[发明专利]制备有机氨基硅烷的方法

说明书

一种用于制备氨基硅烷的方法，该方法包括：在反应器中形成包含氢化硅烷、胺和脱氢偶联催化剂的反应混合物；使所述反应混合物经受足以引起所述氢化硅烷与所述胺之间的脱氢偶联反应以形成所述氨基硅烷和氢气的条件；以及排出氢气；其中包含所述氢化硅烷、所述胺和所述脱氢偶联催化剂的所述反应混合物的形成包括将所述氢化硅烷连续地进料至包含所述胺和所述脱氢偶联催化剂的所述反应器。

相关申请的交叉引用

无。

背景技术

甲硅烷基胺具有工业应用，包括在光伏和电子应用中用作含硅膜沉积的前体。用于制备三甲硅烷基胺(TSA)的显著工业过程包括一氯甲硅烷与氨的反应。除TSA之外，该过程还产生含氯副产物，诸如氯化铵。这些副产物在最终应用中是不希望的。例如，卤素在以化学气相沉积法形成含硅膜的过程中是有害的。因此，在这些应用中期望可能的最低量卤素。

三甲硅烷基胺也通过二甲硅烷基胺反应并移除作为副产物的氨产生。然而，卤素也可存在于由该过程产生的甲硅烷基胺中，因为在制备二甲硅烷基胺的现有过程中可能引入卤素。

已经开发出产生甲硅烷基胺后从其移除卤素的方法；然而，减少TSA中的卤素很困难。所用方法可显著增加产生TSA的成本，增加副产物，降低收率，并且无法完全消除卤素。

已经提出了一种用于产生三甲硅烷基胺的方法，其基本上消除了产物中的卤素。该方法涉及有机氨基官能硅烷或有机氨基官能二硅烷与氨的反应。然而，因为产生有机氨基官能硅烷或有机氨基官能二硅烷材料的已知方法有限，该方法具有有限的商业实用性。因为所添加的氢化硅烷和该方法中产生的氢气的压力限制了可添加到反应器中以与胺反应的氢化硅烷的量，该方法受到限制。可添加的氢化硅烷的量的限制减少了能够以商业规模生产的有机氨基官能硅烷或有机氨基官能二硅烷材料的量，从而增加了生产成本。

因此，需要以商业量更经济地生产有机氨基官能硅烷或有机氨基官能二硅烷的新方法。

发明内容

本发明涉及一种制备氨基硅烷的方法，该方法包括：在反应器中形成包含氢化硅烷、胺和脱氢偶联催化剂的反应混合物；使反应混合物经受足以引起氢化硅烷与胺之间的脱氢偶联反应以形成氨基硅烷和氢气的条件；以及从反应器排出氢气，其中包含氢化硅烷、胺和脱氢偶联催化剂的反应混合物的形成包括将氢化硅烷连续地进料至包含胺和脱氢偶联催化剂的反应器。

通过允许在该过程中向胺连续的添加氢化硅烷，本发明的方法允许更经济的商业生产有机氨基官能硅烷或有机氨基官能二硅烷。

具体实施方式

以引用的方式将发明内容和说明书摘要并入本文。

如本文所用，“预催化剂”意指当与其他化合物的混合物相混合时，与其他化合物之一反应形成用于混合物中其他反应物之间的另一个反应的催化剂的化合物。

如本文所用，提及到向反应器中添加材料时的“连续的”或“连续地”意指在一段时间内通过恒定添加或以一系列等分试样将材料添加到反应器中以补充已经与反应器中的其他反应物反应的材料，直至其他反应物的反应完成或反应停止。

如本文所用，提及到从反应器排出副产物气体时的“连续的”或“连续地”意指在反应产生气体的同时，在一段时间内恒定地或周期性地从反应器移除气体。

一种制备氨基硅烷的方法，所述方法包括：

在反应器中形成包含氢化硅烷、胺和脱氢偶联催化剂的反应混合物；

使反应混合物经受足以引起氢化硅烷与胺之间的脱氢偶联反应以形成氨基硅烷和氢气的条件；以及

从反应器排出氢气；

其中包含氢化硅烷、胺和脱氢偶联催化剂的反应混合物的形成包括将氢化硅烷连续地进料至包含胺和脱氢偶联催化剂的反应器。