石酸氢盐(bitartrate)、硼酸盐(borate)、溴化物(bromide)、丁酸盐(butyrate)、樟脑酸盐(camphorate)、樟脑磺酸盐(camphorsulfonate)、氯化物(chloride)、柠檬酸盐(citrate)、环戊丙酸盐(cyclopentanepropionate)、二葡糖酸盐(digluconate)、二盐酸盐(dihydrochloride)、二磷酸盐(diphosphate)、十二烷基硫酸盐(dodecylsulfate)、依地酸盐(edetate)、乙磺酸盐(ethanesulfonate)、富马酸盐(fumarate)、葡萄糖庚酸盐(glucoheptonate)、葡萄糖酸盐(gluconate)、谷氨酸盐(glutamate)、甘油磷酸盐(glycerophosphate)、半硫酸盐(hemisulfate)、庚酸盐(heptonate)、己酸盐(hexanoate)、溴化氢盐(hydrobromide)、氯化氢盐(hydrochloride)、碘化氢盐(hydroiodide)、羟基乙磺酸盐(hydroxyethanesulfonate)、羟基萘甲酸盐(hydroxynaphthoate)、碘化物(iodide)、乳酸盐(lactate)、乳糖酸盐(lactobionate)、月桂酸盐(laurate)、月桂基硫酸盐(lauryl sulfate)、苹果酸盐(malate)、顺丁烯二酸盐(maleate)、丙二酸盐(malonate)、扁桃酸盐(mandelate)、甲烷磺酸盐(mesylate)、甲磺酸盐(methanesulfonate)、甲基溴化物(methylbromide)、甲基硝酸盐(methylnitrate)、甲基硫酸盐(methylsulfate)、粘液酸盐(mucate)、2-萘磺酸盐(2-naphthalenesulfonate)、烟酸盐(nicotinate)、硝酸盐(nitrate)、油酸盐(oleate)、草酸盐(oxalate)、棕榈酸盐(palmitate)、双羟萘酸盐(pamoate)、果胶酯酸盐(pectinate)、过硫酸盐(persulfate)、3-苯丙酸盐(3-phenylpropionate)、磷酸盐(phosphate)、苦酸盐(picrate)、新戊酸盐(pivalate)、聚半乳糖醛酸盐(polygalacturonate)、丙酸盐(propionate)、水杨酸盐(salicylate)、硬脂酸盐(stearate)、次醋酸盐(subacetate)、琥珀酸盐(succinate)、硫酸盐(sulfate)、单宁酸盐(tannate)、酒石酸盐(tartrate)、茶碱酸盐(theophyllinate)、硫氰酸盐(thiocyanate)、三乙基碘化物(triethiodide)、甲苯磺酸盐(toluenesulfonate)、十一酸盐(undecanoate)、戊酸盐(valerate salts)及类似物。代表性的阳离子盐包含金属盐,例如碱金属盐或碱土金属盐,如钡、钙(例如依地酸钙)、锂、镁、钾、钠及类似物;其他金属盐,如铝、铋、铁和锌;以及无毒的铵盐、季铵盐及胺阳离子,包含但不限于铵、四甲基铵、四乙基铵、甲胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺、乙胺、吡啶鎓(pyridinium)及类似物。其他阳离子盐包含有机盐,例如氯普鲁卡因(chloroprocain)、胆碱(choline)、二苄基乙二胺、二乙醇胺、乙二胺、甲基葡萄糖胺及普鲁卡因(procaine)。还有的其它盐包含铵、锍(sulfonium)、氧化锍(sulfoxonium)、磷鎓(phosphonium)、亚胺鎓(iminium)、咪唑鎓(imidazolium)、苯并咪唑鎓(benzimidazolium)、脒鎓(amidinium)、胍鎓(guanidinium)、磷酸鎓(phosphazinium)、磷腈鎓(phosphazenium)、吡啶鎓(pyridinium)等,以及本文所述的其它阳离子基团(例如,任选地经取代的异噁唑鎓(isoxazolium)、任选地经取代的噁唑鎓(oxazolium)、任选地经取代的噻唑鎓(thiazolium)、任选地经取代的吡咯鎓(pyrrolium)、任选地经取代的呋喃鎓(furanium)、任选地经取代的噻吩鎓(thiophenium)、任选地经取代的咪唑鎓(imidazolium)、任选地经取代的吡唑鎓(pyrazolium)、任选地经取代的异噻唑鎓(isothiazolium)、任选地经取代的三唑鎓(triazolium)、任选地经取代的四唑鎓(tetrazolium)、任选地经取代的呋喃唑鎓(furazanium)、任选地经取代的吡啶鎓(pyridinium),任选地经取代的嘧啶鎓(pyrimidinium)、任选地经取代的吡嗪鎓(pyrazinium)、任选地经取代的三嗪鎓(triazinium)、任选地经取代的四嗪鎓(tetrazinium)、任选地经取代的哒嗪鎓(pyridazinium)、任选地经取代的噁嗪鎓(oxazinium)、任选地经取代的吡咯烷鎓(pyrrolidinium)、任选地经取代的吡唑烷鎓(pyrazolidinium)、任选地经取代的咪唑啉鎓(imidazolinium)、任选地经取代的异噁唑烷鎓(isoxazolidinium)、任选地经取代的噁唑烷鎓(oxazolidinium)、任选地经取代的哌嗪鎓(piperazinium)、任选地经取代的哌啶鎓(piperidinium)、任选地经取代的吗啉鎓(morpholinium)、任选地经取代的氮杂环庚烷鎓(azepanium)、任选地经取代的氮杂庚因鎓(azepinium)、任选地经取代的吲哚鎓(indolium)、任选地经取代的异吲哚鎓(isoindolium)、任选地经取代的吲哚嗪鎓(indolizinium)、任选地经取代的吲唑鎓(indazolium)、任选地经取代的苯并咪唑鎓(benzimidazolium)、任选地经取代的异喹啉鎓(isoquinolinum)、任选地经取代的喹嗪鎓(quinolizinium)、任选地经取代的脱氢喹嗪鎓(dehydroquinolizinium)、任选地经取代的喹啉鎓(quinolinium)、任选地经取代的异吲哚啉鎓(isoindolinium)、任选地经取代的苯并咪唑鎓(benzimidazolinium)、及任选地经取代的嘌呤鎓(purinium)。
“硅醚(silyl ether)”意指包含共价键合至如本文所定义的烷氧基的硅原子的官能团。在一些实施方案中,硅醚为-Si-O-R或Si-O-R,其中R为如本文所定义的烷基。
“亚磺酰基(sulfinyl)”意指-S(O)-基团。
“磺酸基(sulfo)”意指-S(O)2OH基团。
“磺酰基(sulfonyl)”或“磺酸根(sulfonate)”意指-S(O)2-基团或-SO2R,其中R选自如本文所定义的氢、脂族、杂脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、芳香族、或任何其组合。
“硫代烷氧基(thioalkoxy)”意指通过硫原子连接至母分子基团的如本文所定义的烷基。示例性的未经取代的硫代烷氧基包含C1-6硫代烷氧基。在一些实施方案中,硫代烷氧基为-S-R,其中R为如本文所定义的烷基。
“硫代烷氧基烷基(thioalkoxyalkyl)”意指经本文所定义的硫代烷氧基取代的本文所定义的烷基。示例性的未经取代的硫代烷氧基烷基包含2至12个碳(C2-12硫代烷氧基烷基),以及具有带1至6个碳的烷基以及带1至6个碳的硫代烷氧基的那些(即,C1-6硫代烷氧基-C1-6烷基)。在一些实施方案中,硫代烷氧基烷基为-L-S-R,其中L与R各自独立地为如本文所定义的烷基。
“硫醇(thiol)”意指-SH基团。
本领域技术人员将知悉,以上提供的定义非旨在包含不允许的取代模式(例如,被5个不同基团以及类似物取代的甲基)。本领域技术人员轻易知悉此等不允许的取代模式。本文所公开和/或上文所定义的任何官能团可经取代或未经取代,除非其中另有指明。
在一实施方案中,稳定剂为具有式R-CO2H的酸,其中R选自氢、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合。在某些实施方案中,R为烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、卤代杂烷基、卤代杂烯基、卤代杂炔基、芳基、杂芳基、烷基-芳基、烯基-芳基、炔基-杂芳基、烷基-杂芳基、烯基-杂芳基、炔基-杂芳基、杂烷基-芳基、杂烯基-芳基、杂炔基-芳基、杂烷基-杂芳基、杂烯基-杂芳基、杂炔基-杂芳基或其任何组合。在特别公开的实施方案中,R可进一步经一个或更多取代基取代,该取代基例如烷氧基、酰胺、胺、硫醚、羟基、硫醇、酰氧基、硅烷基、环脂族、芳基、醛、酮、酯、羧酸、酰基、酰卤、氰基、卤素、磺酸根、硝基、亚硝基、季胺、吡啶基(或其中氮原子被脂族或芳基官能化的吡啶基)、烷基卤(alkyl halide)或其任何组合。在一些实施方案中,酸不为C2羧酸(例如,醋酸)。
稳定剂可以是具有式X-C(R)n(OH)-Y的醇,其中:n为1;以及X与Y各自独立地选自氢、-[C(R1)2]m-C(R1)3或OH,其中每一R1独立地选自氢、羟基、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合,且其中m为0至10的整数;每一R独立地选自氢、羟基、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合。
在一些实施方案中,每一R及R1独立地选自烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、卤代杂烷基、卤代杂烯基、卤代杂炔基、芳基、杂环基、杂芳基、烷基-芳基、烯基-芳基、炔基-芳基、烷基-杂环基、烯基-杂环基、炔基-杂环基、烷基-杂芳基、烯基-杂芳基、炔基-杂芳基、杂烷基-芳基、杂烯基-芳基、杂炔基-芳基、杂烷基-杂环基、杂烯基-杂环基、杂炔基-杂环基、杂烷基-杂芳基、杂烯基-杂芳基、杂炔基-杂芳基或其任意组合。在特别公开的实施方案中,醇可进一步经一个或更多取代基取代,所述取代基例如烷氧基、酰胺、胺、硫醚、硫醇、酰氧基、硅烷基、环脂族、芳基、醛、酮、酯、羧酸、酰基、酰卤、氰基、卤素、磺酸根、硝基、亚硝基、季胺、吡啶基(或其中氮原子被脂族或芳基官能化的吡啶基)、烷基卤(alkyl halide)或其任何组合。
在一些实施方案中,当X或Y中的至少一者=-[C(R1)2]m-C(R1)3时,稳定剂可以是C5-C10醇。示例性的稳定剂包含,但不限于C5-C10醇,例如1-戊醇、2-戊醇、3-甲基-1-丁醇以及类似物。
在其他实施方案中,当X或Y中的至少一者=-[C(R1)2]m-C(R1)3或R不为氢时,稳定剂可以是C3醇。例如,如果R1或R为烯基,则C3醇可以是C3烯醇(例如,烯丙醇)。在另一实例中,如果R1或R为环脂族,则C3醇可以是环丙醇或2-环丙烯醇。
在另外的其他实施方案中,当X或Y中的至少一者=-[C(R1)2]m-C(R1)3-或R不为氢时,稳定剂可以是C4醇。例如,若R1或R为烯基,则C4醇可以是C4烯醇(例如2-丁烯-1-醇或3-丁烯-1-醇)。在另一实例中,如果R1或R为环脂族,则C4醇可以是C4-环醇(例如,环丁醇或环丙基甲醇)。在又一实例中,如果R1或R为支链脂族,则C4醇可以是C4-支链醇(例如,2-丁醇、异丁醇或叔丁醇)。
在一些实例中,当X=OH且Y=-[C(R1)2]m-C(R1)3时,稳定剂可以是二醇。在其他实例中,当Y=-[C(R1)2]m-C(R1)3-且至少一个R1=OH或当R=OH时,稳定剂可以是二醇。示例性的二醇包含,但不限于1,4-丁二醇、丙烯-1,3-二醇以及类似物。
在其他实例中,当X=Y=OH时,稳定剂可以是三醇。在还有的其他实例中,当X=R=OH时,稳定剂可以是三醇。在一些实例中,当X或Y中的至少一者为-[C(R1)2]m-C(R1)3且R1中的至少两者为OH时,稳定剂可以是三醇。在其他实例中,当R=OH且X=-[C(R1)2]m-C(R1)3且R1中的至少两者为OH时,稳定剂可以是三醇。示例性的三醇包含,但不限于甘油或其衍生物。
在特定的实施方案中,当R=环杂脂族、杂环基、杂芳基、烷基-杂环基、烯基-杂环基、炔基-杂环基、杂烷基-杂环基、杂烯基-杂环基或杂炔基-杂环基时,稳定剂可以是杂环醇(例如经一个或更多羟基取代的任选地经取代的杂环基,如呋喃甲醇)。在其他实施方案中,当X或Y中的至少一者为-[C(R1)2]m-C(R1)3且R1中的至少两者为环杂脂族、杂环基、杂芳基、烷基-杂环基、烯基-杂环基、炔基-杂环基时、杂烷基-杂环基、杂烯基-杂环基或杂炔基-杂环基时,稳定剂可以是杂环醇。
在一些实例中,醇不是C1-4醇(例如,甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇)。在其他实例中,醇不是直链C1-4烷醇。在另其他实例中,醇不是支链C3醇。在其他实例中,醇不是C2二醇(例如乙二醇)。
醛和酮
稳定剂可以是具有式X-[C(O)]-H的醛,其中:X可选自氢、-R1、-C(R1)3或-[C(R1)2]m-C(O)H,其中每一R1独立地选自氢、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合,且m为0至10的整数。
稳定剂也可以是具有式X-[C(O)]n-Y的酮,其中:
n为1至2的整数;
每一X和Y可独立地选自-C(R1)3、-R2、或-[C(R1)2]m-C(O)-R2,其中R1可独立地选自氢、羟基、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合;
R2可独立地选自脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合;
其中R1与R2连同各自所连接的原子可任选地形成环脂族或环杂脂族,且其中X与Y连同各自所连接的原子可任选地形成环脂族或环杂脂族;以及m为0至10的整数。
在一些实施方案中,R1与R2各自独立地为烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、卤杂烷基、卤杂烯基、卤杂炔基、芳基、杂环基、杂芳基、烷基-芳基、烯基-芳基、炔基-芳基、烷基-杂环基、烯基-杂环基、炔基-杂环基、烷基-杂芳基、烯基-杂芳基、炔基-杂芳基、杂烷基-芳基、杂烯基-芳基、杂炔基-芳基、杂烷基-杂环基、杂烯基-杂环基、杂炔基-杂环基、杂烷基-杂芳基、杂烯基-杂芳基、杂炔基-杂芳基或其任何组合。在特别公开的实施方案中,醛或酮可进一步经一个或更多取代基取代,所述取代基例如醛(C(O)H)、氧代基(=O)、烷氧基、酰胺、胺、羟基、硫醚、硫醇、酰氧基、硅烷基、环脂族、芳基、醛、酮、酯、羧酸、酰基、酰卤、氰基、卤素、磺酸根、硝基、亚硝基、季胺、吡啶基(或其中氮原子被脂族或芳基官能化的吡啶基)、烷基卤或其任何组合。
在一些实施方案中,当X=芳香族时,稳定剂可以是芳香醛。示例性的稳定剂包含苯甲醛、1-萘醛、邻苯二醛以及类似物。
在其他实施方案中,当X=脂族时,稳定剂可以是脂族醛。示例性的稳定剂包含乙醛、丙醛、丁醛、异戊醛以及类似物。
在还有的其他实施方案中,当X=-[C(R1)2]m-C(O)H且m为0至10或当X=经-C(O)H取代的脂族或杂脂族时,稳定剂可以是二醛。示例性的稳定剂包含乙二醛、邻苯二醛、戊二醛、丙二醛、丁二醛以及类似物。
在一些实施方案中,当X与Y连同各自所连接的原子形成环脂族或环杂脂族时,稳定剂可以是环酮。示例性环酮包含环己酮、环戊酮以及类似物。
在其他实施方案中,当X或Y中的至少一者=-[C(R1)2]m-C(O)-R2时,稳定剂可以是二酮。示例性二酮包含联乙酰、2,3-戊二酮、2,3-己二酮、3,4-己二酮、乙酰丙酮、丙酮基丙酮以及类似物,以及其卤化形式,例如六氟乙酰丙酮。
在进一步实施方案中,当X或Y中的至少一者=-[C(R1)2]m-C(O)-R2且X与Y连同各自所连接的原子形成环脂族或环杂脂族,稳定剂可以是环二酮。示例性环二酮包含双甲酮(dimedone)、1,3-环己二酮以及类似物。
在一些实例中,当X=-CH3时,稳定剂可具有Y=-C(R1)3,其中至少一个R1为C2-10羟基、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合。示例性的稳定剂可包含甲基丙基酮、甲基丁基酮、羟基丙酮以及类似物。
在其他实例中,当X=-CH3时,稳定剂可具有Y=-R2,其中至少一个R2为C2烯基、C3-10脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族、或其任何组合。示例性的稳定剂可包含甲基乙烯基酮、甲基丙基酮、甲基丁基酮以及类似物。
在一些实例中,当X=-CH2CH3时,稳定剂可具有Y=-C(R1)3,其中至少一个R1为C2-10脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族、或其任何组合。示例性的稳定剂可包含甲基丙基酮、甲基丁基酮以及类似物。
在其他实例中,当X=-CH2CH3时,稳定剂可以具有Y=-R2,其中至少一个R2为C2烯基、C3-10脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族、或其任何组合。示例性的稳定剂可包含甲基乙烯基酮、甲基丙基酮、甲基丁基酮以及类似物。
在另其他实例中,当X或Y中的至少一者=芳香族或脂族-芳香族或杂脂族-芳香族时,稳定剂可以是芳香酮。示例性的稳定剂包含苯乙酮、二苯酮、苄基丙酮、1,3-二苯基丙酮、环戊基苯基酮以及类似物。
在一些实施方案中,酮不是C3-5酮(例如,不是丙酮、甲乙酮或二乙酮)。在其他实施方案中,当n=1时,酮不包含X=甲基且Y=甲基或乙基。在其他实施方案中,当n=1时,酮不包含X=乙基且Y=乙基。
酰胺
稳定剂可以是具有式X-C(O)-NR-[C(O)]n-Y的酰胺,其中:n为0或1;每一X和Y可独立地选自-R1或-[C(R1)2]m-C(R1)3或-[C(R1)2]m-C(O)-OC(R1)3,其中每一R1独立地选自氢、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合,且m为0至10的整数;以及每一R独立地选自氢、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合,其中R与Y连同各自所连接的原子可任选地形成环杂脂族基团,且其中R与X连同各自所连接的原子可任选地形成环杂脂族基团。
在一些实施方案中,R1是烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、卤代杂烷基、卤代杂烯基、卤代杂炔基、芳基、杂环基、杂芳基、烷基-芳基、烯基-芳基、炔基-芳基、烷基-杂环基、烯基-杂环基、炔基-杂环基、烷基-杂芳基、烯基-杂芳基、炔基-杂芳基、杂烷基-芳基、杂烯基-芳基、杂炔基-芳基、杂烷基-杂环基、杂烯基-杂环基、杂炔基-杂环基、杂烷基-杂芳基、杂烯基-杂芳基、杂炔基-杂芳基或其任何组合。在特别公开的实施方案中,酰胺可进一步经一个或更多取代基取代,所述取代基例如醛(-C(O)H)、氧代基(=O)、烷氧基、酰胺、胺、羟基、硫醚、硫醇、酰氧基、硅烷基、环脂族、芳基、醛、酮、酯、羧酸、酰基、酰卤、氰基、卤素、磺酸根、硝基、亚硝基、季胺、吡啶基(或其中氮原子被脂族或芳基官能化的吡啶基)、烷基卤或其任何组合。
在一些实施方案中,当R与X一起形成环杂脂族基团时,则稳定剂可以是第一环酰胺。在特定实施方案中,当第一环酰胺包含未经取代的5元环时,则Y=-R1且每一R1独立地选自氢、C2-10脂族、C2-10卤代脂族、C2-10卤代杂脂族、C2-10杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合。在其他实施方案中,当第一环酰胺包含未经取代的5元环时,则Y=-[C(R1)2]m-C(R1)3且m为1至10的整数。在一些实施方案中,第一酰胺包含经取代的5元环(例如,其中取代可包含C1-10脂族)并提供环经取代的环酰胺。在还有的其他实施方案中,第一环酰胺不是N-甲基-2-吡咯烷酮(N-甲基-2-吡咯烷酮)。示例性的第一环酰胺包含N-正丙基-2-吡咯烷酮、N-正丁基-2-吡咯烷酮、N-异丁基-2-吡咯烷酮、N-叔丁基-2-吡咯烷酮、N-正戊基-2-吡咯烷酮、N-(甲氧基丙基)-2-吡咯烷酮、N-(甲氧基丁基)-2-吡咯烷酮、N-辛基-2-吡咯烷酮、N-环己基-2-吡咯烷酮、己内酰胺、N-甲基-己内酰胺以及类似物。示例性环经取代的环酰胺包含1,5-二甲基吡咯烷酮、5-甲基-N-正丙基-2-吡咯烷酮、5-甲基-N-正丁基-2-吡咯烷酮以及类似物。
在一些实施方案中,当R与Y一起形成环杂脂族基团时,稳定剂可以是第二环酰胺。示例性的第二环酰胺包含N-乙酰基吡咯烷、N-甲酰基吡咯烷、N-乙酰基哌啶、N-甲酰基哌啶、N-乙酰基吗啉、N-甲酰基吗啉、N-丙酰基吗啉以及类似物。
在其他实施方案中,当X=H且R或Y中的至少一者=H时,则稳定剂可以是N-烷基甲酰胺示例性N-烷基甲酰胺包含N-甲基甲酰胺、N-乙基甲酰胺、N-丙基甲酰胺以及类似物。
在还有的其他实施方案中,当X=H且R=Y=C2-10脂族时,稳定剂可以是N,N-二-C2-10烷基甲酰胺。在特定实施方案中,N,N-二-C2-10烷基甲酰胺不是N,N-二甲基甲酰胺。示例性的N,N-二-C2-10烷基甲酰胺包含N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二异丙基甲酰胺、N,N-二丁基甲酰胺以及类似物。
在一些实施方案中,当X=H时,稳定剂可以是酰胺,其中R或Y中的至少一者=氢、C2-10脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族、或其任何组合。
在其他实施方案中,当X=CH3且R或Y中的至少一者=H时,稳定剂可以是N-烷基乙酰胺。示例性N-烷基乙酰胺包含N-甲基乙酰胺、N-乙基乙酰胺、N-丙基乙酰胺以及类似物。
在其他实施方案中,当X=CH3且R=Y=C2-10脂族时,稳定剂可以是N,N-二-C2-10烷基乙酰胺。在特定实施方案中,N,N-二-C2-10烷基乙酰胺不是N,N-二甲基乙酰胺。示例性的N,N-二-C2-10烷基乙酰胺包含N,N-二乙基乙酰胺、N,N-二异丙基乙酰胺、N,N-二丁基乙酰胺以及类似物。
在一些实施方案中,当X=-CH3时,稳定剂可以是酰胺,其中R或Y中的至少一者=氢、C2-10脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族、或其任何组合。
在一些实施方案中,当X=-[C(R1)2]m-C(O)-OC(R1)3时,稳定剂可以是酯酰胺。在特定实施方案中,m是1至10的整数。示例性的稳定剂包含5-(二甲基氨基)-2-甲基-5-氧代戊酸甲酯、5-(二甲基氨基)-5-氧代戊酸甲酯、4-(二甲基氨基)-2-甲基-4-氧代丁酸甲酯、4-(二甲基氨基)-4-氧代丁酸甲酯以及类似物。
稳定剂可以是具有式NR1R2R3的胺,其中:
R1、R2及R3各自独立地选自氢、羟基、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合;其中R1与R2连同各自所连接的原子可任选地形成环杂脂族;
以及其中R1、R2与R3连同各自所连接的原子可任选地形成环杂脂族。
在一些实施方案中,R1、R2及R3各自独立地选自烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、卤代杂烷基、卤代杂烯基、卤代杂炔基、芳基、杂环基、杂芳基、烷基-芳基、烯基-芳基、炔基-芳基、烷基-杂环基、烯基-杂环基、炔基-杂环基、烷基-杂芳基、烯基-杂芳基、炔基-杂芳基、杂烷基-芳基、杂烯基-芳基、杂炔基-芳基、杂烷基-杂环基、杂烯基-杂环基、杂炔基-杂环基、杂烷基-杂芳基、杂烯基-杂芳基、杂炔基-杂芳基或其任何组合。在特别公开的实施方案中,胺可进一步经一个或更多取代基取代,所述取代基例如烷氧基、酰胺、胺、羟基、硫醚、硫醇、酰氧基、硅烷基、环脂族、芳基、醛、酮、酯、羧酸、酰基、酰卤、氰基、卤素、磺酸根、硝基、亚硝基、季胺、吡啶基(或其中氮原子被脂族或芳基官能化的吡啶基)、烷基卤或其任何组合。
在一些实施方案中,当R1、R2及R3中的至少一者是脂族、卤代脂族、卤代杂脂族或杂脂族时,稳定剂是烷胺。烷胺可以包含二烷胺和三烷胺。示例性的烷胺包含N,N-二甲基异丙胺、N-乙基二异丙胺、三甲胺、二甲胺、甲胺、三乙胺、叔丁胺以及类似物。
在其他实施方案中,当R1、R2和R3中的至少一者包含羟基时,稳定剂为醇胺。在一实例中,R1、R2及R3中的至少一者为经一个或更多羟基取代的脂族基团。示例性的醇胺包含2-(二甲基氨基)乙醇、2-(二乙基氨基)乙醇、2-(二丙基氨基)乙醇、2-(二丁基氨基)乙醇、N-乙基二乙醇胺、N-叔丁基二乙醇胺以及类似物。
在一些实施方案中,当R1与R2连同各自所连接的原子形成环杂脂族时,稳定剂可以是环胺。示例性环胺包含哌啶、N-烷基哌啶(例如,N-甲基哌啶、N-丙基哌啶等)、吡咯烷、N-烷基吡咯烷(例如,N-甲基吡咯烷、N-丙基吡咯烷等)、吗啉、N-烷基吗啉(例如,N-甲基吗啉、N-丙基吗啉等)、哌嗪、N-烷基哌嗪、N,N-二烷基哌嗪(例如,1,4-二甲基哌嗪)以及类似物。
在其他实施方案中,当R1、R2和R3中的至少一者包含芳香族时,稳定剂为芳香胺。在一些实施方案中,R1、R2和R3中的至少一者为芳香族、脂族-芳香族或杂脂族-芳香族。在其他实施方案中,R1和R2包含芳香族。在还有的其他实施方案中,R1与R2以及可选的R3连同各自所连接的原子形成芳香族的环杂脂族。示例性芳香胺包含苯胺、组织胺、吡咯、吡啶、咪唑、嘧啶以及类似物。
碳烯及其衍生物
稳定剂可以是具有式X-(C:)-Y的碳烯,其中:
X与Y各自可独立地选自H、卤素、-[C(R1)2]m-C(R1)3、-C(O)-R1或-C(=NR1)-R1、-NR1R2、-OR2、-SR2或-C(R2)3,其中R1与R2各自独立地选自氢、羟基、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合,其中m为0至10的整数;
其中R1与R2连同各自所连接的原子可任选地形成环杂脂族基团;以及
其中X与Y连同各自所连接的原子可任选地形成环脂族或环杂脂族基团。
此外,稳定剂可以是具有式R1-C+(R)-R2的碳鎓阳离子,其中R、R1与R2各自独立地选自氢、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合。
在一些实施方案中,每一R、R1和R2独立地选自烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、卤代杂烷基、卤代杂烯基、卤代杂炔基、芳基、杂环基、杂芳基、烷基-芳基、烯基-芳基、炔基-芳基、烷基-杂环基、烯基-杂环基、炔基-杂环基、烷基-杂芳基、烯基-杂芳基、炔基-杂芳基、杂烷基-芳基、杂烯基-芳基、杂炔基-芳基、杂烷基-杂环基、杂烯基-杂环基、杂炔基-杂环基、杂烷基-杂芳基、杂烯基-杂芳基、杂炔基-杂芳基或其任何组合。在特别公开的实施方案中,碳烯可进一步经一个或更多取代基取代,所述取代基例如烷氧基、酰胺、胺、羟基、硫醚、硫醇、酰氧基、硅烷基、环脂族、芳基、醛、酮、酯、羧酸、酰基、酰卤、氰基、卤素、磺酸根、硝基、亚硝基、季胺、吡啶基(或其中氮原子被脂族或芳基官能化的吡啶基)、烷基卤或其任何组合。在碳烯的任何实施方案中,R1与R2各自可独立地选择。
在一些实施方案中,当X或Y中的至少一者为卤素时,稳定剂可以是卤代碳烯。示例性非限制性卤代碳烯包含二卤代碳烯,例如二氯碳烯、二氟碳烯以及类似物。
在一些实施方案中,当X=Y=-NR1R2时,稳定剂可以是二氨基碳烯。在一实例中,R1与R2各自独立地为脂族。示例性的二氨基碳烯包含双(二异丙基氨基)碳烯。
在其他实施方案中,当X或Y中的至少一者=-NR1R2且X内或Y内的R1与R2两者连同各自所连接的氮原子形成环杂脂族基团时,稳定剂可以是环状二氨基碳烯。示例性的环状二氨基碳烯包含双(N-哌啶基)碳烯、双(N-吡咯烷基)碳烯以及类似物。
在一实例中,当X=Y=-NR1R2且来自X的R1基团与来自Y的R2基团连同各自所连接的氮原子形成环杂脂族基团时,稳定剂是N-杂环碳烯。示例性的N-杂环碳烯包含咪唑-2-亚基(例如,1,3-二均三甲苯基咪唑-2-亚基(1,3-dimesitylimidazol-2-ylidene)、1,3-二均三甲苯基-4,5-二氯咪唑-2-亚基(1,3-dimesityl-4,5-dichloroimidazol-2-ylidene)、1,3-双(2,6-二异丙基苯基)咪唑-2-亚基(1,3-bis(2,6-diisopropylphenyl)imidazol-2-ylidene)、1,3-二-叔丁基咪唑-2-亚基(1,3-di-tert-butylimidazol-2-ylidene)等)、咪唑烷-2-亚基(例如,1,3-双(2,6-二异丙基苯基)咪唑烷-2-亚基)、三唑-5-亚基(例如,1,3,4-三苯基-4,5-二氢-1H-1,2,4-三唑-5-亚基)以及类似物。
在一些实施方案中,当X=-NR1R2且Y=-SR2以及来自X的R1基团与来自Y的R2基团连同各自所连接的氮原子形成环杂脂族基团时,稳定剂为示例性环状硫烷基氨基碳烯。示例性环状硫烷基氨基碳烯包含噻唑-2-碳烯(例如,3-(2,6-二异丙基苯基)噻唑-2-碳烯以及类似物)。
在一些实施方案中,当X=-NR1R2且Y=-C(R2)3以及来自X的R1基团与来自Y的R2基团连同各自所连接的原子形成环杂脂族基团时,稳定剂为示例性环状烷基氨基碳烯。示例性环状烷基氨基碳烯包含吡咯烷-2-碳烯(例如,1,3,3,5,5-五甲基-吡咯烷-2-碳烯等)及哌啶-2-碳烯(例如,1,3,3,6,6-五甲基-哌啶-2-碳烯以及类似物)。
进一步的示例性碳烯及其衍生物包含具有噻唑-2-碳烯部分、二氢咪唑-2-碳烯部分、咪唑-2-碳烯部分、三唑-5-碳烯部分或环丙烯碳烯部分的化合物。还有的其他碳烯和碳烯类似物包含氨基硫碳烯化合物、氨基氧碳烯化合物、二氨基碳烯化合物、杂氨基碳烯化合物、1,3-二硫鎓碳烯化合物、介离子碳烯化合物(例如咪唑啉-4-亚基化合物、1,2,3-三唑亚基化合物、吡唑啉亚基化合物、四唑-5-亚基化合物、异噁唑-4-亚基化合物、噻唑-5-亚基化合物等)、环烷基氨基碳烯化合物、亚硼烷(boranylidene)化合物、硅烯(silylene)化合物、锡烯(stannylene)化合物、氮烯(nitrene)化合物、膦烯(phosphinidene)化合物、箔碳烯(foiled carbene)化合物等。进一步的示例性碳烯包含二甲基咪唑-2-亚基、1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)-4,5-二氢咪唑-2-亚基、(膦基)(三氟甲基)碳烯、双(二异丙基氨基)碳烯、双(二异丙基氨基)环丙烯亚基、1,3-二均三甲苯基-4,5-二氯咪唑-2-亚基(1,3-dimesityl-4,5-dichloroimidazol-2-ylidene)、1,3-二金刚烷基咪唑-2-亚基(1,3-diadamantylimidazol-2-ylidene)、1,3,4,5-四甲基咪唑-2-亚基(1,3,4,5-tetramethylimidazol-2-ylidene)、1,3-二均三甲苯基咪唑-2-亚基(1,3-dimesitylimidazol-2-ylidene)、1,3-二均三甲苯基咪唑-2-亚基(1,3-dimesitylimidazol-2-ylidene)、1,3,5-三苯基三唑-5-亚基(1,3,5-triphenyltriazol-5-ylidene)、双(二异丙基氨基)环丙烯亚基(bis(diisopropylamino)cyclopropenylidene)、双(9-蒽基)碳烯、降冰片烯-7-亚基(norborneN-7-ylidene)、二氢咪唑-2-亚基(dihydroimidazol-2-ylidene)、亚甲基碳烯(methylidenecarbene)等。
二烯
稳定剂可以是具有式R1R2-C=C(R1)-[C(R1)2]n-C(R1)=CR1R2的二烯,其中:n为0至10的整数;以及R1与R2各自独立地选自氢、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合。
在一些实施方案中,每一R1和R2独立地选自烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、卤代杂烷基、卤代杂烯基、卤代杂炔基、芳基、杂环基、杂芳基、烷基-芳基、烯基-芳基、炔基-芳基、烷基-杂环基、烯基-杂环基、炔基-杂环基、烷基-杂芳基、烯基-杂芳基、炔基-杂芳基、杂烷基-芳基、杂烯基-芳基、杂炔基-芳基、杂烷基-杂环基、杂烯基-杂环基、杂炔基-杂环基、杂烷基-杂芳基、杂烯基-杂芳基、杂炔基-杂芳基或其任何组合。在特别公开的实施方案中,二烯可进一步经一个或更多取代基取代,例如烷氧基、酰胺、胺、硫醚、硫醇、酰氧基、硅烷基、环脂族、芳基、醛、酮、酯、羧酸、酰基、酰卤、氰基、卤素、磺酸根、硝基、亚硝基、季胺、吡啶基(或其中氮原子被脂族或芳基官能化的吡啶基)、烷基卤或其任何组合。
在另一实施方案中,稳定剂为s-顺式构型的二烯,其可以直链或环状形式提供。非限制性二烯包含任选地经取代的丁二烯、任选地经取代的环戊二烯、任选地经取代的邻苯碳醌(o-quinodimethane)以及任选地经取代的1,2-二氢吡啶。
稳定剂可以是具有式X-[O]N-C(O)-O-Y的酯,其中:
n为0或1;
每一X和Y可独立地选自-[C(R1)2]m-C(R1)或-{[C(R1)2]m-[O]n}p-C(R1)或-[C(R1)2]m-C(O)-N(R1)2或-[C(R1)2]m-C(O)-O-[C(R1)2]m-C(R1),其中每一R1独立地选自氢、羟基、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合,其中m为0至10的整数且p为1至10的整数;以及
其中X与Y连同各自所连接的原子可任选地形成环杂脂族基团。
在一些实施方案中,每一R1独立地选自烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、卤代杂烷基、卤代杂烯基、卤代杂炔基、芳基、杂环基、杂芳基、烷基-芳基、烯基-芳基、烷基-炔基、烷基-杂环基、烯基-杂环基、炔基-杂环基、烷基-杂芳基、烯基-杂芳基、炔基-杂芳基、杂烷基-芳基、杂烯基-芳基、杂炔基-芳基、杂烷基-杂环基、杂烯基-杂环基、烷基-杂环基、杂烷基-杂芳基、杂烯基-杂芳基、杂炔基-杂芳基或其任何组合。在特别公开的实施方案中,酯可进一步经一个或更多取代基取代,所述取代基例如烷氧基、酰胺、胺、硫醚、硫醇、酰氧基、硅烷基、环脂族、芳基、醛、酮、酯、羧酸、酰基、酰卤、氰基、卤素、磺酸根、硝基、亚硝基、季胺、吡啶基(或其中氮原子被脂族或芳基官能化的吡啶基)、烷基卤或其任何组合。
在一些实施方案中,当X与Y连同各自所连接的原子形成环杂脂族基团时,稳定剂可以是环醚。示例性的环醚包含内酯,例如ε-己内酯、γ-己内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯以及类似物。
在一些实施方案中,当X或Y中的至少一者为-[C(R1)2]m-C(O)-N(R1)2--时,则该酯可以是氨基酯。示例性氨基酯包含甲基-5-(二甲基氨基)-2-甲基-5-氧代戊酸酯以及类似物。
在一些实施方案中,当X=-CH3且n=0时,稳定剂可以是醋酸酯,其中Y=-[C(R1)2]m-C(R1),且m为2至10的整数。在其他实施方案中,当X=-CH3且n=0时,稳定剂可以是醋酸酯,其中Y=-[C(R1)2]m-C(R1),m为1至10的整数,且至少一个R1为C1-10脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合。在一些实施方案中,醋酸酯不为醋酸乙酯。示例性醋酸酯包含醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、醋酸正丁酯、醋酸叔丁酯、醋酸异丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯等,包含乙二醇的甲基、乙基、丙基及丁基单-及二-醚的对应醋酸酯。
在一些实施方案中,当X或Y中的至少一者=-{[C(R1)2]m-[O]n}p-C(R1)时,稳定剂可以是基于二醇(glycol)的酯。示例性的基于二醇的酯包含丙二醇甲醚醋酸酯以及类似物。
在其他实施方案中,当X或Y中的至少一者包含羟基时,稳定剂可以是羟酯。示例性的羟酯包含α-羟酯,例如衍生自乳酸酯的那些(例如,乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸异丙酯、乳酸正丁酯、乳酸异丁酯、乳酸叔丁酯等)。
在一些实施方案中,当n=1时,稳定剂可以是碳酸酯。在特定实施方案中,X与Y连同各自所连接的原子以形成环杂脂族基团,因而提供环碳酸酯。示例性的碳酸酯包含碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甘油酯以及类似物。
在其他实施方案中,当X=-[C(R1)2]m-C(O)-O-[C(R1)2]m-C(R1)(且,例如,n=0)时,稳定剂可以是二酯。示例性的二酯包含2-甲基戊二酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、己二酸二甲酯以及类似物。
稳定剂可以是具有式X-O-Y或X-O-[C(R)2]n-O-Y的醚,其中:
n为1至4的整数;
每一X和Y可独立地选自-[C(R1)2]m-C(R1)或-R2或-[C(R1)2]p-O-[C(R1)2]m-C(R1),其中R1与R各自独立地选自氢、羟基、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合,且其中m为0至10的整数,而p为1至10的整数;
其中X与Y连同各自所连接的原子可任选地形成环杂脂族基团;以及
R2独立地选自脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合。
在一些实施方案中,每一R和R1独立地选自烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、卤代杂烷基、卤代杂烯基、卤代杂炔基、芳基、杂环基、杂芳基、烷基-芳基、烯基-芳基、烷基-炔基、烷基-杂环基、烯基-杂环基、炔基-杂环基、烷基-杂芳基、烯基-杂芳基、炔基-杂芳基、杂烷基-芳基、杂烯基-芳基、杂炔基-芳基、杂烷基-杂环基、杂烯基-杂环基、烷基-杂环基、杂烷基-杂芳基、杂烯基-杂芳基、杂炔基-杂芳基或其任何组合。在特别公开的实施方案中,醚可进一步经一个或更多取代基取代,例如烷氧基、酰胺、胺、硫醚、硫醇、酰氧基、硅烷基、环脂族、芳基、醛、酮、酯、羧酸、酰基、酰卤、氰基、卤素、磺酸根、硝基、亚硝基、季胺、吡啶基(或其中氮原子被脂族或芳基官能化的吡啶基)、烷基卤或其任何组合。
在一些实施方案中,当X与Y连同各自所连接的原子以形成环杂脂族基团时,稳定剂为环醚。在一些实施方案中,当n=1且每一R=H时,X与Y形成六元、七元、八元、九元或十元环。在其他实施方案中,当n=2且R=H时,X与Y形成七、八、九或十元环。在还有的其他实施方案中,当n=1或n=2时,R为脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合。在一些实施方案中,醚不是1,3-二氧戊环或1,4-二氧六环。示例性的环醚包含四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、2-甲基-1,3-二氧戊环以及类似物。
在其他实施方案中,当X或Y中的至少一者=芳香族时,稳定剂可以是芳香醚。示例性芳香醚包含苯甲醚、二苯醚以及类似物。
在一些实施方案中,当X或Y中的至少一者=环脂族时,稳定剂可以是环烷基醚。示例性环烷基醚包含环戊基甲基醚、环己基甲基醚以及类似物。
在其他实施方案中,当X或Y中的至少一者=-[C(R1)2]p-O-[C(R1)2]m-C(R1)时,稳定剂可以是基于二醇的醚。示例性的基于二醇的醚包含二甘醇二乙醚、二丙二醇二甲醚、聚(乙二醇)二甲醚等,包含乙二醇的甲基、乙基、丙基及丁基单醚与二醚以及类似物。
稳定剂可以是具有式R1R2N-C(=NR)-NR1R2的胍,其中:
R、R1与R2各自独立地选自氢、羟基、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合。
在一些实施方案中,R、R1与R2各自独立地选自烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、卤代杂烷基、卤代杂烯基、卤代杂炔基、芳基、杂环基、杂芳基、烷基-芳基、烯基-芳基、烷基-炔基、烷基-杂环基、烯基-杂环基、炔基-杂环基、烷基-杂芳基、烯基-杂芳基、炔基-杂芳基、杂烷基-芳基、杂烯基-芳基、杂炔基-芳基、杂烷基-杂环基、杂烯基-杂环基、烷基-杂环基、杂烷基-杂芳基、杂烯基-杂芳基、杂炔基-杂芳基或其任何组合。在特别公开的实施方案中,胍可进一步经一个或更多取代基取代,例如烷氧基、酰胺、胺、硫醚、硫醇、酰氧基、硅烷基、环脂族、芳基、醛、酮、酯、羧酸、酰基、酰卤、氰基、卤素、磺酸根、硝基、亚硝基、季胺、吡啶基(或其中氮原子被脂族或芳基官能化的吡啶基)、烷基卤或其任何组合。
在一实施方案中,当R1=R2=脂族时,稳定剂为N-四-烷基胍。示例性的N-四烷基胍包含N,N,N′,N′-四甲基胍、2-叔丁基-1,1,3,3-四甲基胍以及类似物。
杂环
在一实施方案中,稳定剂为具有一个或更多如本文所定义的杂环基部分的杂环,例如芳香族杂环(例如,具有一个或更多杂原子,例如N、O和/或S)、双环杂环(例如,芳香族双环杂环)以及类似物。
在另一实施方案中,杂环可包含环酸(例如,具有式R-CO2H,其中R为任选地经取代的杂环基或任选地经取代的烷基-杂环基)、环醚(例如,具有式R1-O-R2,其中R1与R2连同各自所连接的氧原子形成任选地经取代的如本文所定义的杂环基,其中环醚不是1,3-二氧戊环或1,4-二氧六环)、环酯(例如,具有式R2-C(O)-OR1,其中R1与R2连同R1所连接的氧原子形成如本文所定义的任选地经取代的杂环基)、环碳酸酯(例如,具有式R2O-C(O)-OR1,其中R1与R2连同各自所连接的氧原子形成如本文所定义的任选地经取代的杂环基)以及类似物。
在另一实施方案中,杂环可包含环酰胺。示例性环酰胺可具有式NR1R2R3,其中R1与R2连同各自所连接的氮原子形成如本文所定义的杂脂族或杂环基,且其中R3为氢、羟基、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合。
在另一实施方案中,杂环可包含环酰胺。示例性的环酰胺可具有式R3-C(O)NR1R2,其中R1与R2连同各自所连接的氮原子形成如本文所定义的杂脂族或杂环基,且其中R3独立地为氢、羟基、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合;或其中R1与R3连同R1所连接的氮原子形成如本文所定义的杂脂族或杂环基,且其中R2独立地为氢、羟基、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合;或其中R1与R2各自独立地为氢、羟基、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合,且其中R3是任选地经取代的杂环基或任选地经取代的烷基-杂环基。在一些实施方案中,环酰胺不是N-甲基-2-吡咯烷酮。
在另一实施方案中,杂环可包含N-杂环碳烯或环状硫烷基氨基碳烯(例如,如本文所述)。
非限制性杂环还包含任选地经取代的咪唑(imidazole)、任选地经取代的三唑(triazole)、任选地经取代的四唑(tetrazole)、任选地经取代的吡唑(pyrazole)、任选地经取代的咪唑啉(imidazoline)、任选地经取代的吡唑啉(pyrazoline)、任选地经取代的咪唑烷(imidazolidine)、任选地经取代的吡唑烷(pyrazolidine)、任选地经取代的吡咯(pyrrole)、任选地经取代的吡咯啉(pyrroline)、任选地经取代的吡咯烷(pyrrolidine)、任选地经取代的四氢呋喃(tetrahydrofuran)、任选地经取代的呋喃(furan)、任选地经取代的噻吩(thiophene)、任选地经取代的噁唑(oxazole)、任选地经取代的异噁唑(isoxazole)、任选地经取代的异噻唑(isothiazole)、任选地经取代的噻唑(thiazole)、任选地经取代的氧硫杂环戊烷(oxathiolane)、任选地经取代的噁二唑(oxadiazole)、任选地经取代的噻二唑(thiadiazole)、任选地经取代的环丁砜(sulfolane)、任选地经取代的琥珀酰亚胺(succinimide)、任选地经取代的噻唑烷二酮(thiazolidinedione)、任选地经取代的噁唑烷酮(oxazolidone)、任选地经取代的乙内酰脲(hydantoin)、任选地经取代的吡啶(pyridine)、任选地经取代的哌啶(piperidine)、任选地经取代的哒嗪(pyridazine)、任选地经取代的哌嗪(piperazine)、任选地经取代的嘧啶(pyrimidine)、任选地经取代的吡嗪(pyrazine)、任选地经取代的三嗪(triazine)、任选地经取代的吡喃(pyran)、任选地经取代的吡喃鎓(pyrylium)、任选地经取代的四氢吡喃(tetrahydropyran)、任选地经取代的二氧杂芑(dioxine)、任选地经取代的二噁烷(dioxane)、任选地经取代的二噻烷(dithiane)、任选地经取代的三噻烷(trithiane)、任选地经取代的噻喃(thiopyran)、任选地经取代的噻烷(thiane)、任选地经取代的噁嗪(oxazine)、任选地经取代的吗啉(morpholine)、任选地经取代的噻嗪(thiazine)、任选地经取代的硫代吗啉(thiomorpholine)、任选地经取代的胞嘧啶(cytosine)、任选地经取代的胸嘧啶(thymine)、任选地经取代的脲嘧啶(uracil)、任选地经取代的硫代吗啉二氧化物(thiomorpholine dioxide)、任选地经取代的茚(indene)、任选地经取代的吲哚啉(indoline)、任选地经取代的吲哚(indole)、任选地经取代的异吲哚(isoindole)、任选地经取代的吲哚嗪(indolizine)、任选地经取代的吲唑(indazole)、任选地经取代的苯并咪唑(benzimidazole)、任选地经取代的氮杂吲哚(azaindole)、任选地经取代的氮杂吲唑(azaindazole)、任选地经取代的吡唑并嘧啶(pyrazolopyrimidine)、任选地经取代的嘌呤(purine)、任选地经取代的苯并呋喃(benzofuran)、任选地经取代的异苯并呋喃(isobenzofuran)、任选地经取代的苯并噻吩(benzothiophene)、任选地经取代的苯并异噁唑(benzisoxazole)、任选地经取代的苯甲酰亚胺酸(anthranil)、任选地经取代的苯并异噻唑(benzisothiazole)、任选地经取代的苯并噁唑(benzoxazole)、任选地经取代的苯并噻唑(benzthiazole)、任选地经取代的苯并噻二唑(benzthiadiazole)、任选地经取代的腺嘌呤(adenine)、任选地经取代的鸟嘌呤(guanine)、任选地经取代的四氢喹啉(tetrahydroquinoline)、任选地经取代的二氢喹啉(dihydroquinoline)、任选地经取代的二氢异喹啉(dihydroisoquinoline)、任选地经取代的喹啉(quinoline)、任选地经取代的异喹啉(isoquinoline)、任选地经取代的喹嗪(quinolizine)、任选地经取代的喹噁啉(quinoxaline)、任选地经取代的酞嗪(phthalazine)、任选地经取代的喹唑啉(quinazoline)、任选地经取代的
Figure BDA0003939532720000482
啉(cinnoline)、任选地经取代的
Figure BDA0003939532720000481
啶(naphthyridine)、任选地经取代的吡啶并嘧啶(pyridopyrimidine)、任选地经取代的吡啶并吡嗪(pyridopyrazine)、任选地经取代的喋啶(pteridine)、任选地经取代的苯并噁嗪(benzoxazine)、任选地经取代的喹啉酮(quinolinone)、任选地经取代的异喹啉酮(isoquinolinone)、任选地经取代的咔唑(carbazole)、任选地经取代的二苯并呋喃(dibenzofuran)、任选地经取代的吖啶(acridine)、任选地经取代的吩嗪(phenazine)、任选地经取代的吩噁嗪(phenoxazine)、任选地经取代的吩噻嗪(phenothiazine)、任选地经取代的啡噁噻(phenoxathiine)、任选地经取代的喹咛环(quinuclidine)、任选地经取代的氮杂金刚烷(azaadamantane)、任选地经取代的二氢氮杂庚因(dihydroazepine)、任选地经取代的氮杂庚因(azepine)、任选地经取代的二氮杂庚因(diazepine)、任选地经取代的氧杂环庚烷(oxepane)、任选地经取代的硫杂庚因(thiepine)、任选地经取代的硫氮庚因(thiazepine)、任选地经取代的氮杂环辛烷(azocane)、任选地经取代的吖辛因(azocine)、任选地经取代的硫杂环辛烷(thiocane)、任选地经取代的氮杂环壬烷(azonane)、任选地经取代的氮杂癸因(azecine)等。任选的取代包含本文针对芳基所述的任一者。
杂环还可以包含这些中的任何一者的阳离子和/或盐。在一些实施方案中,阳离子形式包含连接至杂环的杂原子(例如,N)的任选地经取代的烷基。示例性的阳离子形式包含噻唑鎓及其盐。杂环可以包含一个或更多取代基(例如,本文对芳基或烷基所述的任一者,例如胺、烷基、氧代基等)。示例性的经取代杂环包含N-甲基吡咯烷酮、N-甲基咪唑、2,6-二甲吡啶及4-N,N-二甲基氨基吡啶。在一些实施方案中,杂环包含两个或更多杂原子(例如,N、O和/或S中的两者或更多者)。
在另一实施方案中,稳定剂为烃,包含环烃(例如,甲基环己烷);经取代的芳烃(例如,经卤素取代的苯、经胺取代的苯、经C2-8烷基取代的苯或经卤素和烷基取代的苯,如异丙苯、苯胺、N,N-二甲基苯胺等);以及卤碳(例如,具有一个或更多卤素的C2-12烷基)。在一些实例中,烃不是未经取代的苯或经C1烷基取代的苯(例如甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯)。在其他实例中,烃不是经卤素取代的C1烃(例如氯仿、二氯甲烷)。在还有的其他实例中,烃不是乙腈。在一些实施方案中,烃为具有一个或更多双键或三键的不饱和烃。在其他实施方案中,烃是不饱和环烃(例如,环戊烯、环己烯、环庚烯、芴等)。在特定实施方案中,烃为具有一个或更多双键的烯烃或具有一或更多三键的炔烃,其中烯烃或炔烃可以是直链或环状。示例性的烯烃包含乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯和1-壬烯,以及这些中的任何一者的二烯及位置异构体(如果可用的话),其中双键的位置发生变化(例如,1-丁烯的位置异构体可以是2-丁烯等)。示例性的炔烃包含乙炔、丙炔、1-丁炔、1-戊炔、1-己炔、1-庚炔、1-辛炔和1-壬炔,以及位置异构体(如果可用的话),其中三键的位置发生变化(例如,1-丁炔的位置异构体可以是2-丁炔等)。
亚胺
在一实施方案中,稳定剂为具有式R1N=CR2R3的亚胺,其中R1、R2与R3各自独立地为氢、羟基、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合。
示例性的亚胺包含具有式R1N=CR2R3的希夫碱(Schiff base),其中R1为氢、羟基、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合;R2与R3各自独立地为H、氢、羟基、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族或其任何组合。
在一些实施方案中,每一R1、R2和R3独立地选自烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、卤代杂烷基、卤代杂烯基、卤代杂炔基、芳基、杂环基、杂芳基、烷基-芳基、烯基-芳基、炔基-芳基、烷基-杂环基、烯基-杂环基、炔基-杂环基、烷基-杂芳基、烯基-杂芳基、炔基-杂芳基、杂烷基-芳基、杂烯基-芳基、杂炔基-芳基、杂烷基-杂环基、杂烯基-杂环基、杂炔基-杂环基、杂烷基-杂芳基、杂烯基-杂芳基、杂炔基-杂芳基或其任何组合。在特别公开的实施方案中,亚胺可进一步经一个或更多取代基取代,例如羟基、烷氧基、酰胺、胺、硫醚、硫醇、酰氧基、硅烷基、环脂族、芳基、醛、酮、酯、羧酸、酰基、酰卤、氰基、卤素、磺酸根、硝基、亚硝基、季胺、吡啶基(或其中氮原子被脂族或芳基官能化的吡啶基)、烷基卤或其任何组合。离子液体
稳定剂可以是具有阳离子部分与阴离子部分的离子液体。示例性的阳离子部分包含咪唑鎓(例如1-烷基-3-甲基咪唑鎓,例如1-丁基-3-甲基咪唑鎓、1-乙基-3-甲基咪唑鎓等)、吡啶鎓(例如1-烷基吡啶鎓,例如1-甲基-烷基吡啶鎓、1-丙基-烷基吡啶鎓、1-丁基-烷基吡啶鎓等)、吡咯烷鎓(例如N-甲基-N-烷基吡咯烷鎓)、铵(例如四烷基铵,例如三辛基甲基铵)、鏻、噻唑鎓、三唑鎓以及类似物。示例性阴离子部分包含四氟硼酸根(BF4-)、六氟磷酸根(PF6 -)、双(三氟甲磺酰)亚胺([(CF3SO2)2N]-)、三氟甲磺酸根(triflate)、醋酸根、三氟醋酸根、三氟甲磺酰亚胺(triflimide)、卤根(例如氯根、溴根、碘根)、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、甲基硫酸根、乙基硫酸根、多库酯(docusate)、双氰胺(dicyanamide)以及类似物。
阳离子部分可进一步经一个或更多取代基取代,例如烷基、烷氧基、酰胺、胺、硫醚、硫醇、酰氧基、硅烷基、环脂族、芳基、醛、酮、酯、羧酸、酰基、酰卤、氰基、卤素、磺酸根、硝基、亚硝基、季胺、吡啶基(或其中氮原子被脂族或芳基官能化的吡啶基)、烷基卤或其任何组合。
金属化合物
在另一实施方案中,稳定剂包含金属化合物(例如,过渡金属化合物)以及金属盐,例如铂化合物(例如,Pt(II))、铁化合物(例如,Fe(0))、钼化合物(例如,Mo(0))、铬化合物(例如,Cr(0))、钛化合物(例如,Ti(IV)或Ti(II))、银化合物(例如,Ag(I))、铱化合物(例如,Ir(I)或Ir(III))、钯化合物(例如,Pd(II))、铬化合物(例如,Cr(III))、钽化合物(例如,Ta(V))、钴化合物(例如,Co(II))、铜化合物(例如,Cu(I))、铑化合物(例如,Rh(I))、锇化合物(例如,Os(IV))及镍化合物(例如,Ni(I))。
鎓化合物
在一实施方案中,稳定剂包含鎓化合物,例如硝鎓离子、亚硝鎓离子、双(三苯基膦)亚胺鎓离子、亚胺鎓离子、重氮烯鎓(diazenium)离子、胍鎓离子、腈鎓离子、重氮鎓离子、吡啶鎓离子、吡喃鎓(pyrylium)离子、硫杂氮(thionitrosyl)离子等。有机硫及有机磷化合物
在一实施方案中,稳定剂包含有机硫化合物,例如硫酯(thioester)、砜(sulfone)、硫代亚硫酸酯(thiosulfinate)、磺酰亚胺(sulfimide)、亚磺酰亚胺(sulfoximide)、砜二亚胺(sulfonediimine)、S-亚硝基硫醇(S-nitrosothiol)、硫酮(thioketone)、硫醛(thioaldehyde)、硫代羧酸(thiocarboxylic acid)、硫酰胺(thioamide)、磺酸(sulfonic acid)、亚磺酸(sulfinic acid)、次磺酸(sulfenic acid)、锍(sulfonium)、氧锍(oxosulfonium)或硫羰基叶立德(thiocarbonyl ylide)。
在一些实施方案中,有机硫化合物为具有式X-S(O)-Y的亚砜化合物,其中:
X可独立地选自氢或-[C(R1)2]m-C(R1);以及
Y可独立地选自氢或-[C(R1)2]n-C(R1),其中每一R1独立地选自氢、羟基、脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、杂脂族、芳香族、脂族-芳香族、杂脂族-芳香族,或其任何组合,且其中m为1至10的整数,而n为0至10的整数。在特定实施方案中,亚砜不是二甲基亚砜。
在又一实施方案中,稳定剂包含有机磷化合物,例如磷酸酯(phosphate ester)、磷酸酰胺(phosphate amide)、膦酸(phosphonic acid)、次膦酸(phosphinic acid)、膦酸酯(phosphonate)、次膦酸酯(phosphinate)、氧化膦(phosphine oxide)、膦酰亚胺(phosphine imide)或鏻盐。示例性有机磷化合物包含磷酸及磷酸三烷基酯。
其他稳定剂
多种稳定剂提供于下表1中。
表1
Figure BDA0003939532720000511
Figure BDA0003939532720000521
Figure BDA0003939532720000531
本文所述的任何稳定剂包含化合物的未经取代和/或经取代的形式。非限制性示例性的取代基包含例如一个、两个、三个、四个或更多独立地选自由以下项组成的群组的取代基:(1)C1-6烷氧基(例如,-O-R,其中R为C1-6烷基);(2)C1-6烷基亚磺酰基(例如,-S(O)-R,其中R为C1-6烷基);(3)C1-6烷基磺酰基(例如,-SO2-R,其中R为C1-6烷基);(4)胺(例如,-C(O)NR1R2或-NHCOR1,其中R1与R2各自独立地选自如本文所定义的氢、脂族、杂脂族、卤代脂族、卤代杂脂族、芳香族、或其任何组合;或R1与R2连同各自所连接的氮原子可形成如本文所定义的杂环基);(5)芳基;(6)芳烷氧基(例如,-O-L-R,其中L为烷基,且R为芳基);(7)芳酰基(例如,-C(O)-R,其中R为芳基);(8)叠氮基(例如,-N3);(9)氰基(例如,-CN);(10)醛(例如,-C(O)H);(11)C3-8环烷基;(12)卤素;(13)杂环基(例如,如本文所定义,例如含有一个、两个、三个或四个非碳杂原子的5-、6-或7-元环);(14)杂环氧基(例如,-O-R,其中R为如本文所定义的杂环基);(15)杂环酰基(例如,-C(O)-R,其中R为如本文所定义的杂环基);(16)羟基(例如,-OH);(17)N-保护氨基;(18)硝基(例如,-NO2);(19)氧代基(例如,=O);(20)C1-6硫代烷氧基(例如,-S-R,其中R为C1-6烷基);(21)硫醇基(例如-SH);(22)-CO2R1,其中R1选自由以下项组成的群组:(a)氢、(b)C1-6烷基、(c)C4-18芳基及(d)C1-6烷基-C4-18芳基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基而R为C4-18芳基);(23)-C(O)NR1R2,其中R1与R2中的每一者独立地选自由以下项组成的群组:(a)氢、(b)C1-6烷基、(c)C4-18芳基及(d)C1-6烷基-C4-18芳基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基而R为C4-18芳基);(24)-SO2R1,其中R1选自由以下项组成的群组:(a)C1-6烷基、(b)C4-18芳基以及(c)C1-6烷基-C4-18芳基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基而R为C4-18芳基);(25)-SO2NR1R2,其中R1与R2中的每一者独立地选自由以下项组成的群组:(a)氢、(b)C1-6烷基、(c)C4-18芳基及(d)C1-6烷基-C4-18芳基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基而R为C4-18芳基);以及(26)-NR1R2,其中R1与R2中的每一者独立地选自由以下项组成的群组:(a)氢、(b)N-保护基、(c)C1-6烷基、(d)C2-6烯基、(e)C2-6炔基、(f)C4-18芳基、(g)C1-6烷基-C4-18芳基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基,R为C4-18芳基)、(h)C3-8环烷基、及(i)C1-6烷基-C3-8环烷基(例如,-L-R,其中L为C1-6烷基而R为C3-8环烷基),其中在一实施方案中,没有两个基团通过羰基或磺酰基与氮原子结合。在特定实施方案中,稳定剂不为乙腈。
沉积工艺
图1示出了根据某些实施方案用于形成可灰化硬掩模的一般工艺流程中的阶段。可灰化硬掩模是用作蚀刻掩模(其于使用后可通过氧化去除)的基于碳的膜。在某些实施方案中,其为非晶形基于碳的膜。非晶形基于碳的膜也可用于形成半导体处理中所使用的其他类型的膜。在所描绘的实施方案中,方法100从在沉积室中提供半导体衬底(框102)开始。例如,半导体衬底可以是300mm半导体晶片,而沉积室可以是Lam Research
Figure BDA0003939532720000541
模块。包含有乙炔的前体工艺气体接着被引入室中(框104)。取决于沉积室尺寸及其他工艺参数,乙炔的流速在沉积工艺期间可约为每分钟3,000-10,000标准立方厘米(sccm)。在一实施方案中,乙炔的流速可约为5,000-8,000sccm。工艺气体也可包含其它含碳前体,例如甲烷、乙烯、丙烯、丁烷、环己烷、苯和甲苯以及类似物。
载气可用于稀释前体。载气可包含用于半导体处理中的任何合适的载气,例如氦、氩、氮、氢或这些的组合。总载气流速可取决于沉积室尺寸及其他工艺参数,且范围可从约500-10,000sccm。在一特定实施方案中,氮和氦被用作载气,其具有约500-5,000sccm和约300-3,000sccm的对应流速范围。半导体处理的其他阶段可以包含不同处理气体及不同流速。例如,室清洁可能不涉及含碳前体。
在所描绘的实施方案中,可灰化硬掩模接着通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或其他沉积工艺沉积在半导体衬底上(框106)。
提供乙炔的方法和装置
乙炔会在高于15psig压强下开始分解。鉴于乙炔有剧烈分解的性质,乙炔气缸配有安全压强调节器,其将接收管线中的压强限制在15psig。然而,与安全设备一起使用时,气缸内的顶部压强可能超过200psi。考虑到沉积室通常在低压下操作,15psig或更低是足以使乙炔气流流过预工艺模块并进入沉积室的足够高的驱动压强。作为示例,沉积工艺可采用约6750sccm(6.75L/min)的流速,而沉积室保持在约8托。如上所讨论的,流速和室压强可根据工艺要求而变化。
在某些实施方案中,乙炔源是除了安全释放设备之外还含有填充材料及稳定剂的气缸。在某些实施方案中,常规用于压缩气体操作的标准尺寸的中空钢瓶用于乙炔。在某些实施方案中,组合气缸,即连接至公共气体管线的气缸。
尽管乙炔源可以是瓶或气缸,但其也可以是广泛供应乙炔的槽或设施(例如,通过管道连接至设施中的乙炔源)。
图2为描绘了采用乙炔源202和沉积室204以及其他部件的示例性沉积系统的框图。乙炔罐或其他乙炔源202具有对应压强调节器203并连接至沉积室。乙炔源含有乙炔和稳定剂。在某些实施方案中,乙炔源被加压至超过约200psi。
当乙炔气流从乙炔源释放时,其先通过压强调节器203,在此处气缸的工作压强降低至低于15psig的安全水平。乙炔接着经由处理管线206通过并进入沉积室204。用于处理管线206的合适材料包含钢和熟铁。一般而言,避免使用铸铁、非合金铜、银或汞,因为可能形成爆炸性炔化物。除乙炔外,处理管线中的乙炔气流可以包含一些稳定剂蒸气。取决于乙炔气缸的当前工作压强,处理管线中的稳定剂浓度可以在约0.01%至0.1%范围内。管线中乙炔气流的温度取决于乙炔气缸的储存条件、蒸发速率以及其他因素。在某些实施方案中,该流可先通过热交换器207以在沉积期间调节乙炔的温度。在某些实施方案中,热交换器207可以将乙炔气流的温度保持在约10℃与50℃之间。在一些情况下,温度保持在约15℃与30℃之间。
乙炔气流接着流过质量流量控制器(MFC)208并且进入沉积室204。MFC 208可相对于稳定剂浓度降低的乙炔气流特性(例如温度、组成、压强、所期望的流速及其他)的特定范围进行校准。MFC 208可配有闭环控制系统,其由操作员或外部系统供给输入信号,其中输入值与来自质量流量传感器的值比较,并对应地调整MFC阀以达到所需流速。
最后,乙炔气流流入沉积室204。在图6的上下文中更详细地描述了沉积室204的示例。乙炔气流可用作含碳前体,其用于在制造电子设备期间于半导体衬底上形成高碳含量材料层。该工艺在沉积室204中进行。
图3为说明根据某些实施方案处理乙炔气流的工艺流程中的一些阶段的流程图。该工艺从提供乙炔源302开始。举例来说,用于此示例的乙炔可在储存200-500立方英尺乙炔(在标准温度及压强下)的气缸(也称为瓶)中供应,其中乙炔溶于丙酮中。乙炔溶于稳定剂中,并可包含于具有多孔性材料(例如agamassan)的金属瓶中。
返回图3,下一个操作包含将乙炔从乙炔源输送至预处理模块。将乙炔输送至预处理模块304是由整个系统内的压差驱动,并且可由乙炔源上的阀以及预处理模块与沉积室之间的质量流量控制器控制。在某些实施方案中,预处理模块内的压降并不显著且取决于乙炔气流采用的所有路径的长度及有效直径。此外,压降可能受温度和乙炔气流的组成的影响。一旦乙炔气流在打开乙炔源上的阀后充满预处理模块,乙炔气流可经历至少两工作状态(regime)。一者为当沉积工艺操作不需要任何乙炔时,例如在沉积室清洁期间,乙炔气流在预处理模块内保持静止。另一工作状态是当乙炔气流流过预处理模块并进入沉积室时。
当乙炔气流流过预处理模块时,其被冷却至某一温度(框306)。这有利于冷凝并去除乙炔稳定剂。预处理模块可包含各种手段以实现所需的冷却。在一特定实施方案中,乙炔气流通过热交换器,其与较冷材料保持接触。各种热交换器类型可用于冷却,例如壳与管式热交换器、板式热交换器、蓄热式热交换器、绝热轮式热交换器及其他。在特定实施方案中,使用一组两个螺旋热交换器。示例性预处理模块的其他细节于下文描述于图4的上下文中。
热交换器可浸入含有冷却剂的浴中。例如,热交换器浸在保持在30℃至-60℃温度的乙二醇中。热交换器的设计和乙炔气流的流速可使得离开热交换器的流温度与冷却剂的温度相差在几度内。当进入预处理模块时,乙炔气流可能含有约0.5%至5%的稳定剂蒸气。降低乙炔气流的温度可通过冷凝以减少乙炔气流中的稳定剂蒸气。残留在气态乙炔中的稳定剂蒸气浓度(稳定剂蒸气冷凝后)取决于热交换器中乙炔气流的温度、流中稳定剂的初始浓度、流的流速及其他工艺参数。尽管较低温度可从流中去除大部分稳定剂,但温度太低可能导致更多的乙炔溶解在冷凝的稳定剂中。因此,输出的乙炔气流的温度可基于稳定剂的所期望的最终浓度、乙炔的损耗及整体预处理模块设计。
稳定剂的冷凝通常发生在热交换器的内壁上(参见框308)。热交换器的壁的表面积足够大以提供足够的热传递及冷凝。冷凝的稳定剂在重力及气体压强下通过热交换器到达液体捕集器的底部,其在被排放至处理系统之前暂时收集在此处。乙炔气流也通过捕集器,并携带一些雾状液体稳定剂液滴,其可在雾屏障中被去除。
当捕集器底部的液位达到或超过设定的最大液位时,液位传感器确保将液体排入处理系统中(见框310)。在某些实施方案中,液位传感器向控制系统发送信号以打开处理系统的排放阀。液体接着被重力排入收集罐中,其因安全理由保持在低顶部气压。冷凝的稳定剂可含有大量的高度易溶乙炔。一些乙炔可能从稳定剂中蒸发,其可能排放至减量单元(abatement unit)中。接着可处置稳定剂(见框312)。可使用各种方法以减少稳定剂。替代地,可通过焚烧以破坏液体。
纯化的乙炔气流接着可通过加热器,以将流的温度提高至适合用于沉积工艺的程度(见框314)。离开预处理模块的热交换器及捕集器部分的流温度可接近冷却剂的温度。在一实施方案中,热交换流体可保持在约-30℃至-60℃。在一实施方案中,乙炔和剩余稳定剂的气流被加热至约介于约10℃与40℃之间。此外,加热器可设计成避免乙炔气流过热,尤其是当流在加热器中停滞以及沉积工艺操作不需要任何乙炔时。
返回图3,气流接着流过质量流量控制器并进入沉积室(见框316)。沉积工艺需要以受控流速并仅在某些操作(例如可灰化掩模预涂覆及可灰化掩模沉积)期间输送乙炔气流。输送速率及时序可使用质量流量控制器来控制。
最后,将乙炔气流输送至沉积室中,在此处,在衬底上沉积高碳含量材料(见框318)。一般而言,高碳含量材料为含有至少约二十五原子百分比的碳且经常含有至少约五十原子百分比的碳的材料。对于类金刚石和石墨膜,碳可占膜的高达约100原子百分比。
在一实施方案中,用于沉积可灰化硬掩模的工艺可包含以下操作:底涂层沉积、可灰化硬掩模预涂覆、可灰化硬掩模沉积、高压下室清洁及低压下室清洁。乙炔气体质量流量控制器在不涉及预涂覆或可灰化硬掩模沉积的其余操作期间关闭,其可能为整个工艺的一大部分。然而,乙炔源的阀在此期间可保持打开,而乙炔气流保留在由乙炔源加压的预处理模块中。
图4呈现了描绘预处理模块402及其他相关装置(例如具有对应压强调节器406的乙炔源404及沉积室432)的简化框图。乙炔源404包含乙炔和稳定剂(例如本文所述的任何稳定剂)。在某些实施方案中,乙炔源404被加压至超过200psi。乙炔源可以是广泛供应乙炔的罐或设施(例如,通过管道连接至设施中的乙炔资源)。在一些实施方案中,乙炔源404为包含填充材料及安全释放设备的乙炔气缸,例如上文所述。
当乙炔气流从乙炔源404释放时,其先通过压强调节器406,在此处气缸的工作压强降低至低于15psig的安全水平。乙炔接着通过处理管线408并进入预处理模块402。在一些实施方案中,预处理模块402包含液体浴409,且处理管线408用作乙炔气流进入浴409的入口。除乙炔外,处理管线408中的乙炔气流可包含一些稳定剂蒸气。例如,处理管线中的稳定剂浓度通常在约0.5%至5%范围内,其取决于乙炔气缸的当前工作压强。管线408中乙炔气流的温度取决于乙炔气缸的储存条件、蒸发速率以及其他因素。
在一实施方案中,液体浴409可含有冷却剂410。例如,冷却剂可包含乙二醇及水,但也可使用其他冷却剂。例如,可使用Dynalene HF-LO(脂肪烃混合物)、Dynalene MV(烃混合物)和/或SylthermTMXLT(聚二甲基硅氧烷液体)。乙炔流径中的一个或更多热交换器也可设置在液体浴409中。例如,在所描绘的实施方案中,一个热交换器411连接至处理管线408,而另一个热交换器424连接至出口管线426。然而,浴可包含任意数量的热交换器。热交换器的数量及设计取决于处理管线408中的流速、出口管线426中所需的稳定剂浓度、液体浴409的多种设计参数及其他因素。液体浴410可包含对可编程逻辑控制器(PLC)438发送信号的液位传感器436。
乙炔气流最初在热交换器411中冷却。取决于工艺要求,乙炔气流可冷却至与冷却剂温度相差在几度以内的温度。可使用多种热交换器类型。在一些情况下,盘管式热交换设计与不锈钢(SS)管一起使用,例如316SS,直径约0.5英寸,表面积介于约100至1000平方英寸之间。在一特定实施方案中,热交换器的表面积介于约200与600平方英寸之间。来自乙炔气流的稳定剂的初始冷凝发生在热交换器411的壁上。许多稳定剂具有明显高于乙炔的沸点温度。然而,一些乙炔可溶于存在于整个预处理模块402中的液体稳定剂中。当希望将乙炔气流冷却至非常低的温度以除去大部分丙酮或其他稳定剂时,可存在将损耗(至液体流中)的乙炔降至最低的最低温度。在一实施方案中,乙炔气流在预处理模块402内被冷却降到-30℃至60℃。
冷凝的稳定剂以及乙炔气流从热交换器411进入液体捕集器412。冷凝的稳定剂的流动由重力和气流的并流(基于整个系统的压差)驱动。捕集器412设计成将冷凝的稳定剂与乙炔气流分离并在捕集器的底部收集冷凝的稳定剂。在捕集器412底部收集的液体主要是冷凝的稳定剂,但也可以包含一些溶解的乙炔。该液体作为乙炔气流的屏障并防止其散逸至收集罐420中。允许收集到的液体流逸出至出口管线426。因此,液位可保持在捕集器内的某一最低与最高水平之间。在某些实施方案中,采用液位传感器416以保持液位。替代地,可在通向收集罐420的管线中使用简易的机械液体捕集器。例如,可在此管线中安装简易的U形、S形或J形管道捕集器。在一些实施方案中,可使用适合危险环境且利用红外及射频区域中任一波长的雷达传感器。在一特定实施方案中,使用在6.3GHz下操作的传感器以追踪流体的液位。液位传感器416接着对可编程逻辑控制器(PLC)438发送信号。这种信号也可提供警报或状态输出440。示例性捕集器的操作的更多细节描述于图5的上下文中。
为了达到并保持浴409的所期望的温度,冷却剂410循环通过冷却器414。可使用任何类型的冷却器。在某些实施方案中,冷却器414使用循环式冷冻原理,例如逆朗肯(reverse-Rankine)蒸气压缩冷冻。冷却器414可位于独立设施中并包含使冷却剂410在浴409与冷却器414之间循环的泵。浴还可包含搅拌器434,其提供浴409中冷却剂的额外强制对流。搅拌器434可包含马达及在延伸至浴中的马达轴端部处的螺旋桨式混合器。马达可以是任何类型,例如电动或气动。搅拌器434可设置为靠近热交换器411和424,以确保在热交换器的外表面周围有足够的冷却剂流。
来自捕集器412的气流可被引导至另一热交换器424中,其类似地浸入浴409的冷却剂410中。是否使用另一热交换器424可取决于冷却剂的温度、乙炔气流的流速以及存在于预处理模块402中的所有热交换器的设计。在某些实施方案中,热交换器424与第一热交换器411接近热等效。就乙炔气流的流动而言,热交换器424安装在捕集器412之后且出口管线426之前。热交换器424对乙炔气流提供额外冷却以及对来自该流的稳定剂提供进一步的冷凝。冷凝的液体在热交换器424内通过重力且逆着乙炔气流的流动流回至捕集器中。因此,在某些实施方案中所使用的管道的内部尺寸可能足以适应此反向流动。一些冷凝液体可能以雾状存在于气流中。可在出口管线426中或出口管线426之前沿着乙炔气流的流动集成雾捕集器。
从一个或更多热交换器收集到的液体接着积聚在捕集器中。当其达到一定水平时,通向收集罐420的排放阀418打开且液体在重力下流入收集罐420。当液位达到或低于某一最低液位(也由液位传感器416控制)时,阀关闭。收集罐420保持在低温且低压下,以避免达到15psig以上的压强。冷凝的稳定剂可以含有大量冷凝且溶解的乙炔。离开浴409的液体温度接近浴409本身的温度。在某些实施方案中,浴409的温度保持在约-30℃至-60℃。增加收集罐420中液体的温度将导致乙炔从液体蒸发。为了防止乙炔压强超过15psig,收集罐420保持在接近大气压强。液体接着被转移或蒸发至减量单元422。可使用多种处置液体的方法。在一些情况下,减量单元422燃烧从收集罐420供应的任何东西。
乙炔气流接着进入出口管线426。此时乙炔气流中稳定剂的浓度显著降低。出口管线426中该流的温度可与冷却剂温度相差在几度内。由于许多气体特性取决于温度并可能影响质量流量控制器430的操作且影响沉积室432中的沉积工艺,因此该流先通过加热器428。可使用多种加热器类型。在某些实施方案中,加热器可将乙炔气流的温度保持在约10℃与50℃之间。在一特定实施方案中,温度保持在介于约15℃与30℃之间。
具有降低稳定剂浓度的乙炔气流接着流过质量流量控制器(MFC)430并进入沉积室432。MFC 430可相对于乙炔气流的特性(例如温度、组成、压强、所期望的流速等)的特定范围进行校准。MFC 430可配有闭环控制系统,其由操作员或外部系统供给输入信号,其中输入值与来自质量流量传感器的值进行比较,并相应地调整MFC的阀,以达到所需要的流速。
最后,乙炔气流流入沉积室432。预处理模块可设计成与沉积室对接。这可能涉及在界面处对其提供特别设计和/或选择的流管(包含特定尺寸、几何形状及方位)以及用于直接耦合至沉积室的特定接头。几种类型的接头可用于将沉积室432连接至预处理模块402。例如,Swagelok VCR面密封接头或Swagelok VCR管接头可用于这种互连。可使用其他真空类型及低压气体连接类型的接头。在一些实施方案中,接头可被特别设计成与半导体装备以及整体半导体处理兼容。沉积室432的示例更详细地描述于图6的上下文中。如上所述,乙炔气流可用作含碳前体,其用于在制造电子设备期间于半导体衬底上形成高碳含量材料层。该工艺在沉积室432中进行。
图5为例如本文所公开的乙炔预处理模块中所使用的捕集器500的示意图。参考图5,捕集器500可以是元件412的一示例。捕集器500包含主体502,主体502包含气流入口管线504、气流出口管线504以及冷凝液出口512。气流入口管线504和气流出口管线514可连接至预处理模块的热交换器或其他元件。乙炔气流通过入口管线504进入捕集器500。该流在进入捕集器之前已经冷却,其通常包含一些液体,例如带有一些溶解乙炔的冷凝稳定剂。液体可来自入口管线504的壁或呈雾的形式,即悬浮在乙炔气流中的小液滴。捕集器500可包含有助于从乙炔气流中分离液体的雾屏障506。雾屏障506可由耐稳定剂及乙炔并且可承受温度(高达-80℃)的任何合适材料制成。在某些实施方案中,雾屏障506为高多孔性铝块(即发泡铝)。雾屏障506可以具有供乙炔气流通过的曲折路径,并且将液体捕集在这些路径的侧面上。液体接着流回捕集器500的底部。雾屏障506的孔隙度应有足够开孔性以供液体流动且不阻塞捕集器内的乙炔气流。雾捕集器506也可对残留在乙炔气流中的稳定剂提供额外的冷凝表面。
如所指出的,冷凝液体在重力下流至捕集器500的底部。液体接着通过冷凝液出口512去除。如参考图5所解释的,液体的去除可取决于捕集器底部的液位510。当液位510达到某一最大值510A时,预处理模块的排放阀打开,且冷凝液体通过冷凝液出口512排放。接着当液位510达到或低于某一最小值510B时停止排放。捕集器500内液位510的监测是通过传感器通道508(其使液位直接暴露于液位传感器)来实现的。
乙炔气流接着通过气体管线出口514离开捕集器500。如上文所解释的,该流接着可进入另一热交换器,在此处可发生额外的冷凝。出口气流出口管线514的任何额外冷凝物均返回捕集器500的底部。
沉积室
所公开的碳沉积工艺可以在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)反应器中实施。这种反应器可采许多不同形式。在某些实施方案中,该装置将包含一或更多个室或“反应器”(有时包含多个站),其容纳一个或更多晶片并适用于晶片处理。在沉积期间,室可保持一个或更多晶片以用于处理。该一个或更多室在沉积期间将晶片保持在一个或多个限定位置处。在一实施方案中,进行硬掩模沉积的晶片在该工艺期间从反应器室内的一站转移至另一站。例如,对于某些硬掩模膜沉积工艺,根据所公开的实施方案,可在四站中的每一站沉积四分之一的膜厚度。当然,整个膜沉积可完全在单一站中发生,或者总膜厚度的任何部分可在任何数量的站中沉积。
在工艺中,每一晶片由基座、晶片卡盘和/或其他晶片保持装置保持在合适位置上。对于晶片将被加热的某些操作,该装置可包含加热器,例如加热板。在某些实施方案中,Lam Research,Inc.(Fremont,CA)所制造的
Figure BDA0003939532720000631
反应器可用于实施所公开的实施方案。
图6提供了描绘多种反应器部件的框图,其可用于由乙炔沉积含碳膜,其中部件可通过系统控制器628来控制。如图所示,反应器600包含处理室624,其包围反应器的其他部件并用于容纳由电容器型系统所产生的等离子体,该电容器型系统包含与接地加热器块620协同工作的喷头614。连接到匹配网络606的高频RF产生器604与低频RF产生器602连接至喷头614。替代地,低频RF产生器602可连接至衬底616。匹配网络606所提供的功率及频率足以从工艺气体产生等离子体,例如400-700W总能量。在典型工艺中,高频RF分量一般在2-60MHz之间;在某些实施方案中,HF分量约13.56MHz。LF分量可以是约100kHz-2MHz;在某些实施方案中,LF分量为400kHz。
在反应器内,晶片基座618支撑衬底616。基座可包含卡盘、晶片叉(fork)或升降销,以在沉积和/或等离子体处理反应期间和之间保持并转移衬底。卡盘可以是静电卡盘、机械卡盘或可用于产业和/或研究的多种其他类型的卡盘。
工艺气体经由入口612引入。多个源气体管线610连接至歧管608。气体可预先混合或不预先混合。可采用阀及质量流量控制机构,以确保在工艺的沉积和等离子体处理阶段期间输送正确的气体。如果化学前体以液体形式输送,则采用液体流量控制机构。在沉积之前,液体被蒸发并与其他工艺气体混合。
工艺气体经由出口622离开室600。真空泵626(例如,一阶或二阶机械干式泵和/或涡轮分子泵)通常通过闭环控制的流量限流设备(例如节流阀或钟摆阀)将工艺气体抽出并保持反应器内的适当低压。
在一些实施方案中,可以有与系统控制器628相关联的用户接口。该用户接口可包含显示屏幕、装置和/或工艺条件的图形化软件显示器、以及用户输入设备(例如指向设备、键盘、触控屏幕、麦克风等)。
在一些实施方案中,由系统控制器628调整的参数可以与工艺条件有关。非限制性示例包含工艺气体组成及流速、温度、压强、等离子体条件(例如RF偏置功率电平)等。可以配方(其可利用用户接口来输入)形式将这些参数提供给用户。
通过系统控制器628的模拟和/或数字输入连接件,可从多种处理工具传感器提供用于监测工艺的信号。用于控制工艺的信号可在处理工具600的模拟和/或数字输出连接件上输出。可被监测的处理工具传感器的非限制性示例包含质量流量控制器、压力感测计(例如压力计)、热电偶等。经适当程序化的反馈及控制算法可与来自这些传感器的数据一起使用,以维持工艺条件。
系统控制器628可提供用于实施上述沉积工艺的程序指令。这些程序指令可控制各种工艺参数,如DC功率电平、RF偏压功率电平、压强、温度等。这些指令可控制这些参数,以根据本文所述的多种实施方案操作干式显影和/或蚀刻工艺。
系统控制器628将通常包含一个或更多存储器设备以及一个或更多处理器,其配置成执行这些指令,使得该装置将根据所公开的实施方案来执行方法。机器可读介质(含有用于根据所公开的实施方案来控制工艺操作的指令)可耦合至系统控制器628。
在一些实现方案中,控制器是系统的一部分,该系统可以是上述示例的一部分。这样的系统可以包含半导体处理设备,半导体处理设备包含一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台、和/或特定处理部件(晶片基座、气体流系统等)。这些系统可以与用于在半导体晶片或衬底的处理之前、期间和之后控制它们的操作的电子器件集成。电子器件可以被称为“控制器”,其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部件。根据处理要求和/或系统类型,控制器可以被编程以控制本文公开的任何工艺,包含处理气体的输送、温度设置(例如加热和/或冷却)、压力设置、真空设置、功率设置、射频(RF)产生器设置、RF匹配电路设置、频率设置、流率设置、流体输送设置、位置和操作设置、晶片转移进出工具和其他转移工具和/或与具体系统连接或通过接口连接的装载锁。
从广义上讲,控制器可以定义为电子器件,电子器件具有接收指令、发出指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件。集成电路可以包含存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(DSP)、定义为专用集成电路(ASIC)的芯片、和/或执行程序指令(例如,软件)的一个或多个微处理器或微控制器。程序指令可以是以各种单独设置(或程序文件)的形式发送到控制器的指令,单独设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片或系统上或针对半导体晶片或系统执行特定工艺的操作参数。在一些实施方案中,操作参数可以是由工艺工程师定义的配方的一部分,以在一或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或晶片的管芯的制造期间完成一个或多个处理步骤。
在一些实现方案中,系统控制器628可以是与系统集成、耦合到系统、以其它方式联网到系统或其组合的计算机的一部分或耦合到该计算机。例如,系统控制器628可以在“云”中或是晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分,其可以允许对晶片处理的远程访问。计算机可以实现对系统的远程访问以监视制造操作的当前进展、检查过去制造操作的历史、检查多个制造操作的趋势或性能标准,改变当前处理的参数、设置处理步骤以跟随当前的处理、或者开始新的工艺。在一些示例中,远程计算机(例如服务器)可以通过网络(其可以包含本地网络或因特网)向系统提供工艺配方。远程计算机可以包含使得能够输入或编程参数和/或设置的用户界面,然后将该参数和/或设置从远程计算机发送到系统。在一些示例中,系统控制器628接收数据形式的指令,其指定在一个或多个操作期间要执行的每个处理步骤的参数。应当理解,参数可以特定于要执行的工艺的类型和工具的类型,系统控制器628被配置为与该工具接口或控制该工具。因此,如上所述,系统控制器628可以是例如通过包含联网在一起并朝着共同目的(例如本文所述的工艺和控制)工作的一个或多个分立的控制器而呈分布式。用于这种目的的分布式控制器的示例是在与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)的一个或多个集成电路通信的室上的一个或多个集成电路,其组合以控制在室上的工艺。
示例系统可以包含但不限于等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转漂洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(PVD)室或模块、化学气相沉积(CVD)室或模块、原子层沉积(ALD)室或模块、原子层蚀刻(ALE)室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及可以与半导体晶片的制造和/或制备相关联或用于半导体晶片的制造和/或制备的任何其它半导体处理系统。
如上所述,根据将由工具执行的一个或多个处理步骤,系统控制器628可以与一个或多个其他工具电路或模块、其它工具部件、群集工具、其他工具接口、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制器、或在将晶片容器往返半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口运输的材料运输中使用的工具通信。
如所指出的,所公开的实施方案可在多站或单站工具上实施。在一实施方案中,预处理模块用于处理供应至半导体沉积室的乙炔气流。可以将乙炔用于半导体制造的任何沉积室均可与本文所公开的预处理模块一起使用。
沉积操作条件
本文列出的许多工艺参数适用于使用Lam Research
Figure BDA0003939532720000661
模块(具有四个站以在300mm晶片上沉积可灰化硬掩模)来沉积碳膜。然而,所公开的实施方案更广泛地应用于使用乙炔气流进行半导体处理的任何半导体沉积室。本领域技术人员将容易得知,工艺参数可基于沉积室容积、晶片尺寸及其他因素来缩放。例如,低频(LF)及高频(HF)产生器的功率输出通常与晶片的沉积表面积成正比。类似地,流速取决于沉积室的自由容积,
Figure BDA0003939532720000662
沉积室中四个沉积室的每一者为195L。
等离子体可以使用双频等离子体产生工艺产生。例如,在沉积工艺期间,低频(LF)产生器可在约50-400kHz下提供约200-1000W,而高频(HF)产生器可在约2-60MHz下提供约500-2,000W。沉积工艺可在衬底温度介于约100℃与500℃之间时执行。沉积室的压强可维持在约2-15托。在表2中总结可灰化硬掩模沉积的工艺条件的示例。继续进行沉积直至沉积所需厚度的膜。根据多种实施方案,沉积约1,000至9,000埃。
表2
Figure BDA0003939532720000671
应当理解,所公开的实施方案不限于在上述工艺条件下沉积可灰化硬掩模膜,而是应用于在半导体处理中使用乙炔作为前体以沉积任何基于碳的膜。这包含但不限于等离子体增强CVD工艺、热CVD工艺、高密度等离子体CVD、原子层沉积(ALD)工艺等。所有上述工艺条件均可在表2所示的示例范围之外变化,只要使用乙炔作为工艺气体即可。
尽管流速的示例描述于上表2中,但在某些实施方案中,本文所公开的方法用于低流速工艺,例如100-1000sccm乙炔流量或更低。这些低流速下的稀释可能特别不利于可重复性(repeatability),因此使用低蒸气压稳定剂是有利的。
此外,取决于沉积室尺寸及其他工艺参数,在沉积工艺期间乙炔的流速可为约3,000-10,000sccm。在一实施方案中,乙炔的流速可为约5,000-8,000sccm。半导体处理的其他阶段(例如室的清洁)可能不涉及含碳前体。工艺气体也可以包含其他含碳前体,例如甲烷、乙烯、丙烯、丁烷、环己烷、苯及甲苯与其他。
载气可用于稀释前体。载气可以包含用于半导体处理中的任何合适载气,例如氦、氩、氮、氢或这些的组合。总载气流速可以取决于沉积室尺寸以及其他工艺参数,范围可为约500-10,000sccm。在特定实施方案中,使用氮与氦作为载气,其具有约500-5,000sccm和约300-3,000sccm的对应流速范围。半导体处理的其他阶段可包含不同处理气体及不同流速。
在某些实施方案中,具有四个沉积站的300mm Lam Research
Figure BDA0003939532720000681
工具用于将可灰化硬掩模沉积至300mm晶片上。在某些实施方案中,该工艺包含四个操作:底涂层沉积、可灰化硬掩模预涂覆、可灰化硬掩模沉积和室清洁。乙炔气流可用于可灰化硬掩模预涂覆和/或可灰化硬掩模沉积操作。在某些实施方案中,通过预处理模块的乙炔气流以约7000sccm的流速输送。双频PECVD模块在这些操作期间可提供约200-600W的低频(LF)功率及约900-1500W的高频(HF)功率,并且处理室维持在约4-12托。
结论
虽然为了清楚理解目的已详细描述前述实施方案,但显而易见的是,可在随附权利要求的范围内进行某些改变及修改。可在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实行本文所公开的实施方案。在其他实例中,不再详细描述众所周知的工艺操作,以免不必要地使所公开的实施方案难以理解。此外,尽管结合具体实施方案来描述所公开的实施方案,但应理解,具体实施方案并非意在限制所公开的实施方案。应当注意,有许多实施本实施方案的工艺、系统和装置的替代方式。因此,本实施方案应被认为是说明性而非限制性的,且实施方案不限于本文所给出的细节。

Claims (66)

1.一种组合物,其包含下列各项的混合物或溶液:
乙炔;以及
稳定剂,其包含25℃下蒸气压约3托或更低的酰胺、胺、亚胺、25℃下蒸气压约80托或更低的腈、含氮饱和杂环化合物、含氮不饱和杂环化合物、不饱和直链或支链烃、25℃下蒸气压约5托或更低的不饱和环烃、非芳香族不饱和环烃、醚、酮、醛、在25℃下蒸气压约90托或更低的酯、离子液体、碳烯、硅烯、包含有π键和具有孤电子对的原子的混合电子供体化合物、其中磷原子具有孤电子对的含磷化合物、或其中硫原子具有孤电子对的含硫化合物,
其中所述酮在25℃下的蒸气压约30托或更低;或其中所述酮选自由乙酰丙酮(acac)、2-丁酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮、2-辛酮、2-壬酮、2-癸酮、3-戊酮、3-庚酮、3-辛酮、3-壬酮、3-癸酮、以及芳香醛组成的群组,所述芳香醛例如苯乙酮、3-羟基苯乙酮、环己酮、二苯酮、苯丁酮、乙酰基吡嗪、2-乙酰基吡啶、苯丙烯酮、茵陈炔酮、二苯甲酰甲烷、二氢茚酮、2,3-二氢-1-茚酮、对羟基苯丙酮、苯甲酰甲醛、对羟基苯乙酮、苯丙酮、吡哆醛、2,4,6-三羟基苯乙酮、2,4,5-三羟基苯乙酮和苯戊酮。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂为包含阳离子的离子液体,所述阳离子选自由咪唑鎓、吡啶鎓、铵、鏻、噻唑鎓及三唑鎓组成的群组。
3.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂是所述碳烯,所述碳烯选自由过渡金属碳烯络合物、N-杂环碳烯和甲烯组成的群组。
4.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂是所述硅烯或N-杂环硅烯。
5.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂包含25℃下蒸气压约30托或更低的所述酮。
6.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂包含选自由乙酰丙酮(acac)、2-丁酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮、2-辛酮、2-壬酮、2-癸酮、3-戊酮、3-庚酮、3-辛酮、3-壬酮、3-癸酮和芳香醛组成的群组的所述酮,所述芳香醛例如苯乙酮、3-羟基苯乙酮、环己酮、二苯酮、苯丁酮、乙酰基吡嗪、2-乙酰基吡啶、苯丙烯酮、茵陈炔酮、二苯甲酰甲烷、二氢茚酮、2,3-二氢-1-茚酮、对羟基苯丙酮、苯甲酰甲醛、对羟基苯乙酮、苯丙酮、吡哆醛、2,4,6-三羟基苯乙酮、2,4,5-三羟基苯乙酮和苯戊酮。
7.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂包含所述醛。
8.根据权利要求7所述的组合物,其中所述稳定剂为苯甲醛。
9.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂包含25℃下蒸气压约90托或更低的所述酯。
10.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂包含25℃下蒸气压约3托或更低的所述酰胺。
11.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂包含所述醚。
12.根据权利要求11所述的组合物,其中所述稳定剂选自由呋喃、四氢呋喃和吡喃组成的群组。
13.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂包含所述胺。
14.根据权利要求13所述的组合物,其中所述胺选自由N-乙基二异丙胺、三甲胺、二甲胺、甲胺、三乙胺和叔丁胺组成的群组。
15.根据权利要求13所述的组合物,其中所述胺是芳香胺。
16.根据权利要求15所述的组合物,其中所述芳香胺选自由苯胺、N,N-二甲基苯胺、哌啶、吡咯、吡咯烷、吡啶、哌啶、咪唑和嘧啶组成的群组。
17.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂包含所述亚胺。
18.根据权利要求17所述的组合物,其中所述亚胺选自由希夫碱和2,5-环己二烯-1,4-二亚胺组成的群组。
19.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂包含25℃下蒸气压约80托或更低的所述腈。
20.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂包含所述含氮饱和杂环化合物。
21.根据权利要求20所述的组合物,其中所述含氮饱和杂环化合物选自由吡咯烷和吗啉组成的群组。
22.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂包含所述含氮不饱和杂环化合物。
23.根据权利要求22所述的组合物,其中所述含氮不饱和杂环化合物选自由吡啶、吡嗪、咪唑、吡咯、N-亚氨基吡啶鎓叶立德、三唑、噻唑、以及这些中的任何一者的经取代的衍生物组成的群组,所述经取代的衍生物例如N-甲基咪唑、2,6-二甲基吡啶、或4-N,N-二甲基氨基吡啶。
24.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂包含包含有π键和具有孤电子对的原子的所述混合电子供体化合物。
25.根据权利要求24所述的组合物,其中所述混合电子供体化合物选自由丙酮、亚胺、2-甲基-2-丁烯酮、三唑和噻唑组成的群组。
26.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂包含其中所述磷原子具有孤电子对的所述含磷化合物。
27.根据权利要求26所述的组合物,其中所述含磷化合物选自由三苯基膦和三苯基氧化膦组成的群组。
28.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂包含其中所述硫原子具有孤电子对的所述含硫化合物。
29.根据权利要求28所述的组合物,其中所述含硫化合物选自由噻吩、噻唑鎓、噻唑、2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、2,4-二甲基噻吩、苯并噻吩和2-甲基苯并噻吩组成的群组。
30.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂包含不饱和直链或支链烃。
31.根据权利要求30所述的组合物,其中所述不饱和直链或支链烃选自由丁烯、丁二烯、1-丁炔、丙炔、戊烯、辛烯、庚烯、己炔、1-庚炔、1-辛炔、1-壬炔和1-癸炔组成的群组。
32.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂包含25℃下蒸气压约5托或更低的所述不饱和环烃。
33.根据权利要求1所述的组合物,其中所述稳定剂包含所述非芳香族不饱和环烃。
34.根据权利要求33所述的组合物,其中所述稳定剂为环戊烯或环己烯。
35.根据权利要求1-34中任一项所述的组合物,其中所述乙炔和所述稳定剂被储存在密封壳内。
36.根据权利要求1-34中任一项所述的组合物,其中所述乙炔和所述稳定剂被储存在至少约200psi的压强下。
37.一种稳定组合物,其包含:
加压乙炔;以及
稳定剂,其是:包含氮原子的稳定剂,其中所述稳定剂不是二甲基甲酰胺、不是二甲基乙酰胺、不是N-甲基-2-吡咯烷酮、且不是乙腈;杂环,其中所述稳定剂不是1,3-二氧戊环、不是1,4-二氧六环、且不是N-甲基-2-吡咯烷酮;具有一个或更多取代的经取代的芳香烃,其中所述一个或更多取代选自由卤素、胺和任选地经取代的C2-8烷基组成的群组;任选地经取代的烯烃或任选地经取代的炔烃;醛或醚,其中所述稳定剂不是1,3-二氧戊环且不是1,4-二氧六环;选自由环酯、基于二醇的酯、乳酸酯、碳酸酯、氨基酯和二酯组成的群组的酯;环酮、芳酮、二酮或三酮;碳烯或碳烯衍生物;金属化合物、鎓化合物、有机硫化合物或有机磷化合物,其中所述稳定剂不是二甲基亚砜;或离子液体。
38.根据权利要求37所述的稳定组合物,其中所述稳定剂是包含所述氮原子的所述稳定剂且还包含任选地经取代的杂环基。
39.根据权利要求37所述的稳定组合物,其中所述稳定剂是包含所述氮原子的所述稳定剂,且是酰胺、胺、胍、亚胺或N-杂环碳烯。
40.根据权利要求37所述的稳定组合物,其中所述稳定剂是包含所述氮原子的所述稳定剂,且是选自由二烷基酰胺、吡咯烷酮、乙酰胺、吗啉、酯酰胺和环酰胺组成的群组的酰胺。
41.根据权利要求37所述的稳定组合物,其中所述稳定剂是包含所述氮原子的所述稳定剂,且是包含任选地经取代的脂族、任选地经取代的烷基、任选地经取代的芳基、任选地经取代的脂族-芳基、任选地经取代的烷基-芳基、任选地经取代的烯基-芳基、任选地经取代的炔基-芳基、任选地经取代的杂脂族、任选地经取代的杂烷基、任选地经取代的杂环基、或任选地经取代的烷基-杂环基的胺。
42.根据权利要求37所述的稳定组合物,其中所述稳定剂是包含所述氮原子的所述稳定剂,且为希夫碱。
43.根据权利要求37所述的稳定组合物,其中所述稳定剂为所述杂环,且其中所述稳定剂不是1,3-二氧戊环、不是1,4-二氧六环、且不是N-甲基-2-吡咯烷酮。
44.根据权利要求43所述的稳定组合物,其中所述杂环是芳香族杂环、双环杂环、环醚、环酯、环碳酸酯、环酰胺、环酰胺或N-杂环碳烯。
45.根据权利要求43所述的稳定组合物,其中所述杂环包含一个或更多选自由N、O或S组成的群组的杂原子。
46.根据权利要求37所述的稳定组合物,其中所述稳定剂为具有一个或更多取代的所述经取代的芳香烃,且其中所述一个或更多取代选自由卤素、胺和任选地经取代的C2-8烷基组成的群组。
47.根据权利要求46所述的稳定组合物,其中所述芳香族烃包含选自由卤素、胺和任选地经取代的C2-8烷基组成的群组的第一取代以及选自由卤素、胺和任选地经取代的烷基组成的群组的第二取代。
48.根据权利要求37所述的稳定组合物,其中所述稳定剂为任选地经取代的烯烃或任选地经取代的炔烃。
49.根据权利要求48所述的稳定组合物,其中所述任选地经取代的烯烃是二烯烃。
50.根据权利要求37所述的稳定组合物,其中所述稳定剂是所述醛或所述醚,且其中所述稳定剂不是1,3-二氧戊环且不是1,4-二氧六环。
51.根据权利要求50所述的稳定组合物,其中所述醛包含具有一个或更多醛部分的任选地经取代的脂族、任选地经取代的烷基、任选地经取代的芳基、任选地经取代的脂族-芳基、任选地经取代的烷基-芳基、任选地经取代的烯基-芳基、任选地经取代的炔基-芳基、任选地经取代的杂脂族、任选地经取代的杂烷基、任选地经取代的杂环基、或任选地经取代的烷基-杂环基。
52.根据权利要求50所述的稳定组合物,其中所述醚包含任选地经取代的脂族、任选地经取代的烷基、任选地经取代的芳基、任选地经取代的脂族-芳基、任选地经取代的烷基-芳基、任选地经取代的烯基-芳基、任选地经取代的炔基-芳基、任选地经取代的杂脂族、任选地经取代的杂烷基、任选地经取代的杂环基、或任选地经取代的烷基-杂环基。
53.根据权利要求37所述的稳定组合物,其中所述稳定剂是选自由环酯、基于二醇的酯、乳酸酯、碳酸酯、氨基酯和二酯组成的群组的酯。
54.根据权利要求53所述的稳定组合物,其中所述酯包含一个或更多氨基。
55.根据权利要求37所述的稳定组合物,其中所述稳定剂为所述环酮、所述芳酮、所述二酮或所述三酮。
56.根据权利要求55所述的稳定组合物,其中所述稳定剂包含任选地经取代的环烷基或任选地经取代的芳基。
57.根据权利要求37所述的稳定组合物,其中所述稳定剂是所述碳烯或所述碳烯衍生物。
58.根据权利要求57所述的稳定组合物,其中所述碳烯包含任选地经取代的脂族、任选地经取代的烷基、任选地经取代的芳基、任选地经取代的脂族-芳基、任选地经取代的烷基-芳基、任选地经取代的烯基-芳基、任选地经取代的炔基-芳基、或任选地经取代的杂环基;或。
59.根据权利要求57所述的稳定组合物,其中所述碳烯或所述碳烯衍生物包含噻唑-2-亚基部分、二氢咪唑-2-亚基部分、咪唑-2-亚基部分、膦基碳烯部分、三唑-5-亚基部分或环丙烯亚基部分。
60.根据权利要求57所述的稳定组合物,其中所述碳烯或所述碳烯衍生物选自由氨基硫碳烯化合物、氨基氧碳烯化合物、二氨基碳烯化合物、杂氨基碳烯化合物、1,3-二硫鎓碳烯化合物、介离子碳烯化合物、环烷基氨基碳烯化合物、亚硼烷化合物、硅烯化合物、锡烯化合物、氮烯化合物、膦烯化合物以及箔碳烯化合物组成的群组。
61.根据权利要求37所述的稳定组合物,其中所述稳定剂是所述金属化合物、所述鎓化合物、所述有机硫化合物或所述有机磷化合物,其中所述稳定剂不是二甲基亚砜。
62.根据权利要求61所述的稳定组合物,其中所述鎓化合物选自由硝鎓离子、亚硝鎓离子、双(三苯基膦)亚胺鎓离子、亚胺鎓离子、重氮烯鎓离子、胍鎓离子、腈鎓离子、重氮鎓离子、吡啶鎓离子、吡喃鎓离子和硫杂氮离子组成的群组。
63.根据权利要求61所述的稳定组合物,其中所述有机硫化合物选自由硫酯、亚砜、砜、硫代亚硫酸酯、磺酰亚胺、亚磺酰亚胺、砜二亚胺、S-亚硝基硫醇、硫酮、硫醛、硫酰胺、锍、氧锍和硫羰基叶立德组成的群组。
64.根据权利要求61所述的稳定组合物,其中所述有机磷化合物选自由磷酸酯、磷酸酰胺、膦酸酯、次膦酸酯、氧化膦、膦酰亚胺和鏻盐组成的组。
65.根据权利要求37所述的稳定组合物,其中所述稳定剂是所述离子液体。
66.根据权利要求65所述的稳定组合物,其中所述离子液体包含阳离子部分,其包含咪唑鎓、吡啶鎓、吡咯烷鎓、铵、鏻、噻唑鎓或三唑鎓;并且还包含阴离子部分,其包含四氟硼酸根、六氟磷酸根、双(三氟甲基磺酰)亚胺、三氟甲磺酸根、醋酸根、三氟醋酸根、三氟甲磺酰亚胺、卤根、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、甲基硫酸根、乙基硫酸根、多库酯或双氰胺。
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