KR101255099B1 - 플루오르를 포함하는 리간드를 갖는 새로운 주석 화합물 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 플루오르를 포함하는 알콕사이드 리간드를 갖는 신규의 주석 화합물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
[화학식 1]
Sn[O-A-OR1]2
상기 화학식 1에서,
A, R1 및 R2 는 각각 발명의 상세한 설명에서 정의한 바와 같다.
본 발명에 따르는 주석 알콕사이드 화합물은 주석 전구체로서 상온에서 액체 상태로 존재하며 증기압이 매우 높아 주석을 포함하는 물질의 박막의 증착 또는 여러 가지 합금 증착에 주석 원료 물질로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

플루오르를 포함하는 리간드를 갖는 새로운 주석 화합물 및 그 제조 방법 {New tin complex containing fluoro-ligands and process for preparing the same}
본 발명은 신규의 주석 2가 화합물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주석을 포함하는 물질을 제조하는데 전구체로서 유용한 주석 알콕사이드 화합물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
주석 산화물 (SnO2)은 1976년에 보고되어 졌으며 가시광선 투과력과 적외선 반사력 그리고 낮은 저항을 가지는 투명한 전도성 산화막으로 알려져 있다. 또, 높은 부피와 표면적의 비율을 가지는 특성으로 인해 가스 센서(gas sensors, NOx, COx, HOR, CH4), 태양 전지의 전극, 유리의 낮은 저항 코팅, 가역 열전 변환기(reversible thermoelectric converters), 형광체(phosphors) 및 리튬이온 전지의 전극 등 여러 분야에서 폭 넓게 사용되고 있다. [참고문헌: 미국특허 제 6059937호; 미국특허 제6218208호; 미국특허 제5889287호; 미국특허 제 5695809호]
디스플레이 단말기는 사용자와 정보 매체 사이의 통신 인터페이스 (communication interface)를 지칭하며, 현재 패널 디스플레이가 개발되고 있는 추세이다. 상기 패널 디스플레이는 주로 유기 전계-발광 디스플레이 (OLED), 플라즈마 디스플레이 패널 (PDP), 액정 디스플레이 (LCD), 및 발광 다이오드 (LED) 등을 포함하는데, 이러한 패널 디스플레이에서 다결정 ITO (Indium-Tin Oxide) 필름은 우수한 도전성을 갖는 투명 전극 재료로서 사용될 뿐만 아니라, 가열 (heating), 열반사, 전자기파 차폐, 대정전 방지 (anti-electrostatic charges) 등 과 같은 다양한 역할을 수행한다. [참고문헌: 대한민국 공개특허 제2009-0080367호] 많은 연구 기관에서 단분자체 형태이고, 2배위 또는 4배위 형태의 주석 알콕사이드 화합물, 아마이드 화합물 및 칼코게나이드 화합물에 관한 연구가 진행되고 있다. 주석 및 주석 산화물, 그리고 주석을 포함하는 물질을 제조하기 위해서 사용된 선구 물질에는 SnCl4, Sn(CH3)4, (CH3)2SnCl2, Sn(C4H9)2(CHCOO)2, Sn(OAc)2, Sn(acac)2, Sn(XR)2 (X= O, S, N, R= Me, Et, i-Pr, t-Bu)등이 알려져 있다. 합성된 모든 화합물은 입체적 장애가 큰 리간드를 이용하거나 전자 주개 기질을 통해 안정화가 이루어진다. 가장 흔하게 사용되는 게르마늄 화합물의 열분해는 진공 챔버 안에서 불안정한 형태인 기체상 반응으로 MOCVD (metal organic chemical vapor deposition) 공정에서 실행되며 분해 온도는 80~450℃에서 진행된다. 이러한 방법은 기체상의 화합물이 기질위에서 반응성이 있는 기체상의 화합물의 분해에 기초하는 방법으로 한계를 가지고 있다. 박막의 형성을 위한 분해 속도는 느리고, 분해 속도를 올리면 박막의 질이 떨어진다. 그 외 PCVD(Plasmainduced Chemical Vapor Deposition) 그리고 스퍼터링을 통해 제조가 가능하지만 구조적 특성과 분해의 광전자의 질적 문제가 발생된다. [참고문헌: T. W. F. RUSSELL, B. N. BARON and R. E. ROCHELEAU, J. Vac. Sci. Technol. B2(4), 1984, 840; Sanjay Mathur, Hao Shen, Vladimir Sivakov, and Ulf Werner, Chem. Mater. 2004, 16, 2449-2456; Henry Gerung, Scott D. Bunge, Timothy J. Boyle, C. Jeffrey Brinkerab and Sang M. Han, Chem. Commun., 2005, 1914-1916; Seigi Suh and David M. Hoffman, Inorg. Chem. 1996, 35, 6164-6169; A. WATANABE, M. UNNO, F. HOJO, T. MIWA, J. Mater. Sci. Lett., 2001, 20, 491- 493; S. Veprek, J. Prokop, F. Glatz, and R. Merica, F. R. Klingan and W. A. Herrmann, Chem. Mater. 1996, 8, 825-831] 이상과 같이 종래에 알려진 주석 2가 화합물은 충분하지 못한 휘발성, 외부로부터 산소의 공급, 제조된 막에 생기는 탄소의 오염 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 높은 휘발성을 갖고 있어 주석과 산화주석 박막 제조에 사용될 수 있는 전구체로서 주석 2가 화합물의 개발은 그 의미가 상당히 크다고 할 수 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 열적으로 안정하면서 휘발성이 매우 높으며 낮은 온도에서 순수한 주석 또는 산화주석 제조가 가능한, 신규의 주석 알콕사이드 화합물 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 열적으로 안정하면서 휘발성이 매우 높으며 낮은 온도에서 순수한 주석 또는 산화주석 제조가 가능한 주석 알콕사이드 화합물에 관한 것으로, 하기 화학식 1로 표시되는 주석 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Sn[O-A-OR1]2
상기 화학식 1에서,
A는 C2-C5의 알킬렌이고;
상기 A는 할로겐으로 치환되거나 치환되지 않은 C2-C10의 선형 또는 분지형 알킬기로 더 치환될 수 있고;
R1은 할로겐으로 치환되거나 치환되지 않은 C1-C7의 선형 또는 분지형의 알킬기이다.
더 상세하게는 상기 화학식 1의 주석 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 주석 화합물을 포함한다:
[화학식 2]
Sn[O-CR2R3(CH2)m-OR1]2
상기 화학식 2에서,
R1 내지 R3는 서로 독립적으로 할로겐으로 치환되거나 치환되지 않은 C2-C10의 선형 또는 분지형 알킬기이고;
m은 1 내지 3의 정수이다.
보다 바람직하게는 상기 화학식 2에서 m이 1 또는 2인 주석 알콕사이드 화합물이 바람직하며, 구체적으로는 상기 화학식 2에서 R1 내지 R3는 서로 독립적으로 CH3, CF3, CH2CF3, C2H5, CH(CH3)2 및 C(CH3)3로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 주석 알콕사이드 화합물이 예시된다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1 로 표시되는 주석 화합물은 하기 화학식 3의 주석 화합물과 화학식 4로 표시되는 알코올의 알칼리 금속염 화합물 2당량을 유기용매에서 반응시켜 제조될 수 있다. 상기 화학식 1의 주석 화합물을 제조하기 위한 반응식은 하기 반응식 1로 나타낼 수 있다.
[화학식 3]
SnX2
[화학식 4]
M[O-A-OR1]
상기 화학식에서,
A는 C2-C5의 알킬렌이고;
상기 A는 할로겐으로 치환되거나 치환되지 않은 C2-C10의 선형 또는 분지형 알킬기로 더 치환될 수 있고;
R1은 서로 독립적으로 할로겐으로 치환되거나 치환되지 않은 C1-C7의 선형 또는 분지형의 알킬기이고;
M은 Li, Na 또는 K이며;
X는 Cl, Br 또는 I이다.
[반응식 1]
SnX2 + 2 M[O-A-OR1] → Sn[O-A-OR1]2 + 2 MX
본 발명의 주석 화합물을 제조하는 다른 방법으로 하기 화학식 3의 주석 할라이드 화합물과 하기 화학식 5로 표시되는 알칼리금속 화합물을 유기용매 하에서 반응시켜 하기 화학식 6으로 표시되는 주석 화합물을 제조한 후 하기 화학식 7로 표시되는 알코올 2당량을 유기용매에서 반응시키는 방법이 있다. 이에 대한 반응식을 하기 반응식 2로 나타낼 수 있다.
[화학식 3]
SnX2
[화학식 5]
M[NR4 2]
[화학식 6]
Sn[NR4 2]2
[화학식 7]
HO-A-OR1
상기 화학식에서,
A는 C2-C5의 알킬렌이고;
상기 A는 할로겐으로 치환되거나 치환되지 않은 C2-C10의 선형 또는 분지형 알킬기로 더 치환될 수 있고;
R1 및 R4는 서로 독립적으로 할로겐으로 치환되거나 치환되지 않은 C1-C7의 선형 또는 분지형 알킬기이고;
M은 Li, Na 또는 K이며;
X는 Cl, Br 또는 I이다.
[반응식 2]
SnX2 + 2 M[NR4 2] → Sn[NR4 2]2 + 2 MX
Sn[NR4 2]2 + 2 HO-A-OR1 → Sn[O-A-OR1]2
상기 화학식 1의 신규한 주석 또는 주석 산화물 전구체인 주석 알콕사이드 화합물은 안정한 착화합물이고, 금속과 결합하는 리간드의 산소에 대하여 α-탄소 위치에 비극성 알킬기가 결합해 있어 유기 용매에 대한 친화성이 높고, 중심 금속이 이웃한 리간드의 산소 또는 질소와 분자 간 상호 작용을 일으키지 못하도록 입체 장애를 주기 때문에 단위체로 존재할 수 있다. 이러한 구조적 특성으로 인하여 상기 화학식 1의 주석 또는 주석 산화물용 전구체는 상온에서 안정한 액체로서 유기 용매, 예를 들면 벤젠, 테트라하이드로퓨란, 톨루엔, 클로로포름 등에 대한 용해도가 높고, 휘발성이 뛰어나기 때문에, 이들을 사용하여 질이 더 좋은 주석 또는 주석 산화물 박막을 얻을 수 있다.
본 발명에서 합성한 주석 알콕사이드 화합물의 열적 안정성, 휘발성 및 분해 온도를 열중량 분석 및 시차 열분석(thermogravimetric analysis/differential thermal analysis, TGA/DTA)을 이용하여 조사하였다. 도 2에서 나타낸 바와 같이 Sn(OCMe2CH2OCH2CF3)2 화합물은 325 ℃ 까지 무게가 감소하여 15 %의 잔류량이 남는다. 또 도 6에서 나타낸 바와 같이 Sn(OCMeEtCH2OCH2CF3)2 화합물은 350 ℃ 까지 무게가 감소하여 12 %의 잔류량이 남는다. 도 9에서 나타낸 바와 같이 Sn(OCMe2CH2N(Me)CH2CF3)2 화합물은 470 ℃ 까지 무게가 감소하여 34 %의 잔류량이 남는다.
이와 같은 결과로서 본 발명에서 합성한 주석 또는 주석 산화물 전구체인 주석 화합물(화학식 1)은 분해 온도 이전에 충분한 휘발성을 보일 뿐만 아니라 유기 용매에 대해 용해도가 높기 때문에 반도체 제조 공정에 널리 이용하는 유기금속 화학기상 증착법(MOCVD) 공정 또는 원자층 증착법(ALD)에 바람직하게 적용할 수 있다.
본 발명에 따른 주석 또는 주석 산화물 전구체는 주석 또는 주석 산화물의 제조에 유리하도록 산소 원자 리간드와 결합하고 있고, 휘발성을 개선시켜줄 플루오르를 포함하고 있는 알콕사이드가 결합되어 있어 열안정성 및 휘발성이 우수할 뿐만 아니라, 보관이 유리하여 특히 질이 우수한 산화막을 제조해야 하는 유기금속 화학기상 증착법(MOCVD)이나 원자층 증착법(ALD)용의 새로운 리간드를 갖는 주석 전구체로서 유용하게 사용할 수 있다.
도 1은 실시예 1에서 제조한 Na(OCMeEtCH2OCH2CF3) 화합물의 푸리에 변환 FT-IR 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2는 실시예 2 및 3에서 제조한 Sn(OCMe2CH2OCH2CF3)2 화합물의 열중량 분석(TGA) 및 시차열분석 (DTA) 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 실시예 4 및 5에서 제조한 Sn(OCMeEtCH2OCH2CF3)2 화합물의 열중량 분석(TGA) 및 시차열분석 (DTA) 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 실시예 6에서 제조한 Sn(OCMe2CH2N(Me)CH2CF3)2 화합물의 열중량 분석(TGA) 및 시차열분석 (DTA) 결과를 나타내는 그래프이다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 더 잘 이해할 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며 특허 청구 범위에 의하여 한정되는 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
모든 실험은 장갑 상자 또는 슐렝크 관(Schlenk line)을 이용하여 비활성 아르곤 또는 질소 분위기에서 수행하였다. 반응 생성물의 구조는 양성자 핵자기 공명 분광법(1H NMR) 및 열무게 분석법/시차 열분석법(thermogravimetric analysis/differential thermal analysis, TGA/DTA)을 이용하여 분석하였다.
[실시예 1] 2,2,2-트리플루오르에톡시-2-메틸프로폭시 나트륨(Na(OCMe 2 CH 2 OCH 2 CF 3 ))의 합성
NaH + HOCMe 2 CH 2 OCH 2 CF 3 → Na( OCMe 2 CH 2 OCH 2 CF 3 )
125 mL 슐렝크 플라스크에 NaH 2.0 g(0.083 M)과 THF 100 mL를 넣은 후 ice bath 하에서 THF 50 mL에 녹인 2,2,2-트리플루오르에톡시-2-메틸프로판-2-올 (HOCMe2CH2OCH2CF3) 15.5 g(0.083 M)을 천천히 첨가했다. 반응이 완결될 때까지 교반한 다음 감압 하에 용매를 제거하여 연노란색 액체를 얻었다.
1H NMR (C6D6, 300.13MHz): 0.96 (t, 6H, C(CH2CH 3)), 1.06 (s, 6H, C(CH 3)), 1.26 (q, 4H, C(CH 2CH3)), 3.09 (m, 4H, CH 2O), 3.32 (m, OCH 2CF3).
본 실시예에서 합성한 나트륨 화합물의 푸리에 변환 FT-IR 분석 결과를 도 1에 나타내었다.
[실시예 2] 2,2,2-트리플루오르에톡시-2-메틸프로폭시 주석 (Sn(OCMe 2 CH 2 OCH 2 CF 3 ) 2 )의 합성 I
SnCl 2 + 2 Na ( OCMe 2 CH 2 OCH 2 CF 3 ) → Sn ( OCMe 2 CH 2 OCH 2 CF 3 ) 2 + 2 NaCl
125 mL 슐렝크 플라스크에 SnCl2 2.0 g(10.5 mmol)과 2,2,2-트리플루오르에톡시-2-메틸프로폭시 나트륨(Na(OCMe2CH2OCH2CF3)) 4.10 g(21.1 mmol)을 첨가한 후 hexane (100 mL)를 첨가했다. 이 혼합 용액을 하루 동안 교반하고, 용액을 여과한 후 감압 하에서 용매를 제거하였다. 얻어진 액체를 정제하여(140 ℃/10-2 Torr) 화학식 1로 나타낸 두 개의 알콕사이드가 결합한 주석 화합물을 무색 액체로 얻었다(3.8 g, 수율 78.5 %).
1H NMR (C6D6, 300.13MHz): 1.29, (s, 6H, C(CH 3)2), 3.34 (s, 2H, CH 2O), 3.60 (m, 2H, OCH 2CF3).
[실시예 3] 2,2,2-트리플루오르에톡시-2-메틸프로폭시 주석 (Sn(OCMe 2 CH 2 OCH 2 CF 3 ) 2 )의 합성 II
Sn ( btsa ) 2 + 2 HOCMe 2 CH 2 OCH 2 CF 3 → Sn ( OCMe 2 CH 2 OCH 2 CF 3 ) 2 + 2 HMDS
125 mL 슐렝크 플라스크에 SnCl2 2.0 g(10.5 mmol)과 Li(btsa) 3.53 g(21.1 mmol)을 넣은 후 diethyl ether (100 mL)를 첨가한 후 반응하여 용액을 여과한 후 감압 하에서 용매를 제거하여 100 oC/10-2 Torr에서 정제하여 주황색 액체인 Sn(btsa)2를 얻었다. hexnae (50 mL)가 들어있는 125 mL 슐렝크 플라스크에 Sn(btsa)2 2.0 g(4.55 mmol)를 첨가 한후 hexane (20 mL)에 녹인 2,2,2-트리플루오르에톡시-2-메틸프로판-2-올(HOCMe2CH2OCH2CF3) 1.57 g(9.10 mmol)을 천천히 첨가했다. 이 혼합 용액을 하루 동안 교반하고, 감압 하에서 용매를 제거하였다. 얻어진 무색 액체를 정제하여(140 ℃/10-2 Torr) 화학식 1로 나타낸 두 개의 알콕사이드가 결합한 주석 화합물을 무색 액체로 얻었다(3.8 g, 수율 78.5 %).
실시예 2, 3에서 합성한 주석화합물의 열중량 분석 (TGA) 및 시차열분석 (DTA) 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2로부터 Sn(OCMe2CH2OCH2CF3)2 화합물은 325 ℃ 까지 무게가 감소하여 15 %의 잔류량이 남는 것을 알 수 있다.
[실시예 4] 2,2,2-트리플루오르에톡시-2-메틸부톡시 주석(Sn(OCMeEtCH 2 OCH 2 CF 3 ) 2 )의 합성 I
SnCl 2 + 2 Na ( OCMeEtCH 2 OCH 2 CF 3 ) → Sn ( OCMeEtCH 2 OCH 2 CF 3 ) 2
125 mL 슐렝크 플라스크에 SnCl2 2.0 g(10.5 mmol)과 2,2,2-트리플루오르에톡시-2-메틸부톡시 나트륨(Na(OCMeEtCH2OCH2CF3)) 4.4 g(21.1 mmol)을 첨가한 후 hexane (100 mL)를 첨가했다. 이 혼합 용액을 하루 동안 교반하고, 용액을 여과한 후 감압 하에서 용매를 제거하였다. 얻어진 액체를 정제하여(145 ℃/10-2 Torr) 화학식 1로 나타낸 두 개의 알콕사이드가 결합한 주석 화합물을 연노란색 점성 있는 액체로 얻었다(3.8 g, 수율 74.1 %).
1H NMR (C6D6, 300.13MHz): 0.84, 0.94 (t, 6H, C(CH2CH 3)), 1.17, 1.23 (s, 6H, C(CH 3)), 1.60 (q, 4H, C(CH 2CH3)), 3.38 (m, 4H, CH 2O), 3.57 (m, OCH 2CF3).
[실시예 5] 2,2,2-트리플루오르에톡시-2-메틸부톡시 주석 (Sn(OCMeEtCH 2 OCH 2 CF 3 ) 2 )의 합성 II
Sn ( btsa ) 2 + 2 HOCMeEtCH 2 OCH 2 CF 3 → Sn ( OCMeEtCH 2 OCH 2 CF 3 ) 2 + 2 HMDS
125 mL 슐렝크 플라스크에 SnCl2 2.0 g(10.5 mmol)과 Li(btsa) 3.53 g(21.1 mmol)을 넣은 후 diethyl ether (100 mL)를 첨가한 후 반응하여 용액을 여과한 후 감압 하에서 용매를 제거하여 100 oC/10-2 Torr에서 정제하여 주황색 액체인 Sn(btsa)2를 얻었다. hexnae (50 mL)가 들어있는 125 mL 슐렝크 플라스크에 Sn(btsa)2 [2.0 g, 4.55 mmol]를 첨가 한후 hexane (20 mL)에 녹인 2,2,2-트리플루오르에톡시-2-메틸부탄-2-올(HOCMeEtCH2OCH2CF3)1.69 g(9.10 mmol)을 천천히 첨가했다. 이 혼합 용액을 하루 동안 교반하고, 감압 하에서 용매를 제거하였다. 얻어진 액체를 정제하여(145 ℃/10-2 Torr) 화학식 1로 나타낸 두 개의 알콕사이드가 결합한 주석 화합물을 연노란색 점성 있는 액체로 얻었다(3.8 g, 수율 74.1 %).
실시예 4, 5에서 합성한 주석화합물의 열중량 분석 (TGA) 및 시차열분석 (DTA) 결과를 도 3에 나타내었다. 도 3에 따르면 Sn(OCMeEtCH2OCH2CF3)2 화합물은 350 ℃ 까지 무게가 감소하여 12 %의 잔류량이 남는 것을 알 수 있다.
[실시예 6] 2-메틸-1-메틸-2,2,2-트리플루오로에틸아미노프록폭시 주석 (Sn(OCMe 2 CH 2 N(Me)CH 2 CF 3 ) 2 )의 합성 I
Sn ( btsa ) 2 + 2 HOCMe 2 CH 2 N ( Me )CH 2 CF 3 → Sn ( OCMe 2 CH 2 N ( Me )CH 2 CF 3 ) 2 + 2 HMDS
125 mL 슐렝크 플라스크에 SnCl2 2.0 g(10.5 mmol)과 Li(btsa)3.53 g(21.1 mmol)을 넣은 후 diethyl ether (100 mL)를 첨가한 후 반응하여 용액을 여과한 후 감압 하에서 용매를 제거하여 100 oC/10-2 Torr에서 정제하여 주황색 액체인 Sn(btsa)2를 얻었다. hexnae (50 mL)가 들어있는 125 mL 슐렝크 플라스크에 Sn(btsa)2 2.0 g(4.55 mmol)를 첨가 한후 hexane (20 mL)에 녹인 2-메틸-1-(메틸(2,2,2-트리플루오르에틸)아미노)프로판-2-올 (HOCMe2CH2N(Me)CH2CF3) 1.69 g(9.10 mmol)을 천천히 첨가했다. 이 혼합 용액을 하루 동안 교반하고, 감압 하에서 용매를 제거하였다. 얻어진 액체를 정제하여(110 ℃/10-2 Torr) 화학식 1로 나타낸 두 개의 아미노 알콕사이드가 결합한 주석 화합물을 무색 액체로 얻었다(1.7 g, 수율 81.1 %).
1H NMR (C6D6, 300.13MHz): 1.28 (s, 6H, C(CH 3)2), 2.37 (s, 3H, N(CH 3)), 2.56 (s, 2H, N(CH 2)), 3.26 (q, 2H, N(CH 2CF3)).
13C NMR (C6D6, 75.04 MHz): δ 32.7, 44.0, 59.0, 69.3, 75.7, 124.9.
실시예 6에서 합성한 주석화합물의 열중량 분석 (TGA) 및 시차열분석 (DTA) 결과를 도 4에 나타내었다. 도 4에 따르면 Sn(OCMe2CH2N(Me)CH2CF3)2 화합물은 470 ℃ 까지 무게가 감소하여 34 %의 잔류량이 남는 것을 알 수 있다.
실시예로부터 제조된 유기 주석 2가 화합물인 주석(II) 알콕사이드 화합물은 상온에서 액체로서 디에틸에테르, 테트라하이드로퓨란, 톨루엔 및 헥산 등과 같은 유기 용매에 대한 용해도가 매우 좋은 것으로 나타났다. 이와 같이 본 발명의 화합물들의 높은 휘발성 및 유기 용매에 대한 뛰어난 용해도 등은 알콕사이드 리간드 2개가 주석 2가 이온에 4배위를 함으로써 주석 이온의 배위수를 충족시켜 줄뿐만 아니라 알파 탄소 위치에 있는 2개의 알킬기와 탄소 원자에 치환된 3개의 플루오르기가 효과적으로 산소를 가려 줌으로써 분자 간 상호 작용을 감소시켜 줌과 동시에 유기 용매에 대한 친화성을 높여준 것에서 기인한다.

Claims (10)

  1. 삭제
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  5. Sn(OCMe2CH2OCH2CF3)2 또는 Sn(OCMeEtCH2OCH2CF3)2 인 주석 알콕사이드 화합물.
  6. 하기 화학식 3으로 표시되는 주석 할라이드 화합물과 화학식 4로 표시되는 알코올의 알칼리 금속염을 반응시키는 것을 특징으로 하는 화학식 1의 주석 알콕사이드 화합물의 제조방법:
    [화학식 1]
    Sn[O-A-OR1]2
    [화학식 3]
    SnX2
    [화학식 4]
    M[O-A-OR1]
    상기 화학식에서,
    A는 C2-C5의 알킬렌이고;
    M은 Li, Na 또는 K이고;
    X는 Cl, Br 또는 I이고;
    R1은 할로겐으로 치환되거나 치환되지 않은 C1-C7의 선형 또는 분지형의 알킬기 이고;
    상기 A는 할로겐으로 치환되거나 치환되지 않은 C1-C10의 선형 또는 분지형 알킬기로 더 치환될 수 있다.
  7. 하기 화학식 3의 주석 할라이드 화합물과 하기 화학식 4로 표시되는 알칼리금속 화합물을 유기 용매 하에서 반응하여 하기 화학식 5로 표시되는 주석 화합물을 제조한 후 하기 화학식 6으로 표시되는 알코올을 반응시키는 것을 특징으로 하는 하기 화학식 1의 주석 알콕사이드 화합물의 제조방법:
    [화학식 1]
    Sn[O-A-OR1]2
    [화학식 3]
    SnX2
    [화학식 4]
    M[NR4 2]
    [화학식 5]
    Sn[NR4 2]2
    [화학식 6]
    HO-A-OR1
    상기 화학식에서,
    A는 C2-C5의 알킬렌이고;
    M은 Li, Na 또는 K이고;
    X는 Cl, Br 또는 I이고;
    R1 는 할로겐으로 치환되거나 치환되지 않은 C1-C7의 선형 또는 분지형의 알킬기 이고;
    R4는 트리메틸실릴기이고;
    상기 A는 할로겐으로 치환되거나 치환되지 않은 C1-C10의 선형 또는 분지형 알킬기로 더 치환될 수 있다.
  8. 제 5항에 따른 주석 알콕사이드 화합물을 전구체로 사용하는 것을 특징으로 하는 주석화합물 함유 박막의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    주석화합물 함유 박막은 화학기상 증착법(MOCVD) 또는 원자층 증착법(ALD)으로 형성하는 것을 특징으로 하는 주석화합물 함유 박막의 제조방법.
  10. 제 8항에 있어서.
    상기 주석화합물 함유 박막은 주석 박막 또는 산화주석 박막인 것을 특징으로 하는 주석화합물 함유 박막의 제조방법.



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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0252543A2 (en) * 1986-06-09 1988-01-13 Stauffer Chemical Company Process for preparing tin alkoxides
US5271797A (en) * 1991-10-28 1993-12-21 Rohm Co., Ltd. Method for patterning metal oxide thin film
KR20090100583A (ko) * 2008-03-20 2009-09-24 한국화학연구원 신규의 주석 아미노알콕사이드 화합물 및 그 제조 방법
WO2010094581A1 (de) * 2009-02-17 2010-08-26 Evonik Degussa Gmbh Indiumalkoxid-haltige zusammensetzungen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0252543A2 (en) * 1986-06-09 1988-01-13 Stauffer Chemical Company Process for preparing tin alkoxides
US5271797A (en) * 1991-10-28 1993-12-21 Rohm Co., Ltd. Method for patterning metal oxide thin film
KR20090100583A (ko) * 2008-03-20 2009-09-24 한국화학연구원 신규의 주석 아미노알콕사이드 화합물 및 그 제조 방법
WO2010094581A1 (de) * 2009-02-17 2010-08-26 Evonik Degussa Gmbh Indiumalkoxid-haltige zusammensetzungen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung

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