CZ20003731A3 - Process for selective removal of inorganic halides - Google Patents

Process for selective removal of inorganic halides Download PDF

Info

Publication number
CZ20003731A3
CZ20003731A3 CZ20003731A CZ20003731A CZ20003731A3 CZ 20003731 A3 CZ20003731 A3 CZ 20003731A3 CZ 20003731 A CZ20003731 A CZ 20003731A CZ 20003731 A CZ20003731 A CZ 20003731A CZ 20003731 A3 CZ20003731 A3 CZ 20003731A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
diborane
inorganic
composition
reaction
temperature
Prior art date
Application number
CZ20003731A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Dalbir S Rajoria
Original Assignee
Uhp Materials
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uhp Materials filed Critical Uhp Materials
Priority to CZ20003731A priority Critical patent/CZ20003731A3/en
Publication of CZ20003731A3 publication Critical patent/CZ20003731A3/en

Links

Classifications

    • Y02C10/08

Abstract

Způsob spočívá v tom, že se směs obsahující jeden nebo více anorganických hydřídů a jeden nebo více anorganických halogenidů uvede do styku s prostředkem obsahujícímjeden nebo více anorganických hydroxidů. Anorganickým hydridem může být např. diboran a anorganickým halogenidem fluorid boritý.The method comprises a mixture comprising one or more inorganic hydrates and one or more inorganic ones halides are contacted with one containing one or more inorganic hydroxides. Inorganic hydride it may be, for example, diborane and an inorganic fluoride halide boric acid.

Description

Způsob selektivního odstraňování anorganických halogenidůProcess for the selective removal of inorganic halides

Oblast technikyTechnical field

Předkládaný vynález se týká výroby a čištění diboranu.The present invention relates to the production and purification of diborane.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Diboran (B2H6) je hořlavý plyn, který se používá jako dopující látka typu p v průmyslu polovodičů a který se také používá při výrobě borofosfátosilikátového skla. Diboran tvoří širokou řadu komplexů io s Lewisovými bázemi jako je borantetrahydrofuran, borandimethylsulfid a řada aminoboranů. Tyto sloučeniny se široce používají jako selektivní redukční činidla při syntéze léčiv, organických sloučenin a pokovovacích lázní bez použití elektrického proudu.Diborane (B2H 6 ) is a flammable gas that is used as a p-type dopant in the semiconductor industry and also used in the production of borophosphate-silicate glass. Diborane forms a wide range of complexes including Lewis bases such as borantetrahydrofuran, borane dimethyl sulfide and a number of aminoborans. These compounds are widely used as selective reducing agents in the synthesis of drugs, organic compounds, and electroplating baths.

Při teplotě místnosti se diboran pomalu rozkládá na vyšší 15 borany, jejichž fyzické skupenství se pohybuje od plynného až do pevného stavu. To způsobuje změnu parametrů procesu a selhávání funkce zařízení. Aby se snížil rozklad, dodává se někdy diboran jako směs s nereaktivním plynem nebo při nízké teplotě, jako například při teplotě suchého ledu. Další způsob jak předejít problémům s rozkladem je použít tvorbu diboranu přímo v místě použití. Toto vytváření diboranu v místě použití však znemožňovaly obtíže spojené se syntézou a čištěním používanými v současnosti.At room temperature, diborane slowly decomposes into higher 15 boranes, whose physical state ranges from gaseous to solid. This causes the process parameters to change and the device to malfunction. In order to reduce decomposition, diborane is sometimes supplied as a mixture with a non-reactive gas or at low temperature, such as dry ice temperature. Another way to avoid degradation problems is to use diborane formation directly at the point of use. However, the on-site synthesis of diborane was hampered by the synthesis and purification difficulties currently used.

V literatuře byla zveřejněna řada možných způsobů syntézy diboranu. Nejtypičtější a komerčně používaný způsob syntézy je reakce borohydridu sodného s fluoridem boritým v etherových rozpouštědlech jako je diglym. Protože se při tomto způsobu používá vysoce hořlavých rozpouštědel, vyžaduje značná bezpečnostníA number of possible methods for the synthesis of diborane have been reported in the literature. The most typical and commercially used synthesis method is the reaction of sodium borohydride with boron trifluoride in ether solvents such as diglyme. Since highly flammable solvents are used in this process, it requires considerable safety

9 opatření. Navíc diboran tvoří s rozpouštědly komplexy. Tyto komplexy způsobují, že je nesnadné diboran vyčistit.9 measures. In addition, diborane forms complexes with solvents. These complexes make it difficult to purify diborane.

Výhodný suchý způsob pro syntézu diboranu se popisuje v US patentu 4,388,248. Tento způsob zahrnuje reakci borohydridu lithného nebo sodného s fluoridem boritým (BF3) v nepřítomnosti rozpouštědla. Jako výhodný způsob popisuje tento patent kondenzaci plynného fluoridu boritého při teplotě kapalného dusíku na borohydridu sodném, potom zahřátí získané směsi na reakční teplotu 0 až 50 °C a udržování směsi při této reakční teplotě 4 až 12 hodin. Předkládaný způsob io poskytuje směs obsahující přibližně 95 % diboranu, která také obsahuje nezreagovaný fluorid boritý. Za podobných podmínek probíhá reakce borohydridu lithného s fluoridem boritým pouze zvolna a poskytuje nízké výtěžky.A preferred dry process for the synthesis of diborane is described in US Patent 4,388,248. The method comprises reacting lithium or sodium borohydride with boron trifluoride (BF 3 ) in the absence of a solvent. As a preferred method, this patent describes the condensation of boron trifluoride gas at liquid nitrogen temperature to sodium borohydride, then heating the resulting mixture to a reaction temperature of 0 to 50 ° C and maintaining the mixture at this reaction temperature for 4 to 12 hours. The present method 10 provides a composition comprising about 95% diborane which also contains unreacted boron trifluoride. Under similar conditions, the reaction of lithium borohydride with boron trifluoride proceeds only slowly and provides low yields.

I když suchý způsob poskytuje diboran prostý kontaminace rozpouštědly, získaný produkt obsahuje podstatné množství nezreagovaného fluoridu boritého. Pro získání diboranu s vysokou čistotou je nutná pro oddělení diboranu od fluoridu boritého namáhavá destilace. Tento způsob je pro výrobu v komerčním měřítku pomalý a jde o vsádkový způsob. Na základě termodynamických úvah by měla být reakce borohydridu lithného s fluoridem boritým výhodnější než srovnatelná reakce s borohydridem sodným, ale pozorování popisovaná v patentu US 4,388,284 ukazují, že reakce s účastí borohydridu lithného v praxi dobře nefunguje.Although the dry process provides diborane free from solvent contamination, the product obtained contains a substantial amount of unreacted boron trifluoride. To obtain high purity diborane, strenuous distillation is necessary to separate diborane from boron trifluoride. This process is slow for commercial scale production and is a batch process. Based on thermodynamic considerations, the reaction of lithium borohydride with boron trifluoride should be preferable to a comparable reaction with sodium borohydride, but the observations described in US Patent 4,388,284 show that the lithium borohydride reaction does not work well in practice.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Předkládaný vynález v jednom provedení poskytuje způsoby zpracování směsí s obsahem diboranu a trihalogenidů boru, jako je fluorid boritý, přivedením této směsi do styku s reagenčním prostředkem obsahujícím jeden nebo více anorganických hydroxidů.The present invention, in one embodiment, provides methods of treating compositions comprising diborane and boron trihalides such as boron trifluoride by contacting the composition with a reagent comprising one or more inorganic hydroxides.

Toto hledisko vynálezu se zakládá na objevu, že anorganické • « * ·· ·· ·· • · · · · 9 9 9 9 9 · • 9 · β · · · · • · · · ······ • · ·· 9 9 9 9This aspect of the invention is based on the discovery that inorganic 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 ··. 9 9 9 9

9999 9999 999 ···· ·· ··9999 9999 999 ········

- 3 hydroxidy selektivně vychytávají trihalogenidy boru a zvláště BF3 z plynných směsí s obsahem diboranu. Reagenční prostředek může obsahovat jeden nebo více hydroxidů alkalických kovů, jako hydroxidy sodný, draselný nebo lithný; hydroxidy kovů alkalických zemin, jako je hydroxid berylnatý, vápenatý, strontnatý a barnatý; hydroxid amonný; a hydroxidy přechodových kovů. Je možno použít směsí těchto materiálů. Je žádoucí, aby reagenční prostředek obsahoval podstatné množství anorganického hydroxidu, tj. více než 10 %, a s výhodou více než 20 % hydroxidů. Reagenční prostředek je s výhodou převážně složen z hydroxidu nebo hydroxidů, tj. reagenční prostředek obsahuje více než 50 % molárních hydroxidů. Nejvýhodnější je, jestliže je reagenční prostředek složen v podstatě z hydroxidu nebo hydroxidů. Reagenční prostředek je typicky přítomen v pevné formě jako je prášek, pelety, granule, nebo povlak na inertním nosiči, jako je oxid hlinitý (alumina) nebo oxid křemičitý. Reagenční prostředek může být předem upraven umístěním při zvýšené teplotě před použitím, jako například zahříváním v inertní atmosféře před použitím.- 3 hydroxides selectively capture boron trihalides and especially BF3 from diborane-containing gas mixtures. The reagent may comprise one or more alkali metal hydroxides such as sodium, potassium or lithium hydroxides; alkaline earth metal hydroxides such as beryllium, calcium, strontium and barium hydroxide; ammonium hydroxide; and transition metal hydroxides. Mixtures of these materials may be used. Desirably, the reagent comprises a substantial amount of inorganic hydroxide, i.e. greater than 10%, and preferably greater than 20%, of the hydroxides. The reagent is preferably predominantly composed of hydroxide or hydroxides, i.e. the reagent contains more than 50 mol% of hydroxides. Most preferably, the reagent consists essentially of hydroxide or hydroxides. The reagent is typically present in a solid form such as a powder, pellet, granule, or coating on an inert carrier such as alumina or silica. The reagent may be pretreated by placing it at an elevated temperature before use, such as by heating under an inert atmosphere before use.

Teplota při kontaktním kroku je s výhodou teplota místnosti (přibližně 20 °C) nebo nižší a výhodněji přibližně 0 °C nebo nižší.The temperature of the contacting step is preferably room temperature (about 20 ° C) or less, and more preferably about 0 ° C or less.

Ještě výhodnější jsou teploty nižší než přibližně -20 °C, vhodně pod přibližně -40 °C. Použití takových nízkých teplot minimalizuje rozklad diboranu při provádění způsobu. Nejvýhodněji je směs obsahující diboran při styku se reagenčním prostředkem v plynném stavu. Proto je teplota při kontaktním kroku vhodně vyšší než teplota varu diboranu při použitém tlaku. Jinými slovy, tlak převažující při kontaktním kroku je nižší než rovnovážný tlak par diboranu při teplotě použité pro kontaktní krok. Teplota varu diboranu je při atmosférickém tlaku přibližně -92 °C, a proto je teplota při kontaktním kroku vhodně vyšší než přibližně -92 °C, jestliže se tento kontaktní krok provádí při přibližně atmosférickém tlaku. Zvláště výhodná je teplota suchého ledu (přibližně -80 °C).Even more preferred are temperatures below about -20 ° C, suitably below about -40 ° C. The use of such low temperatures minimizes diborane decomposition in the process. Most preferably, the diborane-containing composition is in gaseous contact with the reagent. Therefore, the temperature in the contacting step is suitably higher than the boiling point of diborane at the pressure used. In other words, the pressure prevailing in the contacting step is lower than the equilibrium vapor pressure of diborane at the temperature used for the contacting step. The boiling point of diborane is at atmospheric pressure of about -92 ° C, and therefore the temperature of the contacting step is suitably higher than about -92 ° C when this contacting step is carried out at about atmospheric pressure. Dry ice temperature (about -80 ° C) is particularly preferred.

·· ·· · ·» ·· ·· • · * · ···· · · · · • · · · · · · · • «· * ««««** • · · · ···· ···· ···« ··· ·«·· ·· ··· · ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ··· ··· «··· ·« ·· ·· ··

- 4 Doba styku mezi směsí obsahující diboran a reagenčním prostředkem může být několik sekund až několik hodin, i když jsou výhodnější velmi krátké doby styku několik sekund. Kontaktní krok může být prováděn vsádkově, nebo s výhodou kontinuálně, prováděním směsi kontinuálně přes nádobu obsahující reagenční prostředek. Rychlost průtoku nádobou a rozměry nádoby a množství reakčni směsi je možno zvolit tak, aby bylo dosaženo požadované doby kontaktu. Je vhodné, jestliže se čištění a zvláště kontaktní krok provádějí v místě, kde má být vyčištěný diboran použit, a jestliže se diboran čistí přibližně 4 hodiny nebo méně před použitím. Nejvýhodněji se diboran čistí bezprostředně před použitím.The contact time between the diborane-containing composition and the reagent may be from a few seconds to several hours, although very short contact times of several seconds are preferred. The contacting step may be carried out batchwise, or preferably continuously, by conducting the mixture continuously through a vessel containing the reagent. The rate of flow through the vessel and the dimensions of the vessel and the amount of reaction mixture can be selected to achieve the desired contact time. Suitably, the cleaning, and in particular the contacting step, is carried out at the point where the purified diborane is to be used and if the diborane is cleaned approximately 4 hours or less before use. Most preferably, diborane is purified immediately prior to use.

I když bylo toto provedení vynálezu shrnuto výše v souvislosti s čištěním diboranu, tento způsob může být také použit pro čištění jiných anorganických hydridů a odstraňování anorganických halogenidů jiných než jsou trihalogenidy boru, jako například BF3. Tento způsob je tedy použitelný pro odstraňování anorganických halogenidů z anorganických hydridů zvolených ze skupiny diboran, silan (SíH4), german (GeH4), fosfin (PH3), arsin (AsH3), stibin (SbH3) a jejich směsí. Odstraňované anorganické halogenidy jsou výhodně ze skupiny BF3, SiF4, GeF4, PF3, PF5, AsF3, AsF5, SbF3, SbF5 a jejich směsi.Although this embodiment of the invention has been summarized above in connection with the purification of diborane, the process can also be used to purify other inorganic hydrides and remove inorganic halides other than boron trihalides such as BF3. Thus, the method is useful for removing inorganic halides from inorganic hydrides selected from diborane, silane (SiH 4 ), german (GeH 4 ), phosphine (PH 3 ), arsine (AsH 3 ), stibine (SbH 3 ), and mixtures thereof. Inorganic halides are removed preferably from the group consisting of BF 3, SiF 4, GEF 4, PF 3, PF 5, AsF 3, AsF 5, SbF 3, SbF 5 and mixtures thereof.

Další provedení vynálezu zahrnuje zjištění, že styk směsi obsahující diboran s reagenčním prostředkem s obsahem hydroxidu bude také sloužit pro odstranění oxidu uhličitého, jestliže je oxid uhličitý ve směsi přítomen. Způsoby podle tohoto provedení vynálezu tedy zahrnují kroky přivedení směsi obsahující diboran nebo jiný anorganický hydrid jak bylo uvedeno výše a oxid uhličitý, do styku s prostředkem obsahujícím hydroxid. Podmínky procesu mohou být, jak bylo uvedeno výše, v souvislosti s odstraňováním halogenidů. Jestliže obsahuje směs plynů jak halogenidy, tak i oxid uhličitý, mohou být obě látky odstraněny v jediném kontaktním kroku.A further embodiment of the invention includes the finding that contact of the diborane-containing composition with the hydroxide-containing reagent will also serve to remove carbon dioxide if carbon dioxide is present in the composition. Thus, the methods of this embodiment of the invention include the steps of bringing the diborane-containing or other inorganic hydride-containing composition as mentioned above and carbon dioxide into contact with the hydroxide-containing composition. The process conditions may, as mentioned above, be related to the removal of halides. If the gas mixture contains both halides and carbon dioxide, both substances can be removed in a single contacting step.

- 5 • 9 «· a · · · * • ·- 5 • 9 «· and · · · ·

Β 9 · »· 99 • · 9 9 9 9 • 9 9 9 9 • · · · 9 9Β 9 · »· 9 · 9 9 9 9 • 9 9 9 9 · · 9 9

9 9 9 99

4t>« 99 994t> «99 99

Ještě další provedení vynálezu poskytuje způsoby syntézy diboranu, které zahrnují reakci borohydridového reakčního činidla včetně borohydridu draselného (KBH4) s trihalogenidem boritým, nejvýhodněji BF3 za vytvoření reakčního produktu. Reakce se vhodně provádí při reakční teplotě od přibližně -130 °C do přibližně 20 °C. Reakční činidlo (reaktant) vhodně obsahuje alespoň 20 % borohydridu draselného, s výhodou se skládá výhradně z borohydridu draselného, nebo obsahuje borohydrid draselný společně s borohydridem sodným (NaBH4). Reakční krok se vhodně provádí v nepřítomnosti io rozpouštědla a označuje se zde proto jako „suchý“ proces. Reakce se vhodně provádí kontinuálním prováděním trihalogenidu boritého v plynné formě nádobou s obsahem borohydridového reakčního činidla (reaktantu) v pevné formě. Reakce také může být prováděna vsádkově, jako například kondenzací halogenidu boritého na reakčním činidlem v nádobě a potom zahřátím reakční nádoby, reakčního činidla a halogenidu boritého. Toto provedení vynálezu zahrnuje zjištění, že vyšší konverze fluoridu boritého na diboran se dosahuje jeho reakcí s borohydridem draselným než v případě reakce s borohydridem lithným nebo sodným. Reakce s borohydridem draselným zvláště dobře probíhá při výhodných teplotách od přibližně -130 °C do přibližně 20 °C. Nejvýhodněji jsou reakční podmínky zvoleny tak, že v průběhu alespoň části reakce je ve styku s borohydridovým reakčním činidlem přítomen kapalný BF3. Je tedy vhodné, jestliže BF3 na borohydridovém činidle kondenzuje.Yet another embodiment of the invention provides methods for synthesizing diborane which comprise reacting a borohydride reagent including potassium borohydride (KBH 4 ) with boron trihalide, most preferably BF 3, to form a reaction product. The reaction is suitably carried out at a reaction temperature of from about -130 ° C to about 20 ° C. The reagent (reactant) suitably comprises at least 20% potassium borohydride, preferably consists exclusively of potassium borohydride, or comprises potassium borohydride together with sodium borohydride (NaBH 4 ). The reaction step is conveniently carried out in the absence of a solvent and is therefore referred to herein as a " dry " process. The reaction is suitably carried out by continuously conducting the boron trihalide in gaseous form with a vessel containing the borohydride reagent (reactant) in solid form. The reaction can also be carried out batchwise, such as by condensing the boron halide on the reagent in the vessel and then heating the reaction vessel, reagent and boron halide. This embodiment of the invention includes the finding that a higher conversion of boron trifluoride to diborane is achieved by its reaction with potassium borohydride than with lithium or sodium borohydride. The reaction with potassium borohydride proceeds particularly well at preferred temperatures from about -130 ° C to about 20 ° C. Most preferably, the reaction conditions are selected such that liquid BF 3 is present in contact with the borohydride reagent during at least a portion of the reaction. Thus, it is preferred that BF 3 condenses on the borohydride reagent.

Ještě další provedení vynálezu poskytují zařízení pro provádění výše popisovaných způsobů. Jedno provedení vynálezu tedy poskytuje čisticí zařízení pro selektivní odstranění anorganických halogenidů, jako je BF3 a oxidu uhličitého ze směsí s obsahem diboranu nebo směsí s obsahem jiných anorganických hydridů, a poskytuje také systém pro vytváření diboranu s použitím tohoto čisticího zařízení. Další provedení vynálezu poskytuje generátor pro výrobu diboranu s použitím reakce s borohydridem draselným popsané výše, kterýStill further embodiments of the invention provide apparatus for carrying out the methods described above. Thus, one embodiment of the invention provides a cleaning device for selectively removing inorganic halides such as BF 3 and carbon dioxide from diborane-containing or other inorganic hydride-containing compositions, and also provides a system for forming diborane using such a cleaning device. Another embodiment of the invention provides a generator for producing diborane using the reaction with potassium borohydride described above, which

- 6 «· *· » ·· ·· *· «··· ··♦« · · · · • · · ····· • · · · ······ • · · · · · · · ···· ··<· ··· ···* ·· ·· může také zahrnovat čisticí zařízení popsané výše. Zařízení podle těchto provedení vynálezu může být instalováno v místě použití a vhodně je připojeno přímo na zařízení využívající diboranu pro kontinuální nebo dávkový přenos diboranu vyrobeného nebo vyčištěného v zařízení pro výrobu diboranu do zařízení využívajícího diboran.- 6 · · 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 The cleaning device described above may also be included. The apparatus according to these embodiments of the invention may be installed at the point of use and suitably attached directly to the diborane utilizing device for continuous or batch transfer of the diborane produced or cleaned in the diborane producing device to the diborane utilizing device.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Obr. 1 je schéma zařízení podle jednoho provedení vynálezu.Giant. 1 is a diagram of an apparatus according to an embodiment of the invention.

io Obr. 2b je infračervené spektrum směsi obsahující diboran a BF3.FIG. 2b is an infrared spectrum of a mixture comprising diborane and BF 3 .

Obr. 2a je infračervené spektrum směsi z obr. 2b po čištění podle jednoho provedení vynálezu.Giant. 2a is an infrared spectrum of the composition of FIG. 2b after purification according to one embodiment of the invention.

Obr. 3b je infračervené spektrum další směsi obsahující diboran a BF3.Giant. 3b is an infrared spectrum of another mixture containing diborane and BF 3 .

Obr. 3a je infračervené spektrum směsi z obr. 3b po čištění podle dalšího provedení vynálezu.Giant. 3a is an infrared spectrum of the composition of FIG. 3b after purification according to another embodiment of the invention.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Popis způsobů provádění vynálezuDescription of the methods of carrying out the invention

Zařízení podle jednoho provedení předkládaného vynálezu zahrnuje vakuově těsný uzavřený systém z nerezové oceli. Válec na plyn S opatřený redukčním ventilem pro řízení tlaku Vo je propojen s reakčním válcem R obsahujícím borohydridové reakčni činidlo v pevné formě. Reakčni válec R má na vstupu a výstupu vstupní ventil Ví a výstupní ventil V^. Reakčni válec je opatřen pláštěm pro umožnění chlazení a průběhu reakcí při nízké teplotě. Výstupní ventil V2 válce R je připojen na T-kus Jedna větev T-kusu T±je připojena ♦ 4The device according to one embodiment of the present invention comprises a vacuum-tight closed stainless steel system. The gas cylinder S provided with a pressure reducing valve V0 is connected to the reaction cylinder R containing the borohydride reagent in solid form. The reaction cylinder R has an inlet and an outlet valve V1 and an outlet valve V1 at the inlet and outlet. The reaction cylinder is provided with a jacket to allow cooling and low temperature reactions to proceed. The outlet valve V2 cylinder R is connected to a T-piece, one branch of the T-piece T is connected ♦ ± 4

- 7 na čisticí válec nebo probublávací zařízení P opatřeného vstupním ventilem V3 a výstupním ventilem V3. Čisticí válec obsahuje hydroxidový reagenční prostředek v pevné formě. Výstupní ventil čisticího válce P je propojen přes další T-kus T2 a ventil V5 na zařízení pro jímání plynu F. Zařízení F může být jímací válec pro uchovávání diboranu nebo může jít o část zařízení pro provádění procesu spotřebovávajícího diboran, jako je systém pro ukládání tenkého filmu u polovodičů nebo jiný reaktor.- 7 for a cleaning cylinder or bubbler P provided with an inlet valve V3 and an outlet valve V3. The cleaning roller contains the solid reagent of the hydroxide reagent. The purge cylinder outlet valve P is connected via another T-piece T 2 and a valve V5 to the gas collection device F. The device F may be a collection cylinder for storing diborane or may be part of a device for performing a diboran-consuming process such as a storage system. thin film at a semiconductor or other reactor.

Obtokový ventil V6 a obtokové potrubí B propojuje T-kus Τχ ίο s dalším T-kusem T3, který je spojený s T-kusem T2. Zbývající větev Tkusu T3 je spojena přes další ventil V2 do rozdělovače vakua M opatřeného zařízeními pro měření tlaku a vakua. Tento rozdělovač je opatřen propojením do odpadu W navázaným na čerpadlo a pračku odpadních plynů. Rozdělovač je také připojen na celu infračerveného spektrofotometru [ a potrubí jsou opatřena dalšími ventily Vg, Vg a V10. V místě zdroje S, v místě ventilu V3 a na dalších místech podle potřeby mohou být upraveny průtokoměry a/nebo řídící prvky (nejsou ukázány) pro monitorování procesu pro získání požadované kapacity generátoru. Obtokové potrubí a spektrofotometr se používají pro účely vyhodnocení v níže uvedených příkladech; tyto prvky a s nimi spojené ventily mohou být v produkčních systémech vynechány.The bypass valve V6 and the bypass pipe B connect the T-piece Τχ ίο to another T-piece T3, which is connected to the T-piece T 2 . The remaining branch T's T3 is connected via a further valve V 2 to a vacuum manifold M equipped with devices for measuring pressure and vacuum. This manifold is provided with a waste connection W coupled to a pump and a scrubber. The splitter is also connected to the cell of the infrared spectrophotometer [and the piping is provided with additional valves Vg, Vg and V10. Flow meters and / or control elements (not shown) may be provided at source S, valve V3, and other locations as required to monitor the process to obtain the desired generator capacity. The bypass line and the spectrophotometer are used for evaluation purposes in the examples below; these elements and the associated valves can be omitted in production systems.

Při provozu se reakční válec R naplní borohydridovým reakčním činidlem jak bylo uvedeno výše a čisticí válec P se reagenčním prostředkem s obsahem hydroxidu, jak bylo rovněž uvedeno výše.In operation, the reaction cylinder R is charged with the borohydride reagent as described above and the cleaning cylinder P with the hydroxide-containing reagent as described above.

Úplný systém se evakuuje přes odpadní potrubí W a připojené čerpadlo. Jakmile se dosáhne udržení požadované reakční teploty ve válci R a požadované teploty kontaktu v čisticím válci P, válec s plynem S a redukční ventil Vo se otevřou tak, aby byl umožněn přístup fluoridu boritého do reakčního válce R přes ventil Ví,. BF3 reaguje ve válci R s borohydridem za získání směsi obsahaující diboran a BF3. Výstupní ventil V2 a ventily čističe V3 a V4 zůstávají otevřeny, takže směs z válce R prochází čističem P za vytvoření čištěného diboranu, • ·The complete system is evacuated through the drain line W and the connected pump. Once the desired reaction temperature in cylinder R and the desired contact temperature in the purification cylinder P are maintained, the gas cylinder S and the pressure reducing valve Vo are opened to allow boron trifluoride to enter the reaction cylinder R via the valve V1. BF 3 is reacted in cylinder R with borohydride to give a mixture containing diborane and BF 3 . The outlet valve V 2 and the purifier valves V3 and V4 remain open so that the mixture from the cylinder R passes through the purifier P to form a purified diborane.

9 9 · 9 9 9 ·· 99 9 9 9 9 9

9 9 9 · · · 99 9 9

9999 9999 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 99999 9999 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

- 8 který prochází dále do jímacího válce nebo se používá v zařízení F. Určité množství vyčištěného diboranu se odkloní ventilem Vy do rozdělovače M a infračerveného spektrofotometru L Pro monitorování složení směsi z reaktoru R jsou ventily V3, V4 a V5 uzavřeny, zatímco ventil \/θ je otevřen pro odklonění směsi kolem čističe P.8 which passes further into the collecting cylinder or is used in the apparatus F. A certain amount of purified diborane is diverted by the valve Vy to the distributor M and the infrared spectrophotometer L To monitor the composition of the reactor mixture R, valves V 3 , V4 and V5 are closed, / θ is open to divert the mixture around cleaner P.

Použitím reakčního činidla borohydridu draselného v reaktoru R dojde k optimální konverzi BF3 na diboran při reakční teplotě od přibližně -120 do přibližně 30 °C. Jestliže se reakce provádí při vyšší teplotě, pozoruje se vyšší koncentrace fluoridu boritého ve směsi diboran/fluorid boritý získané při reakci. Podobně je obsah fluoridu boritého ve směsi vyšší, jestliže se namísto borohydridu draselného použije borohydrid sodný. Protože hydroxid v čističi P účinně vychytává fluorid boritý ze směsi, může být v reaktoru R použit i borohydrid sodný nebo lithný při zachování vysoce čistého diboranu na výstupu z čističe. To je však méně výhodné, protože se snižuje kapacita čističe. V čističi se dosáhne optimální selektivity vychytávání s použitím hydroxidu lithného, sodného nebo draselného. Nejvýhodnější hydroxid pro použití v čističi je hydroxid lithný. Jak bylo uvedeno výše, čistič P se vhodně používá při teplotě nižší než je teplota místnosti, výhodněji při teplotě suchého ledu.The use of potassium borohydride reagent in reactor R optimizes the conversion of BF 3 to diborane at a reaction temperature of from about -120 to about 30 ° C. If the reaction is carried out at a higher temperature, a higher concentration of boron trifluoride in the diborane / boron trifluoride mixture obtained in the reaction is observed. Similarly, the boron trifluoride content of the mixture is higher when sodium borohydride is used instead of potassium borohydride. Since the hydroxide in purifier P effectively takes up boron trifluoride from the mixture, sodium or lithium borohydride can also be used in reactor R while maintaining a highly pure diborane at the outlet of the purifier. However, this is less advantageous because the capacity of the cleaner is reduced. Optimum uptake selectivity using lithium, sodium or potassium hydroxide is achieved in the scrubber. The most preferred hydroxide for use in the cleaner is lithium hydroxide. As mentioned above, P is suitably used at a temperature below room temperature, more preferably at dry ice temperature.

Ilustrativní příkladyIllustrative examples

Některá provedení vynálezu budou osvětlena v následujících příkladech:Some embodiments of the invention will be illustrated in the following examples:

Příklad 1 g borohydridu draselného bylo vloženo v atmosféře helia uvnitř měchu opatřeného rukavicemi do válcového reaktoru R z nerezové oceli (objem 195 cm3) opatřeného na obou koncích přírubami. Reaktor byl uzavřen namontováním přírub s ventily • 4 • · · · 4 4 4 · · · · · • · 4 4444· • ·· · ······ • · ·· ···· ···· ···· ··· ···· ·· ··Example 1 g of potassium borohydride was introduced in a helium atmosphere inside a gloved bellows into a stainless steel cylindrical reactor R (195 cm 3 volume) fitted with flanges at both ends. The reactor was closed by mounting the flanges with valves. 4 4444 4 4444 4 4444 4 ·· ··· ···· ·· ··

- 9 v uzavřeném stavu. Tento složený reaktor byl vložen do prázdné válcové nádoby opatřené pláštěm. Jako čistič P byl použit probublávač z nerezové oceli (972 cm3) s ponořenou trubicí a přivařenou vrchní částí se vstupními a výstupními ventily opatřenými spojkami typu VCR.- 9 closed. This composite reactor was placed in an empty, jacketed, cylindrical vessel. Stainless steel bubbler (972 cm 3 ) with submerged tube and welded top with inlet and outlet valves equipped with VCR couplings was used as P purifier.

Čistič byl více než z poloviny naplněn přes plnicí otvor peletami hydroxidu draselného. Plnění čističe bylo prováděno uvnitř měchu opatřeného rukavicemi za průtoku helia. Plnicí otvor byl uzavřen záklopkou typu VCR o průměru 12,7 mm. Reaktor a čistič byly propojeny tak jak je znázorněno na obr. 1. Všechny části sestavy io včetně reaktoru a čističe byly evakuovány. Čistič P byl při evakuaci mírně zahříván, aby se dosáhlo vysušení hydroxidu draselného. Nádoba opatřená pláštěm upravená kolem reaktoru byla naplněna suchým ledem. Čistič byl chlazen použitím Dewarovy nádoby naplněné suchým ledem, do které byl čistič vložen.The cleaner was more than half filled with potassium hydroxide pellets through the fill port. The cleaner was filled inside the glove bellows with helium flow. The filling opening was closed with a 12.7 mm diameter VCR valve. The reactor and cleaner were connected as shown in Figure 1. All parts of the assembly 10 including the reactor and cleaner were evacuated. Cleaner P was warmed slightly during evacuation to dry the potassium hydroxide. The jacketed vessel around the reactor was filled with dry ice. The cleaner was cooled using a dry ice-filled Dewar vessel into which the cleaner was placed.

Fluorid boritý byl do reaktoru R přiváděn z válce na plyn S s redukčním ventilem nastaveným pro udržování vstupního tlaku 1100 torr (146,7 kPa) do reaktoru. Vstupní ventil V^ reaktoru byl uzavřen a výstupní ventil V2 byl otevřen pro umožnění průchodu vzorku zreagované směsi přes čistič P. Vzorek procházející čističem P při výstupním tlaku 24 torr (3,20 kPa) byl jímán v předem evakuované IR cele L Skaň IR byl prováděn na IR spektrofotometru Buck Scientific. Obr. 2a ukazuje infračervené spektrum vzorku; ukazuje čistý diboran. IR cela byla připojena zpět na rozdělovač a byla evakuována.Boron trifluoride was fed to the reactor R from a gas cylinder S with a pressure reducing valve set to maintain an inlet pressure of 1100 torr (146.7 kPa) to the reactor. The reactor inlet valve V2 was closed and the outlet valve V2 was opened to allow a sample of the reacted mixture to pass through the purifier P. A sample passing through the purifier P at an outlet pressure of 24 torr (3.20 kPa) was collected in a pre-evacuated IR cell. on Buck Scientific IR spectrophotometer. Giant. 2a shows an infrared spectrum of a sample; shows pure diborane. The IR cell was reconnected to the manifold and evacuated.

Oba ventily V3 a V4 na čističi byly uzavřeny. Do IR cely byl jímán další vzorek směsi z reaktoru při tlaku 19 torr (2,53 kPa) otevřením výstupního ventilu V2 reaktoru a obtokového ventilu Vq do obtokového potrubí B. IR spektrum vzorku je ukázáno na obr. 2b. Toto spektrum ukazuje diboran a ukazuje také absorpci při vlnočtu 1450 cm'1 charakteristickou pro BF3. Tyto výsledky ukazují, že čistič úspěšně odstranil BF3 ze směsi, přičemž diboran zůstal v podstatě nedotčen.Both V3 and V4 valves on the cleaner were closed. Another sample of the reactor mixture at 19 torr (2.53 kPa) was collected into the IR cell by opening the reactor outlet valve V2 and the bypass valve Vq into the bypass line B. The IR spectrum of the sample is shown in Figure 2b. This spectrum shows diborane and also shows the absorption at 1450 cm -1 characteristic of BF 3 . These results show that the cleaner successfully removed BF3 from the mixture, leaving diborane substantially intact.

• · ··• · ··

- 10 Příklad 2- 10 Example 2

Postup z příkladu 1 byl v podstatě opakován s tím rozdílem, že čistič P s hydroxidem draselným byl udržován při teplotě místnosti. Vzorek procházející přes čistič byl jímán při tlaku 53 torr (7,07 kPa) a byl proveden skaň IR. Spektrum ukazuje pouze malé množství diboranu a žádný BF3. I když byl další vzorek jímán přes obtokové potrubí B při tlaku 14 torr (1,87 kPa), tedy procházel mimo čistič P, obsahoval diboran a určité množství fluoridu boritého. Spektrum tohoto vzorku bylo podobné obr. 2b. Tyto výsledky ukazují, že při w teplotě místnosti odstraní čistič fluorid boritý úplně, ale dojde k určitému rozkladu diboranu.The procedure of Example 1 was substantially repeated except that the potassium hydroxide purifier P was maintained at room temperature. The sample passed through the purifier was collected at 53 torr and an IR scaffold was performed. The spectrum shows only a small amount of diborane and no BF 3 . Although another sample was collected through bypass line B at 14 torr, i.e. passed outside the purifier P, it contained diborane and some boron trifluoride. The spectrum of this sample was similar to Figure 2b. These results show that at w room temperature the boron trifluoride scrubber removes completely, but some decomposition of diborane occurs.

Příklad 3Example 3

Opakuje se v podstatě způsob popsaný v příkladu 1 s tím rozdílem, že čistič byl naplněn natronovým vápnem (směs hydroxidu sodného, oxidu vápenatého a hydroxidu vápenatého). Reaktor a čistič byly chlazeny na teplotu suchého ledu. Vzorek z reaktoru procházející čističem byl jímán při tlaku 51 torr (6,80 kPa) a další vzorek neprocházející čističem byl jímán při tlaku 19 torr (2,53 kPa). SrovnáníThe process described in Example 1 was repeated essentially with the exception that the cleaner was filled with soda lime (a mixture of sodium hydroxide, calcium oxide and calcium hydroxide). The reactor and the scrubber were cooled to dry ice temperature. A sample from the reactor passing through the scrubber was collected at 51 torr (6,80 kPa) and another sample not passing through the scrubber was collected at 19 torr (2.53 kPa). Comparison

IR skanů pro tyto vzorky potvrdilo, že čistič vychytá fluorid boritý ze směsi diboran/fluorid boritý. V případě natronového vápna byl však pozorován určitý rozklad diboranu na nekondenzovatelný vodík.IR scans for these samples confirmed that the scavenger taken up boron trifluoride from the diborane / boron trifluoride mixture. However, in the case of soda lime, some decomposition of diborane to non-condensable hydrogen was observed.

Srovnávací příklad 4Comparative Example 4

Reaktor použitý v příkladu 1 byl vyčištěn, vysušen a potom naplněn 62,4 g borohydridu sodného a napojen na sestavu podle obr. 1 a rozdělovač vakua. Čistič P použitý v příkladu 1 byl naplněn 247 g hydroxidu lithného. Čistič P použitý v příkladu 1 byl zahřát na 60 °C, opakovaně propláchnut heliem a evakuován. Plášť reaktoru R aThe reactor used in Example 1 was cleaned, dried and then charged with 62.4 g of sodium borohydride and connected to the assembly of Fig. 1 and a vacuum distributor. Purifier P used in Example 1 was charged with 247 g of lithium hydroxide. Purifier P used in Example 1 was heated to 60 ° C, repeatedly flushed with helium and evacuated. Reactor jacket R a

3o Dewarova nádoba čističe P byly naplněny suchým ledem a ponechány3o Dewar's purifier P was filled with dry ice and left

ochladit na teplotu suchého ledu. Fluorid boritý byl napuštěn do reaktoru při tlaku 760 torr (1013 kPa). Vstupní ventil V± reaktoru byl uzavřen a výstupní ventil V2 byl otevřen do obtokového potrubí B a rozdělovače. Vzorek byl jímán při tlaku 50 torr (6,67 kPa) do předem evakuované cely IR. Obr. 3b ukazuje IR skaň vzorku, na kterém je vidět diboran a podstatně vyšší množství nezreagovaného fluoridu boritého, než bylo nalezeno v příkladu 1 v přítomnosti borohydridu draselného.Cool to dry ice. Boron trifluoride was charged to the reactor at 760 torr. The inlet valve V ± of the reactor was closed and the outlet valve V2 was opened to the bypass line B and manifold. The sample was collected at 50 torr to a pre-evacuated IR cell. Giant. 3b shows the IR scaffold of the sample showing diborane and a substantially higher amount of unreacted boron trifluoride than found in Example 1 in the presence of potassium borohydride.

Příklad 5Example 5

Cela IR byla opět evakuována a z reaktoru ze srovnávacího příkladu 4 byl otevřením přes čistič P odebrát vzorek při tlaku 22,4 torr (2,93 kPa). Získaný skaň IR ukázaný na obr. 3a ukazuje pouze diboran bez přítomnosti jakéhokoli fluoridu boritého.The IR cell was evacuated again and a sample was taken from the reactor of Comparative Example 4 by opening it through a purifier P at a pressure of 22.4 torr. The IR scape obtained shown in Figure 3a shows only diborane in the absence of any boron trifluoride.

1515 Dec

Srovnávací příklad 6Comparative example 6

Postup ze srovnávacího příkladu 4 byl v podstatě opakován s tím rozdílem, že reaktor R byl udržován při teplotě místnosti. Fluorid boritý byl do reaktoru vpuštěn při tlaku 800 torr (106,7 kPa) a uzavřeném vstupním ventilu. Vzorek s tlakem 50 torr (6,67 kPa) byl odebrán do IR cely mimo čistič. IR spektrum ukázalo převážně fluorid boritý, což znamená, že se vytvořilo pouze malé množství diboranu nebo žádný.The procedure of Comparative Example 4 was essentially repeated except that the reactor R was maintained at room temperature. Boron trifluoride was fed into the reactor at 800 torr and a closed inlet valve. A 50 torr sample was taken into an IR cell outside the purifier. The IR spectrum showed predominantly boron trifluoride, meaning that little or no diborane was formed.

Příklad 7Example 7

Byl opakován postup ze srovnávacího příkladu 6, ale s použitím reaktoru obsahujícího borohydrid draselný. Spektrum IR ukazuje podstatně vyšší obsah diboranu, než který byl dosažen ve srovnávacím příkladu 6.The procedure of Comparative Example 6 was repeated, but using a reactor containing potassium borohydride. The IR spectrum shows a significantly higher diborane content than that obtained in Comparative Example 6.

Příklad 8Example 8

Při tomto uspořádání byly měřeny účinnost konverze a výtěžek diboranu z reakce BF3 a borohydridu draselného. Do vzorkovacího válce z nerezové oceli o objemu 75 ml bylo uvnitř měchu opatřeného rukavicemi v atmosféře helia vloženo 7,75 g (0,1437 mol) borohydridu draselného. Válec byl uzavřen membránovým ventilem a napojen na rozdělovač vakua. Do válce byl převeden fluorid boritý, který tam byl kondenzován v šesti různých pokusech. Válec byl naplněn kapalným dusíkem. Množství převedeného fluoridu boritého se při těchto pokusech pohybovalo od 0,01 do 0,077 mol. Pokaždé byl fluorid boritý převedený do vzorkovacího válce, zvážen a uchováván při 0 °C v chladničce. Reakční směs přítomná ve válci byla analyzována vždy při tlaku 30 torr (4,00 kPa) pomocí IR skanu. Po analýze byl produkt převeden a vzorkovací válec byl zvážen a znovu naplněn fluoridem boritým. V každém z těchto šesti pokusů byl pomocí IR skanu pozorován úplný výtěžek diboranu při reakci. Na diboran reagovalo úplně celkem 0,19 mol fluoridu boritého. V příštím pokusu bylo přidáno 0,01 mol fluoridu boritého a ponecháno jeden týden v chladničce, přičemž produkt obsahoval hlavně fluorid boritý, což ukazuje na vyčerpání borohydridu draselného. Experiment ukázal, že 4 mol fluoridu boritého úplně reagují s 3 mol borohydridu draselného za získání diboranu.In this arrangement, the conversion efficiency and the yield of diborane from the reaction of BF 3 and potassium borohydride were measured. 7.75 g (0.1437 mol) of potassium borohydride was placed in a 75 ml stainless steel sample cylinder inside a helium-coated glove. The cylinder was sealed with a diaphragm valve and connected to a vacuum distributor. Boron trifluoride, which was condensed in six different experiments, was transferred to the cylinder. The cylinder was filled with liquid nitrogen. The amount of boron trifluoride converted in these experiments varied from 0.01 to 0.077 mol. In each case, boron trifluoride was transferred to a sample cylinder, weighed and stored at 0 ° C in a refrigerator. The reaction mixture present in the cylinder was analyzed at 30 torr each using an IR scan. After analysis, the product was transferred and the sample cylinder was weighed and refilled with boron trifluoride. In each of these six experiments, the full yield of diborane in the reaction was observed by IR scan. A total of 0.19 moles of boron trifluoride was completely reacted to diborane. In the next experiment, 0.01 mol of boron trifluoride was added and left in the refrigerator for one week, the product mainly containing boron trifluoride, indicating the depletion of potassium borohydride. The experiment showed that 4 moles of boron trifluoride completely reacted with 3 moles of potassium borohydride to obtain diborane.

Příklad 9Example 9

Při tomto experimentu bylo 21,1 g borohydridu draselného převedeno do nerezového válce o objemu 175 ml (reaktorový válec), který byl potom uzavřen nerezovým membránovým ventilem. Válec byl evakuován a zvážen a namontován zpět na rozdělovač vakua. Ve válci byl kondenzován při teplotě kapalného dusíku fluorid boritý v množstvíIn this experiment, 21.1 g of potassium borohydride was transferred to a 175 ml stainless steel cylinder (reactor cylinder), which was then sealed with a stainless steel membrane valve. The cylinder was evacuated and weighed and mounted back on the vacuum distributor. Boron trifluoride was condensed in the cylinder at an amount of liquid nitrogen

8,2 g (0,1209 mol) a válec byl umístěn v chladničce při teplotě -40 °C8.2 g (0.1209 mol) and the cylinder was placed in a refrigerator at -40 ° C

na jeden týden. Válec byl vyjmut z chladničky a nasazen na vstupní stranu čističe obsahujícího hydroxid lithný. Výstupní strana čističe na rozdělovači vakua byla připojena na předem evakuovaný nerezový válec o objemu 175 ml (jímač). Čistič byl chlazen suchým ledem a jímač byl chlazen kapalným dusíkem. Pára (diboran) z výše popsaného válce byla převedena přes čistič a do vychlazeného jímacího válce. Bylo převedeno celkem 1,6 g vzorku, jak bylo zjištěno úbytkem hmotnosti v reaktorovém válci. Byl pozorován přírůstek hmotnosti v jímacím válci rovněž 1,6 g. Analýza vzorku ukázala čistý io diboran s obsahem nečistoty CO2 méně než 10 ppm. Experiment tedy ukazuje účinnost čističe při odstraňování nečistoty oxidu uhličitého.for one week. The cylinder was removed from the refrigerator and mounted on the inlet side of the lithium hydroxide cleaner. The outlet side of the vacuum divider was connected to a pre-evacuated 175 ml stainless steel cylinder (receiver). The cleaner was cooled with dry ice and the receiver was cooled with liquid nitrogen. The steam (diborane) from the above-described cylinder was transferred through a cleaner and into a cooled collecting cylinder. A total of 1.6 g of sample was transferred as determined by weight loss in the reactor cylinder. A weight gain in the collection cylinder of 1.6 g was also observed. Sample analysis showed pure diborane with a CO 2 impurity content of less than 10 ppm. Thus, the experiment shows the efficiency of the scrubber in removing the carbon dioxide impurity.

Čistič v příkladu by také účinně odstraňoval případné vyšší borany.The cleaner in the example would also effectively remove any higher boranes.

V rámci vynálezu, tak jak je definován v nárocích, je možno využívat jak předcházející, tak i další možné obměny a kombinace výše popsaných parametrů, přičemž výše uvedený popis výhodných provedení by měl být považován pouze za ilustraci a nikoli za omezení vynálezu definovaného v nárocích.Within the scope of the invention as defined in the claims, both the foregoing and other possible variations and combinations of the above-described parameters may be utilized, and the foregoing description of the preferred embodiments should be considered merely illustrative and not limiting of the invention defined in the claims.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Předkládaný vynález může být použit při syntéze a čištění hydridů například při výrobě polovodičů, výrobě skla nebo dalších syntézách průmyslových chemikálií.The present invention can be used in the synthesis and purification of hydrides, for example, in semiconductor manufacturing, glass manufacturing or other syntheses of industrial chemicals.

Zastupuje:Represented by:

Claims (9)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Způsob selektivního odstraňování anorganických halogenidů ze 5 směsi obsahující jeden nebo více anorganických hydridů a jednoho nebo více anorganických halogenidů, vyznačující se tím, že se směs uvede do styku s prostředkem obsahujícím jeden nebo více anorganických hydroxidů.A process for the selective removal of inorganic halides from a mixture comprising one or more inorganic hydrides and one or more inorganic halides, characterized in that the mixture is contacted with a composition comprising one or more inorganic hydroxides. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, ž e jeden nebo více anorganických hydridů se volí ze skupiny diboran, silan, german, fosfin, arsin, stibin a jejich směsí.The process according to claim 1, wherein the one or more inorganic hydrides are selected from the group of diborane, silane, german, phosphine, arsine, stibine and mixtures thereof. 1515 Dec 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, ž e jeden nebo více anorganických halogenidů se v podstatě skládá z jednoho nebo více anorganických fluoridů zvolených ze skupiny BF3, SiF4, GeF4, PF3, PF5, AsF3, AsF5, SbF3, SbF5 a jejich směsí.The process according to claim 2, wherein the one or more inorganic halides consists essentially of one or more inorganic fluorides selected from the group of BF 3 , SiF 4 , GeF 4 , PF 3 , PF 5 , AsF 3 , AsF 5 , SbF 3 , SbF 5 and mixtures thereof. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, ž e anorganický hydrid se v podstatě skládá z diboranu a jeden nebo více anorganických fluoridů se v podstatě skládá z BF3.A process according to claim 3, wherein the inorganic hydride consists essentially of diborane and the one or more inorganic fluorides consists essentially of BF 3 . 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, ž e uvedený prostředek se v podstatě skládá z uvedeného jednoho nebo více hydroxidů.5. The process of claim 1 wherein said composition consists essentially of said one or more hydroxides. • ·• · - 15- 15 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, ž e uvedený prostředek zahrnuje jeden nebo více hydroxidů alkalických kovů.6. The process of claim 1 wherein said composition comprises one or more alkali metal hydroxides. 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, ž e prostředek zahrnuje hydroxid lithný.The method of claim 6, wherein the composition comprises lithium hydroxide. 8. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, io že prostředek zahrnuje hydroxid sodný.8. The method of claim 6, wherein the composition comprises sodium hydroxide. 9. 9. Způsob podle nároku 6, The method of claim 6, vyznačující se tím, characterized by ž e prostředek zahrnuje hydroxid draselný. wherein the composition comprises potassium hydroxide. 15 15 Dec 10. 10. Způsob podle nároku 1, The method of claim 1, vyznačující se tím, characterized by ž e prostředek zahrnuje that the composition comprises jeden nebo více hydroxidů kovů one or more metal hydroxides alkalických zemin. alkaline earths. 11. 11. Způsob podle nároku 1, The method of claim 1, vyznačující se tím, characterized by 20 20 May ž e prostředek zahrnuje hydroxid amonný. wherein the composition comprises ammonium hydroxide. 12. 12. Způsob podle nároku 1, The method of claim 1, vyznačující se tím, characterized by ž e prostředek zahrnuje that the composition comprises jeden nebo více hydroxidů one or more hydroxides přechodových kovů. transition metals. 25 25 13. 13. Způsob podle nároku 4, The method of claim 4, vyznačující se tím, characterized by
ž e uvedený kontaktní krok se provádí při teplotě nižší než přibližně 0 °C.wherein said contacting step is carried out at a temperature below about 0 ° C. - 16 • · · e β · ♦ · · · · · • · · · · • · · · · · • · · · *- 16 e e β ♦ * e * * * * * * * 14. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že se použije teploty mezi přibližně -90 °C a -40 °C.The method of claim 13, wherein a temperature of between about -90 ° C and -40 ° C is used. 5 15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že se použije teploty přibližně -80 °C.The method of claim 14, wherein a temperature of about -80 ° C is used. 16. Způsob podle některého z nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok io použití vyčištěného diboranu v místě spotřeby, přičemž uvedený kontaktní krok se provádí v místě spotřeby.The method of any one of claims 1 to 15, further comprising the step of using purified diborane at the point of consumption, said contacting step being performed at the point of consumption. 17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, ž e diboran čistí a používá v průběhu 4 hodin po vyčištění.The method of claim 16, wherein the diborane is purified and used within 4 hours after purification. 18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, ž e diboran se používá bezprostředně po vyčištění.The method of claim 17, wherein the diborane is used immediately after purification. 19. Způsob podle některého z nároků 1 až 15,A method according to any one of claims 1 to 15, 20 vyznačující se tím, že uvedený kontaktní krok se provádí průchodem uvedené směsi přes uvedený prostředek, přičemž tento prostředek je v pevné fázi.20, characterized in that said contacting step is carried out by passing said mixture through said composition, said composition being in the solid phase. 20. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím,A method according to claim 19, characterized in that 25 že uvedený kontaktní krok se provádí při tlaku nižším než je rovnovážný tlak par diboranu při teplotě převažující při kontaktním kroku.25 wherein said contacting step is carried out at a pressure below the equilibrium vapor pressure of diborane at a temperature prevailing in the contacting step. * ·* ·
9 9 9 9 9 9 9 9 • 9 9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 9 • 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 · 9 9 9 · · ·9 · 9 9 9 · · · 9999 9999 999 9999 99 999999 9999 999 9999 99 99 - 17 21. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, ž e uvedený kontaktní krok se provádí průchodem souvislého toku uvedené směsi nádobou obsahující uvedený prostředek.21. The method of claim 19, wherein said contacting step is performed by passing a continuous flow of said mixture through a vessel containing said composition. 5 22. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, ž e uvedený prostředek je ve formě prášku, pelet nebo granulí.22. The method of claim 19 wherein said composition is in the form of a powder, pellet or granule. 23. Způsob podle některého z nároků 1 až 15, o vyznačující se tím, že uvedený prostředek je ve formě povlaku na v podstatě inertním nosiči.The method of any one of claims 1 to 15, wherein said composition is in the form of a coating on a substantially inert carrier. 24. Způsob podle některého z nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok i5 předběžného působení tepla na reagenční prostředek, přičemž reagenční prostředek je umístěn v inertní atmosféře.24. The method of any one of claims 1 to 15, further comprising the step of pre-treating the reagent with heat, wherein the reagent is located in an inert atmosphere. 25. Způsob podle některého z nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že tato směs zahrnuje >o oxid uhličitý a reagenční prostředek odstraní při kontaktním kroku oxid uhličitý ze směsi.The method of any one of claims 1 to 15, wherein the mixture comprises carbon dioxide and the reagent removes carbon dioxide from the mixture at the contacting step. 26. Způsob odstraňování oxidu uhličitého ze směsi oxidu uhličitého a anorganického hydridu, vyznačující se tím, 25 že zahrnuje krok, při kterém se uvedená směs přivede do styku s reagenčním prostředkem obsahujícím jeden nebo více anorganických hydroxidů.26. A method for removing carbon dioxide from a mixture of carbon dioxide and an inorganic hydride, characterized in that it comprises a step 25, wherein said mixture is brought into contact with a reagent composition comprising one or more inorganic hydroxides. - 18 • · · 4 · 4 4 * · «4 ♦ · · 4 ·4 · 4 4 4 4 4 • · · 4 4 4 4 4- 18 • · 4 · 4 4 * 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 * 4 4 4 4 4 44 4 4 * 4 4 4 4 4 4 4 4« 44444 4 4 4444 27. Způsob podle nároku 26, vyznačující se tím, ž e uvedený anorganický hydrid se skládá v podstatě z diboranu.27. The process of claim 26 wherein said inorganic hydride consists essentially of diborane. 5 28. Způsob výroby diboranu, vyznačující se tím, ž e zahrnuje reakci reaktantu s obsahem borohydridu draselného s trihalogenidem boritým za vytvoření reakčního produktu.28. A process for producing diborane comprising reacting a potassium borohydride-containing reactant with boron trihalide to form a reaction product. 10 10 29. 29. Způsob podle Method according to nároku 28, Claim 28 vyznačující characterized se tím, by ž e uvedený that is stated reaktant se reactant se v podstatě skládá basically composed z borohydridu borohydride draselného. potassium. 30. 30. Způsob podle Method according to nároku 28, Claim 28 vyznačující characterized se tím, by
15 že uvedený reaktant obsahuje borohydrid draselný spolu s borohydridem sodným. 15 wherein said reactant comprises potassium borohydride together with sodium borohydride. 31. Způsob podle některého z nároků 28 až 30, vyznačující se tím, že se uvedený reakčníProcess according to any one of claims 28 to 30, characterized in that said reaction is carried out 20 krok provádí v nepřítomnosti rozpouštědla při reakční teplotě od přibližně -130 °C do přibližně 20 °C.The step 20 is carried out in the absence of a solvent at a reaction temperature of from about -130 ° C to about 20 ° C. 32. Způsob podle některého z nároků 28 až 30, vyznačující se tím, že trihalogenidem boru jeProcess according to one of Claims 28 to 30, characterized in that the boron trihalide is 25 fluorid boritý.25 boron trifluoride. 33. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, ž e fluorid boritý je přítomen při styku s uvedeným reaktantem v průběhu alespoň části reakce v kapalném stavu.33. The process of claim 32 wherein the boron trifluoride is present in contact with said reactant during at least a portion of the reaction in the liquid state. - 19 • · ··- 19 • · ·· 34. Způsob podle některého z nároků 28 až 30, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok odstranění nezreagovaného trihalogenidu boritého z reakčního produktu reagenčním prostředkem obsahujícím jeden nebo více anorganických hydroxidů za získání vyčištěného diboranu.The method of any one of claims 28 to 30, further comprising the step of removing unreacted boron trihalide from the reaction product with a reagent comprising one or more inorganic hydroxides to obtain purified diborane. 35. Způsob podle nároku 34, vyznačující se tím, ž e dále zahrnuje krok využití uvedeného vyčištěného io diboranu v místě spotřeby, přičemž kroky reakce a odstraňování se provádějí v tomto místě spotřeby.35. The method of claim 34, further comprising the step of utilizing said purified diborane at the point of consumption, wherein the reaction and removal steps are performed at that point of consumption. 36. Způsob podle nároku 35, vyznačující se tím, ž e uvedené kroky reakce a odstraňování se provádějí36. The process of claim 35 wherein said reaction and removal steps are carried out 15 souběžně s krokem využití, takže diboran se čistí a používá v průběhu přibližně 4 hodin po jeho vytvoření.15 in parallel to the recovery step so that diborane is purified and used within approximately 4 hours after its formation. 37. Způsob podle nároku 36, vyznačující se tím, ž e diboran se čistí bezprostředně po jeho vytvoření37. The process of claim 36 wherein the diborane is purified immediately after formation 20 a používá se bezprostředně po jeho vyčištění.20 and used immediately after cleaning. 38. Způsob výroby diboranu, vyznačující se tím, ž e zahrnuje reakci borohydridu alkalického kovu s trihalogenidem boritým a odstranění nezreagovaného38. A method for producing diborane, comprising reacting an alkali metal borohydride with boron trihalide and removing unreacted. 25 trigalogenidu boritého z reakčního produktu uvedením tohoto reakčního produktu do styku s reagenčním prostředkem obsahujícím jeden nebo více anorganických hydroxidů za získání vyčištěného diboranu.25, by contacting the reaction product with a reagent comprising one or more inorganic hydroxides to obtain purified diborane. - 20 39. Zařízení pro syntézu diboranu, vyznačující se tím, že zahrnuje (a) zdroj trihalogenidu boritého; a (b) reakčni nádobu obsahující reagenční prostředek s obsahem39. A diborane synthesis apparatus comprising (a) a boron trihalide source; and (b) a reaction vessel containing the reagent comprising 5 borohydridu draselného napojenou na uvedený zdroj.5 of potassium borohydride connected to said source. 40. Zařízení podle nároku 39, vyznačující se tím, ž e reagenční prostředek se v podstatě skládá z borohydridu draselného.40. The apparatus of claim 39, wherein the reagent consists essentially of potassium borohydride. 41. Zařízení podle nároku 39, vyznačující se tím, ž e reagenční prostředek zahrnuje borohydrid draselný spolu s borohydridem sodným.41. The apparatus of claim 39, wherein the reagent comprises potassium borohydride together with sodium borohydride. 15 42. Zařízení podle některého z nároků 39 až 41, vyznačující se tím, že dále zahrnuje chladicí zařízení upravené pro udržování reakčni nádoby při teplotě mezi -130 °C a 20 °C.The apparatus of any one of claims 39 to 41, further comprising a cooling apparatus adapted to maintain the reaction vessel at a temperature between -130 ° C and 20 ° C. 20 43. Zařízení podle nároku 39, vyznačující se tím, ž e dále obsahuje čisticí nádobu obsahující prostředek s obsahem jednoho nebo více anorganických hydroxidů, přičemž tato čisticí nádoba je připojena k reakčni nádobě tak, že uvedené reakčni produkty z reakčni nádoby mohou20. The apparatus of claim 39, further comprising a cleaning vessel comprising a composition comprising one or more inorganic hydroxides, wherein the cleaning vessel is attached to the reaction vessel such that said reaction products from the reaction vessel can 25 procházet do uvedené čisticí nádoby.25 to the cleaning vessel. 44. Zařízení pro čištění směsi obsahující anorganický hydrid a jeden nebo více anorganických halogenidů, vyznačující se tím, že obsahuje čisticí • · · • · 9An apparatus for cleaning a composition comprising an inorganic hydride and one or more inorganic halides, characterized in that it comprises a cleaning agent. 9 9 9 • 9 · • · » *· 99 nádobu obsahující prostředek s obsahem jednoho nebo více anorganických hydroxidů a zdroj uvedené směsi připojený na tuto čisticí nádobu.99 a container comprising a composition comprising one or more inorganic hydroxides and a source of said mixture connected to said cleaning container. 45. Zařízení podle nároku 43 nebo 44, vyznačující se tím, že dále obsahuje chladicí zařízení upravené pro chlazení čisticí nádoby.45. The apparatus of claim 43 or 44, further comprising a cooling device adapted to cool the cleaning vessel. 46. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, ž e jeden nebo více anorganických halogenidů zahrnuje jeden nebo více anorganických fluoridů zvolených ze skupiny BF3, SiF4, GeF4, PF3, PFs, AsF3, AsF5, SbF3, SbF5 a jejich směsí.46. The method according to claim 2, characterized in, that the one or more inorganic halides comprises one or more inorganic fluorides selected from the group consisting of BF 3, SiF 4, GEF 4, PF 3, PFS, AsF 3, AsF 5, SbF 3, SbF 5 and mixtures thereof. 47. Způsob podle nároku 46, vyznačující se tím, ž e anorganický hydrid zahrnuje diboran a jeden nebo více anorganických fluoridů zahrnuje BF3.The method of claim 46, wherein the inorganic hydride comprises diborane and the one or more inorganic fluorides comprises BF 3 . 48. Způsob podle nároku 47, vyznačující se tím, ž e uvedený kontaktní krok se provádí při teplotě nižší než 0 °C.48. The method of claim 47, wherein said contacting step is performed at a temperature below 0 ° C. 49. Způsob podle nároku 48, vyznačující se tím, ž e uvedená teplota je mezi -92 °C a -40 °C.The method of claim 48, wherein said temperature is between -92 ° C and -40 ° C. 50. Způsob podle nároku 48, vyznačující se tím, ž e uvedená teplota je přibližně -80 °C.50. The method of claim 48, wherein said temperature is about -80 ° C. • · · • · · • · · • · · • 99. 9 - 22 51. Způsob podle nároku 47, vyznačující se tím, ž e dále zahrnuje krok použití vyčištěného diboranu v místě spotřeby, kde uvedený kontaktní krok se provádí v tomto místě spotřeby.51. The method of claim 47, further comprising the step of using the purified diborane at the point of consumption, said contacting step being performed at that point of consumption. 52. Způsob podle nároku 51, vyznačující se tím, ž e uvedený diboran se čistí a používá v průběhu 4 hodin po jeho vyčištění.52. The method of claim 51, wherein said diborane is purified and used within 4 hours of purification. io 53. Způsob podle nároku 51, vyznačující se tím, ž e uvedený diboran se po vyčištění přivádí přímo do zařízení, ve kterém se využívá.53. The method of claim 51 wherein said diborane is fed directly to a plant in which it is used after cleaning. 54. Způsob podle nároku 53, vyznačující se tím,54. The method of claim 53, 15 že toto převádění se provádí kontinuálně.15 that this conversion is carried out continuously. 55. Způsob podle nároku 53, vyznačující se tím, ž e toto převádění se provádí po jednotlivých dávkách.55. The method of claim 53 wherein said conversion is performed in a single dose. 20 5 6. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, ž e diboran se po vyčištění převádí přímo do zařízení pro jeho využití.6. The method according to claim 16, wherein the diborane is, after cleaning, transferred directly to the apparatus for its use. 57. Způsob podle nároku 56, vyznačující se tím,57. The method of claim 56, 25 že toto převádění se provádí kontinuálně.25 that this conversion is carried out continuously. 58. Způsob podle nároku 56, vyznačující se tím, ž e toto převádění se provádí po jednotlivých dávkách.58. The method of claim 56, wherein said conversion is performed in a single dose. - 23 99 99 9 99 99 99 • 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9- 23 99 99 99 99 99 99 • 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 ··9 9 9 9 9 9 9 9 9 · · · · 9 9 99 · · · · 9999 9999 999 9999 9· 9·9999 9999 999 9999 9 · 8 · 59. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, ž e uvedený prostředek se v podstatě skládá z jednoho nebo více hydroxidů alkalických kovů.59. The method of claim 5, wherein said composition consists essentially of one or more alkali metal hydroxides. 60. Způsob podle nároku 59, vyznačující se tím, ž e uvedený anorganický hydrid se skládá v podstatě z diboranu a uvedený jeden nebo více anorganických fluoridů se skládá v podstatě z BF3.60. The method of claim 59, wherein said inorganic hydride consists essentially of diborane and said one or more inorganic fluorides consists essentially of BF3. 61. Způsob podle nároku 60, vyznačující se tím, ž e kontaktní krok se provádí při teplotě nižší než přibližně 0 °C.61. The method of claim 60, wherein the contacting step is conducted at a temperature below about 0 ° C. 62. Způsob podle nároku 60, vyznačující se tím, ž e uvedená teplota je mezi přibližně -92 °C a -40 °C.62. The method of claim 60 wherein said temperature is between about -92 ° C and -40 ° C. 63. Způsob podle nároku 60, vyznačující se tím, ž e uvedená směs se skládá v podstatě z hydroxidu lithného.63. The process of claim 60 wherein said mixture consists essentially of lithium hydroxide. 64. Způsob podle nároku 63, vyznačující se tím, ž e uvedený kontaktní krok se provádí při teplotě nižší než přibližně 0 °C.64. The method of claim 63, wherein said contacting step is performed at a temperature of less than about 0 ° C. 65. Způsob podle nároku 63, vyznačující se tím, ž e uvedená teplota je mezi přibližně -92 °C a -40 °C.65. The method of claim 63 wherein said temperature is between about -92 ° C and -40 ° C.
CZ20003731A 1999-04-09 1999-04-09 Process for selective removal of inorganic halides CZ20003731A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20003731A CZ20003731A3 (en) 1999-04-09 1999-04-09 Process for selective removal of inorganic halides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20003731A CZ20003731A3 (en) 1999-04-09 1999-04-09 Process for selective removal of inorganic halides

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20003731A3 true CZ20003731A3 (en) 2001-05-16

Family

ID=5472193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20003731A CZ20003731A3 (en) 1999-04-09 1999-04-09 Process for selective removal of inorganic halides

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ20003731A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6165434A (en) Purification of diborane
Brown et al. The Reaction of Lewis Acids of Boron with Sodium Hydride and Borohydride1
US9764961B2 (en) Cyclohexasilane
Toom et al. Simple and scalable synthesis of the carborane anion CB 11 H 12−
Huynh et al. Indirect hydrolysis of sodium borohydride: Isolation and crystallographic characterization of methanolysis and hydrolysis by-products
CZ20003731A3 (en) Process for selective removal of inorganic halides
US8168342B2 (en) Method of producing (NH2(R2)) and/or hydrogen
AU2002300636B2 (en) Preparation and purification of inorganic hydrides
KR20130097720A (en) Synthesis of stannane and deuterostannane
US6790419B1 (en) Purification of gaseous inorganic halide
JP2566600B2 (en) Method for synthesizing arsine
US3042485A (en) Preparation of metal borohydrides
US20230294992A1 (en) Trisilylamine preparation apparatus and preparation method
CA3123117A1 (en) Method for generating hydrogen from a nitrogen containing borane compound and active metal borohydride mixture
US3185547A (en) Preparation of diborane
US2983581A (en) Preparation of decaborane
Nale Synthesis and characterization of Mg-Al-Ni alloys and Li-Mg borohydrides for hydrogen storage
Jones et al. Method of producing (NH 2 (R 2)) and/or hydrogen
JPH0480847B2 (en)