[發明專利]部分氫化的氯硅烷和通過選擇性氫化制備其的方法

在審

• 申請號: 201980043973.4
• 申請日: 2019-06-07
• 公開（公告）號: CN112424122A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: M·哈斯;H·施蒂格爾;T·萊納;O·文尼克;M·霍爾特豪森
• 申請（專利權）人: 贏創運營有限公司
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107;C07F7/08
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 柴麗敏

本發明涉及一種通過用式R₂AlH的化合物進行選擇性氫化來制備部分氫化的氯硅烷的方法，其中R是支鏈烴或環狀烴。本發明進一步涉及用所述方法制備的部分氫化的氯硅烷，特別地涉及由式Cl₃SiSi(SiH₃)₃、(Cl₃Si)₂Si(SiH₃)₂或HSi(SiH₃)₂SiCl₃表示的部分氫化的氯硅烷。

本發明涉及通過選擇性氫化制備部分氫化的氯硅烷的方法。本發明進一步涉及用所述方法制備的部分氫化的氯硅烷，特別是由式Cl₃SiSi(SiH₃)₃、(Cl₃Si)₂Si(SiH₃)₂或HSi(SiH₃)₂SiCl₃表示的部分氫化的氯硅烷。

在本發明中，部分氫化的氯硅烷是包含硅、氫和氯原子的化合物。部分氫化的氯硅烷比僅包含硅和氯原子的氯硅烷明顯更具反應性。因此，部分氫化的氯硅烷作為從氣相沉積含硅層中的前體具有相當大的潛力。然而，在文獻中僅能找到用于合成該化合物類別的幾種方法。

從現有技術已知的用H₂或HCl將SiCl₄催化轉化為HSiCl₃的方法不適用于較高級氯硅烷的類似反應，較高級氯硅烷是指具有多于一個Si基團的氯硅烷，諸如Si₂Cl₆。Si-Si鍵在所需的反應條件下(T＞500℃)不穩定，導致形成增加量的部分氫化的氯甲硅烷(chloromonosilane)。

U.G.Roewer,U.Herzog,J.Organomet.Chem.1996,508,147描述了在用作催化劑的路易斯堿存在下用Bu₃SnH對氯甲硅烷進行部分氫化。然而，U.Herzog,G.Roewer,U.J.Organomet.Chem.1995,494,143描述了較高級氯硅烷的相應轉化提供了相當大量的甲硅烷(monosilane)和各種部分氫化的氯硅烷的復雜混合物，這顯著阻礙了分離成單獨的組分。

還可以通過使用在氫化后裂解的適當的保護基來制備部分氫化的氯硅烷。K.Hassler,W.Koell,J.Organomet.Chem.1997,540,113和K.Hassler,W.Koell,K.Schenzel,J Mol.Structure 1995,348,353描述了具有兩個或三個Si基團的許多部分氫化的氯硅烷的合成。具有苯基保護基的較高級氯硅烷被部分氫化，并且相應的部分氫化的氯硅烷的苯基保護基被無水HCl裂解。

類似地，H.Stüger,J.Organomet.Chem.1993,458,1,H.Stüger,P.Lassacher,J.Organomet.Chem.1993,450,79和H.Stüger,P.Lassacher,E.Hengge,J.Organomet.Organomet.1997,547,227描述了使用保護基制備具有四個或六個Si-基團的部分氫化的氯硅烷。成功地顯示了使用氨基取代基作為保護基。

以上所有方法均具有以下不利特征之一。在反應過程中，發生很大比例的Si-Si鍵斷裂，導致增加量的不希望的單硅物質。獲得了不同的部分氫化的氯硅烷的復雜混合物，使得難以分離大量的單一化合物。而且，使用保護基的多級合成在經濟上不適用。