JPH0725772B2 - Group III-Method for producing Group A organometallic compound - Google Patents

Group III-Method for producing Group A organometallic compound

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JPH0725772B2
JPH0725772B2 JP31868788A JP31868788A JPH0725772B2 JP H0725772 B2 JPH0725772 B2 JP H0725772B2 JP 31868788 A JP31868788 A JP 31868788A JP 31868788 A JP31868788 A JP 31868788A JP H0725772 B2 JPH0725772 B2 JP H0725772B2
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flask
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adduct
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ビー.ハロック ロバート
シー.ウィー ベンジャミン
ジェイ.マンズィック スティーブン
ミッチェル トーマス
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モートン サイオコール,インコーポレイティド
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、次式 M1R (上式中、M1は、周期表第III−A族の元素を表してお
り、各Rは、独立して水素原子、ヒドロカルビル基およ
びそれらの組み合せから選ばれ、そして「a」は、M1
原子価によって決定される整数、特に、3を表す)で示
される揮発性有機金属化合物の製造または精製方法に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention relates to the following formula M 1 R a (wherein M 1 represents an element of Group III-A of the periodic table, and each R represents , Independently selected from a hydrogen atom, a hydrocarbyl group and combinations thereof, and "a" represents an integer determined by the valency of M 1 , in particular 3). Alternatively, it relates to a purification method.

〔技術的背景〕[Technical background]

周期表の第III−A族元素を有する有機金属化合物、特
にこれらの元素の低級アルキル化合物は、化学的蒸着に
よって支持体上にそれらの構成元素の化合物を累積せし
めるために広く使用されている。例えば、ヒ化ガリウム
半導体層は、トリメチルガリウムのようなガリウム源の
蒸気およびアルシンのようなヒ素源の蒸気を、適当な支
持体の存在下において高温で組み合わせることにより支
持体上に蒸着されてきた。同様の方法を使用して、他の
第III−A族化合物、例えば、リン化インジウムがトリ
メチルインジウムとホスフィンから調製されている。第
III族−第V族化合物は、バブラーから液状で供給され
るのが好ましく、それらはキャリアーガス流中で蒸発さ
れ、蒸着室に輸送されている。従って、この様式の輪送
では、第III−A族化合物の有機金属は、揮発性であ
り、かつ約0℃〜150℃間のいずれかの温度で液体であ
ることが望まれる。
Organometallic compounds having Group III-A elements of the Periodic Table, especially lower alkyl compounds of these elements, are widely used to deposit compounds of their constituent elements on a support by chemical vapor deposition. For example, gallium arsenide semiconductor layers have been deposited on supports by combining vapors of gallium sources such as trimethylgallium and vapors of arsenic sources such as arsine at elevated temperatures in the presence of a suitable support. . Using similar methods, other Group III-A compounds, such as indium phosphide, have been prepared from trimethylindium and phosphine. First
The Group III-Group V compounds are preferably supplied in liquid form from a bubbler, which are vaporized in a carrier gas stream and transported to the deposition chamber. Thus, in this mode of transport, it is desired that the organometallic of the Group III-A compound be volatile and liquid at any temperature between about 0 ° C and 150 ° C.

化学的蒸着用の第III−A族源化合物、特に、第III族−
第V族化合物の調製用化合物は、電子工学および他に要
求される用途に必要な等級の被膜を製造するためには、
特別に純粋であることが必要である。これらの化合物
が、バブラーから液状で輸送されるときには、不揮発性
不純物はバブラー装置内で蒸発されず、従って支持体ま
で輸送されないので特別な意義をもたない。しかしなが
ら、揮発性不純物は、蒸着室内に運び込まれるので化学
的蒸着源化合物中で極小化されていなければならない。
揮発性不純物の100万分の数部でさえも、蒸着フィルム
の特性に重大な影響を示し得る。例えば、ジョーンズ
(Jones)らの“Analysis of High Purity Metalorgani
cs by ICP Emission Spectrometry",Journal of Crysta
l Growth,Vol.77,47〜54ページ(1986)、特に、その第
47ページ、第1欄を参照のこと(なお、この論文は、先
行技術文献とは認められない)。
Group III-A source compounds for chemical vapor deposition, in particular Group III-
Compounds for the preparation of Group V compounds are used to produce coatings of the grade required for electronics and other required applications.
It needs to be exceptionally pure. When these compounds are transported in liquid form from the bubbler, they are of no special significance since the non-volatile impurities are not vaporized in the bubbler device and therefore are not transported to the support. However, volatile impurities must be minimized in the chemical vapor deposition source compound as they are carried into the vapor deposition chamber.
Even parts per million of volatile impurities can have a significant effect on the properties of vapor deposited films. For example, “Analysis of High Purity Metalorgani” by Jones et al.
cs by ICP Emission Spectrometry ", Journal of Crysta
l Growth, Vol.77, pp.47-54 (1986), especially
See page 47, column 1 (note that this paper is not considered a prior art document).

多くの妨害溶媒および有機金属化合物が揮発性であり、
これらを物理的手段で分離することが困難であることが
一種の劣化因子である。例えば、前述のジョーンズらの
文献は、蒸留によって第III−A族アルキル化合物から
揮発性の微量不純物を除去することが困難であることを
指摘する。第III−A族アルキル化合物の有機性の汚染
の具体的な一例は、エーテル溶媒中で製造されるトリア
ルキルインジウム類の複合化エーテルの存在にある。こ
のエーテルは、緊密に複合体化しているので分離ができ
ない。この複合体化したエーテルの分離を目的とする従
前の試みは、殆どの目的生成物を浪費しそしてすべての
複合体化したエーテルを除去できない高温で繰り返し蒸
留することを包含している。有機金属性の汚染の具体例
は、テトラメチルシランのようなアルキルシランまたは
ジメチル亜鉛のような第II−B族アルキル化物の存在に
ある。
Many interfering solvents and organometallic compounds are volatile,
It is a kind of deterioration factor that it is difficult to separate these by physical means. For example, the aforementioned Jones et al. Document points out that it is difficult to remove volatile trace impurities from Group III-A alkyl compounds by distillation. A specific example of organic fouling of Group III-A alkyl compounds is the presence of complexed ethers of trialkylindiums made in ether solvents. This ether is so complexed that it cannot be separated. Previous attempts to separate this complexed ether involve wasting most of the desired product and repeatedly distilling at elevated temperatures where all the complexed ether cannot be removed. Examples of organometallic contamination are the presence of alkylsilanes such as tetramethylsilane or Group II-B alkylates such as dimethylzinc.

前述のジョーンズらの文献は、1,2−ビス(ジフェニル
ホスフィノ)エタンで目的の有機金属化合物の不揮発性
アダクトを形成することによって、有機金属性および有
機性の不純物から第III−A族有機金属化合物を分離し
得ることを教示する。エーテル、他の有機性の不純物な
らびに錫、ケイ素および亜鉛などの有機金属を包含する
前記のようなアダクトを形成しない物質は、それらが揮
発性であり、かつアダクトでないため、その後の蒸発お
よび除去が可能である。目的化合物は、その後、不揮発
性1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタンから分離
して蒸留され、次いで回収される。
The aforementioned Jones et al. Document discloses that Group III-A organic compounds are formed from organometallic and organic impurities by forming a non-volatile adduct of the desired organometallic compound with 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane. It teaches that metal compounds can be separated. Non-adduct-forming materials such as those mentioned above, including ethers, other organic impurities and organo-metals such as tin, silicon and zinc, are not volatile and are not adducts and therefore are not subject to subsequent evaporation and removal. It is possible. The target compound is then separated from the non-volatile 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane by distillation and then recovered.

ジョーンズらの方法の重大な問題点は、アダクトを加熱
することによって分解しなければならないことである。
アダクトの分解温度が高い場合には、目的化合物の分解
温度に接近するかまたは凌駕する可能性が生ずる。第二
の問題点は、ジョーンズらのアダクト化剤が、第III−
A族元素以外の元素の揮発性有機金属化合物とアダクト
を形成することである。目的の有機金属化合物のアダク
トより実質的により高い温度で目的化合物以外のアダク
トが分解されない限り、目的の有機金属アダクトを分解
するときに、前述の妨害化合物が解離するであろう。従
って、ジョーンズらの方法は、望ましくない不純物すべ
てを分離することができないに相違ない。
A significant problem with the Jones et al. Method is that it must be decomposed by heating the adduct.
When the decomposition temperature of the adduct is high, there is a possibility that the decomposition temperature of the target compound is approached or exceeded. The second problem is that the adducting agent of Jones et al.
This is to form an adduct with a volatile organometallic compound of an element other than the group A element. As long as the adduct other than the target compound is not decomposed at a temperature substantially higher than the adduct of the organometallic compound of interest, the interfering compound will dissociate when decomposing the organometallic adduct of interest. Therefore, the method of Jones et al. Must be able to separate out all the unwanted impurities.

約100万分の1部未満の不純物を含有するもの(かかる
化合物は、少なくとも99.9999%純粋であることを示
す、「シックスナイン」または「シックスN」と称され
る)として種々の第III−A族アルキル類が市販されて
いる。他の表示法では、1ppm未満の不純物を含むものと
してそれらを称する。不揮発性不純物が揮発性のものよ
り重要性が少なく、揮発性不純物は一般に測定されてい
ないので、これらの化合物の主張された純度が、フィル
ムの化学的蒸着に対する実用性に直結していなかった。
Various Group III-A alkyls as containing less than about one part per million impurities (such compounds are referred to as "Six Nine" or "Six N", indicating to be at least 99.9999% pure). Are commercially available. Other labeling methods refer to them as containing less than 1 ppm of impurities. The claimed purities of these compounds have not been directly linked to their utility for chemical vapor deposition of films, as non-volatile impurities are less important than volatile ones and volatile impurities are generally not measured.

揮発性不純物(溶媒以外)は、試料を分析する間を通じ
て該不純物が保持されるように特別な注意をしながら誘
導結合型プラズマ原子発光分光器分析を使用して測定す
ることができる(Barnesらに対して1987年8月25日付で
発行された米国特許第4,688,935号明細書参照、なお本
文献は、引用することにより本明細書の内容となる)。
揮発性不純物(溶媒を含有する)は、また、質量分光器
により測定することもでき、該不純物が分析中の試料に
残存することを示す。かかる分析は、市販の物質が至適
純度でなかったことを示した。これらの物質は、不揮発
性成分に関しては「シックスナイン」の純度を有する
が、アルキルシリコンや(ガリウム化合物に対する)ア
ルキル亜鉛のような揮発性成分に関しては「ファイブナ
イン」以下の純度を有すると一般に信じられている。
Volatile impurities (other than solvents) can be measured using inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy with the special care that the impurities are retained throughout the analysis of the sample (Barnes et al. To U.S. Pat. No. 4,688,935 issued Aug. 25, 1987, the contents of which are incorporated herein by reference).
Volatile impurities (containing solvent) can also be measured by mass spectroscopy, indicating that the impurities remain in the sample under analysis. Such analysis indicated that the commercially available material was not of optimum purity. These materials are generally believed to have a purity of "six nines" with respect to non-volatile components, but less than or equal to "five nines" with respect to volatile components such as alkyl silicon and alkylzinc (for gallium compounds). ing.

〔定 義〕[Definition]

本明細書で使用する語語は、それぞれ以下のように定義
される。
The terms used in the present specification are defined as follows.

M1と称する周期表の第III−A族元素とは、ホウ素、ア
ルミニウム、ガリウム、インジウムおよびタリウムをい
い、これらの中で第III族−第V族化合物を調製するた
めには、通常アルミニウム、ガリウムおよびインジウム
が好ましい。
Group III-A elements of the periodic table called M 1 refer to boron, aluminum, gallium, indium and thallium, among which, in order to prepare a Group III-V compound, usually aluminum, Gallium and indium are preferred.

M2と称する周期表第I−A族および第II−A族元素と
は、水素、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウ
ム、フランシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシ
ウム、ストロンチウム、バリウムおよびラジウムをい
う。これらの中では、リチウム、ナトリウム、カリウム
およびマグネシウムが好ましく、リチウムが最も好まし
い。アンモニウムもまた、M2の定義内に入る。
The Periodic Table I-A and Group II-A group element is referred to as M 2, say hydrogen, lithium, sodium, potassium, rubidium, francium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium and radium. Of these, lithium, sodium, potassium and magnesium are preferred, and lithium is most preferred. Ammonium also falls within the definition of M 2 .

周期表の第II−B族の元素としては、亜鉛、カドミウム
および水銀が挙げられ、これらはM3と称されている。
Elements of Group II-B of the Periodic Table include zinc, cadmium and mercury, which are designated M 3 .

周期表の第I−A族の元素は、しばしばM4と称して周期
表の第II−A族の元素と識別している。
The I-A group elements of the periodic table often has identified the first II-A group elements of the periodic table is referred to as a M 4.

「ヒドロカルビル基」は、第III−A族金属と有機金属
化合物を形成するすべての有機基として広く定義されて
いる。特に好ましいヒドロカルビル基はアルキル基であ
り、就中、低級アルキル基(1〜4個の炭素原子を有す
るものとして定義される)が好ましい。具体的には、メ
チル、エチル、プロピルおよびブチル基のすべての異性
体が、好ましいヒドロカルビル基類である。他に例示さ
れるヒドロカルビル基としては、好ましくは約5〜12個
の炭素原子を有する飽和されたもしくは飽和されていな
いシクロアルキル基、最も好ましくはシクロペンタジエ
ニル基、アリール、好ましくはフェニルもしくは1以上
のアルキル基で置換されているフェニル基、ならびに窒
素、酸素または他のヘテロ原子によって置換されている
前記のいずれかの基が挙げられる。
A "hydrocarbyl group" is broadly defined as any organic group that forms an organometallic compound with a Group III-A metal. Particularly preferred hydrocarbyl groups are alkyl groups, especially lower alkyl groups (defined as having 1 to 4 carbon atoms). Specifically, all isomers of methyl, ethyl, propyl and butyl groups are the preferred hydrocarbyl groups. Other exemplary hydrocarbyl groups are saturated or unsaturated cycloalkyl groups, preferably about 5 to 12 carbon atoms, most preferably cyclopentadienyl groups, aryl, preferably phenyl or 1 Included are phenyl groups substituted with the above alkyl groups, as well as any of the above groups substituted with nitrogen, oxygen or other heteroatoms.

「a」とは、M1の原子価によって決定される整数であっ
て、具体的には、整数3をいう。「b」とは、M2の原子
価によって決定される整数であって、具体的には、M2
それぞれ周期表の第I−A族から選ばれるときには整数
1を意味し、第II−A族から選ばれるときには整数2を
いう。
“A” is an integer determined by the valence of M 1 , and specifically refers to the integer 3. “B” is an integer determined by the valence of M 2 , and specifically means an integer of 1 when each of M 2 is selected from Group IA of the periodic table. When selected from Group A, it refers to the integer 2.

「X」とは、限定されるものではないが、ハロゲン化
物、カルボン酸塩(例えば、アセテート)、ニトレー
ト、好ましくはハロゲン化物、最も好ましくは、純粋
に、そして第III−A族化合物の塩化物が比較的安価に
商業的に入手し得るので塩化物を包含する陰イオンを意
味する。
“X” includes, but is not limited to, halides, carboxylates (eg, acetates), nitrates, preferably halides, most preferably pure and chlorides of Group III-A compounds. Is an anion including chloride since it is commercially available at a relatively low cost.

「蒸留」とは、混合物の成分をそれらの1以上のものに
選択的に蒸発(昇華を含む)そして蒸気として分離輸送
することによって分離するすべての工程を包含するもの
をいう。従って、蒸留は、蒸気を集なかったり凝集しな
い工程をも包含する。
"Distillation" is meant to include all steps in which the components of a mixture are separated into one or more of them by selective evaporation (including sublimation) and separation transport as a vapor. Thus, distillation also includes steps that do not collect or agglomerate vapor.

「微量不純物」とは、目的化合物の約20ppm未満として
存在する検出可能な不純物をいう。
"Trace impurities" refers to detectable impurities present as less than about 20 ppm of the target compound.

「実質的に…を含まない」とは、前記に特定した不純物
を100万分の1部未満含むことをいう。
“Substantially containing no ...” means containing less than one part per million of the above-specified impurities.

「100万分の1部」とは、ppmと略称され、不純物を含む
化合物全体の重量100万部当たりに占める不純物の重量
をいう。
"Parts per million" is abbreviated as "ppm" and means the weight of impurities per million parts of the total weight of the compound containing impurities.

2種類の化合物が「分離可能」とは、分離可能な化合物
のいずれか一方に影響を与える化学反応実施することな
く、蒸留のごとき物理的分離手段によって1のものが他
のものから実質的に遊離状態になり得る場合をいう。化
合物が「分離不能」とは、前述の手段により分離できな
い場合をいう。
Two types of compounds are “separable” means that one is substantially separated from the other by a physical separation means such as distillation without performing a chemical reaction that affects one of the separable compounds. It refers to the case where it can be in a free state. The term "unseparable" of a compound means that the compound cannot be separated by the aforementioned means.

「溶媒」とは、懸濁物またはスラリーの液体媒体ならび
に実際的な溶液の液体媒体を包含する広義のものをい
う。本明細書に記載されるすべての溶媒および物質(材
料)は、無水物である。
The term "solvent" is used in a broad sense to include a suspension or slurry liquid medium as well as a practical solution liquid medium. All solvents and materials described herein are anhydrous.

「複合化溶媒」とは、蒸留による分解に抵抗性を有する
複合体を形成するため、目的化合物から分離不能なもの
をいう。他のすべての溶媒は、「複合化しない」溶媒で
ある。この観点で、最も主要な複合化溶媒は、エーテル
である。本発明の目的に沿う複合化しない溶媒の具体例
としては、酸素、窒素またはイオウ原子のごとき電子供
与性原子を含まないすべての溶媒が挙げられる。許容さ
れ得る複合化しない溶媒には、脂肪族炭化水素(例え
ば、ペンタンまたはヘキサン)、塩素化脂肪族溶媒(例
えば、クロロホルム、または四塩化炭素)、芳香族溶媒
(例えば、ベンゼンまたはナフタレン)、脂肪族置換芳
香族溶媒(例えば、トルエンまたはキシレン)、および
ヘテロ原子置換芳香族溶媒(例えば、クロルベンゼン)
などが包含される。
The “complexing solvent” refers to a solvent that cannot be separated from the target compound because it forms a complex resistant to decomposition by distillation. All other solvents are "non-complexing" solvents. In this respect, the predominant complexing solvent is ether. Specific examples of non-complexing solvents for the purposes of the invention include all solvents that do not contain electron donating atoms such as oxygen, nitrogen or sulfur atoms. Acceptable non-complexing solvents include aliphatic hydrocarbons (eg pentane or hexane), chlorinated aliphatic solvents (eg chloroform, or carbon tetrachloride), aromatic solvents (eg benzene or naphthalene), fatty acids. Group substituted aromatic solvents (eg toluene or xylene), and heteroatom substituted aromatic solvents (eg chlorobenzene)
Are included.

「エーテル」とは、実施例ではジエチルエーテルを意味
する。そのほかの箇所では、「エーテル」は、複合化溶
媒であるその他のエーテル(テトラヒドロフランのごと
き環状エーテルを含む)をも包含する。
“Ether” means diethyl ether in the examples. Elsewhere, "ether" also includes other ethers that are complexing solvents, including cyclic ethers such as tetrahydrofuran.

「揮発性」化合物とは、30ミリトル以下の室温の蒸気圧
を有するものをいう。
"Volatile" compounds are those that have a room temperature vapor pressure of 30 mTorr or less.

「製造」とは、化合物そのものを製造することか、また
はその化合物のアダクトを形成し、分離し、次いで分解
することにより所定の調製化合物を精製することをい
う。
"Production" refers to the production of the compound itself, or the purification of a given prepared compound by forming an adduct of the compound, separating and then decomposing.

〔発明の要約〕[Summary of Invention]

本発明の目的の一つは、好ましくは1ppm未満の総揮発性
有機金属不純物を有する第III−A族有機金属化合物を
製造するにある。
One of the objects of the present invention is to produce Group III-A organometallic compounds, which preferably have less than 1 ppm total volatile organometallic impurities.

本発明の第1の態様は、次式 M1R で示される化合物の製造方法であって、この方法の第1
工程では、次式 [M1R(a+1)]▲ ▼[M2+b で示される不揮発性中間体(アダクト)が製造される。
A first aspect of the present invention is a method for producing a compound represented by the following formula M 1 R a , wherein
In the process, the following formula [M 1 R (a + 1 )] ▲ - b ▼ [M 2] + nonvolatile intermediate represented by b (adduct) is prepared.

このアダクトは、除去される揮発性不純物の存在下で形
成され、そしてこの不純物は、一度アダクトが形成され
ると目的化合物から分離不能となるものである。アダク
ト(いずれかの複合化エーテルを含む)と共存する揮発
性不純物は、その後、その蒸発およびそれらの蒸気を前
記中間体から分離することによって除去される。次に、
このアダクトを分解して目的化合物を形成する。分解
は、次の反応式 c[M1R(a+1)]▲ ▼[M2+b+dM1X→eM1
R+fM2X (上反応式中、Xは、いずれかの適当な陰イオン、好ま
しくはハロゲン原子を表しており、そしてc,d,eおよび
fは均衡を保つ整数を表す)で示される反応に従って行
われることが好ましい。
The adduct is formed in the presence of volatile impurities that are removed, and the impurities are inseparable from the target compound once the adduct is formed. Volatile impurities co-existing with adducts (including any complexed ethers) are then removed by evaporation thereof and separating their vapors from the intermediate. next,
This adduct is decomposed to form the target compound. Decomposition, the following reaction formula c [M 1 R (a + 1)] ▲ - b ▼ [M 2] + b + dM 1 X a → eM 1
R a + fM 2 X b (where X represents any suitable anion, preferably a halogen atom, and c, d, e and f represent balanced integers) It is preferable to carry out according to the reaction described above.

最後に、二次蒸留工程が実施され、残存する有機金属
(特に、アルキルシリコン)不純物から目的化合物が分
離される。
Finally, a secondary distillation step is performed to separate the target compound from the remaining organometallic (particularly alkylsilicon) impurities.

驚くべきことに、本発明によれば、ジョーンズらが、
「目的の揮発性有機金属化合物から揮発性有機金属化合
物の微量の不純物を蒸留では除去できない」と教示する
こととは逆に、残存するアルキルシリコン類および他の
不純物が蒸留によって除去できることが判った。
Surprisingly, according to the invention, Jones et al.
Contrary to teaching that "trace amounts of impurities of volatile organometallic compounds cannot be removed from objective volatile organometallic compounds by distillation", it was found that residual alkylsilicones and other impurities can be removed by distillation .

本発明の方法における利点の一つは、分解剤が目的化合
物の金属化合物であるので、目的化合物の収率が高まる
ことである。この反応を利用する第二の利点は、分解生
成物が揮発性の目的化合物および、不揮発性の第I−A
族または第II−A族金属化合物であることである。この
揮発性生成物は、分解反応の2種類の生成物の揮発性差
を利用して、蒸留法によって容易に分離することができ
る。本方法の第三の利点は、アダクトを分解しそして目
的化合物を分離するために、すべてを加熱に頼らなくて
もよいことである。先行技術のアダクト処理方法と非類
似の点は、本発明では、殆んどの場合に室温またはより
低い温度でさえもアダクトを分解することができること
である。
One of the advantages of the method of the present invention is that the decomposition agent is a metal compound of the target compound, so that the yield of the target compound is increased. The second advantage of utilizing this reaction is that the decomposition product is a volatile target compound and a non-volatile IA compound.
It is a group II or group II-A metal compound. This volatile product can be easily separated by a distillation method by utilizing the difference in volatility between the two kinds of products of the decomposition reaction. A third advantage of this method is that it does not have to rely on heating everything to decompose the adduct and separate the target compound. A dissimilarity to the prior art adduct treatment methods is that the present invention allows the adduct to be decomposed in most cases at room temperature or even lower temperatures.

第四番目のものとしては、分解剤としてM1の化合物を使
用するので、汚染物として残留する可能性のある他の金
属を導入することが避られる。
Fourthly, since the compound of M 1 is used as a decomposing agent, it is possible to avoid introducing other metal that may remain as a contaminant.

前述の方法における中間体は、種々の方法で形成するこ
とができる。いくつかの合成例は、本明細書で後述す
る。
The intermediate in the above method can be formed by various methods. Some synthetic examples are described later in this specification.

本発明の第二の態様としては、揮発性の第III−A族有
機金属化合物を揮発性の第II−B族有機金属化合物から
分離するための方法が挙げられる。本方法の利点の一つ
は、前記第一の方法における最初の工程と同様である。
この分離方法の第一の工程は、1種類以上の揮発性の第
II−B族化合物の微量不純物などを含有する揮発性の第
III−A族化合物を供給することによって実施される。
前記第III−A族化合物および微量不純物は、それぞれ
次式で示される。
A second aspect of the invention includes a method for separating a volatile Group III-A organometallic compound from a volatile Group II-B organometallic compound. One of the advantages of this method is similar to the first step in the first method.
The first step of this separation method consists of one or more volatile first
Volatile group containing trace impurities of II-B group compounds
It is carried out by supplying a Group III-A compound.
The Group III-A compound and the trace impurities are each represented by the following formula.

M1R および M3R2 この混合物は、M1化合物に関して理論量より少ない一定
量のアダクト化剤と反応せしめられる。M1化合物のアダ
クト形成能は、M3化合物のアダクト形成をわずかに上ま
わることが好ましい。従って、その結果、次式 [M1R(a+1)]▲ ▼[M2+b で示されるアダクトの選択的形成が生ずる。
M 1 R a and M 3 R 2 This mixture is reacted with a less than stoichiometric amount of the adducting agent with respect to the M 1 compound. The adduct-forming ability of the M 1 compound is preferably slightly higher than that of the M 3 compound. Thus, as a result, the following formula [M 1 R (a + 1 )] ▲ - b ▼ [M 2] + b selective formation of the adduct occurs indicated by.

少量のM1R2および実質的にすべての微量M3Rが未反応
残渣として残存する。これらの両出発原料は揮発性であ
り、一方アダクトは不揮発性であるので、これらの出発
原料は、蒸留によってアダクトから除去することができ
る。次に、前述のようにアダクトを分解し、目的化合物
(M1R)を蒸留によって不揮発性の分解生成物から採
取することができる。
A small amount of M 1 R 2 and virtually all traces of M 3 R a remain as unreacted residue. Since both of these starting materials are volatile, while the adduct is non-volatile, these starting materials can be removed from the adduct by distillation. Next, the adduct is decomposed as described above, and the target compound (M 1 R a ) can be collected from the nonvolatile decomposition product by distillation.

〔好ましい態様の記述〕[Description of preferred embodiments]

第一工程は、次式 [M1R(a+1)]▲ ▼[M2+b で示される不揮発性中間体を形成するものである。この
アダクトは、種々の方法で形成することができる。
The first step has the formula [M 1 R (a + 1 )] ▲ - b ▼ and forms a non-volatile intermediate represented by [M 2] + b. This adduct can be formed in various ways.

ある態様では、出発原料は目的化合物の不純な変種であ
る。この場合には、アダクトの形成と最終的なその分解
が精製方法となる。中間体は、次の反応式 bM1R+M2R→[M1R(a+1)]▲ ▼[M2+b で示される反応に従って、M2の有機金属化合物と目的化
合物とを反応せしめることによって、不純な目的化合物
から形成することができる。
In some embodiments, the starting material is an impure variant of the target compound. In this case, the adduct formation and its final decomposition are the purification methods. Intermediates, the following reaction formula bM 1 R a + M 2 R b → [M 1 R (a + 1)] ▲ - b ▼ according to the reaction represented by [M 2] + b, and organometallic compounds of M 2 and the target compound By reacting with, it can be formed from an impure target compound.

この反応では、好ましいアダクト化剤(M2R)は、ア
ルキルリチウム(好ましくはメチルリチウム)であり、
前述の反応に従って第II−B族および第III−A族の揮
発性有機金属化合物と複合体を形成する。このものは、
不揮発性アダクトを生成する他の元素の揮発性化合物と
反応しない。他の元素の不揮発性化合物がその後も残存
するとはいえ、他の元素の揮発性化合物は蒸留によって
前記アダクトから容易に除去することができ、次いでそ
のアダクトを分解しそして揮発性の目的化合物が蒸留に
よって分離される。
In this reaction, the preferred adducting agent (M 2 R b ) is an alkyllithium (preferably methyllithium),
A complex is formed with a volatile organometallic compound of Group II-B and Group III-A according to the reaction described above. This one is
Does not react with volatile compounds of other elements forming non-volatile adducts. Volatile compounds of other elements can be easily removed from the adduct by distillation, even though non-volatile compounds of other elements remain thereafter, and then the adduct is decomposed and the volatile target compound is distilled. Separated by.

これらのアダクト化剤の他の利点は、結果的にはいずれ
かの反応体がエーテルにより複合化されるが、中間体に
おいてはエーテルがより緩く複合化されているので、ア
ダクトを温和に加熱することによってそのエーテルを除
去することができることにある。例えエーテルが複合化
されるとはいえ、それが蒸留によって中間体から除去で
きるとの観点から、本発明の目的では分離可能な不純物
であると解される。
Another advantage of these adducting agents is that any of the reactants will eventually be complexed by the ether, but in the intermediate the ether will be more loosely complexed, thus heating the adduct mildly. The fact is that the ether can be removed. Even though the ether is complexed, it is understood to be a separable impurity for the purposes of the present invention in view of its ability to be removed from the intermediate by distillation.

不純な出発原料から同様な目的化合物の中間体を形成す
る第二の方法は、次の反応式 cM4+dM1R→c[M1R(a+1)]▲ ▼[M4+b
+eM1 (上反応式中、c,dおよびeは、均衡を保つのに必要な
値の整数を表しており、そしてM4は、第II−A族を除外
する第I−A族金属から選ばれる金属を表す)で示され
る反応に従って金属M4と出発原料を反応せしめることで
ある。この方法は、一般に、中間体形成について前述し
た第一の反応よりも劣る。目的化合物のいくつかは、こ
の方法の終りにおいても再生されないので、不揮発性生
成物の一つは目的化合物の遊離金属である。この問題点
は、遊離金属を再利用してアルキル金属または他の化合
物に再生することで軽減することができる。この方法を
実施するときには、M4としてリチウムまたはナトリウム
が好ましい。
A second method of forming the intermediate of similar target compound from impure starting materials, the following reaction formula cM 4 + dM 1 R a → c [M 1 R (a + 1)] ▲ - b ▼ [M 4] + b
+ EM 1 (in the above reaction, c, d and e represent integers of values required to maintain equilibrium, and M 4 represents a Group IA metal excluding Group II-A) The metal M 4 is reacted with the starting material according to the reaction represented by (indicating the selected metal). This method is generally inferior to the first reaction described above for intermediate formation. One of the non-volatile products is the free metal of the target compound, as some of the target compound is not regenerated at the end of the process. This problem can be mitigated by recycling the free metal to regenerate it to an alkyl metal or other compound. When practicing this method, lithium or sodium is preferred as M 4 .

中間体を形成する第三の方法は、次の反応式 で示される反応を実施することによる。The third method of forming the intermediate is the following reaction scheme By carrying out the reaction shown in.

この方法においては、好ましいアルキル金属は、またア
ルキルリチウム、最も好ましくはメチルリチウムであ
る。好ましいM1X反応体は、目的化合物の金属塩化物
である。この反応の利点は、最初に一般的な発火性化合
物M1Rを形成することなく、非発火性反応体(M1X
から一般的な非発火性アダクトが形成されることであ
る。この方法は、精製よりむしろ純粋な化合物の形成方
法である。
In this method, the preferred alkyl metal is also alkyl lithium, most preferably methyl lithium. The preferred M 1 X a reactant is the metal chloride of the target compound. The advantage of this reaction, without first forming a common ignition compound M 1 R a, non-pyrophoric reactant (M 1 X a)
To form a general non-incendive adduct. This method is a method of forming pure compounds rather than purification.

次の工程は、形成された中間体を彩取するために、蒸留
することによってすべての揮発性不純物からそれを単離
することである。この工程は、不揮発性アダクトを形成
しない揮発性出発原料を除去することができる。また、
溶媒の蒸発および除去に対する特定の妨害物も存在しな
いので、複合化しない溶媒を除去することもできる。証
拠というほどでないが、アダクトとエーテルの複合体
は、目的の有機金属化合物とエーテルとの複合体と分離
が困難である程近似しないので、複合化溶媒(特にエー
テル)は、この工程によって除去される。このことは、
目的化合物がインジウム化合物である場合には特にはっ
きりしていて、この化合物はエーテル溶媒中でのみ概し
て形成され、そしてエーテルから分離不能である。この
エーテルは、アダクトが形成される前に会合することに
より[M1R(a+1)イオンよりはむしろアダクト
の[M2+bイオンと緩く複合化すると解することがで
きる。
The next step is to isolate it from all volatile impurities by distillation in order to color the intermediate formed. This step can remove volatile starting materials that do not form non-volatile adducts. Also,
It is also possible to remove the uncomplexed solvent, since there are also no particular obstacles to solvent evaporation and removal. Although not as evidence, complexing solvents (especially ethers) are removed by this process because the adduct-ether complex is not so close that it is difficult to separate from the complex of the desired organometallic compound and ether. It This is
This is particularly clear when the target compound is an indium compound, which is generally formed only in ether solvents and is inseparable from ether. It can be seen that this ether is loosely complexed with the [M 2 ] + b ion of the adduct rather than the [M 1 R (a + 1) ] ion by associating before the adduct is formed.

揮発性不純物と出発原料の分離は、反応生成物を加熱す
るか、アダクトを保持する容器を部分的にかもしくは完
全に減圧するか、またはこれらの方法を組み合わせるこ
とによって実施することができる。
Separation of volatile impurities and starting materials can be carried out by heating the reaction product, partially or completely depressurizing the vessel holding the adduct, or a combination of these methods.

揮発性不純物を除去した後、アダクトを分解して不揮発
性のアダクトの残分から揮発性の目的化合物を採取す
る。
After removing the volatile impurities, the adduct is decomposed and the volatile target compound is collected from the residue of the non-volatile adduct.

本明細書の技術的背景の項に前述したアダクト化方法を
実施する場合には、中間体の分解方法がその加熱による
ことが許容されるときを除いてあまり好ましくない。こ
の方法を実施するには、別のアダクト化方法の不利益も
また予期することができる。
When carrying out the adducting method described above in the Technical Background section of the present specification, it is less preferred except when it is allowed that the intermediate is decomposed by heating. To practice this method, the disadvantages of other adducting methods can also be anticipated.

前記アダクトを分解する好ましい方法は、アダクトをあ
る試薬と反応せしめることである。好ましい試薬(M1X
)は、それが目的化合物の金属化合物であるならば収
率を高めることもできる。中間体を分解するための好ま
しい反応式は次の通りである。
A preferred method of degrading the adduct is to react the adduct with a reagent. Preferred reagent (M 1 X
a ) can also increase the yield if it is a metal compound of the target compound. A preferred reaction scheme for decomposing the intermediate is as follows.

すなわち、 c[M1R(a+1)]▲ ▼[M2+b+dM1X→eM1
R+fM2X なお、上反応式中、c,d,eおよびfは均衡を保つために
必要な整数を表す。
That, c [M 1 R (a + 1)] ▲ - b ▼ [M 2] + b + dM 1 X a → eM 1
R a + fM 2 X b In the above reaction formula, c, d, e and f represent integers necessary for maintaining balance.

M1Xを添加することによってアダクトが形成される場
合には、そのアダクトは、また、追加量の同一の試薬を
添加することによって分解することができる。従って、
この形成および分解様式を利用する場合には、最初に過
剰量のアダクト形成剤を添加することは重要でなく、こ
れによって目的化合物の早期再生を避け得る。しかしな
がら、この注意事項は臨界的でなく、例えば、アダクト
が形成されるときに目的化合物の一部が形成される場合
は、揮発性不純物を除去する工程中で目的物を採取する
ことができる。
If an adduct is formed by adding M 1 X a , the adduct can also be degraded by adding an additional amount of the same reagent. Therefore,
When utilizing this formation and decomposition mode, it is not important to add an excess of adduct former first, which may avoid premature regeneration of the desired compound. However, this precaution is not critical, for example, if some of the target compound is formed when the adduct is formed, the target can be collected during the process of removing volatile impurities.

最後に、分解工程に次いで蒸留することによって微量不
純物は除去される。蒸留ポットは、目的化合物が溶融す
るのに十分なだけ加熱し、目的化合物から微量不純物を
留去する。この二次蒸留工程の予期し得ない態様は、蒸
留によって多量の不純物を直接除去することができず、
アダクトの形成および分解工程によって除去しなければ
ならないとしても、二次蒸留工程によって実質的に微量
不純物を含まない目的化合物を与えることができること
である。
Finally, trace impurities are removed by a decomposition step followed by distillation. The distillation pot is heated sufficiently for the target compound to melt, and the trace impurities are distilled off from the target compound. The unexpected aspect of this secondary distillation step is that the large amount of impurities cannot be removed directly by distillation,
Even if it has to be removed by the adduct formation and decomposition process, the secondary distillation process can provide the target compound substantially free of trace impurities.

以下に、トリメチルインジウム(InMe3)を例にとり、
本発明の方法を詳細に説明する。
Taking trimethylindium (InMe 3 ) as an example,
The method of the present invention will be described in detail.

工程A:InCl3/Et2OとMeLi/Et2Oをエーテルの還流温度、
すなわち36℃において反応させ、LiInMe4を形成する。
この還流はMeLiの添加速度によって維持する。
Step A: InCl 3 / Et 2 O and MeLi / Et 2 O reflux temperature of ether,
That is, they are reacted at 36 ° C. to form LiInMe 4 .
This reflux is maintained by the addition rate of MeLi.

工程B:LiInMe4のエーテル溶液をデカントした後、大気
圧蒸留によって、40〜45℃においてほとんどのエーテル
を除去する。最後の溶媒は圧力を200〜400トール、そし
て最後には100トール以下に下げることによって除去す
る。こうして得た固体LiInMe4を120℃/0.1mmHgにおいて
5〜10時間乾燥する。次いで粉砕した後、120〜130℃/
0.1mmHgにおいて15〜20時間焼成する。
Step B: After decanting the LiInMe 4 ether solution, most of the ether is removed at 40-45 ° C. by atmospheric distillation. The final solvent is removed by reducing the pressure to 200-400 Torr and finally below 100 Torr. The solid LiInMe 4 thus obtained is dried at 120 ° C./0.1 mmHg for 5-10 hours. Then, after crushing, 120-130 ℃ /
Bake for 15 to 20 hours at 0.1 mmHg.

工程C:この中間体を、ベンゼンの存在下、InCl3と反応
させることにより分解する。この反応は、反応温度を80
℃以下に維持して行われる。
Step C: This intermediate is decomposed by reacting with InCl 3 in the presence of benzene. This reaction has a reaction temperature of 80.
It is carried out by maintaining the temperature below ℃.

工程D:次いで生成物であるMe3Inを50℃/0.1mmHgにおい
て昇華させる。次いで真空下、90〜110℃の油浴におい
て5〜15分維持し、さらに昇華させる。
Step D: The product, Me 3 In, is then sublimed at 50 ° C./0.1 mmHg. It is then maintained under vacuum in an oil bath at 90-110 ° C for 5-15 minutes to allow further sublimation.

本発明の第二の態様は、揮発性の第III−A族有機金属
化合物から、第II−B族の不純物の分離方法である。こ
の方法は、前述した方法の一つを実施するかまたはいず
れ他の目的においてこれらの有機金属化合物を分離する
ための予備処理として使用することができる。
A second aspect of the present invention is a method for separating Group II-B impurities from volatile Group III-A organometallic compounds. This method can be used as a pretreatment for carrying out one of the above-mentioned methods or for any other purpose separating these organometallic compounds.

最初の工程は、主要部分の第III−A族化合物と揮発性
の第II−B族有機金属化合物の混合物を提供することに
ある。目的化合物および微量不純物は、それぞれ次式 M1R および M3R2 で示される。
The first step is to provide a mixture of a major portion of the Group III-A compound and a volatile Group II-B organometallic compound. The target compound and trace impurities are represented by the following formulas M 1 R a and M 3 R 2 , respectively.

この混合物のそれぞれの成分は、揮発性であるので、目
的化合物が実質的に微量不純物を含まないように物理的
手段によってこれらの成分を分離することは困難であ
る。理論量より少量のアダクト化剤とこの混合物を反応
せしめる。このアダクト化剤は、前述した中間体を形成
し得るような前述したいずれかの反応体または反応体類
の組み合わせであることができる。
Since each component of this mixture is volatile, it is difficult to separate these components by physical means so that the target compound is substantially free of trace impurities. The mixture is reacted with less than stoichiometric amount of the adducting agent. The adducting agent can be any of the aforementioned reactants or combinations of reactants that are capable of forming the aforementioned intermediates.

この方法の特定の態様は、両化合物が共存する場合、M1
の化合物がM3の化合物より一層容易に複合体を形成する
ものである。理論量より少量のアダクト化剤が使用され
るならば、存在するM1の化合物のみがアダクトを形成す
るであろう。
A particular embodiment of this method is that when both compounds coexist, M 1
The compound of 3 ) forms a complex more easily than the compound of M 3 . If less than the stoichiometric amount of adducting agent is used, only the compound of M 1 present will form the adduct.

次に、揮発成分が前記のごとくアダクトから分離され
る。M3の化合物は複合体を形成できず、そして揮発性で
あるので、他の揮発性不純物に用いられるような分離方
法によってそれらは除去される。その後、前述したよう
なアダクトの分解によって目的のM1の化合物は再生され
る。前記アダクトの分解生成物は、M1の有機金属化合物
であり、実質的にM3の化合物を含まない。
The volatile components are then separated from the adduct as described above. Since the compounds of M 3 are unable to complex and are volatile, they are removed by separation methods such as those used for other volatile impurities. After that, the target compound of M 1 is regenerated by the decomposition of the adduct as described above. The decomposition product of the adduct is an organometallic compound of M 1 and is substantially free of a compound of M 3 .

〔実施例〕〔Example〕

次の例により本発明の種々の態様を具体的に説明する
が、これによって本発明の範囲が限定されるものでな
い。
The following examples illustrate various aspects of the invention, but do not limit the scope of the invention.

なお、例におけるすべての操作は真空中かまたは窒素も
しくはアルゴンガスの不活性雰囲気下で実施した。ま
た、ここに記載されるすべての反応体および生成物は無
水物である。
All the operations in the examples were carried out in vacuum or under an inert atmosphere of nitrogen or argon gas. Also, all reactants and products described herein are anhydrous.

例1.InMe3の製造 (1) LiInMe4の製造 本項では次の反応を実施した(「Me」はメチル基を表
す)。
Example 1. Production of InMe 3 (1) Production of LiInMe 4 In this section, the following reaction was carried out (“Me” represents a methyl group).

グローブ・バッグ中で、予め排気しそして窒素を充填し
た12の三つ口フラスコにInCl31500g(6.78モル)を量
り込んだ。この12のフラスコを加熱マントル中に設置
し、大きなジャクスタンド上に置いた。次に、1の滴
下漏斗、機械的な攪拌器、および46cm(18インチ)のビ
グロー(Vigreux)・カラムをクライゼン・ヘッド(Cla
isen head)によって12のフラスコの5の三つ口受
け器に備え付けた(「ビグロー」および「クライゼン」
が商標であるとは信じられない)。前記5の受け器を
窒素バブラーに連接した。1の滴下漏斗にステンレス
鋼チューブを介してメチルリチウム(1.5モル、低いハ
ロゲン化物、ジエチルエーテル中)源に連接した。
In a glove bag, 1500 g (6.78 mol) of InCl 3 were weighed into a 12-necked, three-neck flask that had been previously evacuated and filled with nitrogen. The 12 flasks were placed in a heating mantle and placed on a large jack stand. Then add a dropping funnel, a mechanical stirrer, and a 46 cm (18 inch) Vigreux column to the Claisen Head (Claize Head).
isen head) installed in 5 three-necked receptacles of 12 flasks ("Bigelow" and "Claisen").
Can't believe that is a trademark). The receiver of No. 5 was connected to a nitrogen bubbler. One dropping funnel was connected via a stainless steel tube to a source of methyllithium (1.5 mol, low halide in diethyl ether).

MeLiがハロゲン化炭素製グリースに対して反応性を有す
るので、滴下漏斗の滴下未口をグリース接合部の下方ま
で延ばした。
Since MeLi has reactivity with grease made of halogenated carbon, the dropping opening of the dropping funnel was extended below the grease joint.

約2のジエチルエーテルを12のフラスコにサイホン
で移し、InCl3との攪拌可能なスラリーを調製した。
About 2 diethyl ethers were siphoned to 12 flasks to prepare a stirrable slurry with InCl 3 .

5の受け器およびドライアイス・コンデンサーを、イ
ソプロパノール(IPA)およびドライアイスの混合物で
冷却した後、MeLiの添加を開始した。還流下で反応を継
続し、ビグロー・カラムでエーテルを蒸留して前記5
の受け器中に集めた。この反応は、反応熱が還流を維持
するのに十分であったので、反応フラスコを加熱する必
要がなかった。
After the receiver of 5 and the dry ice condenser were cooled with a mixture of isopropanol (IPA) and dry ice, the addition of MeLi was started. The reaction was continued under reflux, and the ether was distilled using a Vigreux column to prepare the above 5
Collected in the receiver. The reaction was not required to heat the reaction flask as the heat of reaction was sufficient to maintain reflux.

MeLiの添加は、Incl3の1モル当たり4.4モルのMeLiにな
るまで続けた。MeLi濃度は、標準酸溶液(0.1Nの塩酸)
で数10mlの既知量を滴定することによって測定した。12
の反応フラスコが一杯になった時、MeLiの添加を停止
し、加熱マントルを使用して還流するまで反応混合物を
加熱することによってエーテルを留去する必要があっ
た。蒸留したエーテルをサイホンで吸い出す方法により
受け器を数度空にした。MeLi溶液の総量は、約20(In
Cl3の1モル当たり4.4モルのMeLi)であった。
The addition of MeLi was continued until there was 4.4 mol of MeLi per mol of Incl 3 . MeLi concentration is standard acid solution (0.1N hydrochloric acid)
It was measured by titrating a known amount of several tens of ml. 12
When the reaction flask was full, the addition of MeLi had to be stopped and the ether had to be distilled off by heating the reaction mixture to reflux using a heating mantle. The receiver was emptied several times by siphoning off the distilled ether. The total amount of MeLi solution is about 20 (In
It was 4.4 mol MeLi per mol Cl 3 .

12の反応フラスコにMeLiを添加した後、滴下漏斗を取
り外し、遮断バルブを備えた窒素入口管と交換した。反
応フラスコを加熱マントルで加熱し、反応混合物が5
以下になるまでエーテルを留去し続けた。この時点で、
攪拌を停止し、反応混合物を一夜静置した。
After adding MeLi to the 12 reaction flask, the dropping funnel was removed and replaced with a nitrogen inlet tube equipped with a shut-off valve. Heat the reaction flask with a heating mantle until the reaction mixture is 5
The ether was continuously distilled off until the following was reached. at this point,
The stirring was stopped and the reaction mixture was allowed to stand overnight.

反応フラスコからビグロー・カラム、クライゼン・ヘッ
ドおよび受け器を取り外した。反応混合物は、オレンジ
色の溶液の下方に沈んだ白色沈澱(LiClおよびメチルリ
チウムのポリマー)から成っていた。
The Vigreux column, Claisen head and receiver were removed from the reaction flask. The reaction mixture consisted of a white precipitate (polymer of LiCl and methyllithium) that had settled below the orange solution.

(2) LiInMe4の真空乾燥 三つ口のガラス製の蓋(Oリングシール)を有する5
のステンレス鋼製ケットルヘッド(Kettlehead)型乾燥
フラスコに、遮断バルブを有する窒素入口管および攪拌
棒を装備した。この乾燥フラスコを、5のドライアイ
ス・コンデンサーを備えた三つ口受け器にU字管で連接
した。コンデンサーに、バルブ、液体窒素溜、真空ゲー
ジ、第二バルブおよび真空ポンプをこの順に配列して真
空チューブで連接した加熱/攪拌台およびジャクスタン
ドを組み合わせた装置上に設置した油浴中で前記ステン
レス鋼製の乾燥フラスコを加熱した。この装置を排気
し、数度窒素を充填した。
(2) Vacuum drying of LiInMe 4 Having a three-necked glass lid (O-ring seal) 5
A stainless steel Kettlehead type dry flask was equipped with a nitrogen inlet tube with a shutoff valve and a stir bar. The dry flask was connected by a U-tube to a three-necked receiver equipped with a dry ice condenser of 5. A condenser, a valve, a liquid nitrogen reservoir, a vacuum gauge, a second valve, and a vacuum pump are arranged in this order, and the stainless steel is placed in an oil bath installed on an apparatus combining a heating / stirring table and a jack stand connected by a vacuum tube. A dry steel flask was heated. The device was evacuated and backfilled with nitrogen several times.

前記(1)の反応混合物を含有する12の反応フラスコ
を取り上げ、LiClおよび過剰のポリマー状のMeLiがまっ
たく吸い出されないように注意しながら、前記5のス
テンレス鋼製の乾燥フラスコ中に無反応性の柔軟性のあ
るチューブを介して前記オレンジ色の溶液をサイホンで
移した。
Take the 12 reaction flasks containing the reaction mixture of (1) above, and make sure that no LiCl and excess of polymeric MeLi are sucked out of the reaction flask into the 5 stainless steel dry flask. The orange solution was siphoned through a flexible tube from.

12の反応フラスコからエーテル中LiInMe4(中間体)
のオレンジ色溶液の大部分を除去した後、そのフラスコ
にエーテル2〜3を導入して前記沈澱を洗浄した。こ
の混合物を少なくとも1時間攪拌した後、一夜静置し
た。
LiInMe 4 in ether (intermediate) from 12 reaction flasks
After removing most of the orange solution of ## STR3 ## the ether was added to the flask to wash the precipitate. The mixture was stirred for at least 1 hour and then left overnight.

一方、エーテルを除去するために前記5の乾燥フラス
コを徐々に真空にした。エーテルの蒸発による熱損失を
補うために油浴の温度を約30℃に維持した。受け器およ
びコンデンサーを、ドライアイス/IPAのスラリーで冷却
した。この工程を通じて、蒸留したエーテルを受け器か
ら断続的に抜き出した。
Meanwhile, a vacuum was gradually applied to the drying flask of 5 in order to remove ether. The oil bath temperature was maintained at about 30 ° C to compensate for the heat loss due to the evaporation of the ether. The receiver and condenser were cooled with a dry ice / IPA slurry. Throughout this process, distilled ether was intermittently withdrawn from the receiver.

5の乾燥フラスコ中の物質容量が2より少なくなる
まで減少した後、前記12の反応フラスコから洗い取っ
た薄い黄色の上澄を、再びその底から沈澱が遊離しない
ように注意しながら前記5の乾燥フラスコ中に移し
た。
After the volume of material in the dry flask of 5 was reduced to less than 2, the pale yellow supernatant washed from the 12 reaction flask was again washed with care to ensure that no precipitate was released from its bottom. Transferred to a dry flask.

乾燥を始めるに当たり、再び徐々に真空にし、油浴の温
度を徐々に高めた。この操作を十分な真空が得られるま
で続け、次いで油浴の温度を120℃にした。十分な真空
下かつ120℃に数時間維持してLiInMe4を乾燥した。次
に、5のフラスコ上の入口管遮断バルブを介して窒素
をその装置に充填した後、室温に冷却した。
At the beginning of drying, the vacuum was gradually applied again and the temperature of the oil bath was gradually increased. This operation was continued until a sufficient vacuum was obtained, then the temperature of the oil bath was 120 ° C. LiInMe 4 was dried under full vacuum and maintained at 120 ° C for several hours. The apparatus was then charged with nitrogen through the inlet tube shutoff valve on flask 5 and then cooled to room temperature.

この5のステンレス鋼製の乾燥フラスコから、U字管
および受け器を取り外した。機械的な攪拌装置および遮
断バルブを有する2つの窒素入口管を備えた空の5の
三つ口ガラス製フラスコ、ステンレス鋼製モーターおよ
び乳棒、漏斗ならびにスパチュラと一緒に、前記ステン
レス鋼製のフラスコをグローブ・バッグ中に移した。こ
のステンレス鋼製の乾燥フラスコからガラス蓋を取り去
り、モーターおよび乳棒を用いて淡褐色の固体LiInMe4
アダクトを微粉末になるまですり潰した。アダクトをす
り潰した後、前記5のガラス製フラスコ中に移した。
The U-tube and receiver were removed from the 5 stainless steel dry flask. The stainless steel flask was replaced with an empty five-necked three-neck glass flask equipped with a mechanical stirrer and two nitrogen inlet tubes with shut-off valves, a stainless steel motor and pestle, a funnel and a spatula. Moved into a glove bag. Remove the glass lid from this stainless steel dry flask and use a motor and pestle to remove light brown solid LiInMe 4
The adduct was ground until it became a fine powder. After grinding the adduct, it was transferred to the glass flask described in 5 above.

LiInMe4を含有するフラスコを油浴中に設置し、 次いで真空チューブを備えた液体窒素溜に直接連接し
た。そのフラスコを十分に真空にし、次いで油浴の温度
を120℃まで上昇せしめた。これらの条件下で2時間以
上LiInMe4を乾燥した後、窒素をその5のフラスコに
充填し、室温まで冷却した。その後、次の反応に使用す
るInCl3の計算量を決定するために、乾燥LiInMe4を秤量
した。
The flask containing LiInMe 4 was placed in an oil bath and then directly connected to a liquid nitrogen reservoir equipped with a vacuum tube. The flask was evacuated thoroughly and then the temperature of the oil bath was raised to 120 ° C. After drying LiInMe 4 under these conditions for 2 hours or more, nitrogen was charged into the flask of No. 5 and cooled to room temperature. The dry LiInMe 4 was then weighed in order to determine the calculated amount of InCl 3 used in the next reaction.

(3) LiInMe4の分解 前記(2)で調製した乾燥LiInMe4を秤量し、最後の反
応に必要なInCl3の重量を計算した。
(3) Decomposition of LiInMe 4 The dry LiInMe 4 prepared in (2) above was weighed and the weight of InCl 3 required for the final reaction was calculated.

グローブ・バッグ中で、2の一つ口フラスコ中にInCl
3の理論量を量り込んだ。このフラスコに、末端に雄型
接合部と小さなフラスコを備えた約2フィートの長さの
大きな直径を有する一本のチューブを装備した。このLi
InMe4を含有する5のフラスコに約2のベンゼンを
流し込んで攪拌可能なスラリーを得た。その5のフラ
スコを油浴中に設置し、その一つの口にY字管を装備
し、これにドライアイス・コンデンサーおよびサーモウ
ェル固定した。InCl3フラスコに連接したチューブの末
端から小さな「ダミー(dummy)」フラスコ取り去り、
そのチューブの末端上の雄型接合部を前記5のフラス
コに連接した。LiInMe4/ベンゼンスラリー中に一度に少
しずつInCl3を移した。この移す速度は、反応温度がベ
ンゼンの還流温度(80℃)より低く維持されるようにし
た。InCl3の既知小量を添加する間、InCl3がベンゼン蒸
気で湿りそしてチューブ内が詰らないように前記チュー
ブを緊密に遮断した。InCl3の添加には数時間要した。
InCl in a 1-neck flask of 2 in a glove bag
Weighed the theoretical amount of 3 . The flask was equipped with a single large diameter tube about 2 feet long with a male flask at the end and a small flask. This Li
About 5 benzenes were poured into the 5 flasks containing InMe 4 to obtain a stirrable slurry. The 5 flask was placed in an oil bath and equipped with a Y-tube in its one neck, to which was fixed a dry ice condenser and thermowell. Remove a small "dummy" flask from the end of the tube connected to the InCl 3 flask,
The male joint on the end of the tube was connected to the 5 flask. InCl 3 was transferred into the LiInMe 4 / benzene slurry in small portions at a time. The transfer rate was such that the reaction temperature was kept below the reflux temperature of benzene (80 ° C). During the addition of known small amounts of InCl 3, InCl 3 was tightly shut off the tube so as not clog wetness and the tube with benzene vapor. It took several hours to add InCl 3 .

InCl3の添加が終了した後、反応混合物を攪拌しながら
室温まで冷却した。InCl3添加フラスコおよびチューブ
取り外し、遮断バルブを有する窒素入口管を取り付け
た。Y字管、ドライアイス・コンデンサーおよびサーモ
ウェルを取り外した。
After the addition of InCl 3 was complete, the reaction mixture was cooled to room temperature with stirring. The InCl 3 addition flask and tube were removed and fitted with a nitrogen inlet tube with shut-off valve. The Y-tube, dry ice condenser and thermowell were removed.

(4) 蒸留によるベンゼンおよび微量不純物の除去 前記(3)の5の反応フラスコに、ウェストコット
(Westcott)水冷式コンデンサーにより3の受け器に
連接された46cm(18インチ)のビグロー・カラム装備し
た(ウェストコットは商標であるとは信じられない)。
受け器を氷浴中で冷却し、大気圧で反応混合物からベン
ゼンを留去した。油浴を約110℃に維持し、加熱温度は
約80〜83℃であった。殆どのベンゼンを留去した後、反
応混合物は増粘性を示した。溶融した反応混合物の水準
の上方に攪拌羽根が浮遊するように、攪拌棒を数インチ
引き上げ、反応フラスコを一夜冷却する間、その位置に
攪拌棒を固定した。
(4) Removal of Benzene and Trace Impurities by Distillation The reaction flask described in 5 of (3) above was equipped with a 46 cm (18 inch) Vigreux column connected to 3 receivers by a Westcott water-cooled condenser. (Westcott is not believed to be a trademark).
The receiver was cooled in an ice bath and benzene was distilled from the reaction mixture at atmospheric pressure. The oil bath was maintained at about 110 ° C and the heating temperature was about 80-83 ° C. After distilling off most of the benzene, the reaction mixture showed thickening. The stir bar was raised a few inches so that the stirrer blade floated above the level of the molten reaction mixture, and the stir bar was fixed in that position while the reaction flask was cooled overnight.

翌日、InMe3,LiClおよびベンゼンの固体混合物を含有す
る5の反応フラスコから攪拌棒を取り外した。攪拌棒
を含む3の三つ口フラスコおよびドライアイス・コン
デンサーをU字管を用いて前記5のフラスコに連接し
た。U字管は、加熱テープを巻き付けた。バルブ、液体
窒素溜、圧力ゲージ、バルブおよび真空ポンプに(この
順序で)真空チューブによってドライアイス・コンデン
サーを連接した。
The next day, the stir bar was removed from the 5 reaction flask containing the solid mixture of InMe 3 , LiCl and benzene. A 3-necked flask containing a stir bar and a dry ice condenser of 3 were connected to the flask of 5 using a U-shaped tube. The U-tube was wrapped with heating tape. A dry ice condenser was connected by a vacuum tube (in that order) to the valve, liquid nitrogen reservoir, pressure gauge, valve and vacuum pump.

室温下で前記の系を真空にした。受け器およびコンデン
サーを室温に維持した。蒸発してくるすべてのベンゼン
を液体窒素溜中に流した。前記の溜が凍結したベンゼン
で詰ってきたら、溜の両側のバルブを閉じ、それを液体
窒素から離し、その溜の底にベンゼンを溶解した後、そ
の溜を液体窒素のジュワー(Dewar)フラスコに戻した
(「ジュワー」は商標であるとは信じられない)。
A vacuum was applied to the system at room temperature. The receiver and condenser were kept at room temperature. All evaporating benzene was flushed into a liquid nitrogen reservoir. If the reservoir becomes clogged with frozen benzene, close the valves on both sides of the reservoir, separate it from liquid nitrogen, dissolve benzene at the bottom of the reservoir, and place the reservoir in a Dewar flask with liquid nitrogen. Brought it back (I can't believe "Jewer" is a trademark).

油浴を30〜35℃に温め5のフラスコ中のベンゼンを凍
結状態に維持し、またU字管は加熱テープを温めること
によりその中でベンゼンが凍結することを防いだ。受け
器中にInMe3の結晶が集まり始めた時、その受け器およ
びコンデンサーをドライアイス/IPAで冷却した。油浴の
温度を50℃に高め、昇華を続けた。
The oil bath was warmed to 30-35 ° C to keep the benzene in the flask of 5 frozen, and the U-tube prevented the benzene from freezing therein by warming the heating tape. When InMe 3 crystals began to collect in the receiver, the receiver and condenser were cooled with dry ice / IPA. The temperature of the oil bath was raised to 50 ° C and sublimation was continued.

InMe3の1kgが昇華されるまでに約9日要した。前述の操
作を毎朝始めることでInMe3から微量のベンゼンを除去
した。昇華処理の数日後、反応混合物を冷却しながらそ
の朝のうちにスパチュラで注意しながらその混合物を細
かく砕いた。連日の昇華処理後、5のフラスコ上の窒
素入口管を介してその装置に窒素を充填した。その5
のフラスコ中にほんの微量の淡褐色固体LiClが残留する
だけとなった時に、昇華を終了した。
It took about 9 days before 1 kg of InMe 3 was sublimated. A small amount of benzene was removed from InMe 3 by starting the above operation every morning. Several days after the sublimation treatment, the reaction mixture was finely ground in the morning with care with a spatula while cooling. After consecutive days of sublimation treatment, the device was filled with nitrogen via the nitrogen inlet tube on the flask of 5. Part 5
The sublimation was terminated when only a trace amount of light brown solid LiCl remained in the flask.

(5) 微量不純物の再昇華と分離 InMe3の最初の昇華に用いた装置を分解し、次いで昇華
したInMe3および攪拌棒の入った3のフラスコを小さ
なドライアイス・コンデンサーを備えた1の受け器と
U字管によって連接した。この装置を最初の昇華につい
て記載したのと同様に組み立てた。
(5) The apparatus was disassembled using the first sublimation of resublimation the separation InMe 3 trace impurities, then 1 received with a small dry ice condenser and containing three of the flask sublimated InMe 3 and stir bar It was connected by a vessel and a U-shaped tube. The device was assembled as described for the first sublimation.

U字管上の加熱テープを温めた。一方、InMe3を完全に
溶融するため、大気圧下で3のフラスコを油浴中で90
〜110℃に加熱した。溶融InMe3は、攪拌棒で攪拌した。
The heating tape on the U-tube was warmed. On the other hand, in order to completely melt InMe 3 , the flask in 3 was heated in an oil bath at 90 ° C under atmospheric pressure.
Heated to ~ 110 ° C. Molten InMe 3 was stirred with a stir bar.

受け器およびコンデンサーは、ドライアイス/IPAで冷却
した。次に、3フラスコ上の窒素入口管バルブを閉
じ、InMe3が泡立ち始めるまでその系を徐々に減圧し
た。系の減圧は、受け器中に約20〜30gの物質が集まる
まで注意深く続けた。この時点で装置は、3のフラス
コを窒素で充填し、一夜室温で冷却した。
The receiver and condenser were cooled with dry ice / IPA. Next, the nitrogen inlet tube valve on the 3 flask was closed and the system was gradually depressurized until InMe 3 started to bubble. The system vacuum was carefully continued until about 20-30 g of material collected in the receiver. At this point, the device was filled with 3 flasks of nitrogen and cooled overnight at room temperature.

初留分を含有する1の受け器を、ドライアイス・コン
デンサーを備えた3の三つ口フラスコと交換した。再
び昇華を開始し、最初の昇華について記載した始動操作
を続けた。加熱フラスコ中に約50gの物質だけが残存す
るまで昇華を続けた。2回目の昇華処理を、最初の昇華
と同様な方法で同じ回数実施した。
One receiver containing the first cut was replaced with three three-necked flasks equipped with a dry ice condenser. Sublimation was started again and the starting operation described for the first sublimation was continued. Sublimation was continued until only about 50 g of material remained in the heated flask. The second sublimation treatment was performed the same number of times in the same manner as the first sublimation.

最初の昇華処理のように、毎朝その系を十分に真空とし
た後、しばらくして−78℃に冷却した。この操作は、In
Me3から微量のベンゼンの除去を助長した。
As in the first sublimation treatment, the system was thoroughly evacuated each morning and then cooled to -78 ° C after a while. This operation is In
Helped to remove traces of benzene from Me 3 .

前記昇華が完了した後、その系を窒素充填しそして分解
した。二度昇華InMe3を含有する3のフラスコに窒素
遮断バルブを装備した。一夜室温にInMe3を温めた後、
3のフラスコに液体窒素溜を直結し、室温で1時間十
分な真空にした。その後、3のフラスコを乾燥箱中に
入れ、真空下のまま保存した。
After the sublimation was complete, the system was nitrogen filled and decomposed. Three flasks containing twice sublimed InMe 3 were equipped with a nitrogen shutoff valve. After warming InMe 3 to room temperature overnight,
A liquid nitrogen reservoir was directly connected to the flask of No. 3, and a sufficient vacuum was made at room temperature for 1 hour. Then, the flask No. 3 was placed in a dry box and stored under vacuum.

生成物を誘導結合プラズマ原子発光分光器で分析したと
ころ。ほんの1ppmのシリコンを含むことが分った。
The product was analyzed by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy. It was found to contain only 1 ppm silicon.

(6) InPフィルムの成長 前記(5)の生成物およびホスフィン・ガスを大気圧下
の気相エピタクシー方法によりリン化インジウム半導体
層を成長せしめ、次いでこの層の電気特性について試験
した。77゜Kにおける該層の電子移動度(cm2/V.s.)
は、131,000であった。この値は、今まで得られた値の
最高のものと解され、原料化合物中の溶媒および有機金
属不純物濃度が極端に低いことを示す。
(6) Growth of InP film The product of (5) above and phosphine gas were grown to grow an indium phosphide semiconductor layer by a vapor phase epitaxy method at atmospheric pressure and then tested for electrical properties of this layer. Electron mobility of the layer at 77 ° K (cm 2 / Vs)
Was 131,000. This value is understood to be the highest value obtained so far, indicating that the solvent and organometallic impurity concentrations in the starting compounds are extremely low.

例2.トリメチルガリウムからZnおよびSiの除去 (1) LiGaMe4の調製 次の反応を実施した。Example 2. Removal of Zn and Si from trimethylgallium (1) Preparation of LiGaMe 4 The following reaction was carried out.

まず最初に、出発原料トリメチルガリウム(TMG)を、
誘導結合型プラズマ原子発光分光器(ICP)によってシ
リコンおよび亜鉛の不純物について分析した。揮発性ア
ルキルシリコン化合物の平均値は42ppmであり、揮発性
アルキル亜鉛化合物は約5ppmであることが分った。これ
らの不純物の各検出限界は、約0.5ppmであった。
First of all, the starting material trimethylgallium (TMG)
Impurities in silicon and zinc were analyzed by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP). It was found that the average value of the volatile alkyl silicon compound was 42 ppm and that of the volatile alkyl zinc compound was about 5 ppm. The detection limit for each of these impurities was about 0.5 ppm.

12のステンレス鋼ケトルヘッドフラスコに、三つ口の
ガラス蓋、O−リングシール、磁気攪拌棒、および1
の添加漏斗を装備した。このフラスコを0.5mmHg圧(66N
/cm2)に排気した。1207mlのTMG(1363g、11.87モル)
を短長なホースを通して供給タンクから滴下漏斗を介し
て前記フラスコに添加した。その後、添加漏斗を介し、
約2日間かけてTMGに約11モルのMeLi(エーテル中約1.3
M、8.45)を添加した。反応は発熱性であった。
Twelve stainless steel kettle head flasks with 3-neck glass lid, O-ring seal, magnetic stir bar, and 1
Equipped with an addition funnel. This flask is 0.5mmHg pressure (66N
Evacuated to / cm 2 ). 1207 ml TMG (1363 g, 11.87 mol)
Was added to the flask via a dropping funnel from a feed tank through a short hose. Then through the addition funnel,
About 11 mol of MeLi (about 1.3 in ether)
M, 8.45) was added. The reaction was exothermic.

MeLiの添加が終了した時点で、その12のフラスコにド
ライアイス・コンデンサーを備えた3の受け器、液体
窒素溜および真空ポンプを(この順序で)連接した。フ
ラスコ中のアダクトが乾燥するまでエーテルを蒸発せし
めた。最終的なポット温度および圧は、それぞれ120℃
および0.4mmHg(53N/cm2)であった。次に、装置に窒素
を充填し、フラスコからアダクトを取り出しそして窒素
気流下ですり潰した。その後、同じ装置中で約1時間、
110℃および0.3mmHg(40N/m2)圧で乾燥した。液体窒素
溜中に少量の未反応TMGが単離し、理論量のMeLiよりわ
ずかに少い量のMeLiが最初に添加されたことを確認し
た。そして、LiGaMe4 1607g(11.75モル)が単離され
た。
At the end of the MeLi addition, the 12 flasks were connected (in that order) with 3 receivers equipped with a dry ice condenser, a liquid nitrogen reservoir and a vacuum pump. The ether was evaporated until the adduct in the flask was dry. Final pot temperature and pressure are 120 ° C each
And 0.4 mmHg (53 N / cm 2 ). The apparatus was then filled with nitrogen, the adduct removed from the flask and ground under a stream of nitrogen. After that, in the same device for about 1 hour,
It was dried at 110 ° C. and 0.3 mmHg (40 N / m 2 ) pressure. A small amount of unreacted TMG was isolated in the liquid nitrogen reservoir, confirming that slightly less than the theoretical amount of MeLi was initially added. Then, 1607 g (11.75 mol) of LiGaMe 4 was isolated.

(2) TMGの再製 3LiGaMe4+GaCl3→4GaMe3+3LiCl 前記(1)の生成物1598g(11.68モル)を12の三つ口
ガラス製のフラスコに量り込んだ。トルエン3.79(1
ガロン)をそのフラスコにサイホンで導入し、さらに該
フラスコに固定した滴下漏斗中にトルエン325mlを入れ
た。滴下漏斗のトルエン中で3.89モルのGaCl3(685g)
を溶融しそして溶解し、GaCl3のアンプルおよび滴下漏
斗の上部からGaCl3を洗い落とすためにさらにトルエン
(約255ml)を使用した。この塩化ガリウム/トルエン
溶液を、約2時間かけてフラスコ中のアダクトに加え
た。
(2) Reproduction of TMG 3LiGaMe 4 + GaCl 3 → 4GaMe 3 + 3LiCl 1598 g (11.68 mol) of the product of (1) above was weighed into a 12-necked glass flask. Toluene 3.79 (1
Gallon) was siphoned into the flask and 325 ml of toluene was placed in the dropping funnel fixed to the flask. 3.89 mol GaCl 3 (685 g) in toluene in dropping funnel
Was was then dissolved melted, it was used further toluene (about 255 ml) to wash the GaCl 3 from the top of the ampoule and dropping funnel GaCl 3. This gallium chloride / toluene solution was added to the adduct in the flask over a period of about 2 hours.

(3) TMGの粗蒸留 前記12のフラスコに、蒸留管(真空ジャケットを施
し、銀メッキした有効なステンレス鋼製の充填剤を充填
している)、クライゼン・ヘッドおよびドライアイス・
コンデンサーを備えた1の初留受け器を装備した。12
のフラスコを油浴で加熱し、受け器は−78℃に維持し
た。ポットの温度が約50℃になり、そのヘッドの温度が
約55℃になった時、TMGが受け器中に留出してきた。初
留として約50mlのTMGを集めた。この初留をICPで分析し
たところ、亜鉛は検出されないが約3ppmのシリコンを含
むことが分った。
(3) Crude distillation of TMG The 12 flasks were equipped with a distillation tube (vacuum jacketed and filled with an effective stainless steel filler plated with silver), a Claisen head, and dry ice.
Equipped with one first catch receiver with condenser. 12
The flask was heated in an oil bath and the receiver maintained at -78 ° C. When the temperature of the pot reached about 50 ° C and the temperature of its head reached about 55 ° C, TMG was distilled into the receiver. About 50 ml of TMG was collected as the first distillate. An ICP analysis of this initial distillate revealed that zinc was not detected but contained about 3 ppm of silicon.

初留の受け器を5の受け器(フラスコ)と交換した
後、TMGの主要画分をヘッド温度85〜106℃、ポット温度
100〜116℃に加熱して蒸留した。約2.5のTMGが採取さ
れた。
After replacing the initial distillation receiver with the receiver (flask) of 5, the main fraction of TMG was heated to a head temperature of 85 to 106 ° C and a pot temperature of 85 to 106 ° C.
It was heated to 100-116 ° C and distilled. About 2.5 TMGs were collected.

(4) 二次蒸留 部分的に取り離したヘッドを備える20段の気泡型カラム
および1の初流受け器を蒸留フラスコ上に組み立て、
再びTMGを蒸留した。ポット温度を80℃に設定し、ヘッ
ド温度を55℃に設定した。初留100mlを回収した。この
初留をICPで分析したところ、シリコンおよび亜鉛は検
出されなかった。大きな受け器を取り付け、TMGの主要
画分を81〜109℃のポット温度により、55〜56℃のヘッ
ド温度で蒸留した。最後に、後留を第三の受け器に採取
した。ポット残渣を分析用にサンプリングした。
(4) Secondary Distillation Assembling a 20-stage bubble column equipped with a partially separated head and 1 initial flow receiver on a distillation flask,
The TMG was distilled again. The pot temperature was set to 80 ° C and the head temperature was set to 55 ° C. 100 ml of initial distillate was collected. When this initial distillate was analyzed by ICP, silicon and zinc were not detected. A large receiver was attached and the main fraction of TMG was distilled with a pot temperature of 81-109 ° C and a head temperature of 55-56 ° C. Finally, the final distillate was collected in a third receiver. The pot residue was sampled for analysis.

主要画分の分析は、ポット残渣の分析と同様にシリコン
および亜鉛が検出できない量であることを示した。
Analysis of the major fractions showed undetectable amounts of silicon and zinc, similar to the analysis of pot residues.

理論量より少ないMeLiをTMGと反応させた場合にも、揮
発性の亜鉛化合物(および他のすべての揮発性第II−B
族化合物)が除去されることをこの例は示した。本発明
者らは、亜鉛はこれらの条件下で複合体を形成せず、ア
ダクトを乾燥せしめる時に留去されるものと解する。こ
の例は、また、出発原料中の揮発性アルキルシリコン
が、一連のアダクト形成および二次蒸留による分解によ
って、殆ど完全に除去されることも示す。
Even when less than stoichiometric amount of MeLi is reacted with TMG, volatile zinc compounds (and all other volatile II-B
This example showed that the family compounds) were removed. The inventors understand that zinc does not form a complex under these conditions and is distilled off when the adduct is dried. This example also shows that the volatile alkyl silicon in the starting material is almost completely removed by a series of adduct formations and decomposition by secondary distillation.

例3.GaCl3からLiGaMe4の調製 次の反応式に従った。Example 3. Preparation of LiGaMe 4 from GaCl 3 The following reaction scheme was followed.

5の三つ口フラスコに、1の滴下漏斗、機械的攪拌
器およびドライアイス・コンデンサーを取り付けた。一
時的に滴下漏斗を取り外した後、GaCl3 250g(1.42モ
ル)を溶融し、フラスコに流し込んだ。脱気したエーテ
ル400mlを滴下漏斗から徐々にフラスコに添加してGaCl3
を溶解した。この溶解は、発熱性であった。次に、エー
テル中に溶解した1.3MのMeLi 4.4(約5.7モル)を、
滴下漏斗にMeLiタンクを連接した銅製のチューブを介し
て前記フラスコに添加した。反応は発熱性であり、その
ため、MeLiを添加する間中その反応混合物は還流した。
添加が終了した後、反応混合物を攪拌し室温まで放冷し
た。次に、この混合物を濾過して沈澱を分離し、濾液を
乾燥せしめた。得られた生成物(LiGaMe4)は、褐色固
体であった。このものを、0.5mmHg(66N/m2)より低い
圧にし、そして温度を127℃までに約8時間維持するこ
とによって、生成物から揮発性物質を除去した。次に、
乾燥生成物をすり潰し、秤量したところ、131g(収率、
67%)のLiGaMe4を形成していた。
A 5-necked 3-necked flask was equipped with a dropping funnel, mechanical stirrer and dry ice condenser of 1. After temporarily removing the dropping funnel, 250 g (1.42 mol) of GaCl 3 was melted and poured into the flask. 400 ml of degassed ether was slowly added to the flask through the dropping funnel and GaCl 3
Was dissolved. This dissolution was exothermic. Next, 1.3 M MeLi 4.4 (about 5.7 mol) dissolved in ether was added to
It was added to the flask through a copper tube in which a MeLi tank was connected to the dropping funnel. The reaction was exothermic, so the reaction mixture was refluxed during the addition of MeLi.
After the addition was complete, the reaction mixture was stirred and allowed to cool to room temperature. The mixture was then filtered to separate the precipitate and the filtrate was dried. The obtained product (LiGaMe 4 ) was a brown solid. Volatiles were removed from the product by bringing it to a pressure below 0.5 mm Hg (66 N / m 2 ) and maintaining the temperature up to 127 ° C. for about 8 hours. next,
When the dried product was ground and weighed, 131 g (yield,
67%) of LiGaMe 4 was formed.

150℃から出発し、1分当たり3℃の割合で少量サンプ
ルを加熱することにより揮発性についてLiGaMe4を試験
した。220℃では、溶融または分解の徴候はまったく認
められなかった。それは289℃で分解し始めるが、溶融
しなかった。
LiGaMe 4 was tested for volatility by starting from 150 ° C. and heating a small sample at a rate of 3 ° C. per minute. At 220 ° C, no signs of melting or decomposition were noted. It started to decompose at 289 ° C but did not melt.

例4.AlEt3の精製 (1) NaAlEt4の調製 次の反応を実施した(注、「Et」はエチル基を意味す
る)。
Example 4. Purification of AlEt 3 (1) Preparation of NaAlEt 4 The following reaction was carried out (Note, “Et” means an ethyl group).

5の三つ口フラスコを排気し、窒素を充填した。グロ
ーブ・バッグ中で、このフラスコにトルエン中に懸濁し
た金属ナトリウム130g(5.6モル)を添加した。次に、
そのフラスコに磁気攪拌棒、ドライアイス・コンデンサ
ーおよび1の滴下漏斗を連接した後、それを油浴中に
設置した。フラスコに約3のトルエンを添加した後、
前記滴下漏斗をAlEt3 540ml(3.95モル)で満たした。
油浴を70〜75℃に加熱し、次いでAlEt3を2時間かけて
徐々に添加した。発熱反応が開始した時点で油浴の加熱
を停止した。添加が完了した後、フラスコを100℃に加
熱し、次いで、冷却しそして3日静置した。このフラス
コを攪拌しながら65〜70℃に加熱し、次いで攪拌を停止
して残存するNaおよび金属Al副生成物を沈澱せしめた。
上澄液を移しそして温かいまま5のフラスコ中に加圧
濾過し、遊離金属を分離した。濾液を冷却し、結晶性の
沈澱を生ぜしめた。濾液を、−78℃の浴中で冷却し、さ
らに沈澱を起こした後、上澄液を廃棄した。真空下〔最
終の真空度は、1mmHg(133N/m2)より低い〕で2時間、
70℃にてトルエンをとばした。結晶NaAlEt4をフラスコ
から採取し、スパチュラで砕いた後、その沈澱物を70〜
75℃、0.5mmHg(66N/m2)圧下に約4時間乾燥し、次い
でモーターおよび乳棒ですり潰した。
The three-necked flask of No. 5 was evacuated and filled with nitrogen. 130 g (5.6 mol) of metallic sodium suspended in toluene was added to the flask in a glove bag. next,
The flask was connected to a magnetic stir bar, a dry ice condenser and a dropping funnel of 1 before it was placed in an oil bath. After adding about 3 toluene to the flask,
The dropping funnel was filled with 540 ml (3.95 mol) AlEt 3 .
The oil bath was heated to 70-75 ° C, then AlEt 3 was added slowly over 2 hours. The heating of the oil bath was stopped when the exothermic reaction started. After the addition was complete, the flask was heated to 100 ° C, then cooled and left to stand for 3 days. The flask was heated to 65-70 ° C. with stirring, then the stirring was stopped to precipitate the remaining Na and metallic Al by-products.
The supernatant was transferred and hot filtered into a flask of 5 to separate free metal. The filtrate was cooled, causing a crystalline precipitate. The filtrate was cooled in a bath at -78 ° C and after further precipitation, the supernatant was discarded. Under vacuum [final vacuum is lower than 1mmHg (133N / m 2 )] for 2 hours,
Toluene was blown out at 70 ° C. Crystalline NaAlEt 4 was taken from the flask, crushed with a spatula, and the precipitate
It was dried under a pressure of 0.5 mmHg (66 N / m 2 ) at 75 ° C. for about 4 hours, and then ground with a motor and a pestle.

263g(1.58モル)のNaAlEt4が単離された。このものの
融点は、122℃〜123℃であった。なお、文献値〔J.Gen.
Chem.U.S.S.R.,Vol.32,688ページ(1962)参照〕は、12
2゜〜124℃である。
263 g (1.58 mol) of NaAlEt 4 was isolated. The melting point of this product was 122 ° C to 123 ° C. In addition, literature values [J. Gen.
Chem.USSR, Vol.32, page 688 (1962)] is 12
2 ° to 124 ° C.

(2) AlEt3の再製 次の反応式に従った。(2) Reproduction of AlEt 3 The following reaction formula was followed.

3NaAlEt4+AlCl3→4AlEt3+3NaCl グローブ・バッグ中の小さなフラスコにAlCl3 65g(0.4
9モル)を量り込んだ。チューブをフラスコに接続した
(その他端は、ダミーフラスコ中に一時的に挿入されて
いるすりガラス製の雄型固部を有する)。
3NaAlEt 4 + AlCl 3 → 4AlEt 3 + 3NaCl In a small flask in a glove bag, AlCl 3 65 g (0.4
(9 mol). The tube was connected to a flask (the other end had a frosted glass male insert that was temporarily inserted into a dummy flask).

3の三つ口フラスコ中で約1のベンゼンでNaAlEt4
263g(1.58モル)をスラリー状にした。前記チューブの
雄型固部を三つ口フラスコの一つの口に挿入し、約30分
かけて少量ずつAlCl3を三つ口フラスコに移した。スラ
リーの固体成分は、微細で軽質の塩の沈澱に変化した。
NaAlEt 4 with about 1 benzene in a 3-necked 3 flask
263 g (1.58 mol) was slurried. The male solid part of the tube was inserted into one neck of a three-necked flask, and AlCl 3 was transferred little by little to the three-necked flask over about 30 minutes. The solid component of the slurry turned into a fine, light salt precipitate.

揮発分を約15時間、真空下で60〜80℃にて沈澱物から留
出させた。沈澱物は廃棄した。ポット温度20゜〜45℃で
AlEt3からベンゼンを真空蒸留分離した。第二の受け器
に取り替え、AlEt3およびいくらかのベンゼンを再度蒸
留した(ポットの残渣は、実質的に固体からなる)。さ
らに、前記第二の受け器(フラスコ)を真空(0.2mmHg,
27N/cm2)下で60℃に3時間維持することによって、ベ
ンゼンを除去した。二次蒸留は実施しなかった。
Volatiles were distilled from the precipitate for about 15 hours under vacuum at 60-80 ° C. The precipitate was discarded. At pot temperature 20 ° to 45 ° C
Benzene was separated from AlEt 3 by vacuum distillation. The second receiver was replaced and AlEt 3 and some benzene were redistilled (pot residue consisting essentially of solids). Further, the second receiver (flask) is vacuumed (0.2 mmHg,
Benzene was removed by maintaining at 60 ° C. under 27 N / cm 2 ) for 3 hours. No secondary distillation was performed.

生成物(AlEt3)のICP分析は、約5ppmの揮発性アルキル
シリコンの存在を示した。
ICP analysis of the product (AlEt 3 ) showed the presence of about 5 ppm volatile alkyl silicon.

この例は、アダクトの形成および分解工程を実施したと
しても、二次蒸留工程を実施しない場合には、反応生成
物中に好ましくない濃度のアルキルシリコンが残存する
ことを示している。この例は、また、目的化合物からア
ダクトを形成するための他の反応の一例を示すものであ
る。
This example shows that even if the adduct formation and decomposition steps are performed, an undesired concentration of alkyl silicon remains in the reaction product if the secondary distillation step is not performed. This example also shows an example of another reaction for forming an adduct from a target compound.

例5.TMGのマグネシウム・アダクト 次の反応を実施しそして最終生成物は、例2と同様に精
製した。
Example 5. Magnesium adduct of TMG The following reaction was carried out and the final product was purified as in Example 2.

Me2Mg+2Me3Ga→Mg(GaMe4 3Mg(GaMe4+2GaCl3→8GaMe3+3MgCl2 最初の反応は、亜鉛不純物のアダクトの形成を避けるた
めにわずかに過剰モル量のMe3Gaと不足したモル量のMe2
Mgとを用いて実施した。ICP分析は、揮発性亜鉛および
シリコン化合物の量は検出できないこと(それぞれ0.5p
pm未満)を示した。
Me 2 Mg + 2Me 3 Ga → Mg (GaMe 4 ) 2 3Mg (GaMe 4 ) 2 + 2GaCl 3 → 8GaMe 3 + 3MgCl 2 The first reaction is with a slight excess of Me 3 Ga to avoid the formation of zinc impurity adducts. Insufficient molar amount of Me 2
It was carried out using Mg and. ICP analysis cannot detect the amount of volatile zinc and silicon compounds (0.5 p
less than pm).

例6.他の第III族アルキルの精製 次の反応を実施しそして最終生成物は、例2と同様に精
製した。
Example 6. Purification of Other Group III Alkyls The following reaction was carried out and the final product was purified as in Example 2.

MeLi+Et3Ga→LiGaMeEt (x+y=4) 3LiGaMeEt+GaCl3→3GaMeEt+3LiCl (z+w=3) 別の方法で表現すると、前記生成物は、次の種の混合物
である。
MeLi + Et 3 Ga → LiGaMe x Et y (x + y = 4) 3LiGaMe x Et y + GaCl 3 → 3GaMe z Et w + 3LiCl (z + w = 3) Expressed in another way, the product is a mixture of the following species:

GaMe3 GaMe2Et GaMeEt2 GaEt3 上記混合物を分解副生成物から蒸留分離する場合には、
実質的にGaMe3およびGaEt3(それぞれ約55℃および104
℃で沸騰する)の混合物に転化し、次いで蒸留によって
分離することができる。
GaMe 3 GaMe 2 Et GaMeEt 2 GaEt 3 When the above mixture is distilled off from the decomposition by-products,
Substantially GaMe 3 and GaEt 3 (about 55 ° C and 104 respectively)
Boiled at 0 ° C.) and then separated by distillation.

亜鉛不純物のアダクトの形成を避けるために最初の工程
でわずかに過剰モルのEt3Gaが使用された。ICP分析は、
生成物中のシリコンおよび亜鉛の量が検出できないもの
であることを示した。
A slight molar excess of Et 3 Ga was used in the first step to avoid the formation of zinc impurity adducts. ICP analysis
It was shown that the amounts of silicon and zinc in the product were undetectable.

フロントページの続き (72)発明者 スティーブン ジェイ.マンズィック アメリカ合衆国,ニューハンプシャー 03865,プレイストウ,ケラー アベニュ 3 (72)発明者 トーマス ミッチェル アメリカ合衆国,マサチューセッツ 02054,ミリス,メイプル アベニュ 4 (56)参考文献 特開 昭62−132888(JP,A) 特開 昭62−185090(JP,A) 特開 平2−67230(JP,A) 特表 昭61−502056(JP,A)Continued Front Page (72) Inventor Steven Jay. Manzic United States, New Hampshire 03865, Plaistow, Keller Avenue 3 (72) Inventor Thomas Mitchell USA, Massachusetts 02054, Millis, Maple Avenue 4 (56) Reference JP 62-132888 (JP, A) JP Sho 62- 185090 (JP, A) JP-A-2-67230 (JP, A) Special table Sho 61-502056 (JP, A)

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】総量1ppm未満の揮発性金属化合物の不純物
を含む次式 M1R (上式中、M1は、周期表第III−A族の元素を表してお
り、各Rは、独立して水素原子、ヒドロカルビル基およ
びそれらの組み合せから選ばれ、そしてaは、整数3を
表す)で示される生成物の製造方法であって、 A.揮発性有機金属不純物を含む次式 [M1R(a+1)]▲ ▼[M2+b (上式中、M1は、周期表第III−A族の元素を表してお
り、M2は、周期表第I−A族および第II−A族の元素な
らびにアンモニウムから選ばれ、aは、整数3を表して
おり、bは、整数1または2から選ばれ、そして各R
は、独立してヒドロカルビル基、水素原子およびそれら
の組み合せから選ばれる)で示される不揮発性中間体を
形成する工程、 B.前記中間体から前記揮発性不純物の大部分を留去し、
前記揮発性有機不純物の残渣を含む前記中間体を与える
工程、 C.次の反応式 c[M1R(a+1)]▲ ▼[M2+b+dM1X→eM1
R+fM2X (上反応式中、c,d,eおよびfは、均衡を保つように選
ばれる整数を表しており、そしてXは、陰イオンを表
す)で示される反応に従って前記中間体を分解し、これ
により前記残渣が混ざっている前記M1Rを供給する工
程、ならびに D.前記残渣が混ざっている前記MRを液状から二次蒸留
し、これにより前記生成物が前記残渣を1ppm未満含むよ
うに前記MRの前記残渣を選択的に蒸留分離する工程、
を含んでなる方法。
1. The following formula M 1 R a containing impurities of a volatile metal compound in a total amount of less than 1 ppm (wherein M 1 represents an element of Group III-A of the periodic table, and each R is Independently selected from a hydrogen atom, a hydrocarbyl group and combinations thereof, and a represents an integer 3), the method comprising the steps of: A. 1 R (a + 1) ] ▲ b ▼ [M 2 ] + b (In the above formula, M 1 represents an element of Group III-A of the periodic table, and M 2 represents Group I-A of the periodic table and Selected from Group II-A elements and ammonium, a represents the integer 3, b is selected from the integers 1 or 2 and each R
Independently forming a non-volatile intermediate represented by a hydrocarbyl group, a hydrogen atom and combinations thereof, B. distilling out most of the volatile impurities from the intermediate,
Step of providing said intermediate comprising a residue of the volatile organic impurities, C. The following reaction scheme c [M 1 R (a + 1)] ▲ - b ▼ [M 2] + b + dM 1 X a → eM 1
R a + fM 2 X b (wherein c, d, e and f represent integers selected to maintain equilibrium, and X represents an anion), and the intermediate Decomposing the body and thereby supplying said M 1 Ra with said residue, and D. secondary distilling said MR a with said residue from a liquid, whereby said product Selectively distilling off the residue of the MR a such that the residue contains less than 1 ppm;
A method comprising.
【請求項2】M1が、インジウムである請求項1記載の方
法。
2. The method according to claim 1, wherein M 1 is indium.
【請求項3】M1が、ガリウムである請求項1記載の方
法。
3. The method according to claim 1, wherein M 1 is gallium.
【請求項4】M1が、アルミニウムである請求項1記載の
方法。
4. The method according to claim 1, wherein M 1 is aluminum.
【請求項5】各Rが、アルキル基である請求項1記載の
方法。
5. The method according to claim 1, wherein each R is an alkyl group.
【請求項6】M1Rが、トリメチルインジウムである請
求項5記載の方法。
6. The method according to claim 5, wherein M 1 R a is trimethylindium.
【請求項7】M2が、リチウムである請求項1記載の方
法。
7. The method according to claim 1, wherein M 2 is lithium.
【請求項8】Xが、塩化物イオンである請求項1記載の
方法。
8. The method according to claim 1, wherein X is chloride ion.
【請求項9】前記方法の生成物が、0.5ppm未満のケイ素
および亜鉛を含む請求項1記載の方法。
9. The method of claim 1, wherein the product of the method comprises less than 0.5 ppm silicon and zinc.
【請求項10】前記方法の生成物が、0.5ppm未満の揮発
性有機金属不純物を含む請求項1記載の方法。
10. The method of claim 1 wherein the product of said method contains less than 0.5 ppm of volatile organometallic impurities.
【請求項11】前記方法の生成物が、77゜Kにおいて少
なくとも131,000cm2/V.s.の電子の移動度を有する半導
体層を成長せしめるために適するものである請求項1記
載の方法。
11. The method of claim 1 wherein the product of the method is suitable for growing a semiconductor layer having an electron mobility of at least 131,000 cm 2 / Vs at 77 ° K.
【請求項12】前記形成工程が、次式 M1R で示される不純な出発原料を理論量未満のアダクト化剤
と反応せしめて、前記不揮発性中間体を優先的に形成す
るものである請求項1記載の方法。
12. The forming step comprises reacting an impure starting material represented by the following formula M 1 R a with a less than theoretical amount of an adducting agent to preferentially form the non-volatile intermediate. The method of claim 1.
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