TW201509948A - 用於製備烷基銦化合物之方法及其用途 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種用於以高產率並且以高選擇性和純度廉價地並且對環境負責地製備烷基銦倍半氯化物之方法。根據本發明製備之烷基銦倍半氯化物也因為其高純度和產率而特別適合於根據需要，以高產率和選擇性並且以高純度來製備含銦先質。可獲得的該等含銦先質因為其高純度而特別適合於金屬-有機化學氣相沈積法(MOCVD)或金屬-有機氣相外延法(MOVPE)。根據本發明之新穎方法由於改善的製程方案，尤其是一快速的製程操作而引起關注。藉由對環境引起較低水平損害的廉價起始物質之控制性並且相當多的使用，該方法也適合於工業規模。

Description

用於製備烷基銦化合物之方法及其用途
本發明提供了一種用於以高產率並且以高選擇性和純度製備由通式R3In2Cl3表徵的烷基銦倍半氯化物(以下又稱為化合物(A))之方法。
根據本發明製備的烷基銦倍半氯化物也因其高純度和產率而特別適合於根據需要製備含銦先質，較佳的是具有通式R3In(以下又稱為化合物(B))或R2InR‘(以下又稱為化合物(C))的那些。由化合物(A)以高產率並且以高純度可獲得的該等含銦先質特別適合於金屬-有機化學氣相沈積法(MOCVD)，又稱為金屬-有機氣相外延法(MOVPE)。
在術語“方法”係根據本發明使用情況下，這始終意謂用於製備該化合物(A)之方法和隨後用於製備含銦先質，較佳的是化合物(B)或(C)之可選的方法。
先前技術描述了用於製備典型地被用作MOCVD方法的有機金屬先質(即，其起始物質，以下簡稱為“先質起 始物質”)的多種化合物之不同方法。
在本發明的背景下，“先質起始物質”係可以經由另外的反應步驟轉化成實際有機金屬先質(簡稱為“先質”或“含銦先質”)的那些，該等先質然後可以直接地用於MOCVD方法中。此處有利的是，藉由自身以高選擇性和產率可獲得的那些先質起始物質來提供此類先質起始物質或製備先質。此外，提供以簡單方式並且以高純度可製備的並且可以是可分離的並具有足夠儲存穩定性以能夠根據需要非常迅速地製備高純度先質來用於MOCVD方法之先質起始物質可以是非常有利的。該等MOCVD方法尤其被用於生產適於如太陽能電池或LED等光電子應用的半導體層，而且還用於生產在其他應用領域的層，該等應用典型地要求所用的特定先質具有超高純度並且特別地不存在或存在僅非常小的比例的含氧雜質。
舉例來說，存在多種用於製備例如含銦、含鎵或者含鋁先質或相應的先質起始物質的已知方法。然而，對應的方法條件在該等元素之間未必是可轉移的，或無法無變化地進行轉移。應當考慮的是，元素鋁、鎵以及銦已展現出不同的化學特性，該特性常常使得需要一特別定制的製程方案來生產對應的先質。
先前技術中已知的用於製備含銦先質或先質起始物質的方法經常在以慣常使用所需的純度和量進行製備方面、特別地還在可以接受的成本上碰到相當大的困難。舉例來說，由含銦先質藉由MOCVD生產的半導體層的電性質可 能因該等先質或先質起始物質中的雜質而明顯地削弱。另外地，許多製備方法係非常耗時的。此外，常常僅達到低產率，並且反應步驟常常以一種降低的選擇性為特徵。由於在已知的用於製備含銦先質或先質起始物質的製備方法中還使用了有機溶劑，故該等方法通常成本高並且不是非常有利於環境的，並且會在中間產物和終產物中伴隨溶劑殘留，這又明顯地限制了其使用或需要一高成本並且不便利的純化。
DE 37 42 525 A1涉及一種用於製備如三甲基銦等烷基金屬之方法，並且描述了由四甲基銦酸鋰作為先質起始物質藉由與三氯化銦在一有機溶劑中反應來進行之製備方法。獲得了包含三甲基銦的一混合物，並且該三甲基銦隨後仍需分離並純化。甚至在純化之後，所報導的產率僅為理論值的82%。該製備也以超過24小時的相對較高的方法持續時間為特徵。
EP 0 372 138 A1描述了一種用於製備有機金屬化合物之方法，藉由該方法，經由一非揮發性先質起始物質(該起始物質可以例如為四甲基銦酸鋰)也可獲得三烷基銦化合物。由三氯化銦進行的四甲基銦酸鋰的製備係在乙醚中發生的，其中添加了甲基鋰，這使得該方法的總成本極高。使四甲基銦酸鋰與三氯化銦反應以得到三甲基銦，該三甲基銦隨後仍需純化。未給出有關實際產率的數字。另外，所描述的方法成本極高並且不便利，一個原因係眾多的分離和純化步驟。
蓋納利(Gynane)等人描述了銦與烷基溴化物和烷基碘化物反應以得到倍半鹵化物(蓋納利M.J.S.(Gynane,M.J.S.)，沃特沃斯L.G.(Waterworth,L.G.)和沃羅I.J.(Worrall,I.J.)，《有機金屬化學雜誌》(J.Organometal.Chem.)，40，1972)。另一出版物也描述了單溴化銦或單碘化銦與烷基碘化物或烷基溴化物反應以得到烷基銦二鹵化物，但需要非常長的反應時間(蓋納利M.J.S.，沃特沃斯L.G.及沃羅I.J.，《有機金屬化學雜誌》，43，1972)。
US 5,663,390涉及藉由烷基氯化物與金屬元素在作為反應加速劑的H2存在的情況下進行反應來製備烷基金屬氯化物。然而，後者是不利的；更確切地說，所描述的方法非常複雜並且該轉化僅為不完全的。該反應總體上是非常不便利的並且成本高，並因此不適合於工業規模。
本發明所解決的問題係提供一種方法，該方法與一簡單並且快速的製程方案組合，能夠根據需要廉價地製備適合於含銦先質的先質起始物質。該方法還能夠以高產率和高純度製備該等化合物。另外地，該等先質起始物質應當是以簡單的方式可分離的並且具有足夠的儲存穩定性。
此外，從該起始物質可獲得的含銦先質將實質上不含氧雜質，並且將是從該起始物質開始，以高產率並且以高選擇性和純度可獲得的。結果係，可獲得的該等含銦先質 將特別適合於MOCVD方法，該等方法在每一情形中都需要高純度的有機銦化合物來生產半導體層。
另外地，該方法將能以低的環境污染水平並且以低的資源強度進行。
解決方法
由本發明解決的問題係藉由申請專利範圍之主題內容解決的。
該問題尤其是藉由一用於製備具有以下通式的烷基銦倍半氯化物(化合物(A))之新穎方法來解決的：R 3 In 2 Cl 3
其中R係一低級烷基，即具有1到4個碳原子的。該烷基可以是支鏈的或無支鏈的，較佳的是無支鏈的。因此，合適的烷基係異丙基、環丙基、異丁基、二級丁基、三級丁基、但尤其是丙基、正丁基以及乙基或甲基。
該化合物(A)之結構還尚未被最終闡明，並且還可被當做一R2InCl和RInCl2之混合物以替代以上指明的化學式R3In2Cl3。還有可能的是該等化合物彼此和/或與R3In2Cl3平衡。R2InCl與RInCl2彼此的比例並非必需是50：50，而是還可在通常約40：60至約60：40的比例內變化。
歸因於所使用的起始物質和所使用的另外的試劑，該 方法係廉價的並且引起較低水平的環境污染，並且能夠以一快速的製程方案和高產率並且以高純度製備R3In2Cl3。更確切地說，根據本發明，有可能無需使用典型地需要的有機溶劑，這有助於一具有成本效益並且對環境負責的製程方案。另外地有益的是，化合物(A)係以一簡單的方式可分離的並且具有足夠儲存穩定性。其次，化合物(A)也適合於進一步的不經分離的反應步驟，使得存在發展廉價的沒有不方便的中間產物分離的多級反應的可能性(“一鍋法反應”)。
根據本發明之方法特別適合用於製備甲基銦倍半氯化物(Me3In2Cl3)和乙基銦倍半氯化物(Et3In2Cl3)、或Me2InCl/MeInCl2和Et2InCl/EtInCl2的混合物(在某些情況下還以非化學計量的比例)，非常特別用於製備Me3In2Cl3。因此，R較佳的是選自乙基和甲基；最佳的是，R為甲基。甲基和乙基下文縮寫為Me為甲基並且Et為乙基。
首先，本發明由此提供一種用於製備作為先質起始物質的R3In2Cl3(即，化合物(A))之新穎方法。根據本發明之方法之後可以為另外的反應步驟，這樣使得根據本發明也廉價地並且以一快速的製程方案並以高產率和純度可獲得用於MOCVD方法之含銦先質。因此，根據本發明之方法包括化合物(A)之製備。在多個實施方式中，根據本發明之方法之後可以是用於製備含銦先質的另外的反應步驟。
該等含銦先質較佳的是選自具有通式R3In(即化合物(B))和R2InR‘(即化合物(C))的化合物。由於該製程方案，根據本發明，在化合物(A)、(B)和(C)中，R係相同的；R‘可能與此不同，如以下進一步描述的。
根據本發明，具有以下通式之含銦先質：R 3 In
係R為具有1到4個碳原子的一低級烷基的那些。該烷基可以是支鏈或無支鏈的，較佳的是無支鏈的。R尤其選自乙基和甲基；具體地，R為甲基。
根據本發明，具有以下通式之含銦先質：R 2 InR‘
係R為具有1到4個碳原子的一低級烷基的那些，該低級烷基可以是支鏈或無支鏈的，並且其中R‘為不同於R的一親核基團。R‘較佳的是選自支鏈或無支鏈的並且被取代或未被取代的烷基、支鏈或無支鏈的並且被取代或未被取代的芳基。R‘尤其可以是由支鏈或無支鏈的烷基或烷氧基取代的烷基或苯基，或由胺基取代的烷基或苯基。具體地說，R‘係具有1至6個碳原子的由支鏈或無支鏈的烷基或烷氧基取代的烷基或芳基，該等支鏈或無支鏈的烷基或烷氧基諸如甲基、乙基、正丁基、丙基、二級丁基、三級 丁基、異丁基、異丙基、環丙基、環丁基、甲氧基、乙氧基、正丁氧基、丙氧基、二級丁氧基、三級丁氧基、異丁氧基、異丙氧基、環丙氧基、環丁氧基，或者其他具有1至6個碳原子並且被胺基取代的(尤其單或雙取代的)烷基或芳基，該等胺基自身被支鏈的或無支鏈的烷基類型的基團取代，該等支鏈的或無支鏈的烷基類型之基團諸如甲基、乙基、正丁基、丙基、二級丁基、三級丁基、異丁基、異丙基、環丙基、環丁基。
該親核的R‘基團例如可以是苯基、甲苯基、三甲苯基、二甲胺基、二乙胺基、二丁基胺基、二異丙基胺基、Et2N-(CH2)3、Me2N-(CH2)2、Me2N-CH2、Et2N-(CH2)2、Et2N-CH2、異丙基、環丙基、異丁基、二級丁基、三級丁基、環丙基，但是尤其為丙基、正丁基以及乙基或甲基。如果R和R‘的定義涵蓋相同的基團，在化合物(C)中的R和R‘必須彼此不同。因此，例如如果R係甲基，R‘必須不是甲基。
在本發明的一個實施方式中，R係甲基並且R‘係Me2N-(CH2)3-基團。在本發明的另一個實施方式中，R為甲基並且R‘為乙基。在本發明的另一個實施方式中，R為乙基並且R‘為甲基。這產生化合物Me2InEt、Et2InMe以及Me2In-(CH2)3-N-Me2或(CH3)2In-(CH2)3-N-(CH3)2。在這個實施方式中，另外的反應步驟由此在根據本發明的方法之後進行，並且因此也可以廉價地並且根據需要、並以一快速的製程方案獲得含銦先質，較佳的是R3In(即，化 合物(B))或R2InR‘(即，化合物(C))。
由化合物(A)較佳地可獲得的該等含銦先質(B)和(C)由於其特別高的純度特別適合用於製備在半導體工業中使用的以及在MOCVD方法中生產的含銦層膜，諸如InP、InAlP和AlInGaP層。
1. 用於製備化合物(A)之方法
用於製備R3In2Cl3(即，化合物(A))的根據本發明之方法包括以下反應步驟：a1)使銦與烷基供體在一活化劑的存在下反應以形成化合物(A)，該烷基供體係烷基氯(RCl)，並且a2)可隨意地分離出該化合物(A)。
反應步驟a1)：
可以使用較佳的是至少5N或更高(相對應基於銦的金屬的純度>99.999%)純度的銦，但是也可為4N(金屬的純度=99.99%)的銦。然而，原則上還可能使用更低純度的銦。粒徑可以在寬廣的範圍內變化，因為銦在反應溫度下處於熔融的形式(銦的熔點約156℃)。為了更簡單地測量所需要的以及該反應器的填充的量，例如有可能使用具有1mm至10mm，尤其4mm至6mm粒徑的顆粒(例如所謂的約0.5cm大小的銦彈丸(indium shots))，但是還可能使用粉末或甚至錠(ingots)。
該烷基供體係一包括烷基的化合物，該烷基供體係一種烷基鹵化物，其中烷基係如以上定義的並且可以使用 氯、溴或碘，尤其氯作為鹵化物。因此，該烷基供體尤其可以是烷基氯，由此該烷基氯除該烷基外，還包括至少一個氯原子。更具體地說，該烷基供體係烷基鹵(尤其烷基氯)，其中烷基係如以上定義的(參見R的定義)；更佳的是，烷基係甲基或乙基，尤其甲基。在較佳的實施方式中，因此該烷基供體係甲基氯(氯甲烷)或乙基氯(氯乙烷)，更佳的是甲基氯。
對於本反應較佳的是每當量的銦使用1.5至5當量之烷基供體，或每當量的銦1.5至4.5當量或1.5至4當量之烷基供體，尤其每當量的銦從1.5至3或1.5至2.5或1.5至2.9當量之烷基供體。如果使用的烷基供體相對於該銦的比例太低，則存在化合物(A)的轉化不完全和產率降低之風險。如果使用的烷基供體的量相對於該銦過高，則該方法總體上變得太昂貴並且太不經濟，並且在工業規模上不再是以經濟上可行方式可進行的，這係不希望的。
已經發現，特別有利的是每當量銦使用介於1.5與4當量之間的烷基供體，甚至進一步較佳的是每當量銦介於1.7與3當量之間的烷基供體，並且最佳的是每當量銦介於1.8與2.5當量之間的烷基供體。這使之有可能實現化合物(A)的特別高的產率。
較佳的是將該銦和該烷基供體順序地添加到反應容器中。更佳的是，首先最初將銦和活化劑裝入並且然後添加該烷基供體。這意外地導致高產率並且額外地降低了設備 的複雜性。因此，有可能簡單地將銦和活化劑稱量至該反應器中。隨後，可以按受控制的方式添加該烷基供體。
該烷基供體向該銦中的添加較佳的是藉由氣態烷基供體的受控連續引入來將該烷基供體提供至該反應中來實現，該烷基供體較佳的是在標準條件下處於氣態的形式(MeCl的沸點係-24℃，EtCl的沸點為12℃)。
在引入的期間，在該反應的過程中，較佳的是盡可能多的不斷地補充已經消耗的烷基供體，使得(正)反應壓力保持恆定。該控制例如藉由將一壓力感測器與一計量閥相聯自動地實現。
可隨意地，該烷基供體可以藉由使其冷凝來添加。如果使該烷基供體冷凝，在添加過程中的溫度有利地低於0℃。更佳的是，在該烷基供體的添加過程中不超過-20℃的溫度。較佳的是在該烷基供體的添加過程中從外部進行冷卻。較佳的是，該烷基供體的添加是藉由在低於0℃的溫度下，進一步較佳的是在-260℃至-20℃(用液氮或乾冰冷卻)的溫度下使其冷凝來實現。該等數據僅應用在藉由使其冷凝來進行的該烷基供體的添加中，冷凝係可隨意的。該烷基供體較佳的是在減壓下在較佳的是低於1hPa、較佳的是低於0.1hPa並且更佳的是在不大於5×10-2hPa的殘餘氣體壓力下冷凝。隨後對該反應混合物的加熱在該反應容器中建立了最高達15巴、尤其0.2至1.5MPa、較佳的是0.5至1MPa並且甚至更佳的是在0.6與1MPa之間的表壓，只有當該烷基供體被冷凝時該等條件 才是可取的。
較佳的是，該烷基供體以氣態的形式被引入至該反應器中。如果該烷基供體的添加藉由注入或連續引入來實現，則所需要的烷基供體的總量通常不從一開始添加，就如當它被冷凝時的情況一樣；反而，烷基供體被永久地計量至銦-活化劑混合物中直到轉化完全。
然而，可隨意地，還可將該烷基供體以液體的形式引入至該反應器中。這可能在工業規模上是有利的，這係因為既然氯甲烷和氯乙烷尤其是作為液化氣體銷售的，那麼不需要對烷基氯儲槽進行外部加熱或汽化器單元來維持一個穩定的該烷基供體的氣體壓力。則可以在壓力下直接地從該液化氣體槽中計量該液態的烷基供體。在該反應器中，該烷基供體由於存在的反應條件而立即蒸發，並且因此與氣態烷基供體的反應在該反應器中進行。
藉由引入或注入進行的該烷基供體之添加通常在或大於20℃的溫度下開始。在一個實施方式中，該反應器中的銦或銦-活化劑混合物在開始添加該烷基供體時處於液體的形式。由於純銦具有156.6℃的熔點，那麼該添加在156℃或更大的溫度下進行。由於該活化劑的存在可以降低最初裝入的銦混合物的熔點，在低於156℃下該混合物也可能已經是液態。這意味著在這個實施方式中，銦以及活化劑被最初裝入並且在該反應器中被加熱直到該混合物係液體，並且然後開始引入該烷基供體。可隨意地，還可以首先將銦最初裝入該反應器中，然後加熱直到該銦處於 液體形式，然後可以將該活化劑加入並且可以開始添加該烷基供體。
在另一個實施方式中，將該烷基供體(例如甲基氯)在室溫下傳遞至該反應器中並且然後加熱至所希望的反應溫度，該反應器包含最初裝入的銦-活化劑混合物，在加熱過程中繼續引入烷基供體。
在開始添加該烷基供體之後，加熱該反應混合物。為了避免副反應並且也為了經濟原因，較佳的是此處溫度不超過250℃，較佳的是不超過235℃。在反應溫度大於235℃下，可以觀察到逐步的熱分解，這可能形成作為一種分解產物的銦。較佳的是加熱到至少150℃、進一步較佳的是至少170℃並且更佳的是180℃的溫度，以便能夠特別完全地轉化成化合物(A)。因此，不論該烷基供體的添加方式如何，反應溫度在從約150℃至約250℃、或從170℃至235℃、或從180℃至230℃範圍內。
反應步驟a1)可以在惰性氣體諸如氬氣或氮氣下進行。然而，有可能在沒有附加的惰性氣體的純烷基供體(例如甲基氯或乙基氯)的氣氛中進行該反應，這具有優勢。
通常，在所限定的恆壓下添加該烷基供體，例如在1巴至4.5巴、或在1.5巴至4巴的表壓下(絕對壓力：2巴至5.5巴或2.5巴至5巴)。這裡的步驟可以是限定烷基供體(即，例如乙基氯或甲基氯)的某一表壓，例如3.5巴。藉由一流量調節器，總是將與消耗的一樣多的烷 基供體(即，例如乙基氯或甲基氯)補充到該反應器中，使得該反應器中的壓力保持大致恆定，即，例如在4.5巴下(或在3.5巴下的表壓)。如果不再有烷基供體(即，例如乙基氯或甲基氯)的消耗，則該反應已經結束。
在該反應的過程中，添加一活化劑。熟習該項技術者知道活化劑係什麼意思，即典型地以小的量有助於加速該反應和轉化之化合物。合適的活化劑通常是路易士酸，例如銦鹵化物InX3(其中X可以是氯、溴或碘)、三氯化銦(InCl3)、三氯化鋁(AlCl3)、氯化銅(CuCl2)、氯氣Cl2、氯化氫HCl、氯化鐵FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2，氧化物類諸如In2O、TiO2、NiO2、Fe2O3或[PnBu4][InCl4]。預期的是更低價的銦(I)化合物(諸如InCl)由銦金屬和所使用的路易士酸原位形成，並且然後該等化合物與該烷基供體以氧化加成方式反應。
然而，根據本發明，當該活化劑不是銦鹵化物InX3(其中X可以是氯、溴或碘)，不是氯氣Cl2、氯化氫HCl、氫氣H2、氯化鐵FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2、三氯化銦(InCl3)、三氯化鋁(AlCl3)或氯化銅(CuCl2)，並且不是氧化物，尤其In2O、TiO2、NiO2或Fe2O3時，這係有利的。
然而，已經發現，出人意料地，烷基銦倍半氯化物(R3In2Cl3)、二烷基銦氯化物(R2InCl)、烷基銦二氯化物(RInCl2)、在一種與銦鹵化物InX3(其中X可以是氯、溴或碘)諸如具體為三氯化銦(InCl3)的混合物中的 三烷基銦(R3In)、以及其混合物同樣可以被使用並且甚至是更合適的。這具有的優點為沒有除銦外的其他金屬存在於該系統中，該等金屬在隨後的階段將導致難除掉的雜質。在使用烷基銦倍半氯化物產物本身作為一種活化劑的情況下，一特別的優點係：那麼有可能在一簡單的反應方案中，利用在該反應器中的反應產物的殘餘物來用於下一批的活化，並且除了銦和該烷基供體外不需要附加的化學品並且可以半連續地進行化合物(A)的製備。熟習該項技術者將顯而易見的是，也有可能使用其他烷基銦鹵化物，包括烷基銦倍半鹵化物、二烷基銦鹵化物、烷基銦二鹵化物及其混合物，其中該鹵化物選自F、Br以及I。然而，更佳的是，該鹵化物為氯化物。因此該活化劑較佳的是選自二烷基銦氯化物(R2InCl)、烷基銦二氯化物(RInCl2)、在一種與銦鹵化物InX3(其中X可以是氯、溴或碘)的混合物中的三烷基銦(R3In)尤其三氯化銦(InCl3)、以及其混合物，其中R係如以上定義的。也可能使用混合物。
在本發明的一種組態中，在開始添加該烷基供體之前將該活化劑添加至該銦中。該活化劑的用量較佳的是使銦與活化劑的莫耳比為至少4：1，進一步較佳的是至少5：1，較佳的是至少6：1並且甚至更佳的是超過8：1。如果活化劑的量太高，則存在向化合物A的不完全轉化的風險。銦與活化劑的莫耳比較佳的是為至多300：1，更佳的是為至多250：1並且甚至更佳的是為至多200：1。因 此，特別有利的銦與活化劑的莫耳比係在>100：1、即約110：1、130：1或140：1範圍內。當活化劑的量太少時，風險可能為該活化劑的作用不再充分。莫耳比應理解為意指銦的莫耳量與活化劑的莫耳量的比例。不同的活化劑具有不同的與銦的最佳莫耳比，這可以用簡單的方式在一些手動測試中確定；例如，有可能以相對於銦為10：1的比例一起使用三氯化銦與三甲基銦；相反，在使用甲基銦倍半氯化物的情況下，已經發現在約20：1的範圍內的比例係有效的。
還可能使用兩種化合物，這兩種化合物首先彼此反應以得到作為活化劑的實際上活化之化合物，例如三氯化銦和三甲基銦，這兩種化合物彼此反應以得到銦倍半氯化物，然後該銦倍半氯化物充當活化劑。在這種情況下，該莫耳比當然基於作為活化劑有效的化合物銦倍半氯化物而不基於其三氯化銦以及三甲基銦起始物質。
意外的是，根據本發明之方法有可能甚至在不存在有機溶劑的情況下達到化合物(A)的高產率。因此可能在銦與該烷基供體形成化合物(A)的反應中無需有機溶劑。根據本發明，有機溶劑應當理解為意謂含碳液體物質。根據本發明，不存在有機溶劑被理解為意謂沒有另外地使用有機溶劑作為反應介質。這具有以下益處：使由該溶劑的部分分解所引起的化合物(A)的任何可能的有機污染得以避免。另外，這允許以對環境更負責的方式進行該方法。此外，在步驟a1)中不存在有機溶劑的情況下， 意外地記錄下特別高的反應選擇性。
步驟a1)中的反應時間較佳的是介於10分鐘與30小時之間。已經發現，關於化合物(A)的產率特別有利的反應時間係至少15分鐘，進一步較佳的是至少30分鐘並且甚至進一步較佳的是至少40分鐘。反應時間更佳的是為至多28小時，進一步較佳的是為至多12小時。反應時間過長導致一種成本極高並且不經濟的方法。
在根據本發明方法之所有的實施方式中，在反應步驟a1)中進行了以示意形式表示的以下反應：2 In+3 RCl → R 3 In 2 Cl 3
反應步驟a2)：
化合物(A)的分離(根據本發明，此為可可隨意的)較佳的是包括揮發性成分從反應容器中存在的反應混合物分離和/或選自化合物(A)從該反應混合物昇華和化合物(A)從反應容器機械移出的方法步驟。機械移出的簡單的變體可以被認為是排出處於液態的產品。
術語“分離”或“分離出”涵蓋藉由從反應容器移出特定所希望的反應產物，或從反應混合物去除掉除反應產物外的其他化合物這樣使得僅有該反應產物保留在反應容器中，來將該反應產物從反應容器中存在的反應混合物分離。
在一個實施方式中，藉由從該反應容器中取出來分離 化合物(A)，這可以在諸如一勺子、刮勺、刮刀等的幫助下進行以液態排放係一種非常簡單的方法，這可以藉由例如藉由一合適的閥或藉由利用正壓力進行排放以將該液體轉移至一容器中。已經發現，對於該化合物(A)的純度特別有利的是，首先從存在於該反應容器中的混合物中分離揮發性二次成分，尤其烷基供體諸如仍然存在的RCl，即例如甲基氯或乙基氯，並且僅隨後從該反應容器中取出該化合物(A)。較佳的是藉由應用真空來分離揮發性二次成分，尤其是仍然存在的烷基供體RCl。在這種情況下，已經發現有用的是具有低於1hPa、進一步較佳的是低於0.1hPa的殘餘氣體壓力的真空。
可隨意地，該化合物(A)的分離之後可以是對該化合物(A)進行純化的另外的步驟，適合於對化學物質進行純化的方法係熟習該項技術者已知的。然而，較佳的是根據本發明，藉由特定製程方案和本發明之反應物，甚至在無另外的純化步驟的情況下也達到該化合物(A)的足夠高的純度。因此，根據本發明較佳的是，除了從化合物(A)中較佳的分離即從該反應容器中分離揮發性二次成分並且取出化合物(A)之外，不需要另外的步驟來純化該化合物(A)。
在一個實施方式中，在化合物(A)的分離過程中，存在僅不完全地從該反應容器中取出反應產物。在添加另外的銦並且另外添加作為活化劑的烷基供體之後，保留在該反應容器中的化合物(A)的殘餘物，用於在下一批中 進一步製備化合物(A)。
在替代性實施方式中，不從反應混合物中分離出化合物(A)。在此類實施方式中，包括化合物(A)的反應混合物被直接地用於製備含銦先質尤其化合物(B)或(C)。在該等實施方式中，用於製備較佳的是化合物(B)或(C)的另外的反應步驟由此直接地在反應步驟a1)後進行，無需從該反應混合物中分離出化合物(A)，即，無反應步驟a2)。這允許一甚至更快速的製備含銦先質的製程方案。
根據本發明之方法能夠以較佳的是至少70%，另外較佳的是至少75%，甚至另外較佳的是至少79%並且極其較佳的是至少85%並且甚至更佳的是超過90%，並且甚至更佳的是超過95%的產率來製備化合物(A)。本發明所給出的產率數位始終是基於理論產率的。
根據本發明製備的化合物(A)之純度較佳的是至少95%，更佳的是至少98%，並且甚至更佳的是超過99%。因此，在所製備的化合物(A)中存在較佳的是不超過5%，更佳的是不超過2%並且另外較佳的是低於1%的雜質，即，不想要的物質。
由根據本發明的方法可獲得的一較佳的化合物(A)選自甲基銦倍半氯化物(Me3In2Cl3)，如以上所描述的，甲基銦倍半氯化物還可以被認為是一種Me2InCl和MeInCl2的混合物，以及乙基銦倍半氯化物(Et3In2Cl3)，如以上所描述的，乙基銦倍半氯化物還可 以被認為是Et2InCl和EtInCl2之混合物。最佳的是，根據本發明之方法適合於製備Me3In2Cl3。
2. 進一步處理該化合物(A)以得到含銦先質
藉由以上描述的方法獲得的化合物(A)可以可隨意地被進一步加工以得到含銦先質，較佳的是根據本發明選自化合物(B)和(C)之先質。因此，本發明還包括藉由根據本發明的方法製備的化合物(A)之用途，用於製備含銦先質，較佳的是選自化合物(B)和(C)之先質，以用於MOCVD或MOVPE方法。
根據本發明製備的化合物(A)特別適合於製備具有以下通式的含銦先質：R3In
即，化合物(B)，其中R係具有1到4個碳原子的一低級烷基。該烷基可以是支鏈或無支鏈的，較佳的是無支鏈的。R較佳的是選自乙基和甲基；具體地說，R為甲基。憑藉該方法，R係藉由在化合物(A)中的R基團確定，並且所以在化合物(A)中的R對應於在化合物(B)中的R基團。
作為替代方案，根據本發明製備的化合物(A)可以用於製備具有以下通式之含銦先質： R 2 InR‘
即化合物(C)，其中R為具有1到4個碳原子的一低級烷基，該低級烷基可以是支鏈或無支鏈的，並且其中R‘為不同於R的一親核基團。R‘較佳的是選自支鏈或無支鏈的並且被取代或未被取代的烷基、支鏈或無支鏈的並且被取代或未被取代的芳基。
R‘尤其可以是由支鏈或無支鏈的烷基或烷氧基、或由胺基取代的烷基或苯基。具體地說，R‘係具有1至6個碳原子的由支鏈或無支鏈的烷基或烷氧基取代的烷基或芳基，該等支鏈或無支鏈的烷基或烷氧基諸如甲基、乙基、正丁基、丙基、二級丁基、三級丁基、異丁基、異丙基、環丙基、環丁基、甲氧基、乙氧基、正丁氧基、丙氧基、二級丁氧基、三級丁氧基、異丁氧基、異丙氧基、環丙氧基、環丁氧基，或者其他具有1至6個碳原子並且被胺基取代的(尤其單或雙取代的)烷基或芳基，該等胺基自身被支鏈的或無支鏈的烷基類型的基團取代，該等支鏈的或無支鏈的烷基類型的基團諸如甲基、乙基、正丁基、丙基、二級丁基、三級丁基、異丁基、異丙基、環丙基、環丁基。
該親核R‘基團例如可以是苯基、甲苯基、三甲苯基、二甲胺基、二乙胺基、二丁基胺基、二異丙基胺基、Et2N-(CH2)3、Me2N-(CH2)2、Me2N-CH2、Et2N-(CH2)2、Et2N-CH2、異丙基、環丙基、異丁基、二級丁基、三級丁 基、環丙基，但是尤其為丙基、正丁基以及乙基或甲基。如果R和R‘的定義涵蓋相同的基團，則在化合物(C)中的R和R‘必須彼此不同。因此，如果R係甲基，則R‘必須不是甲基。
在本發明的一個實施方式中，R為甲基，並且R‘為Me2N-(CH2)3-基團。在本發明的另一個實施方式中，R為甲基並且R‘為乙基。在本發明的另一個實施方式中，R為乙基並且R‘為甲基。這產生了化合物Me2InEt、Et2InMe和Me2In-(CH2)3-N-Me2或(CH3)2In-(CH2)3-N-(CH3)2。
憑藉該方法，R係藉由化合物(A)中的R基團確定，這樣在化合物(A)中的R對應於在化合物(C)中的R基團。
2.1.進一步處理化合物(A)以得到化合物(B)
在較佳的實施方式中，在用於製備該化合物(A)的方法之後，額外地進行另外的反應步驟，由此可獲得化合物(B)：b1)使化合物(A)與烷基鋰反應以形成四烷基銦酸鋰(LiInR4)，並且從該反應混合物中分離出LiInR4；並且b2)使該LiInR4與氯化銦組分反應以獲得化合物(B)。
反應步驟b2)可以直接地在反應步驟b1)後進行。作為替代方案，反應步驟b2)也可以與反應步驟b1)偏 差一定時間來實現。
反應步驟b1)：
反應步驟b1)包括化合物(A)與烷基鋰反應以形成四烷基銦酸鋰，該四烷基銦酸鋰滿足以下通式：LiInR 4
其中R係如以上所定義。R有利地是甲基或乙基，尤其甲基。憑藉該方法，R由在化合物(A)中的R基團確定。
術語“烷基鋰”涵蓋了包含至少一個烷基和鋰的那些化合物。根據本發明，該烷基鋰較佳的是具有以下通式：RLi
其中R係如以上所定義。最佳的是，該烷基鋰選自乙基鋰(EtLi)和甲基鋰(MeLi)；該烷基鋰尤其為甲基鋰。
該烷基鋰在反應步驟b1)中作為烷化劑被使用，但是不作為還原劑。
反應步驟b1)較佳的是在一有機溶劑中進行。適合於步驟b1)的有機溶劑尤其為二烷基醚。極其較佳的是在反應步驟b1)中使用一選自乙醚、二乙氧甲烷、甲基四氫呋喃、長鏈醚及其混合物之溶劑，長鏈醚係包含了具 有超過2個碳原子的烷基的那些。甚至更佳的是，該溶劑為乙醚或二正丁基醚，進一步較佳的是乙醚。
已經發現，特別有利的是每當量化合物(A)使用介於4與5.3當量之間，更佳的是介於4.8與5.3當量之間並且甚至更佳的是介於4.8與5.2當量之間，並且最佳的是為約5當量的烷基鋰。
在較佳的實施方式中，最初將烷基鋰裝入有機溶劑中並且然後較佳的是在介於-10℃與10℃之間的溫度下，另外較佳的是在介於-5℃與5℃之間的溫度下，另外較佳的是在-2℃到2℃下並且甚至更佳的是在0℃ +/- 1℃下添加化合物(A)。該反應較佳的是在介於-30℃與該有機溶劑的沸點之間的溫度下，另外較佳的是在-5℃到35℃下發生。
在替代性實施方式中，最初將化合物(A)裝入有機溶劑中並且隨後添加該烷基鋰。這較佳的是涉及以與有機溶劑的混合物形式逐滴添加烷基鋰，更佳的是在介於-10℃與10℃之間的溫度下，另外較佳的是在-5℃到5℃下並且甚至另外較佳的是在-2℃到2℃下進行。
在添加了所有反應物之後，較佳的是攪拌較佳的是至少10分鐘，另外較佳的是至少15分鐘。該反應時間一般不超過48小時，較佳的是不超過24小時。
從反應混合物中分離出LiInR4。這較佳的是藉由去除溶劑和任何副產物，尤其是LiCl，或反應物的殘留物，較佳的是藉由蒸餾掉揮發性成分和/或過濾出反應混合物來 進行。已經發現，藉由過濾以去除LiCl並且隨後藉由蒸餾去除溶劑來分離LiInR4係特別有利的。
在一較佳的實施方式中，反應步驟b1)中進行了以示意性形式表示的以下反應：
反應步驟b2)：
化合物(B)係由LiInR4，藉由LiInR4與氯化銦組分反應可製備的。
根據本發明，“氯化銦組分”係一包含銦和氯化物之化合物。更確切地說，術語“氯化銦組分”也涵蓋還包含至少一個烷基以及銦和氯化物的化合物。該氯化銦組分較佳的是具有以下通式：R a In b Cl c
其中a為選自0、1、2以及3的數，並且b為選自1和2的數，並且c為選自1、2以及3的數，並且其中a+b+c=4或4的倍數；更佳的是，a、b和c的總和=4或8。R係一具有1到4個碳原子之低級烷基。該烷基可以是支鏈或無支鏈的，較佳的是無支鏈的。R較佳的是選自乙基和甲基；具體地說，R為甲基。
最佳的是，該氯化銦組分選自InCl3、R2InCl、 R3In2Cl3、RInCl2以及其混合物。非常特別佳的氯化銦組分係R2InCl或R3In2Cl3，尤其Me2InCl、Et2InCl、Me3In2Cl3或Et3In2Cl3，進一步較佳的是Me2InCl或Me3In2Cl3。較佳的是，將化合物(A)用作該氯化銦組分，這使得根據本發明之方法甚至更廉價。因此，在特別佳的實施方式中，該氯化銦組分係R3In2Cl3，即化合物(A)。該氯化銦組分有利地藉由以上描述的製程步驟a1)和a2)獲得。
四烷基銦酸鋰與氯化銦組分的莫耳比可以介於1：1與3：1之間，較佳的是為約1：1、2：1或3：1。在氯化銦組分為R2InCl之實施方式中，已經發現四烷基銦酸鋰與氯化銦組分的莫耳比為約1：1係特別有利的。在氯化銦組分為R3In2Cl3的實施方式中，四烷基銦酸鋰與氯化銦組分的莫耳比為約3：1係特別有利的。在氯化銦組分為RInCl2的實施方式中，四烷基銦酸鋰與氯化銦組分的莫耳比為約2：1係特別有利的。
四烷基銦酸鋰與氯化銦組分的反應可以在一有機溶劑中實現。適合於步驟b2)的有機溶劑選自烷烴(包括環狀飽和烴)、芳香烴、醇、醚以及環醚。已經發現，適合於步驟b2)的有機溶劑尤其是為烷烴和芳香烴，較佳的是選自正戊烷、環己烷、正癸烷、正庚烷、正己烷、甲基環己烷、正壬烷、正辛烷以及苯，極其較佳的是正戊烷。
在替代性實施方式中，在反應步驟b2)中不使用有機溶劑，即，沒有另外地使用有機溶劑作為反應介質。這 具有以下益處：使由該溶劑的部分分解所引起的限制化合物(B)的可用性的任何可能的有機污染得以避免。另外，這允許以一種對環境更負責的方式進行該方法。因此，在一個實施方式中，步驟b2)係在不存在有機溶劑的情況下進行的。
較佳的是，最初將LiInR4連同該氯化銦組分裝入反應器中。隨後，可以添加有機溶劑。較佳的是在這之後進行加熱，較佳的是加熱到介於30℃與120℃之間的溫度，另外較佳的是到介於40℃與100℃之間的溫度並且甚至更佳的是到介於50℃與90℃之間的溫度。較佳的是維持這樣一個溫度至少10分鐘並且至多24小時，較佳的是至少30分鐘並且至多20小時，另外較佳的是至少40分鐘並且至多12小時，並且甚至更佳的是至少90分鐘並且至多3小時。
隨後，較佳的是進行冷卻，較佳的是冷卻到25℃ +/- 5℃的溫度。
較佳的是，然後從該混合物中分離出化合物(B)。化合物(B)的分離較佳的是包括有機溶劑的去除以及從可能包含鹽類(例如氯化鋰LiCl)的反應混合物中移出化合物(B)。這尤其是藉由將有機溶劑和化合物(B)再冷凝到一新的容器中來實現。為此目的，所有的揮發性組分諸如化合物(B)(即，例如三甲基銦)連同該溶劑在減壓下從該殘餘物(例如鹽類，諸如LiCl)中被蒸餾掉。隨後，較佳的是藉由在減壓下並且較佳的是殘餘氣體壓力低於 0.1hPa、另外較佳的是不超過0.01hPa的情況下，將溶劑蒸餾出並較佳的是進入一個較佳的是在-10℃ +/- 5℃下的冷阱中來將其與化合物(B)分離。則化合物(B)例如三甲基銦或三乙基銦保留在該容器中。可隨意地，之後可以藉由熟習該項技術者已知的純化方法來進行另外的純化步驟。該等另外的純化步驟可以包括化合物(B)的蒸餾、昇華或重結晶。
在一較佳的實施方式中，反應步驟b2)中進行了以示意性形式表示的以下反應：LiInMe4+Me2InCl → 2 Me3In+LiCl
在該氯化銦組分為化合物(A)的一替代性實施方式中，在反應步驟b2)中進行了以示意形式表示的以下反應：3 LiInMe4+Me3In2Cl3 → 5 Me3In+3 LiCl
包括b1)和b2)的該等另外的反應步驟能夠以較佳的是至少60%，另外較佳的是至少70%，甚至另外較佳的是至少75%並且尤其佳的是85%並且甚至另外較佳的是超過90%的產率，從化合物(A)製備化合物(B)。根據本發明製備的化合物(B)的純度較佳的是至少99%，更佳的是至少99.5%，並且更佳的是超過99.8%，並且另外較 佳的是超過99.999%。尤其是在進行用於純化所製備的化合物(B)(較佳的是藉由使化合物(B)昇華進行)的一另外步驟的情況下，可以達到>99.999%的純度。
2.2. 進一步處理化合物(A)以得到化合物(C)
在替代性實施方式中，藉由對根據本發明之方法再添加另外的反應步驟來對化合物(A)進行進一步處理以得到化合物(C)，該等反應步驟包括：c1)從化合物(A)中分離二烷基銦氯化物(R2InCl)，並且c2)使R2InCl與烷化劑反應以形成化合物(C)。
更佳的是，化合物(C)為二甲基胺基丙基二甲基銦(DADI)或乙基二甲基銦(Me2InEt)。
在製程步驟c1)中，從R3In2Cl3中分離二烷基銦氯化物，如以上所描述的，該R3In2Cl3還可被認為是R2InCl和RInCl2之混合物，該二烷基銦氯化物由通式R2InCl表示，其中R係如上所定義的並且可以有利地是甲基或乙基，尤其是甲基，其中R由化合物(A)中的“R”基團確定。R2InCl可以藉由昇華從化合物(A)中分離。較佳的是，為了那個目的，將化合物(A)加熱至在150℃與200℃之間的溫度，進一步較佳的是在155℃與195℃之間並且尤其在160℃與190℃之間。可隨意地，還可以在減壓下實現昇華。在這種情況下，已經發現了有用的真空較佳的是具有低於1hPa，進一步較佳的是低於0.1hPa的殘餘 氣體壓力。熟習該項技術者意識到，在真空下進行製程步驟c)的情況下，還可以在相對應地更低的溫度下進行R2InCl的分離。較佳的是分離為一沈澱物和一昇華物，該昇華物較佳的是R2InCl。
藉由添加一鹼金屬鹵化物(例如KCl，而且還有KF，或其他MX，其中M=Na、K、Cs並且X=F、Cl、Br、I)，有可能明顯增強該昇華中的產率並且完全分離R2InCl。
在一較佳的實施方式中，反應步驟c1)中進行了以示意性形式表示的以下反應：2 R3In2Cl3+2 KCl-->2 K[R3In2Cl4]-->K[InCl4]+KCl+3 R2InCl
典型地，反應步驟c1)在保護氣體，例如氬氣或氮氣下實現。
步驟c2)中的烷化劑尤其選自R’MgX、R’Li以及R’3Al，其中R’係如上述定義的。更佳的是，該烷化劑為Me2N-(CH2)3-M，其中M尤其為MgCl或Li或另外乙基鋰(EtLi)。
R2InCl向R2InR‘(例如DADI)的轉化可以在一有機溶劑中，藉由與烷化劑(在DADI的情況下，例如為Me2N-(CH2)3-M)反應來實現。該有機溶劑可以是二烷基醚或環醚，或其混合物，尤其是乙醚或THF，進一步較佳的是THF。
反應步驟c2)典型地是在保護氣下實現的。
較佳的是，將該烷化劑較佳的是最初裝入一有機溶劑中，尤其THF，並且然後添加R2InCl。在這種情況下，R2InCl更佳的是作為與有機溶劑(尤其是THF)之混合物被逐滴添加。R2InCl的逐滴添加較佳的是逐漸實現的，更佳的是經至少10分鐘的過程，另外較佳的是經至少20分鐘的過程。R2InCl的添加較佳的是在低於50℃，另外較佳的是低於40℃的溫度下並且更佳的是在室溫(即，25℃ +/- 5℃)下實現的。
在已經添加了所有的反應物，尤其烷化劑以及R2InCl之後，較佳的是對該混合物進行攪拌。較佳的是，在攪拌過程中的溫度低於50℃，另外較佳的是低於40℃並且更佳的是為室溫(即，25℃ +/- 5℃)。較佳的是攪拌至少5小時，另外較佳的是至少10小時。出於成本原因，反應時間較佳的是不超過80小時，另外較佳的是不超過50小時。
隨後，較佳的是從該反應混合物中分離出化合物(C)。化合物(C)之分離可以包括有機溶劑的去除(較佳的是在減壓下)以及化合物(B)藉由過濾和/或蒸餾從該反應混合物中分離。
該等烷化劑可以藉由已知方法製備，例如Me2N-(CH2)3-M係從3-氯-1-(二甲基胺基)丙烷藉由與鎂屑或鋰屑反應得到。典型地，Me2N-(CH2)3-M係在加熱的同時於有機溶劑，尤其是THF中製備。可隨意地，可以添加碘 以供活化。其他已知的烷化劑係可商購的。
藉由維持以上描述的用於製備化合物(A)之製備方法及可隨意地進一步處理以得到含銦先質(較佳的是選自化合物(B)和(C))之條件，可以按高產率並且以高純度製備出該等化合物。本發明另外地包括藉由該方法製備的化合物(A)(尤其是Me3In2Cl3)以及由其可獲得的含銦先質(尤其是三甲基銦和二甲基胺基丙基二甲基銦)，以及還有R2InCl。
在根據本發明之方法中，尤其是高產率和純度，以及具有成本效益和對環境比較良好的方法選擇使得該方法理想地適合於化合物(A)或含銦先質的工業製備。更確切地說，根據本發明不形成自燃性中間產物，這對成本效益和低複雜性製備來說是特別有利的。根據本發明之方法尤其是藉由特別高的銦利用來表徵。以所用銦計，根據本發明的方法中總體銦轉化率較佳的是70%，另外較佳的是75%，更佳的是80%並且甚至更佳的是>95%。可隨意地可獲得的化合物(B)或(C)(包括銦醇化物或氧化物)中的氧含量較佳的是<100ppm(m/m)，尤其甚至<1ppm(m/m)。
一特定的組態涉及一用於製備具有化學式R3In之三烷基銦之方法，其中R係一具有1至4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈的或無支鏈的，並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟：- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活 化劑的存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3的化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；- 使該化合物(A)與烷基鋰反應來形成四烷基銦酸鋰LiInR4，並且對其進行分離並且可隨意地進一步純化；- 使該四烷基銦酸鋰LiInR4與氯化銦化合物反應以得到具有化學式R3In之三烷基銦；- 可隨意地純化所獲得的三烷基銦。
另一種特定的組態涉及一種用於製備具有化學式R3In之三烷基銦之方法，其中R係一具有1至4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的，並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟：- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑的存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3的化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；- 使該化合物(A)與烷基鋰反應來形成四烷基銦酸鋰LiInR4，並且對其進行分離並且可隨意地進一步純化；- 使該四烷基銦酸鋰LiInR4與氯化銦化合物反應以得到具有化學式R3In之三烷基銦；- 可隨意地純化所獲得的三烷基銦，其中將一具有化學式R3In2Cl3的化合物(A)用作活化劑、用作氯化銦化合物、或用於其組合。
另一種特定的組態涉及一種用於製備具有化學式R3In 之三烷基銦之方法，其中R係一具有1至4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的，並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟：- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3之化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；- 使該化合物(A)與烷基鋰反應來形成四烷基銦酸鋰LiInR4，並且對其進行分離並且可隨意地進一步純化；- 使該四烷基銦酸鋰LiInR4與氯化銦化合物反應以得到具有化學式R3In之三烷基銦；其中該活化劑不是銦鹵化物InX3，其中X可以是氯、溴或碘，並且不是氯氣Cl2、氯化氫HCl、氫氣H2、氯化鐵FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2，並且該活化劑不是氧化物，尤其In2O、TiO2、NiO2或Fe2O3，- 可隨意地純化所獲得的三烷基銦。
另一種特定的組態涉及一種用於製備具有以下通式的氯化銦組分之方法：R a In b Cl c
其中a為選自0、1、2以及3的數，並且b為選自1和2的數，並且c為選自1、2以及3的數，並且其中a+b+c=4或4的倍數，a、b與c的總和更佳的是4或8， 其中R係一具有1到4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的，並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟：- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3之化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；其中該活化劑不是銦鹵化物InX3，其中X可以是氯、溴或碘，並且不是氯氣Cl2、氯化氫HCl、氫氣H2、氯化鐵FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2，並且該活化劑不是氧化物，尤其In2O、TiO2、NiO2或Fe2O3；並且其中該氯化銦組分尤其可以是：R2InCl、R3In2Cl3、RInCl2以及其混合物，或尤其是Me2InCl、Et2InCl、MeInCl2、EtInCl2、Me3In2Cl3或Et3In2Cl3(其中Et=乙基並且Me=甲基)。
另一種特定的組態涉及一種用於製備具有化學式R3In之三烷基銦之方法，其中R係一具有1至4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的，並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括一種用於製備具有以下通式的氯化銦組分之方法：R a In b Cl c
其中a為選自0、1、2以及3的數，並且b為選自1 和2的數，並且c為選自1、2以及3的數，並且其中a+b+c=4或4的倍數，a、b與c的總和更佳的是4或8，其中R係一具有1到4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的，並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟：- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3之化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；其中該活化劑不是銦鹵化物InX3，其中X可以是氯、溴或碘，並且不是氯氣Cl2、氯化氫HCl、氫氣H2、氯化鐵FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2，並且該活化劑不是氧化物，尤其In2O、TiO2、NiO2或Fe2O3；並且其中該氯化銦組分尤其可以是：R2InCl、R3In2Cl3、RInCl2以及其混合物，或尤其是Me2InCl、Et2InCl、MeInCl2、EtInCl2、Me3In2Cl3或Et3In2Cl3(其中Et=乙基並且Me=甲基)。
另一種特定的組態涉及一種用於製備具有化學式R3In之三烷基銦之方法，其中R係一具有1至4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的，並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟：- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑的存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3的化合物(A)； - 可隨意地分離出該化合物(A)；- 使該化合物(A)與烷基鋰反應來形成四烷基銦酸鋰LiInR4，並且對其進行分離並且可隨意地進一步純化；- 使該四烷基銦酸鋰LiInR4與氯化銦化合物反應以得到具有化學式R3In之三烷基銦；其中- 在化合物(A)的製備中，使用的是每當量的銦1.5至3當量、尤其1.5至2.5當量的烷基氯。
另一種特定的組態涉及一種用於製備具有以下通式的氯化銦組分之方法：R a In b Cl c
其中a為選自0、1、2以及3的數，並且b為選自1和2的數，並且c為選自1、2以及3的數，並且其中a+b+c=4或4的倍數，a、b與c的總和更佳的是4或8，其中R係一具有1到4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的，並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟：- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3之化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；其中在該氯化銦組分的製備中，使用的是每當量的銦1.5至3當量、尤其1.5至2.5當量的烷基氯。
另一種特定的組態涉及一種用於製備具有化學式R3In之三烷基銦的方法，其中R係一具有1至4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的，並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟：- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑的存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3的化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；- 使該化合物(A)與烷基鋰反應來形成四烷基銦酸鋰LiInR4，並且對其進行分離並且可隨意地進一步純化；- 使該四烷基銦酸鋰LiInR4與氯化銦化合物反應以得到具有化學式R3In之三烷基銦；其中在化合物(A)之製備中，在1巴至4.5巴、或1.5巴至4巴、或在2至3.5巴的恆定表壓下實現該烷基氯的添加。有利地藉由氣態烷基氯的受控引入或注入來添加該烷基氯。
另一種特定的組態涉及一種用於製備具有以下通式的氯化銦組分之方法：R a In b Cl c
其中a為選自0、1、2以及3的數，並且b為選自1和2的數，並且c為選自1、2以及3的數，並且其中a+b+c=4或4的倍數，a、b與c的總和更佳的是4或8， 其中R係一具有1到4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的，並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟：- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3之化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；其中在該氯化銦組分的製備中，在1巴至4.5巴、或1.5巴至4巴、或在2至3.5巴的恆定表壓下實現該烷基氯的添加。有利地藉由氣態烷基氯的受控引入或注入來添加該烷基氯。
另一種特定的組態涉及一種用於製備具有化學式R3In之三烷基銦之方法，其中R係一具有1至4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的，並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟：- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑的存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3的化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；- 使該化合物(A)與烷基鋰反應來形成四烷基銦酸鋰LiInR4，並且對其進行分離並且可隨意地進一步純化；- 使該四烷基銦酸鋰LiInR4與氯化銦化合物反應以得到具有化學式R3In之三烷基銦；其中在化合物(A)與烷基鋰的反應中，相對每當量的化 合物(A)使用1至5當量的烷基鋰。
可隨意地藉由根據本發明之方法可製備的含銦先質，尤其是三甲基銦和二甲基胺基丙基二甲基銦，由於其優良的純度，尤其是其極低的氧含量，而特別適合於MOCVD方法，例如用於生產半導體或半導體元件。最終地生產的該等半導體或半導體元件具有不同的可能工業用途。因此，本發明還包括可隨意地根據本發明可製備的化合物(B)和/或(C)之用途，作為金屬-有機化學氣相沈積法(MOCVD)或金屬-有機氣相外延法(MOVPE)之先質。
工作實例
藉由根據本發明之方法製備Me3In2Cl3(作為化合物A)。化合物(A)還被用於製備作為化合物(B)的Me3In。此外，製備了作為化合物(C)的二甲基胺基丙基二甲基銦。
1. Me 3 In 2 Cl 3 之製備 1.1. 在活化劑存在下銦與甲基氯反應以形成Me 3 In 2 Cl 3 (銦與活化劑的莫耳比：約10：1)
在250ml的帕爾彈(Parr bomb)中最初裝入2805mg的銦(24.4mmol)並且用磁力攪拌棒與275mg的InCl3(1.24mmol)和200mg的Me3In(1.25mmol)的混合物混合。隨後，將該帕爾彈浸入一加熱到220℃的油浴 中，保持半小時以進行均質化。在冷卻到室溫之後，將該帕爾彈冷卻到-200℃並抽空。隨後，在-200℃下，使2582mg的甲基氯(51.1mmol，以銦計為2.1當量)冷凝並且將該帕爾彈再次加熱到220℃。一小時之後，所有的銦已溶解。在該反應期間，一無色固體昇華到該帕爾彈的較冷區域上，藉由在該帕爾彈上反復敲擊將其傳送到反應區中。在冷卻到室溫之後，藉由施加真空來去除過量的甲基氯並且分離出4810mg的Me3In2Cl3無色固體(對應於12.6mmol的Me3In2Cl3，去除所用的三甲基銦和InCl3留下4335mg/11.4mmol/產率：93%殘留物)。
1.2. 在活化劑存在下銦與甲基氯反應以形成Me 3 In 2 Cl 3 (銦與活化劑之莫耳比：約177：1)
將6.11g的銦(53.2mmol)和60mg的InCl3(0.3mmol)最初裝入一帶有攪拌棒的帕爾彈中。用熱風槍將該帕爾彈加熱，直到出現獨特的紅/褐色。隨後，將該帕爾彈在減壓下冷卻到室溫，並且在-196℃下使5.99g的MeCl(118.6mmol)冷凝。解凍到室溫之後，將該帕爾彈浸入一加熱到210℃之油浴中。在此過程中，確保溫度在介於205℃與215℃之間的範圍內。110分鐘之後，所有銦已溶解並且觀察到澄清的無色熔融物。從該油浴中移出該帕爾彈並且在減壓下去除所有的揮發性成分。分離作為無色固體的Me3In2Cl3。產率：9.82g(25.8mmol，97%)。
1.3. 在活化劑存在下銦與甲基氯反應以形成Me 3 In 2 Cl 3 (銦與活化劑之莫耳比：約4.7：1)
在125ml的帕爾彈中，最初與一磁力攪拌棒一道裝入860mg的In(7.5mmol)和298mg的Me3In2Cl3(0.8mmol，來自實例1.1)。在冷卻至-200℃並且抽空之後，1.22g的MeCl(24.2mmol，以銦計為3.2當量)被冷凝，並且將該帕爾彈浸入預熱至220℃的油浴中。一小時之後，該銦已經完全溶解。在該反應的過程中，觀察到一無色固體沈積在該容器的較冷壁上。分離出作為無色固體的1.505g的Me3In2Cl3(對應於3.95mmol，在去除所使用的Me3In2Cl3之後：1207mg/3.2mmol/84%)。
1.4 在活化劑存在下銦與甲基氯反應以形成Me 3 In 2 Cl 3 (銦與活化劑的莫耳比：約10：1)
在1L壓力反應器中最初裝入300g(2.62mol)的銦，銦在氬氣下於160℃熔化。在攪拌的同時，添加49.92g(0.13mol)的Me3In2Cl3。首先抽空該壓力反應器以便去除氬氣，然後將MeCl注入至3巴(絕對壓力，2巴表壓)。在攪拌的同時，將該反應混合物加熱至200℃。在約185℃的內部溫度下，由氣體吸收的開始來表明該反應的關始。隨後，藉由補充MeCl使壓力保持恆定在3巴下。甚至在該反應開始之後不久就可以觀察到在該熔融銦的頂上形成一液相。這種溶液的紅色指示了銦(I)化 合物之存在。使該反應器保持在200℃的反應溫度下持續10小時，直到該反應混合物不再吸收MeCl並且在該反應器中不再有明顯的液態銦。隨後將淡黃色反應溶液冷卻至室溫，在此過程中，該產品在該反應器中凝固，並且在減壓下將殘留的MeCl從該反應器中去除。隨後，藉由在氬氣下進行加熱將該產品再次液化並且從該壓力反應器中排出至1L的舒倫克瓶中。可以分離出作為無色固體的539g的Me3In2Cl3，基於所用的(金屬的)銦相對應於98%之產率(498g，1.28mol)。
2. 進一步處理Me 3 In 2 Cl 3 以得到Me 3 In 2.1. Me 3 In 2 Cl 3 與MeLi反應以形成LiInMe 4
在0℃下，將1430mg的Me3In2Cl3(3.75mmol，來自實例1.1)添加到12ml的MeLi溶液(每升乙醚中1.565mol)中。在室溫下攪拌約1小時之後，在無矽藻土的情況下對懸浮液進行過濾並且清除濾液中的溶劑。分離出1128mg的無色固體(對應於6.2mmol的LiInMe4，產率：83%)。
2.2. LiInMe 4 與Me 3 In 2 Cl 3 反應以形成Me 3 In
在125ml的帕爾彈中最初裝入947mg的LiInMe4(5.2mmol，來自實例2.1)和660mg的Me3In2Cl3(1.73mmol，來自實例1.3)，並且添加10ml的戊烷。隨後，將該帕爾彈浸入預先加熱到70℃的油浴中並且在該溫度 下攪拌兩小時。在70℃下，觀察到含灰白色固體(LiCl和雜質)的澄清液體，該液體在冷卻到室溫的過程中凝固成為一晶體漿液。在冷阱中將帕爾彈的揮發性成分再冷凝(室溫→-78℃)，並且然後在高真空下於-8℃(氯化鈉/冰混合物)下去除戊烷溶劑。分離出980mg的無色固體，該固體僅雜有痕量的氯化鋰。對應於6.1mmol/產率：70%三甲基銦。
2.3. LiInMe 4 與Me 2 InCl反應以形成Me 3 In
在125ml的帕爾彈中最初裝入1079mg的LiInMe4(5.9mmol)和1067mg的Me2InCl(5.9mmol)，並且添加20ml的戊烷。隨後，將該帕爾彈浸入預先加熱到70℃的油浴中並且在該溫度下攪拌過夜。在70℃下，觀察到略帶混濁之懸浮液，當它冷卻到室溫時凝固成為晶體漿液。在冷阱中將帕爾彈的揮發性成分再冷凝(室溫→-℃)，並且然後在高真空下於-8℃(氯化鈉/冰混合物)下去除戊烷溶劑。分離出1591mg的無色固體(10.0mmol，產率：81%三甲基銦)。
3. 進一步處理Me 3 In 2 Cl 3 以得到二甲基胺基丙基二甲基銦(DADI) 3.1. 藉由昇華從Me 3 In 2 Cl 3 分離Me 2 InCl
將1050mg(2.76mmol)的Me3In2Cl3(來自實例1.4)(在一舒倫克瓶中)浸入在170℃至180℃下的油浴 中過夜。一無色固體在該舒倫克瓶的較冷區域中再昇華。在冷卻至室溫之後，在底部觀察到一冷卻的熔融物。該昇華的固體(Me2InCl，藉由1H NMR鑒定)的質量：160mg(0.89mmol，產率：32%)。該冷卻的熔融物的質量：860mg。
3.2 在KCl存在的情況下藉由昇華從Me 3 In 2 Cl 3 分離Me 2 InCl
將1.60g(4.20mmol)的Me3In2Cl3(來自實例1.4)連同0.44g(5.91mmol)的KCl於140℃下在一配備有昇華管的舒倫克瓶中熔化直到獲得一澄清的均勻的熔融物。在冷卻至室溫之後，將整個系統抽空至10-3mbar並且將該固化的熔融物逐漸加熱至190℃。在這個過程中，該固體開始熔化，並且同時在該昇華管中觀察到一無色固體的再昇華。在約2小時之後，該熔融物已經轉化為一無色的固體並且該昇華結束。從該昇華管中，有可能獲得1.12g(6.22mmol，產率：99%)作為無色固體的Me2InCl，藉由1H NMR進行鑒定。
3.3. Me 2 InCl與二甲基胺基丙基鎂氯化物反應
在500ml三頸燒瓶中最初裝入150ml的無水THF和5.26g(216mmol，1.95當量)的鎂屑，並且將該等內容物加熱到回流。
添加一刮勺尖的碘以使鎂活化之後，緩慢地逐滴添加 15.55g(126mmol，1.14當量)的3-二甲基胺基丙基氯化物，並且然後在回流下再加熱該反應混合物2.5小時。將該反應混合物冷卻到室溫之後，在30分鐘內逐滴添加20.00g(111mmol)溶解於150ml無水THF中的Me2InCl，並且在室溫下攪拌所得反應溶液20小時。
隨後，在減壓下去除THF，將殘餘物懸浮於100ml無水己烷中並且在室溫下攪拌2小時，並且借助於可逆玻璃料移出所得白色固體，並用無水己烷洗滌兩次，每次50ml。在減壓下將澄清濾液濃縮至幹，並且在80℃以及5mbar下蒸餾以進行純化。獲得呈澄清液體形式的DADI(19.7g，85.3mmol，產率：77%)。
3.3. Me 2 InCl與3-二甲基胺基丙基鋰反應
在500ml三頸燒瓶中最初裝入75ml的無水THF和1.16g(170mmol，3當量)的鋰屑，並且將該等內容物加熱到回流。
實現回流之後，緩慢地逐滴添加10.12g(83.2mmol，1.5當量)的3-二甲基胺基丙基氯化物，並且然後在回流下再加熱該反應混合物2.5小時。將該反應混合物冷卻到室溫之後，在30分鐘內逐滴添加10.00g(55.4mmol)溶解於75ml無水THF中的Me2InCl，並且在室溫下攪拌所得反應溶液20小時。
隨後，在減壓下去除THF，將殘餘物懸浮於100ml無水戊烷中並且在室溫下攪拌2小時，並且借助於可逆玻 璃料移出所得白色固體，並用無水戊烷洗滌兩次，每次50ml。在減壓下將澄清濾液濃縮至幹，並且在80℃下蒸餾以進行純化。獲得呈澄清液體形式的DADI。

Claims (39)

  1. 用於製備具有以下通式化合物(A)之方法：R 3 In 2 Cl 3 該方法包括以下反應步驟a1)使銦與一烷基供體在一活化劑存在情況下反應以形成該化合物(A)，該烷基供體為烷基氯(RCl)，a2)並且可隨意地從該反應混合物中分離出化合物(A)；其中R係一具有1到4個碳原子之烷基，並且其中R為支鏈的或無支鏈的。
  2. 如前述申請專利範圍所述之方法，其中R為甲基或乙基，尤其為甲基。
  3. 如前述申請專利範圍中任一項所述之方法，其中該活化劑不是氯氣Cl2、氯化氫HCl、氫氣H2、氯化鐵FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2、三氯化銦(InCl3)、三氯化鋁(AlCl3)、氯化銅(CuCl2)、或銦鹵化物InX3(其中X=氯、溴或碘)，並且該活化劑不是氧化物，尤其In2O、TiO2、NiO2、Fe2O3或其組合。
  4. 如前述申請專利範圍中任一項所述之方法，其中該活化劑選自二烷基銦氯化物(R2InCl)、烷基銦二氯化物(RInCl2)、三烷基銦(R3In)和InCl3的混合物、烷基銦倍半氯化物(R3In2Cl3)以及其混合物，並且其中R 係一具有1到4個碳原子之烷基，並且其中R為支鏈的或無支鏈的。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中一項或多項所述之方法，其中所使用烷基供體係氣態烷基氯。
  6. 如前述申請專利範圍中任一項所述之方法，其中使用的是每當量銦供體1.5至5當量、尤其1.5至2.9當量烷基供體。
  7. 如前述申請專利範圍中任一項所述之方法，其中在反應步驟a1)中將該銦最初裝入反應容器中，並且然後添加該烷基供體。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中在大於20℃的溫度下並且在1巴至4.5巴的表壓下進行該烷基供體之添加。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中在-220℃與0℃之間的溫度下實現該烷基供體之添加，並且其中藉由使該烷基供體冷凝來實現該添加。
  10. 如前述申請專利範圍中任一項所述之方法，其中該方法包括化合物(A)的分離作為步驟a2)，並且其中該分離包括將揮發性二次成分從該反應容器內存在的反應混合物中分離以及隨後從該反應容器中移出化合物(A)。
  11. 如前述申請專利範圍中任一項所述之方法，其中反應步驟a1)係在不存在有機溶劑情況下進行的。
  12. 如前述申請專利範圍中任一項所述之方法，其中化合物(A)產率為至少79%。
  13. 如前述申請專利範圍中任一項所述之方法，其中化合物(A)純度為至少95%。
  14. 用於製備具有以下通式的化合物(B)之方法，R 3 In該方法包括以下反應步驟b0)可隨意地提供如申請專利範圍第1至13項中任一項所述之化合物(A)；b1)使化合物(A)與一烷基鋰反應以形成四烷基銦酸鋰(LiInR4)，並且從該反應混合物中分離出LiInR4；並且b2)使LiInR4與氯化銦組分反應以便獲得該化合物(B)其中R係一具有1到4個碳原子的支鏈或無支鏈的烷基。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該氯化銦組分具有以下通式：R a In b Cl c 其中a為選自0、1、2以及3的數，並且b為選自1和2的數，並且c為選自1、2以及3的數，並且其中a+b+c=4或4的倍數，並且其中R係一具有1到4個碳原 子之烷基，並且其中R為支鏈或無支鏈的。
  16. 如申請專利範圍第14和15項中任一項所述之方法，其中該氯化銦組分選自R2InCl、R3In2Cl3、RInCl2、InCl3以及其混合物。
  17. 如申請專利範圍第14和15項中任一項所述之方法，其中該氯化銦組分選自R2InCl、R3In2Cl3、RInCl2以及其混合物。
  18. 如申請專利範圍第14到17項中任一項所述之方法，其中化合物(B)產率超過90%。
  19. 如申請專利範圍第14到18項中任一項所述之方法，其中化合物(B)純度為至少99%。
  20. 用於製備具有以下通式的化合物(C)之方法：R 2 InR’該方法包括以下另外的反應步驟：c1)從化合物(A)中分離二烷基銦氯化物，其中該二烷基銦氯化物滿足以下通式：R 2 InCl其中R係如以上所定義的；並且c2)使R2InCl與烷化劑反應以形成化合物(C)其中R‘為選自下組的一親核基團，該組由以下各項 組成：支鏈或無支鏈的並且被取代或未被取代的烷基、支鏈或無支鏈的並且被取代或未被取代的芳基，它們尤其可以是被支鏈或無支鏈的烷基或烷氧基或被胺基所取代的。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之方法，其中該烷化劑選自R’MgX、R’Li以及R’3Al。
  22. 如申請專利範圍第20和21項中任一項所述之方法，其中R為甲基，並且其中R‘為Me2N-(CH2)3-基團或乙基基團。
  23. 如申請專利範圍第14至19項中一項或多項所述之用於製備具有化學式R3In之三烷基銦之方法，其中R係一具有1至4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl之烷基氯在一活化劑的存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3之化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；- 使該化合物(A)與一烷基鋰反應來形成四烷基銦酸鋰LiInR4，並且對其進行分離並且可隨意地進一步純化；- 使該四烷基銦酸鋰LiInR4與氯化銦化合物反應以得到具有化學式R3In之三烷基銦；- 可隨意地純化所獲得的三烷基銦，其中將一具有化學式R3In2Cl3之化合物(A)用作活化劑、用作氯化銦化合物、或用於其組合。
  24. 如申請專利範圍第14至19項中一項或多項所述之用於製備具有化學式R3In之三烷基銦之方法，其中R係一具有1至4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑的存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3之化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；- 使該化合物(A)與烷基鋰反應來形成四烷基銦酸鋰LiInR4，並且對其進行分離並且可隨意地進一步純化；- 使該四烷基銦酸鋰LiInR4與氯化銦化合物反應以得到具有化學式R3In之三烷基銦；其中該活化劑不是銦鹵化物InX3，其中X可以是氯、溴或碘，並且不是氯氣Cl2、氯化氫HCl、氯化鐵FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2，並且該活化劑不是氧化物，尤其In2O、TiO2、NiO2或Fe2O3，- 可隨意地純化所獲得的三烷基銦。
  25. 根據前述申請專利範圍、尤其是如申請專利範圍第1至13項中的一項或多項所述之方法，該方法用於製備一具有以下通式之氯化銦組分：R a In b Cl c 其中a為選自0、1、2以及3的數，並且b為選自1 和2的數，並且c為選自1、2以及3的數，並且其中a+b+c=4或4的倍數，a、b與c的總和更佳的是4或8，其中R係一具有1到4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的，並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟：- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑的存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3之化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；其中該活化劑不是銦鹵化物InX3，其中X可以是氯、溴或碘，並且不是氯氣Cl2、氯化氫HCl、氯化鐵FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2，並且該活化劑不是氧化物，尤其In2O、TiO2、NiO2或Fe2O3；並且其中該氯化銦組分尤其可以是：R2InCl、R3In2Cl3、RInCl2以及其混合物，或尤其是Me2InCl、Et2InCl、MeInCl2、EtInCl2、Me3In2Cl3或Et3In2Cl3(其中Et=乙基並且Me=甲基)。
  26. 如申請專利範圍第14至19項中一項或多項所述之用於製備具有化學式R3In之三烷基銦之方法，其中R係一具有1至4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括一用於製備具有以下通式的氯化銦組分之方法：R a In b Cl c 其中a為選自0、1、2以及3的數，並且b為選自1和2的數，並且c為選自1、2以及3的數，並且其中a+b+c=4或4的倍數，a、b與c的總和更佳的是4或8，其中R係一具有1到4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的，並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟：- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑的存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3之化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；其中該活化劑不是銦鹵化物InX3，其中X可以是氯、溴或碘，並且不是氯氣Cl2、氯化氫HCl、氯化鐵FeCl3、(PtCl4)2-、PdCl2，並且該活化劑不是氧化物，尤其In2O、TiO2、NiO2或Fe2O3；並且其中該氯化銦組分尤其可以是：R2InCl、R3In2Cl3、RInCl2以及其混合物，或尤其是Me2InCl、Et2InCl、MeInCl2、EtInCl2、Me3In2Cl3或Et3In2Cl3(其中Et=乙基並且Me=甲基)。
  27. 如申請專利範圍第14至19項中一項或多項所述之用於製備具有化學式R3In之三烷基銦之方法，其中R係一具有1至4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑的存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3之化合物 (A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；- 使該化合物(A)與烷基鋰反應來形成四烷基銦酸鋰LiInR4，並且對其進行分離並且可隨意地進一步純化；- 使該四烷基銦酸鋰LiInR4與氯化銦化合物反應以得到具有化學式R3In之三烷基銦；其中- 在化合物(A)之製備中，使用的是每當量的銦1.5至3當量、尤其1.5至2.5當量之烷基氯。
  28. 如前述申請專利範圍、尤其是如申請專利範圍第1至13項中的一項或多項所述之方法，該方法用於製備一具有以下通式之氯化銦組分：R a In b Cl c 其中a為選自0、1、2以及3的數，並且b為選自1和2的數，並且c為選自1、2以及3的數，並且其中a+b+c=4或4的倍數，a、b與c的總和更佳的是4或8，其中R係一具有1到4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的，並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟：- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑的存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3的化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；其中 在該氯化銦組分的製備中，使用的是每當量的銦1.5至3當量、尤其1.5至2.5當量之烷基氯。
  29. 如申請專利範圍第14至19項中一項或多項所述之用於製備具有化學式R3In之三烷基銦之方法，其中R係一具有1至4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑的存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3的化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；- 使該化合物(A)與烷基鋰反應來形成四烷基銦酸鋰LiInR4，並且對其進行分離並且可隨意地進一步純化；- 使該四烷基銦酸鋰LiInR4與氯化銦化合物反應以得到具有化學式R3In之三烷基銦；其中在化合物(A)的製備中，在1巴至4.5巴、或1.5巴至4巴、或在2至3.5巴的恆定表壓下實現該烷基氯之添加，並且有利地藉由氣態烷基氯的受控引入來添加該烷基氯。
  30. 如前述申請專利範圍、尤其是如申請專利範圍第1至13項中的一項或多項所述之方法，該方法用於製備一具有以下通式之氯化銦組分：R a In b Cl c 其中a為選自0、1、2以及3的數，並且b為選自1和2的數，並且c為選自1、2以及3的數，並且其中a+b+c=4或4的倍數，a、b與c的總和更佳的是4或8，其中R係一具有1到4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的，並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟：- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑的存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3之化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；其中在該氯化銦組分的製備中，在1巴至4.5巴、或1.5巴至4巴、或在2至3.5巴的恆定壓力下實現該烷基氯的添加，並且有利地藉由氣態烷基氯的受控引入來添加該烷基氯。
  31. 如申請專利範圍第14至19項中一項或多項所述之用於製備具有化學式R3In之三烷基銦的方法，其中R係一具有1至4個碳原子之烷基，該烷基可以是支鏈或無支鏈的並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑的存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3的化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；- 使該化合物(A)與烷基鋰反應來形成四烷基銦酸鋰LiInR4，並且對其進行分離並且可隨意地進一步純化； - 使該四烷基銦酸鋰LiInR4與氯化銦化合物反應以得到具有化學式R3In之三烷基銦；其中在化合物(A)與一種烷基鋰的反應中，相對每當量的化合物(A)使用1至5當量的烷基鋰。
  32. 如申請專利範圍第14至19項中一項或多項所述之用於製備具有化學式R3In之三烷基銦的方法，其中R係一具有1至4個碳原子之支鏈或無支鏈的烷基，並且尤其可以是乙基或甲基，該方法包括以下步驟- 藉由使金屬銦與一具有化學式RCl的烷基氯在一活化劑的存在下反應來製備一具有化學式R3In2Cl3的化合物(A)；- 可隨意地分離出該化合物(A)；- 使該化合物(A)與烷基鋰反應來形成四烷基銦酸鋰LiInR4，並且對其進行分離並且可隨意地進一步純化；- 使該四烷基銦酸鋰LiInR4與氯化銦化合物反應以得到具有化學式R3In之三烷基銦；- 可隨意地純化所獲得的三烷基銦。
  33. 如申請專利範圍第1項所述之化合物(A)之用途，用於製備如申請專利範圍第14項所述之化合物(B)。
  34. 如申請專利範圍第1項所述之化合物(A)之用途，用於製備如申請專利範圍第20項所述之化合物(C)。
  35. 由如申請專利範圍第14到19項中任一項所述之 方法製備的化合物(B)之用途，作為用於金屬-有機化學氣相沈積法(MOCVD)或金屬-有機氣相外延法(MOVPE)的一先質。
  36. 由如申請專利範圍第20到22項中任一項所述之方法製備的化合物(C)之用途，作為用於金屬-有機化學氣相沈積法(MOCVD)或金屬-有機氣相外延法(MOVPE)的一先質。
  37. 由如申請專利範圍第1到13項中任一項所述之方法製備之化合物(A)。
  38. 由如申請專利範圍第14到19項中任一項所述之方法製備之化合物(B)。
  39. 由如申請專利範圍第20到22項中任一項所述之方法製備之化合物(C)。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2016110113A (ru) 2013-08-22 2018-11-23 Умикоре Аг Унд Ко. Кг Способ получения алкилиндиевых соединений и их применение
KR102275007B1 (ko) * 2013-08-22 2021-07-09 우미코레 아게 운트 코 카게 알킬 인듐 화합물의 제조 방법 및 이의 용도
EP3056499B1 (de) * 2015-02-13 2018-04-18 Umicore AG & Co. KG Verfahren zur Herstellung von Alkylindium-Verbindungen und deren Verwendung
EP3341383A1 (en) * 2015-08-28 2018-07-04 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Process for the preparation of trimethyl metal compounds
US10858379B2 (en) * 2015-11-11 2020-12-08 Korea Research Institute Of Chemical Technology Metal precursor for making metal oxide
KR102043296B1 (ko) * 2016-10-18 2019-11-13 주식회사 레이크머티리얼즈 유기금속아민 화합물의 제조방법
EP3409676B1 (de) 2017-05-29 2020-10-14 Umicore Ag & Co. Kg Herstellung von trialkylindiumverbindungen in gegenwart von carboxylaten
CN109824495B (zh) * 2019-02-02 2022-12-09 盐城师范学院 一种新型偶联反应在制备碳-碳键结构化合物中的应用
CN111116618B (zh) * 2019-12-20 2022-06-21 南京奥格美化学研究所有限公司 制备烷基金属化合物的方法
JPWO2022190877A1 (zh) * 2021-03-08 2022-09-15

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU375293A1 (ru) 1971-08-02 1973-03-23 Способ получения триметилгаллия или триметилиндия
US4847399A (en) 1987-01-23 1989-07-11 Morton Thiokol, Inc. Process for preparing or purifying Group III-A organometallic compounds
DE3742525C2 (de) * 1987-12-11 1998-02-19 Hertz Inst Heinrich Verfahren zur Herstellung von Metallalkylverbindungen und deren Verwendung
JPH0725772B2 (ja) * 1988-12-19 1995-03-22 モートン サイオコール，インコーポレイティド 第▲ｉｉｉ▼―ａ族有機金属化合物の製造方法
US5380895A (en) 1993-02-10 1995-01-10 Bandgap Technology Corporation Method for the synthesis of metal alkyls and metal aryls
JP2502464B2 (ja) 1993-08-02 1996-05-29 コニシ株式会社 発泡性エポキシ樹脂組成物
MY112590A (en) 1994-09-02 2001-07-31 Sec Dep For Defence Acting Through His Defence Evaluation And Research Agency United Kingdom Semi-conductor devices and their production
US5663390A (en) 1996-08-29 1997-09-02 Libbey-Owens-Ford Co. Method of producing organo indium chlorides
JP2003252878A (ja) * 2002-01-17 2003-09-10 Shipley Co Llc 有機インジウム化合物
CN1158291C (zh) * 2002-08-26 2004-07-21 南京大学 溶液三甲基铟源的制备方法
TW200619222A (en) * 2004-09-02 2006-06-16 Rohm & Haas Elect Mat Method for making organometallic compounds
JP4774774B2 (ja) * 2005-03-23 2011-09-14 日亜化学工業株式会社 トリアルキルガリウムの製造方法
TWI632151B (zh) 2011-11-28 2018-08-11 烏明克股份有限兩合公司 第iiia族金屬的三烷基化合物之製法
US8513447B1 (en) 2012-02-01 2013-08-20 Chemtura Corporation Preparation of tri-alkyl gallium or tri-alkyl indium compounds
KR101221861B1 (ko) 2012-03-26 2013-01-14 솔브레인 주식회사 금속 전구체 및 이를 이용하여 제조된 금속 함유 박막
KR102275007B1 (ko) * 2013-08-22 2021-07-09 우미코레 아게 운트 코 카게 알킬 인듐 화합물의 제조 방법 및 이의 용도
RU2016110113A (ru) 2013-08-22 2018-11-23 Умикоре Аг Унд Ко. Кг Способ получения алкилиндиевых соединений и их применение

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