JP2008044878A - Method for producing n-alkylborazine - Google Patents

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泰隆 中谷
Masayuki Okajima
正幸 岡島
Makoto Mizushima
真 水島
Shingo Sato
慎吾 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means for stably producing an N-alkylborazine. <P>SOLUTION: The method for producing the N-alkylborazine comprises the step of reacting an alkali metal borohydride represented by ABH<SB>4</SB>(wherein A is a lithium atom, a sodium atom, or a potassium atom) with an alkylamine salt represented by RNH<SB>3</SB>X (wherein R is an alkyl group; and X is a halogen atom) in a solvent to synthesize an N-alkylborazine, wherein the rate of that portion of at least either of the alkali metal borohydride and the alkylamine salt used in the reaction which passes a mesh of an opening of 1.00 mm is not less than 99 mass%. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、N−アルキルボラジンの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing N-alkylborazine.

情報機器の高性能化に伴い、LSIのデザインルールは、年々微細になっている。微細なデザインルールのLSI製造においては、LSIを構成する材料も高性能で、微細なLSI上でも機能を果たすものでなければならない。   As the performance of information equipment increases, LSI design rules become finer year by year. In the manufacture of LSIs with fine design rules, the materials that make up LSIs must also have high performance and function on fine LSIs.

例えば、LSI中の層間絶縁膜に用いられる材料に関していえば、高い誘電率は信号遅延の原因となる。微細なLSIにおいては、この信号遅延の影響が特に大きい。このため、層間絶縁膜として用いられ得る、新たな低誘電材料の開発が所望されていた。また、層間絶縁膜として使用されるためには、誘電率が低いだけでなく、耐湿性、耐熱性、機械的強度などの特性にも優れている必要がある。   For example, regarding materials used for interlayer insulating films in LSIs, a high dielectric constant causes signal delay. In a fine LSI, the influence of this signal delay is particularly great. For this reason, development of a new low dielectric material that can be used as an interlayer insulating film has been desired. Further, in order to be used as an interlayer insulating film, it is necessary not only to have a low dielectric constant but also to be excellent in characteristics such as moisture resistance, heat resistance and mechanical strength.

かような要望に応えるものとして、分子内にボラジン環骨格を有するボラジン化合物が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。ボラジン環骨格を有するボラジン化合物は分子分極率が小さいため、形成される被膜は低誘電率である。その上、形成される被膜は、耐熱性にも優れる。
特開2000−340689号公報 特開2003−119289号公報
As a response to such a demand, borazine compounds having a borazine ring skeleton in the molecule have been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). Since a borazine compound having a borazine ring skeleton has a low molecular polarizability, the formed film has a low dielectric constant. In addition, the formed film is excellent in heat resistance.
JP 2000-340689 A JP 2003-119289 A

ボラジン化合物のうち、窒素部位がアルキル基で置換されたN−アルキルボラジンを製造する手法としては、例えば、水素化ホウ素アルカリ(例えば、水素化ホウ素ナトリウム)とアルキルアミン塩(例えば、メチルアミン塩酸塩)とを溶媒中で反応させる手法が知られている。   Among the borazine compounds, a method for producing an N-alkylborazine having a nitrogen moiety substituted with an alkyl group includes, for example, an alkali borohydride (for example, sodium borohydride) and an alkylamine salt (for example, methylamine hydrochloride). ) In a solvent is known.

本発明者らが調査したところ、上述の手法を用いた場合、原料の水素化ホウ素アルカリおよびアルキルアミン塩は、有機溶媒に溶けにくい固体であるため、粉末状の原料をそれぞれ溶媒に分散させた後で混合して、N−アルキルボラジンを合成するが、この合成時に、原料供給中に配管が詰まりやすくなることが明らかになった。このような配管の詰まりは、効率よく安定的にN−アルキルボラジンを製造することが困難になるという問題を生じる。すなわち、原料供給中に配管の閉塞が起きた場合には、その時点で反応を停止せざるを得ず、所望の量のN−アルキルボラジンを得ることができなくなり、結果的に収率が低下する。閉塞が起きた場合においても、所望の量のN−アルキルボラジンを得ようとするならば、一旦反応を停止した後で配管を取り替えるなどの方法により原料の供給を再開する必要がある。配管を取り替えるためには、反応釜の温度を下げる必要があり、反応を再開する際には、再び昇温する必要がある。そのため、余分の時間とエネルギーが費やされる。   As a result of investigation by the present inventors, when the above-described method is used, the raw material alkali borohydride and the alkylamine salt are solids that are hardly soluble in an organic solvent, so that the powdery raw material was dispersed in each solvent. After mixing, N-alkylborazine is synthesized, and it has been clarified that the pipe is easily clogged during the raw material supply during the synthesis. Such clogging of piping causes a problem that it is difficult to efficiently and stably produce N-alkylborazine. That is, when the piping is blocked during the raw material supply, the reaction must be stopped at that time, and the desired amount of N-alkylborazine cannot be obtained, resulting in a decrease in yield. To do. Even in the case where clogging occurs, if a desired amount of N-alkylborazine is to be obtained, it is necessary to restart the supply of raw materials by a method such as replacing the pipe after stopping the reaction. In order to replace the piping, it is necessary to lower the temperature of the reaction kettle, and it is necessary to raise the temperature again when the reaction is restarted. This consumes extra time and energy.

そこで本発明は、N−アルキルボラジンを安定的に製造しうる手段を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the means which can manufacture N-alkyl borazine stably.

本発明者らは、上記の課題に鑑み、N−アルキルボラジンを合成する際に起こる配管の詰まりの原因を検討した。その過程で、原料粉末中に一定量の原料物質の凝集物が含まれることによって、配管の、特にバルブ部分に詰まりが生じうることを見出した。また、本発明者らは、N−アルキルボラジンの合成原料である、水素化ホウ素アルカリおよびアルキルアミン塩を、ふるいにかけて凝集物を取り除くことによって、安定的にN−アルキルボラジンを製造しうることを見出し、本発明を完成させるに至った。   In view of the above problems, the present inventors have examined the cause of clogging of piping that occurs when N-alkylborazine is synthesized. In the process, it was found that a certain amount of raw material aggregates are contained in the raw material powder, so that clogging can occur in the piping, particularly in the valve portion. Further, the present inventors have shown that N-alkylborazine can be stably produced by sieving an alkali borohydride and an alkylamine salt, which are raw materials for synthesizing N-alkylborazine, to remove aggregates. The headline and the present invention have been completed.

すなわち、本発明は、ABH(Aは、リチウム原子、ナトリウム原子またはカリウム原子である)で表される水素化ホウ素アルカリと、RNHX(Rはアルキル基であり、Xはハロゲン原子である)で表されるアルキルアミン塩とを、溶媒中で反応させてN−アルキルボラジンを合成する段階を有し、反応に用いられる前記水素化ホウ素アルカリまたは前記アルキルアミン塩の少なくとも一方の、目開き1.00mmのメッシュを通過する割合が99質量%以上である、N−アルキルボラジンの製造方法である。 That is, the present invention relates to an alkali borohydride represented by ABH 4 (A is a lithium atom, a sodium atom or a potassium atom) and RNH 3 X (R is an alkyl group, and X is a halogen atom). ) To synthesize N-alkylborazine by reacting with an alkylamine salt represented by the following formula: at least one of the alkali borohydride or the alkylamine salt used in the reaction It is a manufacturing method of N-alkyl borazine whose ratio which passes a 1.00 mm mesh is 99 mass% or more.

本発明によれば、N−アルキルボラジンが安定的に製造されうる。   According to the present invention, N-alkylborazine can be produced stably.

本発明は、ABH(Aは、リチウム原子、ナトリウム原子またはカリウム原子である)で表される水素化ホウ素アルカリと、RNHX(Rはアルキル基であり、Xはハロゲン原子である)で表されるアルキルアミン塩とを、溶媒中で反応させてN−アルキルボラジンを合成する段階を有し、反応に用いられる前記水素化ホウ素アルカリまたは前記アルキルアミン塩の少なくとも一方の、目開き1.00mmのメッシュを通過する割合が99質量%以上である、N−アルキルボラジンの製造方法である。 The present invention relates to an alkali borohydride represented by ABH 4 (A is a lithium atom, a sodium atom or a potassium atom) and RNH 3 X (R is an alkyl group, and X is a halogen atom). And a step of synthesizing an N-alkylborazine by reacting the alkylamine salt represented in a solvent with an opening of at least one of the alkali borohydride or the alkylamine salt used in the reaction. It is a manufacturing method of N-alkyl borazine whose ratio which passes a 00 mm mesh is 99 mass% or more.

以下、本発明の製造方法について、説明する。   Hereinafter, the production method of the present invention will be described.

まず、原料である、ABH(Aは、リチウム原子、ナトリウム原子またはカリウム原子である)で表される水素化ホウ素アルカリと、(RNHX(Rはアルキル基であり、Xはハロゲン原子である)で表されるアルキルアミン塩とを準備する。 First, a raw material, ABH 4 (A is a lithium atom, a sodium atom or a potassium atom), an alkali borohydride represented by (RNH 3 ) n X (R is an alkyl group, and X is a halogen atom) An alkylamine salt represented by the formula (Atom).

水素化ホウ素アルカリ(ABH)において、Aは、リチウム原子、ナトリウム原子またはカリウム原子である。水素化ホウ素アルカリの例としては、水素化ホウ素ナトリウムおよび水素化ホウ素リチウムが挙げられる。 In alkali borohydride (ABH 4 ), A is a lithium atom, a sodium atom or a potassium atom. Examples of alkali borohydrides include sodium borohydride and lithium borohydride.

アルキルアミン塩(RNHX)において、Rはアルキル基であり、Xはハロゲン原子である。ハロゲン原子は、好ましくは塩素原子である。合成反応の収率や取り扱いの容易性を考慮すると、Rは好ましくは同一のアルキル基である。アルキル基は、直鎖であっても、分岐であっても、環状であってもよい。アルキル基の有する炭素数は、特に限定されないが、好ましくは1〜8個、より好ましくは1〜4個、さらに好ましくは1個である。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。これら以外のアルキル基が用いられてもよい。アルキルアミン塩の例としては、モノメチルアミン塩酸塩(CHNHCl)、モノエチルアミン塩酸塩(CHCHNHCl)、モノメチルアミン臭化水素酸塩(CHNHBr)、モノエチルアミンフッ化水素酸塩(CHCHNHF)、が挙げられる。 In the alkylamine salt (RNH 3 X), R is an alkyl group, and X is a halogen atom. The halogen atom is preferably a chlorine atom. In consideration of the yield of the synthesis reaction and the ease of handling, R is preferably the same alkyl group. The alkyl group may be linear, branched or cyclic. Although carbon number which an alkyl group has is not specifically limited, Preferably it is 1-8, More preferably, it is 1-4, More preferably, it is one. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group. Octyl group, nonyl group, decyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, and the like. Alkyl groups other than these may be used. Examples of alkylamine salts include monomethylamine hydrochloride (CH 3 NH 3 Cl), monoethylamine hydrochloride (CH 3 CH 2 NH 3 Cl), monomethylamine hydrobromide (CH 3 NH 3 Br), mono And ethylamine hydrofluoride (CH 3 CH 2 NH 3 F).

使用する水素化ホウ素アルカリおよびアルキルアミン塩は、合成するN−アルキルボラジンの構造に応じて選択すればよい。例えば、ボラジン環を構成する窒素原子にメチル基が結合しているN−トリメチルボラジンを製造する場合には、アルキルアミン塩として、モノメチルアミン塩酸塩などの、Rがメチル基であるアルキルアミン塩を用いればよい。   The alkali borohydride and alkylamine salt to be used may be selected according to the structure of the N-alkylborazine to be synthesized. For example, in the case of producing N-trimethylborazine in which a methyl group is bonded to a nitrogen atom constituting a borazine ring, an alkylamine salt such as monomethylamine hydrochloride is used as an alkylamine salt. Use it.

使用する水素化ホウ素アルカリおよびアルカリアミン塩の量は、特に限定されないが、好ましくは、アルカリアミン塩の使用量は1〜100kgであり、より好ましくは3〜20kg、さらに好ましくは5〜10kgである。   The amount of alkali borohydride and alkali amine salt to be used is not particularly limited, but preferably the amount of alkali amine salt used is 1 to 100 kg, more preferably 3 to 20 kg, still more preferably 5 to 10 kg. .

水素化ホウ素アルカリとアルキルアミン塩との混合比は、特に限定されないが、アルキルアミン塩の使用量を1モルとした場合に、水素化ホウ素アルカリの使用量は、好ましくは0.5〜2.0モル、より好ましくは0.8〜1.5モル、さらに好ましくは1.0〜1.2モルである。   The mixing ratio of alkali borohydride and alkylamine salt is not particularly limited, but when the amount of alkylamine salt used is 1 mol, the amount of alkali borohydride used is preferably 0.5-2. The amount is 0 mol, more preferably 0.8 to 1.5 mol, still more preferably 1.0 to 1.2 mol.

本発明は、N−アルキルボラジンを合成する際の原料として、原料である水素化ホウ素アルカリまたはアルキルアミン塩の少なくとも一方の、目開き1.00mmのメッシュを通過する割合が99質量%以上であるものを用いる点に特徴を有する。   In the present invention, as a raw material for synthesizing N-alkylborazine, a ratio of passing through a mesh having an opening of 1.00 mm of at least one of an alkali borohydride or an alkylamine salt as a raw material is 99% by mass or more. It is characterized by the use of things.

具体的には、本発明において、原料である水素化ホウ素アルカリおよび/またはアルキルアミン塩の、目開き1.00mmのメッシュを通過する粒子が99質量%以上であり、好ましくは99.9質量%以上であり、さらに好ましくは100質量%である。このように一定以上の大きさに凝集した凝集物を取り除いた水素化ホウ素ナトリウムおよび/またはアルキルアミン塩を用いてN−アルキルボラジンを合成することで、原料供給のための配管の閉塞を防ぐことができ、安定的なN−アルキルボラジンの製造が可能となる。なお、原料の水素化ホウ素ナトリウムやアルキルアミン塩のサイズは、小さいほど好ましく、粒子径の下限は、特に限定されないが、実用上、10μmである。   Specifically, in the present invention, the amount of particles of alkali borohydride and / or alkylamine salt which are raw materials passing through a mesh having a mesh size of 1.00 mm is 99% by mass or more, preferably 99.9% by mass. It is above, More preferably, it is 100 mass%. In this way, N-alkylborazine is synthesized using sodium borohydride and / or an alkylamine salt from which aggregates aggregated to a certain size or more are removed, thereby preventing clogging of piping for supplying raw materials. And stable production of N-alkylborazine becomes possible. In addition, the size of the raw material sodium borohydride or alkylamine salt is preferably as small as possible, and the lower limit of the particle diameter is not particularly limited, but is practically 10 μm.

なお、上記割合は、原料100gを目開き1.00mmのJIS標準ふるい(JIS規格番号 JIS Z8801−1の試験用ふるい)を用いて行い、粒子径1.00mm以下の粒子の質量百分率を実測することにより求められる。   In addition, the said ratio performs 100 mass of raw materials using the JIS standard sieve of 1.00 mm opening (JIS standard number JIS Z8801-1 test sieve), and measures the mass percentage of particle | grains with a particle diameter of 1.00 mm or less. Is required.

本発明において、原料の目開き1.00mmのメッシュを通過する割合が99質量%以上であるものを用いるのは、水素化ホウ素アルカリおよびアルキルアミン塩のいずれか一方のみでも、双方でもよい。好ましくは、双方の原料において、目開き1.00mmのメッシュを通過する割合が99質量%以上であるものを用いる。   In the present invention, the raw material having a ratio of passing through a mesh having a mesh size of 1.00 mm of 99% by mass or more may be used by either one or both of alkali borohydride and alkylamine salt. Preferably, a material having a ratio of passing through a mesh having an opening of 1.00 mm is 99% by mass or more in both raw materials.

上述のような粒子径を規定した原料を得るためには、特に限定はされないが、必要に応じて乾燥した原料を任意の粉砕方法で粉砕し、好ましくはその後、振動ふるい等のふるいによる分級、慣性分級、遠心分級などの一般的な分級装置で分級して、特定の粒子径に制御する。   In order to obtain a raw material having a defined particle diameter as described above, although not particularly limited, the dried raw material is pulverized by an arbitrary pulverization method, if necessary, and then preferably classified by a sieve such as a vibration sieve, Classification is performed with a general classification apparatus such as inertia classification or centrifugal classification, and the particle size is controlled to a specific particle size.

粉砕には、例えばビーズミル、ボールミル、ロールミル、ハンマミル、ピンミル、ジェットミル、クラッシャー、カッターミル、ハンマクラッシャー、スタンプミル、スクリーンミル、チューブミル、振動ボールミル、撹拌ミル、遊星ミル、乳鉢などが用いられる。   For the pulverization, for example, a bead mill, a ball mill, a roll mill, a hammer mill, a pin mill, a jet mill, a crusher, a cutter mill, a hammer crusher, a stamp mill, a screen mill, a tube mill, a vibrating ball mill, a stirring mill, a planetary mill, a mortar and the like are used.

また、得られた原料に関しては、吸湿による凝集などを防ぐため、水分量等の管理された雰囲気下において保管されることが好ましい。   In addition, the obtained raw material is preferably stored in an atmosphere in which the amount of moisture is controlled in order to prevent aggregation due to moisture absorption.

上記の水素化ホウ素アルカリと、アルキルアミン塩とを、溶媒中で反応させてN−アルキルボラジンを合成する。   N-alkylborazine is synthesized by reacting the above alkali borohydride with an alkylamine salt in a solvent.

合成用の溶媒としては、特に制限されないが、例えば、テトラヒドロフラン、モノエチレングリコールジメチルエーテル(モノグライム)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグライム)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(トリグライム)、テトラエチレングリコールジメチルエーテル(テトラグライム)等が挙げられる。   The solvent for synthesis is not particularly limited, and examples thereof include tetrahydrofuran, monoethylene glycol dimethyl ether (monoglyme), diethylene glycol dimethyl ether (diglyme), triethylene glycol dimethyl ether (triglyme), and tetraethylene glycol dimethyl ether (tetraglyme). .

使用する溶媒の量は、特に制限されないが、アルキルアミン塩および水素化ホウ素アルカリの総量に対して2〜10質量倍であることが好ましい。   The amount of the solvent to be used is not particularly limited, but is preferably 2 to 10 times by mass with respect to the total amount of alkylamine salt and alkali borohydride.

水素化ホウ素アルカリとアルキルアミン塩との反応条件は、特に限定されない。反応温度は、好ましくは20〜250℃、より好ましくは50〜240℃、さらに好ましくは100〜220℃である。上記範囲で反応させると、水素発生量の制御が容易である。反応温度は、K熱電対などの温度センサーを用いて測定されうる。   The reaction conditions between the alkali borohydride and the alkylamine salt are not particularly limited. Reaction temperature becomes like this. Preferably it is 20-250 degreeC, More preferably, it is 50-240 degreeC, More preferably, it is 100-220 degreeC. When the reaction is performed within the above range, the amount of hydrogen generation can be easily controlled. The reaction temperature can be measured using a temperature sensor such as a K thermocouple.

合成されたN−アルキルボラジンは、下記式で表される化合物である。   The synthesized N-alkylborazine is a compound represented by the following formula.

Figure 2008044878
Figure 2008044878

式中、Rは、アルキルアミン塩について記載した通りであるため、ここでは説明を省略する。N−アルキルボラジンの例としては、N,N’,N”−トリメチルボラジン、N,N’,N”−トリエチルボラジン、N,N’,N”−トリ(n−プロピル)ボラジン、N,N’,N”−トリ(iso−プロピル)ボラジン、N,N’,N”−トリ(n−ブチル)ボラジン、N,N’,N”−トリ(sec−ブチル)ボラジン、N,N’,N”−トリ(iso−ブチル)ボラジン、N,N’,N”−トリ(tert−ブチル)ボラジン、N,N’,N”−トリ(1−メチルブチル)ボラジン、N,N’,N”−トリ(2−メチルブチル)ボラジン、N,N’,N”−トリ(neo−ペンチル)ボラジン、N,N’,N”−トリ(1,2−ジメチルプロピル)ボラジン、N,N’,N”−トリ(1−エチルプロピル)ボラジン、N,N’,N”−トリ(n−ヘキシル)ボラジン、N,N’,N”−トリシクロヘキシルボラジン、N,N’−ジメチル−N”−エチルボラジン、N,N’−ジエチル−N”−メチルボラジン、N,N’−ジメチル−N”−プロピルボラジンなどが挙げられる。   In the formula, R is as described for the alkylamine salt, and thus the description thereof is omitted here. Examples of N-alkylborazines include N, N ′, N ″ -trimethylborazine, N, N ′, N ″ -triethylborazine, N, N ′, N ″ -tri (n-propyl) borazine, N, N ', N ″ -tri (iso-propyl) borazine, N, N ′, N ″ -tri (n-butyl) borazine, N, N ′, N ″ -tri (sec-butyl) borazine, N, N ′, N ″ -tri (iso-butyl) borazine, N, N ′, N ″ -tri (tert-butyl) borazine, N, N ′, N ″ -tri (1-methylbutyl) borazine, N, N ′, N ″ -Tri (2-methylbutyl) borazine, N, N ', N "-tri (neo-pentyl) borazine, N, N', N" -tri (1,2-dimethylpropyl) borazine, N, N ', N "-Tri (1-ethylpropyl) borazine, N, N ', N" Tri (n-hexyl) borazine, N, N ′, N ″ -tricyclohexylborazine, N, N′-dimethyl-N ″ -ethylborazine, N, N′-diethyl-N ″ -methylborazine, N, N ′ -Dimethyl-N "-propylborazine and the like.

合成されたN−アルキルボラジンは、必要に応じて精製されうる。N−アルキルボラジンの精製方法としては、例えば、蒸留精製が用いられる。   The synthesized N-alkylborazine can be purified as necessary. As a purification method of N-alkylborazine, for example, distillation purification is used.

蒸留精製装置の大きさや種類は、環境や規模に応じて決定されればよい。例えば、大量のボラジン化合物を処理するのであれば、工業的規模の蒸留塔が用いられうる。少量のN−アルキルボラジンを処理するのであれば、蒸留管を用いた蒸留精製が用いられうる。例えば、少量のN−アルキルボラジンを処理する蒸留装置の具体例としては、3つ口フラスコにクライゼン型の連結管でリービッヒ冷却管を取り付けた蒸留装置が用いられうる。ただし、このような蒸留装置を用いる実施形態に、本発明の技術的範囲が限定されるわけではない。   The size and type of the distillation purification apparatus may be determined according to the environment and scale. For example, if a large amount of borazine compound is to be processed, an industrial scale distillation column can be used. If a small amount of N-alkylborazine is to be treated, distillation purification using a distillation tube can be used. For example, as a specific example of a distillation apparatus for treating a small amount of N-alkylborazine, a distillation apparatus in which a Liebig cooling pipe is attached to a three-necked flask with a Claisen type connecting pipe can be used. However, the technical scope of the present invention is not limited to the embodiment using such a distillation apparatus.

蒸留精製の際の温度は特に制限されず、合成されたN−アルキルボラジンの種類に応じて適宜設定されうる。一例を挙げると、通常は100〜150℃程度である。   The temperature at the time of distillation purification is not particularly limited, and can be appropriately set according to the kind of synthesized N-alkylborazine. For example, the temperature is usually about 100 to 150 ° C.

製造されたN−アルキルボラジンのようなボラジン化合物は、特に限定されないが、半導体用層間絶縁膜、バリアメタル層、エッチストッパー層などの形成に用いられうる。その際には、ボラジン化合物がそのまま用いられてもよいし、ボラジン化合物に改変を加えた化合物が用いられてもよい。ボラジン化合物またはボラジン化合物の誘導体を重合させた重合体を、半導体用層間絶縁膜、バリアメタル層またはエッチストッパー層の原料として用いてもよい。以下、「N−アルキルボラジン」、「ボラジン化合物」、「ボラジン化合物の誘導体」および「これらに起因する重合体」をまとめて、「ボラジン環含有化合物」と称する。   The produced borazine compound such as N-alkylborazine is not particularly limited, but can be used for forming an interlayer insulating film for a semiconductor, a barrier metal layer, an etch stopper layer, and the like. In that case, the borazine compound may be used as it is, or a compound obtained by modifying the borazine compound may be used. A polymer obtained by polymerizing a borazine compound or a borazine compound derivative may be used as a raw material for an interlayer insulating film for a semiconductor, a barrier metal layer, or an etch stopper layer. Hereinafter, “N-alkylborazine”, “borazine compound”, “derivative of borazine compound”, and “polymer derived therefrom” are collectively referred to as “borazine ring-containing compound”.

ボラジン環含有化合物を用いて、半導体用層間絶縁膜、バリアメタル層またはエッチストッパー層を形成する手法としては、例えば、ボラジン環含有化合物を含む溶液状またはスラリー状の組成物を調製し、これを所望の部位に塗布することによって、塗膜を形成する手法が用いられうる。   As a method for forming an interlayer insulating film for semiconductor, a barrier metal layer, or an etch stopper layer using a borazine ring-containing compound, for example, a solution-like or slurry-like composition containing a borazine ring-containing compound is prepared. A technique of forming a coating film by applying to a desired site can be used.

以下、実施例および比較例を用いて本発明の実施の形態をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲は下記の形態のみには制限されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail using examples and comparative examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to the following embodiments.

<実施例1>
冷却管を備えた反応容器に、窒素置換しながら、脱水処理したメチルアミン塩酸塩8.38kg、および溶媒としてトリグライム30.0kgを仕込み、反応系を150℃まで昇温した。そこに、あらかじめ窒素雰囲気下において目開き1.00mm(16メッシュ)のふるいにより凝集物を取り除いた水素化ホウ素ナトリウム5.25kgと、溶媒であるトリグライム22.2kgとの混合物を7時間かけて供給した。すなわち、使用した水素化ホウ素ナトリウムの目開き1.00mmのメッシュを通過する割合は100質量%であった。その後、反応溶液を170℃まで昇温して、2時間熟成した。合成の全期間に亘って、スラリー供給用配管の閉塞はなく、N−トリメチルボラジンが4.53kg得られた(収率90%)。
<Example 1>
8.38 kg of dehydrated methylamine hydrochloride and 30.0 kg of triglyme as a solvent were charged into a reaction vessel equipped with a cooling tube while purging with nitrogen, and the reaction system was heated to 150 ° C. A mixture of sodium borohydride (5.25 kg) obtained by removing aggregates with a sieve having an opening of 1.00 mm (16 mesh) in a nitrogen atmosphere and 22.2 kg of triglyme as a solvent is supplied over 7 hours. did. That is, the ratio of the sodium borohydride used passing through a mesh having an aperture of 1.00 mm was 100% by mass. Thereafter, the reaction solution was heated to 170 ° C. and aged for 2 hours. There was no blockage of the slurry supply piping over the entire synthesis period, and 4.53 kg of N-trimethylborazine was obtained (yield 90%).

<比較例1>
ふるいにより水素化ホウ素ナトリウムの凝集物を取り除かなかったこと以外は、実施例1と同様の操作を行った。使用した水素化ホウ素ナトリウムの目開き1.00mmのメッシュを通過する割合は98質量%であった。その結果、スラリー供給中、水素化ホウ素ナトリウムを3.70kg供給した時点でスラリー供給用配管が閉塞し、スラリー供給が不可能になったため、反応を途中で中止した。この時点におけるN−トリメチルボラジンの収率は55%であった。
<Comparative Example 1>
The same operation as in Example 1 was performed except that the aggregate of sodium borohydride was not removed by sieving. The proportion of sodium borohydride used passing through a mesh having an aperture of 1.00 mm was 98% by mass. As a result, during the slurry supply, when 3.70 kg of sodium borohydride was supplied, the slurry supply piping was blocked and the slurry supply became impossible, so the reaction was stopped halfway. The yield of N-trimethylborazine at this time was 55%.

以上の実施例および比較例に示す結果から、N−アルキルボラジンの合成原料である水素化ホウ素アルカリおよび/またはN−アルキルアミンをふるいにかけて凝集物を取り除くことにより、配管が閉塞することなく、ボラジン化合物が合成されることが明らかになった。   From the results shown in the above Examples and Comparative Examples, borazine was removed without clogging the piping by sieving alkali borohydride and / or N-alkylamine, which are N-alkylborazine synthesis raw materials, and removing aggregates. It was revealed that the compound was synthesized.

よって、本発明によれば、N−アルキルボラジンが安定的に製造されうる。   Therefore, according to the present invention, N-alkylborazine can be stably produced.

Claims (3)

ABH(Aは、リチウム原子、ナトリウム原子またはカリウム原子である)で表される水素化ホウ素アルカリと、RNHX(Rはアルキル基であり、Xはハロゲン原子である)で表されるアルキルアミン塩とを、溶媒中で反応させてN−アルキルボラジンを合成する段階を有し、反応に用いられる前記水素化ホウ素アルカリの、目開き1.00mmのメッシュを通過する割合が99質量%以上である、N−アルキルボラジンの製造方法。 Alkyl borohydride represented by ABH 4 (A is a lithium atom, sodium atom or potassium atom) and an alkyl represented by RNH 3 X (R is an alkyl group, and X is a halogen atom) It has a step of synthesizing an N-alkylborazine by reacting with an amine salt in a solvent, and the proportion of the alkali borohydride used in the reaction passing through a mesh having an opening of 1.00 mm is 99% by mass or more. A method for producing N-alkylborazine. ABH(Aは、リチウム原子、ナトリウム原子またはカリウム原子である)で表される水素化ホウ素アルカリと、RNHX(Rはアルキル基であり、Xはハロゲン原子である)で表されるアルキルアミン塩とを、溶媒中で反応させてN−アルキルボラジンを合成する段階を有し、反応に用いられる前記アルキルアミン塩の、目開き1.00mmのメッシュを通過する割合が99質量%以上である、N−アルキルボラジンの製造方法。 Alkyl borohydride represented by ABH 4 (A is a lithium atom, sodium atom or potassium atom) and an alkyl represented by RNH 3 X (R is an alkyl group, and X is a halogen atom) A step of synthesizing an N-alkylborazine by reacting with an amine salt in a solvent, and the proportion of the alkylamine salt used in the reaction passing through a mesh having an opening of 1.00 mm is 99% by mass or more. A method for producing an N-alkylborazine. ABH(Aは、リチウム原子、ナトリウム原子またはカリウム原子である)で表される水素化ホウ素アルカリと、RNHX(Rはアルキル基であり、Xはハロゲン原子である)で表されるアルキルアミン塩とを、溶媒中で反応させてN−アルキルボラジンを合成する段階を有し、反応に用いられる前記水素化ホウ素アルカリおよび前記アルキルアミン塩の、目開き1.00mmのメッシュを通過する割合がそれぞれ99質量%以上である、N−アルキルボラジンの製造方法。 Alkyl borohydride represented by ABH 4 (A is a lithium atom, sodium atom or potassium atom) and an alkyl represented by RNH 3 X (R is an alkyl group, and X is a halogen atom) A step of synthesizing an N-alkylborazine by reacting with an amine salt in a solvent, and a ratio of the alkali borohydride used in the reaction and the alkylamine salt passing through a mesh having an opening of 1.00 mm The manufacturing method of N-alkyl borazine whose each is 99 mass% or more.
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