JP2009221195A - Ester compound, and method of preparing the same - Google Patents
Ester compound, and method of preparing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009221195A JP2009221195A JP2009037658A JP2009037658A JP2009221195A JP 2009221195 A JP2009221195 A JP 2009221195A JP 2009037658 A JP2009037658 A JP 2009037658A JP 2009037658 A JP2009037658 A JP 2009037658A JP 2009221195 A JP2009221195 A JP 2009221195A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- formula
- carbon atoms
- atom
- ester compound
- 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.)
- Granted
Links
- 0 CC=CC=CCS(C)(C*)C1C=C[C@@](C2)[C@@]2C1 Chemical compound CC=CC=CCS(C)(C*)C1C=C[C@@](C2)[C@@]2C1 0.000 description 2
- AKDARPKNJBAZLZ-FIYBWSCWSA-N C/C=C\C(\Bc1ccccc1)=C/[Tl] Chemical compound C/C=C\C(\Bc1ccccc1)=C/[Tl] AKDARPKNJBAZLZ-FIYBWSCWSA-N 0.000 description 1
- BWYHTITWPWGSHN-UHFFFAOYSA-N CC1(C)C=CCCC1 Chemical compound CC1(C)C=CCCC1 BWYHTITWPWGSHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYUKUPKDSOGFNS-UHFFFAOYSA-N CC1C=CC([S+](C)C2C=CC=CC2)=CC1 Chemical compound CC1C=CC([S+](C)C2C=CC=CC2)=CC1 FYUKUPKDSOGFNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WMNBEVYZGHVAKP-GMVOSNBZSA-O CCC(/C(/[C@@H]1[C@H](C)C1)=C/CC)[I](/C(/C1CCCCC1)=C\C)[SH2+] Chemical compound CCC(/C(/[C@@H]1[C@H](C)C1)=C/CC)[I](/C(/C1CCCCC1)=C\C)[SH2+] WMNBEVYZGHVAKP-GMVOSNBZSA-O 0.000 description 1
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、半導体の微細加工に用いられる化学増幅型レジスト素材に用いられる光酸発生剤の中間体として有用なエステル化合物及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an ester compound useful as an intermediate of a photoacid generator used in a chemically amplified resist material used for semiconductor microfabrication and a method for producing the same.
半導体の微細加工が進むにつれて、解像度を向上させることが求められている。原理的には露光波長が短いほど解像度を上げることが可能であり、半導体の製造に用いられるリソグラフィー用露光光源は、波長436nmのg線、波長365nmのi線、波長248nmのKrFエキシマレーザー、波長193nmのArFエキシマレーザーと、年々短波長になってきている。次世代の露光光源として、波長13nm以下の軟X線(EUV)が光源として提案されている。また電子線リソグラフィーも高価なマスクを必要としないことで半導体の製造に活用されている。 As the fine processing of semiconductors progresses, it is required to improve the resolution. In principle, it is possible to increase the resolution as the exposure wavelength is shorter. The exposure light source for lithography used for manufacturing semiconductors is a g-line with a wavelength of 436 nm, an i-line with a wavelength of 365 nm, a KrF excimer laser with a wavelength of 248 nm, a wavelength 193 nm ArF excimer laser and the wavelength is getting shorter year by year. As a next-generation exposure light source, soft X-rays (EUV) having a wavelength of 13 nm or less have been proposed as a light source. Electron beam lithography is also used for semiconductor manufacturing because it does not require an expensive mask.
微細加工技術のさらなる進歩に伴い、従来の化学増幅型レジスト組成物をさらに上回る性能、例えば、解像度、感度、パターン形状のほか、ラインエッジラフネスがより良好であることが要望されている。特に近年、パターンが細密になるにつれて、ラインエッジラフネスに要求されるレベルが、通常用いられている樹脂の分子の大きさに匹敵するようになり、従来用いられていた樹脂ではラインエッジラフネスの制御が限界になりつつある。 Along with further advancement of microfabrication technology, there is a demand for better performance than conventional chemically amplified resist compositions, such as resolution, sensitivity, pattern shape, and better line edge roughness. In particular, as the pattern becomes finer in recent years, the level required for line edge roughness has become comparable to the size of resin molecules that are normally used. Is becoming the limit.
本発明の目的は、電子線リソグラフィー又はEUVリソグラフィーに適した、解像度、感度などの性能に加えて、特に、ラインエッジラフネスが良好である化学増幅型レジスト組成物を与える化合物を製造するための光酸発生剤の中間体として有用なエステル化合物を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a compound suitable for electron beam lithography or EUV lithography, particularly for producing a compound that gives a chemically amplified resist composition having good line edge roughness in addition to performance such as resolution and sensitivity. An object of the present invention is to provide an ester compound useful as an intermediate of an acid generator.
本発明者らは、化学増幅型レジスト組成物用の化合物について鋭意検討を加えた結果、当該化合物を製造するための光酸発生剤の中間体として有用なエステル化合物を見出した。 As a result of intensive studies on the compound for the chemically amplified resist composition, the present inventors have found an ester compound that is useful as an intermediate of a photoacid generator for producing the compound.
すなわち、本発明は、以下を提供する。 That is, the present invention provides the following.
1.式(I)で表されるエステル化合物。 1. An ester compound represented by the formula (I).
(式(I)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Uは、炭素数1〜20の2価の炭化水素基を表す。
Lは、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキルスルホニルオキシ基または、炭素数6〜12アリールスルホニルオキシ基を表す。該アリール基の炭素原子は、ヘテロ原子で置換されていてもよい。
A+は、有機対イオンを表す。)
(In the formula (I), Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
U represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
L represents a halogen atom, an alkylsulfonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an arylsulfonyloxy group having 6 to 12 carbon atoms. The carbon atom of the aryl group may be substituted with a hetero atom.
A + represents an organic counter ion. )
2.Q1及びQ2が、互いに独立に、フッ素原子またはトリフルオロメチル基である前1項記載のエステル化合物。 2. 2. The ester compound according to 1 above, wherein Q 1 and Q 2 are each independently a fluorine atom or a trifluoromethyl group.
3.Q1及びQ2がフッ素原子である前1または2項記載のエステル化合物。 3. The ester compound according to 1 or 2 above, wherein Q 1 and Q 2 are fluorine atoms.
4.A+が、式(IIa)〜式(IId)のいずれかで表されるカチオンからなる群から選ばれる少なくとも1種のカチオンである前1〜3項いずれか記載のエステル化合物。 4). 4. The ester compound according to any one of 1 to 3 above, wherein A + is at least one cation selected from the group consisting of cations represented by any one of formulas (IIa) to (IId).
(式(IIa)中、P1〜P3は、互いに独立に、水素原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表し、該アルキル基及び該アルコキシ基は、直鎖でも分岐していてもよい。) (In Formula (IIa), P 1 to P 3 independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and the alkyl group and the alkoxy group May be linear or branched.)
(式(IIb)中、P4及びP5は、互いに独立に、水素原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表し、該アルキル基及び該アルコキシ基は、直鎖でも分岐していてもよい。) (In Formula (IIb), P 4 and P 5 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and the alkyl group and the alkoxy group May be linear or branched.)
(式(IIc)中、P6及びP7は、互いに独立に、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数3〜12のシクロアルキル基を表すか、P6とP7とが結合して、S+を含んだ炭素数2〜の環を形成してもよい。
P8は水素原子を表し、P9は炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基もしくは置換されていてもよい芳香環基を表すか、又はP8とP9とが結合して炭素数3〜12の2価の炭化水素基を表す。ここで、2価の炭化水素基に含まれる炭素原子は、いずれも、カルボニル基、酸素原子、硫黄原子に置換されていてもよい。)
(In Formula (IIc), P 6 and P 7 each independently represent a C 1-12 alkyl group or a C 3-12 cycloalkyl group, or P 6 and P 7 are bonded to each other. , S + and a ring having 2 to 2 carbon atoms may be formed.
P 8 represents a hydrogen atom, and P 9 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms or an optionally substituted aromatic ring group, or P 8 and P 9 Represents a divalent hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms. Here, any carbon atom contained in the divalent hydrocarbon group may be substituted with a carbonyl group, an oxygen atom, or a sulfur atom. )
(式(IId)中、P10〜P21は、互いに独立に、水素原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
Bは、硫黄原子又は酸素原子を表す。
mは、0又は1を表す。)
(In Formula (IId), P 10 to P 21 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
B represents a sulfur atom or an oxygen atom.
m represents 0 or 1. )
5.A+が、式(IIe)で表されるカチオンである前1〜4項のいずれか記載のエステル化合物。 5. The ester compound according to any one of 1 to 4 above, wherein A + is a cation represented by the formula (IIe).
(式(IIe)中、P22〜P24は、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。) (In formula (IIe), P 22 to P 24 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
6.式(III)で表されることを特徴とするエステル化合物。 6). An ester compound represented by the formula (III):
(式(III)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Uは、炭素数1〜20の二価の炭化水素基を表す。
Lは、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキルスルホニルオキシ基または、炭素数6〜12のアリールスルホニルオキシ基を表す。該アリール基の炭素原子は、ヘテロ原子で置換されていてもよい。
M+は、Li+、Na+、K+又はAg+を表す。)
(In Formula (III), Q < 1 > and Q < 2 > represent a fluorine atom or a C1-C6 perfluoroalkyl group mutually independently.
U represents a C1-C20 bivalent hydrocarbon group.
L represents a halogen atom, an alkylsulfonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an arylsulfonyloxy group having 6 to 12 carbon atoms. The carbon atom of the aryl group may be substituted with a hetero atom.
M + represents Li + , Na + , K + or Ag + . )
7.Q1及びQ2が、互いに独立に、フッ素原子またはトリフルオロメチル基である前6項記載のエステル化合物。 7). 7. The ester compound according to 6 above, wherein Q 1 and Q 2 are each independently a fluorine atom or a trifluoromethyl group.
8.Q1及びQ2が、フッ素原子である前6又は7項記載のエステル化合物。 8). 8. The ester compound according to 6 or 7 above, wherein Q 1 and Q 2 are fluorine atoms.
9.式(IV)で表されるアルコールと、式(V)で表されるカルボン酸とをエステル化反応させることを特徴とする式(III)で表されるエステル化合物の製造方法。 9. A method for producing an ester compound represented by the formula (III), wherein the alcohol represented by the formula (IV) is esterified with the carboxylic acid represented by the formula (V).
(式(IV)及び式(III)中、Uは、炭素数1〜20の二価の炭化水素基を表す。
Lは、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキルスルホニルオキシ基または、炭素数6〜12のアリールスルホニルオキシ基を表す。該アリール基の炭素原子は、ヘテロ原子で置換されていてもよい。
式(V)及び式(III)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
M+は、Li+、Na+、K+又はAg+を表す。)
(In Formula (IV) and Formula (III), U represents a C1-C20 bivalent hydrocarbon group.
L represents a halogen atom, an alkylsulfonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an arylsulfonyloxy group having 6 to 12 carbon atoms. The carbon atom of the aryl group may be substituted with a hetero atom.
In formula (V) and formula (III), Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
M + represents Li + , Na + , K + or Ag + . )
10.Q1及びQ2がそれぞれ独立にフッ素原子またはトリフルオロメチル基である前9項記載の製造方法。 10. 10. The production method according to 9 above, wherein Q 1 and Q 2 are each independently a fluorine atom or a trifluoromethyl group.
11.Q1及びQ2がフッ素原子である前9又は10項記載の製造方法。 11. 11. The production method according to 9 or 10 above, wherein Q 1 and Q 2 are fluorine atoms.
12.式(IV)で表されるアルコールと式(VI)で表されるカルボン酸とをエステル化反応させて式(IIIa)で表されるスルホニルフルオリド誘導体を得て、該スルホニルフルオリド誘導体を加水分解させることを特徴とする式(III)で表されるエステル化合物の製造方法。 12 The alcohol represented by the formula (IV) and the carboxylic acid represented by the formula (VI) are esterified to obtain a sulfonyl fluoride derivative represented by the formula (IIIa), and the sulfonyl fluoride derivative is hydrolyzed. A method for producing an ester compound represented by the formula (III), which comprises decomposing.
(式(IV)、式(IIIa)及び式(III)中、Uは炭素数1〜20の2価の炭化水素基を表す。
Lは、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキルスルホニルオキシ基または炭素数6〜12のアリールスルホニルオキシ基を表す。該アリール基の炭素原子は、ヘテロ原子で置換されていてもよい。
式(VI)、式(IIIa)及び式(III)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。)
(In formula (IV), formula (IIIa) and formula (III), U represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
L represents a halogen atom, an alkylsulfonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an arylsulfonyloxy group having 6 to 12 carbon atoms. The carbon atom of the aryl group may be substituted with a hetero atom.
In formula (VI), formula (IIIa) and formula (III), Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group. )
13.Q1及びQ2が、互いに独立に、フッ素原子またはトリフルオロメチル基である前12項記載の製造方法。 13. 13. The production method according to 12 above, wherein Q 1 and Q 2 are each independently a fluorine atom or a trifluoromethyl group.
14.Q1及びQ2が、フッ素原子である前12又は13項記載の製造方法。 14 14. The production method according to 12 or 13 above, wherein Q 1 and Q 2 are fluorine atoms.
式(III)で表されるエステル化合物と式(VII)で表される化合物とを反応させることを特徴とする式(I)で表されるエステル化合物の製造方法。 A method for producing an ester compound represented by formula (I), comprising reacting an ester compound represented by formula (III) with a compound represented by formula (VII).
(式(III)及び式(I)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Uは、炭素数1〜20の2価の炭化水素基を表す。
Lは、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキルスルホニルオキシ基または炭素数6〜12のアリールスルホニルオキシ基を表す。該アリール基の炭素原子は、ヘテロ原子で置換されていてもよい。
M+は、Li+、Na+、K+又はAg+を表す。
式(VII)及び式(I)中、A+は、有機対イオンを表す。
Z−は、F−、Cl−、Br−、I−、BF4 −、AsF6 −、SbF6 −、PF6 −又はClO4 −を表す。)
(In Formula (III) and Formula (I), Q < 1 > and Q < 2 > represent a fluorine atom or a C1-C6 perfluoroalkyl group mutually independently.
U represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
L represents a halogen atom, an alkylsulfonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an arylsulfonyloxy group having 6 to 12 carbon atoms. The carbon atom of the aryl group may be substituted with a hetero atom.
M + represents Li + , Na + , K + or Ag + .
In formula (VII) and formula (I), A + represents an organic counter ion.
Z − represents F − , Cl − , Br − , I − , BF 4 − , AsF 6 − , SbF 6 − , PF 6 − or ClO 4 − . )
本発明のエステル化合物は、光酸発生基結合型多価フェノール誘導体を製造するための中間体として、工業的に有用である。例えば、当該光酸発生基結合型多価フェノール誘導体は、化学増幅型ポジ型レジスト組成物として用いると、電子線リソグラフィー又はEUVリソグラフィーに適しており、半導体製造用の微細加工において、解像度、感度が優れるとともに、ラインエッジラフネスが良好である。 The ester compound of the present invention is industrially useful as an intermediate for producing a photoacid-generating group-bonded polyhydric phenol derivative. For example, when the photoacid-generating group-bonded polyhydric phenol derivative is used as a chemically amplified positive resist composition, it is suitable for electron beam lithography or EUV lithography, and has resolution and sensitivity in microfabrication for semiconductor manufacturing. In addition to being excellent, the line edge roughness is good.
本発明のエステル化合物は、式(I)で表される。 The ester compound of the present invention is represented by the formula (I).
(式(I)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Uは、炭素数1〜20の2価の炭化水素基を表す。
Lは、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキルスルホニルオキシ基または、炭素数6〜12アリールスルホニルオキシ基を表す。該アリール基の炭素原子は、ヘテロ原子で置換されていてもよい。
A+は、有機対イオンを表す。)
(In the formula (I), Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
U represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
L represents a halogen atom, an alkylsulfonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an arylsulfonyloxy group having 6 to 12 carbon atoms. The carbon atom of the aryl group may be substituted with a hetero atom.
A + represents an organic counter ion. )
炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基としては、パーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロ−n−プロピル基、パーフルオロイソプロピル基、パーフルオロn−ブチル基、パーフルオロ−sec−ブチル基、パーフルオロ−tert−ブチル基、パーフルオロ−n−ペンチル基、パーフルオロ−n−ヘキシル基などが挙げられる。
炭素数1〜20の2価の炭化水素基としては、メチレン基、ジメチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデシルメチレン基、ドデシルメチレン基、トリデシルメチレン基、テトラデシルメチレン基、ペンタデシルメチレン基、ヘキサデシルメチレン基、ヘプタデシルメチレン基、オクタデシルメチレン基、ノナデシルメチレン基、イソコサニレン基、プロピレン基、エチルエチレン基などが挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
炭素数1〜12のアルキルスルホニルオキシ基としては、メチルスルホニルオキシ基、エチルスルホニルオキシ基、n−プロピルスルホニルオキシ基、イソプロピルスルホニルオキシ基、n−ブチルスルホニルオキシ基、sec−ブチルスルホニルオキシ基、tert−ブチルスルホニルオキシ基、n−ペンチルスルホニルオキシ基、n−ヘキシルスルホニルオキシ基、n−ヘプチルスルホニルオキシ基、n−オクチルスルホニルオキシ基、n−ノニルスルホニルオキシ基、n−デシルスルホニルオキシ基、n−ウンデシルスルホニルオキシ基、n−ドデシルスルホニルオキシ基などが挙げられる。
炭素数6〜12アリールスルホニルオキシ基としては、フェニルスルホニルオキシ基、ナフチルスルホニルオキシ基などが挙げられる。
As the perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoro-n-propyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluoro n-butyl group, a perfluoro-sec-butyl group, Examples include a perfluoro-tert-butyl group, a perfluoro-n-pentyl group, and a perfluoro-n-hexyl group.
Examples of the divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include methylene group, dimethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group, octamethylene group, nonamethylene group, decamethylene group, Undecylmethylene group, dodecylmethylene group, tridecylmethylene group, tetradecylmethylene group, pentadecylmethylene group, hexadecylmethylene group, heptadecylmethylene group, octadecylmethylene group, nonadecylmethylene group, isocosanylene group, propylene group, ethyl An ethylene group etc. are mentioned.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the alkylsulfonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms include methylsulfonyloxy group, ethylsulfonyloxy group, n-propylsulfonyloxy group, isopropylsulfonyloxy group, n-butylsulfonyloxy group, sec-butylsulfonyloxy group, tert -Butylsulfonyloxy group, n-pentylsulfonyloxy group, n-hexylsulfonyloxy group, n-heptylsulfonyloxy group, n-octylsulfonyloxy group, n-nonylsulfonyloxy group, n-decylsulfonyloxy group, n- An undecylsulfonyloxy group, n-dodecylsulfonyloxy group, etc. are mentioned.
Examples of the C6-C12 arylsulfonyloxy group include a phenylsulfonyloxy group and a naphthylsulfonyloxy group.
式(I)におけるA+は、有機対イオンを表し、式(IIa)〜式(IId)のいずれかで表されるカチオンからなる群から選ばれる少なくとも1種のカチオンが挙げられる。 A + in formula (I) represents an organic counter ion, and includes at least one cation selected from the group consisting of cations represented by any of formulas (IIa) to (IId).
(式(IIa)中、P1〜P3は、互いに独立に、水素原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。) (In formula (IIa), P 1 to P 3 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.)
該アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基などが挙げられる。
Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, and 2-ethylhexyl group. Can be mentioned.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a hexyloxy group, an octyloxy group, and a 2-ethylhexyloxy group.
式(IIa)で表されるカチオンの中でも、式(IIe)で表されるカチオンが、その製造が容易であることから好ましい。 Among the cations represented by the formula (IIa), the cation represented by the formula (IIe) is preferable because its production is easy.
(式(IIe)中、P22〜P24は、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。) (In formula (IIe), P 22 to P 24 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
(式(IIb)中、P4及びP5は、互いに独立に、水素原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。) (In Formula (IIb), P 4 and P 5 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.)
前記のアルキル基及び該アルコキシ基は、式(IIa)におけるアルキル基及びアルコキシ基と同じ意味を表す。 The alkyl group and the alkoxy group have the same meaning as the alkyl group and alkoxy group in the formula (IIa).
(式(IIc)中、P6及びP7は、互いに独立に、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数3〜12のシクロアルキル基を表す。) (In formula (IIc), P 6 and P 7 each independently represent a C 1-12 alkyl group or a C 3-12 cycloalkyl group.)
該アルキル基の具体例としては、式(IIa)におけるアルキル基と同じものが挙げられる。
該シクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基などが挙げられる。また、P6とP7とが結合して、炭素数3〜12のS+を含む環を形成してもよい。
P8は水素原子を表し、P9は炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基又は置換されていてもよい芳香環基を表すか、P8とP9とが結合して、アルキレン基などの炭素数3〜12の2価の炭化水素基を表す。
該アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基などが挙げられる。P9がシクロアルキル基の場合、該シクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基などが挙げられる。ここで、式(VIc)における2価の炭化水素基に含まれる炭素原子は、いずれも、カルボニル基、酸素原子、硫黄原子に置換されていてもよい。
置換されていてもよい芳香環基としては、フェニル基、ベンジル基などが挙げられる。
Specific examples of the alkyl group include the same alkyl groups in formula (IIa).
Examples of the cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclodecyl group. Alternatively, P 6 and P 7 may be bonded to form a ring containing S + having 3 to 12 carbon atoms.
P 8 represents a hydrogen atom, and P 9 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or an optionally substituted aromatic ring group, or P 8 and P 9 are A divalent hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms such as an alkylene group is bonded.
Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, 2-ethylhexyl. Groups and the like. When P 9 is a cycloalkyl group, examples of the cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclodecyl group. Here, any carbon atom contained in the divalent hydrocarbon group in formula (VIc) may be substituted with a carbonyl group, an oxygen atom, or a sulfur atom.
Examples of the aromatic ring group which may be substituted include a phenyl group and a benzyl group.
式(IIa)で表されるカチオンとしては、下記式で表されるカチオンが挙げられる。 Examples of the cation represented by the formula (IIa) include a cation represented by the following formula.
式(IIb)で表されるカチオンとしては、下記式で表されるカチオンが挙げられる。 Examples of the cation represented by the formula (IIb) include a cation represented by the following formula.
式(IIc)で表されるカチオンとしては、下記式で表されるカチオンが挙げられる。 Examples of the cation represented by the formula (IIc) include a cation represented by the following formula.
式(IId)で表されるカチオンとしては、下記式で表されるカチオンが挙げられる。 Examples of the cation represented by the formula (IId) include a cation represented by the following formula.
上記カチオンのうち、アリールスルホニウムカチオンが好ましく、中でも式(IIe)で表されるカチオンが好ましい。 Among the above cations, an arylsulfonium cation is preferable, and a cation represented by the formula (IIe) is particularly preferable.
(式(IIe)中、P22〜P24は、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。) (In formula (IIe), P 22 to P 24 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, and tert-butyl group.
式(IIe)で表されるカチオンとしては、下記式で表されるカチオンが挙げられる。 Examples of the cation represented by the formula (IIe) include a cation represented by the following formula.
Q1及びQ2の具体例としては、フッ素原子、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基が挙げられる。中でも、Q1及びQ2としては互いに独立に、フッ素原子又はトリフルオロメチル基である場合が好ましく、同時にフッ素原子である場合がより好ましい。 Specific examples of Q 1 and Q 2 include fluorine atom, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, heptafluoropropyl group, nonafluorobutyl group, perfluoropentyl group, and perfluorohexyl group. Among these, Q 1 and Q 2 are preferably each independently a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and more preferably a fluorine atom at the same time.
式(I)中のUは、炭素数1〜20の2価の炭化水素基であり、炭化水素基中のメチレン基は、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、アルキルアミノ基、カルボニル基、カルボニルオキシ基で置換されてもよい。
前記の2価の炭化水素基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基、トリデカメチレン基、テトラデカメチレン基、ペンタデカメチレン基、ヘキサデカメチレン基、ヘプタデカメチレン基、オクタデカメチレン基、ノナデカメチレン基、エイコサメチレン基、エチレンカルボニルエチル基、以下に化学構造を具体的に挙げるが、これらに限定されるものではない。一端を有する線は、結合手を表す。
U in the formula (I) is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the methylene group in the hydrocarbon group is an oxygen atom, nitrogen atom, sulfur atom, alkylamino group, carbonyl group, carbonyl group It may be substituted with an oxy group.
Examples of the divalent hydrocarbon group include methylene group, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group, octamethylene group, nonamethylene group, decamethylene group, undecameric group. Methylene group, dodecamethylene group, tridecamethylene group, tetradecamethylene group, pentadecamethylene group, hexadecamethylene group, heptacamethylene group, octadecamethylene group, nonacamethylene group, eicosamethylene group, ethylenecarbonylethyl Specific examples of the chemical structure are listed below, but the present invention is not limited thereto. A line having one end represents a bond.
式(I)で表されるエステル化合物は、式(III)で表されるエステル化合物と式(VII)で表される塩のカチオン交換反応させることによって得ることができる。 The ester compound represented by the formula (I) can be obtained by a cation exchange reaction between the ester compound represented by the formula (III) and the salt represented by the formula (VII).
(式(III)及び式(I)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Uは、炭素数1〜20の2価の炭化水素基を表す。
Lは、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキルスルホニルオキシ基または炭素数6〜12のアリールスルホニルオキシ基を表す。該アリール基の炭素原子は、ヘテロ原子で置換されていてもよい。
M+は、Li+、Na+、K+又はAg+を表す。
式(VII)及び式(I)中、A+は、有機対イオンを表す。
Z−は、F−、Cl−、Br−、I−、BF4 −、AsF6 −、SbF6 −、PF6 −又はClO4 −を表す。)
(In Formula (III) and Formula (I), Q < 1 > and Q < 2 > represent a fluorine atom or a C1-C6 perfluoroalkyl group mutually independently.
U represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
L represents a halogen atom, an alkylsulfonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an arylsulfonyloxy group having 6 to 12 carbon atoms. The carbon atom of the aryl group may be substituted with a hetero atom.
M + represents Li + , Na + , K + or Ag + .
In formula (VII) and formula (I), A + represents an organic counter ion.
Z − represents F − , Cl − , Br − , I − , BF 4 − , AsF 6 − , SbF 6 − , PF 6 − or ClO 4 − . )
カチオン交換反応は、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、二塩化エチレン、モノクロロベンゼン、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、アニソール、テトラヒドロフラン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの有機溶媒または水、あるいはそれらの混合溶媒中で行われ、反応温度は、−30〜200℃、好ましくは、−10〜100℃である。 The cation exchange reaction may be, for example, chloroform, methylene chloride, ethylene dichloride, monochlorobenzene, acetone, methyl ethyl ketone, toluene, xylene, anisole, tetrahydrofuran, methanol, ethanol, isopropanol, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, or an organic solvent or water, or The reaction is carried out in a mixed solvent thereof, and the reaction temperature is -30 to 200 ° C, preferably -10 to 100 ° C.
式(VII)で表される塩の使用量は、式(III)で表されるエステル化合物1モルに対して、0.5〜5倍モル量、好ましくは、1〜2倍モル量である。 The amount of the salt represented by the formula (VII) is 0.5 to 5 times, preferably 1 to 2 times the amount of 1 mol of the ester compound represented by the formula (III). .
得られたエステル化合物は、通常の後処理によって取り出すことができる。このエステル化合物は、クロマトグラフィー、再結晶あるいは蒸留によって精製することも可能である。 The obtained ester compound can be taken out by ordinary post-treatment. This ester compound can also be purified by chromatography, recrystallization or distillation.
式(III)で表されるエステル化合物は、式(IV)で表されるアルコール誘導体と式(V)で表されるカルボン酸誘導体とを酸触媒の存在下に反応させることによって得ることができる。 The ester compound represented by the formula (III) can be obtained by reacting the alcohol derivative represented by the formula (IV) with the carboxylic acid derivative represented by the formula (V) in the presence of an acid catalyst. .
(式(IV)及び式(III)中、Uは、炭素数1〜20の二価の炭化水素基を表す。
Lは、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキルスルホニルオキシ基または炭素数6〜12のアリールスルホニルオキシ基を表す。該アリール基の炭素原子は、ヘテロ原子で置換されていてもよい。
式(V)及び式(III)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
M+は、Li+、Na+、K+又はAg+を表す。)
(In Formula (IV) and Formula (III), U represents a C1-C20 bivalent hydrocarbon group.
L represents a halogen atom, an alkylsulfonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an arylsulfonyloxy group having 6 to 12 carbon atoms. The carbon atom of the aryl group may be substituted with a hetero atom.
In formula (V) and formula (III), Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
M + represents Li + , Na + , K + or Ag + . )
式(IV)で表されるアルコール誘導体と式(V)で表されるカルボン酸誘導体との脱水エステル化反応は、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、二塩化エチレン、モノクロロベンゼン、トルエン、キシレン、アニソール、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの不活性溶媒中で行われ、反応温度は、−30〜200℃、好ましくは、用いられる溶媒の沸点〜150℃である。反応は酸触媒塩基を添加することが好ましく、例えば、トリフルオロスルホン酸、トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、メタンスルホン酸等の有機酸、あるいは濃硫酸、塩酸、塩化水素、のような無機酸、あるいはこれらの混合物が用いられる。 The dehydration esterification reaction of the alcohol derivative represented by the formula (IV) and the carboxylic acid derivative represented by the formula (V) is, for example, chloroform, methylene chloride, ethylene dichloride, monochlorobenzene, toluene, xylene, anisole, The reaction is carried out in an inert solvent such as dimethylformamide and dimethyl sulfoxide, and the reaction temperature is -30 to 200 ° C, preferably the boiling point to 150 ° C of the solvent used. The reaction is preferably carried out by adding an acid catalyst base, for example, organic acids such as trifluorosulfonic acid, toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, methanesulfonic acid, or inorganic acids such as concentrated sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrogen chloride, Alternatively, a mixture of these is used.
式(V)で表されるカルボン酸誘導体の使用量は、式(IV)で表されるアルコール誘導体1モルに対して、0.5〜5倍モル量、好ましくは、0.8〜2倍モル量であり、酸触媒の使用量は、0.001〜3倍量、好ましくは、0.01〜1倍モル量である。
反応には、ナフィオンのような強酸性スルホン酸樹脂を添加することも可能である。
The used amount of the carboxylic acid derivative represented by the formula (V) is 0.5 to 5 times, preferably 0.8 to 2 times the amount of 1 mol of the alcohol derivative represented by the formula (IV). The amount of the acid catalyst used is 0.001 to 3 times, preferably 0.01 to 1 times.
It is also possible to add a strongly acidic sulfonic acid resin such as Nafion to the reaction.
得られた縮合物は、通常の後処理によって取り出すことができる。この縮合物は、クロマトグラフィー、再結晶あるいは蒸留によって精製することも可能である。 The resulting condensate can be removed by ordinary post-treatment. This condensate can also be purified by chromatography, recrystallization or distillation.
式(IV)で表されるアルコール誘導体と式(V)で表されるカルボン酸誘導体との脱水エステル化反応は、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、二塩化エチレン、モノクロロベンゼン、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、アニソール、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの不活性溶媒中で脱水剤を用いることも可能である。反応温度は、−30〜200℃、好ましくは、−20〜150℃である。脱水剤としては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、1−アルキル−2−ハロピリジニウム塩、1,1−カルボニルジイミダゾール、ビス(2−オキソ−3−オキサゾリジニル)ホスフィン酸塩化物、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、ジ−2−ピリジル炭酸塩、ジ−2−ピリジルチオノ炭酸塩、6−メチル−2−ニトロ安息香酸無水物/4−(ジメチルアミノ)ピリジン(触媒)が挙げられる。 The dehydration esterification reaction between the alcohol derivative represented by the formula (IV) and the carboxylic acid derivative represented by the formula (V) is, for example, chloroform, methylene chloride, ethylene dichloride, monochlorobenzene, acetone, methyl ethyl ketone, toluene, It is also possible to use a dehydrating agent in an inert solvent such as xylene, anisole, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide. The reaction temperature is -30 to 200 ° C, preferably -20 to 150 ° C. Examples of the dehydrating agent include dicyclohexylcarbodiimide (DCC), 1-alkyl-2-halopyridinium salt, 1,1-carbonyldiimidazole, bis (2-oxo-3-oxazolidinyl) phosphine acid chloride, 1-ethyl- 3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, di-2-pyridyl carbonate, di-2-pyridylthiono carbonate, 6-methyl-2-nitrobenzoic anhydride / 4- (dimethylamino) pyridine (catalyst ).
式(V)で表されるカルボン酸誘導体の使用量は、式(IV)で表されるアルコール誘導体1モルに対して、0.5〜5倍モル量、好ましくは、0.8〜2倍モル量であり、脱水剤の使用量は、1〜3倍モル量、好ましくは、1〜2倍モル量である。得られた縮合物は、通常の後処理によって取り出すことができる。この縮合物は、クロマトグラフィー、再結晶あるいは蒸留によって精製することも可能である。 The used amount of the carboxylic acid derivative represented by the formula (V) is 0.5 to 5 times, preferably 0.8 to 2 times the amount of 1 mol of the alcohol derivative represented by the formula (IV). The amount of the dehydrating agent used is 1 to 3 times the molar amount, preferably 1 to 2 times the molar amount. The resulting condensate can be removed by ordinary post-treatment. This condensate can also be purified by chromatography, recrystallization or distillation.
式(IV)で表されるアルコールと式(VI)で表されるカルボン酸とのエステル化反応を行うことにより、式(IIIa)で表されるフルオロスルホニル化合物も上記と同様に、酸触媒エステル化反応あるいは、脱水剤によるエステル化反応によって行うことができる。 By carrying out esterification reaction of the alcohol represented by the formula (IV) and the carboxylic acid represented by the formula (VI), the fluorosulfonyl compound represented by the formula (IIIa) is also an acid-catalyzed ester as described above. It can be carried out by an esterification reaction or an esterification reaction with a dehydrating agent.
(式(IV)及び式(IIIa)中、Uは、炭素数1〜20の2価の炭化水素基を表す。
Lは、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキルスルホニルオキシ基または炭素数6〜12のアリールスルホニルオキシ基を表す。該アリール基の炭素原子は、ヘテロ原子で置換されていてもよい。
式(VI)及び式(IIIa)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。)
(In formula (IV) and formula (IIIa), U represents a C1-C20 divalent hydrocarbon group.
L represents a halogen atom, an alkylsulfonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an arylsulfonyloxy group having 6 to 12 carbon atoms. The carbon atom of the aryl group may be substituted with a hetero atom.
In formula (VI) and formula (IIIa), Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group. )
得られたフルオロスルホニル化合物(IIIa)を加水分解させることによって式(III)で表される塩を製造することができる。加水分解反応は塩基を用いて、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、二塩化エチレン、モノクロロベンゼン、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、アニソール、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの不活性溶媒中で行われ、反応温度は、−30〜200℃、好ましくは、−10〜150℃である。用いる塩基としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウムなどが挙げられる。銀塩にするには、例えばナトリウム塩にした後、硝酸銀でカチオン交換する方法がある。塩基の量としては、フルオロスルホン酸1モルに対して、1〜5倍モル量、好ましくは、1〜2倍モル量である。 A salt represented by the formula (III) can be produced by hydrolyzing the obtained fluorosulfonyl compound (IIIa). The hydrolysis reaction is performed using a base, for example, in an inert solvent such as chloroform, methylene chloride, ethylene dichloride, monochlorobenzene, acetone, methyl ethyl ketone, toluene, xylene, anisole, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, The reaction temperature is -30 to 200 ° C, preferably -10 to 150 ° C. Examples of the base used include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate and the like. In order to obtain a silver salt, for example, there is a method in which a sodium salt is used and then cation exchange is performed with silver nitrate. As a quantity of a base, it is 1-5 times mole amount with respect to 1 mol of fluorosulfonic acids, Preferably, it is 1-2 times mole amount.
次に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。例中、含有量ないし使用量を表す%及び部は、特記ないかぎり重量基準である。 EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited at all by these Examples. In the examples, “%” and “part” representing the content or amount used are based on weight unless otherwise specified.
実施例1
トリフェニルスルホニウム・12−ブロモ−1−ドデシルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート(化合物(A))の合成
Example 1
Synthesis of triphenylsulfonium 12-bromo-1-dodecyloxycarbonyldifluoromethanesulfonate (compound (A))
ジフルオロスルホ酢酸(RN=422−67−3)のナトリウム塩(21g)及び12−ブロモ−1−ドデカノール(25g)をトルエン(300g)に加えて、p−トルエンスルホン酸を触媒量添加した。13時間還流脱水反応を行って冷却した。析出した結晶をろ過して、少量のトルエンで洗浄後、乾燥して、12−ブロモ−1−ドデシルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホン酸・ナトリウム塩(34.1g;収率81.2%)を得た。 Sodium salt (21 g) of difluorosulfoacetic acid (RN = 422-67-3) and 12-bromo-1-dodecanol (25 g) were added to toluene (300 g), and a catalytic amount of p-toluenesulfonic acid was added. The mixture was cooled by reflux dehydration reaction for 13 hours. The precipitated crystals were filtered, washed with a small amount of toluene, and then dried to obtain 12-bromo-1-dodecyloxycarbonyldifluoromethanesulfonic acid / sodium salt (34.1 g; yield 81.2%). .
1H−NMR(CDCl3;内部標準物質テトラメチルシラン):δ(ppm)4.33(t,2H,J=6.9Hz);3.40(t,2H,J=6.9Hz);1.85(m,2H);1.78〜1.10(m,18H)
MS(ESI(−)Spectrum):M− 421(C14H24BrF2O5S-=421.05)
1 H-NMR (CDCl 3 ; internal standard substance tetramethylsilane): δ (ppm) 4.33 (t, 2H, J = 6.9 Hz); 3.40 (t, 2H, J = 6.9 Hz); 1.85 (m, 2H); 1.78-1.10 (m, 18H)
MS (ESI (−) Spectrum): M-421 (C 14 H 24 BrF 2 O 5 S − = 421.05)
ついで、12−ブロモ−1−ドデシルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホン酸・ナトリウム塩(34.1g)をクロロホルム(200g)に溶解した。塩化トリフェニルスルホニウムの水溶液(192g;13.1%)を加えて一晩室温で攪拌した。有機層をイオン交換水で洗浄、濃縮して、トリフェニルスルホニウム・12−ブロモ−1−ドデシルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート(化合物(A):48.7g;収率92.7%)を得た。 Then, 12-bromo-1-dodecyloxycarbonyldifluoromethanesulfonic acid / sodium salt (34.1 g) was dissolved in chloroform (200 g). An aqueous solution of triphenylsulfonium chloride (192 g; 13.1%) was added and stirred overnight at room temperature. The organic layer was washed with ion-exchanged water and concentrated to obtain triphenylsulfonium · 12-bromo-1-dodecyloxycarbonyldifluoromethanesulfonate (compound (A): 48.7 g; yield 92.7%). .
1H−NMR(DMSO−d6;内部標準物質テトラメチルシラン):δ(ppm)7.87〜7.76(m,15H);4.17(t,2H,J=6.9Hz);3.50(t,2H,J=6.9Hz);1.75(m,2H);1.57(m,2H);1.37〜1.23(m,16H)
19F−NMR(DMSO−d6、内部標準物質フルオロベンゼン) :δ(ppm) −105.19
MS(ESI(−)Spectrum):M− 421(C14H24BrF2O5S−=421.05)
MS(ESI(+)Spectrum):M+ 263(C18H15S+=263.09)
1 H-NMR (DMSO-d 6 ; internal standard substance tetramethylsilane): δ (ppm) 7.87 to 7.76 (m, 15H); 4.17 (t, 2H, J = 6.9 Hz); 3.50 (t, 2H, J = 6.9 Hz); 1.75 (m, 2H); 1.57 (m, 2H); 1.37 to 1.23 (m, 16H)
19 F-NMR (DMSO-d 6 , internal standard substance fluorobenzene): δ (ppm) −105.19
MS (ESI (−) Spectrum): M-421 (C 14 H 24 BrF 2 O 5 S − = 421.05)
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263 (C 18 H 15 S + = 263.09)
実施例2
トリフェニルスルホニウム・6−ブロモ−1−ヘキシルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート(化合物(B))の合成
Example 2
Synthesis of triphenylsulfonium 6-bromo-1-hexyloxycarbonyldifluoromethanesulfonate (compound (B))
ジフルオロスルホ酢酸(RN=422−67−3)のナトリウム塩(10g)及び6−ブロモ−1−ヘキサノール(10.8g)をトルエン(50g)に加えて、トリフルオロメタンスルホン酸を触媒量添加した。9時間還流脱水反応を行って冷却した。析出した結晶をろ過して、少量のトルエンで洗浄後、乾燥して、6−ブロモ−1−ヘキシルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホン酸・ナトリウム塩(12.3g;収率72.0%)を得た。 Sodium salt (10 g) of difluorosulfoacetic acid (RN = 422-67-3) and 6-bromo-1-hexanol (10.8 g) were added to toluene (50 g), and a catalytic amount of trifluoromethanesulfonic acid was added. The mixture was cooled by performing a reflux dehydration reaction for 9 hours. The precipitated crystals were filtered, washed with a small amount of toluene, and then dried to obtain 6-bromo-1-hexyloxycarbonyldifluoromethanesulfonic acid / sodium salt (12.3 g; yield 72.0%). .
1H−NMR(CDCl3;内部標準物質テトラメチルシラン):δ(ppm)4.35(2H);3.42(t,2H,J=6.9Hz);1.86(m,2H);1.73(m,2H);1.47(m,2H);1.40(m,2H)
MS(ESI(−)Spectrum):M− 337(C8H12BrF2O5S−=336.96)
1 H-NMR (CDCl 3 ; internal standard substance tetramethylsilane): δ (ppm) 4.35 (2H); 3.42 (t, 2H, J = 6.9 Hz); 1.86 (m, 2H) 1.73 (m, 2H); 1.47 (m, 2H); 1.40 (m, 2H)
MS (ESI (−) Spectrum): M-337 (C 8 H 12 BrF 2 O 5 S − = 336.96)
ついで、6−ブロモ−1−ヘキシルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホン酸・ナトリウム塩(12.1g)をクロロホルム(200g)に溶解した。塩化トリフェニルスルホニウムの水溶液(84.1g;13.1%)を加えて一晩室温で攪拌した。有機層をイオン交換水で洗浄、濃縮して、トリフェニルスルホニウム・6−ブロモ−1−ヘキシルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート(化合物(B):17.2g;収率85.3%)を得た。 Subsequently, 6-bromo-1-hexyloxycarbonyldifluoromethanesulfonic acid / sodium salt (12.1 g) was dissolved in chloroform (200 g). An aqueous solution of triphenylsulfonium chloride (84.1 g; 13.1%) was added and stirred overnight at room temperature. The organic layer was washed with ion-exchanged water and concentrated to obtain triphenylsulfonium 6-bromo-1-hexyloxycarbonyldifluoromethanesulfonate (compound (B): 17.2 g; yield 85.3%). .
1H−NMR(DMSO−d6;内部標準物質テトラメチルシラン):δ(ppm)7.77〜7.68(m,15H);4.25(t,2H,J=6.9Hz);3.37(t,2H,J=6.9Hz);1.81(m,2H);1.70(m,2H);1.45〜1.36(m,4H)
19F−NMR(DMSO−d6;内部標準物質フルオロベンゼン):δ(ppm) −106.42
MS(ESI(−)Spectrum):M− 337(C8H12BrF2O5S−=336.96)
MS(ESI(+)Spectrum):M+ 263(C18H15S+=263.09)
1 H-NMR (DMSO-d 6 ; internal standard substance tetramethylsilane): δ (ppm) 7.77 to 7.68 (m, 15H); 4.25 (t, 2H, J = 6.9 Hz); 3.37 (t, 2H, J = 6.9 Hz); 1.81 (m, 2H); 1.70 (m, 2H); 1.45 to 1.36 (m, 4H)
19 F-NMR (DMSO-d 6 ; internal standard substance fluorobenzene): δ (ppm) −106.42
MS (ESI (−) Spectrum): M-337 (C 8 H 12 BrF 2 O 5 S − = 336.96)
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263 (C 18 H 15 S + = 263.09)
実施例3
トリフェニルスルホニウム・2−[2−(2−クロロエトキシ)エトキシ]エチルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート(化合物(C))の合成
Example 3
Synthesis of triphenylsulfonium 2- [2- (2-chloroethoxy) ethoxy] ethyloxycarbonyldifluoromethanesulfonate (compound (C))
ジフルオロスルホ酢酸(RN=422−67−3)のナトリウム塩(10g)及び2−[2−(2−クロロエトキシ)エトキシ]エタノール(7.5g)をトルエン(50g)に加えて、トリフルオロメタンスルホン酸を触媒量添加した。10時間還流脱水反応を行って冷却した。反応溶液を濃縮して、2−[2−(2−クロロエトキシ)エトキシ]エチルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホン酸・ナトリウム塩(17.8g;収率 定量的)を得た。 A sodium salt of difluorosulfoacetic acid (RN = 422-67-3) (10 g) and 2- [2- (2-chloroethoxy) ethoxy] ethanol (7.5 g) were added to toluene (50 g) to obtain trifluoromethanesulfone. A catalytic amount of acid was added. The mixture was cooled by refluxing dehydration reaction for 10 hours. The reaction solution was concentrated to obtain 2- [2- (2-chloroethoxy) ethoxy] ethyloxycarbonyldifluoromethanesulfonic acid / sodium salt (17.8 g; yield quantitative).
1H−NMR(CDCl3;内部標準物質テトラメチルシラン):δ(ppm)3.88〜3.63(12H)
MS(ESI(−)Spectrum):M− 325(C8H12ClF2O7S−=325.00)
1 H-NMR (CDCl 3 ; internal standard substance tetramethylsilane): δ (ppm) 3.88 to 3.63 (12H)
MS (ESI (−) Spectrum): M-325 (C 8 H 12 ClF 2 O 7 S − = 325.00)
2−[2−(2−クロロエトキシ)エトキシ]エチルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホン酸・ナトリウム塩(17.8g)をクロロホルム(200g)に溶解した。塩化トリフェニルスルホニウムの水溶液(128.1g;13.1%)を加えて一晩室温で攪拌した。有機層をイオン交換水で洗浄、濃縮して、トリフェニルスルホニウム・2−[2−(2−クロロエトキシ)エトキシ]エチルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート(化合物(C):18.0g;収率 59.9%)を得た。 2- [2- (2-Chloroethoxy) ethoxy] ethyloxycarbonyldifluoromethanesulfonic acid / sodium salt (17.8 g) was dissolved in chloroform (200 g). An aqueous solution of triphenylsulfonium chloride (128.1 g; 13.1%) was added and stirred overnight at room temperature. The organic layer was washed with ion-exchanged water, concentrated, and triphenylsulfonium 2- [2- (2-chloroethoxy) ethoxy] ethyloxycarbonyldifluoromethanesulfonate (compound (C): 18.0 g; yield 59). 0.9%).
1H−NMR(DMSO−d6;内部標準物質テトラメチルシラン):δ(ppm)7.78〜7.65(m,15H);3.79〜3.57(12H)
19F−NMR(DMSOd6、内部標準物質フルオロベンゼン) :δ(ppm) −106.50
MS(ESI(−)Spectrum):M− 325(C8H12ClF2O7S−=325.00)
MS(ESI(+)Spectrum):M+ 263(C18H15S+=263.09)
1 H-NMR (DMSO-d 6 ; internal standard substance tetramethylsilane): δ (ppm) 7.78 to 7.65 (m, 15H); 3.79 to 3.57 (12H)
19 F-NMR (DMSOd 6 , internal standard substance fluorobenzene): δ (ppm) −106.50
MS (ESI (−) Spectrum): M-325 (C 8 H 12 ClF 2 O 7 S − = 325.00)
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263 (C 18 H 15 S + = 263.09)
実施例4
トリ(4−tert−ブチルフェニル)スルホニウム・12−ブロモ−1−ドデシルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート(化合物(D))の合成
Example 4
Synthesis of tri (4-tert-butylphenyl) sulfonium · 12-bromo-1-dodecyloxycarbonyldifluoromethanesulfonate (compound (D))
12−ブロモ−1−ドデシルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホン酸・ナトリウム塩(20.0g)をクロロホルム(120g)に溶解した。塩化トリ(4−tert−ブチルフェニル)スルホニウムの水溶液(210g;10%)を加えて一晩室温で攪拌した。有機層をイオン交換水で洗浄、濃縮して、トリ(4−tert−ブチルフェニル)スルホニウム・12−ブロモ−1−ドデシルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート(化合物(D):33.4g;収率87.1%)を得た。 12-Bromo-1-dodecyloxycarbonyldifluoromethanesulfonic acid / sodium salt (20.0 g) was dissolved in chloroform (120 g). An aqueous solution of tri (4-tert-butylphenyl) sulfonium chloride (210 g; 10%) was added and stirred overnight at room temperature. The organic layer was washed with ion-exchanged water and concentrated to obtain tri (4-tert-butylphenyl) sulfonium · 12-bromo-1-dodecyloxycarbonyldifluoromethanesulfonate (compound (D): 33.4 g; yield 87). 0.1%).
1H−NMR(CDCl3−d1;内部標準物質テトラメチルシラン):δ(ppm)7.71〜7.67(m,12H);4.26(t,2H,J=6.9Hz);3.41(t,2H,J=6.9Hz);1.86(m,2H);1.70(m,2H);1.46〜1.21(m,16H);1.33(s,27H)
19F−NMR(DMSO−d6、内部標準物質フルオロベンゼン) :δ(ppm) −106.03
MS(ESI(−)Spectrum):M− 422,423(C14H24BrF2O5S2−=421.05)
MS(ESI(+)Spectrum):M+ 431(C30H39S-=431.28)
1 H-NMR (CDCl 3 -d 1 ; internal standard substance tetramethylsilane): δ (ppm) 7.71 to 7.67 (m, 12H); 4.26 (t, 2H, J = 6.9 Hz) 3.41 (t, 2H, J = 6.9 Hz); 1.86 (m, 2H); 1.70 (m, 2H); 1.46 to 1.21 (m, 16H); 1.33 (S, 27H)
19 F-NMR (DMSO-d 6 , internal standard substance fluorobenzene): δ (ppm) −106.03
MS (ESI (-) Spectrum) : M - 422,423 (C 14 H 24 BrF 2 O 5 S 2- = 421.05)
MS (ESI (+) Spectrum) : M + 431 (C 30 H 39 S - = 431.28)
実施例5
テトラヒドロ−1−(2−オキソ−2−フェニルエチル)チオフェニウム・12−オキシ−1−ドデシルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホナートの合成(化合物(E))
Example 5
Synthesis of tetrahydro-1- (2-oxo-2-phenylethyl) thiophenium · 12-oxy-1-dodecyloxycarbonyldifluoromethanesulfonate (compound (E))
12−ブロモ−1−ドデシルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホン酸・ナトリウム塩(15.0g)をクロロホルム(100g)に溶解した。臭化テトラヒドロ−1−(2−オキソ−2−フェニルエチル)チオフェニウム(9.7g)を加えて一晩室温で攪拌した。反応溶液にイオン交換水(20g)を加えて、有機層を分液した。有機層をイオン交換水で洗浄、濃縮して、テトラヒドロ−1−(2−オキソ−2−フェニルエチル)チオフェニウム・12−オキシ−1−ドデシルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート(化合物(E)):12.4g;収率58.5%)を得た。 12-Bromo-1-dodecyloxycarbonyldifluoromethanesulfonic acid / sodium salt (15.0 g) was dissolved in chloroform (100 g). Tetrahydro-1- (2-oxo-2-phenylethyl) thiophenium bromide (9.7 g) was added and stirred overnight at room temperature. Ion exchange water (20 g) was added to the reaction solution, and the organic layer was separated. The organic layer was washed with ion-exchanged water, concentrated, and tetrahydro-1- (2-oxo-2-phenylethyl) thiophenium · 12-oxy-1-dodecyloxycarbonyldifluoromethanesulfonate (compound (E)): 12 0.4 g; yield 58.5%).
1H−NMR(CDCl3−d1;内部標準物質テトラメチルシラン):δ(ppm)7.99(d、2H,J=6.9Hz);7.60(t、1H,J=7.7Hz);7.45(t、2H,J=8.4Hz);5.35(s、2H);4.11(t,2H,J=6.9Hz);2.48〜2.43(m、4H);2.30〜2.26(m、4H);1.86(m,2H);1.60(m,2H);1.42(m、2H);1.28〜1.24(m,14H)
19F−NMR(DMSO−d6、内部標準物質フルオロベンゼン) :δ(ppm) −106.39
MS(ESI(−)Spectrum):M− 422,423(C14H24BrF2O5S2−=421.05)
MS(ESI(+)Spectrum):M+ 207(C12H15OS+=207.08)
1 H-NMR (CDCl 3 -d 1 ; internal standard substance tetramethylsilane): δ (ppm) 7.9 (d, 2H, J = 6.9 Hz); 7.60 (t, 1H, J = 7.7 Hz) 7.45 (t, 2H, J = 8.4 Hz); 5.35 (s, 2H); 4.11 (t, 2H, J = 6.9 Hz); 2.48 to 2.43 (m) 4H); 2.30-2.26 (m, 4H); 1.86 (m, 2H); 1.60 (m, 2H); 1.42 (m, 2H); 1.28-1. 24 (m, 14H)
19 F-NMR (DMSO-d 6 , internal standard substance fluorobenzene): δ (ppm) −106.39
MS (ESI (-) Spectrum) : M - 422,423 (C 14 H 24 BrF 2 O 5 S 2- = 421.05)
MS (ESI (+) Spectrum) : M + 207 (C 12 H 15 OS + = 207.08)
本発明化合物を用いた光酸発生剤結合型分子レジストの合成例
2,6−ビス[4−ヒドロキシ−3−{2−(2−メチル−2−アダマンチルオキシカルボニルメトキシ)−5−メチルベンジル}−2,5−ジメチルベンジル]−4−メチル−1−(トリフェニルスルホニウム・12−オキシ−1−ドデシルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート)ベンゼンの合成
Synthesis example of photoacid generator-binding molecular resist using the compound of the present invention 2,6-bis [4-hydroxy-3- {2- (2-methyl-2-adamantyloxycarbonylmethoxy) -5-methylbenzyl} -2,5-Dimethylbenzyl] -4-methyl-1- (triphenylsulfonium 12-oxy-1-dodecyloxycarbonyldifluoromethanesulfonate) benzene
2,6−ビス[4−ヒドロキシ−3−{2−(2−メチル−2−アダマンチルオキシカルボニルメトキシ)−5−メチルベンジル}−2,5−ジメチルベンジル]−4−メチルフェノールを主成分とする混合物(化合物1:7.5g)とトリフェニルスルホニウム・12−ブロモ−1−ドデシルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート(化合物A:5.0g;1当量)及び炭酸カリウム(1.5g;1.5当量)をアセトン(60g)中で4時間還流した。冷却後、2%シュウ酸水で中和希釈して、酢酸エチルで抽出した。有機層をイオン交換水で洗浄して、濃縮して2,6−ビス[4−ヒドロキシ−3−{2−(2−メチル−2−アダマンチルオキシカルボニルメトキシ)−5−メチルベンジル}−2,5−ジメチルベンジル]−4−メチル−1−(トリフェニルスルホニウム・12−オキシ−1−ドデシルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホナート)ベンゼン(化合物(P−1):8.9g;収率75.2%)を得た。 Mainly composed of 2,6-bis [4-hydroxy-3- {2- (2-methyl-2-adamantyloxycarbonylmethoxy) -5-methylbenzyl} -2,5-dimethylbenzyl] -4-methylphenol Mixture (compound 1: 7.5 g) and triphenylsulfonium 12-bromo-1-dodecyloxycarbonyldifluoromethanesulfonate (compound A: 5.0 g; 1 equivalent) and potassium carbonate (1.5 g; 1.5 Eq) was refluxed in acetone (60 g) for 4 h. After cooling, the mixture was neutralized with 2% oxalic acid and diluted with ethyl acetate. The organic layer was washed with ion exchanged water and concentrated to 2,6-bis [4-hydroxy-3- {2- (2-methyl-2-adamantyloxycarbonylmethoxy) -5-methylbenzyl} -2, 5-Dimethylbenzyl] -4-methyl-1- (triphenylsulfonium · 12-oxy-1-dodecyloxycarbonyldifluoromethanesulfonate) benzene (compound (P-1): 8.9 g; yield 75.2% )
MS(ESI(−)Spectrum):M− 1369(C81H103F2O14S−=1369.70)
MS(ESI(+)Spectrum):M+ 263(C18H15S+=263.09)
MS (ESI (-) Spectrum) : M- 1369 (C 81 H 103 F 2 O 14 S - = 1369.70)
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263 (C 18 H 15 S + = 263.09)
参考例
次の組成で、レジスト組成物を調製した。
Reference Example A resist composition was prepared with the following composition.
P-1/混合物1/5核体=3部/5部/2部 Qa/Qb=0.2部/0.05部 溶媒=320部 P-1 / mixture 1/5 nucleus = 3 parts / 5 parts / 2 parts Qa / Qb = 0.2 parts / 0.05 parts Solvent = 320 parts
化合物1 Compound 1
2,6−ビス[4−ヒドロキシ−3−{2−(2−メチル−2−ヒドロキシ)−5−メチルベンジル}−2,5−ジメチルベンジル]−4−メチルフェノール(5核体;10g)をN,N−ジメチルホルムアミド(DMF;100g)に溶解し、炭酸カリウム(6.8g;3倍モル)を加えて攪拌した。クロロ酢酸・2−メチル−2−アダマンチル(7.9g;2倍モル)のDMF(40g)溶液を50℃以下で滴下した。反応溶液にヨウ化カリウム(0.6g;0.2倍モル)を添加して、さらに50℃で5時間攪拌した。冷却後、1%シュウ酸水溶液で希釈して、酢酸エチルで抽出した。有機層を水洗後、乾燥脱色(硫酸マグネシウム/活性炭)、濃縮して、褐色固体(混合物1:15.3g)を得た。
混合物1は、式(F)で表される化合物において、Y1〜Y5のうち、一つが式(L)で表される基であり、四つが水素原子である化合物(F1)、Y1〜Y5のうち、二つが式(L)で表される基であり、三つが水素原子である化合物(F2)、Y1〜Y5のうち、三つが式(L)で表される基であり、二つが水素原子である化合物(F3)の混合物であった。
2,6-bis [4-hydroxy-3- {2- (2-methyl-2-hydroxy) -5-methylbenzyl} -2,5-dimethylbenzyl] -4-methylphenol (pentanuclear body; 10 g) Was dissolved in N, N-dimethylformamide (DMF; 100 g), and potassium carbonate (6.8 g; 3 moles) was added and stirred. A DMF (40 g) solution of chloroacetic acid · 2-methyl-2-adamantyl (7.9 g; 2 moles) was added dropwise at 50 ° C. or lower. To the reaction solution was added potassium iodide (0.6 g; 0.2-fold mol), and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 5 hours. After cooling, the mixture was diluted with 1% oxalic acid aqueous solution and extracted with ethyl acetate. The organic layer was washed with water, dried and decolorized (magnesium sulfate / activated carbon), and concentrated to give a brown solid (mixture 1: 15.3 g).
The mixture 1 is a compound represented by the formula (F), wherein one of Y 1 to Y 5 is a group represented by the formula (L) and four are hydrogen atoms (F1), Y 1 To Y 5 , two are groups represented by the formula (L), three are hydrogen atoms (F2), and Y 1 to Y 5 , three are groups represented by the formula (L) And a mixture of compounds (F3) in which two are hydrogen atoms.
LC−MS分析:(F1) [M+K]+=861.4 (M+=822.45)
(F2) [M+K]+=1067.4 (M+=1028.58)
(F3) [M+K]+=1273.6 (M+=1234.71)
LC-MS analysis: (F1) [M + K] + = 861.4 (M + = 822.45)
(F2) [M + K] + = 1067.4 (M + = 1028.58)
(F3) [M + K] + = 1273.6 (M + = 1234.71)
該混合物1を液体クロマトグラフィーで分析すると、(F1):(F2):(F3)=6:92:2であった。 The mixture 1 was analyzed by liquid chromatography. The result was (F1) :( F2) :( F3) = 6: 92: 2.
5核体 Pentanuclear
Qa;2,6−ジイソプロピルアニリン
Qb;テトラブチルアンモニウムヒドロキシド
溶媒;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
Qa; 2,6-diisopropylaniline Qb; tetrabutylammonium hydroxide solvent; propylene glycol monomethyl ether acetate
シリコンウェハーを、ダイレクトホットプレート上にて、ヘキサメチルジシラザンを用いて110℃で60秒処理した上で、上記のレジスト液を乾燥後の膜厚が0.10μmとなるようにスピンコートした。レジスト液塗布後は、ダイレクトホットプレート上にて、110℃で60秒間プリベークした。こうしてレジスト膜を形成したそれぞれのウェハーに、電子線描画機〔HL−800D;(株)日立製作所製;50KeV〕を用い、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを露光した。
露光後は、ホットプレート上にて100℃で60秒間ポストエキスポジャーベークを行い、さらに2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行った。
シリコン基板上のもので現像後のパターンを走査型電子顕微鏡で観察したところ実効感度は18μC、解像度は70nm、ラインエッジラフネスは良好であった。
The silicon wafer was treated on a direct hot plate with hexamethyldisilazane at 110 ° C. for 60 seconds, and then the above resist solution was spin-coated so that the film thickness after drying was 0.10 μm. After applying the resist solution, pre-baking was performed at 110 ° C. for 60 seconds on a direct hot plate. Each wafer on which the resist film was thus formed was exposed to a line-and-space pattern using an electron beam drawing machine [HL-800D; manufactured by Hitachi, Ltd .; 50 KeV] while changing the exposure stepwise.
After exposure, post-exposure baking was performed on a hot plate at 100 ° C. for 60 seconds, and paddle development was further performed with a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds.
When the developed pattern on a silicon substrate was observed with a scanning electron microscope, the effective sensitivity was 18 μC, the resolution was 70 nm, and the line edge roughness was good.
本発明の光酸発生剤の中間体は、光酸発生剤結合型レジスト素材の製造に適しており、それによって得られるレジストは高い性能のレジストパターンを与えることができて、有用な中間体である。 The photoacid generator intermediate of the present invention is suitable for the production of a photoacid generator-bonded resist material, and the resist obtained thereby can provide a high-performance resist pattern, and is a useful intermediate. is there.
Claims (15)
(式(I)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Uは、炭素数1〜20の2価の炭化水素基を表す。
Lは、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキルスルホニルオキシ基または、炭素数6〜12アリールスルホニルオキシ基を表す。該アリール基の炭素原子は、ヘテロ原子で置換されていてもよい。
A+は、有機対イオンを表す。) An ester compound represented by the formula (I).
(In the formula (I), Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
U represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
L represents a halogen atom, an alkylsulfonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an arylsulfonyloxy group having 6 to 12 carbon atoms. The carbon atom of the aryl group may be substituted with a hetero atom.
A + represents an organic counter ion. )
(式(IIa)中、P1〜P3は、互いに独立に、水素原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表し、該アルキル基及び該アルコキシ基は、直鎖でも分岐していてもよい。)
(式(IIb)中、P4及びP5は、互いに独立に、水素原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表し、該アルキル基及び該アルコキシ基は、直鎖でも分岐していてもよい。)
(式(IIc)中、P6及びP7は、互いに独立に、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数3〜12のシクロアルキル基を表すか、P6とP7とが結合して、S+を含んだ炭素数2〜の環を形成してもよい。
P8は水素原子を表し、P9は炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基もしくは置換されていてもよい芳香環基を表すか、又はP8とP9とが結合して炭素数3〜12の2価の炭化水素基を表す。ここで、2価の炭化水素基に含まれる炭素原子は、いずれも、カルボニル基、酸素原子、硫黄原子に置換されていてもよい。)
(式(IId)中、P10〜P21は、互いに独立に、水素原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
Bは、硫黄原子又は酸素原子を表す。
mは、0又は1を表す。) The ester compound according to any one of claims 1 to 3, wherein A + is at least one cation selected from the group consisting of cations represented by any one of formulas (IIa) to (IId).
(In Formula (IIa), P 1 to P 3 independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and the alkyl group and the alkoxy group May be linear or branched.)
(In Formula (IIb), P 4 and P 5 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and the alkyl group and the alkoxy group May be linear or branched.)
(In Formula (IIc), P 6 and P 7 each independently represent a C 1-12 alkyl group or a C 3-12 cycloalkyl group, or P 6 and P 7 are bonded to each other. , S + and a ring having 2 to 2 carbon atoms may be formed.
P 8 represents a hydrogen atom, and P 9 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms or an optionally substituted aromatic ring group, or P 8 and P 9 Represents a divalent hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms. Here, any carbon atom contained in the divalent hydrocarbon group may be substituted with a carbonyl group, an oxygen atom, or a sulfur atom. )
(In Formula (IId), P 10 to P 21 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
B represents a sulfur atom or an oxygen atom.
m represents 0 or 1. )
(式(IIe)中、P22〜P24は、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。) The ester compound according to any one of claims 1 to 4, wherein A + is a cation represented by the formula (IIe).
(In formula (IIe), P 22 to P 24 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
(式(III)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Uは、炭素数1〜20の二価の炭化水素基を表す。
Lは、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキルスルホニルオキシ基または、炭素数6〜12のアリールスルホニルオキシ基を表す。該アリール基の炭素原子は、ヘテロ原子で置換されていてもよい。
M+は、Li+、Na+、K+又はAg+を表す。) An ester compound represented by the formula (III):
(In Formula (III), Q < 1 > and Q < 2 > represent a fluorine atom or a C1-C6 perfluoroalkyl group mutually independently.
U represents a C1-C20 bivalent hydrocarbon group.
L represents a halogen atom, an alkylsulfonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an arylsulfonyloxy group having 6 to 12 carbon atoms. The carbon atom of the aryl group may be substituted with a hetero atom.
M + represents Li + , Na + , K + or Ag + . )
(式(IV)及び式(III)中、Uは、炭素数1〜20の二価の炭化水素基を表す。
Lは、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキルスルホニルオキシ基または炭素数6〜12のアリールスルホニルオキシ基を表す。該アリール基の炭素原子は、ヘテロ原子で置換されていてもよい。
式(V)及び式(III)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
M+は、Li+、Na+、K+又はAg+を表す。) A method for producing an ester compound represented by the formula (III), wherein the alcohol represented by the formula (IV) is esterified with the carboxylic acid represented by the formula (V).
(In Formula (IV) and Formula (III), U represents a C1-C20 bivalent hydrocarbon group.
L represents a halogen atom, an alkylsulfonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an arylsulfonyloxy group having 6 to 12 carbon atoms. The carbon atom of the aryl group may be substituted with a hetero atom.
In formula (V) and formula (III), Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
M + represents Li + , Na + , K + or Ag + . )
(式(IV)、式(IIIa)及び式(III)中、Uは、炭素数1〜20の2価の炭化水素基を表す。
Lは、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキルスルホニルオキシ基または炭素数6〜12のアリールスルホニルオキシ基を表す。該アリール基の炭素原子は、ヘテロ原子で置換されていてもよい。
式(VI)、式(IIIa)及び式(III)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。) The alcohol represented by the formula (IV) and the carboxylic acid represented by the formula (VI) are esterified to obtain a sulfonyl fluoride derivative represented by the formula (IIIa), and the sulfonyl fluoride derivative is hydrolyzed. A method for producing an ester compound represented by the formula (III), which comprises decomposing.
(In formula (IV), formula (IIIa), and formula (III), U represents a C1-C20 bivalent hydrocarbon group.
L represents a halogen atom, an alkylsulfonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an arylsulfonyloxy group having 6 to 12 carbon atoms. The carbon atom of the aryl group may be substituted with a hetero atom.
In formula (VI), formula (IIIa) and formula (III), Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group. )
(式(III)及び式(I)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Uは、炭素数1〜20の2価の炭化水素基を表す。
Lは、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキルスルホニルオキシ基または炭素数6〜12のアリールスルホニルオキシ基を表す。該アリール基の炭素原子は、ヘテロ原子で置換されていてもよい。
M+は、Li+、Na+、K+又はAg+を表す。
式(VII)及び式(I)中、A+は、有機対イオンを表す。
Z−は、F−、Cl−、Br−、I−、BF4 −、AsF6 −、SbF6 −、PF6 −又はClO4 −を表す。) A method for producing an ester compound represented by formula (I), comprising reacting an ester compound represented by formula (III) with a compound represented by formula (VII).
(In Formula (III) and Formula (I), Q < 1 > and Q < 2 > represent a fluorine atom or a C1-C6 perfluoroalkyl group mutually independently.
U represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
L represents a halogen atom, an alkylsulfonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an arylsulfonyloxy group having 6 to 12 carbon atoms. The carbon atom of the aryl group may be substituted with a hetero atom.
M + represents Li + , Na + , K + or Ag + .
In the formula (VII) and the formula (I), A + represents an organic counter ion.
Z − represents F − , Cl − , Br − , I − , BF 4 − , AsF 6 − , SbF 6 − , PF 6 − or ClO 4 − . )
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009037658A JP5453834B2 (en) | 2008-02-22 | 2009-02-20 | Ester compound and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008041121 | 2008-02-22 | ||
JP2008041121 | 2008-02-22 | ||
JP2009037658A JP5453834B2 (en) | 2008-02-22 | 2009-02-20 | Ester compound and process for producing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009221195A true JP2009221195A (en) | 2009-10-01 |
JP5453834B2 JP5453834B2 (en) | 2014-03-26 |
Family
ID=41238361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009037658A Active JP5453834B2 (en) | 2008-02-22 | 2009-02-20 | Ester compound and process for producing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5453834B2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009221194A (en) * | 2008-02-22 | 2009-10-01 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Polyhydric phenol derivative with photoacid generating group bonded thereto, method of preparing the same, and chemical-amplification type resist composition comprising the same for electron beam or for euv |
JP2010097064A (en) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | Positive resist composition and resist pattern-forming method |
WO2011013842A1 (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-03 | Fujifilm Corporation | Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive composition and pattern forming method using the same |
JP2011033840A (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Fujifilm Corp | Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive composition and pattern forming method using the same |
WO2011070718A1 (en) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Low-molecular-weight positive-type radiation-sensitive composition, and resist pattern formation method |
WO2011104127A1 (en) | 2010-02-24 | 2011-09-01 | Basf Se | Latent acids and their use |
JP2014097969A (en) * | 2012-09-15 | 2014-05-29 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | Onium compound and synthesizing method thereof |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008133262A (en) * | 2006-10-24 | 2008-06-12 | Central Glass Co Ltd | Method for preparing alkoxycarbonylfluoroalkanesulfonates |
JP2008158339A (en) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Positive resist material and pattern forming method |
-
2009
- 2009-02-20 JP JP2009037658A patent/JP5453834B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008133262A (en) * | 2006-10-24 | 2008-06-12 | Central Glass Co Ltd | Method for preparing alkoxycarbonylfluoroalkanesulfonates |
JP2008158339A (en) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Positive resist material and pattern forming method |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6013042324; 'beta-Sultones containing fluorine. XXVIII. Reaction of beta-sultones with ethylene oxide' Izvestiya Akademii Nauk SSSR. Seriya Khimicheskaya No.7, 1968, p.1565-70 * |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009221194A (en) * | 2008-02-22 | 2009-10-01 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Polyhydric phenol derivative with photoacid generating group bonded thereto, method of preparing the same, and chemical-amplification type resist composition comprising the same for electron beam or for euv |
JP2010097064A (en) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | Positive resist composition and resist pattern-forming method |
WO2011013842A1 (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-03 | Fujifilm Corporation | Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive composition and pattern forming method using the same |
JP2011033840A (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Fujifilm Corp | Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive composition and pattern forming method using the same |
WO2011070718A1 (en) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Low-molecular-weight positive-type radiation-sensitive composition, and resist pattern formation method |
JPWO2011070718A1 (en) * | 2009-12-07 | 2013-04-22 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Low molecular weight positive radiation sensitive composition and resist pattern forming method |
JP5692090B2 (en) * | 2009-12-07 | 2015-04-01 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Low molecular weight positive radiation sensitive composition and resist pattern forming method |
WO2011104127A1 (en) | 2010-02-24 | 2011-09-01 | Basf Se | Latent acids and their use |
JP2014097969A (en) * | 2012-09-15 | 2014-05-29 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | Onium compound and synthesizing method thereof |
JP2016106073A (en) * | 2012-09-15 | 2016-06-16 | ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーRohm and Haas Electronic Materials LLC | Onium compound and method for synthesizing the same |
JP2017105803A (en) * | 2012-09-15 | 2017-06-15 | ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーRohm and Haas Electronic Materials LLC | Onium compound and method for synthesizing the same |
US9703192B2 (en) | 2012-09-15 | 2017-07-11 | Rohm And Haas Electronic Materials Llc | Onium compounds and methods of synthesis thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5453834B2 (en) | 2014-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5453834B2 (en) | Ester compound and process for producing the same | |
JP5100115B2 (en) | Sulfonium salt and acid generator | |
TWI532754B (en) | Compound, polymeric compound, acid generator, resist composition, and method of forming resist pattern | |
US9454076B2 (en) | Molecular glass photoresists containing bisphenol a framework and method for preparing the same and use thereof | |
TWI384325B (en) | Resist composition, method of formimg resist pattern, novel compound and method of producing the same, and acid generator | |
JP4854023B2 (en) | Photosensitive composition | |
KR101431295B1 (en) | Compound and radiation-sensitive composition | |
TWI534531B (en) | Resist composition, method of forming resist pattern, and polymeric compound | |
TWI601730B (en) | Resist composition, method of forming resist pattern, novel compound, and acid generator | |
US20130035503A1 (en) | Sulfonium compound, photoacid generator, and resist composition | |
JP5116312B2 (en) | Sulfonium salt | |
JP2008189601A (en) | Sulfonium salt | |
KR101944290B1 (en) | Sulfonic acid derivative, photoacid generator using same, resist composition, and device manufacturing method | |
JP2009221194A (en) | Polyhydric phenol derivative with photoacid generating group bonded thereto, method of preparing the same, and chemical-amplification type resist composition comprising the same for electron beam or for euv | |
KR101409787B1 (en) | Photoacid generator and photoresist comprising same | |
JP5728916B2 (en) | Method for producing sulfonamidoonium salt | |
JP4996898B2 (en) | Positive resist composition and pattern forming method using the same | |
JP5116310B2 (en) | Sulfonium salt | |
KR100243492B1 (en) | Bisphenolcarboxyl ester and chemically amplified positive resist composition | |
TWI537682B (en) | Positive resist composition and method of forming resist pattern | |
TWI483923B (en) | Polyhydric compound and chemically amplified resist composition containing the same | |
JP5088933B2 (en) | Sulfonium salt | |
JP5084288B2 (en) | Sulfonium salt | |
JP5084289B2 (en) | Sulfonium salt | |
JP5681339B2 (en) | Method for producing compound |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111101 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130827 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130829 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131025 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131119 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131120 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131210 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131223 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5453834 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |