MXPA00009799A

MXPA00009799A - Preparacion y purificacion de diborano.

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Publication number: MXPA00009799A
Application number: MXPA00009799A
Authority: MX
Inventors: Dalbir S Rajoria
Original assignee: Uhp Materials Inc
Priority date: 1998-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2002-05-08
Also published as: NO20005048L; BR9909531A; JP2002511376A; EP1087906A4; KR20010042581A; EP1087906A1; DE69934889T2; EP1087906B1; KR100731836B1; KR20060030921A; TWI221828B; WO1999052817A1; AU3488299A; IL138928A0; NO20005048D0; US6517796B1; AU749603B2; IL159569A; US6165434A; DE69934889D1

Abstract

Se remueve BF3, CO2, o bien ambos de una mezcla que contiene estos gases con B2H6 mediante la puesta en contacto de la mezcla con un hidroxido inorganico como, por ejemplo, LiOH, B2H6 es sintetizado mediante la puesta en contacto de BF3 con KBH4.

Description

PREPARACIÓN Y PURIFICACIÓN DE DIBORANO CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a la producción y purificación de diborano. ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA El diborano (B2H6) es un gas flamable que se emplea como un impurificante de tipo p en semiconductores y que se emplea también en la formación de vidrio de boro-fosfato-silicato. El diborano forma varios complejos, con bases de Lewis tales como, por ejemplo, borano-tetrahidrofurano, dimetilsulfuro de borano y varios boranos de aminas. Estos compuestos se emplean ampliamente como agentes reductores selectivos en la síntesis de productos farmacéuticos, productos químicos orgánicos finos así como baños de revestimiento de metal sin electrodos. A temperatura ambiente, el diborano se descompone lentamente en boranos más elevados con su estado físico ubicándose dentro de un rango de gaseoso a sólido. Esto provoca variaciones de procedimiento y mal funcionamientos del equipo. Con el objeto de reducir la descomposición, el diborano a veces se transporta como una mezcla con un gas protector o bien a baja temperatura como, por ejemplo, a temperatura de hielo seco. Otra forma de superar el problema de la descomposición es emplear la generación de diborano en el punto de uso. Sin embargo, las dificultades encontradas con los procedimientos actuales de síntesis y purificación han impedido la generación de diborano en el punto de uso. Varios métodos posibles de síntesis de diborano han sido publicados. El método de síntesis más típico y comercialmente empleado es la reacción de borohidruro de sodio con trifluoruro de boro en solventes de éter tales como, por ejemplo, diglima. Puesto .que este procedimiento emplea solventes altamente flamables, requiere de precauciones de seguridad importantes. Además, el diborano forma complejos con los solventes. Tales complejos hacen difícil purificar el diborano. Un procedimiento seco preferido para la síntesis del diborano se describe en la patente Norteamericana 4,388,284. Este procedimiento incluye la reacción de borohidruro de litio o sodio con trifluoruro de boro (BF..) en ausencia de un solvente. Como método preferido, la patente describe la condensación de trifluoruro de boro gaseoso a temperatura de nitrógeno líquido en borohidruro de sodio, calentando después la mezcla resultante a una temperatura de reacción de 0 a 50° C y manteniendo la mezcla a la temperatura de la reacción durante 4 a 12 horas. El procedimiento ofrece una mezcla que contiene aproximadamente 95% de diborano y que contienen también trifluoruro de boro sin reaccionar. En condiciones similares, la reacción de borohidruro de litio con trifluoruro de boro es lenta y ofrece un rendimiento insatisfactorio . Mientras el procedimiento seco proporciona diborano sin contaminación de solvente, el producto contienen una cantidad significativa de trifluoruro de boro sin reaccionar. Para lograr un diborano de alta pureza, se requiere de una destilación tediosa para separar el diborano del trifluoruro de boro. El procedimiento es lento para la producción comercial y es un procedimiento en lotes. Con base en consideraciones termodinámicas, la reacción de borohidruro de litio con trifluoruro de boro debería ser preferida a la reacción comparable con borohidruro de sodio, pero las observaciones presentadas en la patente ? 284 indican que la reacción que involucra el borohidruro de litio no funciona bien en la práctica. DIVULGACIÓN DE LA INVENCICN Un aspecto de la presente invención ofrece métodos para el tratamiento de mezclas que contienen dibor-no y trihaluros de boro tales como trifluoruro de boro mediante la puesta en contacto de la mezcla con una composiciór. de reactivos que incluye uno o varios hidróxidos inorgániccs. Este aspecto de la presente invenció incorpora el descubrimiento que hidróxidos inorgánicos eliminan selectivamente los trihaluros de boro, y particularmente BF3, de las mezclas gaseosas que contienen diborano. Por ejemplo, la composición de reactivo puede incluir uno o varios hidróxidos de metales alcalinos como por ejemplo hidróxidos de sodio, potasio o litio; hidróxidos de tierras alcalinas como por ejemplo hidróxidos de berilio, calcio, estrontio y bario; hidróxido de amonio; e hidróxidos , e metales de transición. Se pueden emplear mezclas de estos materiales. De menar deseable, la composición de reactivos incluye una cantidad sustancial del hidróxido inorgánico, es decir, más que 10% y de preferencia más que 20% de hidróxidos. De preferencia, la composición se forma de manera predominante del hidróxido o del los hidróxidos, es decir, la composición de reactivos contiene más que 50% molar de hidróxidos. Con mayor preferencia la composición de reactivos consiste esencialmente del hidróxido o de los hidróxidos. La composición de reactivos esté presente típicamente en forma sólida, como por ejemplo polvo, pellas, granulos, o bien en forma de un revestimiento en un soporte inerte como por ejemplo alúmina o sílice. La composición de reactivos puede ser pre-tratada manteniéndola a una temperatura elevada antes de su uso, como por ejemplo mediante horneado en una atmósfera inerte antes del uso. La temperatura en el paso de puesta en contacto de preferencia es temperatura ambiente (aproximadamente 20° C) o inferior a la temperatura ambiente, y con mayor preferencia es una temperatura de aproximadamente 0° C o inferior a 0° C. temperaturas inferiores a aproximadamente -20° C, y de manera deseable inferiores a aproximadamente -40° C son todavía más preferidas. El uso de tales bajas temperaturas minimiza la descomposición del diborano en el procedimiento. Con mayor preferencia, la mezcla que contienen diborano se encuentra en el estado gaseoso cuando esta en contacto con la composición de reactivo. Por consiguiente, la temperatura en el paso de puesta en contacto de manera deseable se encuentra a un nivel superior a la temperatura de ebullición del diborano en la condición de presión empleada. Presentado de otra forma, la presión prevalecente en el paso de puesta en contacto se encuentra por debajo de la presión de vapor de equilibrio de diborano a la temperatura empleada para el paso de puesta en contacto. La temperatura de ebullición del diborano es de aproximadamente -92° C a temperatura -atmosférica, y por consiguiente la temperatura en el paso de puesta en contacto de manera deseable se encuentra por encima de aproximadamente -92° C si el paso de puesta en contacto se lleva a cabo a una presión aproximadamente atmosférica. Se prefiere especialmente la temperatura de hielo seco (aproximadamente -80°C) . El tiempo de puesta en contacto entre la mezcla y la composición de reactivo puede ser de algunos segundos a algunas horas, aun cuando se prefieren especialmente tiempos de contacto muy cortos de algunos segundos. El paso de puesta en contacto puede llevarse a cabo en lotes o bien, de preferencia, de manera continua, haciendo pasar la mezcla continuamente a través de un recipiente que contiene la composición de reactivo. La velocidad de flujc a través del recipiente, y las proporciones del recipiente así como la cantidad de composición de reactivo pueden seleccionarse para ofrecer el tiempo de contacto deseado. De manera deseable, el procedimiento de purificación, y particularmente el paso de puesta en contacto, se efectúan en una ubicación en donde ese debe de emplear el diborano purificado y el diborano se purifica aproximadamente 4 horas o menos antes de su uso. De manera especialmente preferida, el diboranc se purifica inmediatamente antes de su uso. Aún cuando este aspecto de la invención ha sido resumido arriba con relación a la purificación de diborano, el procedimiento puede también aplicarse a la purificación de otros hidruros inorgánicos, y la remoción de haluros inorgánicos otros que trihaluros de boro cono por ejemplo BF3. Así, el procedimiento puede aplicarse para remover haluros inorgánicos de los hidruros inorgánicos seleccionados dentro del grupo que consiste de diborano, silano (SiH4) , germano (GeH4), fosfina (PH3) , arsina (AsH¿), estibina (SbH3) , y mezclas de los mismos. De manera deseable, los haluros inorgánicos removidos se seleccionan dentro del grupo que consiste de BF3, SiF4, GeF4, PF3, PF=, AsF3, AsF;, SbFj, SbF5, y mezclas de los mismos. Un aspecto adicional de la invención incluye la realización que la puesta en contacto que la mezcla de contienen diborano con una mezcla de reactivos que contienen hidróxido sirve también para remover el dióxido de carbono si se encuentra dióxido de carbono presente en las mezcla. Así, procedimientos de conformidad con este aspecto de la invención incluyendo los pasos de poner en contacto una mezcla que contienen diborano o bien otro hidruro inorgánico de conformidad con lo comentado arriba y dióxido de carbono con un reactivo que contienen hidróxido. Las condiciones de procedimiento pueden ser las comentadas arriba con relación a la remoción de haluros. Cuando la mezcla gaseosa contiene tanto haluros como dióxido de carbono, se pueden remover ambos en una paso de puesta en contacto único. Otro aspecto de la presente invención ofrece métodos para sintetizar el diborano, dichos métodos comprende la reacción de un reactivo de boro hidruro incluyendo borohidruro de potasio (KBH4) con un trihaluro de boro, con mayor preferencia BF3, para formar de esta manera un producto de reacción. La reacción se lleva a cabo de manera deseable a una temperatura de reacción de aproximadamente -130° C a aproximadamente 20° C. El reactivo incluye de manera deseable por lo menos 20% de borohidruro de potasio, y consiste de preferencia esencialmente de borohidruro de potasio o bien incluye borohidruro de potasio junto con borohidruro de sodio (NaBH4) . El paso de reacción se lleva a cabo de manera deseable en ausencia de un solvente y por consiguiente se conoce aquí "co o un procedimiento (seco) . La reacción se llevo a cabo de manera deseable mediante el pasaje continuo de trihaluro de boro, en forma gaseosa, así, mediante el pasaje del trihaluro de boro a través de un recipiente que contiene el reactivo de boro hidruro en forma sólida. La reacción puede efectuarse también en forma de lotes, como mediante la condensación del boro haluro en el reactivo en un recipiente y después mediante el calentamiento del recipiente, reactivo y boro haluro. Este aspecto de la invención incorpora la realización que se logra una conversión más elevada de trifluoruro de boro en diborano mediante su reacción con borohidruro de potasio que con borohidruro de litio o bien borohidruro de sodio. La reacción con borohidruro de potasio es especialmente favorecida en las temperaturas preferidas de aproximadamente -130° C a aproximadamente 20° C. de manera más deseable, las condiciones de reacción se seleccionan de tal manera que BF.¡ líquido este presente en contacto con el reactivo de borohidruro durante por lo menos una parte de la reacción. Así, de manera deseable BF3 se condensa en el reactivo de borohidruro. Otros aspectos adicionales de la presente invención ofrecen aparatos para llevar a cabo los procedimientos comentados arriba. Así, un aspecto de la presente invención ofrece un purificador para remover selectivamente haluros inorgánicos como por ejemplo BF3 y dióxido de carbono de las mezclas que contienen diborano o bien otros hidruros orgánicos y proporciona también un sistema de generación de diborano que incluye dicho purificador. Otro aspecto de la presente invenció ofrece un generador para elaborar diborano empleando la reacción de borohidruro de potasio comentada arriba, que puede incluir también un purificador de conformidad con lo comentado arriba. Un aparato de conformidad con estos aspectos de la invención puede instalarse en el punto de uso y de preferencia se conecta directamente al equipo de procesamiento que usa diborano para una transferencia continua o en lotes del diborano elaborado o purificado en el aparato en el equipo que usa diborano. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es un diagrama de un aparato de conformidad con una modalidad de la presente invención. La figura 2b es un espectro infrarrojo de una mezcla que incluye diborano y BF3. La figura 2a es un espectro infrarrojo de la mezcla de la figura 2b después de la purificación de conformidad con una modalidad de la invención. La figura 3b es un espectro infrarrojo de otra mezcla que incluye diborano y BF_.. La figura 3a es un espectro infrarrojo de la mezcla de la figura 3b después de la purificación de conformidad con otra modalidad de la invención. MODALIDADES PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN Un aparato de conformidad con una modalidad de la invención incluye un sistema cerrado de acero inoxidable hermético. Un sistema de gas G que tienen una válvula de regulación VO se conecta a un cilindro de reacción R que contienen el reactivo de borohidruro en forma sólida. El cilindro de reacción R tienen un válvula de entrada VI y una válvula de salida V2 en extremos opuestos. El cilindro de reacción tiene una chaqueta para facilitar el enfriamiento y reacción a bajas temperaturas. La válvula de salida V2 del cilindro R se encuentra conectada a una unión en T, TI. Una ramificación de la unión en T, TI, se encuentra conectada a un cilindro purificador o formador de burbujas P que tiene una válvula de entrada V3 y una válvula de salida V . El cilindro purificador contiene un reactivo de hidróxido en forma salida. La válvula de salida del cilindro purificador se encuentra conectada a otra unión en T, T2 y válvula V5 a un dispositivo de recepción de gas F. El dispositivo F puede ser un cilindro receptor para recoger el diborano, o bien puede ser un equipo de procesamiento que consume diborano como por ejemplo un sistema de depósito de película delgada de la semiconductora o bien otro reactor. Un válvula de desvío V6 y una línea de desvío V conecta la unión en T, TI con una unión en T ,T3, adicional conectada a la unión en T, T2. La ramificación restante en T, T3 se encuentra conectada a través de una válvula adicional V7 a un múltiple de vacío M equipado con medidores de presión y vacío. El múltiple esta equipado con una conexión de residuos W, conectada a una bomba y limpiador de gas residual. El múltiple esta también conectada una celda de espectrofotómetro de luz infrarroja I y se proporcionan válvulas adicionales V8, V9, y VIO. Medidores de flujo y/o controladores de flujo (no ilustrados) pueden, proporcionarse ven la fuente S, en la válvula V3 y en otras ubicaciones donde se desea monitorear el procedimiento para lograr el generador de capacidad requerida. La línea de desvío y el espectrofotómetro se emplean para propósitos de evaluación en los ejemplos establecidos a continuación; estos elementos y las válvulas asociadas puede ser omitidos de los sistemas de producción. En operación, el cilindro de reacción R se llena con reactivo de borohidruro como se comenta arriba, y el cilindro purificador P se llena de un reactivo que contiene hidróxido como se comenta también arriba. El sistema completo es evacuado a través de la conexión de residuos W y la bomba asociada. Mientras se mantiene un cilindro de reacción R la temperatura de reacción deseada, y mientras se mantiene el purificador P a la temperatura de puesta en contacto .deseada, el cilindro de gas S y la válvula de regulación de presión VO cooperan para admitir trifluoruro de boro en cilindro de reacción R a través de la válvula VI. El BF3 reacciona con el borohidruro en un cilindro R para proporcionar una mezcla que incluye diborano y BF3. La válvula de salida V2 y las válvulas de purificador V3 y V4 permanecen abiertas de tal manera que la mezcla proveniente del cilindro R pase a través del purificador P para formar diborano purificado, que pasa al cilindro de recolección o emplea el dispositivo F. Alguna parte del diborano purificado es desviada a través de la válvula V7 hasta el múltiple M y hacia el espectrofotómetro de IR en 1. Para monitorear la composición de la mezcla a partir del reactoOr R, se cierran la válvulas V3, V4, y V5, mientras que la válvula V6 opera para desviar la mezcla alrededor del purificador P. Empleando un reactivo de borohidruro de potasio en el reactor R, ocurre una conversión óptima de BF3 en diborano a una temperatura de ración de aproximadamente -120 a aproximadamente 30° C. cuando se lleva a cabo la reacción a una temperatura más elevada, se observa una concentra una concentración más elevada de trifluoruro de boro en la mezcla diborano/trifluoruro de boro que resulta de la reacción. De manera similar, el contenido de trifluoruro de boro en la mezcla es más elevado cuando el borohidruro de boro se emplean en lugar de borohidruro de potasio. Puesto que el hidróxido en el purificador P remueve efectivamente el trifluoruro de boro de la mezcla, se puede emplear borohidruro de sodio o borohidruro de litio en el reactor R mientras se sigue manteniendo una producción de diborano de alta pureza a partir del purificador. Este es menos preferido puesto que se reduce la capacidad del purificador. En el purificador, se logra una remoción selectiva óptima con el uso de hidróxido de litio, sodio o potasio. El hidróxido más preferido para el purificador es hidróxido de litio. Como arriba mencionado, el purificador P se emplea de manera deseable a una temperatura inferior a la temperatura ambiente, y con mayor preferencia se emplea a la temperatura de hielo seco. EJEMPLOS ILUSTRATIVOS Los siguientes ejemplos ilustran algunas características de la invención: Ejemplo 1: Se empacaron 50 gramos de borohidruro de potasio bajo una atmósfera de helio en una bolsa de guante en un reactor de acero inoxidable cilindrico R (volumen 195 c ) con bridas en cada extremo. El reactor fue cerrado con bridas de montaje con válvulas cerradas. Este ensamble de reactor fue colocado dentro de un recipiente cilindrico vacío con chaqueta. El purificador P fue un formador de burbujas de acero inoxidable (972 cc de volumen) con un tubo de inmersión, una parte superior soldada con válvulas de entrada y salida con adaptaciones de VCR. El purificador fue llenado hasta más que la mitad a través de un orificio de llenado con pellas de hidróxido de potasio. La operación de llenado del purificador se llevo a cabo dentro de una bolsa de guante con flujo de helio. El orificio de llenado fue cerrado con una tapa de VCR de 1.27 cm (.1/2") . El reactor y el purificador fueron conectados de conformidad con lo ilustrado en la figura 1. Todas las secciones del ensamble incluyendo reactor y purificador fueron evacuadas. El purificaaor ? fue calentado suavemente mientras se evacuaba para secar el hidróxido de potasio. El recipiente con chaqueta alrededor del reactor fue llenado con hielo seco. El purificador fue enfriado empleando un Dewar llenado con hielo seco alrededor ?e él. Se admitió trifluoruro de boro al reactor R a partir de un cilindro de gas S con el regulador de válvula de regulación de presión ajustado para mantener una presión de entrada de 1100 torr al reactor. La válvula de entrada VI del reactor fue cerrada y la válvula de salida V2 abierta para dejar pasar una muestra de la mezcla que reaccionó a través del purificador P. Una muestra que pasa a través de purificador P a una presión de salida de 24 torr fue recogida en una celda de IR 1 evacuada previamente. La exploración de IR fue tomada en un espectrofotómetro de IR de Buck Scientific. La figura 2a muestra el espectro de IR de la muestra; indica diborano puro. Las celda de IR fue devuelta al múltiple y evacuada. Se cerraron tanto la válvula V3 como la válvula V4 del purificador. Una muestra adicional de la mezcla proveniente del reactor fue recogida en la celda IR a una presión de 19 torr mediante la abertura de la válvula de salida V2 del reactor y de la válvula de desvío V6 a la línea de desvío 3. El espectro de IR de la muestra aparece en la figura 2b. Este espectro muestra diborano y muestra también una absorción a 1450 c "1 para característica de BF3. Estos resultados indican que el purificador ha removido exitosamente BF3 de la mezcla mientras deja el diborano sustancialmente intacto. Ejemplo 2 El procedimiento del ejemplo 1 fue repetido sustancialmente, excepto que el purificador P con hidróxido de potasio fue mantenido a temperatura ambiente. Una muestra de pasaje a través del purificador fue recogida a una presión de 53 torr, y se tomo la exploración de IR. El espectro muestra no solamente una pequeña cantidad de diborano y no da indicación de BF^. Sin embargo, se recogió otra muestra a 14 torr a través de la línea de desvío B, evitando así el purificador P, y dicha muestra contenía diborano y una cierta cantidad de trifluoruro de boro; el espectro de esta muestra fue similar a la figura 2b. Estos resultados sugieren que a temperatura ambiente, el purificador remueve totalmente el trifluoruro de boro, pero ocurre una cierta desproporción del diborano.

Ejemplo 3 El procedimiento del ejemplo 1 se repite de manera sustancial, excepto que el purificador fue llenado con cal sodada (una mezcla de hidróxido de sodio, oxido de calcio e hidróxido de calcio) . El reactor y el purificador fueron enfriados hasta temperatura de hielo seco. Una muestra proveniente del reactor que pasa a través del purificador fue recogida a 51 torr, y otra muestra fue recogida evitando el purificador a 19 torr. La comparación de las exploraciones de IR de estas muestras confirmó que el purificador limpia el trifluoruro de boro de la mezcla de diborano/trifluoruro de boro. Con la cal sodada, sin embargo, se observó una cierta desproporción de diborano en hidrógeno no condensable. Ejemplo de comparación 4 El reactor R empleado en el ejemplo 1 fue limpiado, secado y después llenado con 62.4 gramos de boro hidruro de sodio y fue integrado al ensamble de la figura 1 y conectado al múltiple de vacío. El purificador P empleado en el ejemplo 1 fue llenado con 247 gramos de hidróxido de litio. El purificador P empleado en el ejemplo 1 fue calentado a una temperatura de 60° C, purgado repetidamente con helio y evacuado. La chaqueta del reactor R y Dewar de purificador P fueron llenados con hielo seco y permitió que se enfriaran hasta la temperatura de hielo seco. Se admitió trifluoruro de boro al reactor a una presión de 760 torr. La válvula de entrada VI del reactor fue cerrada y la válvula de salida V2 fue abierta hacia la línea de desvío B y hacia el múltiple. Se recogió una muestra a 50 torr en la celda de IR previamente evacuada. La figura 3 demuestra la exploración de IR de la muestra que indica diborano y un contenido significativamente más alto de trifluoruro de boro sin reaccionar que el contenido que se encuentra en el ejemplo 1 con borohidruro de potasio. Ejemplo 5 La celda de IR fue evacuada otra vez y se recogió una muestra a 22.4 torr del reactor del ejemplo de comparación 4 mediante la abertura de la salida de reactor a través del purificador P. La exploración de IR resultante, ilustrada en la figura 3a, muestra solamente diborano y muestra ausencia de trifluoruro de boro. Ejemplo de comparación 6 El procedimiento del ejemplo de comparación 4 fue sustancialmente repetido, excepto que el reactor R fue mantenido a temperatura ambiente. Se abrió trifluoruro de boro al reactor a una presión de 800 torr y se cerró la válvula de entrada. Se recogió una muestra de 50 torr en la célula de IR, evitando el purificador. El espectro de IR mostró una predominancia de trifluoruro de boro, lo que indica que se había formado poco diborano si es que se formo algo de diborano.

Ejemplo 7 Se repitió el procedimiento del ejemplo de comparación 6, pero empleando un reactor que contenía borohidruro de potasio. El espectro de IR indica un contenido significativamente más alto de diborano que el contenido logrado en el ejemplo de comparación 6. Ejemplo 8 Se determinaron la eficiencia de conversión y rendimiento de díborano a partir de la reacción de BF3 y borohidruro de potasio. Se cargaron 7.75 gramos (0.1437 moles) de borohidruro de potasio en un cilindro de muestra de acero inoxidable de 75 ml en una bolsa de guante con una atmósfera de helio. El cilindro fue cerrado con una válvula de diafragma y montado en un múltiple de vacío. Se transfirió trifluoruro de boro en el cilindro y se condenso ahí en seis intentos diferentes. El cilindro fue enfriado con nitrógeno líquido. La cantidad de trifluoruro de boro transferida varió de 1.01 a .077 mol en estos intentos. Cada vez que se transfirió trifluoruro de boro en el cilindro de muestra, se peso y se almaceno a una temperatura de 0° C en un congelador. La mezcla de reacción presente en el cilindro fue analizada a 30 torr cada vez a través de una exploración IR. Después del análisis, el producto fue transferido y se peso un cilindro de muestra que se rellenó con trifluoruro de boro. En cada uno de los seis intentos se observó mediante exploración IR una reacción completa que proporcionó diborano. Un total de 0.19 mol de trifluoruro de boro reaccionó completamente para proporcionar diborano. En el siguiente intento, cuando se agregó .01 mol de trifluoruro de boro y se dejo durante una semana en el congelador, el producto contenía principalmente trifluoruro de boro, lo que indica el agotamiento el agotamiento del borohidruro de potasio. El experimento reveló que 4 mol de trifluoruro de boro reacciona totalmente con 3 mol de borcñidruro de potasio para proporcionar diborano. Ejemplo 9 En este experimento, 21.1 gramos de borohidruro de potasio fueron tomados en un cilindro de acero inoxidable de 175 ml (cilindro de reactor) el cual fue después cerrado con una válvula de diafragma de acero inoxidable. El cilindro fue evacuado y pesado y montado de nuevo en el múltiple de vacío. Se condensaron 8.2 gramos (0.1209 mol) de trifluoruro de boro en este cilindro a temperatura de nitrógeno líquido y se coloco en un congelador a una temperatura de -40° C durante una semana. El cilindro fue extraído del congelador y montado en el lado de entrada del, purificador que contenía hidróxido de litio. El lado de salida del purificador en el múltiple de vacío fue conectado a un cilindro de acero inoxidable (receptor) de 175 ml previamente evacuado. El purificador fue enfriado con hielo seco y el cilindro de recepción fue enfriado con nitrógeno líquido. El vapor (diborano) a partir del cilindro superior fue transferido pasando a través del purificador y en el cilindro de recepción frío. Se transfirió una muestra de un total de 1.6 gramos, lo que se indico mediante la perdida de peso en el cilindro de reactor. La ganancia de peso del cilindro receptor fue también de 1.6 gramos. El análisis de la muestra reveló diborano puro con impurezas de C02 menores que 10 ppm. El experimento muestra por consiguiente la eficacia del purificador para remover la impuraza de dióxido de carbono. El purificador en el ejemplo podría también eliminar efectivamente otros boranos más elevados. Lo anterior así como otras variaciones y combinaciones de las características comentadas arriba pueden emplearse sin salirse de la invención definida en las reivindicaciones. La definición anterior de las modalidades preferidas debe considerarse solamente ilustrativa y no limitativa de la invención definida en las reivindicaciones. EXPLOTACIÓN INDUSTRIAL La presente invención puede aplicarse en la síntesis y purificación de hidruros para su uso, por ejemplo, en la fabricación de semiconductores, fabricación de vidrio o bien síntesis adicional de productos químicos industriales.

Claims

REIVINDICACIONES Un procedimiento para remover haluros inorgánicos de una mezcla de uno o varios hidruros inorgánicos y uno o varios haluros inorgánicos, el procedimiento comprende la puesta en contacto de la mezcla con una composición de reactivos que incluye uno o varios hidróxidos inorgánicos. Un procedimiento de conformidad con ia reivindicación 1 donde dicho hidruro inorgánico o dichos varios hidruros inorgánicos se selecciona (n) dentro del grupo que consiste de diborano, silano, germano, fosfina, arsina, estibina y mezcla de los mismos. Un procedimiento de conformidad con ia reivindicación 2 donde dicho haluro orgánico o dichos haluros orgánicos consiste (n) esencialmente de uno o varios fluoruros inorgánicos seleccionados dentro del grupo que consiste de BFj, SiF4, GeF4, PF3, PFi# AsFj, AsFL, SbF3, SbF* y mezclas de los mismos. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 3 donde dicho hidruro inorgánico consiste esencialmente de diborano y dicho fluoruro inorgánico o dichos fluoruros inorgánicos consiste (n) esencialmente de BF3. Un procedimiento de conformidad con ia reivindicación 1 donde dicha composición de reactivos consiste esencialmente de dicho hidróxido c de dichos hidróxidos . Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 donde la composición de reactivos incluye uno o varios hidróxidos de metales alcalinos. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 6 donde la composición de reactivos incluye hidróxido de litio. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 6 donde la composición de reactivos incluye hidróxido de sodio. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 6 donde la composición de reactivos incluye hidróxido de potasio. Un procedimiento de conformidad con ia reivindicación 1 donde la composición de reactivos incluye uno o varios hidróxidos de tierras alcalinas. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 donde la composición de reactivos incluye hidróxido de amonio. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 donde la composición de reactivos incluye uno o varios hidróxidos de metales de transición. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 4 donde dicha composición de reactivos se encuentra a una temperatura inferior a aproximadamente 0°C durante dicho paso de puesta en contacto. 14. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 13 donde dicha temperatura se encuentra entre aproximadamente -92°C y -40°C. 15. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 14 donde la temperatura de sólido es de aproximadamente -80°C. 16. Un procedimiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-15 que comprende además el paso de utilizar el diborano purificado en una ubicación de consumo, dicho paso de puesta en contacto se lleva a cabo en dicha ubicación de consumo. 17. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 16 donde dicho paso de puesta en contacto se lleva a cabo de manera concomitante con dicho paso de uso de tal manera que el diborano es purificado y empleado dentro de un lapso de aproximadamente 4 horas después de su purificación. 18. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 17 donde el diborano se emplea inmediatamente después de su purificación. 19. Un procedimiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-15 donde dicho paso de puesta en contacto se lleva a cabo haciendo pasar dicha mezcla sobre dicha composición de reactivos, dicha composición de reactivos se encuentra en una fase sólida. 20. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 19 donde dicho paso de puesta en contacto se lleva a cabo a una presión inferior a la presión de vapor de equilibrio de diborano a la temperatura prevalecente en el purificador. 21. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 19 donde dicho paso de puesta en contacto se lleva a cabo haciendo pasar un flujo continuo de dicha mezcla a través de un recipiente que contiene dicha composición de reactivos. 22. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 19 donde dicha composición de reactivos se encuentra en forma de polvo, pellas o granulos. 23. Un procedimiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-15 donde dicha composición de reactivos se encuentra en forma de un revestimiento en un soporte sustancialmente inerte. 24. Un procedimiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-15 que comprende además el paso de tratar previamente dicha composición de reactivos mediante el tratamiento de dicha composición de reactivos en presencia de una atmósfera inerte. 25. Un procedimiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-15 donde dicha mezcla incluye dióxido de carbono y dicha composición de reactivos remueve el dióxido de carbono de dicha mezcla durante dicho paso de puesta en contacto. Un procedimiento para remover dióxido de carbono a partir de una mezcla de dióxido de carbono y un hidruro inorgánico, que comprende el paso de poner en contacto dicha mezcla con una composición de reactivos que incluye uno o varios hidróxidos inorgánicos. Un procedimiento de conformidad cor. la reivindicación 26 donde dicho hidruro incrgánico consiste esencialmente de diborano. Un procedimiento para producir dibcrano que comprende la reacción de un reactivo que incluye borohidruro de potasio con un trihaluro de boro para formar de esta manera un producto de reacción. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 28 donde dicho reactivo consiste esencialmente de borohidruro de potasio. Un procedimiento de conformidad co la reivindicación 28 donde dicho reactivo incluye borohidruro de potasio junto con borohidruro de sodio. Un procedimiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 28-30 donde dicho paso de reacción se lleva a cabo en ausencia de un solvente a una temperatura de reacción de aproximadamente -130°C a aproximadamente 20°C. 32. Un procedimiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 28-30 donde el trihaluro de boro es trifluoro de boro. 33. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 32 donde dicho trifluoruro de boro se encuentra presente en forma de un líquido en contacto con dicho reactivo durante por lo menos una parte de la reacción. 3 . Un procedimiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 28-30 que comprende además el paso de remover trihaluro de boro sin reaccionar a partir de dicho producto de reacción con una composición de reactivos que incluye uno o varios hidróxidos inorgánicos, para proporcionar de esta forma un diborano purificado. 35. Un procedimiento de conformidad con lo reivindicado en la reivindicación 34 que comprende además el paso de utilizar dicho diborano purificado en una ubicación de consumo, dichos pasos de reacción y remoción se efectúan en dicha ubicación de consumo. 36. Un procedimiento de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 35 donde dichos pasos de reacción y remoción se efectúan de manera concomitante con dicho paso de uso de tal manera que el diborano es purificado y empleado dentro de aproximadamente 4 horas después de su formación. 37. Un procedimiento de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 36 donde el diborano es purificado inmediatamente después de su formación y se emplea inmediatamente después de su purificación. 38. Un procedimiento para la producción de diborano que comprende la reacción de un borohidruro de metal alcalino con un trihaluro de boro y la remoción del trihaluro de boro sin reaccionar de dicho producto de reacción mediante la puesta en contacto de dicho producto de reacción con una composición de reactivos que incluye uno o varios hidróxidos inorgánicos para proporcionar de esta forma diborano purificado. 39. Un aparato para sintetizar diborano, que comprende (a) una fuente de un trihaluro de boro; y (b) un recipiente de reacción que contiene una composición de reactivos que incluye borohidruro de potasio conectado a dicha fuente. 40. Un aparato de conformidad con la reivindicación 39 donde dicha composición de reactivos consiste esencialmente de borohidruro de potasio. 41. Un aparato de conformidad con la reivindicación 39 donde dicha composición de reactivos incluye borohidruro de potasio junto con borohidruro de sodio. 42. Un aparato de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 39-41 que comprende además un dispositivo de enfriamiento adaptado para mantener dicho recipiente de reacción a una temperatura comprendida entre -130°C y 20°C. 43. Un aparato de conformidad con la reivindicación 39 que comprende además un recipiente de purificación que contiene una composición que incluye uno o varios hidróxidos inorgánicos, dicho recipiente de purificación se encuentra conectado a dicho recipiente de reacción de tal manera que productos de reacción provenientes de dicho recipiente de reacción pueden ser pasados a dicho recipiente de purificación. 44. Un aparato para purificar una mezcla que contiene un hidruro inorgánico y uno o varios haluros inorgánicos, que comprende un recipiente de purificación que contiene una composición que incluye uno o varios hidróxidos inorgánicos y una fuente de dicha mezcla, conectado a dicho recipiente de purificación. 45. Un aparato de conformidad con la reivindicación 43 o de conformidad con la reivindicación 44 que comprende además un dispositivo de enfriamiento colocado para enfriar dicho recipiente de purificación.