[發明專利]四鹵化硅或有機鹵硅烷的等離子體輔助的有機官能化

有效

• 申請號: 201310202437.9
• 申請日: 2008-03-31
• 公開（公告）號: CN103275113A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: N·奧尼爾;C·鮑赫;R·德爾特舍維;G·利波爾德;賽義德-賈韋德·穆赫辛-阿拉
• 申請（專利權）人: 斯伯恩特私人有限公司
• 主分類號: C07F7/08
• 分類號: C07F7/08;C07F7/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鄧毅

本申請是申請日為2008年3月31日、申請號為200880018219.7、發明名稱為“四鹵化硅或有機鹵硅烷的等離子體輔助的有機官能化”的發明專利申請的分案申請。

本發明涉及一種等離子體輔助合成有機鹵硅烷的方法。

現有技術的特征在于，根據所謂的Mü?ller-Rochow方法由硅和甲基氯（氣體）在270至350℃下獲得二甲基二氯硅烷。為此需要高質量的金屬硅，還必須添加催化劑（Cu）和準確量的促進劑（少量的各種金屬）。缺點是，必須利用相對昂貴的金屬硅和昂貴且有毒（致癌）的甲基氯來操作。除了期望的Me₂SiCl₂之外，還產生變化量的其它硅烷如MeSiCl₃、Me₃SiCl、Me₄Si和SiCl₄以及更高沸點的低聚硅烷。

由單晶硅制成的太陽能電池提供高效率，但是它的制造很昂貴。然而，由非晶硅（a-Si）制成的層是價格低廉的，然而在應用中有利的是，在氫化的非晶硅層（a-Si:H）中置入碳（a-SiC_x:H），因為由此顯著地擴大了太陽光的有效波長范圍。

a-SiC_x:H通常通過從硅烷、烴和氫構成的氣體混合物的氣相化學沉積（例如等離子體CVD）而獲得。然而，元素Si、C和H根據所述方法以不能足夠精確地控制的方式沉積，從而可能形成不期望的化學鍵，其降低了效率。為了避免這種效果，用烷基硅烷代替氣體混合物來制備a-SiC_x:H層。因為甲基硅烷在熱以及等離子體沉積中導致產生具有相對低的Si含量或高的C含量的層，并且導致高電阻，根據現有技術使用富含甲硅烷基的化合物，例如雙（甲硅烷基）甲烷、H₃SiCH₂SiH₃（參見US-PS4690830、EP-A-0233613）。這種化合物的制備根據現有技術通過氯仿與三氯硅烷（HSiCl₃）在胺的存在下反應生成H₂C(SiCl₃)₂，將其利用氫化鋁鋰（LiAlH₄）還原成雙（甲硅烷基）甲烷而進行。另一種制備路徑從二溴甲烷與KSiH₃的反應出發[參見Z.Naturforsch.41b,1527-1534頁(1986)]。在DE3941997C1中報道了一種三階段合成方法。

CH₂X₂+2PhSiH₂X+2Mg→CH₂(SiH₂Ph)₂+2MgX₂

CH₂(SiH₂Ph)₂+2HBr→CH₂(SiH₂Br)₂+2PhH

2CH₂(SiH₂Br)₂+LiAlH₄→2CH₂(SiH₃)₂+AlBr₃+LiBr

另外，適用于制備二甲硅烷基甲烷的初始化合物是(X₃Si)₂CH₂類型的全鹵化雙（甲硅烷基）甲烷，其中X在有利的情況下是氯。然而，至今為止還沒有由簡單可得的并因此成本低廉的構成單元四氯化硅和甲烷合成(Cl₃Si)₂CH₂的合成方法。

本能發明的目的在于，提供一種特別簡單且成本低廉的等離子體輔助合成有機鹵硅烷的方法。