JP7038781B2 - アルキルインジウム化合物の製造方法及びその使用 - Google Patents
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Description
加えて、出発物質から得られるインジウム含有前駆体は、酸素不純物を実質的に含まず、出発物質から進行して、高収率並びに高い選択性及び純度で得ることができる。結果として、得られるインジウム含有前駆体は、MOCVDプロセスに特に好適であり、このプロセスは半導体層製造のそれぞれの場合に高純度の有機インジウム化合物を必要とする。
本プロセスは更に、低レベルの環境汚染及び低い資源集約度で実施できる。
R3In2Cl3
(式中、Rは、低級アルキル基、すなわち1~4個の炭素原子を有する基である)を有するジアルキルインジウムクロリド(式(A)の化合物)を調製するための新規プロセスによって特に解決される。アルキル基は分枝状でも非分枝状でもよく、好ましくは非分枝状である。したがって、好適なアルキル基は、イソプロピル、シクロプロピル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチルであるが、特にプロピル、n-ブチル及びエチル又はメチルである。
R3In
のインジウム含有前駆体は、Rが1~4個の炭素原子を有する低級アルキル基のものである。アルキル基は分枝状でも非分枝状でもよく、好ましくは非分枝状である。Rは、特にエチル及びメチルから選択され、具体的には、Rはメチルである。
R2InR’
のインジウム含有前駆体は、Rが1~4個の炭素原子を有する低級アルキル基のものであり、このアルキル基は分枝状でも非分枝状でもよく、R’はR以外の求核性基である。R’は、好ましくは分枝状又は非分枝状の置換又は非置換アルキル、分枝状又は非分枝状の置換又は非置換アリールから選択される。R’は、特に、分枝状若しくは非分枝状アルキル若しくはアルコキシ基で置換されたアルキル若しくはフェニル、又はアミン基で置換されたアルキル若しくはフェニルであってもよい。具体的には、R’は、メチル、エチル、n-ブチル、プロピル、sec-ブチル、tert-ブチル、イソブチル、イソプロピル、シクロプロピル、シクロブチル、メトキシ、エトキシ、n-ブトキシ、プロポキシ、sec-ブトキシ、tert-ブトキシ、イソブトキシ、イソプロポキシ、シクロプロポキシ、シクロブトキシ等の分枝状又は非分枝状アルキル又はアルコキシ基で置換された1~6個の炭素原子を有するアルキル又はアリール基、あるいは、メチル、エチル、n-ブチル、プロピル、sec-ブチル、tert-ブチル、イソブチル、イソプロピル、シクロプロピル、シクロブチル等の分枝状又は非分枝状アルキル基型の基でそれ自身が置換されたアミン基で置換された(特に、一置換又は二置換)1~6個の炭素原子を有するアルキル又はアリール基である。
R3In2Cl3、すなわち化合物(A)を調製するための本発明のプロセスは、次の反応工程を含む:
a1)活性化剤の存在下でインジウムをアルキル供与体と反応させて、化合物(A)を生成する工程であって、アルキル供与体が塩化アルキル(RCl)である工程、及び
a2)任意選択的に、化合物(A)を単離する工程。
インジウムは、好ましくは少なくとも5N以上(インジウムベースで金属純度>99.999%に相当)の純度で使用できるが、4N(金属純度=99.99%)のインジウムとしても使用できる。ただし、原理的には、低純度のインジウムを使用することも可能である。インジウムは反応温度で溶融状態(インジウムの融点は約156℃)であることから、粒径は、広い限度内で変動する可能性がある。必要量及び反応器の充填量をより簡単に測定するため、例えば、粒径1mm~10mm、特には4mm~6mmを有する顆粒(例えば、粒径約0.5cmのインジウムショットと呼ばれるもの)を使用することが可能であるが、粉末でも、又は塊でさえも使用できる。
化合物(A)の単離は、本発明で任意選択であり、好ましくは、反応容器内に存在する反応混合物からの揮発性構成成分の分離、並びに/又は反応混合物からの化合物(A)の昇華及び反応容器からの化合物(A)の機械的除去から選択されるプロセス工程を含む。機械的除去の簡単な変形は、液体状態の生成物の排出と考えられる。
上記のプロセスによって得られる化合物(A)を、任意選択的に、更に処理して、好ましくは本発明による化合物(B)及び(C)から選択されるインジウム含有前駆体を得ることができる。したがって、本発明はまた、MOCVD又はMOVPEプロセスのための、好ましくは化合物(B)及び(C)から選択されるインジウム含有前駆体を調製するための、本発明のプロセスによって調製される化合物(A)の使用も包含する。
R3In
のインジウム含有前駆体、すなわち、化合物(B)の調製に特に好適であり、式中、Rは1~4個の炭素原子を有する低級アルキル基である。アルキル基は分枝状でも非分枝状でもよく、好ましくは非分枝状である。Rは、好ましくはエチル及びメチルから選択され、特に、Rはメチルである。このプロセスに基づき、Rは化合物(A)中のR基によって決定され、そのため化合物(A)中のRは、化合物(B)のR基に相当する。
R2InR’
すなわち、化合物(C)であり、式中、Rは1~4個の炭素原子を有する低級アルキル基のものであり、このアルキル基は分枝状でも非分枝状でもよく、R’はR以外の求核性基である。R’は、好ましくは分枝状又は非分枝状の置換又は非置換アルキル、分枝状又は非分枝状の置換又は非置換アリールから選択される。
好ましい実施形態において、化合物(A)を調製するプロセスの後に、化合物(B)が得られる次の更なる反応工程が追加的に続く:
b1)化合物(A)をアルキルリチウムと反応させて、テトラアルキルインジウム酸リチウム(LiInR4)を生成し、LiInR4を反応混合物から単離する工程、及び
b2)LiInR4をインジウムクロリド成分と反応させて、化合物(B)を得る工程。
反応工程b1)は、化合物(A)とアルキルリチウムの反応によるテトラアルキルインジウム酸リチウムの生成を含み、このテトラアルキルインジウム酸リチウムは次の一般式:
LiInR4
を満足し、式中、Rは上記の定義の通りである。Rは、有利には、メチル又はエチル、特にメチルである。このプロセスに基づき、Rは化合物(A)中のR基によって決定される。
RLi
を有し、式中、Rは上記の定義の通りである。最も好ましくは、アルキルリチウムはエチルリチウム(EtLi)及びメチルリチウム(MeLi)から選択され、アルキルリチウムは、特にメチルリチウムである。
化合物(B)は、LiInR4とインジウムクロリド成分との反応により、LiInR4から調製できる。
RaInbClc
を有し、式中、aは0、1、2及び3から選択される数であり、bは1及び2から選択される数であり、cは1、2及び3から選択される数であり、ここでa+b+c=4又は4の倍数であり、より好ましくは、a、b及びcの合計=4又は8である。Rは、1~4個の炭素原子を有する低級アルキル基である。アルキル基は分枝状でも非分枝状でもよく、好ましくは非分枝状である。Rは、好ましくはエチル及びメチルから選択され、特にRはメチルである。
別の実施形態において、本発明のプロセスに、以下を含む追加の更なる反応工程を加えることによって、化合物(A)を更に処理して、化合物(C)を得る:
c1)ジアルキルインジウムクロリド(R2InCl)を化合物(A)から分離する工程、及び
c2)R2InClをアルキル化剤と反応させて、化合物(C)を生成する工程。
2R3In2Cl3+2KCl-->2K[R3In2Cl4]-->K[InCl4]+KCl+3R2InCl
-活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、化合物(A)を単離する工程と、
-化合物(A)をアルキルリチウムと反応させて、テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4を生成し、それを単離及び任意選択的に更に精製する工程と、
-テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4をインジウムクロリド化合物と反応させて、式R3Inのトリアルキルインジウムを得る工程と、
-任意選択的に、得られたトリアルキルインジウムを精製する工程と、を含む。
-活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、化合物(A)を単離する工程と、
-化合物(A)をアルキルリチウムと反応させて、テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4を生成し、それを単離及び任意選択的に更に精製する工程と、
-テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4をインジウムクロリド化合物と反応させて、式R3Inのトリアルキルインジウムを得る工程と、
-任意選択的に、得られたトリアルキルインジウムを精製する工程と、を含み、
式R3In2Cl3の化合物(A)は活性化剤として、インジウムクロリド化合物として、又はこれらの組み合わせのために使用される。
-活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、化合物(A)を単離する工程と、
-化合物(A)をアルキルリチウムと反応させて、テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4を生成し、それを単離及び任意選択的に更に精製する工程と、
-テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4をインジウムクロリド化合物と反応させて、式R3Inのトリアルキルインジウムを得る工程であって、
活性化剤は、ハロゲン化インジウムInX3(式中、Xは、塩素、臭素又はヨウ素であってもよい)ではなく、塩素Cl2、塩化水素HCl、水素H2、塩化鉄FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2ではなく、活性化剤は酸化物、特にIn2O、TiO2、NiO2又はFe2O3ではない、工程と、
-任意選択的に、得られたトリアルキルインジウムを精製する工程と、を含む。
RaInbClc
(式中、aは0、1、2及び3から選択される数であり、bは1及び2から選択される数であり、cは1、2及び3から選択される数であり、ここでa+b+c=4又は4の倍数であり、a、b及びcの合計は、より好ましくは4又は8であり、式中、Rは1~4個の炭素原子を有するアルキル基であり、このアルキル基は分枝状でも非分枝状でもよく、特にエチル又はメチルであってもよい)のインジウムクロリド成分を調製するためのプロセスに関し、このプロセスは、
-活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、化合物(A)を単離する工程と、を含み、
活性化剤は、ハロゲン化インジウムInX3(式中、Xは、塩素、臭素又はヨウ素であってもよい)ではなく、塩素Cl2、塩化水素HCl、水素H2、塩化鉄FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2ではなく、活性化剤は酸化物、特にIn2O、TiO2、NiO2又はFe2O3ではなく、
インジウムクロリド成分は、特に、R2InCl、R3In2Cl3、RInCl2及びこれらの混合物、又は特にMe2InCl、Et2InCl、MeInCl2、EtInCl2、Me3In2Cl3又はEt3In2Cl3(Et=エチル及びMe=メチル)であってもよい。
RaInbClc
(式中、aは0、1、2及び3から選択される数であり、bは1及び2から選択される数であり、cは1、2及び3から選択される数であり、ここでa+b+c=4又は4の倍数であり、a、b及びcの合計は、より好ましくは4又は8であり、式中、Rは1~4個の炭素原子を有するアルキル基であり、このアルキル基は分枝状でも非分枝状でもよく、特にエチル又はメチルであってもよい)のインジウムクロリド成分を調製するプロセスを包含するプロセスに関し、このプロセスは、
-活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、化合物(A)を単離する工程と、を含み、
活性化剤は、ハロゲン化インジウムInX3(式中、Xは、塩素、臭素又はヨウ素であってもよい)ではなく、塩素Cl2、塩化水素HCl、水素H2、塩化鉄FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2ではなく、活性化剤は酸化物、特にIn2O、TiO2、NiO2又はFe2O3ではなく、
インジウムクロリド成分は、特に、R2InCl、R3In2Cl3、RInCl2及びこれらの混合物、又は特にMe2InCl、Et2InCl、MeInCl2、EtInCl2、Me3In2Cl3又はEt3In2Cl3(Et=エチル及びMe=メチル)であってもよい。
-活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、化合物(A)を単離する工程と、
-化合物(A)をアルキルリチウムと反応させて、テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4を生成し、それを単離及び任意選択的に更に精製する工程と、
-テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4をインジウムクロリド化合物と反応させて、式R3Inのトリアルキルインジウムを得る工程と、を含み、
-化合物(A)の調製において、インジウム1当量あたり、1.5~3当量、特に1.5~2.5当量の塩化アルキルが使用される。
RaInbClc
(式中、aは0、1、2及び3から選択される数であり、bは1及び2から選択される数であり、cは1、2及び3から選択される数であり、ここでa+b+c=4又は4の倍数であり、a、b及びcの合計は、より好ましくは4又は8であり、式中、Rは1~4個の炭素原子を有するアルキル基であり、このアルキル基は分枝状でも非分枝状でもよく、特にエチル又はメチルであってもよい)のインジウムクロリド成分を調製するためのプロセスに関し、このプロセスは、
-活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、化合物(A)を単離する工程と、を含み、
インジウムクロリド成分の調製において、インジウム1当量あたり、1.5~3当量、特に1.5~2.5当量の塩化アルキルが使用される。
-活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、化合物(A)を単離する工程と、
-化合物(A)をアルキルリチウムと反応させて、テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4を生成し、それを単離及び任意選択的に更に精製する工程と、
-テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4をインジウムクロリド化合物と反応させて、式R3Inのトリアルキルインジウムを得る工程と、を含み、
化合物(A)の調製において、塩化アルキルの添加は、1bar~4.5bar、又は1.5bar~4bar、又は2~3.5barの一定ゲージ圧において実施される。塩化アルキルは、有利には、ガス状塩化アルキルの制御された導入又は注入によって添加される。
RaInbClc
(式中、aは0、1、2及び3から選択される数であり、bは1及び2から選択される数であり、cは1、2及び3から選択される数であり、ここでa+b+c=4又は4の倍数であり、a、b及びcの合計は、より好ましくは4又は8であり、式中、Rは1~4個の炭素原子を有するアルキル基であり、このアルキル基は分枝状でも非分枝状でもよく、特にエチル又はメチルであってもよい)のインジウムクロリド成分を調製するためのプロセスに関し、このプロセスは、
-活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、化合物(A)を単離する工程と、を含み、
インジウムクロリド成分の調製において、塩化アルキルの添加は、1bar~4.5bar、又は1.5bar~4bar、又は2~3.5barの一定ゲージ圧において実施される。塩化アルキルは、有利には、ガス状塩化アルキルの制御された導入又は注入によって添加される。
-活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、化合物(A)を単離する工程と、
-化合物(A)をアルキルリチウムと反応させて、テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4を生成し、それを単離及び任意選択的に更に精製する工程と、
-テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4をインジウムクロリド化合物と反応させて、式R3Inのトリアルキルインジウムを得る工程と、を含み、
化合物(A)とアルキルリチウムとの反応において、化合物(A)1当量あたり1~5当量のアルキルリチウムが使用される。
1.1.活性化剤を用いたインジウムと塩化メチルとの反応によるMe3In2Cl3の生成(インジウム対活性化剤のモル比:約10:1)
2805mgのインジウム(24.4mmol)を最初に250mLのParr bombに仕込み、275mgのInCl3(1.24mmol)と200mgのMe3In(1.25mmol)との混合物を、磁気撹拌棒で混和した。その後、Parr bombを220℃に加熱した油浴に30分間浸漬して、均質化した。室温に冷却した後、Parr bombを-200℃に冷却し、真空排気した。その後、-200℃において、2582mgの塩化メチル(51.1mmol、インジウムベースで2.1当量)を凝縮させ、Parr bombを再度220℃に加熱した。1時間後、全てのインジウムが溶解した。反応中、Parr bombの低温領域上に無色固体が昇華し、Parr bombを繰り返し叩くことによってこれを反応領域に移動させた。室温に冷却した後、真空を適用することによって過剰の塩化メチルを除去し、4810mgのMe3In2Cl3(無色固体)を単離した(12.6mmolのMe3In2Cl3に相当。使用したトリメチルインジウム及びInCl3を除去した残りは4335mg/11.4mmol/収率:93%残存)。
6.11gのインジウム(53.2mmol)及び60mgのInCl3(0.3mmol)を、最初に、撹拌棒と共にParr bombに仕込んだ。Parr bombを、はっきりとした赤/茶色が現れるまでホットエアガンで加熱した。続いて、Parr bombを減圧下で室温まで冷却し、5.99gのMeCl(118.6mmol)を-196℃で凝縮させた。室温まで融解した後、Parr bombを210℃に加熱した油浴に浸漬した。この間、温度が確実に205℃~215℃の範囲にあるようにした。110分後、全てのインジウムが溶解し、透明な無色の溶融物が観察された。Parr bombを油浴から取り出し、全ての揮発性構成成分を減圧下で除去した。Me3In2Cl3を、無色固体として単離した。収率:9.82g(25.8mmol、97%)。
125mLのParr bombに、最初に860mgのIn(7.5mmol)及び298mgのMe3In2Cl3(0.8mmol、実施例1.1より)を、磁気撹拌棒と共に仕込む。-200℃に冷却し、真空排気した後、1.22gのMeCl(24.2mmol、インジウムベースで3.2当量)を凝縮させ、Parr bombを220℃に予熱した油浴に浸漬する。1時間後、インジウムは完全に溶解した。反応中、容器の低温の壁に、無色固体の付着が観察される。1.505gのMe3In2Cl3を無色固体として単離した(3.95mmolに相当。使用したMe3In2Cl3の除去後:1207mg/3.2mmol/84%)。
1Lの圧力反応器に、最初に、300g(2.62mol)のインジウムを仕込み、これをアルゴン下、160℃で溶融する。撹拌しながら、49.92g(0.13mol)のMe3In2Cl3を添加する。圧力反応器は、最初にアルゴンを除去するために真空排気し、その後MeClを3bar(絶対圧、ゲージ圧2bar)まで注入する。撹拌しながら、反応混合物を200℃まで加熱する。約185℃の内部温度で、ガス吸収の開始によって反応の開始が明らかである。圧力は、その後、MeClを補給することによって、3barで一定に保たれる。反応開始の直後でも、溶融インジウムの上に液相の生成を観察できる。この溶液の赤い色は、インジウム(I)化合物の存在を示す。反応器は、反応混合物がそれ以上MeClを吸収せず、反応器内にもはや液体インジウムがはっきりと見えなくなるまで、200℃の反応温度で10時間維持する。続いて、淡黄色の反応溶液を室温まで冷却し、その間に生成物が反応器内で凝固し、残留MeClを減圧下で反応器から除去する。その後、生成物をアルゴン下で加熱することによって再度液化し、圧力反応器から1Lのシュレンク管に排出する。539gのMe3In2Cl3を無色固体として単離することができ、これは、使用した(金属)インジウムを基準として、98%(498g、1.28mol)の収率に相当する。
2.1.Me3In2Cl3とMeLiとの反応によるLiInMe4の生成
1430mgのMe3In2Cl3(3.75mmol、実施例1.1より)を、0℃にて、12mLのMeLi溶液(ジエチルエーテル中1.565mol/L)に加えた。室温で約1時間撹拌した後、懸濁液をセライトを用いずに濾過し、濾液から溶媒を除去した。1128mgの無色固体が単離された(6.2mmolのLiInMe4に相当、収率:83%)。
947mgのLiInMe4(5.2mmol、実施例2.1より)及び660mgのMe3In2Cl3(1.73mmol、実施例1.3より)を、最初に125mLのParr bombに仕込み、10mLのペンタンを加えた。続いて、Parr bombを70℃に予熱した油浴に浸漬し、その温度で2時間撹拌した。70℃で、灰色の固体(LiCl及び不純物)を含有する透明な液体が観察され、これは、室温まで冷却する間に凝固して結晶スラリーになった。Parr bombの揮発性構成成分をコールドトラップに再凝縮し(RT→-78℃)、続いて、ペンタン溶媒を、中真空下、-8℃(塩化ナトリウム/氷混合物)で除去した。980mgの無色固体を単離した。これは微量の塩化リチウムでしか汚染されていなかった。6.1mmol/収率:70%トリメチルインイジウムに相当。
1079mgのLiInMe4(5.9mmol)及び1067mgのMe2InCl(5.9mmol)を、最初に125mLのParr bombに仕込み、20mLのペンタンを加えた。続いて、Parr bombを70℃に予熱した油浴に浸漬し、その温度で一晩撹拌した。70℃で、わずかに濁った懸濁液が観察され、これを室温まで冷却するにつれ、凝固して結晶スラリーになった。Parr bombの揮発性構成成分をコールドトラップに再凝縮し(RT→-78℃)、続いて、ペンタン溶媒を、中真空下、-8℃(塩化ナトリウム/氷混合物)で除去した。1591mgの無色固体が単離された(10.0mmol、収率:81%トリメチルインイジウム)。
3.1.昇華によるMe3In2Cl3からのMe2InClの分離
1050mg(2.76mmol)のMe3In2Cl3(実施例1.4より)をシュレンク管に入れて、170~180℃の油浴に一晩浸漬した。無色固体が、シュレンク管の低温領域で再昇華した。室温に冷却した後、冷却された溶融物が底部に観察された。昇華した固体の質量(Me2InCl、1H NMRで同定):160mg(0.89mmol、収率:32%)。冷却された溶融物の質量:860mg。
昇華器を取り付けたシュレンク管内で、1.60g(4.20mmol)のMe3In2Cl3(実施例1.4より)を、0.44g(5.91mmol)のKClと共に、透明な均質溶融物が得られるまで、140℃で溶融した。室温に冷却した後、系全体を10-3mbarまで真空排気し、凝固した溶融物を190℃まで徐々に加熱した。この間に、固体は溶融を開始し、同時に、昇華器内に無色固体の再昇華が観察された。約2時間後、溶融物は無色固体に変換され、昇華が終了した。昇華器から、1.12g(6.22mmol、収率:99%)のMe2InClを無色固体として得ることができ、1H NMRで同定した。
500mL 3つ口フラスコに、最初に150mLの乾燥THF及び5.26g(216mmol、1.95当量)の削り屑状マグネシウムを仕込み、内容物を加熱還流した。
500mL 3つ口フラスコに、最初に75mLの乾燥THF及び1.16g(170mmol、3当量)の削り屑状リチウムを仕込み、内容物を加熱還流した。
Claims (26)
- 一般式:
R3In2Cl3
の化合物(A)を調製するプロセスであって、
a1)インジウムとアルキル供与体とを活性化剤の存在下で反応させて前記化合物(A)を生成する工程であって、前記アルキル供与体が塩化アルキル(RCl)である、工程と、
a2)任意選択的に、化合物(A)を反応混合物から単離する工程と、
の反応工程を含み、
式中、Rは1~4個の炭素原子を有するアルキル基であり、Rは分枝状又は非分枝状であり、
前記活性化剤が、塩素Cl2、塩化水素HCl、水素H2、塩化鉄FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2、三塩化インジウム(InCl3)、三塩化アルミニウム(AlCl3)、塩化銅(CuCl2)、又はハロゲン化インジウムInX3(式中、X=塩素、臭素又はヨウ素である)ではなく、前記活性化剤が、酸化物でなく、並びに、
前記活性化剤が、トリアルキルインジウム(R3In)、ジアルキルインジウムクロリド(R2InCl)、アルキルインジウムジクロリド(RInCl2)、アルキルインジウムセスキクロリド(R3In2Cl3)の化合物、又はこれらの任意の混合物から選択され、
式中、Rは1~4個の炭素原子を有するアルキル基であり、Rは分枝状又は非分枝状である、プロセス。 - Rがメチル又はエチルである、請求項1に記載のプロセス。
- 使用される前記アルキル供与体がガス状塩化アルキルである、請求項1又は2に記載のプロセス。
- インジウム1当量あたり、1.5~5当量のアルキル供与体が使用される、請求項1~3のいずれか一項に記載のプロセス。
- 反応工程a1)において、前記インジウムが最初に反応容器に仕込まれ、続いて前記アルキル供与体が添加される、請求項1~4のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記アルキル供与体の前記添加が、20℃を超える温度及び1bar~4.5barのゲージ圧で実施される、請求項5に記載のプロセス。
- 前記アルキル供与体の添加が、-220℃~0℃の温度で実施され、前記添加が前記アルキル供与体を凝縮させることによって実施される、請求項5に記載のプロセス。
- 前記プロセスが、化合物(A)の単離を工程a2)として含み、前記単離が、反応容器内に存在する反応混合物からの揮発性二次的構成成分の分離と、その後の前記反応容器からの化合物(A)の取出しとを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載のプロセス。
- 反応工程a1)が有機溶媒不在下で実施される、請求項1~8のいずれか一項に記載のプロセス。
- 化合物(A)の収率が少なくとも79%である、請求項1~9のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記化合物(A)の純度が少なくとも95%である、請求項1~10のいずれか一項に記載のプロセス。
- 一般式:
R3In
の化合物(B)を調製するプロセスであって、
b0)一般式:
R3In2Cl3
の化合物(A)を請求項1に記載のプロセスを用いて提供する工程と、
b1)化合物(A)をアルキルリチウムと反応させて、テトラアルキルインジウム酸リチウム(LiInR4)を生成し、LiInR4を反応混合物から単離する工程と、
b2)LiInR4をインジウムクロリド成分と反応させて、前記化合物(B)を得る工程と、
の反応工程を含み、
式中、Rは1~4個の炭素原子を有する分枝状又は非分枝状アルキル基であり、
工程b0)において、前記活性化剤は、ハロゲン化インジウムInX 3 (式中、Xは、塩素、臭素又はヨウ素であってもよい)ではなく、並びに、
前記インジウムクロリド成分が、R 2 InCl、R 3 In 2 Cl 3 、RInCl 2 及びこれらの混合物から選択される、プロセス。 - 前記インジウムクロリド成分が、一般式:
RaInbClc
を有し、式中、aは0、1、2及び3から選択される数であり、bは1及び2から選択される数であり、cは1、2及び3から選択される数であり、ここでa+b+c=4又は4の倍数であり、式中、Rは1~4個の炭素原子を有するアルキル基であり、Rは分枝状又は非分枝状である、請求項12に記載のプロセス。 - 化合物(B)の収率が90%を超える、請求項12又は13に記載のプロセス。
- 化合物(B)の純度が少なくとも99%である、請求項12~14のいずれか一項に記載のプロセス。
- 式R3In
(式中、Rは1~4個の炭素原子を有するアルキル基であり、前記アルキル基は分枝状でも非分枝状でもよい)
のトリアルキルインジウムを調製するためのプロセスであって、
-活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、前記化合物(A)を単離する工程と、
-前記化合物(A)をアルキルリチウムと反応させて、テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4を生成し、それを単離及び任意選択的に更に精製する工程と、
-前記テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4をインジウムクロリド化合物と反応させて、式R3Inのトリアルキルインジウムを得る工程と、
-任意選択的に、得られたトリアルキルインジウムを精製する工程と、
を含み、
式R3In2Cl3の化合物(A)は、活性化剤として、インジウムクロリド化合物として、又はこれらの組み合わせのために使用される、請求項12~15のいずれか一項に記載のプロセス。 - 請求項12において定義される式R3In
のトリアルキルインジウムを調製するためのプロセスであって、
-工程b0)において、活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、前記化合物(A)を単離する工程と、
-工程b1)において、前記化合物(A)をアルキルリチウムと反応させて、テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4を生成し、それを単離及び任意選択的に更に精製する工程と、
-工程b2)において、前記テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4をインジウムクロリド化合物と反応させて、式R3Inのトリアルキルインジウムを得る工程
を含み、
工程b0)において、前記活性化剤は、ハロゲン化インジウムInX3(式中、Xは、塩素、臭素又はヨウ素であってもよい)ではなく、塩素Cl2、塩化水素HCl、塩化鉄FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2ではなく、前記活性化剤は酸化物ではなく、
-任意選択的に、式R3Inのトリアルキルインジウムを調製するためのプロセスが、得られた前記トリアルキルインジウムを精製する工程を含む、
請求項12~15のいずれか一項に記載のプロセス。 - 請求項13に定義される一般式:
RaInbClc
のインジウムクロリド成分が、
-活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、前記化合物(A)を単離する工程と、
を含むプロセスによって調製され、
前記活性化剤は、ハロゲン化インジウムInX3(式中、Xは、塩素、臭素又はヨウ素であってもよい)ではなく、塩素Cl2、塩化水素HCl、塩化鉄FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2ではなく、前記活性化剤は酸化物ではなく、
前記インジウムクロリド成分は、R2InCl、R3In2Cl3、RInCl2及びこれらの混合物、又はMe2InCl、Et2InCl、MeInCl2、EtInCl2、Me3In2Cl3又はEt3In2Cl3(Et=エチル及びMe=メチル)であってもよい、請求項13~15のいずれか一項に記載のプロセス。 - 請求項12に定義される式R3In
のトリアルキルインジウムを調製するためのプロセスであって、
請求項13に定義される一般式:
RaInbClc
が、請求項18に定義されるプロセスによって調製される、
請求項17に記載のプロセス。 - 請求項12に定義される式R3In
のトリアルキルインジウムを調製するためのプロセスであって、
-工程b0)において、活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、前記化合物(A)を単離する工程と、
-工程b1)において、前記化合物(A)をアルキルリチウムと反応させて、テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4を生成し、それを単離及び任意選択的に更に精製する工程と、
-工程b2)において、テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4をインジウムクロリド化合物と反応させて、式R3Inのトリアルキルインジウムを得る工程と、
を含み、
-化合物(A)の調製の工程b0)において、インジウム1当量あたり、1.5~3当量の塩化アルキルが使用される、請求項12~15のいずれか一項に記載のプロセス。 - 請求項13に定義される一般式:
RaInbClc
のインジウムクロリド成分が、
-活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、前記化合物(A)を単離する工程と、
を含むプロセスによって調製され、
前記インジウムクロリド成分の調製において、インジウム1当量あたり、1.5~3当量の塩化アルキルが使用される、請求項13~15のいずれか一項に記載のプロセス。 - 請求項12に定義される式R3In
のトリアルキルインジウムを調製するためのプロセスであって、
-工程b0)において、活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、前記化合物(A)を単離する工程と、
-工程b1)において、前記化合物(A)をアルキルリチウムと反応させて、テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4を生成し、それを単離及び任意選択的に更に精製する工程と、
-工程b2)において、テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4をインジウムクロリド化合物と反応させて、式R3Inのトリアルキルインジウムを得る工程と、
を含み、
前記化合物(A)の調製の工程b0)において、前記塩化アルキルの添加は、1bar~4.5bar、又は1.5bar~4bar、又は2~3.5barの一定ゲージ圧において実施され、前記塩化アルキルは、ガス状塩化アルキルの制御された導入によって添加される、請求項12~15のいずれか一項に記載のプロセス。 - 請求項13に定義される一般式:
RaInbClc
のインジウムクロリド成分が、
-活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、前記化合物(A)を単離する工程と、
を含むプロセスによって調製され、
前記インジウムクロリド成分の調製において、前記塩化アルキルの添加は、1bar~4.5bar、又は1.5bar~4bar、又は2~3.5barの定圧において実施され、前記塩化アルキルは、ガス状塩化アルキルの制御された導入によって添加される、請求項13~15のいずれか一項に記載のプロセス。 - 請求項12に定義される式R3In
のトリアルキルインジウムを調製するためのプロセスであって、
-工程b0)において、活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、前記化合物(A)を単離する工程と、
-工程b1)において、前記化合物(A)をアルキルリチウムと反応させて、テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4を生成し、それを単離及び任意選択的に更に精製する工程と、
-工程b2)において、前記テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4をインジウムクロリド化合物と反応させて、式R3Inのトリアルキルインジウムを得る工程と、
を含み、
工程b1)の、化合物(A)とアルキルリチウムとの反応において、化合物(A)1当量あたり1~5当量のアルキルリチウムが使用される、請求項12~15のいずれか一項に記載のプロセス。 - 請求項12に定義される式R3In
のトリアルキルインジウムを調製するためのプロセスであって、
-工程b0)において、活性化剤の存在下で、インジウム金属を式RClの塩化アルキルと反応させることによって、式R3In2Cl3の化合物(A)を調製する工程と、
-任意選択的に、前記化合物(A)を単離する工程と、
-工程b1)において、前記化合物(A)をアルキルリチウムと反応させて、テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4を生成し、それを単離及び任意選択的に更に精製する工程と、
-工程b2)において、テトラアルキルインジウム酸リチウムLiInR4をインジウムクロリド化合物と反応させて、式R3Inのトリアルキルインジウムを得る工程と、
-任意選択的に、得られた前記トリアルキルインジウムを精製する工程と、
を含む、請求項12~15のいずれか一項に記載のプロセス。 - 有機金属気相成長法(MOCVD)又は有機金属気相エピタキシー法(MOVPE)のための方法であって、
請求項12のプロセスによって化合物(B)を調製する工程、及び、
化合物(B)を有機金属気相成長法(MOCVD)又は有機金属気相エピタキシー法(MOVPE)のための方法において使用する工程、
を含む方法。
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