PL212944B1 - Sposób wytwarzania połączeń miedzi(I) z pentafluoropropionianem i winylotrialkilosilanami - Google Patents

Sposób wytwarzania połączeń miedzi(I) z pentafluoropropionianem i winylotrialkilosilanami

Info

Publication number
PL212944B1
PL212944B1 PL385090A PL38509008A PL212944B1 PL 212944 B1 PL212944 B1 PL 212944B1 PL 385090 A PL385090 A PL 385090A PL 38509008 A PL38509008 A PL 38509008A PL 212944 B1 PL212944 B1 PL 212944B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
copper
reaction
vinyl
penthafluor
silans
Prior art date
Application number
PL385090A
Other languages
English (en)
Other versions
PL385090A1 (pl
Inventor
Edward Szlyk
Iwona Szymańska
Original Assignee
Univ Mikolaja Kopernika
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Mikolaja Kopernika filed Critical Univ Mikolaja Kopernika
Priority to PL385090A priority Critical patent/PL212944B1/pl
Publication of PL385090A1 publication Critical patent/PL385090A1/pl
Publication of PL212944B1 publication Critical patent/PL212944B1/pl

Links

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania połączeń miedzi(I) z pentafluoropropionianem i winylotrialkilosilanami o ogólnym wzorze [Cu{CH2=C(H)SiR3-OOCCF2CF3)], gdzie R oznacza rodnik metylowy i etylowy.
Kompleksy te mogą stanowić źródło lotnych nośników metalu, czyli tzw. prekursory w metodzie chemicznego osadzania z fazy gazowej (Chemical Vapor Deposition - CVD) oraz osadzania z fazy gazowej warstw atomowych (Atomic Layer Deposition - ALD). Prekursory przeznaczone są do otrzymywania cienkich filmów miedzi, materiałów bimetalicznych i kompozytowych znajdujących zastosowanie w mikroelektronice do uzyskiwania wielowarstwowych układów scalonych (VLSI i LFLSI), a także w detektorach gazów i ogniwach słonecznych oraz jako katalizatory. Ponadto można otrzymywać warstwy tlenkowe, które stanowią komponenty wysokotemperaturowych nadprzewodników.
Jak wynika z przeprowadzonego przeglądu literaturowego znany jest jedynie sposób syntezy szczawianowych kompleksów miedzi(I) o wzorze ogólnym [Cu2{L}2{(COO)2)], gdzie L oznacza winylodietylometylosilan (H2C=C(H)SiEt2Me) lub winylodimetylotertbutylosilan (H2C=C(H)SiMe2tBu). Połączenia te otrzymuje się w wyniku reakcji tlenku miedzi(I), umieszczonego w roztworze suchego i odtlenionego dichlorometanu, z kwasem szczawiowym oraz odpowiednim winylotrialkilosilanem. Reakcję prowadzi się do uzyskania klarownego roztworu. Krystaliczny, bezbarwny produkt reakcji uzyskuje się poprzez odparowanie rozpuszczalnika, a następnie rekrystalizuje się z dichlorometanu, w temperaturze 253 K. Jednakże analogiczny sposób otrzymywania połączeń zawierających perfluorowany karboksylan może prowadzić do hydrolizy winylosilanu z wodą, która powstaje w wyniku reakcji perfluorowanego kwasu karboksylowego z tlenkiem miedzi(I). W wyniku takiego procesu dochodzi do zanieczyszczenia produktu końcowego produktami hydrolizy oraz następuje znaczne zmniejszenie wydajności reakcji, przy czym całkowitego rozkładu powstającego początkowo związku koordynacyjnego nie można wykluczyć.
Istotą wynalazku jest sposób otrzymywania połączeń miedzi(I) z pentafluoropropionianem i winylotrialkilosilanami o ogólnym wzorze [Cu{CH2=C(H)SiR3}-OOCCF2CF3)], gdzie R oznacza rodnik metylowy i etylowy.
Sposób wytwarzania kompleksów miedzi(I) z pentafluoropropionianem i winylotrialkilosilanami o ogólnym wzorze [Cu{CH2=C(H)SiR3}-OOCCF2CF3)], gdzie R oznacza rodnik metylowy i etylowy polega na tym, że pentafluoropropionian miedzi(II) o wzorze [(CF3CF2COO)2Cu] poddaje się reakcji z pyłem miedziowym w środowisku rozpuszczalnika organicznego, w temperaturze pokojowej, w atmosferze gazu obojętnego, w celu powstania in situ pentafluoropropionianu miedzi(I) o wzorze [CF3CF2COOCu]. Następnie dodaje się winylotrialkilosilan, odsącza się nieprzereagowany pył miedziowy i odparowuje rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem, w temperaturze 273 K. Sposobem według wynalazku można otrzymać kompleksy, w których stosunek molowy miedzi do karboksylanu i do winylotrialkilosilanu wynosi: 1.1:1.
Istotną zaletą sposobu według wynalazku jest prowadzenie reakcji w jednym naczyniu reakcyjnym, prowadzenie reakcji w temperaturze otoczenia, brak konieczności izolowania niestabilnych produktów reakcji redukcji oraz uniknięcie powstawania wody, która może powodować reakcję hydrolizy liganda. Ponadto sposób umożliwia zastosowanie tylko jednego rozpuszczalnika, który wymaga osuszenia i odtlenienia, zaś po zakończeniu reakcji podlega odzyskowi, co ma znaczenie z punktu widzenia tworzenia odpadów chemicznych. Również pył miedziowy podlega recyrkulacji i nie zanieczyszcza środowiska.
Na podstawie analizy widm zmienno temperaturowych IR w fazie gazowej oraz widm masowych stwierdzono, że lotne nośniki metalu stanowią karboksylanowe połączenia Cu(I). Optymalna temperatura odparowania prekursorów została ustalona na 513 K, a temperatura rozkładu mieści się w zakresie 693-793 K.
Przedmiot wynalazku został zilustrowany w poniższych przykładach jego wykonania.
Otrzymywanie μ-(penta11uoropropionianu)(winylotrimetylosilano)-miedzi(I)).
P r z y k ł a d l. W naczyniu reakcyjnym Schlenka, w atmosferze argonu umieszcza się
-3 3
2,0·10- mola pentafluoropropionianu miedzi(II) w 30 cm bezwodnego i odtlenionego acetonitrylu i dodaje 6,0·10- mola pyłu miedziowego. Reakcję redukcji prowadzi się mieszając bez dostępu p o-3 wietrza do zmiany barwy z niebiesko-zielonej na żółtą. Następnie dodaje się 4,5·10- mola winylotrimetylosilanu. Syntezę prowadzi się ok. 24 godziny, w temperaturze 293 K, ciągle mieszając, bez dostępu powietrza. Mieszaninę reakcyjną przesącza się, a krystaliczny produkt otrzymuje się usuwaPL 212 944 B1 jąc rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem, w temperaturze 273 K. Wydajność reakcji wynosi 80-85%. Wytworzony w ten sposób produkt poddany został analizie elementarnej na zawartość miedzi, której wyniki potwierdzają wzór związku [Cu{CH2=C(H)SiMe3}^-OOCCF2CF3)] (oznaczona zawartość: Cu, 18,7%; teoretyczna zawartość: Cu, 19,3%).
W celu określenia budowy kompleksu wykonano widma w podczerwieni (4000-100 cm-1) oraz spektrometrii masowej EI-MS (303-573 K). Widmo w podczerwieni zawiera charakterystycz-1 -1 ne pasma przy 1682 cm-1 i 1413 cm-1 pochodzące od drgań asymetrycznych i symetrycznych roz-1 ciągających grup COO oraz przy 1028 i 933 cm-1, które są charakterystyczne dla drgań deforma-1 cyjnych grupy CH2=, pasmo przy 541 cm-1 odpowiada drganiom rozciągającym metal-alken oraz przy 289 i 243 cm-1 - metal-karboksylan. W widmach masowych (T = 489K) zarejestrowano jony (m/z, RI %): [CH2=C(H)SiMe3]+ (100, 19); [CU2(OOCCF2CF3)]+ (289, 100); [CU2(OOCCF2CF3)2]+ (452, 57); [CU3(OOCCF2CF3)2] (517, 2), których obecność potwierdza koordynację obydwu ligandów w kompleksie oraz wskazuje na dimeryczną budowę związku.
Analiza termiczna pozwoliła stwierdzić, że temperatura końcowa rozkładu otrzymanego związku wynosi 537 K, a produktem końcowym jest metaliczna miedź, co potwierdzono w oparciu o wyniki dyfraktometrii proszkowej.
Otrzymywanie μ-(penta11uoropropionianu)(winylotrietylosilano)-miedzi(I)).
P r z y k ł a d ll. W naczyniu reakcyjnym Schlenka, w atmosferze argonu umieszcza się
-3 3
2,0·10- mola pentafluoropropionianu miedzi(II) w 30 cm bezwodnego i odtlenionego acetonitrylu i dodaje 6·10- mola pyłu miedziowego. Reakcję redukcji prowadzi się mieszając bez dostępu powie-3 trza do zmiany barwy z niebiesko-zielonej na żółtą. Następnie dodaje się 4,1 ·10- mola winylotrietylosilanu. Syntezę prowadzi się ok. 24 godziny, w temperaturze 293 K, ciągle mieszając, bez dostępu powietrza. Mieszaninę reakcyjną przesącza się, a krystaliczny produkt otrzymuje się usuwając rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem, w temperaturze 273 K. Wydajność reakcji wynosi 70-80%.
Wytworzony w ten sposób produkt poddany został analizie elementarnej na zawartość miedzi, której wyniki potwierdzają wzór związku [Cu{(CH2=C(H)SiEt3}^-OOCCF2CF3)] (oznaczona zawartość: Cu, 17,4%; teoretyczna zawartość: Cu, 17,2%).
W celu określenia budowy kompleksu wykonano widma w podczerwieni (4000-100 cm-1) oraz spektrometrii masowej EI-MS (303-573 K). Widmo w podczerwieni zawiera charakterystycz-1 -1 ne pasma przy 1687 cm-1 i 1416 cm-1 pochodzące od drgań asymetrycznych i symetrycznych roz-1 ciągających grup COO oraz przy 1031 i 931 cm-1, które są charakterystyczne dla drgań deforma-1 cyjnych grupy CH2=, pasmo przy 540 cm-1 odpowiada drganiom rozciągającym metal-alken oraz przy 279 i 253 cm-1 - metal-karboksylan. W widmach masowych (T = 441 K) zarejestrowano jony (m/z, RI %): ([CU2(OOCCF2CF3)]+ (289, 100); [CU2(OOCCF2CF3)2]+ (452, 78); [CU3(OOCCF2CF3)2]+ (517, 3); [Cu2(OOCCF2CF3)2(CH2=C(H)SiEt3)2]+ (736, 2)).
Analiza termiczna pozwoliła stwierdzić, że temperatura końcowa rozkładu otrzymanego związku wynosi 548 K, a produktem końcowym jest metaliczna miedź, co potwierdzono w oparciu o wyniki dyfraktometrii proszkowej.

Claims (3)

1. Sposób wytwarzania połączeń miedzi(I) z pentafluoropropionianem i winylotrialkilosilanami o ogólnym wzorze [Cu{CH2=C(H)SiRi}^-OOCCF2CF3)], gdzie R oznacza rodnik metylowy i etylowy znamienny tym, że karboksylan miedzi(II) o wzorze [(CF3CF2COO)2Cu] poddaje się reakcji redukcji pyłem miedziowym w środowisku rozpuszczalnika organicznego, w temperaturze pokojowej, w atmosferze gazu obojętnego, a następnie reakcji z winylotrialkilosilanem w atmosferze gazu obojętnego, zaś uzyskany produkt reakcji zatęża się i oddziela się w znany sposób.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się acetonitryl, a produkt izoluje się w temperaturze 273 K.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako gaz obojętny stosuje się argon.
PL385090A 2008-05-05 2008-05-05 Sposób wytwarzania połączeń miedzi(I) z pentafluoropropionianem i winylotrialkilosilanami PL212944B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL385090A PL212944B1 (pl) 2008-05-05 2008-05-05 Sposób wytwarzania połączeń miedzi(I) z pentafluoropropionianem i winylotrialkilosilanami

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL385090A PL212944B1 (pl) 2008-05-05 2008-05-05 Sposób wytwarzania połączeń miedzi(I) z pentafluoropropionianem i winylotrialkilosilanami

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL385090A1 PL385090A1 (pl) 2009-11-09
PL212944B1 true PL212944B1 (pl) 2012-12-31

Family

ID=42987203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL385090A PL212944B1 (pl) 2008-05-05 2008-05-05 Sposób wytwarzania połączeń miedzi(I) z pentafluoropropionianem i winylotrialkilosilanami

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL212944B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL385090A1 (pl) 2009-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016142226A1 (en) Process for the generation of thin inorganic films
KR102529558B1 (ko) 신규한 클로로실릴아릴게르만, 그것의 제조 방법 및 그것의 용도
KR101485522B1 (ko) 아미노싸이올레이트를 이용한 몰리브데넘 전구체, 이의 제조방법, 및 이를 이용하여 박막을 형성하는 방법
KR20180089420A (ko) 금속 필름의 생성을 위한 방법
KR20180131982A (ko) 신규한 할로게르마나이드 및 그것의 제조 방법
JP2017505858A (ja) 無機薄膜の生成方法
Brahma et al. Zinc acetylacetonate hydrate adducted with nitrogen donor ligands: Synthesis, spectroscopic characterization, and thermal analysis
Frąckowiak et al. New vinylgermanium derivatives of silsesquioxanes and their ruthenium complexes—Synthesis, structure, and reactivity
Holler et al. Di-tert-butyl thiopyridazine boratrane complexes of Co, Ni and Cu
Giebelhaus et al. First air stable tin (II) β-heteroarylalkenolate: Synthesis, characterization and application in chemical vapor deposition
PL212944B1 (pl) Sposób wytwarzania połączeń miedzi(I) z pentafluoropropionianem i winylotrialkilosilanami
Yan et al. Syntheses, structures, and luminescent properties of two novel coordination polymers with mixed ligands
Szymańska et al. Thermal and MS studies of silver (I) 2, 2-dimethylbutyrate complexes with tertiary phosphines and their application for CVD of silver films
Kuratieva et al. Structure of Cu (II) and Pd (II) complexes with 2-(2, 2-dimethylhydrazone) pentanone-4
CN110283333B (zh) 一种三维层柱结构双配体锌配合物及其制备方法
Gao et al. Two anionic [CuI6X7] nn−(X= Br and I) chain-based organic–inorganic hybrid solids with N-substituted benzotriazole ligands
PL223406B1 (pl) Nowe karboksylanowe związki miedzi (I) z pentafluoropropionianem i 4,4-dimetylo-4-sila-1,6-heptadienem oraz sposób ich wytwarzania
Ebrahimi et al. Moisture-induced single-crystal-to-powder structural transformation in cadmium coordination compounds containing an electron-deficient ligand: coordinated solvent exchange and retention of dimension
Jung et al. Indium complexes bearing donor-functionalized alkoxide ligands as precursors for indium oxide thin films
Banger et al. The first metal complex containing a silylated β-diketonate ligand: bis (2, 2, 6, 6-tetramethyl-2-sila-3, 5-heptanedionato) copper (II)
Fu et al. Syntheses, crystal structures, thermal stabilities and luminescence of two metal phosphonates
Cho et al. Preparation of Phase-Pure InSe Thin Films by MOCVD Using a New Single-Source Precursor [(Me) ₂In (μ-SeMe)] ₂
Dorovskikh et al. Copper (II) complexes with Schiff bases: Structures and thermal behavior
Stollenz et al. Molecular dicopper (I) oxalate stabilized by two N-heterocyclic carbenes: A potential precursor for copper deposition
KR101937750B1 (ko) 카르보닐레이션 반응성 향상을 위한 거대분자 촉매

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20130505