[发明专利]十二卤代新戊硅烷的制备方法

说明书

本发明涉及在催化剂和高沸点溶剂存在下由全卤代聚硅烷制备十二卤 代新戊硅烷的方法。

可由十二卤代新戊硅烷(新戊硅烷＝四(甲硅烷基)硅烷)制得的硅氢化 合物用于在CVD工艺中沉积Si-C。

十二卤代新戊硅烷的制备在例如WO 20080513281和J.Inorg.Nucl. Chem.，1964，Vol.26，421-425中有描述。

在WO 20080513281中，六卤代乙硅烷与作为催化剂的叔胺反应得到 含有四(三卤代甲硅烷基)硅烷的混合物。在后处理中，在真空中将反应混合 物蒸发至干燥，使得不易挥发的杂质(例如全卤代聚硅烷)不能被分离掉， 或者仅能不完全地分离掉。仅在用氯原子交换氢之后，通过蒸馏目标产物 新戊硅烷进行提纯。因为氢化烷基铝用于随后的反应，含卤素的副产物导 致对这些昂贵的原料化合物不必要的高消耗，因此在经济上是不利的。

J.Inorg.Nucl.Chem.，1964，Vol.26，421-425中公开了由六氯乙硅烷或 八氯丙硅烷与三甲胺制备十二氯新戊硅烷。

而且，其中讲到十二氯新戊硅烷与作为副产物形成的四氯硅烷形成加 合物。仅通过在真空中对固体进行昂贵繁琐的干燥，才可能去除结合在晶 体中的四卤代硅烷和其它易挥发杂质例如六氯乙硅烷。

因此该方法不适于在工业规模上制备纯的全卤代聚硅烷。

本发明的目的是开发一种不再具有现有技术的那些缺点的方法。

本发明涉及一种制备通式(1)的新戊硅烷的方法，

Si(SiR₃)₄            (1)

其中通式(2)的硅化合物在催化活性化合物(K)的存在下反应，所形成 的四卤代硅烷在化合物(L)的存在下通过蒸馏被分离掉，所述化合物(L) 在室温下是液体，并具有比释放出的四卤代硅烷更高的沸点，

R₃Si-(SiR₂-)_xSiR₃      (2)

其中R选自Cl、Br和I，以及x表示至多为5的非负整数。

通过本发明的方法四卤代硅烷可以非常简单和有效的方式被分离掉。 从而，可得到纯的通式(1)的新戊硅烷。

在反应和蒸馏条件下对Si-Si和Si-卤素化合物没有反应性的所有化合 物都适用作在室温下为液体的化合物(L)，下面称为高沸化合物(L)， 例如烃，如烷烃(正己烷、正庚烷、正辛烷、环己烷、环庚烷、石蜡烃如 Hydroseal G400H、十氢萘)，烯烃(如环己烯、1-庚烯、1-辛烯、环辛烯)， 芳烃(如苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、溴苯、氯苯、氟苯)， 醚(如二正丁基醚、二正己基醚、二苯基醚、苯基甲基醚、1，4-二噁烷、3，4- 二氢-2H-吡喃、四氢吡喃)；硅氧烷，特别是具有优选0-6个二甲基硅氧烷 单元且具有三甲基甲硅烷基端基的线型二甲基聚硅氧烷，或具有优选4-7 个二甲基硅氧烷单元的环状二甲基聚硅氧烷，例如六甲基二硅氧烷、八甲 基三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷，或所述物质的混合 物。优选的物质是十二卤代新戊硅烷在其中溶解性差的那些，特别是烃和 硅氧烷。由于在市场上易获得和低反应性，烃如甲苯、高沸点石蜡烃和十 氢萘是特别优选的。优选使用的高沸化合物(L)在1023hPa下的沸点比相 应的四卤代硅烷的沸点高至少10℃，特别优选高至少15℃。

合适的催化活性化合物(K)是所有适于加速线型全卤代聚硅烷的重排 反应以生成全卤代新戊硅烷的化合物。它们的使用浓度在所述文献中有描 述。为了保证所用的催化活性化合物(K)尽可能完全地分离掉，在本发明 的方法中优选使用在1023hPa下沸点比高沸化合物(L)低至少10℃，特别 是低至少20℃的催化活性化合物(K)。

优选的催化活性化合物(K)为醚化合物(E)和叔胺化合物(N)。

醚化合物(E)是很容易获得并且容易分离的化合物。