KR101190161B1 - 신규의 아연 아미노알콕사이드 화합물 및 그 제조방법 - Google Patents
신규의 아연 아미노알콕사이드 화합물 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 신규의 아연 아미노알콕사이드 화합물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
[화학식 1]
Zn[O-A-NR1R2]2
[상기 화학식 1에서, A는 C2-C5의 알킬렌이고; 상기 A는 하나 이상의 C1-C5의 선형 또는 분지형 알킬기로 더 치환될 수 있으며; R1 및 R2는 서로 독립적으로 C1-C5의 선형 또는 분지형 알킬기이다.]
본 발명에 따르는 아연 아미노알콕사이드 화합물은 아연 전구체로서 상온에서 고체 또는 액체 상태로 존재하며 증기압이 매우 높아 아연을 포함하는 물질의 박막 증착 또는 여러 가지 합금 제조에 아연 원료 물질로 유용하게 사용될 수 있다.
아연, 전구체, 투명, 전극, 전도성, 박막
Description
본 발명은 신규한 아연 2가의 아미노알콕사이드 화합물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아연을 포함하는 물질을 제조하는데 전구체로서 유용한 아연 아미노알콕사이드 화합물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
산화아연(ZnO)의 결정 구조는 산소 이온이 육각 자리(hexagonal site)에 위치하고, 아연 이온이 사각 틈새 자리(tetrahedral interstitial site)에 위치한 우르자이트(wurtzite) 구조를 가지며, 넓은 밴드 갭(wide band gap, 3.4 eV)을 가지는 n-타입 반도체(n-type semiconductor)가 된다. 또한 ZnO 박막은 광 전도성(electrical conductivity), 광 투명도(optical transparency) 특성을 가지므로 광전자 소자(optoelectronic devices)로 응용된다. 또한 평판 디스플레이(flat-panel display, FPD) 산업에 투명 전도성 산화물(tranxparent conducting oxide)로 아연 주석 산화물(indium tin oxide, ITO) 대신에 사용될 수 있고, 유전 분극 발생 시 전하가 잘 발생하고 다른 기체와 접촉 시 전도도가 크게 변하는 성질을 이용하여 표면 탄성파 소자(surface acoustic wave device, SAW devices), 청색 발광 소 자(bule-LED), 레이저 다이오드(LD), 반도체 저항소자(varistor), 태양 전지, 가스 센서에 이용된다( Igasaki,Y.; Saito, H.; J. Appl. Phys. 1991, 70, 3613.). 또한 산화아연은 주석이 도핑된 ITO와 다르게 독성이 없고, 저렴하며, 재료가 풍부할 뿐만 아니라 수소 플라즈마와 열 순환에 대해 높은 안정성을 가진다.
산화아연은 엑시톤 결합에너지(large exciton binding energy)가 질화갈륨(GaN)의 25 meV나 아연셀레늄(ZnSe)의 19 meV에 비해 60 meV로 큰 엑시톤 결합에너지를 가지는 화합물로써 월등히 좋은 광학적 특성을 나타낸다. 그리고 산화아연은 질화갈륨보다 낮은 온도에서 증착이 가능하며, 다른 II-VI족 반도체와는 다르게 전위의 밀도에 덜 민감하고 산화물이라서 질화갈륨보다 화학적 안정성이 뛰어나다.
산화아연을 제조하기 위한 전구체로는 일반적으로 금속 할라이드 또는 유기 리간드와 결합한 아연 착화물을 주로 사용하였다. 하지만 염화아연은 낮은 휘발성 때문에 높은 온도가 요구되어 공정상 어려움을 가진다(Kaiya, K.; Omichi, K.; Takahashi, N.; Nakamura, T.; Okamoto, S.; Yamamoto, H. Thin Solid Films 2002, 409, 116.). 반면에 유기 리간드가 결합된 화합물(Zn(O2CMe)2, Zn4O(O2CNEt2)6 등)은 염화아연 보다는 비교적 낮은 온도에서 휘발되나 박막 내에 탄소 오염을 유발하는 단점을 가지고 있다(Andrew,; Johnson, L.; Hollingsworth, N.; Kociok-k, G.; Kieran, C.; Molloy. Inorg. Chem. 2008, 47, 12040.).
이에 반해 다이알킬 아연은 높은 휘발성과 낮은 분해 온도로 인하여 산화아연 박막 제조에 용이한 전구체로 알려져 있으나 반응성이 너무 높고 불안정하여 다 루기가 어려운 단점이 있다(Li, B. S.; Liu, Y. C.; Zhi, Z. Z.; Shen, D. Z.; Jang, J. Y.; Lu, Y. M.; Fan, X. W.; Kong, X. G. J. Vac. Sci. Techonol. 2002. 20, 1779.). 그리고 위에서 언급한 전구체는 산화아연 박막을 제조하기 위해서는 외부로부터 산소 원을 필요로 하는 단점이 있다. 최근에는 전구체 내에 산소 원을 포함하는 단일 전구체(Zn[O2CCHN(OMe)]22H2O 등)가 합성되었다(Hill, M. R.; Jomes, A. W.; Russell, J. J.; Roberts, N. K.; Lamb, R. N. Inorg. Chim. Acta 2005, 358, 201.). 이러한 전구체로는 알킬기와 알콕시기 리간드를 갖는 물질로 기존에 사용한 전구체에 비하여 비교적 안정적이고 낮은 휘발성을 갖는다. 또한 전구체 내에 산소 원을 포함하여 외부로부터 산소 원 없이 화학적 분해 반응에 의해 저온에서 산화아연 박막을 제조할 수 있는 장점을 갖는다. 또한 메틸 아이소프로필산 아연을 전구체로 이용한 산화아연 박막 제조에 관한 연구가 보고되었다(Auid, J.; Houlton, D. J.; Jones, A. C.; Rushworth, S. A.; Malik, M. A.; O'Brien, P.; Critchlow, G. W. J. Mater. Chem. 1994, 4, 1249.).
일반적으로 박막이나 나노 물질용 전구체를 고안하고 합성하기 위하여 높은 휘발성을 갖는 화합물의 합성이 가장 중요한 문제가 되고 있는데 단순한 알콕사이드 리간드 대신에 두 자리 리간드를 사용하여 금속의 배위 자리를 포화시키는 방법이 알려져 있으며, 두 자리 리간드 중에서도 아미노 알콕사이드 계통이 알콕시 아미노알콕사이드보다 더 유용하다고 알려져 있다(Hubert-Pfalzgraf, L. G.; Guillon, H. Appl. Organomet. Chem.,1998, 12, 221).
이상과 같이 기존에 알려진 전구체는 휘발성이 좋지 못하거나 불안정하며 외부로부터 산소의 공급을 필요로 하고 제조된 막에 생기는 탄소의 오염 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 높은 휘발성을 갖고 있어 산화아연 박막 제조에 사용될 수 있는 전구체로서 아연 2가 화합물의 개발은 그 의미가 상당히 크다고 할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 열적으로 안정하면서 휘발성이 매우 높으며 낮은 온도에서 순수한 산화아연의 제조가 가능한, 불소나 염소를 포함하지 않는 아연 아미노알콕사이드 화합물 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 열적으로 안정하면서 휘발성이 매우 높으며 낮은 온도에서 순수한 산화아연의 제조가 가능한 아연 아미노알콕사이드 화합물에 관한 것으로, 하기 화학식 1로 표시되는 아연 아미노알콕사이드 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Zn[O-A-NR1R2]2
[상기 화학식 1에서, A는 C2-C5의 알킬렌이고; 상기 A는 하나 이상의 C1-C5의 선형 또는 분지형 알킬기로 더 치환될 수 있으며; R1 및 R2는 서로 독립적으로 C1-C5의 선형 또는 분지형 알킬기이다.]
더 상세하게는 상기 화학식 1의 아연 아미노알콕사이드 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 아연 아미노알콕사이드 화합물을 포함한다.
[화학식 2]
Zn[O-CR4R5(CH2)m-NR1R2]2
[상기 화학식 2에서, R1, R2, R4 및 R5는 서로 독립적으로 C1-C5의 선형 또는 분지형 알킬기이고;
m은 1 내지 3의 정수이다.]
보다 바람직하게는 상기 화학식 2에서, m이 1 또는 2인 아연 아미노알콕사이드 화합물이 바람직하며, 구체적으로는 상기 화학식 2에서 R2 및 R4는 서로 독립적으로 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필 또는 t-부틸로부터 선택되는 아연 아미노알콕사이드 화합물이 예시된다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 아연 아미노알콕사이드 화합물은 출발 물질로서 하기 화학식 3으로 표시되는 아연 할라이드 화합물과 하기 화학식 4로 표시되는 알칼리 금속염을 유기 용매에 환류시켜 제조할 수 있으며, 상기 화학식 1의 아연 아미노알콕사이드 화합물을 제조하기 위한 반응식은 하기 반응식 1로 나타낼 수 있다.
[화학식 3]
ZnX2
[화학식 4]
MO-A-NR1R2
[상기 화학식 3 및 화학식 4에서, X는 Cl, Br 또는 I이고, M은 Li, Na 또는 K이며, A는 C2-C5의 알킬렌이고; 상기 A는 하나 이상의 C1-C5의 선형 또는 분지형 알킬기로 더 치환될 수 있으며; R1 및 R2 는 서로 독립적으로 C1-C5의 선형 또는 분지형 알킬기이다.]
[반응식 1]
상기 화학식 3의 아연 할라이드 화합물은 ZnCl2, ZnBr2 또는 ZnI2로부터 선택적으로 사용될 수 있고, 상기 화학식 4의 알칼리 금속염은 LiOCCH3(CH2CH3)2, NaOCCH3(CH2CH3)2 또는 KOCCH3(CH2CH3)2로부터 선택적으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 반응식 1에서 출발 물질인 화학식 3의 아연 할라이드 화합물(ZnX2)과 화학식 4의 알칼리 금속염(MO-A-NR1R2) 2 당량을 치환 반응시킴으로써 화학식 1의 아연 아미노알콕사이드 화합물(Zn[O-A-NR1R2]2)을 제조할 수 있다.
상기 반응식 1을 보다 상세하게 설명하면, 화학식 3의 아연 할라이드 화합물 1 당량이 녹아 있는 유기 용매에 화학식 4의 알칼리 금속염 2 당량이 녹아 있는 유기 용매를 실온에서 천천히 첨가한 다음, 12시간 동안 치환 반응시킨 후에 여과한 후 감압 하에서 용매를 제거하여 상기 화학식 1의 아연 아미노알콕사이드 화합물을 제조할 수 있다.
본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 아연 아미노알콕사이드 화합물을 제조하는 다른 방법으로는 하기 화학식 3으로 표시되는 아연 할라이드 화합물과 하기 화학식 5로 표시되는 아미노 금속염을 유기용매에서 반응시켜 하기 화학식 6의 아연 아마이드 화합물을 얻고, 얻어진 화학식 6의 아연 아마이드 화합물과 화학식 7의 알코올을 유기용매에서 환류시켜 제조할 수 있다. 이에 대한 반응식을 하기 반응식 2로 나타낼 수 있다.
[화학식 3]
ZnX2
[화학식 5]
M[NR6 2]
[화학식 6]
Zn[NR6 2]2
[화학식 7]
HO-A-NR1R2
[상기 화학식 3, 화학식 5 내지 화학식 7에서, X는 Cl, Br 또는 I이고, M은 Li, Na 또는 K이며; A는 C2-C5의 알킬렌이고; 상기 A는 하나 이상의 C1-C5의 선형 또는 분지형 알킬기로 더 치환될 수 있으며; R1 및 R2는 서로 독립적으로 C1-C5의 선형 또는 분지형 알킬기이고; R6은 선형 또는 분지형 알킬기 또는 트리(C1-C5)알킬실릴기다.]
[반응식 2]
상기 화학식 5의 아미노 금속염은 Li[N(Si(CH3)3)2], Na[N(Si(CH3)3)2] 또는 K[N(Si(CH3)3)2]로부터 선택적으로 사용될 수 있고, 상기 화학식 6의 아연 아마이드 화합물은 Zn[N(Si(CH3)3)2]2가 바람직하게 사용될 수 있고, 상기 화학식 7의 알코올은 HOC(CH3)2CH2N(CH3)2, HOC(CH3)(CH2CH3)CH2N(CH3)2, HOC(CH2CH3)2CH2N(CH3)2, HOC(CH3)(CH2CH3)CH2N(CH2CH3)2, HOC(CH2CH3)2CH2N(CH2CH3)2, HOC(CH3)(CH2CH3)CH2N(CH2CH3)(CH3), HOC(CH3)2CH2N(CH2CH3)(CH3) 또는 HO(CH2CH3)2CH2N(CH2CH3)(CH3)2로부터 선택적으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 반응식 2에서 출발 물질인 화학식 3의 아연 할라이드 화합물(ZnX2)과 화학식 7의 알코올(HO-A-NR1R2) 2 당량을 치환 반응시킴으로써 화학식 1의 아연 아미노알콕사이드 화합물(Zn[O-A-NR1R2]2)을 제조할 수 있다.
상기 반응식 2를 보다 상세하게 설명하면, 화학식 3의 아연 할라이드 화합물 1 당량과 화학식 5의 알칼리 금속염 2 당량을 유기 용매에서 반응시켜 화학식 6의 아연 아마이드 화합물을 제조한다. 제조한 화학식 6의 아연 아마이드 화합물 1 당량이 녹아 있는 유기 용매에 화학식 7의 알코올 2 당량이 녹아 있는 유기 용매를 실온에서 천천히 첨가한 다음, 12시간 동안 치환 반응시킨 후에 감압 하에서 용매를 제거하여 상기 화학식 1의 아연 아미노알콕사이드 화합물을 제조할 수 있다.
상기 화학식 1의 아연 아미노알콕사이드 화합물 제조에 사용 가능한 유기용매로는 다이에틸에테르, 테트라하이드로퓨란, 톨루엔 또는 헥산이 선택적으로 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1로 표시되는 신규한 아연 산화물 전구체인 아연(Ⅱ) 아미노알콕사이드 화합물(Zn[O-A-NR1R2]2)은 아미노알콕사이드 리간드 2개가 아연 2가 이온에 4배위를 함으로써 아연 이온의 배위수를 충족시켜 줄뿐만 아니라 α-탄소 위치에 있는 2개의 알킬기와 아민의 질소 원자에 치환된 2개의 메틸기가 효과적으로 산소와 질소를 가려 줌으로써 분자 간 상호 작용을 감소시켜 줌과 동시에 유기 용매 에 대한 친화성을 높여준 것에서 기인한다. 이러한 구조적 특성으로 인하여 상기 화학식 1의 아연 산화물용 전구체는 상온에서 고체 또는 액체로서 유기 용매, 예를 들면 다이에틸에테르, 테트라하이드로퓨란, 톨루엔 또는 헥산 등에 대한 용해도가 높고, 휘발성이 뛰어날 뿐만 아니라, 할로겐 원소를 포함하지 않고, 상온에서 안정하여 보관에 유리하므로 상기 화학식 1의 아연 아미노알콕사이드 화합물을 사용하여 질이 더 좋은 아연 산화물 박막을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 신규의 아연 아미노알콕사이드 화합물은 아연 산화물 박막 제조용 전구체로서, 특히 반도체 제조 공정에 널리 이용하는 유기금속 화학기상 증착법(MOCVD) 또는 원자층 증착법(ALD)에 바람직하게 적용할 수 있다.
본 발명에 따른 아연(Ⅱ) 아미노알콕사이드 화합물은 휘발성이 크고, 열적으로 충분히 안정하며 고순도, 고품질의 아연을 포함하는 물질을 제조하는데 있어서 산화막의 우수한 질을 요구하는 아연 산화물 박막 제조용 전구체로서 유용하게 사용될 수 있는 장점이 있다.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세하게 설명하나, 이는 발명의 구성 및 효과를 이해시키기 위한 것 일뿐, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
[실험예]
모든 실험은 장갑 상자 또는 슐렝크 관(Schlenk line)을 이용하여 비활성 아르곤 또는 질소 분위기에서 수행하였다. 반응 생성물의 구조는 수소 원자 핵자기 공명 분광법(1H nuclear magnetic resonance, 1H NMR), 탄소 원자 핵자기 공명 분광법(13C nuclear magnetic resonance, 13C NMR), 푸리에 변환 적외선 분광법(FT-IR), 원소 분석법(elemental analysis, EA) 및 열무게 분석법 / 시차주사열량계 (thermogravimetric analysis / Dif- ferential Scanning Calorimetry, TGA / DSC)를 이용하여 분석하였다.
[실시예 1] 비스[1-다이메틸아미노-2-메틸-2-프로폭시]아연 [Zn(dmamp) 2 ]의 제조 I
125 mL 슐렝크 플라스크에 ZnCl2 2.7 g(20.0 mmol)과 Na(dmamp) (dmamp = 1-다이메틸아미노-2-메틸-2-프로폭사이드) 5.57 g(40.0 mmol)을 넣고, 여기에 THF 50 mL를 넣은 후 하루 동안 환류 교반하였다. 이 용액을 여과하여 침전물을 분리하고, 감압 하에서 용매를 제거한 후, 얻어진 고체를 승화하여(120 ℃/10-2 torr) 순수한 화합물을 얻었다(4.62 g, 77.6 %).
1H NMR (C6D6, 300.13MHz): 1.43, (s, 12H, OC(CH 3)2), 2.30 (s, 4H, NCH 2C), 2.33 (s, 12H, N(CH 3)2).
원소 분석 C12H28N2O2Zn2H2O {Calcd. (Found)}: C, 43.20 (42.97); H, 9.60 (9.17); N, 8.40 (8.06).
상기 실시예 1에서 합성한 아연 산화물 전구체의 양성자 핵자기 공명 분광(1H NMR) 분석 결과를 도 1에, 푸리에 변환 적외선 분광(FT-IR) 분석 결과를 도 2에, 열중량 분석(TGA) 및 시차주사열량계(DSC) 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3에서 나타낸 바와 같이 Zn(dmamp)2는 287 ℃까지 급격히 무게감소가 일어나고, 최종 잔류량이 12.4 %임을 확인할 수 있었다.
[실시예 2] 비스[1-다이메틸아미노-2-메틸-2-프로폭시]아연 [Zn(dmamp) 2 ]의 제조 Ⅱ
125 mL 슐렝크 플라스크에 ZnCl2 1.36 g(10 mmol)과 Li(btsa) (btsa = 비스(트라이메틸실릴)아마이드) 3.34 g(20 mmol)을 넣고, 여기에 톨루엔 50 mL를 넣은 후 하루 동안 환류 교반하였다. 이 용액을 상온으로 식히고 여과한 후 여과액으로부터 용매를 제거하여 정제한 후, Zn(btsa)2를 얻었다. 톨루엔 50 mL가 들어 있는 125 mL 슐렝크 플라스크에 Zn(btsa)2 3.85 g(10 mmol)을 넣고, 여기에 dmampH (dmampH = 1-다이메틸아미노-2-메틸-2-프로판올) 2.34 g(20 mmol)을 넣은 후, 하루 동안 환류 교반하였다. 이 용액을 감압 하에서 용매를 제거한 후, 얻어진 고체를 승화하여 흰색 고체를 얻었다.
[실시예 3] 비스[1-다이메틸아미노-2-메틸-2-부톡시]아연 [Zn(dmamb) 2 ]의 제조 I
125 mL 슐렝크 플라스크에 ZnCl2 2.7 g(20.0 mmol)과 Na(dmamb) (dmamb = 2-다이메틸아미노-2-메틸-2-부톡사이드) 6.12 g(40.0 mmol)를 넣고, 여기에 THF 50 mL를 넣은 후 하루 동안 환류 교반하였다. 이 용액을 여과하여 침전물을 분리하고, 감압 하에서 용매를 제거한 후, 얻어진 액체를 증류하여(140 ℃/10-2 torr) 노란색 액체 화합물을 얻었다(5.08 g, 72.0 %).
1H NMR (C6D6, 300.13MHz): 1.03, (bs, 6H, CCH2CH 3), 1.36 (bs, CCH 3), 1.73 (bs, 4H, CCH 2CH3), 2.32 (bs, 16H, N(CH 3)2, NCH 2C).
13C NMR (C6D6, 75.47MHz): 9.7, 30.6, 38.4, 49.5, 72.2, 101.6.
원소 분석 C14H32N2O2Zn2H2O {Calcd. (Found)}: C, 46.47 (45.92); H, 10.03 (9.43); N, 7.74 (8.12).
상기 실시예 3에서 합성한 아연 산화물 전구체의 양성자 핵자기 공명 분광(1H NMR) 분석 결과를 도 4에, 탄소 원자 핵자기 공명 분광(13C NMR) 분석 결과를 도 5에, 푸리에 변환 적외선 분광(FT-IR) 분석 결과를 도 6에, 열중량 분석(TGA) 및 시차주사열량계(DSC) 결과를 도 7에 나타내었다.
도 7에서 나타낸 바와 같이 Zn(dmamb)2는 278 ℃까지 급격히 무게감소가 일어나고, 최종 잔류량이 12.4 %임을 확인할 수 있었다.
[실시예 4] 비스[1-다이메틸아미노-2-메틸-2-부톡시]아연 [Zn(dmamb) 2 ]의 제조 Ⅱ
125 mL 슐렝크 플라스크에 ZnCl2 1.36 g(10 mmol)와 Li(btsa) (btsa = 비스(트라이메틸실릴)아마이드) 3.34 g(20 mmol)를 넣고, 여기에 톨루엔 50 mL를 넣은 후 하루 동안 환류 교반하였다. 이 용액을 상온으로 식히고 여과한 후 여과액으로부터 용매를 제거하여 정제한 후, Zn(btsa)2를 얻었다. 톨루엔 50 mL가 들어 있는 125 mL 슐렝크 플라스크에 Zn(btsa)2 3.85 g(10 mmol)를 넣고, 여기에 dmambH (dmambH = 1-다이메틸아미노-2-메틸-2-부타놀) 2.62 g(20 mmol)를 넣은 후, 하루 동안 환류 교반하였다. 이 용액을 감압 하에서 용매를 제거한 후, 얻어진 액체를 증류하여 노란색 액체 화합물을 얻었다.
[실시예 5] 비스[3-다이메틸아미노메틸-3-펜톡시]아연 [Zn(dmampe) 2 ]의 제조 I
125 mL 슐렝크 플라스크에 ZnCl2 2.7 g(20.0 mmol)와 Na(dmampe) (dmampe = 3-다이메틸아미노메틸-3-펜톡사이드) 6.7 g(40.0 mmol)을 넣고, 여기에 THF 50 mL를 넣은 후 하루 동안 환류 교반하였다. 이 용액을 여과하여 침전물을 분리하고, 감압 하에서 용매를 제거한 후, 얻어진 액체를 증류하여(120 ℃/10-2 torr) 점성 있는 노란색 액체 화합물을 얻었다(4.79 g, 68.0 %).
1H NMR (C6D6, 300.13MHz): 1.01, (bs, 12H, C(CH2CH 3)2), 1.64 (m, 8H, C(CH 2CH3)2), 2.26 (s, 4H, NCH 2C), 2.31 (s, 12H, N(CH 3)2).
13C NMR (C6D6, 75.47MHz): 8.4, 30.5, 48.5, 66.2, 73.5.
원소 분석 C16H36N2O2Zn2H2O {Calcd. (Found)}: C, 49.29 (49.89); H, 10.34 (10.37); N, 7.18 (7.57).
상기 실시예 5에서 합성한 아연 산화물 전구체의 양성자 핵자기 공명 분광(1H NMR) 분석 결과를 도 8에, 탄소 원자 핵자기 공명 분광(13C NMR) 분석 결과를 도 9에 나타내었다.
[실시예 6] 비스[3-다이메틸아미노메틸-3-펜톡시]아연 [Zn(dmampe) 2 ]의 제조 Ⅱ
125 mL 슐렝크 플라스크에 ZnCl2 1.36 g(10 mmol)와 Li(btsa) (btsa = 비스(트라이메틸실릴)아마이드) 3.34 g(20 mmol)을 넣고, 여기에 톨루엔 50 mL를 넣은 후 하루 동안 환류 교반하였다. 이 용액을 상온으로 식히고 여과한 후 여과액으로부터 용매를 제거하여 정제한 후, Zn(btsa)2를 얻었다. 톨루엔 50 mL가 들어 있는 125 mL 슐렝크 플라스크에 Zn(btsa)2 3.85 g(10 mmol)를 넣고, 여기에 dmampeH (dmampeH = 3-다이메틸아미노메틸-3-펜타놀) 9.98 g(20 mmol)를 넣은 후 하루 동안 환류 교반하였다. 이 용액을 감압 하에서 용매를 제거한 후, 얻어진 액체를 증류하여 노란색 액체 화합물을 얻었다.
도 1은 실시예 1에서 제조한 Zn(dmamp)2 화합물의 핵자기 공명 분광(1H NMR) 분석 결과이고,
도 2는 실시예 1에서 제조한 Zn(dmamp)2 화합물의 푸리에 변환 적외선 분광(FT-IR) 분석 결과이고,
도 3은 실시예 1에서 제조한 Zn(dmamp)2 화합물의 열중량 분석(TGA) 및 시차주사열량계(DSC) 결과이고,
도 4는 실시예 3에서 제조한 Zn(dmamb)2 화합물의 핵자기 공명 분광(1H NMR) 분석 결과이고,
도 5는 실시예 3에서 제조한 Zn(dmamb)2 화합물의 탄소 원자 핵자기 공명 분광(13C NMR) 분석 결과이고,
도 6은 실시예 3에서 제조한 Zn(dmamb)2 화합물의 푸리에 변환 적외선 분광(FT-IR) 분석 결과이고,
도 7은 실시예 3에서 제조한 Zn(dmamb)2 화합물의 열중량 분석(TGA) 및 시차주사열량계(DSC) 결과이고,
도 8은 실시예 5에서 제조한 Zn(dmampe)2 화합물의 핵자기 공명 분광(1H NMR) 분석 결과이고,
도 9는 실시예 5에서 제조한 Zn(dmampe)2 화합물의 탄소 원자 핵자기 공명 분광(13C NMR) 분석 결과이다.
Claims (9)
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- 하기 화학식 3으로 표시되는 아연 할라이드 화합물과 하기 화학식 4로 표시되는 알칼리 금속염을 반응시키는 것을 특징으로 하는 화학식 2의 아연 아미노알콕사이드 화합물의 제조방법.[화학식 2]Zn[O-CR4R5(CH2)m-NR1R2]2[화학식 3]ZnX2[화학식 4]MO-A-NR1R2[상기 화학식 2, 3 및 화학식 4에서, X는 Cl, Br 또는 I이고, M은 Li, Na 또는 K이며, A는 CR4R5(CH2)m이고, R1, R2, R4 및 R5는 서로 독립적으로 CH3, CH2CH3, CH2CH2CH3 또는 CH(CH3)2이며, m은 1이다.]
- 하기 화학식 6으로 표시되는 아연 아마이드 화합물과 하기 화학식 7로 표시되는 알코올을 반응시키는 것을 특징으로 하는 화학식 2의 아연 아미노알콕사이드 화합물의 제조방법.[화학식 2]Zn[O-CR4R5(CH2)m-NR1R2]2[화학식 6]Zn[NR6 2]2[화학식 7]HO-A-NR1R2[상기 화학식 2, 화학식 6 및 화학식 7에서, A는 CR4R5(CH2)m이고, R1, R2, R4 및 R5는 서로 독립적으로 CH3, CH2CH3, CH2CH2CH3 또는 CH(CH3)2이며, m은 1이고; R6은 선형 또는 분지형 알킬기 또는 트리(C1-C5)알킬실릴기다.]
- 제 6항에 있어서,상기 화학식 6으로 표시되는 아연 아마이드 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 아연 할라이드 화합물과 하기 화학식 5로 표시되는 아미노 금속염을 반응시키는 것을 특징으로 하는 화학식 2의 아연 아미노알콕사이드 화합물의 제조방법.[화학식 3]ZnX2[화학식 5]M[NR6 2][상기 화학식 3 및 화학식 5에서, X는 Cl, Br 또는 I이고, M은 Li, Na 또는 K이며; R6은 선형 또는 분지형 알킬기 또는 트리(C1-C5)알킬실릴기다.]
- 하기 화학식 2로 표시되는 아연 아미노알콕사이드 화합물을 전구체로 사용하는 것을 특징으로 하는 아연 산화물 박막의 제조방법.[화학식 2]Zn[O-CR4R5(CH2)m-NR1R2]2[상기 화학식 2에서, R1, R2 및 R4는 CH3이고;R5는 CH3, CH2CH3 또는 CH2CH2CH3 이며;m은 1이다.]
- 제 8항에 있어서,상기 아연 산화물 박막은 화학기상 증착법(MOCVD) 또는 원자층 증착법(ALD)으로 형성되는 아연 산화물 박막의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090053697A KR101190161B1 (ko) | 2009-06-17 | 2009-06-17 | 신규의 아연 아미노알콕사이드 화합물 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090053697A KR101190161B1 (ko) | 2009-06-17 | 2009-06-17 | 신규의 아연 아미노알콕사이드 화합물 및 그 제조방법 |
Publications (2)
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| KR20100135370A KR20100135370A (ko) | 2010-12-27 |
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Family Applications (1)
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| KR1020090053697A KR101190161B1 (ko) | 2009-06-17 | 2009-06-17 | 신규의 아연 아미노알콕사이드 화합물 및 그 제조방법 |
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| KR (1) | KR101190161B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240083987A (ko) * | 2022-12-06 | 2024-06-13 | 한국화학연구원 | 신규한 저마늄 전구체, 이를 포함하는 박막증착용 조성물 및 이를 채용하는 박막의 제조방법 |
-
2009
- 2009-06-17 KR KR1020090053697A patent/KR101190161B1/ko not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Kim, C. G et al., Chemical vapor deposition, 2005 pp.614-625 |
| Subhash C. Goe et al., Inorg. Chem., 1990, 29 (23), pp 4646–4652, Publication Date: November 1990 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR20100135370A (ko) | 2010-12-27 |
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