二（二乙胺基）硅烷的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種二(二乙胺基)硅烷的制備方法，包括以下步驟：步驟一，在惰性氣氛保護(hù)的反應(yīng)器中加入正丁基鋰的烷烴CnH(2n+2)(n≥5)溶液，在攪拌的條件下滴加二乙基胺進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)體系的溫度保持在-60～-30℃，攪拌反應(yīng)10-15小時(shí)；步驟二，在-60～-30℃條件下通入二氯硅烷，并維持-60～-30℃攪拌反應(yīng)15-20小時(shí)，升至室溫，再常壓下蒸出烷烴CnH(2n+2)(n≥5)；步驟三，在減壓下蒸出二(二乙胺基)硅烷粗品。二(二乙胺基)硅烷粗品經(jīng)減壓精餾得高純度二(二乙胺基)硅烷。本發(fā)明的有益效果是：所選試劑無毒性，保證了操作人員安全；反應(yīng)過程比較平和，沒有安全隱患；反應(yīng)效率很高。
【專利說明】
二(二乙胺基)硅烷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種二( 二乙胺基)硅烷的制備方法，屬于化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]氮化硅薄膜是一種多功能材料，它具有介電常數(shù)低、絕緣性高、漏點(diǎn)低、抗氧化等優(yōu)良性能。氮化硅薄膜作為一種高效的器件表面鈍化層，廣泛的應(yīng)用于半導(dǎo)體器件工藝中；氮化硅薄膜還作為層間絕緣、介質(zhì)電容及耐磨抗蝕涂層，運(yùn)用于集成電路行業(yè)；在硅基太陽能電池中，氮化硅薄膜用做鈍化膜和減反射膜。同時(shí)氮化硅薄膜具有優(yōu)良的機(jī)械性能及良好的穩(wěn)定性，在新生的微加工工藝中越來越被廣泛的應(yīng)用。
[0003]氮化硅薄膜除了具有優(yōu)良的機(jī)械與物理性能外，還具有特殊的光學(xué)性能，并極可能運(yùn)用于光電器件和光子器件(例如全色顯示器、發(fā)光二極管等)中，正由于氮化硅薄膜具有如此多的優(yōu)異性能和廣泛用途，使其成為熱門的研究材料，很多研究人員用各種方法制備了氮化硅薄膜。
[0004]二(二乙胺基)硅烷是原子層沉積(ALD)工藝外延生長氮化硅的關(guān)鍵原材料。目前有關(guān)二(二乙胺基)硅烷的制備方法有:1、用四氯化硅和二乙胺首先制得二(二乙胺基)二氯硅烷，然后再用氫化鋰鋁還原二(二乙胺基)二氯硅烷得二(二乙胺基)硅烷，由于氫化鋰鋁價(jià)格昂貴而且反應(yīng)后處理比較危險(xiǎn)，不適合量產(chǎn)時(shí)使用。2、將二乙胺溶在甲苯中，通入一定量的二氯硅烷，由于該方法中用到的溶劑甲苯具有一定毒性，同時(shí)反應(yīng)的副產(chǎn)物二乙胺鹽酸鹽不溶于甲苯，造成反應(yīng)不夠充分，使得反應(yīng)收率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種二( 二乙胺基)硅烷的制備方法，以解決現(xiàn)有工藝中操作危險(xiǎn)，成本高、對(duì)環(huán)境有污染等問題。
[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種二(二乙胺基)硅烷的制備方法，包括以下步驟:
[0007]步驟一，在惰性氣氛保護(hù)的反應(yīng)器中加入正丁基鋰的烷烴CnH(2n+2) (η ^ 5)溶液，在攪拌的條件下滴加二乙基胺進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)體系的溫度保持在-60?_30°C，攪拌反應(yīng)10-15小時(shí)。
[0008]步驟二，在-60?_30°C條件下通入二氯硅烷，并維持-60?_30°C攪拌反應(yīng)15-20小時(shí)，升至室溫，再常壓下蒸出烷烴CnH(2n+2) (η彡5)。
[0009]步驟三，在減壓下蒸出二( 二乙胺基)硅烷粗品。二( 二乙胺基)硅烷粗品經(jīng)減壓精餾得高純度二(二乙胺基)硅烷。
[0010]優(yōu)選的，本發(fā)明的二(二乙胺基)硅烷的制備方法中，正丁基鋰-烷烴CnH2n(η彡5)溶液選自正戊烷或正己烷。
[0011]優(yōu)選的，本發(fā)明的二(二乙胺基)硅烷的制備方法中，二乙基胺滴加速度控制在維持體系溫度在-60?-30 °C。
[0012]優(yōu)選的，本發(fā)明的二(二乙胺基)硅烷的制備方法中，二氯硅烷通入速度控制在維持體系溫度在-60?-30 °C。
[0013]優(yōu)選的，本發(fā)明的二( 二乙胺基)硅烷的制備方法中，正丁基鋰、二乙基胺及二氯硅烷摩爾比為2:2: (0.9?I)。
[0014]優(yōu)選的，本發(fā)明的二( 二乙胺基)硅烷的制備方法中，減壓精餾，精餾壓力為5?20mmHg，精餾溫度為50°C?90 °C。
[0015]優(yōu)選的，本發(fā)明的二(二乙胺基)硅烷的制備方法中，惰性氣氛是高純氮?dú)鈿夥栈蚋呒儦鍤鈿夥铡?br>[0016]發(fā)明的有益效果
[0017]本發(fā)明的有益效果是:1、所選試劑為常規(guī)試劑，容易得到，同時(shí)價(jià)格便宜；2、所選試劑無毒性，保證了操作人員安全；3、反應(yīng)過程比較平和，沒有安全隱患；4、反應(yīng)效率很高，反應(yīng)副產(chǎn)物無毒無害，對(duì)環(huán)境無污染。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，本實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0019]〈實(shí)施例一〉
[0020]在氮?dú)鈿夥障?，在反?yīng)釜中加入5000ml正丁基鋰的正己烷溶液，濃度為2.5摩爾每升。在攪拌條件下，向反應(yīng)釜中滴加二乙基胺1000克，控制滴加的速率，防止影響體系溫度，從而保持釜內(nèi)溫度在-60°C，滴加完后保持釜內(nèi)溫度在-60°c，攪拌15小時(shí)。然后通入二氯硅烷690克，控制通入速度以保持釜內(nèi)為-60 °C，最后再在-60 °C攪拌反應(yīng)15小時(shí)后，升至室溫。常壓蒸出溶劑正己烷，再減壓蒸出二(二乙胺基)硅烷，精餾壓力為15mmHg，精餾溫度為70°C。得到產(chǎn)品990克，收率(相對(duì)于硅的摩爾重量比)為91.1 %。
[0021]〈實(shí)施例二〉
[0022]在氬氣氣氛下，在反應(yīng)釜中加入5000ml正丁基鋰-正己烷溶液，濃度為2.5摩爾每升，在攪拌條件下，向反應(yīng)釜中滴加二乙基胺920克，控制滴加的速率，保持釜內(nèi)溫度在_45°C，滴加完后保持_45°C攪拌10小時(shí)，然后通入二氯硅烷630克，通入速度以保持釜內(nèi)為-45°C，最后再在_45°C攪拌反應(yīng)12小時(shí)后，升至室溫。常壓蒸出溶劑正己烷，再減壓蒸出二( 二乙胺基)硅燒，精餾壓力為15mmHg，精餾溫度為70°C。得到產(chǎn)品905克，收率(相對(duì)于硅的摩爾重量比)為83.2%。
[0023]<實(shí)施例三>
[0024]在氮?dú)鈿夥障?，在反?yīng)釜中加入5000ml正丁基鋰的正己烷溶液，濃度為2.5摩爾每升。在攪拌條件下，向反應(yīng)釜中滴加二乙基胺1000克，控制滴加的速率，防止影響體系溫度，從而保持釜內(nèi)溫度在_30°C，滴加完保持釜內(nèi)溫度在_30°C，攪拌12小時(shí)。然后通入二氯硅烷690克，控制通入速度以保持釜內(nèi)為-30°C，最后再在_30°C攪拌反應(yīng)10小時(shí)后，升至室溫。常壓蒸出溶劑正己烷，再減壓蒸出二(二乙胺基)硅烷，精餾壓力為15mmHg，精餾溫度為70°C。得到產(chǎn)品973克，收率(相對(duì)于硅的摩爾重量比)為89.2%。
[0025]發(fā)明工藝中，反應(yīng)平穩(wěn)，易于控制，與常規(guī)的用氫化鋰鋁還原二乙胺基二氯硅烷相比，具有原料安全穩(wěn)定、容易得到、價(jià)格便宜、解離效率高等優(yōu)勢(shì)。收率(相對(duì)于硅的摩爾重量比)可達(dá)到80%以上。同時(shí)所用溶劑無毒，可以重復(fù)使用、不會(huì)產(chǎn)生任何有害廢棄物，特別適合于量產(chǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種二( 二乙胺基)硅烷的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，在惰性氣氛保護(hù)的反應(yīng)器中加入正丁基鋰的烷烴CnH(2n+2) (η彡5)溶液，然后在攪拌的條件下滴加二乙基胺進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)體系的溫度保持在-60?-30°C，攪拌反應(yīng)10-15小時(shí)； 步驟二，在-60?-30°C條件下向反應(yīng)器中通入二氯硅烷，并維持反應(yīng)體系的溫度在-60?_30°C，攪拌反應(yīng)15-20小時(shí)； 步驟三，升至室溫，在常壓下蒸出烷烴CnH(2n+2) (η彡5)，然后在減壓下蒸出二( 二乙胺基)硅烷粗品，二(二乙胺基)硅烷粗品經(jīng)減壓精餾得高純度二(二乙胺基)硅烷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制備方法，其特征在于: 其中，所述烷烴CnH(2n+2) (η彡5)選自正戊烷或正己烷。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制備方法，其特征在于: 其中，控制所述二乙基胺的滴加速度，使體系溫度維持在-60?-30°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制備方法，其特征在于: 其中，控制所述二氯硅烷的通入速度，使體系溫度維持在-60?-30°C。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制備方法，其特征在于:所述正丁基鋰、二乙基胺及二氯硅烷摩爾比為2:2: (0.9?I)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制備方法，其特征在于: 其中，所述減壓精餾的精餾壓力為5?20mmHg，精餾溫度為50°C?90°C。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制備方法，其特征在于: 其中，所述惰性氣氛是氮?dú)鈿夥栈驓鍤鈿夥铡?br>【文檔編號(hào)】C07F7/10GK105837611SQ201510016378
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】蘇州復(fù)納電子科技有限公司