一种光致产酸剂、光致产酸剂及其中间体的制备方法技术

本发明专利技术提供一种光致产酸剂、光致产酸剂及其中间体的制备方法。该光致产酸剂包括如下结构通式：其中，R为氢原子或羟基，M

【技术实现步骤摘要】
一种光致产酸剂、光致产酸剂及其中间体的制备方法


[0001]本专利技术涉及光刻胶
，特别是涉及一种光致产酸剂、光致产酸剂及其中间体的制备方法。

技术介绍

[0002]光致产酸剂是化学放大胶的主要成分，是一种光敏感的化合物，在光照下分解产生酸(H+)。在曝光后烘烤(PEB)过程中，这些酸会作为催化剂使得聚合物上悬挂的酸不稳定基团脱落，并产生新的酸，悬挂基团的脱落改变了聚合物的极性。
[0003]光致产酸剂的阴离子和阳离子的化学结构能够决定或影响光致酸产生剂的特征和性质，如不同阴离子的结构会导致光致抗蚀剂辐照后产生的光酸活性不同，不同的化学组成、形状和尺寸也可能导致其或其共轭光酸的溶解性、扩散率、稳定性、挥发性、酸性和催化活性产生明显变化。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种新的光致产酸剂，提供光致产酸剂及其中间体的制备方法是本专利技术的另外的目的。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术第一方面提供一种光致产酸剂，包括如下结构通式：
[0006]其中，R为氢原子或羟基，M
+
为锍鎓盐阳离子。
[0007]进一步地，所述锍鎓盐阳离子选自如下结构之一：
[0008][0009]本专利技术第二方面提供一种光致产酸剂中间体的制备方法，包括如下步骤：
[0010]a)式I化合物和第一碱性化合物在第一溶液中进行水解反应，纯化，获得式Ⅱ化合物，反应路线如下：
[0011][0012]b)将步骤a)的式Ⅱ化合物和酸性树脂在第二溶液中进行酯化反应，纯化，获得式Ⅲ化合物，反应路线如下：
[0013][0014]c)将步骤b)的式Ⅲ化合物和还原剂在第三溶液中进行还原反应，纯化，获得式Ⅳ化合
[0015]物，反应路线如下：
[0016][0017]其中，R1和R2均为烷基。
[0018]进一步地，步骤a)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
[0019]a1)水解反应的温度为0℃～100℃；
[0020]a2)所述式I化合物与第一碱性化合物的摩尔比为1：(2～3.3)；
[0021]a3)所述第一碱性化合物选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾、三乙胺、吡啶中的一种；
[0022]a4)所述第一碱性化合物加入过程中控制温度不超过10℃；
[0023]a5)所述第一溶液为水；
[0024]a6)所述纯化包括以下步骤：
[0025]a61)水解反应后的反应液加盐酸调节PH值到6～8；
[0026]a62)然后过滤，滤液浓缩。
[0027]进一步地，步骤b)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
[0028]b1)酯化反应条件为加热回流；
[0029]b2)所述酸性树脂与式I化合物的质量比为(0.5～3)：1；优选的1.4:1
[0030]b3)所述酸性树脂选自A15酸性树脂、A35酸性树脂、732酸性树脂、C100酸性树脂中的至少一种；
[0031]b4)所述第二溶液选自醇类化合物；
[0032]优选的，所述醇类化合物选自甲醇、乙醇中的至少一种
[0033]b5)所述纯化包括如下步骤：
[0034]b51)将酯化反应后的反应液进行第一次过滤；
[0035]b52)将得到第一滤液浓缩，加入甲醇溶解，进行第二次过滤；
[0036]b53)将得到的第二滤液浓缩、结晶。
[0037]进一步地，步骤c)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
[0038]c1)还原反应的温度为40～45℃；
[0039]c2)式Ⅲ化合物与还原剂的摩尔比为1：(1.0～3.0)；优选的为1：1.5
[0040]c3)所述还原剂选自四氢铝锂、三乙酰基硼氢化钠、氰基硼氢化钠中的至少一种；
[0041]c4)所述第三溶液选自四氢呋喃、甲醇、乙醇中的至少一种；
[0042]c5)所述纯化包括如下步骤：
[0043]c51)将还原反应后的反应液加水淬灭，然后第一次浓缩；
[0044]c52)将第一浓缩物加水并加酸调节PH值至酸性，然后第二次浓缩；
[0045]c53)将第二浓缩物加甲醇溶解，然后过滤；
[0046]c54)将滤液浓缩，用甲基叔丁基醚重结晶。
[0047]本专利技术第三方面提供一种光致产酸剂的制备方法，包括如下步骤：
[0048]1)采用如上所述的光致产酸剂中间体的制备方法获得式Ⅳ化合物；
[0049]2)将步骤1)的式Ⅳ化合物、式
Ⅴ
化合物、第二碱性化合物在第四溶液中进行酯化反应，纯化，获得式
Ⅵ
化合物，反应路线如下：
[0050][0051]3)将步骤2)的式
Ⅵ
化合物与式
Ⅶ
化合物在第五溶液中进行离子交换反应，纯化，获得式
Ⅶ
化合物，反应路线如下：
[0052][0053]其中，R为氢原子或羟基；M
+
为锍鎓盐阳离子，X
‑
卤素阴离子。
[0054]进一步地，步骤2)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
[0055]21)所述Ⅳ化合物、式
Ⅴ
化合物与第二碱性化合物的摩尔比为1：(1.0～3.0)：(1.0～3.0)，优选的为1：1.5：1.5；
[0056]22)所述第二碱性化合物选自三乙胺、二异丙基乙胺、吡啶中的至少一种；
[0057]23)所述式
Ⅴ
化合物先进行活化，然后进行酯化反应；
[0058]24)所述第四溶液选自四氢呋喃、二氯甲烷、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲亚砜中的至少一种；
[0059]25)所述纯化包括以下步骤：
[0060]251)将酯化反应后的反应液进行淬灭；
[0061]252)将淬灭后液体进行过滤，滤液浓缩；
[0062]253)将浓缩液加二氯甲烷和水进行萃取，有机相浓缩；
[0063]254)将有机相浓缩液用甲基叔丁基醚重结晶。
[0064]进一步地，步骤3)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
[0065]31)所述式
Ⅵ
化合物与式
Ⅶ
化合物的摩尔比为1:(1.0～2.5)，优选的为1：1.5；
[0066]32)所述底物溶液为二氯甲烷和水的混合物，优选的，二氯甲烷和水的体积比为1：1；
[0067]33)所述反应条件为避光；
[0068]34)所述纯化包括以下步骤：
[0069]341)经离子交换反应后的反应液进行分层，有机相进行浓缩；
[0070]342)浓缩液用甲基叔丁基醚重结晶浓缩液用甲基叔丁基醚重结晶。
[0071]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0072]本专利技术制备的光致产酸剂是一种新的光致产酸剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光致产酸剂，其特征在于，包括如下结构通式：其中，R为氢原子或羟基，M
+
为锍鎓盐阳离子。2.如权利要求1所述的光致产酸剂，其特征在于，所述锍鎓盐阳离子选自如下结构之一：3.一种光致产酸剂中间体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a)式I化合物和第一碱性化合物在第一溶液中进行水解反应，纯化，获得式Ⅱ化合物，反应路线如下：
b)将步骤a)的式Ⅱ化合物和酸性树脂在第二溶液中进行酯化反应，纯化，获得式Ⅲ化合物，反应路线如下：c)将步骤b)的式Ⅲ化合物和还原剂在第三溶液中进行还原反应，纯化，获得式Ⅳ化合物，反应路线如下：其中，R1和R2均为烷基。4.如权利要求3所述的光致产酸剂中间体的制备方法，其特征在于，步骤a)中，还包括如下技术特征中的至少一项：a1)水解反应的温度为0℃～100℃；a2)所述式I化合物与第一碱性化合物的摩尔比为1：(2～3.3)；a3)所述第一碱性化合物选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾、三乙胺、吡啶中的一种；a4)所述第一碱性化合物加入过程中控制温度不超过10℃；a5)所述第一溶液为水；a6)所述纯化包括以下步骤：a61)水解反应后的反应液加盐酸调节PH值到6～8；a62)然后过滤，滤液浓缩。5.如权利要求3所述的光致产酸剂中间体的制备方法，其特征在于，步骤b)中，还包括如下技术特征中的至少一项：b1)酯化反应条件为加热回流；b2)所述酸性树脂与式I化合物的质量比为(0.5～3)：1；b3)所述酸性树脂选自A15酸性树脂、A35酸性树脂、732酸性树脂、C100酸性树脂中的至少一种；b4)所述第二溶液选自醇类化合物；b5)所述纯化包括如下步骤：b51)将酯化反应后的反应液进行第一次过滤；b52)将得到第一滤液浓缩，加入甲醇溶解，进行第二次过滤；
b53)将得到的第二滤液浓缩、结晶。6.如权利要求3所述的光致产酸剂中间体的制备方法，其特征在于，步骤c)中，还包括如下技术特征中的至少一项：c1)还原反应的温度为40～45℃；c2)式Ⅲ化合物与还原剂的摩尔比为1：(1.0～3.0)；c3)所述还原剂选自四氢铝锂、三乙酰基硼氢化钠、氰基硼氢化钠中的至少一种；c4)所述第三溶液选自四氢呋喃、甲醇、乙醇中的至少一种；c5)所述纯化包括如...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅志伟，潘新刚，纪兴跃，樊孝通，王剑，余文卿，
申请(专利权)人：江苏汉拓光学材料有限公司，
类型：发明
国别省市：