KR101767127B1 - 유기금속 화합물의 정제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 증류 컬럼을 사용하여 조(租) 유기금속 화합물을 정제하는 방법에 관한 것으로, 본 방법은 유기금속 화합물에 비해 상대적으로 더 휘발성이거나 상대적으로 덜 휘발성인 불순물 모두를 효과적으로 제거한다.

Description

유기금속 화합물의 정제{ORGANOMETALLIC COMPOUND PURIFICATION}
본 발명은 금속을 포함하는 화합물 분야에 관한 것으로, 구체적으로 금속을 포함하는 화합물을 정제하는 분야에 관한 것이다.
금속을 포함하는 화합물은 촉매, 금속 필름의 성장원 같은 다양한 용도에 사용된다. 이러한 화합물의 용도 중 하나는 반도체 같은 전자장비의 제조에서 찾을 수 있다. 수많은 반전도성 물질이 초순수 메탈로가닉(metalorganic), 즉 유기금속(organometallic) 화합물을 적용한 잘 정립된 침착(deposition)기술, 예를 들면 유기금속 증기상 에피탁시(epitaxy), 유기금속 분자빔 에피탁시, 유기금속 화학증착 및 원자층 침착을 사용하여 제조된다. 유기금속 화합물이 이러한 공정들에서 유용하기 위해서는 오염물질 및/또는 유해 불순물이 없어야 한다. 제거되지 않는다면, 유기금속 공급원 내에 존재하는 이러한 불순물은 전자장비의 전자적 특성 및/또는 광전자적 특성에 역효과를 일으킬 수 있다.
불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물은 전형적으로 반응 부산물, 출발물질 내의 불순물, 잔류 용매 또는 이들의 혼합물에서 유래한 다양한 불순물을 포함한다. 이러한 불순물들은 대개 목적하는 유기금속 화합물로부터 제거하기가 매우 어렵다. 이러한 정제되지 않은 유기금속 화합물을 정제하기 위해 다양한 방법들이 사용되고 있다.
단일 증류 컬럼을 사용한 유기금속 화합물의 단일 뱃치(batch) 증류법이 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물을 정제하기 위해 통상적으로 사용된다. 이러한 일반적인 증류공정은 종종 불순물을 제거하는데 비효율적이어서, 목적하는 순도의 유기금속 화합물을 얻기 위해서는 유기금속 화합물을 여러 번 증류시켜야 한다. 또한, 상대적으로 저점에서 끓는 불순물을 유기금속 화합물로부터 분리하는 것이 어렵기 때문에 각 증류 단계에서의 선(先)물질은 버려진다. 이러한 선물질은 일반적으로 다량의 유기금속 화합물을 포함하는데, 예를 들면 전체 유기금속 화합물의 최대 30-40%가 증류된다. 여러 번 증류할 경우, 선물질의 폐기로 인하여 유기금속 화합물의 손실이 상당하게 되고, 따라서 비용과 유기금속 화합물의 제조 시간이 크게 늘어난다.
미국 특허 제7,179,931호는 트리메틸알루미늄(“TMA”) 정제를 기술하고 있으며, 정제되지 않은 TMA를 금속 나트륨으로부터 증류하여 정제된 TMA를 증류물로서 수집한다. 이러한 증류방법은 바람직하게 10 트레이 이상이나, 30 트레이를 넘지 않는 충전된 컬럼을 사용하여 수행한다. 이 특허에서는 이러한 증류를 고순도의 TMA를 안정하게 얻기 위해서 여러 번 반복할 수 있다고 기재하고 있다. 이와 같은 방법은 금속 나트륨을 사용하기 때문에 다양한 안전성 문제가 있고, 고순도 TMA를 안정하게 얻기 위해서 정제된 TMA를 수집하는 단계를 포함한, 증류 단계를 수 회 반복하여야 하므로 매력적이지 않다.
미국 특허 제5,951,820호는 트리메틸인듐과 같은 3가 또는 2가 금속 원자를 함유하는 임의의 고체 유기금속 화합물을 정제하는 방법을 기술하고 있다. 이 방법에서는, 유기금속 화합물을 증발시키고 열 교환기를 통과시켜 유기금속 화합물이 열 교환기의 내벽에 침전하도록 냉각한다. 이후, 열 교환기를 가열하여 유기금속 화합물을 증발시키고, 다른 열 교환기로 이송하여 침전과 증발 공정을 반복한다. 이 방법은 특정한 고체 유기금속 화합물에만 적용되고 침전과 증발 단계를 반복하여야 하는 매우 느린 공정이므로 상업적으로 불리하다.
따라서, 반응성 금속을 사용하지 않고 유기금속 화합물을 고순도 및 높은 총 수율로 제공하는 것이 필요하다.
본 발명은 (a) 각각 상부 및 하부를 갖는, 제1 컬럼 및 제2 컬럼을 포함하는 증류 장치를 제공하고; (b) 정제 대상인, 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물을 제1 증류 컬럼에 제공하고; (c) 제1 증류 컬럼 내 유기금속 화합물에 대해 제1 증류 컬럼의 상부로부터 상대적으로 더 휘발성인 불순물을 제거하는데 충분한 조건을 부여하고; (d) 제1 증류 컬럼의 하부로부터 제2 증류 컬럼으로 유기금속 화합물을 이송하여; (e) 제2 증류 컬럼내 유기금속 화합물에 대해 제2 증류 컬럼의 상부로부터 정제된 유기금속 화합물을 수집하는데 충분한 조건을 부여하는 단계를 포함하며; 여기에서 제1 증류 컬럼은 유기금속 화합물로부터 상대적으로 더 휘발성인 불순물을 제거하는데 충분한 스트리핑 이론단수(스트리핑을 위한 이론단수, number of theoretical stages for stripping)를 가지고; 제2 증류 컬럼은 정제된 유기금속 화합물을 얻는데 충분한 정류 이론단수(정류를 위한 이론단수, number of theoretical stages for rectification)를 가지며; 얻어진 정제된 유기 화합물이 ≥ 95%의 순도를 가지는, 유기금속 화합물의 연속 정제 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물의 공급원; 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물을 수용하는 입구, 불순물을 제거하기 위한 출구를 갖는 상부 및 유기금속 화합물을 제거하기 위한 출구를 갖는 하부를 갖는 제1 증류 컬럼; 유기금속 화합물을 수용하는 입구, 정제된 유기금속 화합물을 수용하는 리시버와 유체 연결 내에 있는 출구를 갖는 상부, 및 출구를 가진 하부를 갖는 제2 증류 컬럼; 제2 증류 컬럼의 입구와 유체 연결 내에 있는 제1 증류 컬럼 하부의 출구를 포함하며, 여기에서 제1 증류 컬럼은 유기금속 화합물로부터 상대적으로 더 휘발성인 불순물을 제거하는데 충분한 스트리핑 이론단수를 가지고; 제2 증류 컬럼이 ≥ 95%의 순도를 가지는 정제된 유기금속 화합물을 얻는데 충분한 정류 이론단수를 갖는, 유기금속 화합물의 연속 증류에 적합한 장치를 제공한다.
본 방법의 정제된 유기금속 화합물은 고순도의 유기금속 화합물의 사용이 요구되는 다양한 응용 예컨대, 촉매 응용이나 발광 다이오드와 같은 전자 장비의 제조 또는 다른 반도체 응용에 사용될 수 있다. 본 정제된 유기금속 화합물은 다른 유기금속 화합물의 제조 중간체로도 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 방법으로 사용하는데 적합한 증류장치의 도해이다.
단수로 표시된 항목은 단수와 복수를 지칭한다. "알킬"은 직쇄, 분지쇄 및 사이클릭 알킬을 포함한다. "할로겐"은 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 지칭한다. 이하의 약자들은 다음과 같은 의미를 가진다: ppm = 100만분의 1; m = 미터; mm = 밀리미터 및 ℃ = 섭씨 온도. "다수"라는 용어는 2개 이상의 항목을 지칭한다. "컬럼"과 "탑(tower)"은 상호 교환적으로 사용된다. 달리 표시되지 않는 한, 모든 양은 중량%이며, 모든 비율은 몰비이다. 모든 수치 범위는 그 수치 범위가 100%까지 첨가하기 위해 제한되는 것이 명백한 경우를 제외하고 어떤 순서로도 포괄 및 결합할 수 있다.
일 부재(element)가 다른 부재 "상"에 있는 것으로 지칭될 때, 이것은 다른 부재 상에 직접 있거나 중개(intervening) 부재가 이들 사이에 존재할 수 있다. 반면, 일 부재가 다른 부재 "상에 직접" 또는 "상에 바로" 있는 것으로 지칭될 때, 중개 부재는 존재하지 않는다.
제1, 제2 제3 등의 용어가 다양한 부재, 성분(component), 범위, 층, 영역, 부분 또는 섹션을 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있지만, 이러한 부재, 성분, 범위, 층, 영역, 부분 또는 섹션이 이러한 용어들에 의해 제한되지는 않는다. 이러한 용어들은 단지 하나의 부재, 성분, 범위, 층, 영역, 부분 또는 섹션을 다른 부재, 성분, 범위, 층, 영역, 부분 또는 섹션으로부터 구별하기 위해 사용되었다. 그러므로, 이하에 언급된 제1 부재, 성분, 범위, 층, 영역, 부분 또는 섹션이 본 발명의 내용을 벗어나지 않고 제2 부재, 성분, 범위, 층, 영역, 부분 또는 섹션을 일컬을 수 있다.
또한, "하부(lower)" 또는 "바닥부(bottom)" 및 "상부" 또는 "상위(top)" 같은 상대적 용어는 여기에서 도면 자료에 예시될 때 일 부재의 다른 부재들에 대한 상관관계를 기술하기 위해 사용할 수 있다. 상대적 용어는 도면 자료에 나타낸 배향(orientation) 이외에 장치의 상이한 배향을 포함하는 것임을 이해하여야 한다. 예를 들어, 도면 자료 중 하나의 장치가 회전될 경우, 다른 부재의 "하부"면에 있는 것으로 기술된 부재는 다른 부재의 "상부"면에 배향할 수 있다. 그러므로, 예시적인 용어인 "하부"는 도면 자료의 특정한 배향에 따라 "하부"와 "상부"의 배향 모두를 포함할 수 있다. 마찬가지로 도면 자료 중 하나의 장치가 회전될 경우, 다른 부재 "아래" 또는 "하부"로서 기술된 부재는 다른 부재 "위"에 배향될 수 있다. 그러므로, 예시적인 용어인 "아래" 또는 "하부"는 위와 아래의 배향을 모두 포함할 수 있다.
본 발명은 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물을 정제하는 방법을 제공한다. 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물은 다수의 증류 컬럼을 포함하는 증류 장치로 이송된다. 증류 컬럼은 일련의 유체 연결(fluid communication) 상태에 있다. 장치 내의 각각의 증류 컬럼은 상부 부분, 중앙 부분 및 하부 부분을 가진다. 각각의 상부 부분과 각각의 하부 부분은 출구(outlet)를 가진다. 다수의 증류 컬럼은 일련의 유체 연결 상태에 있는 적어도 하나의 제1 증류 컬럼과 하나의 제2 증류 컬럼을 포함한다. 제1 컬럼의 하부 부분의 출구는 제2 증류 컬럼과 유체 연결 상태에 있다. 제2 컬럼의 상부 부분의 출구는 정제된 유기금속 화합물을 수용하는 용기와 유체 연결 상태에 있다.
본 방법에 있어서, 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물은 다수의 증류 컬럼을 포함하는 장치를 사용하는 증류에 의해 정제된다. 제1 증류 컬럼은 상대적으로 저점에서 끓는 불순물을 유기금속 화합물로부터 제거하여 부분적으로 정제된 유기금속 화합물을 제공한다. 이러한 부분적으로 정제된 유기금속 화합물은 정제된 유기금속 화합물을 상대적으로 고점에서 끓는 불순물로부터 분리하는 제2 증류 컬럼으로 이송된다. 여기에서 사용된, "상대적으로 저점에서 끓는 불순물" 또는 "상대적으로 더 휘발성인 불순물"은 정제될 유기금속 화합물의 끓는점보다 더 낮은 끓는점을 가지는 불순물을 지칭하며, 즉 불순물이 유기금속 화합물보다 더 잘 휘발한다. 마찬가지로, "상대적으로 고점에서 끓는 불순물" 또는 "상대적으로 덜 휘발하는 불순물"이란 용어는 정제될 유기금속 화합물의 끓는점보다 더 높은 끓는점을 가지는 불순물을 지칭하며, 즉 불순물이 유기금속 화합물보다 덜 휘발한다. 본 발명은 초기에 목적하는 유기금속 화합물의 상당량을 폐기하는 일반적인 증류방법과 비교하여 정제된 유기금속 화합물의 총 수율이 증가된 유기금속 화합물을 정제하는 간편한 방법을 제공한다.
당업자라면 2개 이상의 증류 컬럼, 예를 들면 3 또는 4개의 증류 컬럼 이상이 사용될 수 있음을 알 수 있다. 3개의 증류 컬럼을 사용할 경우, 제1 및 제2 증류컬럼은 상대적으로 저점에서 끓는 불순물을 제거하는데 사용할 수 있고 제3 컬럼은 상대적으로 고점에서 끓는 불순물로부터 정제된 유기금속 화합물을 분리한다. 예를 들면, 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물은 제1 증류 컬럼으로 이송된 다음, 상대적으로 더 저점에서 끓는 불순물을 제거하는데 충분한 조건이 주어진다. 부분적으로 정제된 유기금속 화합물은 이어서 제1 증류 컬럼의 하부에서 제2 증류 컬럼으로 이송될 수 있으며, 여기에서 부분적으로 정제된 유기금속 화합물은 다시 상대적으로 더 저점에서 끓는 불순물을 제거하는데 충분한 조건이 주어진다. 다음으로, 추가 정제된 유기금속 화합물을 제3 증류 컬럼으로 이송시키고 제3 증류 컬럼의 상부로부터 정제된 유기금속 화합물을 수집하는데 충분한 조건이 주어진다. 이후, 상대적으로 고점에서 끓는 불순물은 하부의 출구를 통해 제3 증류 컬럼을 빠져나간다. 선택적으로, 3개의 증류 컬럼을 사용하는 경우 제1 증류 컬럼은 상대적으로 저점에서 끓는 불순물을 제거하는 한편, 제2 및 제3 증류 컬럼은 상대적으로 고점에서 끓는 불순물로부터 정제된 유기금속 화합물을 분리한다. 예를 들면, 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물은 제1 증류 컬럼에 이송되고 상대적으로 저점에서 끓는 불순물을 제거하는데 충분한 조건이 주어진다. 부분적으로 정제된 유기금속 화합물은 제1 증류 컬럼의 하부에서 제2 증류 컬럼으로 이송될 수 있고, 여기에서 부분적으로 정제된 유기금속 화합물은 제2 증류 컬럼의 상부에서 제3 증류 컬럼으로 추가의 정제된 유기금속 화합물을 이송하는데 충분한 조건이 주어진다. 다음으로, 추가 정제된 유기금속 화합물은 다시 제3 증류 컬럼의 상부에서 정제된 유기금속 화합물을 수집하는데 충분한 조건이 주어진다. 상대적으로 고점에서 끓는 불순물은 제2 및 제3 증류 컬럼 각각의 하부의 출구를 통해 제2 및 제3 증류 컬럼에서 배출된다. 당업자라면 4개 이상의 증류 컬럼이 사용될 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어 4개의 증류 컬럼을 사용할 경우, 1, 2 또는 3개 증류 컬럼은 상대적으로 저점에서 끓는 불순물을 목적하는 유기금속 화합물로부터 제거하는데 사용할 수 있고 1, 2 또는 3개 증류 컬럼을 위에서 언급한 바와 같이 상대적으로 고점에서 끓는 불순물로부터 정제된 유기금속 화합물을 분리하는데 사용할 수 있다. 2개의 증류 컬럼이 바람직하다.
도 1은 하부(16)와 상부(17)를 가지는 제1 증류 컬럼(15)이 구비된 본 발명의 방법으로 사용하는데 적합한 증류 장치(10)의 구성도이다. 제1 증류 컬럼(15)은 임의로 물질이동장치(미도시)를 포함할 수 있다. 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물은 입구(20)에 의해 제1 증류 컬럼(15)으로 이송된다. 제1 증류 컬럼(15)은 상부(17)에 출구(25)와 하부(16)에 출구(30)을 가진다. 임의로, 제1 증류 컬럼(15)은 스트리핑(stripping) 가스를 사용할 수 있으며, 이것은 하부(16)의 입구(미도시)에 의해 제1 증류 컬럼(15)에 유입되고 출구(25)로 배출된다. 선택적으로, 스트리핑 가스는 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물과 제1 증류 컬럼(15) 내로 입구(20)를 통해 동시 공급될 수 있다. 출구(30)는 제2 증류 컬럼(35)의 입구(31)와 유체 연결상태에 있다. 제2 증류 컬럼(35)은 임의로 물질이동장치 (미도시)를 포함할 수 있으며, 상부(37)에 위치한 출구(40)와 하부(36)에 위치한 출구(50)을 가진다. 출구(40)은 리시버(45)와 유체 연결상태에 있다.
작동 시, 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물은 입구(20)에 의해 제1 증류 컬럼(15)으로 이송된다. 도 1에서, 입구(20)는 제1 증류 컬럼(15)의 중앙부에 표시되어 있지만 입구(20)는 하부(16), 상부(17) 또는 중앙부와 같은 증류 컬럼(15)의 적합한 지점에 위치할 수 있다. 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물이 제1 증류 컬럼으로 유입하는 특정 지점은 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물과 공급물의 온도에 따라 달라진다. 제1 증류 컬럼(15)은 상대적으로 더 잘 휘발하는(저점에서 끓는) 불순물을 제거하는데 충분한 스트리핑 이론단수(미도시)를 포함한다. 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물은 제1 증류 컬럼(15)에서 상대적으로 저점에서 끓는 불순물(목적 유기금속 화합물과 비교하여)을 유기금속 화합물로부터 제거하는데 충분한 조건이 주어진다. 이러한 상대적으로 저점에서 끓는 불순물은 상부(17)의 출구(25)를 통해 제1 증류 컬럼(15)에서 배출된다. 이후, 부분적으로 정제된 유기금속 화합물은 하부(16)의 출구(30)에 의해 제2 증류 컬럼(35)으로 이송된다. 제2 증류 컬럼(35)은 정제된 유기금속 화합물을 수득하는데 충분한 정류 이론단수(미도시)를 포함한다. 부분적으로 정제된 유기금속 화합물은 하부(36), 상부(37), 또는 중앙부에서와 같은 적합한 지점에 위치할 수 있는 입구(31)를 통해 제2 증류 컬럼(35)에 유입되며, 이는 당업자라면 특정한 장치 디자인에 따라 용이하게 결정할 수 있다. 도 1에서, 입구(31)는 제2 증류 컬럼(35)의 중앙부에 표시하였다. 부분적으로 정제된 유기금속 화합물은 제2 증류 컬럼(35)에서 정제된 유기금속 화합물이 출구(40)로 제2 증류 컬럼(35)을 빠져나오게 하는데 충분한 조건이 주어진다. 이후, 정제된 유기금속 화합물은 리시버(45)에 수집된다. 상대적으로 고점에서 끓는 불순물은 하부(36)의 출구(50)를 통해 제2 증류 컬럼(35)에서 배출된다.
제1 증류 컬럼(15)과 제2 증류 컬럼(35) 같은 다수의 증류 컬럼 각각은 도 1에 나타내지는 않았지만 하나 이상의 열전이부를 포함한다. 이러한 열전이부는 증류 컬럼을 따라 어디나 존재할 수 있다. 예를 들어 열전이부는 하부, 상부, 중앙부의 일부 또는 이러한 부분들의 결합 부분일 수 있다. 열전이부는 콘덴서, 냉각기, 및 히터 같은 열 교환기를 포함할 수 있다. 특정한 열전이부의 선택과, 증류 컬럼에서 그의 위치는 당업자들에게 알려진 기타 인자들 중에서 증류 컬럼의 크기, 정제될 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물의 용적, 특별한 증류에 필요한 온도, 및 정제될 특정한 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물에 따라 달라진다. 열전이부의 선택과 스트리핑 컬럼 내에서 그의 위치는 당업자의 재량 내에 있다.
증류 컬럼은 정제될 유기금속 화합물과 반응하지 않는 적합한 물질로 구성될 수 있다. 적합한 물질로는, 예를 들면 붕규산(borosilicate) 유리, Pyrex 유리 같은 유리; 폴리(테트라플루오로에틸렌) 같은 과불소화 플라스틱 등의 플라스틱; 석영 또는 금속이 있으나 이에 한정되지는 않는다. 금속이 바람직하며, 특히 바람직한 금속은 니켈 합금, 티타늄 및 스테인레스 스틸이나 이에 한정되지는 않는다. 적합한 스테인레스 스틸은, 예를 들면 304, 304 L, 316, 316 L, 321, 347 및 430이나, 이에 한정되지는 않는다. 적합한 니켈 합금은 비제한적으로, 예를 들면 Inconel, Monel, 및 Hastelloy 부식 방지 합금이다. 각각의 증류 컬럼은 유리 코팅된 스테인레스 스틸 같은, 물질들의 혼합물로 구성될 수 있다. 증류 컬럼을 위한 적합한 물질의 선택 또한 당업자들의 재량 내에 있다.
증류 컬럼 (15)와 (35)의 크기는 중요하지 않다. 이러한 컬럼은 적합한 높이와 직경을 가질 수 있다. 높이와 직경의 선택은 당업자들의 재량 내에서 다른 인자들 가운데 정제될 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물의 용적, 유기금속 화합물과 존재하는 불순물 간의 끓는점 차이 및 사용된 충전 물질에 따라 다를 수 있다. 사용된 충전 물질의 선택은 컬럼 높이에 영향을 줄 수 있다. 전형적인 높이는 2 내지 30 m, 바람직하게 2.5 내지 25 m, 더욱 바람직하게 2.5 내지 20 m, 보다 더 바람직하게 3 내지 15 m, 가장 바람직하게 3 내지 12 m의 범위이다. 특히 바람직한 높이는 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 9.5, 10, 12, 및 15 m이다. 사용된 컬럼의 직경은 바람직한 컬럼 용량에 따라 다르다. 전형적인 직경은 20 mm 내지 3 m, 바람직하게 20 mm 내지 2 m, 더욱 바람직하게 20 mm 내지 1 m, 보다 더 바람직하게 20 mm 내지 500 mm, 보다 더 바람직하게 25 내지 500 mm, 보다 더 바람직하게 25 내지 400 mm, 가장 바람직하게 25 내지 250 mm의 범위이다. 특히 바람직한 직경은 25, 30, 35, 40, 50, 60, 75, 100, 125, 150, 175, 200 및 250 mm이다. 당업자들이라면 다수의 증류 컬럼 각각의 크기는 동일하거나 다를 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
각각의 증류 컬럼은 유기금속 화합물과 반응하지 않는 적합한 물질이동장치를 임의로 포함할 수 있다. 바람직하게, 각 컬럼은 물질이동장치를 포함한다. 물질이동장치는 랜덤 충전, 구조화 충전, 트레이 또는 이들의 조합일 수 있다. 랜덤 충전 물질은, 예를 들면 배플(baffle), 구슬, 막대, 튜브, 편자, 플레이트, 고리, 새들(saddle), 디스크, 소서(saucer) 또는, 침상, 십자형 및 나선형(코일과 스파이럴) 같은 기타 적합한 모양 등의 다양한 형태일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 혼합된 형태를 사용할 수 있다. 사용된 랜덤 충전 물질의 크기는 스트리핑 컬럼의 크기, 불순물을 유기금속 화합물로부터 분리하는데 바람직한 이론적 플레이트의 수 같은 다수의 고찰에 기초한다. 적합한 랜덤 충전 물질은 다양한 크기(예를 들면, 직경)를 가질 수 있으며, 예를 들면 2 mm 이상일 수 있다. 랜덤 충전 물질의 적합한 크기 범위는 직경으로 2 내지 50 mm이다. 구조화 충전 물질은 와이어 거즈, 파형 플레이트, 일체식 허니콤, 그리드(grid) 등을 포함한다. 와이어 거즈는 직조되거나 편직될 수 있으며 천공되거나/되고 파형일 수 있다. 파형 플레이트를 임의로 천공하거나/하고 질감처리할 수 있다. 구조화 충전은 와이어 거즈가 바람직하다. 충전 물질의 크기는 균일하거나 혼합될 수 있다. 다양한 트레이를 임의로 본 발명의 스트리핑 컬럼에서 사용할 수 있다. 트레이는, 예를 들면 배플, 부유식 밸브, 고정 밸브, 체판, 이중 플로우 트레이, 병류 플로우 트레이 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 각 컬럼 내에서 물질이동장치의 종류, 크기, 양 및 위치 결정은 당업자들의 재량 내에 있다. 물질이동장치는 일반적으로 Raschig, HAT International, Koch-Glitsch, ACS Separations 및 Sulzer Chemtech 같은 다양한 공급체로부터 상업적으로 입수할 수 있다.
물질이동장치는 정제될 유기금속 화합물과 반응하지 않는, 적합한 물질 또는 물질들의 혼합물로 구성될 수 있다. 플레이트 또는 충전에 유용한 물질로는, 예를 들면 알루미나, 알루미나 실리케이트, 실리카, 실리콘 카바이드 및 실리콘 나이트라이드 같은 세라믹; 붕규산 유리 같은 유리; 석영; Bucky 볼(ball) 같은 흑연 볼; 열가소성 플라스틱 같은 플라스틱; 및 스테인레스 스틸, 상기한 니켈 합금뿐만 아니라 티타늄과 지르코늄 같은 금속이 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 니켈과 크롬 같은 임의의 금속은 13족 유기금속 화합물의 분해를 증가하는 것으로 알려져 있으며 13족의 유기금속 화합물을 정제할 때 최대한 피한다. 그러나, 니켈 또는 크롬을 함유하는 합금은 13족 유기금속 화합물을 정제할 때 사용할 수 있다.
제1 증류 컬럼, 즉 상대적으로 더 휘발성인 불순물을 제거하는 컬럼은 유기금속 화합물로부터 상대적으로 더 휘발성인 불순물을 제거하는데 충분한 스트리핑 이론단수를 포함한다. 바람직하게, 제1 증류 컬럼은 30 이상의 이론단수를 가지며, 더욱 바람직하게 30 초과의 이론단수, 예를 들면 31 이상의 이론단수를 갖는다. 또한, 제1 증류 컬럼이 대부분의 스트리핑 이론단수와 소수의 정류 이론단수를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 제1 증류 컬럼에서 스트리핑 이론단수 대 정류 이론단수의 비율은 >1:1 내지 20:1, 바람직하게 >1:1 내지 10:1, 더욱 바람직하게 >1:1 내지 4:1이다. 예를 들어, 제1 증류 컬럼에서 30의 이론단수가 사용되는 경우, 20-25의 스트리핑 이론단수와 5-10의 정류 이론단수를 사용하는 것이 바람직하다. 바람직하게, 제2 증류 컬럼, 즉 순수한 유기금속 화합물을 얻기 위한 컬럼은 정제된 유기금속 화합물을 얻는데 충분한 정류 이론단수를 포함한다. 바람직하게, 제2 증류 컬럼은 30 이상의 이론단수, 더욱 바람직하게 30 초과의 이론단수, 예를 들면 31 이상의 이론단수를 갖는다. 제2 증류 컬럼이 대부분의 정류 이론단수와 소수의 스트리핑 이론단수를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 제2 증류 컬럼에서 정류 이론단수 대 스트리핑 이론단수의 비율은 >1:1 내지 20:1, 바람직하게 >1:1 내지 10:1, 더욱 바람직하게 >1:1 내지 4:1이다. 예를 들어, 제2 증류 컬럼에서 30의 이론단수가 사용되는 경우, 5-10의 스트리핑 이론단수와 20-25의 정류 이론단수를 사용하는 것이 바람직하다. 2 이상의 증류 컬럼이 사용되는 경우, 상대적으로 저점에서 끓는 불순물을 제거하기 위해 사용되는 증류 컬럼 각각은 상기한 제1 증류 컬럼과 유사한 디자인을 가져야 하며, 상대적으로 고점에서 끓는 불순물을 제거하기 위해 사용되는 컬럼 각각은 상기한 제2 증류 컬럼과 유사한 디자인을 가져야 한다. 각 증류 컬럼의 디자인은 당업자의 재량 내에 있다.
불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물은 입구에 의해 제1 증류 컬럼으로 유입된다. 전형적으로, 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물은 제1 증류 컬럼에 증기상 또는 액체상으로 공급되며, 바람직하게 액체상 또는 증기상과 액체상의 혼합물로 공급된다. 상대적으로 낮은 녹는점의 고체 유기금속 화합물은 유기금속 화합물의 녹는점 이상의 온도로 증류 장치를 적절하게 가열하여 정제할 수 있다. 용이한 취급을 위하여, 유기금속 화합물을 그의 녹는점 보다 5 ℃ 이상 내지 그의 끓는점 보다 5 ℃ 미만, 더욱 바람직하게 그의 녹는점 보다 10 ℃ 이상 내지 그의 끓는점 보다 10 ℃ 미만의 온도에서 제1 증류 컬럼으로 이송되는 것이 바람직하다. 이러한 온도의 선택은 정제될 유기금속 화합물의 녹는점, 제거될 불순물의 끓는점, 및 당업자들에게 알려진 다른 인자에 따라 달라질 수 있다.
증류가능한 모든 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물은 본 방법에 따라 정제할 수 있다. 여기에서, "유기금속 화합물 (organometallic compound)"은 하나 이상의 금속-탄소, 금속-수소, 금속-질소 또는 금속-인 결합을 갖는 화합물을 지칭한다. 여기에서 "금속"이라는 용어는 "메탈로이드 (metalloids)"를 포함한다. "메탈로이드"는 붕소(13족), 게르마늄(14족), 인(15족), 안티몬 (15족) 및 비소 (15족)를 지칭한다. 적합한 유기금속 화합물은 2족 내지 15족, 바람직하게는 3족 내지 15족, 더욱 바람직하게는 4족 내지 15족에서 선택된 하나 이상이 금속 원자를 포함한다. 여기에서, 14족 금속은 탄소 및 실리콘을 포함하지 않으며, 15족 금속은 질소를 포함하지 않는다. 특히 바람직한 금속은 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 및 15족 금속이며, 특히 바람직하게는 4, 8, 11, 12, 13 및 15족 금속이다. 예시적 금속 이온은 비제한적으로 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 스칸듐, 이트륨, 류테튬, 로렌슘, 란타늄, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 세륨, 바나듐, 니오븀, 탄탈륨, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 망간, 류테늄, 코발트, 로듐, 이리듐, 니켈, 백금, 팔라듐, 구리, 은, 금, 아연, 알루미늄, 갈륨, 인듐, 실리콘, 게르마늄 및 주석을 포함한다. 바람직한 금속 원자는 마그네슘, 스트론튬, 스칸듐, 이트륨, 류테튬, 로렌슘, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 니오븀, 탄탈륨, 몰리브덴, 텅스텐, 망간, 류테늄, 코발트, 이리듐, 니켈, 백금, 팔라듐, 구리, 은, 금, 아연, 알루미늄, 갈륨, 인듐, 게르마늄, 안티모니 및 비소이다. 더욱 바람직하게 금속이온은 마그네슘, 스칸듐, 이트륨, 류테튬, 로렌슘, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 니오븀, 탄탈륨, 몰리브덴, 텅스텐, 류테늄, 코발트, 이리듐, 니켈, 백금, 팔라듐, 구리, 은, 금, 알루미늄, 갈륨, 인듐, 게르마늄, 안티모니 및 비소, 더욱 바람직하게는 마그네슘, 지르코늄, 하프늄, 니오븀, 탄탈륨, 몰리브덴, 텅스텐, 류테늄, 코발트, 이리듐, 니켈, 구리, 알루미늄, 갈륨, 인듐, 게르마늄, 안티모니 및 비소, 특히 더 바람직하게는 마그네슘, 지르코늄, 하프늄, 알루미늄, 갈륨, 인듐, 게르마늄, 안티모니 및 비소이다.
본 발명에 따라 정제될 수 있는 적합한 유기금속 화합물은 증류가능한 것들이다. 이러한 화합물은 실온 (25℃)에서 액체이거나 또는 실온에서 고체이며 상대적으로 낮은 녹는점 (≤ 100 ℃)을 갖는 화합물들이다. 바람직한 유기금속 화합물은 ≤ 100 ℃, 더 바람직하게는 ≤ 80 ℃, 더욱 바람직하게는 ≤ 75 ℃, 보다 더 바람직하게는 ≤ 60 ℃, 훨씬 바람직하게는 ≤ 50 ℃의 녹는점을 갖는 것들이다.
본 발명에 따라 정제될 수 있는 바람직한 유기금속 화합물은 메탈로센; 전이금속의 사이클로펜타디에닐 화합물; 메틸알루미녹산; 13족 내지 15족 금속의 디메틸아미도 화합물; 13족 내지 15족 금속의 (C1-C6)알킬 화합물; 전이금속 및 13족 내지 15족 금속의 (C1-C4)알콕사이드; 전이금속 및 란탄계열 금속의 β-디케톤화 화합물; 및 구리 및 코발트의 아미드화 화합물 등이다. 메탈로센은 2개의 사이클로펜타디에닐기를 갖는 금속 샌드위치 화합물이다. 전이금속의 사이클로펜타디에닐 화합물은 전이금속 및 사이클로펜디에닐, 메틸사이클로펜타디에닐 및 펜타메틸사이클로펜타디에닐에서 선택되는 하나 이상의 기를 함유하는 화합물을 포함한다. 바람직한 알콕사이드는 메톡사이드, 에톡사이드, 프로폭사이드, 부톡사이드 및 이들의 혼합물을 포함한다. 13족 내지 15족 금속의 (C1-C6)알킬 화합물은 13족 내지 15족 금속의 모노-, 디- 및 트리-(C1-C6)알킬 화합물 및 14족 금속의 모노-, 디-, 트리- 및 테트라-(C1-C6)알킬 화합물을 포함한다. 바람직한 알킬기는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 및 이들의 조합이다. 전이금속 및 란탄계열 금속의 β-디케톤화 화합물은 임의로 β-디케톤화 화합물을 액체로 만들 수 있는 헥사플루오로아세토닐아세토네이트 ("hfac")와 같은 다른 리간드를 포함할 수 있다. 예시적인 구리 및 코발트의 아미드화 화합물들은 국제 출원 공개 공보 WO 2004/046417에 개시되어 있다.
더욱 바람직한 유기금속 화합물은 아래와 같다: 트리알킬인듐 화합물, 예를 들어 트리메틸 인듐, 트리에틸 인듐, 트리-n-프로필 인듐, 트리-이소-프로필 인듐, 디메틸이소-프로필 인듐, 디메틸에틸 인듐, 디메틸t-부틸 인듐, 메틸디-t-부틸 인듐, 메틸디-이소프로필 인듐 및 트리-t-부틸 인듐; 트리알킬 인듐-아민 첨가생성물(adducts); 트리알킬 인듐-트리알킬-포스핀 첨가생성물, 예를 들어 트리메틸 인듐-트리메틸포스핀 첨가생성물; 트리알킬 갈륨 화합물, 예를 들어 트리메틸 갈륨, 트리에틸 갈륨, 트리-이소-프로필 갈륨, 트리-t-부틸 갈륨, 디메틸이소-프로필 갈륨, 디에틸t-부틸 갈륨, 메틸디-이소-프로필 갈륨, 디메틸t-부틸 갈륨, 디메틸네오-펜틸 갈륨 및 메틸에틸이소프로필 갈륨; 트리알킬 갈륨-아민 첨가생성물; 트리알킬 갈륨-포스핀 첨가생성물; 트라알킬알루미늄 화합물, 예를 들면 트리메틸 알루미늄, 트리에틸 알루미늄, 트리-n-프로필알루미늄, 트리-이소-프로필알루미늄, 트리-t-부틸 알루미늄, 디메틸이소-프로필 알루미늄, 디메틸에틸알루미늄, 디메틸t-부틸 알루미늄, 메틸 디-t-부틸 알루미늄 및 메틸 디이소프로필 알루미늄; 금속β-디케톤화 화합물, 예를 들면 하프늄, 지르코늄, 탄탈륨 및 티타늄의 β-디케톤화 화합물; 및 금속 아미드화 화합물, 예를 들면, 구리 및 코발트의 아미드화 화합물.
불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속화합물을 제1 증류 컬럼에 넣는다. 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물에 대해 상대적으로 저점에서 끓는 불순물이 제거되기에 충분한 조건을 부여한다. 이러한 조건은 당업계 통상적 기술자의 능력 이내이며, 제1 증류 컬럼을 상대적으로 저점에서 끓는 불순물의 끓는점 이상의 온도로 유지하고 환류비 (reflux ratio) 즉 환류물 대 증류물을 ≥ 45:1로 제공하는 것을 포함한다. 바람직하게, 환류비는 50:1 이상이다. 임의로, 스트리핑 가스(stripping gas)를 제1 증류 컬럼에 사용하며, 이 기체는 바닥부의 입구를 통해 컬럼 내로 들어가거나 또는 유기금속 화합물과 함께 공급되며, 컬럼을 통해 위로 이송되어 상부에 존재하는 출구를 통해 컬럼을 빠져나간다. 바람직하게, 스트리핑 가스가 사용된다. 스트리핑 가스는 통상 비활성이다. 예시적인 스트리핑 가스는 질소, 헬륨, 아르곤 및 메탄을 포함한다. 스트리핑 가스의 혼합물도 사용될 수 있다. 상대적으로 저점에서 끓는 불순물은 상부의 출구를 통해 제1 증류 컬럼을 빠져나가며 폐기물 흐름 또는 기타 수거 장치로 이송된다. 유기금속 화합물은 바닥부의 출구를 통해 제1 증류 컬럼을 빠져나가며, 상대적으로 저점에서 끓는 불순물 부분이 제거되었다는 점에서, 제1 증류 컬럼에 들어가는 유기금속 화합물에 비해 부분적으로 정제된 것이다. 바람직하게 제1 증류 컬럼에서, ≥ 90%, 바람직하게는 ≥ 95%, 더욱 바람직하게는 ≥ 97%, 가장 바람직하게는 ≥ 99%의 상대적으로 저점에서 끓는 불순물이 제거된다.
부분적으로 정제된 유기금속 화합물은 바닥부의 출구를 통해 제1 증류 컬럼을 빠져나가며 제2 증류 컬럼으로 이송된다. 부분적으로 정제된 유기금속 화합물은 정제된 유기금속 화합물을 수득하기에 충분한 조건에 놓인다. 즉, 유기금속 화합물은 상대적으로 고점에서 끓는 불순물로부터 분리된다. 이러한 조건은 당업계의 통상적 기술자의 능력 이내이며, 제2 증류 컬럼을 유기금속 화합물의 끓는점 이상으로 유지하는 것 및 환류비 즉 환류물 대 증류물을 1:1 이상으로 제공하는 것을 포함한다. 바람직하게, 환류비는 10:1 이상이다. 정제된 유기금속 화합물은 상부에 존재하는 출구를 통해 제2 증류 컬럼을 빠져나가며 리시버로 이송된다. 리시버는 정제된 유기금속 화합물을 수거할 수 있는 것이라면 어떤 것이든 좋다. 수거된 유기금속 화합물은 상대적으로 높은 끓는점의 불순물이 제거되었다는 점에서 제2 증류 컬럼으로 들어간 부분 정제된 유기금속 화합물에 비해 더 정제된 것이다. 바람직하게 제2 증류 컬럼에서, 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상, 더욱 바람직하게는 97% 이상, 가장 바람직하게는 99% 이상의 상대적으로 높은 끓는점의 불순물이 제거된다. 상대적으로 고점에서 끓는 불순물은 하부의 출구를 통해 제2 증류 컬럼을 빠져나가며, 폐기 흐름 또는 기타 수거 장치로 이송된다.
본 방법으로 수득되는 정제된 유기금속 화합물은 상당량의 불순물이 감소 또는 제거된다. 예를 들면, 유기금속 화합물이 유기알루미늄 화합물 특히 디알킬알루미늄 할라이드 또는 트리알킬알루미늄과 같은 알킬알루미늄 화합물인 경우, 실리콘-함유 불순물이 본 방법에 의해 제거된다. 정제된 유기알루미늄 화합물은 실리콘-함유 불순물이 실질적으로 없는 것이 바람직하다. 특히 유기갈륨 화합물은 알루미늄-함유 불순물이 실질적으로 없는 것이 바람직하다. "실질적으로 없다"는 것은 정제된 유기금속 화합물이 특정 불순물을 5 ppm 미만, 바람직하게는 3 ppm 미만, 더욱 바람직하게는 2 ppm 미만, 보다 바람직하게는 1 ppm 미만, 특히 바람직하게는 0.5 ppm 미만으로 포함하는 것을 의미한다. 바람직하게 정제된 유기금속 화합물은 실리콘, 게르마늄 및 주석에서 선택되는 금속 불순물을 0.5 ppm 이하로 함유한다.
본 증류 방법은 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물의 연속 정제를 제공한다. 그러나, 본 방법은 뱃치 정제 공정(batch purification process)에서도 사용될 수 있다. 본 증류 방법은 ≥ 90%, 바람직하게 ≥ 95%, 더욱 바람직하게 ≥ 97% 및 보다 바람직하게 ≥ 99%의 순도를 갖는 유기금속 화합물을 제공한다. 특히 바람직하게 유기금속 화합물은 ≥ 99.9999%의 순도를 갖는다. 본 방법으로 수득한 정제된 유기금속 화합물은 그대로 사용하거나 또는 필요한 경우 증류, 부분 결정화, 승화 등의 적합한 방법으로 더욱 정제될 수 있다. 본 증류 방법은 종래의 증류 방법에 비해 전체적으로 높은 수율로 유기금속 화합물을 얻을 수 있다는 잇점이 있는데, 폐기되는 선물질(forerun)이 없기 때문이다. 바람직하게 5% 이하의 유기금속 화합물이 제1 증류 컬럼에서 소실된다. 이는 종래의 증류 공정에 비해 현저히 낮은 유기금속 화합물의 소실률을 나타내는데, 종래의 증류공정의 경우 30-40%에 이르는 유기금속 화합물이 선물질로부터 폐기되었다. 바람직하게 정제된 유기금속 화합물은 90% 이상, 더 바람직하게는 95% 이상의 전체 수율로 수득된다.
본 발명의 정제된 유기금속 화합물은 고순도 유기금속 화합물의 사용을 필요로 하는, 예를 들면 촉매 제품 및, 발광 다이오드 또는 다른 반도체 제품 등의 전자장비 제조 같은 다양한 분야에서 사용될 수 있다. 본 발명의 정제된 유기금속 화합물은 또한 다른 유기금속 화합물의 제조에서 중간체로 사용될 수 있다.
실시예 1
약 15-20 중량%의 트리메틸갈륨("TMG")과 잔량이 탄화수소 용매 및 알루미늄 클로라이드 복합체 혼합물로 된 액체 원료를, 95-100℃의 제1 증류 컬럼에 약 55 단위/시간의 유속으로 연속적으로 도입하였다. 제1 증류 컬럼은 30 이상의 이론단수를 포함하였으며, 이들은 다수의 스트리핑 이론단수, 소수의 정류 이론단수, 스트리핑 및 정류 베드를 포함하였다. 제1 증류 컬럼은 일정한 온도 및 압력에서 작동되었으며, 대부분의 상대적으로 고점에서 끓는 불순물을 제거하기에 충분한 흐름의 오버헤드를 약 0.45 단위/시간의 유속으로 컬럼 상부로부터 인출하였다. 오버헤드는 충분히 환류하여 환류물 대 공급물 비율이 3 이상 대 1이 되도록 하였다. 탑(tower)의 하부는 열을 가하고 연속적으로 잔류 공급물로부터 바닥부분을 인출해냄으로써 일정한 온도 및 수준에서 작동되도록 하였다. 바닥 인출물은 TMG를 포함하며 제2 증류 컬럼으로 이송되었다. 제2 증류 컬럼 또한 30 이상의 이론단수를 포함하며, 다수는 정류 이론단수이고 소수는 스트리핑 이론단수이다. 제2 증류 컬럼은 일정 압력에서 작동되며 환류물 대 공급물 비율이 3 이상 대 1이다. 제2 증류 컬럼에서 나온 바닥 흐름은, TMG에 비해 상대적으로 덜 휘발성인 불순물을 포함하며, 계속 제거되었고, 바닥온도는 일정하게 유지하였다. 고순도 TMG의 연속적인 흐름의 오버헤드 산물은 제2 증류 컬럼의 상부로부터 인출되었다. 정제된 TMG의 총 수율은 85%를 초과하였다. 정제된 TMG를 분석한 결과 99%를 초과하는 순도를 나타내었다. TMG를 유도 커플링된 플라즈마(inductively coupled plasma; "ICP") 스펙트로스코피로 다양한 금속들을 분석하였으며, 각 금속은 검출한계("LOD")을 나타내었다. 특히 TMG는 0.3 ppm 미만의 Al, 0.07 미만의 Si, 0.9 ppm 미만의 Ge 및 5.4 ppm 미만의 Sn을 포함하였다. TMG는 또한 1H-NMR (400 MHz, 48 minute acquisition time)로 분석되었으며, 어떠한 탄화수소 불순물도 검출되지 않았다(LOD = 10 ppm). 이러한 증류 시스템은 24시간 이상 성공적으로 작동되었다.
실시예 2
실시예 1의 공정을 반복하였으며 순도 99% 이상의 TMG가 총 수율 93% 이상으로 수득되었다.
실시예 3
TMG를 트리에틸 갈륨으로 대체하고 실시예 1의 공정을 반복하였다.
실시예 4
TMG를 트리에틸 알루미늄으로 대체하고 실시예 1의 공정을 반복하였다.
실시예 5
TMG를 트리메틸 알루미늄으로 대체하고 실시예 1의 공정을 반복하였다.
실시예 6
TMG를 트리메틸 알루미늄-트리프로필아민 첨가생성물로 대체하고 실시예 1의 공정을 반복하였다.
실시예 7
TMG를 트리에틸 인듐 첨가생성물로 대체하고 실시예 1의 공정을 반복하였다.
실시예 8
TMG를 디메틸 아연으로 대체하고 실시예 1의 공정을 반복하였다.
실시예 9
TMG를 트리메틸 안티모니로 대체하고 실시예 1의 공정을 반복하였다.
실시예 10
TMG를 트리메틸 비소로 대체하고 실시예 1의 공정을 반복하였다.
실시예 11
TMG를 트리메틸 비스무스로 대체하고 실시예 1의 공정을 반복하였으며, 유사한 수율 및 순도가 예측되었다.

Claims (9)

  1. (a) 각각 상부 및 하부를 갖는, 제1 컬럼 및 제2 컬럼을 포함하는 증류 장치를 제공하는 단계;
    (b) 정제될 유기금속 화합물을 제1 증류 컬럼에 제공하는 단계;
    (c) 유기금속 화합물을 제1 증류 컬럼 내에서 환류물 대 증류물이 ≥ 45:1인 환류비(reflux ratio) 조건으로 처리하여, 제1 증류 컬럼의 상부로부터 상대적으로 더 휘발성인 불순물을 제거하는 단계;
    (d) 제1 증류 컬럼의 하부로부터 제2 증류 컬럼으로 유기금속 화합물을 이송하는 단계; 및
    (e) 유기금속 화합물을 제2 증류 컬럼 내에서 환류물 대 증류물이 ≥ 10:1인 환류비 조건으로 처리하여, 제2 증류 컬럼의 상부로부터 정제된 유기금속 화합물을 수득하는 단계;를 포함하며,
    여기에서,
    상기 제1 증류 컬럼은 유기금속 화합물로부터 상대적으로 더 휘발성인 불순물을 제거하기 위한 스트리핑 이론단수(number of theoretical stages for stripping) 및 정류 이론단수(number of theoretical stages for rectification)를 가지며, 여기서 제1 증류 컬럼 내의 스트리핑 이론단수 대 정류 이론단수의 비율은 >1:1 내지 20:1이고;
    상기 제2 증류 컬럼은 정제된 유기금속 화합물을 수득하기 위한 스트리핑 이론단수 및 정류 이론단수를 가지며, 여기서 제2 증류 컬럼 내의 정류 이론단수 대 스트리핑 이론단수의 비율은 >1:1 내지 20:1이며;
    상기 정제될 유기금속 화합물은, 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물이고;
    상기 상대적으로 더 휘발성인 불순물은 상기 유기금속 화합물의 끓는점보다 더 낮은 끓는점을 가지는 불순물이며;
    수득된 정제된 유기금속 화합물이 95% 이상의 순도를 가지는;
    유기금속 화합물의 연속 정제방법.
  2. 제1항에 있어서, 정제된 유기금속 화합물이 90% 이상의 총 수율로 얻어지는 것을 특징으로 하는, 유기금속 화합물의 연속 정제방법.
  3. 제2항에 있어서, 정제된 유기금속 화합물이 95% 이상의 총 수율로 얻어지는 것을 특징으로 하는, 유기금속 화합물의 연속 정제방법.
  4. 제1항에 있어서, 제1 증류 컬럼이 30 이상의 이론단수를 갖는 것을 특징으로 하는, 유기금속 화합물의 연속 정제방법.
  5. 제1항에 있어서, 제2 증류 컬럼이 30 이상의 이론단수를 갖는 것을 특징으로 하는, 유기금속 화합물의 연속 정제방법.
  6. 제1항에 있어서, 유기금속 화합물이 13족 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기금속 화합물의 연속 정제방법.
  7. 정제될 유기금속 화합물의 공급원;
    정제될 유기금속 화합물을 수용하는 입구, 불순물을 제거하기 위한 출구를 갖는 상부 및 유기금속 화합물을 제거하기 위한 출구를 갖는 하부를 갖는 제1 증류 컬럼;
    유기금속 화합물을 수용하는 입구, 정제된 유기금속 화합물을 수용하는 리시버와 유체 연결된 출구를 갖는 상부, 및 출구를 갖는 하부를 갖는 제2 증류 컬럼; 및
    제2 증류 컬럼의 입구와 유체 연결된 제1 증류 컬럼의 하부의 출구;를 포함하며,
    여기에서,
    상기 제1 증류 컬럼은 유기금속 화합물로부터 상대적으로 더 휘발성인 불순물을 제거하기 위한 스트리핑 이론단수(number of theoretical stages for stripping) 및 정류 이론단수(number of theoretical stages for rectification)를 가지며, 여기서 제1 증류 컬럼 내의 스트리핑 이론단수 대 정류 이론단수의 비율은 >1:1 내지 20:1이고;
    상기 제2 증류 컬럼은 95% 이상의 순도를 갖는 정제된 유기금속 화합물을 수득하기 위한 스트리핑 이론단수 및 정류 이론단수를 가지며, 여기서 제2 증류 컬럼 내의 정류 이론단수 대 스트리핑 이론단수의 비율은 >1:1 내지 20:1이며;
    상기 정제될 유기금속 화합물은, 불순물을 함유하는 정제되지 않은 유기금속 화합물이고;
    상기 상대적으로 더 휘발성인 불순물은 상기 유기금속 화합물의 끓는점보다 더 낮은 끓는점을 가지는 불순물인;
    유기금속 화합물의 연속 증류를 위한 장치.
  8. 제7항에 있어서, 제1 증류 컬럼이 30 이상의 이론단수를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제7항에 있어서, 제2 증류 컬럼이 30 이상의 이론단수를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
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