RU2400485C1 - Способ получения чистого декафенилциклопентасилана - Google Patents
Способ получения чистого декафенилциклопентасилана Download PDFInfo
- Publication number
- RU2400485C1 RU2400485C1 RU2009117347/04A RU2009117347A RU2400485C1 RU 2400485 C1 RU2400485 C1 RU 2400485C1 RU 2009117347/04 A RU2009117347/04 A RU 2009117347/04A RU 2009117347 A RU2009117347 A RU 2009117347A RU 2400485 C1 RU2400485 C1 RU 2400485C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- decaphenylcyclopentasilane
- minus
- cyclopentasilane
- decaphenyl
- diphenyldichlorosilane
- Prior art date
Links
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам получения декафенилциклопентасилана, используемого в качестве базового химического соединения для синтеза циклопентасилана для электроники. Техническая задача - разработка способа получения декафенилциклопентасилана, обеспечивающего повышение выхода и уменьшение себестоимости целевого продукта при поддержании высокой чистоты целевого продукта. Предложен способ получения чистого декафнилциклопентасилана взаимодействием свежеперегнанного дифенилдихлорсилана с ультрамелкодисперсным металлическим литием в среде сухого тетрагидрофурана, взятых в соотношении 1:2, при температуре минус 10 - минус 20°С с последующей обработкой реакционной массы дистиллированной водой.
Description
Изобретение относится к технологии органического синтеза, в частности к технологии синтеза полисиланов, а именно к способу получения декафенилциклопентасилана [Si(C6H5)2]5, используемого в качестве базового химического соединения для синтеза циклопентасилана, применяемого для получения и нанесения струйно-принтерным методом аморфного кремния в процессе изготовления солнечных батарей, а также для получения эпитаксиальных слоев полупроводниковых материалов на основе легированного кремния.
Известен способ получения декафенилциклопентасилана прикапыванием дифенилдихлорсилана к суспензии металлического лития в тетрагидрофуране (ТГФ) при комнатной температуре с последующим кипячением реакционной смеси в течение 40 часов, после чего реакционную массу охлаждают, фильтруют, упаривают, продукт реакции растворяют несколько дней в избытке бензола, раствор отфильтровывают от нерастворившегося осадка и высаживают декафенилциклопентасилан добавлением петролейного эфира (Gilman Н., Schwebke G.L. // Journal of American Chemical Society, 1964, Vol.86, №13. P.2693-2699).
Недостатками указанного способа являются невысокий выход декафенилциклопентасилана (70-75%), большая продолжительность синтеза и выделения целевого продукта, использование большого количества органических растворителей (2 л бензола на 175 г очищаемой реакционной массы), проведение трудоемкой фильтрации реакционной массы, возможность наличия непрореагировавшего металлического лития в реакционной смеси, высокая пожароопастность.
Позднее было показано, что для получения чистого декафенилциклопентасилана известным способом необходимо проведение стадии дополнительной очистки целевого продукта перекристаллизацией из смеси бензол-гексан (Lemanski M.F., Schram Е.Р. // Inorganic Chemistry, 1976, Vol.15, №7, P.1489-1492).
При сохранении всех вышеперечисленных недостатков главным из них в указанном способе является низкий выход чистого декафенилциклопентасилана (около 50%).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению и принятым за прототип является способ получения декафенилциклопентасилана взаимодействием дифенилдихлорсилана с металлическим литием в среде сухого ТГФ при температуре 0°C с последующей обработкой реакционной массы водой (Патент US №7173180, МПК H01L 31/0256, 2007). Способ осуществляют при низкой температуре, что позволяет уменьшить количество возможных побочных реакций, а выделяют декафенилциклопентасилан, обрабатывая реакционную массу водой с последующей фильтрацией осадка декафенилциклопентасилана, затем его промывают водой, циклогексаном и сушат на воздухе.
Недостатком этого способа является невысокий выход декафенилциклопентасилана (58,9%), кроме того, неизвестна его чистота.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение выхода и уменьшение себестоимости декафенилциклопентасилана при поддержании высокой чистоты целевого продукта (содержание основного вещества не менее 96% с допустимой примесью не более 4% только его гомолога додекафенилциклогексасилана, чистота по кремнию не менее 99,99%).
Технический результат достигается за счет того, что получение декафенилциклопентасилана проводят взаимодействием дифенилдихлорсилана с металлическим литием в среде сухого ТГФ при пониженной температуре, в котором согласно изобретению генерирование декафенилциклопентасилана осуществляют действием свежеперегнанного дифенилдихлорсилана на суспензию ультрамелкодисперсного металлического лития в сухом ТГФ в интервале температур минус 10 - минус 20°C и последующей обработкой реакционной массы дистиллированной водой. Дифенилдихлорсилан и специально подготовленный ультрамелкодисперсный литий берут в мольном соотношении 1:2. Количество ТГФ определяют как 420 мл на моль лития. Прикапывание дифенилдихлорсилана к суспензии лития в ТГФ ведут в течение 7 часов, поддерживая температуру реакционной массы в интервале температур минус 10 - минус 20°C. Предпочтительна температура минус 15°C. Реакционную массу доводят самонагреванием до комнатной температуры, перемешивают еще 5 часов и выливают в воду-бидистиллат, количество которой составляет не менее 2 л на моль лития. После перемешивания в течение 3 часов осадок декафенилциклопентасилана фильтруют, промывают водой-бидистиллатом и гексаном, сушат на воздухе или вакууме до постоянного веса (до отсутствия примеси ТГФ по данным спектров ЯМР). Выход декафенилциклопентасилана составляет не менее 90% в расчете на взятый дифенилдихлорсилан.
Целевой продукт представляет собой белое кристаллическое вещество с температурой плавления выше 460°C, состоящее из 96-97% декафенилциклопентасилана и 3-4% додекафенилциклогексасилана, не мешающего дальнейшему применению целевого продукта для получения чистого циклопентасилана и эпитаксильных слоев полупроводниковых материалов на основе легированного кремния.
Полученный по заявленному способу декафенилциклопентасилан может быть использован для получения чистого циклопентасилана. Содержание микропримесей в целевом продукте не превышает 0,0003% по кремнию.
Существо настоящего изобретения иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
В четырехгорлую колбу, снабженную термометром, механической мешалкой, капельной воронкой и обратным теплообменником, в атмосфере сухого аргона загружают 23 г специально приготовленного ультрамелкодисперсного лития и 1000 мл сухого ТГФ. Смесь охлаждают при энергичном перемешивании до минус 10°C и, поддерживая указанную температуру, прикапывают к реакционной массе раствор 421,6 г свежеперегнанного дифенилдихлорсилана в 400 мл сухого ТГФ в течение 7 часов. По окончании прикапывания прекращают охлаждение и перемешивают реакционную массу до достижения ею комнатной температуры, после чего смесь перемешивают еще 5 часов и содержимое колбы выливают в емкость, содержащую 7 л воды-бидистиллата. Полученную водную суспензию перемешивают 3 часа и фильтруют на воронке Бюхнера. Отфильтрованный осадок промывают трижды по 350 мл водой-бидистиллатом и после тщательного отсасывания раствора - 200 мл гексана. Продукт сушат на воздухе до постоянной массы, контролируя отсутствие примеси ТГФ методом спектроскопии ЯМР 1Н. Получают 282 г декафенилциклопентасилана в виде белого кристаллического вещества с температурой плавления более 460°C. Выход декафенилциклопентасилана 93%. Спектр ЯMP29Si (CDCl3, δ, м.д.): - 34,6 синглет (96% мас., декафенилциклопентасилан), - 32,2 синглет (4% додекафенилциклогексасилан). Брутто-формула C60H50Si5. Элементный анализ - найдено, %: C 79,03; H 5,52; Si 15,38; вычислено, %: C 79,07; H 5,53; Si 15,40.
Пример 2.
Декафенилциклопентасилан синтезируют и выделяют в условиях, описанных в примере 1, но при температуре реакции минус 15°C.
Выход целевого продукта 95%. Спектр ЯМР1Н (CDCl3, δ, м.д.): - 6,96 т (20 H), 7,16 (10H), 7,28 д (20H). Массовое соотношение декафенилциклопентасилана и додекафенилциклогексасилана 96,6/3,4. Содержание микропримесей по кремнию по данным спектров ICP составляет, ppm: Al - 7,8; P<15; Cr<1; Ca - 3,7; Cu<1; Ti<0,5; S<30; J<5; B<4; Zn - 2,8; Cd - 8,1; Ni<2; Ва - 0,55; Fe - 3,7; Mn<0,5; Ge<15; Mg<11,5; Sn<15. Общая чистота по кремнию составляет не менее 99.99%.
Пример 3.
Декафенилциклопентасилан синтезируют и выделяют в условиях, описанных в примере 1, но при температуре реакции минус 20°C. Выход целевого продукта 93%.
Настоящим изобретением установлено, что предложенный метод получения декафенилциклопентасилана с использованием ультрамелкодисперсного лития и пониженных температур проведения реакции, а также выделения целевого продукта простой обработкой дистиллированной водой является предпочтительным среди других известных методов получения декафенилциклопентасилана в связи с наиболее высоким выходом и минимизацией сырьевых затрат процесса, а также в связи с меньшей трудоемкостью процесса за счет снижения количества технологических операций и может быть реализован в промышленности с целью получения декафенилциклопентасилана и его последующего превращения в циклопентасилан и полупроводниковые материалы.
Все используемые для получения декафенилциклопентасилана ингредиенты выпускаются в промышленном масштабе и являются коммерчески доступными продуктами.
Claims (1)
- Способ получения чистого декафенилциклопентасилана, включающий взаимодействие дифенилдихлорсилана с металлическим литием в среде сухого тетрагидрофурана и последующую обработку реакционной смеси дистиллированной водой, отличающийся тем, что в качестве исходных реагентов используют свежеперегнанный дифенилдихлорсилан и ультрамелкодисперсный литий, причем мольное соотношение свежеперегнанного дифенилдихлорсилана к ультрамелкодисперсному металлическому литию составляет 1:2, а процесс ведут при температурах минус 10 - минус 20°С.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009117347/04A RU2400485C1 (ru) | 2009-05-07 | 2009-05-07 | Способ получения чистого декафенилциклопентасилана |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009117347/04A RU2400485C1 (ru) | 2009-05-07 | 2009-05-07 | Способ получения чистого декафенилциклопентасилана |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2400485C1 true RU2400485C1 (ru) | 2010-09-27 |
Family
ID=42940326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009117347/04A RU2400485C1 (ru) | 2009-05-07 | 2009-05-07 | Способ получения чистого декафенилциклопентасилана |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2400485C1 (ru) |
-
2009
- 2009-05-07 RU RU2009117347/04A patent/RU2400485C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Lemanski M.F., Schram E.P. «Preparation, Characterization, and Reactivity of the cyclo-Metallosilane [(С 6 Н 5 ) 3 Р] 2 Pt[Si(С 6 Н 5 ) 2 ] 3 Si(C 6 H 5 ) 2 ». Inorganic Chemistry, 1976, vol.15, No.7, pp.1489-1491. Henry Gilman, Gerald L. Schwebke «Reactions and Structure of Decaphenylcyclopentasilane». Journal of the American Chemical Society, 1964, vol.86, No.13, pp.2693-2699. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102529558B1 (ko) | 신규한 클로로실릴아릴게르만, 그것의 제조 방법 및 그것의 용도 | |
AU2005292984A1 (en) | Process for producing 2-amino-2-[2-[4-(3-benzyloxyphenylthio)-2-chlorophenyl]ethyl]-1,3-propanediol hydrochloride or hydrate thereof and intermediate for the same | |
KR102572540B1 (ko) | 게르마늄-규소 층의 제조를 위한 트리페닐게르밀실란및 트리클로로실릴-트리클로로게르만, 및 트리클로로실릴-트리페닐게르만으로부터 그를 제조하는 방법 | |
Gilman et al. | Hexakis (trimethylsilyl) disilane: A highly branched and symmetrical organopolysilane | |
JP2002173494A (ja) | アミノアルキルシランの製造方法 | |
JPH11349594A (ja) | 短鎖ポリスルフィドシラン混合物の製造方法 | |
EP0205891B1 (de) | Phenylengruppen-haltige Organosilane, Verfahren zu ihrer Herstellung | |
RU2400485C1 (ru) | Способ получения чистого декафенилциклопентасилана | |
Benkeser et al. | The reactions of some triarylsilanes with methyllithium and phenylisopropylpotassium | |
CN109705048B (zh) | 一种戊唑醇的清洁制备方法 | |
US7674926B1 (en) | Dopant group-substituted semiconductor precursor compounds, compositions containing the same, and methods of making such compounds and compositions | |
CN103249736A (zh) | 双酚聚合物结构单元及其制备方法 | |
FR3097856A1 (fr) | Solide cristallise izm-5 et son procede de preparation | |
US8840857B1 (en) | Heterocyclic semiconductor precursor compounds, compositions containing the same, and methods of making such compounds and compositions | |
IL49286A (en) | 1-iodo-1-trans-alkenes their preparation and pharmaceutical compositions containing them | |
US8624049B2 (en) | Dopant group-substituted semiconductor precursor compounds, compositions containing the same, and methods of making such compounds and compositions | |
WINKLER et al. | Polysilanes Containing One or More Si—H Groups | |
JPH01186838A (ja) | 3−(4’−ブロモビフェニル)−4−フェニル酪酸の製造方法 | |
JP4262900B2 (ja) | テトラターシャリーアルコキシシランの製法 | |
CN111689998B (zh) | 一种双(乙胺基)二环戊基硅烷的合成方法 | |
US6150549A (en) | Silane compound | |
JP5083753B2 (ja) | 4,5−ジメチル−[1,3]ジセレノール−2−セロンの新規製造方法 | |
JPS6172614A (ja) | 水素化ケイ素化合物の製造方法 | |
JPS58199717A (ja) | ゲルマン酸塩の製造方法 | |
JP2001019769A (ja) | ネットワークポリシランの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20160401 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170508 |