CN1803815A - 铱配合物及其合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铱配合物及其合成方法。其目的是解决现有技术铱的乙酰丙酮配合物挥发性低和产率低的问题，其合成方法包括下述步骤：称取1mmol氯铱酸置于反应器中，加入还原剂亚硝酸钠或水合肼或抗坏血酸，得到三价铱的溶液；称取6～10mmol的配体2，2，6，6－四甲基－3，5－庚二酮，溶于无水乙醇中，再加入6～10mmol的碳酸氢钠或氨水溶液，得到2，2，6，6－四甲基－3，5－庚二酮的盐溶液；将2，2，6，6－四甲基－3，5－庚二酮的盐溶液搅拌下缓慢加入反应器中，搅拌加热在80℃～100℃下反应6～10小时得到铱配合物。由于用多甲基的2，2，6，6－四甲基－3，5－庚二酮代替乙酰丙酮，使得铱的2，2，6，6－四甲基－3，5－庚二酮配合物的空间体积增大，提高了挥发性；铱配合物的产率也由现有技术的10％提高到22～25％。
Description
技术领域
本发明涉及一种铱配合物，还涉及这种铱配合物的合成方法。
背景技术
金属有机化学气相沉积方法广泛应用于各种薄膜的制备。在金属有机化学气相沉积工艺中，前驱体的性质对于沉积起到十分重要的作用。目前在金属铱薄膜中常用的铱前驱体为铱的乙酰丙酮配合物，其结构式为：
文献“F.P.Dwyer，A.M.Sargeson，The preparation of tris-acetylacetone-Rhodium(III)and tris-acetyacetone-Iridium(III)，J.Am.Chem.Soc，1953，75：984-985。”公开了一种铱的乙酰丙酮配合物的合成方法，该方法从铱单质出发，经过铱溶解、还原，再与配体乙酰丙酮进行反应。
由于铱的乙酰丙酮配合物的挥发性较低，在实际使用时，需要较高的挥发温度，对整个沉积设备提出了较高的要求，局限了它的应用范围；合成步骤多，合成产率较低，只有10％。
发明内容
为了克服现有技术挥发性低、合成产率低的不足，本发明提供一种铱配合物。
本发明还提供这种铱配合物的合成方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铱配合物，其结构式为：
一种上述铱配合物的合成方法，包括下述步骤：
1)称取1mmol氯铱酸置于反应器中，加入还原剂2mmol亚硝酸钠或者水合肼或者抗坏血酸，得到三价铱的溶液；
2)称取6～10mmol的配体2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮，溶于无水乙醇中，再加入6～10mmol的碳酸氢钠或氨水溶液，得到2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮的盐溶液；
3)将步骤2)所得到的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮的盐溶液搅拌下缓慢加入反应器中，搅拌加热在80℃～100℃下反应6～10小时，自然冷却，得到产物。。
本发明的有益效果是：由于采用叔丁基取代的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮代替乙酰丙酮，从分子结构来说，由于叔丁基取代的体积大于单甲基取代的体积，使得铱的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮配合物的空间体积增大，从而强化对中心铱离子的遮蔽，减弱分子间的相互作用，降低形成多核聚合体的能力，提高了配合物的挥发性。本发明直接用氯铱酸还原成三价铱，再加入配体2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮，真空干燥后再经苯-己烷重结晶，就可得到铱的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮配合物。合成产物的产率也由现有技术的10％提高到22～25％。
下面结合实施例对本发明进一步说明。
具体实施方式
实施例1：称取1mmol的氯铱酸溶液，加入2mmol抗坏血酸，得到三价铱的溶液，反应式如下：
转入100ml的三颈烧瓶中；称取6mmol的配体2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮，溶于无水乙醇中，再加入2M的氨水溶液3ml，反应式如下：
所得到的溶液转入分液漏斗中，搅拌下缓慢加入三颈烧瓶中，搅拌加热85℃反应8小时，反应式如下：
反应结束后，置于滤瓶中过滤洗涤直至溶液呈中性。真空干燥后得到黄色的粗产品；再经苯-己烷重结晶即将得到的黄色的粗产品溶于苯溶剂中，稍微加热，即可得到黄色半透明的溶液，将得到的溶液以极缓慢的速度滴入到己烷溶剂中，得到铱的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮配合物质量为0.1852克，铱的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮配合物理论质量值为0.7410克，两者之比为25％，即本实施例所得铱的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮配合物产率为25％。
实施例2：称取1mmol的氯铱酸溶液，加入2mmol亚硝酸钠，得到三价铱的溶液，
转入100ml的三颈烧瓶中；称取7mmol的配体2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮，溶于无水乙醇中，再加入2M的碳酸氢钠溶液3.5ml，反应式如下：
所得到的溶液转入分液漏斗中，搅拌下缓慢加入三颈烧瓶中，搅拌加热80℃反应10小时，反应式同实施例1(3)式；反应结束后置于滤瓶中过滤洗涤直至溶液呈中性。真空干燥后得到黄色的粗产品；再经苯-己烷重结晶后得到铱的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮配合物质量为0.1630克，铱的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮配合物理论质量值为0.7410克，两者之比为22％，即本实施例所得铱的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮配合物产率为22％。
实施例3：称取1mmol的氯铱酸溶液，加入2mmol水合肼，得到三价铱的溶液，反应式如下：
转入100ml的三颈烧瓶中；称取8mmol的配体2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮，溶于无水乙醇中，再加入2M的碳酸氢钠溶液4ml，所得到的溶液转入分液漏斗中，反应式同实施例2(5)式；搅拌下缓慢加入三颈烧瓶中，搅拌加热95℃反应6小时，反应式见实施例1(3)式，反应结束后置于滤瓶中过滤洗涤直至溶液呈中性。真空干燥后得到黄色的粗产品；再经苯-己烷重结晶后得到铱的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮配合物质量为0.1704克，铱的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮配合物理论质量值为0.7410克，两者之比为23％，即本实施例所得铱的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮配合物产率为23％。
实施例4：称取1mmol的氯铱酸溶液，加入2mmol抗坏血酸，得到三价铱的溶液，反应式见实施例1(1)式；转入100ml的三颈烧瓶中；称取9mmol的配体2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮，溶于无水乙醇中，再加入2M的氨水溶液4.5ml，反应式见实施例1(2)式；所得到的溶液转入分液漏斗中，搅拌下缓慢加入三颈烧瓶中，搅拌加热90℃反应8小时，反应式见实施例1(3)式；反应结束后置于滤瓶中过滤洗涤直至溶液呈中性。真空干燥后得到黄色的粗产品；再经苯-己烷重结晶后得到铱的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮配合物质量为0.1778克，铱的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮配合物理论质量值为0.7410克，两者之比为24％，即本实施例所得铱的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮配合物产率为24％。
实施例5：称取1mmol的氯铱酸溶液，加入2mmol抗坏血酸，反应式见实施例1(1)式；得到三价铱的溶液，转入100ml的三颈烧瓶中；称取10mmol的配体2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮，溶于无水乙醇中，再加入2M的碳酸氢钠溶液5ml，反应式见实施例1(5)式；所得到的溶液转入分液漏斗中，搅拌下缓慢加入三颈烧瓶中，搅拌加热100℃反应10小时，反应式见实施例1(3)式；反应结束后置于滤瓶中过滤洗涤直至溶液呈中性。真空干燥后得到黄色的粗产品；再经苯-己烷重结晶后得到铱的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮配合物质量为0.1860克，铱的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮配合物理论质量值为0.7410克，两者之比为25％，即本实施例所得铱的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮配合物产率为25％。
Claims (2)
1、一种铱配合物，其结构式为：
2、一种权利要求1所述铱配合物的合成方法，包括下述步骤：
1)称取1mmol氯铱酸置于反应器中，加入还原剂2mmol亚硝酸钠或者水合肼或者抗坏血酸，得到三价铱的溶液；
2)称取6～10mmol的配体2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮，溶于无水乙醇中，再加入6～10mmol的碳酸氢钠或氨水溶液，得到2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮的盐溶液；
3)将步骤2)所得到的2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮的盐溶液搅拌下缓慢加入反应器中，搅拌加热在80℃～100℃下反应6～10小时，自然冷却，得到产物。
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