[發明專利]有機金屬化合物提純

有效

• 申請號: 201210336156.8
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN102872610A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: C·D·莫德特蘭德;C·D·戴維森
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限公司
• 主分類號: B01D3/14
• 分類號: B01D3/14;C07F5/00;C07F5/06;C07F3/06;C07F9/90;C07F9/72;C07F9/94
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒

技術方案

本發明涉及含金屬化合物領域，特別涉及含金屬化合物的提純領域。

背景技術

含金屬化合物被用于多種的應用，例如催化劑和生長金屬膜的來源。該化合物的一個應用是制造電子器件，例如半導體。許多半導體材料使用大家公認的沉積技術制造，其中使用超高純的金屬有機的(有機金屬的)化合物，例如，金屬有機的汽相取向附生，金屬有機的分子束取向附生，金屬有機的化學氣相淀積和原子的層沉積。為了用于這些方法，有機金屬化合物必須是無污染物和/或有害雜質的。存在于有機金屬的來源中的雜質如果未被除去，可以引起電子設備的電子的和/或光電子的性質的不良影響。

未經加工的有機金屬化合物代表性地包含多種的雜質，其由反應副產物、初始材料中的雜質、殘余溶劑，或這些的任何組合引起。這樣的雜質經常很難從期望的有機金屬化合物中除去。多種方法已經用于提純這樣的未經加工的有機金屬化合物。

通常用單個蒸餾塔蒸餾單獨一批有機金屬化合物以提純未經加工的有機金屬化合物。此傳統的蒸餾過程除去雜質時經常效率低，需要多次蒸餾有機金屬化合物以盡量獲得要求純度的有機金屬化合物。而且，由于從有機金屬化合物分離相對較低沸點的雜質困難，來自每個蒸餾步驟的初餾物被丟棄。這樣的初餾物通常包含大量有機金屬化合物，例如高達被蒸餾的有機金屬化合物總量的30-40％。使用多次蒸餾時，因丟棄初餾物導致的有機金屬化合物的損失很可觀，其大大增加了有機金屬化合物的成本和生產時間。

美國專利號7,179,931公開了蒸餾來自金屬鈉的未經加工的TMA提純三甲基鋁(″TMA″)并收集作為餾出物的提純的TMA。這樣的蒸餾優選用填料塔進行，其具有10塊或更多塔板，但不超過30塊塔板。此專利表述蒸餾可重復多次以穩定地獲得高純度TMA。由于使用金屬鈉具有多種安全顧慮，而且為了穩定地獲得高純度的提純的TMA，要求多次重復蒸餾步驟，包括收集提純的TMA的步驟，這樣的方法并不吸引人。

美國專利號5,951,820公開了一種提純含有三價或二價金屬原子的某些固體有機金屬化合物的方法，例如三甲基銦。在方法中，有機金屬化合物蒸發并進入換熱器冷卻，因而有機金屬化合物沉淀在換熱器的內壁。然后加熱換熱器以蒸發有機金屬化合物，然后輸送至另一個換熱器并重復沉淀和蒸發過程。由于其僅用于某些固體有機金屬化合物并且很慢、需要重復沉淀和蒸發步驟，此方法在商業上不吸引人。

仍需要以高的總回收率并且不使用反應的金屬來提供非常高純度的有機金屬化合物。

發明內容

本發明提供一種有機金屬化合物的連續提純方法，包括：(a)提供蒸餾裝置，其包括第一塔和第二塔，每個塔有上部和下部；(b)提供待提純的未經加工的有機金屬化合物至第一蒸餾塔；(c)使第一蒸餾塔中的有機金屬化合物經受足以從第一蒸餾塔的上部除去相對較高揮發性的雜質的狀態；(d)將來自第一蒸餾塔的下部的有機金屬化合物輸送到第二蒸餾塔；以及(e)使第二蒸餾塔中的有機金屬化合物經受足以從第二蒸餾塔的上部收集提純的有機金屬化合物的狀態；其中，第一蒸餾塔有大量理論洗提級數，足以從有機金屬化合物中除去較高揮發性雜質；其中，第二蒸餾塔有大量理論的精餾級數，足以獲得提純的有機金屬化合物；以及其中獲得的提純有機化合物純度≥95％。

本發明也提供一種適合于連續蒸餾有機金屬化合物的裝置，包括：未經加工的有機金屬化合物來源；第一蒸餾塔，所述第一蒸餾塔具有接收未經加工的有機金屬化合物的進口，有排出雜質的出口的上部以及有排出有機金屬化合物的出口的下部；第二蒸餾塔，所述第二蒸餾塔具有接收有機金屬化合物的進口，有與接收提純的有機金屬化合物的收集器流體聯通的出口的上部以及具有出口的下部；第一蒸餾塔下部的出口與第二蒸餾塔的進口流體聯通；其中，第一蒸餾塔有大量理論洗提級數，足以從有機金屬化合物中除去相對較高揮發性的雜質；以及其中第二蒸餾塔有大量理論的精餾級數，足以獲得純度≥95％的提純的有機金屬化合物。

附圖說明

圖1是適于使用本發明的方法的蒸餾裝置的示意圖。

具體實施方式

冠詞″一″和″一個″表示單數和復數。″烷基″包括直鏈，支鏈和環烷基。″鹵素″是指氟，氯，溴和碘。下面的縮寫有下列含義：ppm＝百萬分之；m＝米；mm＝毫米并且℃＝攝氏度。術語″多個或多種″是指兩個或更多的項目。術語″塔″和″柱″可互換使用。除非另外的指出，所有數量是重量百分比并且所有比率是摩爾比。除了限制的數值范圍明顯合計超過100％外，全部的數值范圍是包括在內的，并且可以任何順序組合。