RU2297405C2 - Способ получения алкоголятов тантала и ниобия - Google Patents
Способ получения алкоголятов тантала и ниобия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2297405C2 RU2297405C2 RU2003130646/04A RU2003130646A RU2297405C2 RU 2297405 C2 RU2297405 C2 RU 2297405C2 RU 2003130646/04 A RU2003130646/04 A RU 2003130646/04A RU 2003130646 A RU2003130646 A RU 2003130646A RU 2297405 C2 RU2297405 C2 RU 2297405C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nbcl
- tacl
- tantalum
- alcohol
- moles
- Prior art date
Links
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 239000010955 niobium Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 5
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 12
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 11
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 4
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 10
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 4
- GTHATLPXIYYEDD-UHFFFAOYSA-N [Nb+5].[Ta+5] Chemical compound [Nb+5].[Ta+5] GTHATLPXIYYEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- OEIMLTQPLAGXMX-UHFFFAOYSA-I tantalum(v) chloride Chemical compound Cl[Ta](Cl)(Cl)(Cl)Cl OEIMLTQPLAGXMX-UHFFFAOYSA-I 0.000 abstract description 8
- YHBDIEWMOMLKOO-UHFFFAOYSA-I pentachloroniobium Chemical compound Cl[Nb](Cl)(Cl)(Cl)Cl YHBDIEWMOMLKOO-UHFFFAOYSA-I 0.000 abstract description 7
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 abstract description 5
- 229910019804 NbCl5 Inorganic materials 0.000 abstract 4
- 229910004537 TaCl5 Inorganic materials 0.000 abstract 4
- 125000006527 (C1-C5) alkyl group Chemical group 0.000 abstract 1
- QUWPZPLTANKXAM-UHFFFAOYSA-N niobium(5+) Chemical compound [Nb+5] QUWPZPLTANKXAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- WTKKCYNZRWIVKL-UHFFFAOYSA-N tantalum Chemical compound [Ta+5] WTKKCYNZRWIVKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 8
- HSXKFDGTKKAEHL-UHFFFAOYSA-N tantalum(v) ethoxide Chemical compound [Ta+5].CC[O-].CC[O-].CC[O-].CC[O-].CC[O-] HSXKFDGTKKAEHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- ZTILUDNICMILKJ-UHFFFAOYSA-N niobium(v) ethoxide Chemical compound CCO[Nb](OCC)(OCC)(OCC)OCC ZTILUDNICMILKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 4
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N Sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SGPVNUPIBCEWOL-UHFFFAOYSA-D [Nb+5].[Ta+5].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-] Chemical class [Nb+5].[Ta+5].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-] SGPVNUPIBCEWOL-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- -1 ammonia saturated ethanol Chemical class 0.000 description 1
- CFJRGWXELQQLSA-UHFFFAOYSA-N azanylidyneniobium Chemical compound [Nb]#N CFJRGWXELQQLSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-M phenolate Chemical compound [O-]C1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940031826 phenolate Drugs 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/34—Nitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/68—Preparation of metal alcoholates
- C07C29/70—Preparation of metal alcoholates by converting hydroxy groups to O-metal groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/405—Oxides of refractory metals or yttrium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения ниобий(V)- и тантал(V)алкоголятов формулы M(OR)5 (I), где М означает Nb или Та и R означает С1-С5-алкил, которые могут быть использованы для получения соответствующих металлических покрытий посредством химического осаждения из паровой фазы. Способ включает взаимодействия NbCl5 или TaCl5 со спиртом формулы ROH (II), где R означает С1-С5-алкил, в присутствии аммиака. При этом NbCl5 или TaCl5 в инертной атмосфере при температуре от 0°С до -50°С растворяют в спирте формулы (II), содержащем от 5 до 7 молей аммиака на моль подлежащего превращению NbCI5 или TaCl5, взятом в количестве от 80 до 90 молей на моль подлежащего превращению NbCl5 или TaCl5. Изобретение позволяет получить эффективный способ получения алкоголятов ниобия и тантала, который может быть осуществлен без добавления органического растворителя. 6 з.п. ф-лы.
Description
Настоящее изобретение относится к способу получения алкоголятов тантала и ниобия и их применению.
Алкоголяты тантала и ниобия могут быть использованы для получения соответствующих металлических покрытий посредством химического осаждения из паровой фазы (CVD) и вследствие этого являются весьма ценными исходными соединениями для получения чрезвычайно прочных деталей, используемых, например, в электронной промышленности.
Алкоголяты тантала и ниобия получают, исходя из соответствующих хлоридов металлов. Так, взаимодействие ниобий(V)хлорида (NbCl5) со спиртом и аммиаком было описано уже в 1956 г. D.C.Bradley, B.N.Chakravarti и W.Wardlaw (J. Chem. Soc., 1956, стр.2381-2384). Превращение происходит в две стадии. Сначала в реакцию вводят спирт с суспензией NbCl5 в органическом растворителе, например бензоле, что приводит к бурно протекающей реакции. Затем в реакционную смесь пропускают избыток аммиака. Образовавшийся хлорид аммония отделяют фильтрованием, а желаемый алкоголят ниобия выделяют посредством дистилляции.
Для получения алкоголята тантала также описан двухстадийный способ (G.Dändliker, «Uber Alkoxyde und Phenolate von Niob und Tantal» Циба Базель, 1962), причем вначале спирт в присутствии толуола взаимодействует с тантал(V)хлоридом. Реакция протекает при использовании избытка спирта по следующему уравнению:
Речь идет о равновесной реакции, причем равновесие может быть сдвинуто в зависимости от концентрации HCl. Чтобы получить желаемый продукт Ta(OR)5, на второй стадии пропускают в реакционную смесь газообразный аммиак. При этом образующийся хлорид аммония отфильтровывают и продукт обрабатывают посредством дистилляции. Для получения, например, тантал(V)этанолята тантал(V)хлорид в присутствии толуола вводят в реакцию с этанолом при 50°С, при этом происходит выделение хлористого водорода. Затем вводят газообразный аммиак, при этом температура реакции повышается до 64°С.
Описанные способы имеют недостаток, состоящий в том, что происходит выделение газообразного хлористого водорода, вследствие чего аппарат, в котором проводится реакция, подвергается сильной коррозии. К тому же для проведения реакции требуется использование больших количеств органических растворителей, которые при получении алкоголятов ниобия и тантала в промышленных масштабах должен подвергаться дорогостоящей перегонке или быть утилизированы. Указанные реакционные температуры (50°С) лежат явно выше точки воспламенения этанола (12°С), что создает проблемы с точки зрения техники безопасности.
Задача настоящего изобретения ввиду этого состояла в том, чтобы предоставить в распоряжение эффективный способ получения алкоголятов ниобия и тантала, который может быть осуществлен без добавления органического растворителя.
Объектом изобретения является способ получения ниобий(V)- и тантал(V)алкоголятов формулы
причем М означает Nb и Та и
R означает С1-С5-алкил,
посредством взаимодействия NbCl5 или TaCl5 со спиртом формулы
причем R имеет указанное выше значение,
в присутствии аммиака, отличающийся тем, что NbCl5 или TaCl5 в инертной атмосфере при температуре от 0°С до -50°С растворяют в спирте формулы (II), содержащем от 5 до 7 молей аммиака на моль подлежащего превращению NbCl5 или TaCl5.
Способ согласно данному изобретению позволяет проводить процесс без выделяющегося газообразного хлористого водорода и без использования больших количеств органических растворителей. Кроме того, неожиданно отмечено, что, несмотря на проведение реакции при сравнительно низкой температуре, даже благодаря этому, время реакции может быть заметно сокращено.
Способ в соответствии с данным изобретением является особенно подходящим для получения ниобий(V)- и тантал(V)алкоголятов формулы (I), причем R предпочтительно означает метил, этил, н-пропил, изо-пропил, н-бутил, изо-бутил или н-пентил. Особенно предпочтительным R является этил. Преимущественно М в формуле (I) означает тантал.
Получение используемых в соответствующем данному изобретению способе соединений ниобий(V)- и тантал(V)хлоридов известно специалистам. Получение NbCl5, например, описано в J. Chem. Soc., 1956, стр.2383.
Предпочтительно реакцию проводят при температуре от -10°С до -45°С, особенно предпочтительно при температуре от -25°С до -40°С.
Предпочтительно NbCl5 или TaCl5 вводят в реакцию со спиртом формулы (II), содержащим от 5,5 до 6 молей аммиака на моль подлежащих превращению NbCl5 или TaCl5. Спирт, содержащий желаемое количество аммиака, получают пропусканием определенного количества осушенного аммиака с помощью подводящей стеклянной фритты в соответствующее количество охлажденного спирта.
Аммиак используется предпочтительно в газообразной форме со степенью очистки 99,9%, В частности, большее содержание воды отрицательно влияет на желаемое превращение. Поэтому предпочтительно, чтобы газообразный аммиак перед пропусканием его через спирт был осушен, например, пропусканием над твердым гидроксидом натрия.
Предпочтительно использовать 80-90 молей спирта на моль подлежащих превращению NbCl5 или TaCl5. При этом не прореагировавший спирт можно ввести в цикл. Предпочтительно использовать спирт с содержанием воды ниже 0,1 мол.%.
Несмотря на то, что согласно данному изобретению реакцию проводят предпочтительно без добавления других растворителей, такая добавка, тем не менее, возможна. Подходящим растворителем является, например, гептан.
Реакцию проводят в инертной атмосфере. Реакция может осуществляться, например, в присутствии азота или благородного газа.
Обработку реакционной смеси осуществляют, например, отфильтровыванием образующегося хлорида аммония при температуре от -25 до -35°С, отгонкой спирта из фильтрата, вторичным фильтрованием при температуре от 5 до 0°С и последующей дистилляцией при пониженном давлении.
Если получают тантал(V)этанолят в соответствии с данным изобретением, является предпочтительным после вторичной фильтрации при температуре от 5 до 0°С добавить небольшое количество, например около 1‰, метанолята натрия, и провести повторную дистилляцию при пониженном давлении.
Полученные в соответствии с данным изобретением алкоголяты ниобия и тантала могут найти применение, например, в качестве исходных соединений в химическом осаждении из паровой фазы (CVD).
Далее, полученные согласно данному изобретению алкоголяты ниобия и тантала, могут быть использованы для получения катализаторов, для осаждения из растворов жидких ниобийоксид-, танталоксид-, ниобийнитрид- или танталнитридных пленок или для осаждения гомогенных ниобий- или танталовых покрытий посредством центрифугирования, погружения или золь-гелевым методом нанесения покрытий.
В дальнейшем способ согласно данному изобретению иллюстрируется примерами, не ограничивающими, однако, данное изобретение.
Примеры
Пример 1.
Получение тантал(V)этанолята
1 моль очищенного тантал(V)хлорида (358 г) охлаждают до -40°С. Раствор 5,5 молей высушенного аммиака (94 г) в 80 мл абсолютного этанола (3686 г) охлаждают до -40°С. В течение 15 сек тантал(V)хлорид при сильном перемешивании (500 об/мин) в атмосфере азота подают в насыщенный аммиаком этанол.
Образующаяся суспензия нагревается при этом до 5°С и затем снова охлаждается до -40°С.
Образуется хлорид аммония, который отделяется при -40°С через фильтровальную бумагу с большими размерами пор (около 0,005 мм). Осадок промывается порциями двумя молями этанола (92 г) при -40°С. Осадок состоит из 4,5 молей хлорида аммония (241 г) и 0,5 молей этанола (24 г).
Фильтрат освобождают от этанола на роторном испарителе при 100°С при нормальном давлении. Получают 76 молей этанола (3501 г) в качестве дистиллята с содержанием около 0,5 молей аммиака (9 г). Регенирированный таким образом этанол вновь вводят в цикл.
Остаток после дистилляции охлаждают до 0°С и вновь выпавший в осадок хлорид аммония отделяют через фильтровальную бумагу с большими размерами пор (около 0,005 мм). При этом отделяют 0,4 моля хлорида аммония (18 г) с прилипшим 0,1 моля тантал(V)этанолята (0,1 моля, 41 г). Содержащий продукт осадок вновь вводят в цикл тем, что его количественно переводят на первую стадию осаждения следующей смеси.
Фильтрат дистиллируется в вакууме при 150°С и 0,5 мбар через колонну Вигре длиной около 0,5 м. При этом получают 0,8 молей тантал(V)этанолята (325 г). Остаток после дистилляции представляет собой смесь 0,1 моля хлорида аммония (5 г) и 0,1 моля тантал(V)этанолята (41 г), причем последний существует в виде смеси тантал(V)этанолята и оксида тантала.
Выход соответствует 80% от теоретического. Он может быть повышен до 90% от теоретического посредством повторного использования осадка, полученного при двойном осаждении хлорида аммония.
Для уменьшения содержания хлорида в полученном тантал(V)этаноляте он подвергается вторичной вакуумной дистилляции с добавлением около 1‰ метанолята натрия. Содержание хлорида может при этом уменьшиться с 200·10-6 до <10·10-6.
Пример 2
Получение ниобий(V)этанолята
1 моль очищенного ниобий(V)хлорида (270 г) охлаждают до -40°С. Раствор 5,5 молей высушенного аммиака (94 г) в 80 мл абсолютного этанола (3686 г) охлаждают до -40°С. В течение 15 сек ниобий(V)хлорид при сильном перемешивании (500 об/мин) в атмосфере азота подают в насыщенный аммиаком этанол.
Образующаяся суспензия нагревается при этом до 5°С и затем ее снова охлаждают до -40°С. Охлаждение проводят каждый раз в лабораторном морозильнике в течение ночи.
Образуется хлорид аммония, который отделяется при -40°С через фильтровальную бумагу с большими размерами пор (около 0,005 мм). Осадок промывается порциями двумя молями этанола (92 г) при -40°С. Осадок состоит из 4,5 молей хлорида аммония (241 г) и 0,5 молей этанола (24 г).
Фильтрат освобождают от этанола на роторном испарителе при 100°С при нормальном давлении. Получают 76 молей этанола (3501 г) в качестве дистиллята с содержанием около 0,5 молей аммиака (9 г). Регенирированный таким образом этанол вновь вводят в цикл.
Остаток после дистилляции охлаждают до 0°С и вновь выпавший в осадок хлорид аммония отделяют через фильтровальную бумагу с большими размерами пор (около 0,005 мм). При этом отделяют 0,4 моля хлорида аммония (18 г) вместе с прилипшим 0,1 моля ниобий(V)этанолятом (0,1 моля, 32 г). Содержащий продукт осадок вновь вводят в цикл тем, что его количественно переводят на первую стадию осаждения.
Фильтрат дистиллируется в вакууме при 140°С и 0,5 мбар через колонну Вигре длиной около 0,5 м. При этом получают 0,8 молей ниобий(V)этанолята (255 г). Остаток после дистилляции представляет собой смесь 0,1 моля хлорида аммония (5 г) и 0,1 моля ниобий(V)этанолята (32 г), причем последний существует в виде смеси ниобий(V)этанолята и оксида ниобия.
Выход соответствует 80% от теоретического. Он может быть повышен до 90% от теоретического посредством повторного использования осадка, полученного при двойном осаждении хлорида аммония.
Для уменьшения содержания хлорида в полученном ниобий(V)этаноляте он подвергается вторичной вакуумной дистилляции с добавлением около 1‰ метанолята натрия. Содержание хлорида может при этом уменьшиться с 200·10-6 до <10·10-6.
Claims (7)
1. Способ получения ниобий(V)- и тантал(V)алкоголятов формулы
причем М означает Nb и Та;
R означает С1-С5-алкил,
посредством взаимодействия NbCl5 или TaCl5 со спиртом формулы
причем R имеет указанное выше значение,
в присутствии аммиака, отличающийся тем, что NbCl5 или TaCl5 в инертной атмосфере при температуре от 0 до -50°С растворяют в спирте формулы (II), содержащем от 5 до 7 молей аммиака на моль подлежащего превращению NbCl5 или TaCl5, взятом в количестве от 80 до 90 молей на моль подлежащего превращению NbCl5 или TaCl5.
2. Способ согласно п.1, отличающийся тем, что R означает метил, этил, н-пропил, изо-пропил, н-бутил, изо-бутил или н-пентил.
3. Способ согласно п.1, отличающийся тем, что R означает этил.
4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что реакцию проводят при температуре от -10 до -45°С.
5. Способ согласно п.4, отличающийся тем, что реакцию проводят при температуре от -25 до -40°С.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что используемый спирт формулы (II) содержит от 5,5 до 6 молей аммиака на моль подлежащего превращению NbCl5 или TaCl5.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакционную смесь обрабатывают посредством фильтрации образующегося хлорида аммония при температуре от -25 до -35°С, дистилляции спирта из фильтрата, вторичной фильтрации при температуре от 5 до 0°С и последующей дистилляции при пониженном давлении.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10113169.0 | 2001-03-19 | ||
| DE10113169A DE10113169A1 (de) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | Verfahren zur Herstellung von Tantal- und Niobalkoholaten |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003130646A RU2003130646A (ru) | 2005-04-10 |
| RU2297405C2 true RU2297405C2 (ru) | 2007-04-20 |
Family
ID=7678014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003130646/04A RU2297405C2 (ru) | 2001-03-19 | 2002-03-06 | Способ получения алкоголятов тантала и ниобия |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6548685B2 (ru) |
| JP (1) | JP4002956B2 (ru) |
| KR (1) | KR100871001B1 (ru) |
| CN (1) | CN100445250C (ru) |
| AU (1) | AU2002257617A1 (ru) |
| DE (2) | DE10113169A1 (ru) |
| GB (1) | GB2389361B (ru) |
| RU (1) | RU2297405C2 (ru) |
| TW (1) | TW553948B (ru) |
| WO (1) | WO2002074473A2 (ru) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005052444A1 (de) * | 2005-08-27 | 2007-03-01 | H.C. Starck Gmbh | Verfahren zur Herstellung hochreiner Zirkonium-, Hafnium-, Tantal- und Niobalkoxide |
| DE102006043042A1 (de) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | H.C. Starck Gmbh | Verfahren zur Herstellung von hochreinen Niobalkoxiden |
| US20090134369A1 (en) * | 2007-11-26 | 2009-05-28 | Applied Nanoworks, Inc. | Metal alkoxides, apparatus for manufacturing metal alkoxides, related methods and uses thereof |
| RU2532926C1 (ru) * | 2013-09-12 | 2014-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химических реактивов и особо чистых химических веществ", Министерства образования и науки Российской Федерации | Способ получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена (свмпэ), модифицированного наноразмерными частицами пентоксида тантала |
| DE102016205229A1 (de) | 2016-03-30 | 2017-10-05 | Evonik Degussa Gmbh | Synthese von Alkylammoniumsalzen durch Umsetzung von Aminen mit organischen Karbonaten als Alkylierungsmittel |
| CN106186066B (zh) * | 2016-07-14 | 2018-03-09 | 上海交通大学 | 一种利用废旧钽电容器制备超细氧化钽的方法 |
| CN107021870B (zh) * | 2016-12-02 | 2020-06-09 | 苏州复纳电子科技有限公司 | 一种铌醇盐的合成方法 |
| CN115054931B (zh) * | 2022-08-18 | 2022-10-25 | 稀美资源(广东)有限公司 | 一种用于乙醇钽粗产品的分离设备 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57160915A (en) * | 1981-03-27 | 1982-10-04 | Nippon Soda Co Ltd | Composition forming thin tantalum oxide film |
| JPS5895615A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-07 | Nippon Soda Co Ltd | 酸化ニオブ薄膜形成用組成物 |
| US4741894A (en) * | 1986-06-03 | 1988-05-03 | Morton Thiokol, Inc. | Method of producing halide-free metal and hydroxides |
| JP2831431B2 (ja) * | 1990-04-10 | 1998-12-02 | 株式会社ジャパンエナジー | 高純度金属アルコキサイドの製造方法 |
| JPH04362017A (ja) * | 1991-06-06 | 1992-12-15 | Nikko Kyodo Co Ltd | 配向性Ｔａ２Ｏ５薄膜の作製方法 |
| US5858323A (en) * | 1996-01-08 | 1999-01-12 | Sandia Corporation | Sol-gel preparation of lead magnesium niobate (PMN) powders and thin films |
| JP3082027B2 (ja) * | 1996-11-08 | 2000-08-28 | 株式会社高純度化学研究所 | ニオブアルコキシドおよびタンタルアルコキシドの 精製方法 |
| JP3911740B2 (ja) * | 1996-11-18 | 2007-05-09 | 昭和電工株式会社 | タンタルアルコキシドの製造方法 |
| JP2000237588A (ja) * | 1999-02-18 | 2000-09-05 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排ガス浄化用触媒担体の製造方法 |
-
2001
- 2001-03-19 DE DE10113169A patent/DE10113169A1/de not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-03-06 CN CNB028065476A patent/CN100445250C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-03-06 KR KR1020037012141A patent/KR100871001B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2002-03-06 AU AU2002257617A patent/AU2002257617A1/en not_active Abandoned
- 2002-03-06 DE DE10291037T patent/DE10291037B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2002-03-06 RU RU2003130646/04A patent/RU2297405C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2002-03-06 GB GB0322019A patent/GB2389361B/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-03-06 JP JP2002573174A patent/JP4002956B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-03-06 WO PCT/EP2002/002428 patent/WO2002074473A2/de active Application Filing
- 2002-03-15 US US10/098,639 patent/US6548685B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-03-18 TW TW091105014A patent/TW553948B/zh not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| D.C.BRADLEY et al. Normal Alkoxides of Quinquevalent Niobium. Journal of the Chemical Society. 1956, p.2381-2384. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4002956B2 (ja) | 2007-11-07 |
| DE10291037B4 (de) | 2008-03-20 |
| DE10113169A1 (de) | 2002-09-26 |
| AU2002257617A1 (en) | 2002-10-03 |
| GB2389361A (en) | 2003-12-10 |
| US6548685B2 (en) | 2003-04-15 |
| RU2003130646A (ru) | 2005-04-10 |
| KR20040015069A (ko) | 2004-02-18 |
| WO2002074473A3 (de) | 2004-04-01 |
| GB0322019D0 (en) | 2003-10-22 |
| JP2005503334A (ja) | 2005-02-03 |
| WO2002074473A2 (de) | 2002-09-26 |
| US20020143200A1 (en) | 2002-10-03 |
| TW553948B (en) | 2003-09-21 |
| DE10291037D2 (de) | 2004-01-22 |
| KR100871001B1 (ko) | 2008-11-27 |
| CN1537089A (zh) | 2004-10-13 |
| GB2389361B (en) | 2004-09-15 |
| CN100445250C (zh) | 2008-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4927249B2 (ja) | 炭酸ビニレンの製造方法とその使用 | |
| CN1063433C (zh) | 酮连氮的合成方法 | |
| RU2297405C2 (ru) | Способ получения алкоголятов тантала и ниобия | |
| JP6766907B2 (ja) | フルオロラクトン及びその製造方法 | |
| JP7399211B2 (ja) | アミノヨードシラン、及び当該アミノヨードシランの合成方法 | |
| CN1517352A (zh) | 双(叔丁氨基)硅烷的生产和纯化方法 | |
| JP5591437B2 (ja) | 高純度ジルコニウム、ハフニウム、タンタル及びニオブアルコキサイドの製造方法 | |
| US4554377A (en) | Production of N-vinyl carboxylic acid amides | |
| RU2097372C1 (ru) | Способ получения ароматического азометина | |
| US5919963A (en) | Process for purifying niobium alkoxides and tantalum alkoxides | |
| WO2020230822A1 (ja) | フルオロラクトン及びその製造方法 | |
| JP2006513246A (ja) | 水溶性β−ヒドロキシニトリルの製造 | |
| JP2001261599A (ja) | ガリウムアルコキシドの精製方法 | |
| Fernandez et al. | A facile route to hydrophilic ionic liquids | |
| KR100250415B1 (ko) | 고순도 1,3-디알킬-2-이미다졸리디논의 제조방법 | |
| RU2648362C2 (ru) | Способ синтеза летучих перфторалкоксидов лантаноидов | |
| RU2809145C2 (ru) | Фторлактон и способ его получения | |
| RU2809145C9 (ru) | Фторлактон и способ его получения | |
| CN116143695B (zh) | 一种1,1-二氟-5-氮杂螺[2.5]辛烷盐酸盐的合成方法 | |
| JPS60258142A (ja) | 安息香酸の精製法 | |
| JP4593622B2 (ja) | トリヒドロカルビルボランの製造方法 | |
| KR20070083182A (ko) | 고순도 하프늄아미드의 제조방법 | |
| CN117326977A (zh) | 一种6-氰基-5-羟基-3-氧代己酸酯的制备方法 | |
| FR2574078A1 (fr) | Procede de production d'amides d'acides carboxyliques persilyles | |
| CN113831357A (zh) | 一种便捷的6-苯基-咪唑[2,1-b]噻唑的Michal加成反应 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120307 |