EP3956339A1 - Trimethylplatin(iv)-iodid - Google Patents

Trimethylplatin(iv)-iodid

Info

Publication number
EP3956339A1
EP3956339A1 EP21715242.0A EP21715242A EP3956339A1 EP 3956339 A1 EP3956339 A1 EP 3956339A1 EP 21715242 A EP21715242 A EP 21715242A EP 3956339 A1 EP3956339 A1 EP 3956339A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
platinum
trimethylplatinum
iodide
compound
ether
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP21715242.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Angelino Doppiu
Ralf Karch
Eileen Woerner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Umicore AG and Co KG
Original Assignee
Umicore AG and Co KG
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 Umicore AG and Co KG filed Critical Umicore AG and Co KG
Publication of EP3956339A1 publication Critical patent/EP3956339A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/0006—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table compounds of the platinum group
    • C07F15/0086—Platinum compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/06—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material
    • C23C16/18—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material from metallo-organic compounds

Definitions

  • Trimethylplatinum (IV) iodide (MesPtl) processes for its production and its use are known.
  • Trimethylplatinum (IV) iodide is used, for example, as a starting material for the production of various platinum (IV) complexes, e.g. B. of (cyclopentadienyl) trimethylplatinum (IV) and its derivatives.
  • the latter are used, among other things, as platinum precursors in atomic layer deposition (ALD), metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) or metal organic chemical vapor phase epitaxy (MOVPE) for the deposition of platinum layers or Platinum-containing layers are used.
  • ALD atomic layer deposition
  • MOCVD metal organic chemical vapor deposition
  • MOVPE metal organic chemical vapor phase epitaxy
  • Methyl lithium (MeLi) in a diethyl ether / tetrahydrofuran mixture and subsequent addition of a saturated potassium iodide solution e.g. L. D. Boardman and R. A. Newmark, Magnetic Resonance in Chemistry 1992, 30, 481-489.
  • the respective methylation reagent ie the Grignard reagent - and optionally also iodomethane - or methyllithium, is usually used in a relatively large excess, based on the amount of Pt metal used.
  • molar ratios Pt-metal: MeMgl of 1: 4.2 and 1: 5 molar ratios Pt-metal: MeMgl: Mel of 1: 4.6: 3.2 and 1: 7: 4.5 and 1 : 11: 8.4 and a Pt metal: MeLi molar ratio of at least 1: 8, e.g. B. 1: 8.2.
  • This is disadvantageous from an (atomic) economic and ecological point of view, especially since with regard to product purity, in particular already visually recognizable from the product color, and / or the yield is unsatisfactory Results are achieved.
  • MeMgl is 1: 5). According to a regulation by Hel’man and Gorushkina, trimethylplatinum (IV) iodide is obtained in the form of orange crystals with a yield of approx. 70% using MeMgl and Mel (Doklady Akad. Nauk, S.S.S.R. 1947,
  • trimethylplatinum (IV) iodide is obtained in very different colors.
  • this platinum (IV) compound is known, among other things, as a white one (T. G. Appleton et al., J. Organomet.
  • the invention is therefore based on the object of overcoming these and other disadvantages of the prior art and of providing a method with which simply, inexpensively and reproducibly trimethylplatinum iodide in high purity, in particular essentially free from impurities Magnesium, sodium and potassium salts and elemental iodine, and can be produced in good yields, including space-time yields.
  • the purity of the trimethylplatinum (IV) iodide should meet the requirements placed on catalysts, precatalysts and starting materials for the production of precursors for chemical vapor deposition processes.
  • the process should also be distinguished by the fact that it can also be carried out on an industrial scale - with comparable yield and purity of the trimethylplatinum (IV) iodide - and the formation of by-products that are difficult or impossible to separate is reduced or avoided.
  • the invention further relates to trimethylplatinum (IV) iodide, obtainable or obtained by the claimed process, and its use.
  • a method for the production of platinum (IV) compounds is to be provided, by means of which these compounds can be produced simply, inexpensively and reproducibly in high purity and good yields, including space-time yields. It should be possible to prepare the platinum (IV) compounds using the trimethylplatinum (IV) iodide obtainable or obtained by the claimed process.
  • the invention also relates to a substrate which is based on at least one surface has at least one platinum layer or a layer which contains platinum. It should be possible to produce the respective layer using a platinum (IV) compound obtainable or obtained by the claimed process.
  • the invention also relates to a method for producing an electronic component or an electrode for a fuel cell using a platinum (IV) compound, obtained or obtainable by the method claimed here.
  • the object is achieved by a process for the production of trimethylplatinum (IV) iodide, comprising a reaction of at least one platinum compound, which is selected from the group consisting of platinum (II) compounds and platinum (IV) compounds, with - at least one methyl Grignard compound according to the general formula MeMgX, where X are independently selected from the group consisting of CI, Br and I, and
  • iodomethane in an aprotic-polar solvent SA comprising an ether SE and a halogenated hydrocarbon SH, a molar ratio of Pt metal: MeMgX: iodomethane being between 1: 4: 4 and 1: 6: 6.
  • a molar ratio of Pt metal: MeMgX: iodomethane being between 1: 4: 4 and 1: 6: 6.
  • Trimethylplatinum (IV) iodide includes all solvent-free empirical formulas of this platinum (IV) compound, in particular MesPtl and those of the oligomers [Me3Ptl] 2 and [Me3Ptl] 4.
  • the “at least one platinum compound” can also be a mixture which comprises at least two platinum compounds selected from the group consisting of platinum (II) compounds and platinum (IV) compounds.
  • the order in which a reaction container is charged with the starting materials, namely the at least one platinum compound, the methyl Grignard compound according to the general formula MeMgX and the iodomethane can be freely selected. This order has no influence on the success of the reaction, in particular not on the purity and yield of the trimethylplatinum (IV) iodide obtained or obtainable in solution or as a solid by this process.
  • reaction vessel and reaction vessel are used synonymously in connection with the present invention and are not restricted to a volume, a material quality, an equipment or a shape.
  • Suitable reaction vessels are, for. B. glass flasks, enamelled reactors, stirred tank reactors, pressure vessels, tubular reactors, microreactors and flow reactors.
  • the process described herein for the preparation of trimethylplatinum (IV) iodide can be carried out as a batch process or as a continuous process.
  • the aprotic polar solvent SA can also be a solvent mixture which contains more than one ether SE and / or more than one halogenated hydrocarbon SH.
  • One embodiment of the method provides that the at least one ether SE and the at least one halogenated hydrocarbon SH are miscible with one another.
  • the aprotic-polar solvent SA can comprise further aprotic-polar solvents which are miscible with the at least one ether SE and the at least one halogenated hydrocarbon SH.
  • two solvents are referred to as miscible if they are miscible at least during the respective reaction, that is to say they are not present as two phases.
  • Trimethylplatinum (IV) iodide has no or almost no contamination from salts that occur during its production.
  • the content of magnesium salts and potassium and / or sodium salts has been shown to be relatively low.
  • Contamination by elemental iodine can usually already be recognized optically, namely with increasing iodine content on the basis of the characteristic yellow, orange, red or brown color.
  • Trimethylplatinum (IV) iodide isolated by means of the process claimed here is, however, in the form of an off-white or white, usually at least partially crystalline powder or in the form of off-white or white crystals, so that trace amounts of iodine impurities are present at most.
  • Trimethylplatinum (IV) idodine obtained or obtainable by means of the process described here is therefore referred to as “essentially free from contamination by elemental iodine”.
  • the claimed method also differs from the methods disclosed in the prior art in the choice of solvent.
  • the aprotic-polar solvent SA is provided, which comprises the ether SE and the halogenated hydrocarbon SH.
  • a volume ratio of ether SE: halogenated hydrocarbon SH can be, for example, between 0.5: 1 and 1: 5, advantageously between 0.75: 1 and 1: 4, in particular between 0.85: 1 and 1: 3.
  • a quantitative or almost complete separation of the salt load can therefore be achieved by means of a work step that can be carried out simply and quickly, namely by filtration and / or by centrifugation and / or by decanting.
  • the filtrate, centrifugate or decantate can advantageously without any particular preparative effort, in particular without ok
  • trimethylplatinum (IV) iodide can be produced in a simple, inexpensive and reproducible manner.
  • the target compound is obtained in very high purity, in particular essentially free of impurities from magnesium, sodium and potassium salts and elemental iodine, and in good to very good yields, including space-time yields.
  • the formation of by-products that are difficult or impossible to separate, in particular of elemental iodine, is advantageously reduced or avoided entirely.
  • Accruing salt loads e.g. B. in the form of NaCl, KCl, MgC or Mg, are advantageously completely or almost quantitatively separable due to the choice of solvent mixture.
  • the purity of the trimethylplatinum (IV) iodide obtained or obtainable in this way therefore meets the requirements made of catalysts, precatalysts and starting materials for the production of precursors for chemical vapor deposition processes.
  • the process described here can also be carried out on an industrial scale, with trimethylplatinum (IV) iodide being obtainable or being obtained in comparable yields, including space-time yields, and purities.
  • the expression “essentially free from contamination by magnesium salts” relates to a magnesium content of the isolated product trimethylplatinum (IV) iodide of ⁇ 500 ppm, ideally ⁇ 300 ppm.
  • the phrase "substantially free of potassium salt contamination” refers to a potassium content of ⁇ 100 ppm, ideally ⁇ 50 ppm; The same applies to the expression “essentially free from contamination by sodium salts”.
  • the expression “essentially free from contamination by elemental iodine” is used in connection with the present invention for isolated trimethylplatinum (IV) iodide, which is in particular as an off-white or white, possibly at least partially crystalline, powder or in the form of off-white or white crystals are present.
  • At least one platinum compound is a platinum (II) salt or a platinum (IV) salt, with platinum (II) or platinum (IV) in the cation or in Anion is included.
  • At least one platinum compound is advantageously a platinum (IV) salt, platinum (IV) being contained in the cation or in the anion.
  • At least one platinum halide or at least one halidoplatinate is provided.
  • at least one platinum compound is provided which is selected from the group consisting of PtX 2 , [(C 2 H 4 ) PtX 2 ] 2, M [(C 2 H 4 ) PtX 3 ], M 2 [ PtX 4 ], PtX 4 , M 2 [PtX 6 ], their derivatives and isomers, and mixtures thereof.
  • X are each independently selected from the group consisting of F, CI, Br and I, advantageously CI, Br and I, in particular CI and Br.
  • M are independently selected from the group consisting of alkali metals, advantageously lithium, sodium or Potassium, especially sodium or potassium, alkaline earth metals, advantageously magnesium, calcium, strontium or barium, especially magnesium or calcium, and silver.
  • alkali metals advantageously lithium, sodium or Potassium, especially sodium or potassium
  • alkaline earth metals advantageously magnesium, calcium, strontium or barium, especially magnesium or calcium, and silver.
  • platinum chloride or one chloridoplatinate is provided.
  • At least one platinum compound is provided which is selected from the group consisting of PtCl 2 , [(C 2 H 4 ) PtCl 2 ] 2 , K [(C 2 H 4 ) PtCl 3 ], Na 2 [ PtCl 4 ], K 2 [PtCl 4 ], PtCL, Na 2 [PtCl 6 ] and K 2 [PtCl 6 ], their derivatives and isomers, and mixtures thereof.
  • at least one platinum compound is provided which is selected from the group consisting of PtCl, Na 2 [PtCl 6 ] and K 2 [PtCl 6 ], their derivatives and isomers, and Mixtures thereof.
  • at least one platinum compound is provided which is selected from the group consisting of Na2 [PtCl6] and K2 [PtCl6], their derivatives and isomers, and mixtures thereof.
  • the at least one methyl Grignard compound comprises or is MeMgl.
  • MeMgl can depend on the choice of the other reaction conditions, such as the choice of the platinum compound or platinum compounds, the choice of the solvent SA, the platinum concentration, the reaction temperature and / or the reaction pressure, the batch size, the intended volume ratio Ether SE: Halocarbon SH, be advantageous in order to be able to control the course of the reaction, in particular the exotherm, even better.
  • the aprotic polar solvent SA is chemically inert.
  • inert solvent means a solvent which is chemically non-reactive under the respective process conditions.
  • the inert solvent therefore does not react under the respective reaction conditions, including the purification and / or isolation steps, with a potential reaction partner, in particular not with a starting material and / or an intermediate and / or a product and / or a by-product, and not with a other solvent, air or water.
  • the aprotic-polar solvent SA has a boiling temperature TA, the boiling temperature TA being between 30.degree. C. and 140.degree.
  • the boiling temperature TA is advantageously between 31 ° C and 120 ° C, in particular between 32 ° C and 110 ° C or between 33 ° C and 99 ° C.
  • the solvent SA can thus be removed quantitatively, for example, by simply applying a reduced pressure to the respective reaction vessel, if necessary at a slightly elevated temperature of the respective reaction mixture.
  • the halocarbon SH is selected from the group consisting of haloalkanes and aromatic halocarbons.
  • the halohydrocarbon SH is advantageously a chlorohydrocarbon or a bromohydrocarbon.
  • halogenated hydrocarbon SH is selected from the group consisting of dichloromethane, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane, dibromomethane, 1,1-dibromoethane, 1,2-dibromoethane, chlorobenzene, and their isomers, and mixtures thereof.
  • ether SE is selected from the group consisting of tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diethyl ether, methyl-fe / t-butyl ether, di- n-propyl ether, di / isopropyl ether, cyclopentyl methyl ether, and their isomers, and mixtures thereof.
  • all of the aforementioned solvents are solvents customarily used in the chemical industry.
  • these solvents have boiling temperatures ⁇ 140 ° C, sometimes ⁇ 110 ° C or ⁇ 100 ° C. This means that quantitative removal of these solvents is possible, for example, by simply applying a reduced pressure to the respective reaction vessel, possibly at a slightly elevated temperature of the respective reaction mixture.
  • the molar ratio of Pt metal: MeMgX: iodomethane is between 1: 4.05: 4.05 and 1: 5.9: 5.9 or between 1: 4.1: 4.1 and 1: 5.5: 5.5 or exactly 1: 5: 5.
  • a molar ratio MeMgX: iodomethane is between 1: 1.5 and 1.5: 1 or between 1: 1, 4 and 1.4: 1, advantageously between 1: 1.3 and 1, 3: 1 or between 1: 1.2 and 1, 2: 1, in particular between 1:
  • the implementation comprises the following steps:
  • the implementation comprises the following steps: i) providing the at least one platinum compound, in particular as a suspension or as a solid, ii) adding the iodomethane and iii) adding the at least one methyl Grignard compound according to the general formula MeMgX.
  • a reaction of the at least one methyl Grignard compound with the at least one platinum compound usually takes place during and / or after step iii).
  • step i) a suspension of the at least one platinum compound in the halogenated hydrocarbon SH, for example dichloromethane, or a halogenated hydrocarbon or mixture of halogenated hydrocarbons is provided.
  • the ether SE for example diethyl ether, or an ether or ether mixture miscible therewith.
  • the halogenated hydrocarbon SH can also be a solvent mixture, that is to say contain several halogenated hydrocarbons.
  • the ether SE can also be a mixture of several ethers.
  • the at least one platinum compound can be provided in a solvent mixture which comprises one or more halogenated hydrocarbons and one or more ethers.
  • the solvent mixture is miscible or identical with the aprotic-polar solvent SA.
  • the at least one platinum compound is provided as a suspension in an aprotic-polar solvent which is miscible with the aprotic-polar solvent SA.
  • Iodomethane can be added as a solution in the ether SE, for example di-n-propyl ether, or an ether or ether mixture which is miscible therewith.
  • the iodomethane can be added to the halogenated hydrocarbon SH, for example dibromomethane, or a halogenated hydrocarbon or halogenated hydrocarbon mixture which is miscible therewith.
  • the halogenated hydrocarbon SH can also be a mixture of several halogenated hydrocarbons.
  • the ether SE can also be a mixture of several ethers.
  • the iodomethane is added in the aprotic-polar solvent SA or in an aprotic-polar solvent or solvent mixture which is miscible with the aprotic-polar solvent SA.
  • the iodomethane can be added in bulk, ie as a liquid.
  • the methyl Grignard compound is usually added as a solution in the ether or ether mixture SE or an ether or ether mixture miscible therewith.
  • concentration of the Grignard solution used i.e. H. the molar concentration of the methyl Grignard compound in the respective ether or ether mixture SE or a miscible ether or ether mixture is advantageously chosen taking into account the other reaction conditions, such as the choice of the platinum compound or platinum compounds, the choice of other aprotic-polar ones used Solvents or solvent mixtures, in particular the halogenated hydrocarbon or the halogenated hydrocarbon mixture SH, the reaction temperature and / or the reaction pressure, the platinum concentration, the batch size, the intended volume ratio ether SE: halogenated hydrocarbon SH.
  • the respective reaction container can also be charged in a different order with the starting materials, namely the at least one platinum compound, the methyl Grignard compound according to the general formula MeMgX and the iodomethane.
  • the at least one methyl Grignard compound according to the general formula MeMgX is added as a solution in the ether or ether mixture SE or an ether or ether mixture miscible therewith.
  • the iodomethane is added as a solution in the ether SE, for example methyl-fe / t-butyl ether, or an ether or ether mixture miscible therewith.
  • the iodomethane in the halogenated hydrocarbon SH, for example chlorobenzene, or in a halogenated hydrocarbon or halogenated hydrocarbon mixture which is miscible therewith.
  • the halogenated hydrocarbon SH can also be a solvent mixture of several halogenated hydrocarbons.
  • the ether SE can also be a mixture of several ethers.
  • the iodomethane is added in the aprotic-polar solvent SA or in an aprotic-polar solvent or solvent mixture which is miscible with the aprotic-polar solvent SA.
  • the iodomethane can be added in bulk, ie as a liquid.
  • the iodomethane and the at least one methyl Grignard compound according to the general formula MeMgX are added in a single step.
  • the methyl Grignard compound can first be generated in situ in the ether or ether mixture SE or an ether or ether mixture miscible therewith using a corresponding excess of iodomethane.
  • the methyl Grignard compound can be used as a prefabricated and / or stored, optionally commercially available solution in the ether or ether mixture SE or an ether or ether mixture miscible therewith, this solution - before adding the solution of the at least one methyl Grignard compound -
  • the intended amount of iodomethane is added.
  • the methyl Grignard compound and the iodomethane are added separately from one another, but at the same time.
  • the expression “generated in situ” means that the starting materials which are required for the synthesis of a compound to be prepared in this way are in a suitable stoichiometry in a solvent or Solvent mixture are reacted and the resulting product is not isolated. Rather, the solution or the suspension which comprises the compound generated in situ is generally used further directly, ie without isolation and / or further purification.
  • a further embodiment of the method provides that the at least one methyl Grignard compound according to the general formula MeMgX is presented in step i) and the at least one platinum compound, in particular in the form of a suspension or in bulk, i.e. H. as a solid, is added in step ii).
  • the methyl Grignard compound can first be generated in situ in the ether or ether mixture SE or an ether or ether mixture miscible therewith using a corresponding excess of iodomethane.
  • the methyl Grignard compound can be used as a ready-made and / or stored, optionally commercially available solution in the ether or ether mixture SE or an ether or ether mixture miscible therewith, this solution - before adding the solution of the at least one methyl Grignard compound - The intended amount of iodomethane is added.
  • the methyl Grignard compound and the iodomethane are added separately from one another, but at the same time.
  • the iodomethane can be added, in particular in portions, before and / or during and / or after the addition of the at least one platinum compound.
  • the at least one platinum compound is provided or added using a metering device, in particular as a solid via a funnel or as a suspension by dropping or injecting.
  • a shut-off valve and / or a shut-off valve can be provided in a feed line of the reaction container.
  • the addition or the introduction of the at least one methyl Grignard compound according to the general formula MeMgX and / or the iodomethane using a Dosing device takes place.
  • the addition can take place, for example, by dropping or injecting.
  • a shut-off valve and / or a shut-off valve can be provided in a feed line of the reaction container.
  • a variant of the method is provided in which the reaction of the at least one platinum compound with the iodomethane and the methyl Grignard compound according to the general formula MeMgX is carried out in the aprotic-polar solvent SA at a temperature Tu.
  • the temperature Tu is between -10.degree. C. and 140.degree. C., advantageously between -5.degree. C. to 120.degree. C., in particular between 0.degree. C. and 110.degree. C. or between 0.5.degree. C. and 100.degree. It when the reaction is carried out at a temperature Tu between 1 ° C and 99 ° C is particularly favorable.
  • the temperature Tu is between 10 ° C. and 50 ° C., in particular between 15 ° C. and 45 ° C., e.g. B. 20 ° C, 25 ° C, 30 ° C, 35 ° C or 40 ° C.
  • a temperature Tc during the addition and / or after the addition of the iodomethane and / or the at least one methyl Grignard compound according to the general formula MeMgX to the at least one platinum compound is between -10 ° C and 120 ° C, advantageously between -5 ° C and 110 ° C, in particular between 0 ° C and 100 ° C. It is particularly favorable if the temperature Tc during the addition and / or after the addition of the iodomethane and / or the at least one methyl Grignard compound is between 0.5 ° C and 99 ° C, advantageously between 1 ° C and 90 ° C, in particular between 2 ° C and 80 ° C.
  • the temperature Tc during the addition and / or after the addition of the iodomethane and / or the at least one methyl Grignard compound according to the general formula MeMgX is between 10 ° C and 50 ° C, in particular between 15 ° C and 45 ° C, e.g. B. 20 ° C, 25 ° C, 30 ° C, 35 ° C or 40 ° C.
  • the aforementioned temperature ranges are also provided according to a further variant of the method if - as described above - the charging of the respective reaction vessel, ie the addition, is carried out with the starting materials, ie the at least one platinum compound, the iodomethane and the at least one methyl Grignard compound, in a different order.
  • the at least one methyl Grignard compound according to the general formula MeMgX is initially introduced in step i) and the at least one platinum compound, in particular in the form of a suspension or in bulk, ie as a solid, is added in step ii).
  • the temperature Tu and the temperature Tc are regulated and / or controlled using a heat transfer medium W.
  • a cryostat can be used, for example, which contains the heat carrier W, which ideally can function both as a coolant and as a heating medium.
  • the reaction of the at least one platinum compound with the iodomethane and the methyl Grignard compound according to the general formula MeMgX in the aprotic polar solvent SA can be carried out at least in a preselected temperature range or in several preselected temperature ranges.
  • the concentration of the Grignard solution, the choice of the solvent SA, the platinum concentration, the reaction pressure, the batch size, des provided volume ratio ether SE: halogenated hydrocarbon SH, - for even better control of the course of the reaction or the exothermicity it may be advantageous to create a temperature program.
  • a lower temperature or a lower temperature can be used during a first phase of the reaction of the at least one platinum compound with the iodomethane and the methyl Grignard compound.
  • Temperature range can be selected as in a second phase of the reaction of the at least one platinum compound with the iodomethane and the methyl Grignard compound.
  • Temperature ranges can be provided.
  • the choice of the other reaction conditions such as. B. the choice of platinum compound or platinum compounds, the concentration of the Grignard solution, the choice of the solvent SA, the platinum concentration, the reaction pressure, the batch size, the intended volume ratio ether SE: halogenated hydrocarbon SH, it can occur during the Adding and / or after adding one of the starting materials, it may be advantageous to increase the temperature Tc using the heat transfer medium W. This can, if necessary, ensure that the implementation is quantitative.
  • the duration of the increase in the temperature Tc using the heat transfer medium W can be, for example, between 10 minutes and 24 hours.
  • Another embodiment of the process for producing trimethylplatinum (IV) iodide provides that the reaction takes place under an inert gas atmosphere.
  • a step is carried out which comprises quenching of unreacted methyl Grignard compound according to the general formula MeMgX.
  • quenchers are selected from the group consisting of haloalkanes, ketones, alcohols, water, mineral acids and organic acids, in particular carboxylic acids.
  • the quencher is advantageously selected from the group consisting of acetone, 1-bromo-2-chloroethane, 1-bromo-2- fluoroethane and iodomethane.
  • the quencher comprises or is acetone and / or iodomethane. If, for example, based on the methyl Grignard compound MeMgX, an excess of iodomethane is used, the use of a further, in particular above-mentioned, quencher can be partially or completely dispensed with.
  • trimethylplatinum (IV) iodide is produced according to the process described here, after the reaction of the at least one platinum compound with the iodomethane and the at least one methyl Grignard compound according to the general formula MeMgX, only the desired target compound trimethylplatinum (IV) - iodide, the solvent SA and defined, easily separable by-products, such as such.
  • the suspension, which comprises the target compound trimethylplatinum (IV) iodide in solution can be reacted directly with one or more further reactants, e.g. B. with cyclopentadienyl sodium.
  • the isolation comprises a filtration step.
  • filtration steps can also be provided, optionally also one or more filtrations over a cleaning medium, such as, for. B. activated carbon or silica, e.g. B. Celite ®.
  • the trimethylplatinum (IV) iodide can, for example, by means of a simple filtration, optionally with a filter aid, e.g. B. Celite ® , and / or by centrifugation and / or decanting, followed by removal of all volatile constituents, such as solvents and unreacted iodomethane, can be isolated as a solid. It is particularly advantageous that in particular magnesium salts, such as. B.
  • Mgl2 and MgC sodium and potassium salts, including possibly small amounts of unreacted, suspended platinum (II) and / or platinum (IV) salts, simply and approximately quantitatively, preferably quantitatively, by a filtration step and / or by Allow centrifugation and / or decanting to be removed.
  • the isolation of the trimethylplatinum (IV) iodide as a solution or as a solid can include further process steps, such as. B. reducing the volume of the mother liquor, ie concentrating, e.g. B. by means of "bulb-to-bulb", the addition of a solvent and / or a solvent exchange in order to achieve a precipitation of the product from the mother liquor and / or to remove impurities and / or starting materials, washing, e.g. B. with dilute hydrochloric acid, water and / or acetone, and drying the product.
  • the aforementioned steps can each be provided in different sequences and frequencies.
  • the filtrate, centrifugate or decantate can be subjected to the uncomplicated and quick purification and / or isolation steps that may be provided, without any particular preparative effort, in particular without ensuring an inert gas atmosphere.
  • the purification and / or isolation of the target compound trimethylplatinum (IV) iodide is relatively simple and inexpensive.
  • the end product can still contain residues of solvents or salts obtained as by-products.
  • Trimethylplatinum (IV) iodide isolated as a solid has a purity of at least 97%, advantageously more than 97%, in particular more than 98% or 99%.
  • the reproducible yield is, in particular, depending on the choice of platinum compound or platinum compounds, the methyl Grignard compound and the solvent mixture - also in the case of upscaling towards an industrial scale - usually> 90%.
  • the object is also achieved by a solution comprising trimethylplatinum (IV) iodide and an aprotic polar solvent SA, comprising an ether SE and a halogenated hydrocarbon SH, obtained or obtainable by a process for the production of trimethylplatinum (IV) iodide according to a of the embodiments described above.
  • the aprotic polar solvent SA can also be a solvent mixture which contains more than one ether SE and / or more than one halogenated hydrocarbon SH.
  • One embodiment of the solution claimed here provides that the at least one ether SE and the at least one halogenated hydrocarbon SH are miscible with one another.
  • the aprotic-polar solvent SA can comprise further aprotic-polar solvents which are miscible with the at least one ether SE and the at least one halogenated hydrocarbon SH.
  • two solvents are referred to as miscible if they are miscible at least during the respective production and storage of the solution claimed here, that is not present as two phases.
  • the aprotic polar solvent SA is chemically inert.
  • inert solvent has already been defined above.
  • the aprotic polar solvent SA has a boiling temperature TA, the boiling temperature TA being between 30.degree. C. and 140.degree.
  • the boiling temperature TA is advantageously between 31 ° C and 120 ° C, in particular between 32 ° C and 110 ° C or between 33 ° C and 99 ° C.
  • the solvent SA can thus be removed quantitatively, for example, by simply applying a negative pressure to the respective storage or reaction vessel, if necessary at a slightly elevated temperature of the respective solution or the respective reaction mixture.
  • the halohydrocarbon SH is selected from the group consisting of haloalkanes and aromatic halohydrocarbons.
  • the halohydrocarbon SH is advantageously a chlorohydrocarbon or a bromohydrocarbon.
  • the halogenated hydrocarbon SH is selected from the group consisting of dichloromethane, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane, dibromomethane, 1,1-dibromoethane, 1,2-dibromoethane, chlorobenzene, and their isomers, and mixtures thereof.
  • the ether SE is selected from the group consisting of tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diethyl ether, methyl fe / t-butyl ether, di-n-propyl ether, di / sopropyl ether, Cyclopentyl methyl ether, and its isomers, and mixtures thereof.
  • all of the aforementioned solvents are solvents customarily used in the chemical industry.
  • these solvents have boiling temperatures ⁇ 140 ° C, sometimes ⁇ 110 ° C or ⁇ 100 ° C.
  • there is a quantitative removal of these solvents for example, by simply applying a negative pressure to the respective storage or reaction vessel, possibly at a slightly elevated temperature of the respective solution or the respective reaction mixture.
  • the claimed solutions comprising trimethylplatinum (IV) iodide and the aprotic-polar solvent SA, are distinguished in particular by the fact that they can be produced in a simple, inexpensive and reproducible manner by means of the method described above.
  • the solutions have a very high purity, and in particular they are essentially free from contamination by magnesium, sodium and potassium salts and elemental iodine.
  • the above definitions apply to the expressions “essentially free from contamination by magnesium salts”, “essentially free from contamination by potassium salts”, “essentially free from contamination by sodium salts” and “essentially free from contamination by elemental iodine”.
  • the yields of the compound trimethylplatinum (IV) iodide in solution are good to very good.
  • the object is achieved by trimethylplatinum (IV) iodide, obtained or obtainable by a method for producing trimethylplatinum (IV) iodide according to one of the exemplary embodiments described above.
  • the magnesium content is ⁇ 500 ppm, advantageously ⁇ 300 pm.
  • the potassium content is ⁇ 100 ppm, advantageously ⁇ 50 ppm.
  • Another variant of trimethylplatinum (IV) iodide provides that the sodium content is ⁇ 100 ppm, advantageously ⁇ 50 ppm.
  • trimethylplatinum (IV) iodide obtained or obtainable by a process according to one of the exemplary embodiments described above, in particular as an off-white or white, optionally at least partially crystalline, powder or in the form of off-white or white crystals before.
  • the claimed trimethylplatinum (IV) iodide is distinguished in particular by the fact that it can be produced in a simple, inexpensive and reproducible manner.
  • the platinum (IV) compound is obtained by means of the process described above in a very high purity, in particular essentially free of impurities from magnesium, potassium or sodium salts and elemental iodine, and in good to very good yields, including space-time Yields obtained.
  • the formation of by-products that are difficult or impossible to separate, in particular of elemental iodine is advantageously reduced or avoided entirely.
  • Accruing salt loads e.g. B. in the form of NaCl, KCl, MgC or Mg, are advantageously quantitatively or almost quantitatively separable due to the choice of solvent mixture.
  • the purity of the trimethylplatinum (IV) iodide obtained or obtainable in the form of a solid therefore meets the requirements placed on catalysts, precatalysts and starting materials for the production of precursors for chemical vapor deposition processes.
  • the process described above can also be carried out on an industrial scale, with comparable yields, including space-time yields, and purities of the target compound being achieved.
  • trimethylplatinum (IV) iodide in each case obtained or obtainable by a process for the production of trimethylplatinum (IV) iodide according to one of the exemplary embodiments described above, as a starting material for the production of platinum (IV) compounds.
  • trimethylplatinum (IV) iodide each obtained or obtainable by a process for the production of trimethylplatinum (IV) iodide according to one of the exemplary embodiments described above, comprising the steps: a) providing the trimethylplatinum (IV) iodide or the solution, comprising trimethylplatinum (IV) iodide and the aprotic polar solvent SA, and b) synthesis of the platinum (IV) compound using the trimethylplatinum (IV) iodide present as a solid or in solution as starting material.
  • the process described herein for the preparation of platinum (IV) compounds can be carried out as a batch process or as a continuous process.
  • the provision of the trimethylplatinum (IV) iodide, in particular the solution comprising trimethylplatinum (IV) iodide and the aprotic-polar solvent SA in step a) an in s / fu production of trimethylplatinum (IV) iodide by a process for the production of trimethylplatinum (IV) iodide according to one of the embodiments described above.
  • aprotic polar solvent SA can also be a solvent mixture which contains more than one ether SE and / or more than one halogenated hydrocarbon SH.
  • An embodiment of the claimed use of trimethylplatinum (IV) iodide or a solution comprising trimethylplatinum (IV) iodide and the aprotic-polar solvent SA, or the method using trimethylplatinum (IV) iodide or the aforementioned solution for Production of platinum (IV) compounds provides that the at least one ether SE and the at least one halogenated hydrocarbon SH are miscible with one another.
  • the aprotic-polar solvent SA can comprise further aprotic-polar solvents which are miscible with the at least one ether SE and the at least one halogenated hydrocarbon SH.
  • aprotic-polar solvent SA is chemically inert.
  • inert solvent has already been defined above.
  • the aprotic-polar solvent SA has a boiling temperature TA, the boiling temperature TA between
  • the boiling temperature TA is advantageously between
  • the solvent SA can be used before and / or during and / or after the preparation of the respective platinum (IV) compound, for example by simply applying a negative pressure to the respective storage or reaction vessel, possibly at a slightly elevated temperature of the respective solution or the respective reaction mixture , be removed quantitatively.
  • the solvent SA functions as a solvent during the process for producing the respective platinum (IV) compound or is at least a miscible component of the solvent used for this purpose.
  • the halohydrocarbon SH is selected from the group consisting of haloalkanes and aromatic halohydrocarbons.
  • the halohydrocarbon SH is advantageously a chlorohydrocarbon or a bromohydrocarbon.
  • the halogenated hydrocarbon SH is selected from the group consisting of dichloromethane, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane, dibromomethane, 1,1-dibromoethane, 1,2-dibromoethane, chlorobenzene, and their isomers, and mixtures thereof.
  • ether SE is selected from the group consisting of tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diethyl ether, methyl-fe / t -butyl ether, di-n-propyl ether, di / sopropyl ether, cyclopentyl methyl ether, and their isomers, and Mixtures thereof.
  • all of the aforementioned solvents are solvents customarily used in the chemical industry. In addition, these solvents have boiling temperatures ⁇ 140 ° C, sometimes ⁇ 110 ° C or ⁇ 100 ° C.
  • a quantitative removal of these solvents before and / or during and / or after the preparation of the respective platinum (IV) compound for example by simply applying a negative pressure to the respective storage or reaction vessel, possibly at a slightly elevated temperature of the respective solution or the respective reaction mixture, possible.
  • platinum (IV) compounds obtainable or obtained in this way are particularly suitable for use as precursors in chemical vapor deposition processes for the production of high-purity platinum layers or layers containing platinum.
  • the abovementioned platinum (IV) compounds - using the trimethylplatinum (IV) iodide obtained or obtainable by the process described above - can easily be prepared on an industrial scale in very high purity and good to very good yields.
  • the object is achieved by platinum (IV) compounds, obtained or obtainable by a method for producing platinum (IV) compounds according to one of the exemplary embodiments described above.
  • trimethylplatinum (IV) iodide as a solid or a solution comprising trimethylplatinum (IV) iodide and an aprotic polar solvent SA comprising an ether SE and a halogenated hydrocarbon SH, each obtained or obtainable according to a Process for the preparation of trimethylplatinum (IV) iodide according to one of the embodiments described above.
  • the platinum (IV) compounds obtained or obtainable in this way are, for example, (cyclopentadienyl) trimethylplatinum (IV) and its derivatives, such as. B. (methylcyclopentadienyl) trimethylplatinum (IV), (ethylcyclopentadienyl) trimethylplatinum (IV), (/ so-propyl-cyclopentadienyl) trimethylplatinum (IV) and ⁇ tert-butyl-cyclopentadienyl) trimethylplatinum (IV).
  • the platinum (IV) compounds obtainable or obtained in this way are particularly suitable for use as precursors in chemical vapor deposition processes for producing high-purity platinum layers or layers containing platinum.
  • the abovementioned platinum (IV) compounds - using the trimethylplatinum (IV) iodide obtained or obtainable by the process described above - can easily be prepared on an industrial scale in very high purity and good to very good yields.
  • the object is achieved through the use ⁇ a solution comprising trimethylplatinum (IV) iodide and an aprotic polar solvent SA comprising an ether SE and a halogenated hydrocarbon SH, or
  • trimethylplatinum (IV) iodide each obtained or obtainable by a process for the production of trimethylplatinum (IV) iodide according to one of the embodiments described above, as a catalyst or precatalyst-containing solution or as a catalyst or as a precatalyst in a chemical reaction.
  • trimethylplatinum (IV) iodide each obtained or obtainable by a process for the production of trimethylplatinum (IV) iodide according to one of the exemplary embodiments described above, comprising the steps: a) providing the trimethylplatinum (IV) iodide or the solution, comprising trimethylplatinum (IV) iodide and the aprotic polar solvent SA, and b) carrying out the chemical reaction using the trimethylplatinum (IV) iodide present as a solid or in solution as a catalyst or as a precatalyst.
  • the process described herein for carrying out a chemical reaction can be carried out as a batch process or a continuous process.
  • the provision of the trimethylplatinum (IV) iodide comprises in particular the solution comprising trimethylplatinum (IV) iodide and the aprotic-polar solvent SA, in step a) an in s / fu production of trimethylplatinum (IV) iodide according to a process for the production of trimethylplatinum (IV) iodide one of the embodiments described above.
  • the expression “in s / fu production” has already been defined above.
  • the aprotic polar solvent SA can also be a solvent mixture which contains more than one ether SE and / or more than one halogenated hydrocarbon SH.
  • An embodiment of the claimed use of trimethylplatinum (IV) iodide or a solution comprising trimethylplatinum (IV) iodide and the aprotic-polar solvent SA, or the method for carrying out a chemical reaction using trimethylplatinum (IV) iodide or the aforementioned solution provides that the at least one ether SE and the at least one halogenated hydrocarbon SH are miscible with one another.
  • the aprotic-polar solvent SA can comprise further aprotic-polar solvents which are miscible with the at least one ether SE and the at least one halogenated hydrocarbon SH.
  • two solvents are referred to as miscible if they are miscible at least during the respective production and storage of the solution used here, that is, they are not present as two phases.
  • the aprotic-polar solvent SA is chemically inert.
  • inert solvent has already been defined above.
  • the aprotic-polar solvent SA has a boiling temperature TA, the boiling temperature TA between
  • the boiling temperature TA is advantageously between
  • the solvent SA can be removed quantitatively before and / or during and / or after the chemical reaction is carried out, for example by simply applying a negative pressure to the respective storage or reaction vessel, possibly at a slightly elevated temperature of the respective solution or the respective reaction mixture.
  • the solvent SA functions as a solvent during the chemical reaction to be carried out with platinum catalysis or is at least a miscible component of the solvent used for this purpose. According to another embodiment of the aforementioned use or the
  • the halocarbon SH is selected from the group consisting of haloalkanes and aromatic halocarbons.
  • the halohydrocarbon SH is advantageously a chlorohydrocarbon or a bromohydrocarbon.
  • the halogenated hydrocarbon SH is selected from the group consisting of dichloromethane, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane, dibromomethane, 1,1-dibromoethane, 1,2-dibromoethane, chlorobenzene, and their isomers, and mixtures thereof.
  • ether SE is selected from the group consisting of tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diethyl ether, methyl-fe / t-butyl ether, di-n-propyl ether, Di / sopropyl ether,
  • Solvents are possible, for example, by simply applying a reduced pressure to the respective storage or reaction vessel, if necessary at a slightly elevated temperature of the respective solution or of the respective reaction mixture.
  • trimethylplatinum (IV) iodide or the process for carrying out a chemical reaction using trimethylplatinum (IV) iodide as a catalyst or precatalyst, after the trimethylplatinum (IV) iodide has been made available (cf. Step a)) a monomerization of the trimethylplatinum (IV) iodide.
  • the term “monomerization” means the provision of monomeric, soluble and catalytically active MesPtl.
  • the monomerization is usually carried out by thermal decomposition of the usually as an oligomer, for. B. obtained as a dimer or tetramer, trimethylplatinum (IV) iodide present.
  • the chemical reaction is an addition reaction at a carbon-carbon double bond
  • the trimethylplatinum (IV) iodide is used as a precatalyst.
  • the addition reaction is a hydrosilylation of a carbon-carbon double bond.
  • trimethylplatinum (IV) iodide can be used, in each case obtained or as a solution comprising trimethylplatinum (IV) iodide and the aprotic polar solvent SA obtainable by a process for the preparation of trimethylplatinum (IV) iodide according to one of the embodiments described above. Due to its very high purity, the trimethylplatinum (IV) iodide which can be obtained or obtained in this way is suitable for use as a precatalyst or catalyst in a large number of platinum-catalyzed reactions.
  • the trimethylplatinum (IV) iodide is essentially free from contamination by magnesium, sodium and potassium salts and elemental iodine, as set out above.
  • magnesium salt contamination substantially free of magnesium salt contamination
  • potassium salt contamination substantially free of sodium salt contamination
  • essentially free of contamination by elementary iodine the definitions given above apply. It is particularly advantageous that trimethylplatinum iodide can be prepared relatively inexpensively, simply and quickly in good to very good yields, including space-time yields, by means of the process described above - even on an industrial scale.
  • trimethylplatinum (IV) iodide claimed here or the method described here for carrying out a chemical reaction using trimethylplatinum (IV) iodide is thus obtained or obtainable by a method for producing trimethylplatinum (IV) iodide according to one of the embodiments described above, at least with regard to the provision (cf. step a)) of the trimethylplatinum (IV) iodide or the solution comprising trimethylplatinum (IV) iodide and the aprotic polar solvent SA, simply, quickly and comparatively inexpensively feasible.
  • the object is achieved by the use of a platinum (IV) compound, obtained or obtainable by a method for producing platinum (IV) compounds according to one of the embodiments described above, as a precursor compound for producing a platinum layer or a layer containing platinum, in particular on at least one surface of a substrate.
  • the aforementioned use is a process for producing i. at least one platinum layer or ii. at least one platinum-containing layer on at least one surface of a substrate using a platinum (IV) compound, obtained or obtainable by a method for producing platinum (IV) compounds according to one of the exemplary embodiments described above, comprising the steps: a) Providing the platinum (IV) compound, and b) deposition i. the at least one platinum layer or ii. the at least one platinum-containing layer on the at least one surface of the substrate using the platinum (IV) compound as a precursor compound.
  • step a) one or more platinum (IV) compounds can be provided.
  • one or more platinum (IV) compounds can be provided independently of one another as a solid or as a solution comprising one or more platinum (IV) compounds.
  • the platinum (IV) compounds used are particularly suitable as precursor compounds for producing high-quality platinum layers or layers containing platinum on a surface of a substrate. This is due in particular to their production by a method according to one of the previously described embodiments, namely using trimethylplatinum (IV) iodide, obtained or obtainable by a method for producing trimethylplatinum (IV) iodide according to one of the embodiments described above . This is because trimethylplatinum (IV) iodide obtained or obtainable in this way is essentially free from contamination by magnesium, sodium and potassium salts and elemental iodine, which are disadvantageous for the coating process and thus for the performance of the coated substrates.
  • the platinum (IV) compound provided in step a) is selected from the group consisting of (methylcyclopentadienyl ) trimethylplatinum (IV), (ethylcyclopentadienyl) trimethylplatinum (IV), (/ so-propyl-cyclopentadienyl) trimethylplatinum (IV) and ⁇ tert-butylcyclopentadienyl) trimethylplatinum (IV).
  • the platinum layer or the platinum-containing layer is deposited in step b) by means of a gas phase deposition process.
  • the platinum layer or the platinum-containing layer is deposited by means of an ALD method or an MOCVD method, in particular a MO VPE method.
  • the substrate can, for example, comprise one or more base metals or be made from one or more base metals. As an alternative or in addition, the substrate can comprise one or more non-metallic materials or consist entirely of one or more non-metallic materials.
  • a substrate for. B. corundum foils or thin metallic foils can be used.
  • the substrate can itself be part of a component.
  • a platinum (IV) compound as a precursor compound for producing a platinum layer or a platinum-containing layer or in one embodiment of the method for producing a platinum layer or a platinum-containing layer on a surface of a substrate, the substrate is a wafer.
  • the wafer can be silicon, silicon carbide, germanium, gallium arsenide, indium phosphide, a glass such as e.g. B. S1O 2 , and / or a plastic, such as. B. silicone, comprise or consist entirely of one or more of these materials.
  • the wafer can have one or more wafer layers, each with a surface. The production of a platinum layer or a layer containing platinum can be provided on the surface of one or more wafer layers.
  • the substrates obtained or obtainable by means of the use claimed here or the method described here, comprising a platinum layer or a platinum-containing layer, are particularly good for the production of an electronic component, in particular an electronic semiconductor component, due to the very high purity of the platinum layer or the platinum-containing one , or an electrode for a fuel cell can be used.
  • the platinum layer or the platinum-containing layer functions as a catalytic layer.
  • a substrate which, on at least one surface, has at least i. a platinum layer or ii. comprises a platinum-containing layer, the platinum layer or the platinum-containing layer being produced using a platinum (IV) compound, obtained or obtainable by a method for producing platinum (IV) compounds according to one of the exemplary embodiments described above.
  • the substrate can, for example, comprise one or more base metals or be made from one or more base metals.
  • the substrate can comprise one or more non-metallic materials or can consist entirely of them consist of one or more non-metallic materials.
  • a substrate for. B. corundum foils or thin metallic foils can be used.
  • the substrate can itself be part of a component.
  • the substrate is a wafer.
  • the wafer can be silicon, silicon carbide, germanium, gallium arsenide, indium phosphide, a glass such as e.g. B. S1O 2 , and / or a plastic, such as. B. silicone, comprise or consist entirely of one or more of these materials.
  • the wafer can have one or more wafer layers, each with a surface.
  • One or more surfaces can have a platinum layer or a platinum-containing layer. Due to the very high purity of the at least one platinum layer or layer containing platinum on at least one surface of the substrate claimed here, it is particularly suitable for the production of an electronic component, in particular an electronic semiconductor component, or an electrode for a fuel cell. In the latter case, the at least one platinum layer or layer containing platinum functions as a catalytic layer.
  • the object is also achieved by a method for producing an electronic component, in particular an electronic semiconductor component, or an electrode for a fuel cell using a platinum (IV) compound, obtained or obtainable by a method for producing platinum (IV) compounds according to one of the exemplary embodiments described above, comprising the steps: a) providing the platinum (IV) compound, b) deposition i. at least one platinum layer or ii. at least one platinum-containing layer on at least one surface of a substrate and c) Completion of the electronic component, in particular the electronic semiconductor component, or the electrode for the fuel cell.
  • step a) one or more platinum (IV) compounds can be provided.
  • one or more platinum (IV) compounds can be provided independently of one another as a solid or as a solution comprising one or more platinum (IV) compounds.
  • the substrate can, for example, comprise one or more base metals or be made from one or more base metals.
  • the substrate can comprise one or more non-metallic materials or consist entirely of one or more non-metallic materials.
  • a substrate for. B. corundum foils or thin metallic foils can be used.
  • the substrate can itself be part of a component.
  • the substrate is a wafer.
  • the wafer can be silicon, silicon carbide, germanium, gallium arsenide, indium phosphide, a glass such as e.g. B. S1O 2 , and / or a plastic, such as. B. silicone, comprise or consist entirely of one or more of these materials.
  • the wafer can have one or more wafer layers, each with a surface. The deposition of one or more platinum layers or one or more platinum-containing layers on one or more surfaces of the wafer can be provided.
  • the platinum (IV) compounds used here are particularly suitable as precursor compounds for the production of electronic semiconductor components and electrodes for fuel cells. This is due in particular to their production by a process according to one of the embodiments described above, namely using trimethylplatinum (IV) iodide, obtained or obtainable by a process for producing trimethylplatinum (IV) iodide according to one of the embodiments described above . Because trimethylplatinum (IV) iodide obtained or obtainable in this way is im Essentially free from contamination by magnesium, sodium and potassium salts and elemental iodine, which are disadvantageous for the coating process and thus for the performance of the coated substrates.
  • platinum (IV) compounds to be made available according to step a) can be prepared particularly simply and comparatively inexpensively by a method for producing such compounds according to one of the embodiments described above, which enables their use on an industrial scale.
  • Trimethylplatinum (IV) iodide obtained or obtainable by a process for the preparation of trimethylplatinum (IV) iodide according to one of the embodiments described above, a defined platinum (IV) compound is provided.
  • Trimethylplatinum (IV) iodide can be prepared by means of the claimed process in a simple, inexpensive and reproducible manner in very high purity and good to very good yields, including space-time yields.
  • the claimed process is characterized in that it can also be carried out on an industrial scale - with a comparable yield, including space-time yield, and purity of the target compound.
  • trimethylplatinum (IV) iodide and the trimethylplatinum (IV) iodide which can be prepared with it can be assessed as satisfactory from an ecological and economic point of view. Due to its very high purity, trimethylplatinum (IV) iodide obtained or obtainable in this way is particularly suitable for use as a starting material for the production of high-purity platinum (IV) precursor compounds, which are intended to act for the deposition of platinum layers or layers containing platinum, and as a precatalyst and catalyst suitable. Substrates obtained or obtainable using the abovementioned platinum (IV) precursor compounds are particularly good for the production of electronic devices because of the high-purity platinum layers or layers containing platinum Components, in particular electronic semiconductor components, and electrodes can be used for fuel cells.
  • the invention relates to a process for the production of trimethylplatinum (IV) iodide and trimethylplatinum (IV) iodide obtainable or obtained by this process and its use as a starting material for the production of high-purity platinum (IV) compounds, as a precatalyst and as a catalyst.
  • the invention also relates to the aforementioned platinum (IV) compounds and their use as precursors for the deposition of platinum layers and platinum-containing layers on a surface of a substrate.
  • the invention relates to a substrate which has a platinum layer or a layer containing platinum on a surface and a method for producing an electronic component, in particular one electronic semiconductor component, or an electrode for a fuel cell using a platinum (IV) compound, obtained or obtainable using trimethylplatinum (IV) iodide, which is obtainable by means of the method described here.
  • a platinum (IV) compound obtained or obtainable using trimethylplatinum (IV) iodide, which is obtainable by means of the method described here.
  • trimethylplatinum (IV) iodide obtained or obtainable by a process for the preparation of trimethylplatinum (IV) iodide according to one of the embodiments described above, a defined platinum (IV) compound is provided.
  • Trimethylplatinum (IV) iodide can be produced in a simple, inexpensive and reproducible manner in a very high purity and good to very good yields, including space-time yields, by means of the claimed process.
  • the process described here - with a comparable yield, including space-time yield, and purity of the target compound - can also be carried out on an industrial scale.
  • the claimed process for the production of trimethylplatinum (IV) iodide and the trimethylplatinum (IV) iodide which can be prepared with it can be assessed as satisfactory from an ecological and economic point of view.
  • trimethylplatinum (IV) iodide obtained or obtainable in this way is particularly suitable for use as a starting material for the production of high-purity platinum (IV) precursor compounds, which are intended to be used for the deposition of platinum layers or layers containing platinum, and as a precatalyst and catalyst suitable.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid sowie nach diesem Verfahren erhältliches Trimethylplatin(IV)-iodid und dessen Verwendung als Edukt für die Herstellung von Platin(IV)-Verbindungen, als Präkatalysator und als Katalysator. Die so erhältlichen Platin(IV)-Verbindungen sowie ihre Verwendung als Präkursoren für die Abscheidung von Platinschichten und Platin enthaltenden Schichten auf einer Oberfläche eines Substrats sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung. Zudem betrifft die Erfindung ein Substrat, welches auf einer Oberfläche eine Platinschicht oder eine Platin enthaltende Schicht aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements, insbesondere eines elektronischen Halbleiterbauelements, oder einer Elektrode für eine Brennstoffzelle unter Verwendung einer Platin(IV)- Verbindung, erhältlich unter Verwendung von Trimethylplatin(IV)-iodid, welches mittels des hier beschriebenen Verfahrens erhältlich ist.

Description

Trimethylplatin(IV)-iodid
Trimethylplatin(IV)-iodid (MesPtl), Verfahren zu dessen Herstellung sowie seine Verwendung sind bekannt.
Verwendung findet Trimethylplatin(IV)-iodid beispielsweise als Edukt für die Herstellung diverser Platin(IV)-Komplexe, z. B. von (Cyclopentadienyl)trimethylplatin(IV) und dessen Derivaten. Letztere werden unter anderem als Platin-Präkursoren in Atomlagenabscheidungsverfahren (engl atomic layer deposition, ALD), metallorganischen Gasphasenabscheidungsverfahren (engl metal organic Chemical vapor deposition, MOCVD) oder Gasphasenepitaxieverfahren (engl metal organic Chemical vapor phase epitaxy, MOVPE) für die Abscheidung von Platinschichten oder Platin enthaltenden Schichten eingesetzt. Im Jahr 1909 berichteten Pope und Peachey ( J . Chem. Soc. 1909, 95, 571) als Erste von der Synthese dieser Platin(IV)-Verbindung, ausgehend von wasserfreiem Platin(IV)-chlorid und einem großen Überschuss des Grignard-Reagenzes Methylmagnesiumiodid (MeMgl). Im Stand der Technik sind im Wesentlichen drei Methoden zur Darstellung von T rimethylplatin(IV)-iodid bekannt: a. Reaktion einer Dimethylplatin(ll)-Verbindung Pt(L)Me2 mit lodmethan (Mel) in Benzol, wobei L = COD = 1 ,5-Cyclooctadien oder L = NBD = Bicyclo[2.2.1]hepta-2,5-dienyl, (H. C. Clark und L. E. Manzer, J. Organomet. Chem. 1972, 38, C41 - C42; T. G. Appleton et al., J. Organomet. Chem. 1986, 303, 139 - 149); b. Umsetzung einer Platin(ll)-Verbindung, beispielsweise wasserfreiem Zeise-Salz K[(C2H4)PtCl3], mit dem Grignard-Reagenz MeMgl in einem Diethylether/Benzol-
Gemisch als Solvens (Hel’man, Gorushkina, Doklady Akad. Nauk, S.S.S.R. 1947, 57, 259 - 261); und c. Umsetzung einer Platin(IV)-Verbindung, wie z. B. PtCL (H. Gilman et al, J. Am. Chem. Soc. 1953, 75, 2063 - 2065), K2PtCl6 (L. D. Boardman und R. A. Newmark, Magnetic Resonance in Chemistry 1992, 30, 481 - 489) oder (NH4)2[PtCI6] (V. M.
Kharchevnikov, Zhurnal Obshchei Khimii 1973, 43, 817 - 821), mit
- dem Grignard-Reagenz MeMgl in einem Diethylether/Benzol-Gemisch oder - dem Grignard-Reagenz MeMgl, hergestellt ausgehend von Magnesium und einem
Überschuss an Mel, in einem Diethylether/Benzol-Gemisch (z. B. D. E. Clegg und J. R. Hall, Inorganic Syntheses 1967, 10, 71 - 74) oder
- Methyllithium (MeLi) in einem Diethylether/Tetrahydrofuran-Gemisch und anschließender Zugabe einer gesättigten Kaliumiodidlösung (z. B. L. D. Boardman und R. A. Newmark, Magnetic Resonance in Chemistry 1992, 30, 481 - 489).
Nachteilig an dem unter a. aufgeführten Syntheseweg zur Herstellung von MesPtl ist, dass es sich insgesamt um eine dreistufige und somit arbeits- und kostenintensive Route handelt. In einer ersten Stufe ist Pt(L)Cl2 herzustellen, welches in einem zweiten Schritt mit MeLi zu Pt(L)Me2 umgesetzt wird. Letzteres reagiert dann mit Mel zu MesPtl. Die Reaktion von Pt(NBD)Me2 mit Mel in Benzol liefert Trimethylplatin(IV)-iodid in hoher Reinheit (weißer Feststoff) und sehr guter Ausbeute (97 %) (T. G. Appleton et ai, J. Organomet. Chem. 1986, 303, 139 - 149).
Im Rahmen der Syntheserouten b. und c. ist im einfachsten Fall nur ein Syntheseschritt erforderlich, ansonsten aber zumindest ein Eintopfverfahren möglich. Allerdings wird das jeweilige Methylierungsreagenz, d. h. das Grignard-Reagenz - und ggf. zusätzlich lodmethan - oder Methyllithium, üblicherweise in relativ großem Überschuss - bezogen auf die eingesetzte Stoffmenge an Pt-Metall - eingesetzt. Es werden beispielsweise molare Verhältnisse Pt-Metall : MeMgl von 1 : 4,2 und 1 : 5, molare Verhältnisse Pt-Metall : MeMgl : Mel von 1 : 4,6 : 3,2 und 1 : 7 : 4,5 und 1 : 11 : 8,4 sowie ein molares Verhältnis Pt-Metall : MeLi von wenigstens 1 : 8, z. B. 1 : 8,2, angegeben. Dies ist aus (atom)ökonomischer und ökologischer Sicht unvorteilhaft, zumal hinsichtlich Produktreinheit, insbesondere bereits optisch an der Produktfarbe erkennbar, und/oder Ausbeute keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt werden. Bei Einsatz eines vergleichsweise geringen Überschusses des Grignard-Reagenzes MeMgl wird von einer relativ intensiven Färbung und/oder einer relativ geringen Ausbeute des Trimethylplatin(IV)-iodids berichtet (vgl.: H. Gilman et al., J. Am. Chem. Soc. 1953, 75, 2063 - 2065: das molare Verhältnis Pt-Metall : MeMgl beträgt 1 : 4,2; G. I. Zharkova et al., Polyhedron 2012, 40, 40 - 45: das molare Verhältnis Pt-Metall :
MeMgl beträgt 1 : 5). Gemäß einer Vorschrift von Hel’man und Gorushkina wird Trimethylplatin(IV)-iodid unter Verwendung von MeMgl und Mel in Form orangefarbener Kristalle mit einer Ausbeute von ca. 70 % erhalten (Doklady Akad. Nauk, S.S.S.R. 1947,
57, 259 - 261 : das molare Verhältnis Pt-Metall : MeMgl : Mel beträgt 1 : 4,6 : 3,2). Im Falle eines noch größeren Überschusses des Grignard-Reagenzes MeMgl unter Zusatz von Mel oder bei Verwendung eines relativ großen Überschusses des Methylierungsreagenzes MeLi wird jeweils eine hellere Farbe des isolierten Trimethylplatin(IV)-iodids angegeben; die Ausbeuten sind mit 70 % bis 89 % moderat bis gut (vgl.: J. C. Baldwin and W. C.
Kaska, Inorg. Chem. 1975, 14, 2020: das molare Verhältnis Pt-Metall : MeMgl : Mel beträgt 1 : 11 : 8,4; D. E. Clegg und J. R. Hall, Inorganic Syntheses 1967, 10, 71 - 74: das molare
Verhältnis Pt-Metall : MeMgl : Mel beträgt 1 : 7 : 4,5; L. D. Boardman und R. A. Newmark, Magnetic Resonance in Chemistry 1992, 30, 481 - 489: das molare Verhältnis Pt-Metall : MeLi beträgt 1 : 8,2). Mittels der im Stand der Technik beschriebenen Darstellungsmethoden wird Trimethylplatin(IV)-iodid in sehr unterschiedlichen Farben erhalten. So wird diese Platin(IV)-Verbindung unter anderem als weißer (T. G. Appleton et al., J. Organomet.
Chem. 1986, 303, 139 - 149), gelber (D. E. Clegg und J. R. Hall, Inorganic Syntheses 1967, 10, 71 - 74) und orangefarbener (G. I. Zharkova et al., Polyhedron 2012, 40, 40 - 45; orangefarbene Kristalle: Hel’man, Gorushkina, Doklady Akad. Nauk, S.S.S.R. 1947, 57,
259 - 261) Feststoff beschrieben. Die unterschiedliche Optik der isolierten Produkte lässt auf ein breites Spektrum an Produktqualitäten bzw. Reinheitsgraden schließen. Laut Hoff und Brubaker {Inorg. Chem. 1968, 7, 1655 - 1656) liegt Trimethylplatin(IV)-iodid im Feststoff als Tetramer [Me3Ptl]4 vor, und zwar unabhängig davon, ob es als weißer oder gelber Feststoff erhalten wurde. Die Autoren nehmen an, dass die gelbe Färbung auf eine geringfügige Verunreinigung durch lod zurückzuführen ist.
Außerdem variieren die mittels der bekannten Syntheserouten erzielten Ausbeuten. Im Stand der Technik sind Angaben von 45 % (H. Gilman et al., J. Am. Chem. Soc. 1953, 75, 2063 - 2065) bis 97 % (T. G. Appleton et al., J. Organomet. Chem. 1986, 303, 139 - 149) zu finden. Gemäß Kharchevnikov ( Zhurnal Obshchei Khimii 1973, 43, 817 - 821) steigt die Gesamtausbeute an Trimethylplatin(IV)-iodid, d. h. des Dimers [Me3Ptl]2 und des Tetramers [Me3Ptl]4 zusammen, von 12 % auf 86 %, wenn das molare Verhältnis (NH4)2PtCl6 : MeMgl von 1 : 2 auf 1 : 15 erhöht wird. Zudem beschreibt Kharchevnikov eine Abnahme der Ausbeute von 87 % auf 8 %, wenn der Stoffmengenanteil von Diethylether des verwendeten Diethylether/Benzol-Gemisches von 0,15 auf 1,0 erhöht wird. Weiterhin berichten Boardman und Newmark ( Magnetic Resonance in Chemistry 1992, 30, 481 - 489), dass bei der Umsetzung von K2[PtCl6] mit MeLi nicht nur der Einsatz eines großen Überschusses des Methylierungsreagenzes erforderlich ist, sondern auch die Einhaltung einer relativ geringen Temperatur. So führten die Verwendung von weniger als acht Moläquivalenten MeLi oder eine Reaktionstemperatur oberhalb von 5 °C bis 10 °C zu signifikanten Ausbeuteverlusten.
Nachteilig an den vorgenannten Syntheserouten ist, dass die erzielten Produktreinheiten und Ausbeuten größtenteils unbefriedigend und z. T. nicht reproduzierbar sind. Dies ist auf die Bildung von Nebenprodukten zurückzuführen, welche sich z. T. nur schwierig oder gar nicht entfernen lassen. Von Nachteil ist zudem, dass zur Aufreinigung des regelmäßig in relativ minderer Qualität erhaltenen, insbesondere durch lodverunreinigungen mehr oder weniger intensiv gefärbten, Trimethylplatin(IV)-iodids eine Umsetzung des jeweiligen Rohprodukts mit Silbersulfat und anschließendes Hinzufügen von Kaliumiodid erforderlich sind (D. E. Clegg und J. R. Hall, Inorganic Syntheses 1967, 10, 71 - 74).
Die Darstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid in zufriedenstellender Reinheit und Ausbeute ist gemäß dem hier beschriebenen Stand der Technik folglich nur mit vergleichsweise großem Arbeits- und Kostenaufwand möglich, insbesondere gemäß der unter a. genannten Route.
Insgesamt sind die literaturbekannten Syntheserouten für die Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid unter ökologischen und (atom-)ökonomischen Gesichtspunkten als unbefriedigend einzustufen. Ein wichtiger Grund ist, dass in vielen Fällen eine vergleichsweise geringe Selektivität und infolgedessen eine geringe Ausbeute, auch Raum-Zeit-Ausbeute, und/oder Reinheit des erhaltenen Trimethylplatin(IV)-iodids erzielt wird. Unter „Raum-Zeit-Ausbeute“ wird hier eine pro Raum und Zeit innerhalb eines Reaktionsbehältnisses bzw. Reaktionsgefäßes gebildete Produktmenge verstanden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese und weitere Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchem einfach, kostengünstig und reproduzierbar Trimethylplatin(IV)-iodid in hoher Reinheit, insbesondere im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Magnesium-, Natrium- und Kaliumsalze und elementares lod, und in guten Ausbeuten, auch Raum-Zeit-Ausbeuten, herstellbar ist. Insbesondere soll die Reinheit des Trimethylplatin(IV)-iodids den Anforderungen genügen, welche an Katalysatoren, Präkatalysatoren sowie an Edukte zur Herstellung von Präkursoren für chemische Gasphasenabscheidungsverfahren gestellt werden. Das Verfahren soll sich weiterhin dadurch auszeichnen, dass es - mit vergleichbarer Ausbeute und Reinheit des Trimethylplatin(IV)-iodids - auch im industriellen Maßstab durchgeführt werden kann und die Entstehung schwierig oder gar nicht abtrennbarer Nebenprodukte verringert oder vermieden wird. Die Erfindung betrifft weiterhin Trimethylplatin(IV)-iodid, erhältlich oder erhalten nach dem beanspruchten Verfahren, sowie dessen Verwendung. Zudem soll ein Verfahren zur Herstellung von Platin(IV)-Verbindungen bereitgestellt werden, mittels dessen diese Verbindungen einfach, kostengünstig und reproduzierbar in hoher Reinheit und guten Ausbeuten, auch Raum- Zeit-Ausbeuten, herstellbar sind. Die Platin(IV)-Verbindungen sollen unter Verwendung des nach dem beanspruchten Verfahren erhältlichen oder erhaltenen Trimethylplatin(IV)-iodids darstellbar sein. Des Weiteren ist ein Substrat Gegenstand der Erfindung, welches auf wenigstens einer Oberfläche wenigstens eine Platinschicht oder eine Schicht, welche Platin enthält, aufweist. Dabei soll die jeweilige Schicht unter Verwendung einer nach dem beanspruchten Verfahren erhältlichen oder erhaltenen Platin(IV)-Verbindung herstellbar sein. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements oder einer Elektrode für eine Brennstoffzelle unter Verwendung einer Platin(IV)-Verbindung, erhalten oder erhältlich nach dem hier beanspruchten Verfahren.
Die Hauptmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid, umfassend eine Umsetzung wenigstens einer Platin-Verbindung, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Platin(ll)-Verbindungen und Platin(IV)-Verbindungen, mit - wenigstens einer Methylgrignard-Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX, wobei X unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus CI, Br und I, und
- lodmethan in einem aprotisch-polaren Lösungsmittel SA, umfassend einen Ether SE und einen Halogenkohlenwasserstoff SH, wobei ein molares Verhältnis Pt-Metall : MeMgX : lodmethan zwischen 1 : 4 : 4 und 1 : 6 : 6 beträgt. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung umfasst der Ausdruck
„Trimethylplatin(IV)-iodid“ sämtliche solvensfreien Summenformeln dieser Platin(IV)- Verbindung, insbesondere MesPtl sowie die der Oligomere [Me3Ptl]2 und [Me3Ptl]4. Bei der „wenigstens einen Platin-Verbindung“ kann es sich auch um eine Mischung handeln, welche wenigstens zwei Platin-Verbindungen umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Platin(ll)-Verbindungen und Platin(IV)-Verbindungen. Die Reihenfolge, in der ein Reaktionsbehältnis mit den Edukten, nämlich der wenigstens einen Platin-Verbindung, der Methylgrignard-Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX und dem lodmethan, beschickt wird, ist frei wählbar. Diese Reihenfolge hat keinen Einfluss auf den Erfolg der Reaktion, insbesondere nicht auf die Reinheit und Ausbeute des mit diesem Verfahren in Lösung oder als Feststoff erhaltenen oder erhältlichen Trimethylplatin(IV)-iodids.
Die Begriffe Reaktionsbehältnis und Reaktionsgefäß werden im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung synonym verwendet und sind nicht auf ein Volumen, eine Materialbeschaffenheit, eine Ausstattung oder eine Form beschränkt. Geeignete Reaktionsgefäße sind z. B. Glaskolben, emaillierte Reaktoren, Rührkesselreaktoren, Druckbehälter, Röhrenreaktoren, Mikroreaktoren und Durchflussreaktoren.
Das hierin beschriebene Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid kann als diskontinuierliches Verfahren oder als kontinuierliches Verfahren durchgeführt werden.
Das aprotisch-polare Lösungsmittel SA kann auch ein Lösungsmittelgemisch sein, welches mehr als einen Ether SE und/oder mehr als einen Halogenkohlenwasserstoff SH enthält. Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass der wenigstens eine Ether SE und der wenigstens eine Halogenkohlenwasserstoff SH miteinander mischbar sind. Das aprotisch-polare Lösungsmittel SA kann weitere aprotisch-polare Lösungsmittel umfassen, welche mit dem wenigstens einen Ether SE und dem wenigstens einen Halogenkohlenwasserstoff SH mischbar sind. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung werden zwei Lösungsmittel als mischbar bezeichnet, wenn sie wenigstens während der jeweiligen Umsetzung mischbar sind, also nicht als zwei Phasen vorliegen.
Mittels des hier beschriebenen Verfahrens wird - verglichen mit Methoden aus dem Stand der Technik - eine Verbesserung der Produktqualität, d. h. der Produktreinheit, bei gleichzeitiger Steigerung der Ausbeute, auch der Raum-Zeit-Ausbeute, erreicht. Überraschenderweise wird eine sehr hohe Produktreinheit erzielt, obwohl - bezogen auf die Stoffmenge an eingesetztem Platinmetall - ein vergleichsweise geringer Überschuss des Methylierungsreagenzes gemäß der allgemeinen Formel MeMgX unter Zusatz von Methyliodid eingesetzt wird. Dies ist insbesondere mit Blick auf vorbekannte Methoden zur Darstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid überraschend. Denn im Stand der Technik ist — wie weiter oben dargelegt - für ein ähnliches molares Verhältnis von Pt-Metall : MeMgl : Mel, nämlich 1 : 4,6 : 3,2, beschrieben, dass Trimethylplatin(IV)-iodid nach einer relativ aufwändigen Umkristallisation aus heißem Benzol in Form orangefarbener Kristalle isoliert wurde, wobei die Ausbeute mit ca. 70 % moderat war. Lediglich bei Verwendung eines deutlich größeren, unter (atom)ökonomischen und ökologischen Aspekten unvorteilhaften Überschusses des Grignard-Reagenzes MeMgl und unter Zusatz von Mel wurde in einigen Fällen heller gefärbtes Trimethylplatin(IV)-iodid in moderaten bis guten Ausbeuten von 70 % bis 89 % isoliert.
Im Unterschied zu den vorbekannten Synthesestrategien ist bei dem hier beschriebenen Verfahren ein vergleichsweise geringer Überschuss des Methylierungsreagenzes ausreichend, um Trimethylplatin(IV)-iodid in nahezu quantitativer Ausbeute und sehr hoher Reinheit zu erhalten und/oder zu isolieren. So wird beispielsweise im Falle einer Umsetzung von K2[PtCl6] mit MeMgl und Mel in einem molaren Verhältnis von Pt : MeMgl : Mel von 1 : 5 : 5 und unter Verwendung eines Diethylether/Dichlormethan- Gemisches im Volumenverhältnis 0,86 : 1 die Zielverbindung als gebrochen weißes, z. T. kristallines Pulver mit einer Ausbeute von etwa 98 % erhalten. Das mittels des hier beanspruchten Verfahrens in Lösung oder als isolierter Feststoff erhaltene oder erhältliche Trimethylplatin(IV)-iodid weist keine oder nahezu keine Verunreinigungen durch während seiner Herstellung angefallene Salze auf. Insbesondere der Gehalt an Magnesiumsalzen und Kalium- und/oder Natriumsalzen ist nachweislich relativ gering. Der im vorgenannten Beispiel mittels ICP-OES bestimmte Magnesiumgehalt des isolierten Produktes Trimethylplatin(IV)-iodid betrug < 300 ppm; der mittels ICP-OES bestimmte Kaliumgehalt betrug < 50 ppm. Verunreinigungen durch elementares lod sind üblicherweise bereits optisch zu erkennen, nämlich mit zunehmendem lodgehalt anhand der charakteristischen Gelb-, Orange-, Rot- oder Braunfärbung. Mittels des hier beanspruchten Verfahrens isoliertes Trimethylplatin(IV)-iodid liegt jedoch als gebrochen-weißes oder weißes, in der Regel zumindest teilkristallines Pulver oder in Form gebrochen-weißer oder weißer Kristalle vor, sodass allenfalls lod-Verunreinigungen im Spurenbereich vorliegen. Mithin wird mittels des hier beschriebenen Verfahrens erhaltenes oder erhältliches Trimethylplatin(IV)-idod als „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch elementares lod“ bezeichnet.
Das beanspruchte Verfahren unterscheidet sich von den im Stand der Technik offenbarten Methoden außerdem durch die Wahl des Lösungsmittels. Anstelle des üblicherweise eingesetzten Diethylether/Benzol-Gemisches ist vorliegend das aprotisch-polare Lösungsmittel SA vorgesehen, welches den Ether SE und den Halogenkohlenwasserstoff SH umfasst. Ein Volumenverhältnis Ether SE : Halogenkohlenwasserstoff SH kann beispielsweise zwischen 0,5 : 1 und 1 : 5 betragen, vorteilhafterweise zwischen 0,75 : 1 und 1 : 4, insbesondere zwischen 0,85 : 1 und 1 : 3.
Besonders vorteilhaft ist die vergleichsweise geringe Löslichkeit der üblicherweise als Nebenprodukte anfallenden Salze, wie z. B. NaCI, KCl, MgC und Mg , in dem aprotisch- polaren Lösungsmittel SA. Mithin ist mittels eines einfach und schnell durchführbaren Arbeitsschrittes, nämlich durch Filtration und/oder durch Zentrifugieren und/oder durch Dekantieren, eine quantitative oder nahezu vollständige Abtrennung der Salzfracht realisierbar. Im Anschluss daran kann das Filtrat, Zentrifugat oder Dekantat vorteilhafterweise ohne besonderen präparativen Aufwand, insbesondere ohne io
Gewährleistung einer Inertgasatmosphäre, gegebenenfalls weiteren, unkompliziert und rasch durchführbaren Aufreinigungs- und/oder Isolierungsschritten unterworfen werden. Insgesamt gestaltet sich die Aufreinigung und/oder Isolierung des Produktes relativ einfach.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit dem hier beanspruchten Verfahren Trimethylplatin(IV)-iodid auf einfache, kostengünstige und reproduzierbare Weise herstellbar ist. Die Zielverbindung wird in sehr hoher Reinheit, insbesondere im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Magnesium-, Natrium- und Kaliumsalze und elementares lod, und in guten bis sehr guten Ausbeuten, auch Raum-Zeit-Ausbeuten, erhalten. Die Entstehung schwierig oder gar nicht abtrennbarer Nebenprodukte, insbesondere von elementarem lod, wird vorteilhafterweise verringert oder ganz vermieden. Anfallende Salzfrachten, z. B. in Form von NaCI, KCl, MgC oder Mg , sind aufgrund der Wahl des Lösungsmittelgemisches vorteilhafterweise vollständig oder nahezu quantitativ abtrennbar. Mithin genügt die Reinheit des so erhaltenen oder erhältlichen Trimethylplatin(IV)-iodids den Anforderungen, die an Katalysatoren, Präkatalysatoren sowie an Edukte zur Herstellung von Präkursoren für chemische Gasphasenabscheidungsverfahren gestellt werden. Zudem kann das hier beschriebene Verfahren auch im industriellen Maßstab durchgeführt werden, wobei Trimethylplatin(IV)- iodid in vergleichbaren Ausbeuten, auch Raum-Zeit-Ausbeuten, und Reinheiten erhältlich ist oder erhalten wird.
Insgesamt ist das hier beanspruchte Verfahren für die Herstellung von Trimethylplatin(IV)- iodid unter ökologischen und (atom-)ökonomischen Gesichtspunkten als befriedigend einzustufen.
Im Zusammenhang mit dieser Erfindung bezieht sich der Ausdruck „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Magnesiumsalze“ auf einen Magnesiumgehalt des isolierten Produktes Trimethylplatin(IV)-iodid von < 500 ppm, idealerweise von < 300 ppm. Der Ausdruck „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Kaliumsalze“ bezieht sich auf einen Kaliumgehalt von < 100 ppm, idealerweise von < 50 ppm; Analoges gilt für den Ausdruck „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Natriumsalze“. Der Ausdruck „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch elementares lod“ wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung für isoliertes Trimethylplatin(IV)-iodid verwendet, welches insbesondere als gebrochen-weißes oder weißes, ggf. zumindest teilkristallines, Pulver oder in Form gebrochen-weißer oder weißer Kristalle vorliegt.
In einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid ist wenigstens eine Platin-Verbindung ein Platin(ll)-Salz oder ein Platin(IV)-Salz, wobei Platin(ll) oder Platin(IV) im Kation oder im Anion enthalten ist. Vorteilhafterweise ist wenigstens eine Platin-Verbindung ein Platin(IV)-Salz, wobei Platin(IV) im Kation oder im Anion enthalten ist.
In einer weiteren Variante des Verfahrens ist wenigstens ein Platinhalogenid oder wenigstens ein Halogenidoplatinat vorgesehen. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist wenigstens eine Platin-Verbindung vorgesehen, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus PtX2, [(C2H4)PtX2]2, M[(C2H4)PtX3], M2[PtX4], PtX4, M2[PtX6], deren Derivaten und Isomeren, und Mischungen davon. Dabei sind X jeweils unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus F, CI, Br und I, vorteilhafterweise CI, Br und I, insbesondere CI und Br. Und M sind unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallen, vorteilhafterweise Lithium, Natrium oder Kalium, insbesondere Natrium oder Kalium, Erdalkalimetallen, vorteilhafterweise Magnesium, Calcium, Strontium oder Barium, insbesondere Magnesium oder Calcium, und Silber. In einer anderen Variante des beanspruchten Verfahrens ist wenigstens ein Platinchlorid oder ein Chloridoplatinat vorgesehen. In einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens eine Platin-Verbindung vorgesehen, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus PtCI2, [(C2H4)PtCI2]2, K[(C2H4)PtCI3], Na2[PtCI4], K2[PtCI4], PtCL, Na2[PtCI6] und K2[PtCI6], deren Derivaten und Isomeren, und Mischungen davon. Gemäß einer noch anderen Variante ist wenigstens eine Platin-Verbindung vorgesehen, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus PtCL, Na2[PtCl6] und K2[PtCl6], deren Derivaten und Isomeren, und Mischungen davon. In einer noch anderen Ausführungsform des Verfahrens ist wenigstens eine Platin-Verbindung vorgesehen, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Na2[PtCl6] und K2[PtCl6], deren Derivaten und Isomeren, und Mischungen davon.
Eine andere Ausführungsvariante des Verfahrens zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)- iodid sieht vor, dass die wenigstens eine Methylgrignard-Verbindung MeMgl umfasst oder ist. Der Einsatz von MeMgl kann je nach Wahl der übrigen Reaktionsbedingungen, wie beispielsweise der Wahl der Platin-Verbindung oder Platin-Verbindungen, der Wahl des Lösungsmittels SA, der Platin-Konzentration, der Reaktionstemperatur und/oder des Reaktionsdrucks, der Ansatzgröße, des vorgesehenen Volumenverhältnisses Ether SE : Halogenkohlenwasserstoff SH, vorteilhaft sein, um den Reaktionsverlauf, insbesondere die Exothermie, noch besser kontrollieren zu können.
In einer noch anderen Variante ist das aprotisch-polare Lösungsmittel SA chemisch inert.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist mit dem Begriff „inertes Lösungsmittel“ ein Lösungsmittel gemeint, welches unter den jeweiligen Verfahrensbedingungen chemisch nicht reaktiv ist. Mithin reagiert das inerte Lösungsmittel unter den jeweiligen Reaktionsbedingungen, einschließlich der Aufreinigungs- und/oder Isolierungsschritte, nicht mit einem potenziellen Reaktionspartner, insbesondere nicht mit einem Edukt und/oder einem Zwischenprodukt und/oder einem Produkt und/oder einem Nebenprodukt, und nicht mit einem anderen Lösungsmittel, Luft oder Wasser.
In einer weiteren Ausführungsform weist das aprotisch-polare Lösungsmittel SA eine Siedetemperatur TA auf, wobei die Siedetemperatur TA zwischen 30 °C und 140 °C beträgt. Vorteilhafterweise beträgt die Siedetemperatur TA zwischen 31 °C und 120 °C, insbesondere zwischen 32 °C und 110 °C oder zwischen 33 °C und 99 °C. Somit kann das Lösungsmittel SA beispielsweise durch einfaches Anlegen eines Unterdrucks an das jeweilige Reaktionsgefäß, ggf. bei geringfügig erhöhter Temperatur des jeweiligen Reaktionsgemisches, quantitativ entfernt werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform des Verfahrens ist der Halogenkohlenwasserstoff SH ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogenalkanen und aromatischen Halogenkohlenwasserstoffen. Vorteilhafterweise ist der Halogenkohlenwasserstoff SH ein Chlorkohlenwasserstoff oder ein Bromkohlenwasserstoff. Insbesondere ist der Halogenkohlenwasserstoff SH ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dichlormethan, 1,1-Dichlorethan, 1 ,2-Dichlorethan, Dibrommethan, 1 ,1-Dibromethan, 1,2-Dibromethan, Chlorbenzol, und deren Isomeren, und Mischungen davon. Eine andere Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid sieht vor, dass der Ether SE ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Tetrahydrofuran, Methyltetrahydrofuran, 1 ,4- Dioxan, Diethylether, Methyl-fe/t-butylether, Di-n-propylether, Di/sopropylether, Cyclopentylmethylether, und deren Isomeren, und Mischungen davon. Vorteilhafterweise handelt es sich bei allen vorgenannten Solventien um üblicherweise in der chemischen Industrie eingesetzte Lösungsmittel. Zudem weisen diese Solventien Siedetemperaturen < 140 °C, zum Teil < 110 °C oder < 100 °C auf. Mithin ist eine quantitative Entfernung dieser Lösungsmittel beispielsweise durch einfaches Anlegen eines Unterdrucks an das jeweilige Reaktionsgefäß, ggf. bei geringfügig erhöhter Temperatur des jeweiligen Reaktionsgemisches, möglich.
In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)- iodid beträgt das molare Verhältnis Pt-Metall : MeMgX : lodmethan zwischen 1 : 4,05 : 4,05 und 1 : 5,9 : 5,9 oder zwischen 1 : 4,1 : 4,1 und 1 : 5,5 : 5,5 oder genau 1 : 5 : 5. In einer weiteren Ausführungsvariante des Verfahrens beträgt ein molares Verhältnis MeMgX : lodmethan zwischen 1 : 1 ,5 und 1,5 : 1 oder zwischen 1 : 1 ,4 und 1,4 : 1 , vorteilhafterweise zwischen 1 : 1,3 und 1 ,3 : 1 oder zwischen 1 : 1,2 und 1 ,2 : 1 , insbesondere zwischen 1 :
1,1 und 1,1 : 1 oder genau 1 : 1.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des Verfahrens umfasst die Umsetzung folgende Schritte:
A. Zurverfügungstellung der wenigstens einen Platin-Verbindung und B. Umsetzung der wenigstens einen Platin-Verbindung aus Schritt A. mit
- lodmethan und
- der wenigstens einen Methylgrignard-Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX.
Eine andere Variante des hier beschriebenen Verfahrens sieht vor, dass die Umsetzung folgende Schritte umfasst: i) Bereitstellen der wenigstens einen Platin-Verbindung, insbesondere als Suspension oder als Feststoff, ii) Hinzufügen des lodmethans und iii) Hinzufügen der wenigstens einen Methylgrignard-Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX.
Dabei erfolgt üblicherweise während und/oder nach Schritt iii) eine Reaktion der wenigstens einen Methylgrignard-Verbindung mit der wenigstens einen Platin-Verbindung.
Eine andere Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass in Schritt i) eine Suspension der wenigstens einen Platin-Verbindung in dem Halogenkohlenwasserstoff SH, Z. B. Dichlormethan, oder einem damit mischbaren Halogenkohlenwasserstoff oder Halogenkohlenwasserstoffgemisch bereitgestellt wird. Alternativ kann die Bereitstellung in dem Ether SE, Z. B. Diethylether, oder einem damit mischbaren Ether oder Ethergemisch vorgesehen sein. Der Halogenkohlenwasserstoff SH kann auch ein Lösungsmittelgemisch darstellen, also mehrere Halogenkohlenwasserstoffe enthalten. Ebenso kann der Ether SE eine Mischung mehrerer Ether sein. Alternativ kann die wenigstens eine Platin-Verbindung in einem Lösungsmittelgemisch zur Verfügung gestellt werden, welches einen oder mehrere Halogenkohlenwasserstoffe und einen oder mehrere Ether umfasst. Insbesondere ist das Lösungsmittelgemisch mit dem aprotisch-polaren Lösungsmittel SA mischbar oder identisch. In einer noch anderen Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass die wenigstens ein Platin-Verbindung als Suspension in einem mit dem aprotisch-polaren Lösungsmittel SA mischbaren aprotisch-polaren Lösungsmittel bereitgestellt wird. lodmethan kann als Lösung in dem Ether SE, Z. B. Di-n-propylether, oder einem damit mischbaren Ether oder Ethergemisch hinzugefügt werden. Alternativ ist das Hinzufügen des lodmethans in dem Halogenkohlenwasserstoff SH, Z. B. Dibrommethan, oder einem damit mischbaren Halogenkohlenwasserstoff oder Halogenkohlenwasserstoffgemisch möglich. Der Halogenkohlenwasserstoff SH kann auch eine Mischung aus mehreren Halogenkohlenwasserstoffe darstellen. Ebenso kann der Ether SE ein Gemisch mehrerer Ether sein. Gemäß einer anderen Variante des Verfahrens wird das lodmethan in dem aprotisch-polaren Lösungsmittel SA oder in einem mit dem aprotisch-polaren Lösungsmittel SA mischbaren aprotisch-polaren Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch hinzugefügt. Alternativ ist das Hinzufügen des lodmethans in Substanz, d. h. als Flüssigkeit, möglich.
Die Methylgrignard-Verbindung wird üblicherweise als Lösung in dem Ether oder Ethergemisch SE oder einem damit mischbaren Ether oder Ethergemisch hinzugefügt. Die Konzentration der verwendeten Grignard-Lösung, d. h. die Stoffmengenkonzentration der Methylgrignard-Verbindung in dem jeweiligen Ether oder Ethergemisch SE oder einem damit mischbaren Ether oder Ethergemisch, wird vorteilhafterweise unter Berücksichtigung der übrigen Reaktionsbedingungen gewählt, wie beispielsweise der Wahl der Platin- Verbindung oder Platin-Verbindungen, der Wahl weiterer eingesetzter aprotisch-polarer Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische, insbesondere des Halogenkohlenwasserstoffs oder des Halogenkohlenwasserstoffgemisches SH, der Reaktionstemperatur und/oder des Reaktionsdrucks, der Platin-Konzentration, der Ansatzgröße, des vorgesehenen Volumenverhältnisses Ether SE : Halogenkohlenwasserstoff SH.
Das jeweilige Reaktionsbehältnis kann auch in einer anderen Reihenfolge mit den Edukten, nämlich der wenigstens einen Platin-Verbindung, der Methylgrignard-Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX und dem lodmethan, beschickt werden. So ist in einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, dass in Schritt ii) das Hinzufügen der wenigstens einen Methylgrignard-Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX als Lösung in dem Ether oder Ethergemisch SE oder einem damit mischbaren Ether oder Ethergemisch erfolgt. In Schritt iii) ist das Hinzufügen des lodmethans als Lösung in dem Ether SE, Z. B. Methyl-fe/t-butylether, oder einem damit mischbaren Ether oder Ethergemisch hinzugefügt werden. Alternativ ist das Hinzufügen des lodmethans in dem Halogenkohlenwasserstoff SH, Z. B. Chlorbenzol, oder einem damit mischbaren Halogenkohlenwasserstoff oder Halogenkohlenwasserstoffgemisch möglich. Der Halogenkohlenwasserstoff SH kann auch ein Lösungsmittelgemisch mehrerer Halogenkohlenwasserstoffe darstellen. Ebenso kann der Ether SE eine Mischung mehrerer Ether sein. Gemäß einer anderen Variante des Verfahrens wird das lodmethan in dem aprotisch-polaren Lösungsmittel SA oder in einem mit dem aprotisch-polaren Lösungsmittel SA mischbaren aprotisch-polaren Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch hinzugefügt. Alternativ ist das Hinzufügen des lodmethans in Substanz, d. h. als Flüssigkeit, möglich.
In einer noch anderen Variante des Verfahrens erfolgt das Hinzufügen des lodmethans und der wenigstens einen Methylgrignard-Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX in einem einzigen Schritt. Dabei kann die Methylgrignard-Verbindung zunächst in dem Ether oder Ethergemisch SE oder einem damit mischbaren Ether oder Ethergemisch unter Verwendung eines entsprechenden Überschusses an lodmethan in situ erzeugt werden. Alternativ kann die Methylgrignard-Verbindung als vorgefertigte und/oder gelagerte, ggf. kommerziell erhältliche, Lösung in dem Ether oder Ethergemisch SE oder einem damit mischbaren Ether oder Ethergemisch eingesetzt werden, wobei dieser Lösung - vor dem Hinzufügen der Lösung der wenigstens einen Methylgrignard-Verbindung - die vorgesehene Menge an lodmethan zugesetzt wird. Alternativ werden die Methylgrignard- Verbindung und das lodmethan getrennt voneinander, jedoch zeitgleich, hinzugefügt.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck „in situ erzeugt“, dass die Edukte, welche zur Synthese einer auf diese Weise herzustellenden Verbindung erforderlich sind, in einer geeigneten Stöchiometrie in einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch zur Reaktion gebracht werden und das dabei entstehende Produkt nicht isoliert wird. Vielmehr wird die Lösung oder die Suspension, welches die in situ erzeugte Verbindung umfasst, in der Regel direkt, d. h. ohne Isolierung und/oder weitere Aufreinigung, weiterverwendet.
Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die wenigstens eine Methylgrignard-Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX in Schritt i) vorgelegt wird und die wenigstens eine Platin-Verbindung, insbesondere in Form einer Suspension oder in Substanz, d. h. als Feststoff, in Schritt ii) hinzugefügt wird. Dabei kann die Methylgrignard-Verbindung zunächst in dem Ether oder Ethergemisch SE oder einem damit mischbaren Ether oder Ethergemisch unter Verwendung eines entsprechenden Überschusses an lodmethan in situ erzeugt werden. Alternativ kann die Methylgrignard- Verbindung als vorgefertigte und/oder gelagerte, ggf. kommerziell erhältliche, Lösung in dem Ether oder Ethergemisch SE oder einem damit mischbaren Ether oder Ethergemisch eingesetzt werden, wobei dieser Lösung - vor dem Hinzufügen der Lösung der wenigstens einen Methylgrignard-Verbindung - die vorgesehene Menge an lodmethan zugesetzt wird.
In einer noch anderen Variante werden die Methylgrignard-Verbindung und das lodmethan getrennt voneinander, jedoch zeitgleich, hinzugefügt. Alternativ oder ergänzend kann das lodmethan, insbesondere portionsweise, vor und/oder während und/oder nach der Zugabe der wenigstens einen Platin-Verbindung hinzugefügt werden.
Gemäß einer anderen Variante des Verfahrens erfolgt das Bereitstellen oder das Hinzufügen der wenigstens einen Platin-Verbindung unter Verwendung einer Dosiervorrichtung, insbesondere als Feststoff über einen Trichter oder als Suspension durch Zutropfen oder Zuspritzen. Alternativ oder ergänzend kann in einer Zuleitung des Reaktionsbehältnisses ein Absperrventil und/oder ein Absperrhahn vorgesehen sein.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Hinzufügen oder das Vorlegen der wenigstens einen Methylgrignard-Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX und/oder des lodmethans unter Verwendung einer Dosiervorrichtung erfolgt. Das Hinzufügen kann beispielsweise durch Zutropfen oder Zuspritzen erfolgen. Alternativ oder ergänzend kann in einer Zuleitung des Reaktionsbehältnisses ein Absperrventil und/oder ein Absperrhahn vorgesehen sein.
Des Weiteren ist eine Verfahrensvariante vorgesehen, bei der die Umsetzung der wenigstens einen Platin-Verbindung mit dem lodmethan und der Methylgrignard- Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX in dem aprotisch-polaren Lösungsmittel SA bei einer Temperatur Tu durchgeführt wird. Dabei beträgt die Temperatur Tu zwischen -10 °C und 140 °C, vorteilhafterweise zwischen -5 °C bis 120 °C, insbesondere zwischen 0 °C und 110 °C oder zwischen 0,5 °C und 100 °C. Besonders günstig ist es, wenn die Umsetzung bei einer Temperatur Tu zwischen 1 °C und 99 °C durchgeführt wird. In einer besonders energiesparenden Variante des Verfahrens beträgt die Temperatur Tu zwischen 10 °C und 50 °C, insbesondere zwischen 15 °C und 45 °C, z. B. 20 °C, 25 °C, 30 °C, 35 °C oder 40 °C.
Eine noch andere Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass eine Temperatur Tc während des Hinzufügens und/oder nach dem Hinzufügen des lodmethans und/oder der wenigstens einen Methylgrignard-Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX zu der wenigstens einen Platin-Verbindung zwischen -10 °C und 120 °C beträgt, vorteilhafterweise zwischen -5 °C und 110 °C, insbesondere zwischen 0 °C und 100 °C. Besonders günstig ist es, wenn die Temperatur Tc während des Hinzufügens und/oder nach dem Hinzufügen des lodmethans und/oder der wenigstens einen Methylgrignard- Verbindung zwischen 0,5 °C und 99 °C, vorteilhafterweise zwischen 1 °C und 90 °C, insbesondere zwischen 2 °C und 80 °C beträgt. In einer besonders energiesparenden Variante des Verfahrens beträgt die Temperatur Tc während des Hinzufügens und/oder nach dem Hinzufügen des lodmethans und/oder der wenigstens einen Methylgrignard- Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX zwischen 10 °C und 50 °C, insbesondere zwischen 15 °C und 45 °C, z. B. 20 °C, 25 °C, 30 °C, 35 °C oder 40 °C. Die vorgenannten Temperaturbereiche sind gemäß einer weiteren Variante des Verfahrens ebenfalls vorgesehen, wenn - wie weiter oben beschrieben - die Beschickung des jeweiligen Reaktionsgefäßes, also das Hinzufügen, mit den Edukten, d. h. der wenigstens einen Platin-Verbindung, dem lodmethan und der wenigstens einen Methylgrignard- Verbindung, in einer anderen Reihenfolge durchgeführt wird. Insbesondere auch dann, wenn die wenigstens eine Methylgrignard-Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX in Schritt i) vorgelegt wird und die wenigstens eine Platin-Verbindung, insbesondere in Form einer Suspension oder in Substanz, d. h. als Feststoff, in Schritt ii) hinzugefügt wird.
In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens werden die Temperatur Tu und die Temperatur Tc unter Verwendung eines Wärmeträgers W geregelt und/oder gesteuert. Dazu kann beispielsweise ein Kryostat verwendet werden, welcher den Wärmeträger W beinhaltet, der idealerweise sowohl als Kühlmittel als auch als Wärmemittel fungieren kann. Durch den Einsatz des Wärmeträgers W können Abweichungen der Temperatur Tu von einem festgelegten Sollwert Tsi und Abweichungen der Temperatur Tc von einem festgelegten Sollwert Ts2 weitestgehend abgefangen bzw. kompensiert werden. Die Realisierung einer konstanten Temperatur Tu und Tc ist aufgrund der üblichen Geräteabweichungen kaum möglich. Durch die Verwendung des Wärmeträgers W kann die Umsetzung der wenigstens einen Platin-Verbindung mit dem lodmethan und der Methylgrignard-Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX in dem aprotisch- polaren Lösungsmittel SA aber zumindest in einem vorgewählten Temperaturbereich oder in mehreren vorgewählten Temperaturbereichen durchgeführt werden. So kann es beispielsweise - in Abhängigkeit von den übrigen Reaktionsparametern, wie beispielsweise der Wahl der Platin-Verbindung oder Platin-Verbindungen, der Konzentration der Grignard-Lösung, der Wahl des Lösungsmittels SA, der Platin- Konzentration, des Reaktionsdrucks, der Ansatzgröße, des vorgesehenen Volumenverhältnisses Ether SE : Halogenkohlenwasserstoff SH, - zur noch besseren Kontrolle des Reaktionsverlaufs bzw. der Exothermie vorteilhaft sein, ein Temperaturprogramm zu erstellen. Dabei kann zum Beispiel während einer ersten Phase der Umsetzung der wenigstens einen Platin-Verbindung mit dem lodmethan und der Methylgrignard-Verbindung eine niedrigere Temperatur bzw. ein niedrigerer Temperaturbereich gewählt werden als in einer zweiten Phase der Umsetzung der wenigstens einen Platin-Verbindung mit dem lodmethan und der Methylgrignard- Verbindung. Es können auch mehr als zwei Phasen der Umsetzung und/oder des Hinzufügens und damit mehr als zwei vorgewählte Temperaturen bzw.
Temperaturbereiche vorgesehen sein. Je nach Wahl der übrigen Reaktionsbedingungen, wie z. B. der Wahl der Platin-Verbindung oder Platin-Verbindungen, der Konzentration der Grignard-Lösung, der Wahl des Lösungsmittels SA, der Platin-Konzentration, des Reaktionsdrucks, der Ansatzgröße, des vorgesehenen Volumenverhältnisses Ether SE : Halogenkohlenwasserstoff SH, kann es während des Hinzufügens und/oder nach dem Hinzufügen eines der Edukte günstig sein, eine Erhöhung der Temperatur Tc unter Verwendung des Wärmeträgers W durchzuführen. Dadurch kann gegebenenfalls sichergestellt werden, dass die Umsetzung quantitativ erfolgt. Eine Dauer der Erhöhung der Temperatur Tc unter Verwendung des Wärmeträgers W kann beispielsweise zwischen 10 min und 24 h betragen.
Eine andere Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid sieht vor, dass die Umsetzung unter Inertgasatmosphäre erfolgt.
In einer noch anderen Ausführungsform des Verfahrens wird nach der Umsetzung ein Schritt durchgeführt wird, welcher ein Quenchen von nicht umgesetzter Methylgrignard- Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX umfasst.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist mit dem Ausdruck „Quenchen“
(engl to quench, abfangen) die Desaktivierung einer oder mehrerer nicht umgesetzter Methylgrignard-Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel MeMgX gemeint. Für diesen Zweck vorgesehene Reagenzien werden nachfolgend als „Quencher“ bezeichnet. Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass ein Quencher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Halogenalkanen, Ketonen, Alkoholen, Wasser, Mineralsäuren und organischen Säuren, insbesondere Carbonsäuren. Vorteilhafterweise ist der Quencher ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aceton, 1-Brom-2-chlorethan, 1-Brom-2- fluorethan und lodmethan. Insbesondere umfasst oder ist der Quencher Aceton und/oder lodmethan. Wird beispielsweise bezogen auf die Methylgrignard-Verbindung MeMgX ein Überschuss an lodmethan eingesetzt, kann gegebenenfalls auf den Einsatz eines weiteren, insbesondere vorstehend genannten, Quenchers teilweise oder vollständig verzichtet werden.
Erfolgt die Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß des hier beschriebenen Verfahrens, liegen nach der Umsetzung der wenigstens einen Platin-Verbindung mit dem lodmethan und der wenigstens einen Methylgrignard-Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX ausschließlich die gewünschte Zielverbindung Trimethylplatin(IV)-iodid, das Lösungsmittel SA und definierte, einfach abtrennbare Nebenprodukte, wie zum Beispiel wie z. B. NaCI, KCl, MgC und Mg , vor. Die Suspension, welche die in Lösung befindliche Zielverbindung Trimethylplatin(IV)-iodid umfasst, kann unmittelbar mit einem oder mehreren weiteren Reaktanden umgesetzt werden, z. B. mit Cyclopentadienylnatrium.
Alternativ wird nach der Umsetzung ein Schritt durchgeführt wird, welcher eine Isolierung von Trimethylplatin(IV)-iodid umfasst:
- als Lösung, welche Trimethylplatin(IV)-iodid und das aprotisch-polare Lösungsmittel SA umfasst, oder
- als Feststoff.
In einer weiteren Variante des Verfahrens umfasst die Isolierung einen Filtrationsschritt. Dabei können auch mehrere Filtrationsschritte vorgesehen sein, gegebenenfalls auch eine oder mehrere Filtrationen über einem Reinigungsmedium, wie z. B. Aktivkohle oder Silica, z. B. Celite®.
Bei der Isolierung als Lösung oder als Feststoff kann von der einfachen Abtrennbarkeit der als Nebenprodukte angefallenen Salze, insbesondere der Magnesiumsalze und Natrium- und/oder Kaliumsalze, beispielsweise durch Filtration, gegebenenfalls mit Filtrierhilfsmittel, z. B. Celite®, und/oder Zentrifugieren und/oder Dekantieren, Gebrauch gemacht werden. Diese lässt sich auch mit der vorteilhaften Wahl des aprotisch-polaren Lösungsmittels SA begründen. Wird zum Beispiel ein Diethylether/Dichlormethan im Verhältnis von ca. 1 : 1 (v/v) als Solvens eingesetzt, fallen insbesondere Magnesium-, Kalium- und Natriumsalze vollständig oder nahezu quantitativ aus, während die Zielverbindung Trimethylplatin(IV)- iodid in Lösung bleibt. Eine Verunreinigung des Trimethylplatin(IV)-iodids durch die anfallende Salzfracht wird somit vorteilhaft deutlich verringert bzw. verhindert. Das Filtrat, Zentrifugat oder Dekantat, umfassend die in Lösung befindliche Platin(IV)-Verbindung, kann gelagert und/oder in situ, d. h. ohne vorherige Isolierung und/oder Aufreinigung, mit einem oder mehreren weiteren Reaktanden umgesetzt werden.
Alternativ kann das Trimethylplatin(IV)-iodid beispielsweise mittels einer einfachen Filtration, gegebenenfalls mit Filtrierhilfsmittel, z. B. Celite®, und/oder durch Zentrifugieren und/oder Dekantieren, gefolgt vom Entfernen aller flüchtigen Bestandteile, wie beispielsweise Lösungsmittel und nicht umgesetztes lodmethan, als Feststoff isoliert werden. Von besonderem Vorteil ist, dass sich insbesondere Magnesiumsalze, wie z. B. Mgl2 und MgC , und Natrium- und Kaliumsalze, einschließlich gegebenenfalls geringer Mengen nicht umgesetzter, suspendierter Platin(ll)- und/oder Platin(IV)-Salze, einfach und annähernd quantitativ, vorzugsweise quantitativ, durch einen Filtrationsschritt und/oder durch Zentrifugieren und/oder Dekantieren entfernen lassen.
Die Isolierung des Trimethylplatin(IV)-iodids als Lösung oder als Feststoff kann weitere Verfahrensschritte umfassen, wie z. B. die Reduzierung des Volumens der Mutterlauge, d. h. Einengen, z. B. mittels „bulb-to-bulb“, die Zugabe eines Lösungsmittels und/oder einen Lösungsmittelaustausch, um eine Fällung des Produktes aus der Mutterlauge zu erzielen und/oder Verunreinigungen und/oder Edukte zu entfernen, Waschen, z. B. mit vedünnter Salzsäure, Wasser und/oder Aceton, und Trocknen des Produktes. Die vorgenannten Schritte können jeweils in unterschiedlichen Reihenfolgen und Häufigkeiten vorgesehen sein. Vorteilhafterweise kann das Filtrat, Zentrifugat oder Dekantat ohne besonderen präparativen Aufwand, insbesondere ohne Gewährleistung einer Inertgasatmosphäre, den gegebenenfalls vorgesehenen, unkompliziert und rasch durchführbaren Aufreinigungs und/oder Isolierungsschritten unterworfen werden. Insgesamt gestaltet sich die Aufreinigung und/oder Isolierung der Zielverbindung Trimethylplatin(IV)-iodid relativ einfach und kostengünstig.
Im Allgemeinen kann das Endprodukt noch Reste von Lösungsmitteln oder als Nebenprodukte angefallenen Salzen enthalten. Als Feststoff isoliertes Trimethylplatin(IV)- iodid weist mindestens eine Reinheit von 97 %, vorteilhaft von mehr als 97 %, insbesondere von mehr als 98 % oder 99 % auf. Die reproduzierbare Ausbeute beträgt insbesondere in Abhängigkeit von der Wahl der Platin-Verbindung oder Platin- Verbindungen, der Methylgrignard-Verbindung sowie des Lösungsmittelgemisches - auch im Falle einer Hochskalierung in Richtung industriellem Maßstab - üblicherweise > 90%.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und ein aprotisch-polares Lösungsmittel SA, umfassend einen Ether SE und einen Halogenkohlenwasserstoff SH, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß einem der weiter oben beschriebenen Ausführungsbeispiele.
Das aprotisch-polare Lösungsmittel SA kann auch ein Lösungsmittelgemisch sein, welches mehr als einen Ether SE und/oder mehr als einen Halogenkohlenwasserstoff SH enthält. Eine Ausführungsform der hier beanspruchten Lösung sieht vor, dass der wenigstens eine Ether SE und der wenigstens eine Halogenkohlenwasserstoff SH miteinander mischbar sind. Das aprotisch-polare Lösungsmittel SA kann weitere aprotisch-polare Lösungsmittel umfassen, welche mit dem wenigstens einen Ether SE und dem wenigstens einen Halogenkohlenwasserstoff SH mischbar sind. Im Zusammenhang mit der hier beanspruchten Lösung werden zwei Lösungsmittel als mischbar bezeichnet, wenn sie wenigstens während der jeweiligen Herstellung und Lagerung der hier beanspruchten Lösung mischbar sind, also nicht als zwei Phasen vorliegen.
In einer Variante der hier beanspruchten Lösung ist das aprotisch-polare Lösungsmittel SA chemisch inert. Der Begriff „inertes Lösungsmittel“ ist bereits weiter oben definiert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der beanspruchten Lösung weist das aprotisch- polare Lösungsmittel SA eine Siedetemperatur TA auf, wobei die Siedetemperatur TA zwischen 30 °C und 140 °C beträgt. Vorteilhafterweise beträgt die Siedetemperatur TA zwischen 31 °C und 120 °C, insbesondere zwischen 32 °C und 110 °C oder zwischen 33 °C und 99 °C. Somit kann das Lösungsmittel SA beispielsweise durch einfaches Anlegen eines Unterdrucks an das jeweilige Vorrats- oder Reaktionsgefäß, ggf. bei geringfügig erhöhter Temperatur der jeweiligen Lösung oder des jeweiligen Reaktionsgemisches, quantitativ entfernt werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und das aprotisch-polare Lösungsmittel SA, ist der Halogenkohlenwasserstoff SH ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogenalkanen und aromatischen Halogenkohlenwasserstoffen. Vorteilhafterweise ist der Halogenkohlenwasserstoff SH ein Chlorkohlenwasserstoff oder ein Bromkohlenwasserstoff. Insbesondere ist der Halogenkohlenwasserstoff SH ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dichlormethan, 1,1-Dichlorethan, 1 ,2-Dichlorethan, Dibrommethan, 1 ,1-Dibromethan, 1,2-Dibromethan, Chlorbenzol, und deren Isomeren, und Mischungen davon. Eine andere Ausführungsform der beanspruchten Lösung sieht vor, dass der Ether SE ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Tetrahydrofuran, Methyltetrahydrofuran, 1 ,4-Dioxan, Diethylether, Methyl- fe/t-butylether, Di-n-propylether, Di/sopropylether, Cyclopentylmethylether, und deren Isomeren, und Mischungen davon. Vorteilhafterweise handelt es sich bei allen vorgenannten Solventien um üblicherweise in der chemischen Industrie eingesetzte Lösungsmittel. Zudem weisen diese Solventien Siedetemperaturen < 140 °C, zum Teil < 110 °C oder < 100 °C auf. Mithin ist eine quantitative Entfernung dieser Lösungsmittel beispielsweise durch einfaches Anlegen eines Unterdrucks an das jeweilige Vorrats- oder Reaktionsgefäß, ggf. bei geringfügig erhöhter Temperatur der jeweiligen Lösung oder des jeweiligen Reaktionsgemisches, möglich.
Die beanspruchten Lösungen, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und das aprotisch- polare Lösungsmittel SA, zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie mittels des weiter oben beschriebenen Verfahrens auf einfache, kostengünstige und reproduzierbare Weise herstellbar sind. Die Lösungen weisen eine sehr hohe Reinheit auf, wobei sie insbesondere im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Magnesium-, Natrium- und Kaliumsalze und elementares lod sind. Für die Ausdrücke „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Magnesiumsalze“, „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Kaliumsalze“, „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Natriumsalze“ und „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch elementares lod“ gelten die weiter oben angegebenen Definitionen. Die Ausbeuten der in Lösung befindlichen Verbindung Trimethylplatin(IV)-iodid sind gut bis sehr gut. Die Entstehung schwierig oder gar nicht abtrennbarer Nebenprodukte, insbesondere von elementarem lod, wird vorteilhafterweise verringert oder ganz vermieden. Anfallende Salzfrachten, z. B. in Form von NaCI, KCl, MgCl2 oder Mg , sind aufgrund der Wahl des Lösungsmittelgemisches vorteilhafterweise quantitativ oder nahezu quantitativ abtrennbar. Mithin genügt die Reinheit der so erhaltenen oder erhältlichen und Lösungen, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und das aprotisch-polare Lösungsmittel SA, den Anforderungen, die in den Bereichen Katalysatoren, Präkatalysatoren und Herstellung von Präkursoren für chemische Gasphasenabscheidungsverfahren gestellt werden. Zudem kann das weiter oben beschriebene Verfahren auch im industriellen Maßstab durchgeführt werden, wobei vergleichbare Ausbeuten, auch Raum-Zeit-Ausbeuten, und Reinheiten erreicht werden.
Des Weiteren wird die Aufgabe gelöst durch Trimethylplatin(IV)-iodid, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß einem der vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiele. In einer Ausführungsform des Trimethylplatin(IV)-iodids, beträgt der Magnesiumgehalt < 500 ppm, vorteilhafterweise < 300 pm. Eine weitere Ausführungsform des Trimethylplatin(IV)-iodids sieht vor, dass der Kaliumgehalt < 100 ppm beträgt, vorteilhafterweise < 50 ppm. Eine weitere Variante des Trimethylplatin(IV)-iodids sieht vor, dass der Natriumgehalt < 100 ppm beträgt, vorteilhafterweise < 50 ppm. Darüber hinaus liegt das hier beanspruchte Trimethylplatin(IV)-iodid, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der weiter oben beschriebenen Ausführungsbeispiele, insbesondere als gebrochen-weißes oder weißes, ggf. zumindest teilkristallines, Pulver oder in Form gebrochen-weißer oder weißer Kristalle vor.
Das beanspruchte Trimethylplatin(IV)-iodid zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es auf einfache, kostengünstige und reproduzierbare Weise herstellbar ist. Die Platin(IV)- Verbindung wird mittels des weiter oben beschriebenen Verfahrens in sehr hoher Reinheit, insbesondere im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Magnesium-, Kalium- oder Natriumsalze und elementares lod, und in guten bis sehr guten Ausbeuten, auch Raum- Zeit-Ausbeuten, erhalten. Die Entstehung schwierig oder gar nicht abtrennbarer Nebenprodukte, insbesondere von elementarem lod, wird vorteilhafterweise verringert oder ganz vermieden. Anfallende Salzfrachten, z. B. in Form von NaCI, KCl, MgC oder Mg , sind aufgrund der Wahl des Lösungsmittelgemisches vorteilhafterweise quantitativ oder nahezu quantitativ abtrennbar. Mithin genügt die Reinheit des in Form eines Feststoffs erhaltenen oder erhältlichen Trimethylplatin(IV)-iodids den Anforderungen, die an Katalysatoren, Präkatalysatoren sowie an Edukte zur Herstellung von Präkursoren für chemische Gasphasenabscheidungsverfahren gestellt werden. Zudem kann das vorhergehend beschriebene Verfahren auch im industriellen Maßstab durchgeführt werden, wobei vergleichbare Ausbeuten, auch Raum-Zeit-Ausbeuten, und Reinheiten der Zielverbindung erreicht werden.
Für die Ausdrücke „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Magnesiumsalze“,
„im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Kaliumsalze“, „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Natriumsalze“ und „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch elementares lod“ gelten die weiter oben angegebenen Definitionen.
Zudem wird die Aufgabe gelöst durch die Verwendung
■ einer Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und ein aprotisch-polares Lösungsmittel SA, umfassend einen Ether SE und einen Halogenkohlenwasserstoff SH, oder
■ von Trimethylplatin(IV)-iodid, jeweils erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß einem der vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiele, als Edukt zur Herstellung von Platin(IV)-Verbindungen.
Bei der vorgenannten Verwendung handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung von Platin(IV)-Verbindungen unter Verwendung
■ einer Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und ein aprotisch-polares Lösungsmittel SA, umfassend einen Ether SE und einen Halogenkohlenwasserstoff SH, oder
■ von Trimethylplatin(IV)-iodid, jeweils erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß einem der vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiele, umfassend die Schritte: a) Zurverfügungstellung des Trimethylplatin(IV)-iodids oder der Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und das aprotisch-polare Lösungsmittel SA, und b) Synthese der Platin(IV)-Verbindung unter Verwendung des als Feststoff oder in Lösung vorliegenden Trimethylplatin(IV)-iodids als Edukt.
Das hierin beschriebene Verfahren zur Herstellung von Platin(IV)-Verbindungen kann als diskontinuierliches Verfahren oder als kontinuierliches Verfahren durchgeführt werden. Gemäß einer Ausführungsform des hier beanspruchten Verfahrens zur Herstellung von Platin(IV)-Verbindungen umfasst die Zurverfügungstellung des Trimethylplatin(IV)-iodids, insbesondere der Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und das aprotisch-polare Lösungsmittel SA, in Schritt a) ein in s/fu-Herstellung des Trimethylplatin(IV)-iodids nach einem Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen. Mit dem Ausdruck „in s/fu-Herstellung“ ist gemeint, dass die Edukte, welche zur Synthese einer auf diese Weise herzustellenden Verbindung erforderlich sind, in einer geeigneten Stöchiometrie in einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch zur Reaktion gebracht werden und das dabei entstehende Produkt nicht isoliert wird. Vielmehr wird die Lösung oder die Suspension, welches die in situ erzeugte Verbindung umfasst, in der Regel direkt, d. h. ohne Isolierung und/oder weitere Aufreinigung, weiterverwendet. Das aprotisch-polare Lösungsmittel SA kann auch ein Lösungsmittelgemisch sein, welches mehr als einen Ether SE und/oder mehr als einen Halogenkohlenwasserstoff SH enthält. Eine Ausführungsform der hier beanspruchten Verwendung von Trimethylplatin(IV)-iodid oder einer Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und das aprotisch-polare Lösungsmittel SA, bzw. des Verfahrens unter Verwendung von Trimethylplatin(IV)-iodid oder der vorgenannten Lösung zur Herstellung von Platin(IV)-Verbindungen sieht vor, dass der wenigstens eine Ether SE und der wenigstens eine Halogenkohlenwasserstoff SH miteinander mischbar sind. Das aprotisch-polare Lösungsmittel SA kann weitere aprotisch- polare Lösungsmittel umfassen, welche mit dem wenigstens einen Ether SE und dem wenigstens einen Halogenkohlenwasserstoff SH mischbar sind. Im Zusammenhang mit der hier beschriebenen Verwendung bzw. dem hier beanspruchten Verfahren werden zwei Lösungsmittel als mischbar bezeichnet, wenn sie wenigstens während der jeweiligen Herstellung und Lagerung der hier verwendeten Lösung mischbar sind, also nicht als zwei Phasen vorliegen. Gemäß einer Ausführungsform der hier beanspruchten Verwendung bzw. des hier beanspruchten Verfahrens ist das aprotisch-polare Lösungsmittel SA chemisch inert. Der Begriff „inertes Lösungsmittel“ ist bereits weiter oben definiert.
In einer weiteren Ausführungsform der weiter oben genannten Verwendung bzw. des Verfahrens zur Herstellung von Platin(IV)-Verbindungen weist das aprotisch-polare Lösungsmittel SA eine Siedetemperatur TA auf, wobei die Siedetemperatur TA zwischen
30 °C und 140 °C beträgt. Vorteilhafterweise beträgt die Siedetemperatur TA zwischen
31 °C und 120 °C, insbesondere zwischen 32 °C und 110 °C oder zwischen 33 °C und
99 °C. Somit kann das Lösungsmittel SA vor und/oder während und/oder nach Herstellung der jeweiligen Platin(IV)-Verbindung beispielsweise durch einfaches Anlegen eines Unterdrucks an das jeweilige Vorrats- oder Reaktionsgefäß, ggf. bei geringfügig erhöhter Temperatur der jeweiligen Lösung oder des jeweiligen Reaktionsgemisches, quantitativ entfernt werden. Im einfachsten und aus ökonomischer und ökologischer Sicht optimalen Fall fungiert das Lösungsmittel SA während des Verfahrens zur Herstellung der jeweiligen Platin(IV)-Verbindung als Solvens oder ist zumindest mischbarer Bestandteil des dafür eingesetzten Lösungsmittels.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorgenannten Verwendung bzw. des Verfahrens zur Herstellung von Platin(IV)-Verbindungen ist der Halogenkohlenwasserstoff SH ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogenalkanen und aromatischen Halogenkohlenwasserstoffen. Vorteilhafterweise ist der Halogenkohlenwasserstoff SH ein Chlorkohlenwasserstoff oder ein Bromkohlenwasserstoff. Insbesondere ist der Halogenkohlenwasserstoff SH ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dichlormethan, 1,1-Dichlorethan, 1 ,2-Dichlorethan, Dibrommethan, 1 ,1-Dibromethan, 1,2-Dibromethan, Chlorbenzol, und deren Isomeren, und Mischungen davon. Eine andere Ausführungsform der vorgenannten Verwendung bzw. des Verfahrens zur Herstellung von Platin(IV)- Verbindungen sieht vor, dass der Ether SE ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Tetrahydrofuran, Methyltetrahydrofuran, 1 ,4-Dioxan, Diethylether, Methyl-fe/t-butylether, Di-n-propylether, Di/sopropylether, Cyclopentylmethylether, und deren Isomeren, und Mischungen davon. Vorteilhafterweise handelt es sich bei allen vorgenannten Solventien um üblicherweise in der chemischen Industrie eingesetzte Lösungsmittel. Zudem weisen diese Solventien Siedetemperaturen < 140 °C, zum Teil < 110 °C oder < 100 °C auf. Mithin ist eine quantitative Entfernung dieser Lösungsmittel vor und/oder während und/oder nach Herstellung der jeweiligen Platin(IV)-Verbindung beispielsweise durch einfaches Anlegen eines Unterdrucks an das jeweilige Vorrats- oder Reaktionsgefäß, ggf. bei geringfügig erhöhter Temperatur der jeweiligen Lösung oder des jeweiligen Reaktionsgemisches, möglich. Mittels der hier beanspruchten Verwendung von Trimethylplatin(IV)-iodid bzw. des hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung von Platin(IV)-Verbindungen unter Verwendung von Trimethylplatin(IV)-iodid als Feststoff oder gelöst in dem aprotisch-polaren Lösungsmittel SA, jeweils erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen, ist eine Vielzahl von Platin(IV)-Verbindungen vergleichsweise kostengünstig, einfach und rasch in sehr hoher Reinheit und guten bis sehr guten Ausbeuten darstellbar. Beispiele für solche Platin(IV)-Verbindungen sind insbesondere (Cyclopentadienyl)trimethylplatin(IV) und dessen Derivate, wie z. B. (Methylcyclopentadienyl)trimethylplatin(IV), (Ethylcyclopentadienyl)trimethylplatin(IV), (/so- Propyl-cyclopentadienyl)trimethylplatin(IV) und (fert-Butyl- cyclopentadienyl)trimethylplatin(IV). Aufgrund ihrer sehr hohen Reinheit eignen sich die so erhältlichen oder erhaltenen Platin(IV)-Verbindungen insbesondere für den Einsatz als Präkursoren in chemischen Gasphasenabscheidungsprozessen zur Herstellung hochreiner Platinschichten oder Platin enthaltender Schichten. Vorteilhafterweise sind die vorgenannten Platin(IV)-Verbindungen - unter Verwendung des nach dem weiter oben beschriebenen Verfahren erhaltenen oder erhältlichen Trimethylplatin(IV)-iodids - ohne Weiteres auch im industriellen Maßstab in sehr hoher Reinheit und guten bis sehr guten Ausbeuten darstellbar. Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch Platin(IV)-Verbindungen, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Platin(IV)-Verbindungen gemäß einem der weiter oben beschriebenen Ausführungsbeispiele. Das Verfahren wird unter Verwendung von Trimethylplatin(IV)-iodid als Feststoff oder einer Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und ein aprotisch-polares Lösungsmittel SA, umfassend einen Ether SE und einen Halogenkohlenwasserstoff SH, durchgeführt, jeweils erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß einer der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen.
Bei den so erhaltenen oder erhältlichen Platin(IV)-Verbindungen handelt es sich beispielsweise um (Cyclopentadienyl)trimethylplatin(IV) und dessen Derivate, wie z. B. (Methylcyclopentadienyl)trimethylplatin(IV), (Ethylcyclopentadienyl)trimethylplatin(IV), (/so- Propyl-cyclopentadienyl)trimethylplatin(IV) und {tert- Butyl- cyclopentadienyl)trimethylplatin(IV). Besonders vorteilhaft ist, dass die vorgenannten Platin(IV)-Verbindungen sowie eine Vielzahl weiterer Platin(IV)-Verbindungen mittels des weiter oben beschriebenen Verfahrens zur Herstellung von Platin(IV)-Verbindungen unter Verwendung von Trimethylplatin(IV)-iodid als Feststoff oder als Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und das aprotisch-polare Lösungsmittel SA, jeweils erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen, relativ kostengünstig, einfach und rasch in sehr hoher Reinheit und guten bis sehr guten Ausbeuten darstellbar sind. Aufgrund ihrer hohen Reinheit eignen sich die so erhältlichen oder erhaltenen Platin(IV)- Verbindungen insbesondere für den Einsatz als Präkursoren in chemischen Gasphasenabscheidungsprozessen zur Herstellung hochreiner Platinschichten oder Platin enthaltender Schichten. Vorteilhafterweise sind die vorgenannten Platin(IV)-Verbindungen - unter Verwendung des nach dem weiter oben beschriebenen Verfahren erhaltenen oder erhältlichen Trimethylplatin(IV)-iodids - ohne Weiteres auch im industriellen Maßstab in sehr hoher Reinheit und guten bis sehr guten Ausbeuten darstellbar.
Des Weiteren wird die Aufgabe gelöst durch die Verwendung ■ einer Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und ein aprotisch-polares Lösungsmittel SA, umfassend einen Ether SE und einen Halogenkohlenwasserstoff SH, oder
■ von Trimethylplatin(IV)-iodid, jeweils erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß einem der vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiele, als Katalysator oder Präkatalysator enthaltende Lösung oder als Katalysator oder als Präkatalysator in einer chemischen Reaktion.
Bei der vorgenannten Verwendung handelt es sich um ein Verfahren zur Durchführung einer chemischen Reaktion unter Verwendung
■ einer Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und ein aprotisch-polares Lösungsmittel SA, umfassend einen Ether SE und einen Halogenkohlenwasserstoff SH, oder
■ von Trimethylplatin(IV)-iodid, jeweils erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß einem der vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiele, umfassend die Schritte: a) Zurverfügungstellung des Trimethylplatin(IV)-iodids oder der Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und das aprotisch-polare Lösungsmittel SA, und b) Durchführung der chemischen Reaktion unter Verwendung des als Feststoff oder in Lösung vorliegenden Trimethylplatin(IV)-iodids als Katalysator oder als Präkatalysator.
Das hierin beschriebene Verfahren zur Durchführung einer chemischen Reaktion kann als diskontinuierliches Verfahren oder als kontinuierliches Verfahren durchgeführt werden.
Gemäß einer Ausführungsform des hier beanspruchten Verfahrens zur Durchführung einer chemischen Reaktion umfasst die Zurverfügungstellung des Trimethylplatin(IV)-iodids, insbesondere der Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und das aprotisch-polare Lösungsmittel SA, in Schritt a) ein in s/fu-Herstellung des Trimethylplatin(IV)-iodids nach einem Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen. Der Ausdruck „in s/fu-Herstellung“ ist bereits weiter oben definiert.
Das aprotisch-polare Lösungsmittel SA kann auch ein Lösungsmittelgemisch sein, welches mehr als einen Ether SE und/oder mehr als einen Halogenkohlenwasserstoff SH enthält. Eine Ausführungsform der hier beanspruchten Verwendung von Trimethylplatin(IV)-iodid oder einer Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und das aprotisch-polare Lösungsmittel SA, bzw. des Verfahrens zur Durchführung einer chemischen Reaktion unter Verwendung von Trimethylplatin(IV)-iodid oder der vorgenannten Lösung sieht vor, dass der wenigstens eine Ether SE und der wenigstens eine Halogenkohlenwasserstoff SH miteinander mischbar sind. Das aprotisch-polare Lösungsmittel SA kann weitere aprotisch- polare Lösungsmittel umfassen, welche mit dem wenigstens einen Ether SE und dem wenigstens einen Halogenkohlenwasserstoff SH mischbar sind. Im Zusammenhang mit der hier beschriebenen Verwendung bzw. dem hier beanspruchten Verfahren werden zwei Lösungsmittel als mischbar bezeichnet, wenn sie wenigstens während der jeweiligen Herstellung und Lagerung der hier verwendeten Lösung mischbar sind, also nicht als zwei Phasen vorliegen.
Gemäß einer Ausführungsform der hier beanspruchten Verwendung bzw. des hier beanspruchten Verfahrens ist das aprotisch-polare Lösungsmittel SA chemisch inert. Der Begriff „inertes Lösungsmittel“ ist bereits weiter oben definiert.
In einer weiteren Ausführungsform der weiter oben genannten Verwendung bzw. des Verfahrens zur Durchführung einer chemischen Reaktion weist das aprotisch-polare Lösungsmittel SA eine Siedetemperatur TA auf, wobei die Siedetemperatur TA zwischen
30 °C und 140 °C beträgt. Vorteilhafterweise beträgt die Siedetemperatur TA zwischen
31 °C und 120 °C, insbesondere zwischen 32 °C und 110 °C oder zwischen 33 °C und 99 °C. Somit kann das Lösungsmittel SA vor und/oder während und/oder nach Durchführung der chemischen Reaktion beispielsweise durch einfaches Anlegen eines Unterdrucks an das jeweilige Vorrats- oder Reaktionsgefäß, ggf. bei geringfügig erhöhter Temperatur der jeweiligen Lösung oder des jeweiligen Reaktionsgemisches, quantitativ entfernt werden. Im einfachsten und aus ökonomischer und ökologischer Sicht optimalen Fall fungiert das Lösungsmittel SA während der platinkatalysiert durchzuführenden chemischen Reaktion als Solvens oder ist zumindest mischbarer Bestandteil des dafür eingesetzten Lösungsmittels. Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorgenannten Verwendung bzw. des
Verfahrens zur Durchführung einer chemischen Reaktion ist der Halogenkohlenwasserstoff SH ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogenalkanen und aromatischen Halogenkohlenwasserstoffen. Vorteilhafterweise ist der Halogenkohlenwasserstoff SH ein Chlorkohlenwasserstoff oder ein Bromkohlenwasserstoff. Insbesondere ist der Halogenkohlenwasserstoff SH ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dichlormethan, 1,1-Dichlorethan, 1 ,2-Dichlorethan, Dibrommethan, 1 ,1-Dibromethan, 1,2-Dibromethan, Chlorbenzol, und deren Isomeren, und Mischungen davon. Eine andere Ausführungsform des Verfahrens zur Durchführung einer chemischen Reaktion sieht vor, dass der Ether SE ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Tetrahydrofuran, Methyltetrahydrofuran, 1 ,4- Dioxan, Diethylether, Methyl-fe/t-butylether, Di-n-propylether, Di/sopropylether,
Cyclopentylmethylether, und deren Isomeren, und Mischungen davon. Vorteilhafterweise handelt es sich bei allen vorgenannten Solventien um üblicherweise in der chemischen Industrie eingesetzte Lösungsmittel. Zudem weisen diese Solventien Siedetemperaturen < 140 °C, zum Teil < 110 °C oder < 100 °C auf. Mithin ist vor und/oder während und/oder nach Durchführung der chemischen Reaktion eine quantitative Entfernung dieser
Lösungsmittel beispielsweise durch einfaches Anlegen eines Unterdrucks an das jeweilige Vorrats- oder Reaktionsgefäß, ggf. bei geringfügig erhöhter Temperatur der jeweiligen Lösung oder des jeweiligen Reaktionsgemisches, möglich. Gemäß einer Ausführungsform der hier beanspruchten Verwendung von Trimethylplatin(IV)-iodid bzw. des Verfahrens zur Durchführung einer chemischen Reaktion unter Verwendung von Trimethylplatin(IV)-iodid als Katalysator oder Präkatalysator erfolgt nach der Zurverfügungstellung des Trimethylplatin(IV)-iodids (vgl. Schritt a)) eine Monomerisierung des Trimethylplatin(IV)-iodids. Mit dem Begriff „Monomerisierung“ ist eine Zurverfügungstellung von monomerem, löslichem und katalytisch aktivem MesPtl gemeint. Die Monomerisierung wird üblicherweise durch thermische Zersetzung des in der Regel als Oligomer, z. B. als Dimer oder Tetramer, vorliegenden Trimethylplatin(IV)-iodids erzielt.
In einer noch anderen Ausführungsform der hier beanspruchten Verwendung bzw. des beanspruchten Verfahrens zur Durchführung einer chemischen Reaktion unter Verwendung von Trimethylplatin(IV)-iodid ist die chemische Reaktion eine Additionsreaktion an eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, wobei das Trimethylplatin(IV)-iodid als Präkatalysator verwendet wird. In einer weiteren Variante der beanspruchten Verwendung bzw. des beanspruchten Verfahrens ist die Additionsreaktion eine Hydrosilylierung einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung.
Bei der hier beschriebenen Verwendung bzw. dem hier beanspruchten Verfahren zur Durchführung einer chemischen Reaktion kann Trimethylplatin(IV)-iodid als Feststoff oder als Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und das aprotisch-polare Lösungsmittel SA, eingesetzt werden, jeweils erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen. Aufgrund seiner sehr hohen Reinheit eignet sich das so erhältliche oder erhaltene Trimethylplatin(IV)-iodid für den Einsatz als Präkatalysator oder Katalysator in einer Vielzahl von platinkatalysierten Reaktionen. Insbesondere ist das Trimethylplatin(IV)-iodid im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Magnesium-, Natrium- und Kaliumsalze und elementares lod, wie weiter oben dargelegt ist. Für die Ausdrücke „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Magnesiumsalze“, „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Kaliumsalze“, „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Natriumsalze“ und „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch elementares lod“ gelten die weiter oben angegebenen Definitionen. Besonders vorteilhaft ist, dass Trimethylplatin(IV)-iodid mittels des weiter oben beschriebenen Verfahrens - auch im industriellen Maßstab - relativ kostengünstig, einfach und rasch in guten bis sehr guten Ausbeuten, auch Raum-Zeit-Ausbeuten, darstellbar ist. Mithin ist die hier beanspruchte Verwendung von Trimethylplatin(IV)-iodid bzw. das hier beschriebene Verfahren zur Durchführung einer chemischen Reaktion unter Verwendung von Trimethylplatin(IV)-iodid, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen, zumindest hinsichtlich der Zurverfügungstellung (vgl. Schritt a)) des Trimethylplatin(IV)- iodids oder der Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und das aprotisch-polare Lösungsmittel SA, einfach, rasch und vergleichsweise kostengünstig durchführbar.
Zudem wird die Aufgabe gelöst durch die Verwendung einer Platin(IV)-Verbindung, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Platin(IV)-Verbindungen gemäß einer der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen, als Präkursorverbindung zur Herstellung einer Platinschicht oder einer Platin enthaltenden Schicht, insbesondere auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats.
Bei der vorgenannten Verwendung handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung i. wenigstens einer Platinschicht oder ii. wenigstens einer Platin enthaltenden Schicht, auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats unter Verwendung einer Platin(IV)- Verbindung, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Platin(IV)- Verbindungen gemäß einem der vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiele, umfassend die Schritte: a) Zurverfügungstellung der Platin(IV)-Verbindung, und b) Abscheidung i. der wenigstens einen Platinschicht oder ii. der wenigstens einen Platin enthaltenden Schicht auf der wenigstens einen Oberfläche des Substrats unter Verwendung der Platin(IV)- Verbindung als Präkursorverbindung.
In Schritt a) kann die Zurverfügungstellung einer oder mehrerer Platin(IV)-Verbindungen vorgesehen sein. Außerdem können in Schritt a) eine oder mehrere Platin(IV)- Verbindungen unabhängig voneinander als Feststoff oder als Lösung, umfassend eine oder mehrere Platin(IV)-Verbindungen, zur Verfügung gestellt werden.
An dieser Stelle sowie im Folgenden wird auf die Angabe einer exakten Stöchiometrie der abscheidbaren Platin enthaltenden Schichten oder Filme verzichtet. Der Begriff Schicht ist gleichbedeutend mit dem Ausdruck Film und trifft keine Aussage über die Schichtdicke oder die Filmdicke.
Die verwendeten Platin(IV)-Verbindungen sind aufgrund ihrer sehr hohen Reinheit besonders gut als Präkursorverbindungen zur Herstellung qualitativ hochwertiger Platinschichten oder Platin enthaltender Schichten auf einer Oberfläche eines Substrats geeignet. Das ist insbesondere zurückzuführen auf ihre Herstellung nach einem Verfahren gemäß einer der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen, nämlich unter Verwendung von Trimethylplatin(IV)-iodid, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß einem der weiter oben beschriebenen Ausführungsbeispiele. Denn so erhaltenes oder erhältliches Trimethylplatin(IV)-iodid ist im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Magnesium-, Natrium- und Kaliumsalze und elementares lod, welche für den Beschichtungsprozess und damit für die Performance der beschichteten Substrate nachteilig sind. Für die Ausdrücke „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Magnesiumsalze“, „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Kaliumsalze“, „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Natriumsalze“ und „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch elementares lod“ gelten die weiter oben angegebenen Definitionen. Zudem sind die gemäß Schritt a) zur Verfügung zu stellenden Platin(IV)-Verbindungen nach einem Verfahren zur Herstellung solcher Verbindungen gemäß einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen besonders einfach und vergleichsweise kostengünstig darstellbar, was ihre Verwendung im großtechnischen Maßstab ermöglicht.
In einer Ausführungsform der hier beschriebenen Verwendung bzw. des hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung einer Platinschicht oder einer Platin enthaltenden Schicht auf einer Oberfläche eines Substrats ist die in Schritt a) zur Verfügung gestellte Platin(IV)-Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (Methylcyclopentadienyl)trimethylplatin(IV), (Ethylcyclopentadienyl)trimethylplatin(IV), (/so-Propyl-cyclopentadienyl)trimethylplatin(IV) und {tert- Butyl- cyclopentadienyl)trimethylplatin(IV).
In einer anderen Ausführungsform der hier beanspruchten Verwendung bzw. des hier beanspruchten Verfahrens zur Herstellung einer Platinschicht oder einer Platin enthaltenden Schicht erfolgt die Abscheidung der Platinschicht oder der Platin enthaltenden Schicht in Schritt b) mittels eines Gasphasenabscheidungsverfahrens. Insbesondere erfolgt die Abscheidung der Platinschicht oder der Platin enthaltenden Schicht mittels eines ALD-Verfahrens oder eines MOCVD-Ve rfahrens, insbesondere eines MO VPE-Ve rfahrens.
Das Substrat kann beispielsweise ein oder mehrere Nichtedelmetalle umfassen oder aus einem oder mehreren Nichtedelmetallen gefertigt sein. Alternativ oder ergänzend kann das Substrat ein oder mehrere nichtmetallische Materialien umfassen oder vollständig aus einem oder mehreren nichtmetallischen Materialien bestehen. Als Substrat können z. B. Korundfolien oder dünne metallische Folien eingesetzt werden. Das Substrat kann selbst Teil eines Bauteils sein. In einer Ausführungsform der vorgenannten Verwendung einer Platin(IV)-Verbindung als Präkursorverbindung zur Herstellung einer Platinschicht oder einer Platin enthaltenden Schicht bzw. in einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer Platinschicht oder einer Platin enthaltenden Schicht auf einer Oberfläche eines Substrats ist das Substrat ein Wafer. Der Wafer kann Silicium, Siliciumcarbid, Germanium, Galliumarsenid, Indiumphosphid, ein Glas, wie z. B. S1O2, und/oder einen Kunststoff, wie z. B. Silikon, umfassen oder vollständig aus einem oder mehreren dieser Materialien bestehen. Zudem kann der Wafer eine oder mehrere Waferschichten mit jeweils einer Oberfläche aufweisen. Die Herstellung einer Platinschicht oder einer Platin enthaltenden Schicht kann auf der Oberfläche einer oder mehrerer Waferschichten vorgesehen sein.
Mittels der hier beanspruchten Verwendung bzw. des hier beschriebenen Verfahrens erhaltene oder erhältliche Substrate, umfassend eine Platinschicht oder eine Platin enthaltende Schicht, sind aufgrund der sehr hohen Reinheit der Platinschicht oder der Platin enthaltenden besonders gut für die Herstellung eines elektronischen Bauelements, insbesondere eines elektronischen Halbleiterbauelements, oder einer Elektrode für eine Brennstoffzelle einsetzbar. In letzterem Fall fungiert die Platinschicht oder die Platin enthaltende Schicht als katalytische Schicht.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Substrat, welches auf wenigstens einer Oberfläche wenigstens i. eine Platinschicht oder ii. eine Platin enthaltende Schicht aufweist, wobei die Platinschicht oder die Platin enthaltende Schicht hergestellt ist unter Verwendung einer Platin(IV)-Verbindung, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Platin(IV)-Verbindungen gemäß einem der weiter oben beschriebenen Ausführungsbeispiele.
Das Substrat kann beispielsweise ein oder mehrere Nichtedelmetalle umfassen oder aus einem oder mehreren Nichtedelmetallen gefertigt sein. Alternativ oder ergänzend kann das Substrat ein oder mehrere nichtmetallische Materialien umfassen oder vollständig aus einem oder mehreren nichtmetallischen Materialien bestehen. Als Substrat können z. B. Korundfolien oder dünne metallische Folien eingesetzt werden. Das Substrat kann selbst Teil eines Bauteils sein. In einer Ausführungsform ist das Substrat ein Wafer. Der Wafer kann Silicium, Siliciumcarbid, Germanium, Galliumarsenid, Indiumphosphid, ein Glas, wie z. B. S1O2, und/oder einen Kunststoff, wie z. B. Silikon, umfassen oder vollständig aus einem oder mehreren dieser Materialien bestehen. Zudem kann der Wafer eine oder mehrere Waferschichten mit jeweils einer Oberfläche aufweisen. Dabei können eine oder mehrere Oberflächen eine Platinschicht oder eine Platin enthaltende Schicht aufweisen. Aufgrund der sehr hohen Reinheit der wenigstens einen Platinschicht oder Platin enthaltenden Schicht auf wenigstens einer Oberfläche des hier beanspruchten Substrats eignet es sich besonders gut für die Herstellung eines elektronischen Bauelements, insbesondere eines elektronischen Halbleiterbauelements, oder einer Elektrode für eine Brennstoffzelle. In letzterem Fall fungiert die wenigstens eine Platinschicht oder Platin enthaltende Schicht als katalytische Schicht.
Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements, insbesondere eines elektronischen Halbleiterbauelements, oder einer Elektrode für eine Brennstoffzelle unter Verwendung einer Platin(IV)- Verbindung, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Platin(IV)- Verbindungen gemäß einem der weiter oben beschriebenen Ausführungsbeispiele, umfassend die Schritte: a) Zurverfügungstellung der Platin(IV)-Verbindung, b) Abscheidung i. wenigstens einer Platinschicht oder ii. wenigstens einer Platin enthaltenden Schicht auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats und c) Fertigstellung des elektronischen Bauelements, insbesondere des elektronischen Halbleiterbauelements, oder der Elektrode für die Brennstoffzelle.
In Schritt a) kann die Zurverfügungstellung einer oder mehrerer Platin(IV)-Verbindungen vorgesehen sein. Außerdem können in Schritt a) eine oder mehrere Platin(IV)- Verbindungen unabhängig voneinander als Feststoff oder als Lösung, umfassend eine oder mehrere Platin(IV)-Verbindungen, zur Verfügung gestellt werden.
Das Substrat kann beispielsweise ein oder mehrere Nichtedelmetalle umfassen oder aus einem oder mehreren Nichtedelmetallen gefertigt sein. Alternativ oder ergänzend kann das Substrat ein oder mehrere nichtmetallische Materialien umfassen oder vollständig aus einem oder mehreren nichtmetallischen Materialien bestehen. Als Substrat können z. B. Korundfolien oder dünne metallische Folien eingesetzt werden. Das Substrat kann selbst Teil eines Bauteils sein. In einer Ausführungsform ist das Substrat ein Wafer. Der Wafer kann Silicium, Siliciumcarbid, Germanium, Galliumarsenid, Indiumphosphid, ein Glas, wie z. B. S1O2, und/oder einen Kunststoff, wie z. B. Silikon, umfassen oder vollständig aus einem oder mehreren dieser Materialien bestehen. Zudem kann der Wafer eine oder mehrere Waferschichten mit jeweils einer Oberfläche aufweisen. Dabei kann die Abscheidung einer oder mehrerer Platinschichten oder einer oder mehrerer Platin enthaltenden Schichten auf einer oder mehreren Oberflächen des Wafers vorgesehen sein.
Die hier verwendeten Platin(IV)-Verbindungen sind aufgrund ihrer sehr hohen Reinheit besonders gut als Präkursorverbindungen für die Herstellung elektronischer Halbleiterbauelemente und Elektroden für Brennstoffzellen geeignet. Das ist insbesondere zurückzuführen auf ihre Herstellung nach einem Verfahren gemäß einer der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen, nämlich unter Verwendung von Trimethylplatin(IV)- iodid, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß einem der weiter oben beschriebenen Ausführungsbeispiele. Denn so erhaltenes oder erhältliches Trimethylplatin(IV)-iodid ist im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Magnesium-, Natrium- und Kaliumsalze und elementares lod, welche für den Beschichtungsprozess und damit für die Performance der beschichteten Substrate nachteilig sind. Für die Ausdrücke „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Magnesiumsalze“, „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Kaliumsalze“, „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch Natriumsalze“ und „im Wesentlichen frei von Verunreinigungen durch elementares lod“ gelten die weiter oben angegebenen Definitionen. Zudem sind die gemäß Schritt a) zur Verfügung zu stellenden Platin(IV)-Verbindungen nach einem Verfahren zur Herstellung solcher Verbindungen gemäß einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen besonders einfach und vergleichsweise kostengünstig darstellbar, was ihre Verwendung im großtechnischen Maßstab ermöglicht.
Mit Trimethylplatin(IV)-iodid, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen, wird eine definierte Platin(IV)-Verbindung zur Verfügung gestellt. Trimethylplatin(IV)-iodid ist mittels des beanspruchten Verfahrens auf einfache, kostengünstige und reproduzierbare Art und Weise in sehr hoher Reinheit und guten bis sehr guten Ausbeuten, auch Raum-Zeit-Ausbeuten, darstellbar. Zudem zeichnet sich das beanspruchte Verfahren dadurch aus, dass es - mit vergleichbarer Ausbeute, auch Raum- Zeit-Ausbeute, und Reinheit der Zielverbindung - auch im industriellen Maßstab durchführbar ist. Insgesamt ist das beanspruchte Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid und das damit darstellbare Trimethylplatin(IV)-iodid unter ökologischen und ökonomischen Aspekten als zufriedenstellend zu bewerten. Aufgrund seiner sehr hohen Reinheit ist so erhaltenes oder erhältliches Trimethylplatin(IV)-iodid insbesondere für den Einsatz als Edukt zur Herstellung hochreiner Platin(IV)- Präkursorverbindungen, welche zur Abscheidung von Platinschichten oder Platin enthaltenden Schichten fungieren sollen, sowie als Präkatalysator und als Katalysator geeignet. Unter Verwendung der vorgenannten Platin(IV)-Präkursorverbindungen erhaltene oder erhältliche Substrate sind aufgrund der hochreinen Platinschichten oder Platin enthaltenden Schichten besonders gut für die Herstellung elektronischer Bauelemente, insbesondere elektronischer Halbleiterbauelemente, und Elektroden für Brennstoffzellen einsetzbar.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Beispielen.
Arbeitsvorschriften zur Synthese von Trimethylplatin(IV)-iodid
Materialien und Methoden:
Alle Reaktionen wurden - einschließlich der sich anschließenden Filtration - unter Standard-Inertgasbedingungen durchgeführt. Die eingesetzten Lösungsmittel und Reagenzien wurden nach Standardprozeduren gereinigt und getrocknet. Im Falle des Grignard-Reagenzes, welches als Lösung eingesetzt wurde, erfolgte die Gehaltsbestimmung mittels einer Titration. Der Platingehalt, Magnesiumgehalt und der Kaliumgehalt des isolierten Produktes Trimethylplatin(IV)-iodid wurden mittels ICP-OES bestimmt.
Beispiel 1: Darstellung von MesPtl ausgehend von K2[PtCl6], Mel und MeMgl in CH2CI2
125 g K2[PtCI6] (50,4 g Pt, 0,258 mol) wurden in ein 1 L-Reaktorgefäß überführt und 500 mL CH2CI2 wurden hinzugefügt. Dann wurden bei Raumtemperatur 80 mL (1 ,29 mol, 5 Äq.) lodmethan hinzugegeben. Bei einer Vorlauftemperatur von 2 °C wurden 430 mL einer Lösung von MeMgl in Diethylether (3 M, 1 ,29 mol, 5 Äq.) innerhalb von 45 min zudosiert. Nach Beendigung der Zugabe wurde die Suspension für 16 - 20 h bei einer Vorlauftemperatur von 10 °C gerührt. Die Farbe der Suspension änderte sich langsam von Gelb nach Beige. Während der Umsetzung wurde eine Gasentwicklung beobachtet sowie ein Temperaturanstieg gegenüber der Vorlauftemperatur um bis zu 5 °C. Durch Zugabe von 50 mL Aceton innerhalb von 20 min wurde überschüssiges Grignard-Reagenz gequencht. Die Suspension wurde bei Raumtemperatur filtriert, und der Filterkuchen wurde mit 2000 mL CH2CI2 gewaschen. Das Lösungsmittel der vereinigten Filtrate wurde unter Verwendung eines Rotationsverdampfers entfernt (Endbedingungen: 40 °C, < 500 mbar). Dann wurden 500 ml_ Aceton zugeben und der Druck langsam auf 300 mbar reduziert. Danach wurden 500 ml_ entgastes destilliertes Wasser zugeben und der Druck langsam auf < 100 mbar reduziert. Anschließend wurde die Produktsuspension filtriert. Das als Feststoff erhaltene Produkt wurde mit verdünnter Salzsäure, Wasser (bis zur pH- Neutralität) und abschließend mit Aceton gewaschen. Es wurden 93 g Trimethylplatin(IV)- iodid (53,1 % Pt) in Form eines gebrochen weißen Pulvers isoliert (98% Metall-Ausbeute). 1H-NMR in Benzol-d6 zeigt nur das Produktsignal: Singulett bei 1,74 ppm mit 195Pt- Satelliten, H-Pt-Kopplung = 77,21 Hz). Der Magnesiumgehalt betrug < 300 ppm. Der Kaliumgehalt betrug < 50 ppm.
Beispiel 2: Darstellung von MesPtl ausgehend von K2[PtCl6], Mel und MeMgl in CH2CI2
Die Durchführung erfolgte analog zu der in Beispiel 1 beschriebenen. Der einzige Unterschied bestand darin, dass die Zugabe der 3-molaren etherischen MeMgl-Lösung bei einer Vorlauftemperatur von 20 °C anstelle von 2 °C erfolgte und die Suspension nach Beendigung der Zugabe für 16 - 20 h ebenfalls bei einer Vorlauftemperatur von 20 °C gerührt wurde. Trimethylplatin(IV)-iodid wurde in vergleichbarer Ausbeute und Qualität erhalten.
Die Erfindung ist nicht auf eine der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
Man erkennt, dass die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)- iodid betrifft sowie nach diesem Verfahren erhältliches oder erhaltenes Trimethylplatin(IV)- iodid und dessen Verwendung als Edukt für die Herstellung hochreiner Platin(IV)- Verbindungen, als Präkatalysator und als Katalysator. Ebenfalls Gegenstand der Erfindung sind die vorgenannten Platin(IV)-Verbindungen sowie ihre Verwendung als Präkursoren für die Abscheidung von Platinschichten und Platin enthaltenden Schichten auf einer Oberfläche eines Substrats. Zudem betrifft die Erfindung ein Substrat, welches auf einer Oberfläche eine Platin-Schicht oder eine Platin enthaltende Schicht aufweist sowie ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements, insbesondere eines elektronischen Halbleiterbauelements, oder einer Elektrode für eine Brennstoffzelle unter Verwendung einer Platin(IV)-Verbindung, erhalten oder erhältlich unter Verwendung von Trimethylplatin(IV)-iodid, welches mittels des hier beschriebenen Verfahrens erhältlich ist. Mit Trimethylplatin(IV)-iodid, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen, wird eine definierte Platin(IV)-Verbindung zur Verfügung gestellt. Trimethylplatin(IV)-iodid ist mittels des beanspruchten Verfahrens auf einfache, kostengünstige und reproduzierbare Art und Weise in sehr hoher Reinheit und guten bis sehr guten Ausbeuten, auch Raum-Zeit-Ausbeuten darstellbar. Außerdem ist das hier beschriebene Verfahren - mit vergleichbarer Ausbeute, auch Raum-Zeit-Ausbeute, und Reinheit der Zielverbindung - auch im industriellen Maßstab durchführbar. Insgesamt ist das beanspruchte Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid und das damit darstellbare Trimethylplatin(IV)-iodid unter ökologischen und ökonomischen Aspekten als zufriedenstellend zu bewerten. Aufgrund seiner sehr hohen Reinheit ist so erhaltenes oder erhältliches Trimethylplatin(IV)-iodid für den Einsatz als Edukt zur Herstellung hochreiner Platin(IV)-Präkursorverbindungen, die zur Abscheidung von Platinschichten oder Platin enthaltenden Schichten dienen sollen, sowie als Präkatalysator und als Katalysator besonders geeignet.
Sämtliche aus den Ansprüchen und der Beschreibung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Trimethylplatin(IV)-iodid, umfassend eine Umsetzung wenigstens einer Platin-Verbindung, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Platin(ll)-Verbindungen und
Platin(IV)-Verbindungen, mit
- wenigstens einer Methylgrignard-Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX, wobei X unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus CI, Br und I, und
- lodmethan in einem aprotisch-polaren Lösungsmittel SA, umfassend einen Ether SE und einen Halogenkohlenwasserstoff SH, wobei ein molares Verhältnis Pt-Metall : MeMgX : lodmethan zwischen 1 : 4 : 4 und 1 : 6 : 6 beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine Platin-Verbindung ein Platin(ll)-
Salz oder ein Platin(IV)-Salz ist, wobei Platin(ll) oder Platin(IV) im Kation oder im Anion enthalten ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens ein Platinhalogenid oder ein Halogenidoplatinat vorgesehen ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei wenigstens eine Platin-Verbindung vorgesehen ist, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus PtX2, [(C2H4)PtX2]2, M[(C2H4)PtX3], M2[PtX4], PtX4, M2[PtX6], deren Derivaten und Isomeren, und Mischungen davon, wobei
- X jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus F, CI, Br und I und - M unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus
Alkalimetallen, Erdalkalimetallen und Silber.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die wenigstens eine Methylgrignard-Verbindung MeMgl umfasst oder ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das aprotisch-polare Lösungsmittel SA eine Siedetemperatur TA aufweist, wobei die Siedetemperatur TA zwischen 30 °C und 140 °C beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Halogenkohlenwasserstoff SH ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Dichlormethan, 1,1-Dichlorethan, 1,2- Dichlorethan, Dibrommethan, 1 ,1-Dibromethan, 1 ,2-Dibromethan, Chlorbenzol, und deren Isomeren, und Mischungen davon.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Ether SE ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Tetrahydrofuran, Methyltetrahydrofuran, 1 ,4-Dioxan, Diethylether, Methyl-fe/f-butylether, Di-n-propylether, Di/sopropylether, Cyclopentylmethylether, und deren Isomeren, und Mischungen davon.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein molares Verhältnis MeMgX : lodmethan zwischen 1 : 1,5 und 1 ,5 : 1 beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Umsetzung folgende Schritte umfasst: i) Bereitstellen der wenigstens einen Platin-Verbindung, ii) Hinzufügen des lodmethans und iii) Hinzufügen der wenigstens einen Methylgrignard-Verbindung gemäß der allgemeinen Formel MeMgX.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Umsetzung unter Inertgasatmosphäre erfolgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei nach der Umsetzung ein Schritt durchgeführt wird, welcher eine Isolierung von Trimethylplatin(IV)-iodid umfasst:
- als Lösung, welche Trimethylplatin(IV)-iodid und das aprotisch-polare Lösungsmittel SA umfasst, oder
- als Feststoff.
13. Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und ein aprotisch-polares Lösungsmittel SA, umfassend einen Ether SE und einen Halogenkohlenwasserstoff SH, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.
14. Trimethylplatin(IV)-iodid, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.
15. Verfahren zur Herstellung von Platin(IV)-Verbindungen unter Verwendung
■ einer Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und ein aprotisch-polares Lösungsmittel SA, umfassend einen Ether SE und einen Halogenkohlenwasserstoff SH,
- erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, oder gemäß Anspruch 13, oder
■ von Trimethylplatin(IV)-iodid,
- erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis
12, oder
- gemäß Anspruch 14, umfassend die Schritte: a) Zurverfügungstellung des Trimethylplatin(IV)-iodids oder der Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und das aprotisch-polare Lösungsmittel SA, und b) Synthese der Platin(IV)-Verbindung unter Verwendung des Trimethylplatin(IV)- iodids als Edukt.
16. Platin(IV)-Verbindungen, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren gemäß Anspruch 15.
17. Verfahren zur Durchführung einer chemischen Reaktion unter Verwendung
■ einer Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und ein aprotisch-polares Lösungsmittel SA, umfassend einen Ether SE und einen Halogenkohlenwasserstoff SH,
- erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis
12, oder
- gemäß Anspruch 13, oder
■ von Trimethylplatin(IV)-iodid,
- erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis
12, oder
- gemäß Anspruch 14, umfassend die Schritte: a) Zurverfügungstellung des Trimethylplatin(IV)-iodids oder der Lösung, umfassend Trimethylplatin(IV)-iodid und das aprotisch-polare Lösungsmittel SA, und b) Durchführung der chemischen Reaktion unter Verwendung des Trimethylplatin(IV)- iodids als Katalysator oder als Präkatalysator.
18. Verfahren zur Herstellung i. einer Platinschicht oder ii. einer Platin enthaltenden Schicht, auf einer Oberfläche eines Substrats unter Verwendung einer Platin(IV)-Verbindung,
- erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren gemäß Anspruch 15, oder - gemäß Anspruch 16, umfassend die Schritte: a) Zurverfügungstellung der Platin(IV)-Verbindung, und b) Abscheidung i. der Platinschicht oder ii. der Platin enthaltenden Schicht auf der Oberfläche des Substrats unter Verwendung der Platin(IV)-Verbindung als Präkursorverbindung.
19. Substrat, welches auf einer Oberfläche i. eine Platinschicht oder ii. eine Platin enthaltende Schicht aufweist, wobei die Platinschicht oder die Platin enthaltende Schicht hergestellt ist unter Verwendung einer Platin(IV)-Verbindung,
- erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren gemäß Anspruch 15, oder
- gemäß Anspruch 16.
20. Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements oder einer Elektrode für eine Brennstoffzelle unter Verwendung einer Platin(IV)-Verbindung,
- erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren gemäß Anspruch 15, oder
- gemäß Anspruch 16, umfassend die Schritte: a) Zurverfügungstellung der Platin(IV)-Verbindung, b) Abscheidung i. einer Platinschicht oder ii. einer Platin enthaltenden Schicht auf einer Oberfläche eines Substrats und c) Fertigstellung des elektronischen Bauelements oder der Elektrode für die
Brennstoffzelle.
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