一种四（二甲氨基）钛的新型制备方法技术

本发明专利技术涉及电子化学材料技术领域，尤其是一种四(二甲氨基)钛的新型制备方法，其特征在于采用氢化铝锂和二甲胺作为反应原料，以乙醚或四氢呋喃为溶剂，在低温下搅拌反应；然后在上述混合溶液中加入惰性溶剂和四氯化钛，低温反应得到四(二甲氨基)钛，本发明专利技术可有效减少溶剂的使用量，提高原料利用率，降低生产成本，具有广阔的市场前景。有广阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种四(二甲氨基)钛的新型制备方法


[0001]本专利技术涉及电子化学材料
，尤其是一种四(二甲氨基)钛的新型制备方法。

技术介绍

[0002]随着科技和半导体制造业的不断发展，亟需寻找适合原子层沉积(ALD)和化学气相沉积(CVD)使用的高K和金属栅材料前驱物。四(二甲氨基)钛其具有较好的稳定性和较高的蒸汽压，并表现出较高的反应性，是现今ALD领域的研究热点。
[0003]专利CN103193818A公开了一种四(二甲胺基)钛的合成方法，其步骤如下：在惰性气氛保护下，在反应器中加入二甲胺和烃类溶剂，然后向体系中加入有机锂化合物，制得二甲胺的锂盐，向体系中加入四氯化钛，反应结束后进行蒸馏，得到所述四(二甲胺基)钛。该方法不需要分步使用多种不同的溶剂，只以简单的单一烃类作为唯一的反应溶剂，降低了成本和反应的毒性。但其溶剂使用量较大，易产生低收率，不利于工业化生产。
[0004]专利CN111253433A公开了一种胺钛化合物及其制备方法。该胺钛化合物的制备方法包括以下步骤：(1)将烷烃类溶剂和二烷基胺混匀，在低温下滴加正丁基锂，在室温下搅拌后得到溶解有二烷基氨基锂的烷烃乳浊液；(2)在低温下向步骤1制得的烷烃乳浊液中滴加四氯化钛，滴加完毕后升温进行反应，制得四(二烷基氨基钛)；(3)在低温下向步骤2制得的四(二烷基氨基钛)中滴加肼，滴加完毕后进行升温反应，之后减压蒸馏并收集得到馏分1，2
‑
三(二烷基胺基)钛
‑
肼。本专利技术高收率低成本，利于工业上量化生产，产品稳定性好，有利于经原子层沉积形成含钛膜，尤基是良好的氮化钛薄膜。
[0005]专利CN111592565B介绍了一种四(二甲氨基)钛的合成方法。该合成方法包括如下步骤：将烷烃溶剂和有机金属锂化合物混合，制备第一反应物；以气体流出压力0.12～0.15MPa导出二甲胺气体，将所述二甲胺气体在20～10℃温度条件下冷凝，形成的二甲胺冷凝液加入至所述第一反应物中进行第一反应，制备第二反应物；于所述第二反应物中加入四氯化钛进行第二反应，经后处理制备所述四(二甲氨基)钛。该合成方法能够避免上述爆炸隐患和危险因素，且可能大大减少固废和液废产生，安全环保，同时四(二甲氨基)钛收率高，工艺便于操作。
[0006]上述方法生成的氯化锂盐颗粒非常细小，在体系中还很粘稠，给过滤带来较大的困难，耗时时间长。正丁基锂溶液本身就含有大量的烃类溶剂，且当以LiNMe2作为反应溶液时，LiNMe2仅是微溶于烃类溶剂，是低摩尔浓度的，因此需要消耗大量溶剂并容易产生低收率，增加了生产成本。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术存在的过滤困难、低收率等问题，本专利技术提供了一种四(二甲氨基)钛的新型制备方法，属于新能源材料

[0008]本专利技术采用两步反应：首先氢化铝锂和二甲胺作为反应原料，以乙醚或四氢呋喃
为溶剂，在低温下搅拌反应；然后在上述混合溶液中加入惰性溶剂和四氯化钛，低温反应得到四(二甲氨基)钛。
[0009]一种四(二甲氨基)钛的新型制备方法，其特征在于：
[0010]将12
‑
24份的氢化铝锂粉末加入有80
‑
160份的机溶剂中溶解，将混合物降温，缓慢通入一定量的二甲胺，持续搅拌，保持反应温度在
‑
20～0℃，生成白色混合液，加入100
‑
120份惰性溶剂，将该混合液降温，缓慢滴加四氯化钛，并持续搅拌至加料完全，然后升温至一定温度并持续搅拌一段时间，过滤，除溶，得到四(二甲氨基)钛产品。
[0011]根据本专利技术提供的方法，所述有机溶剂为选自乙醚或四氢呋喃溶液。
[0012]根据本专利技术提供的方法，所述二甲胺与氢化铝锂摩尔配比为1:4.0～4.2。
[0013]根据本专利技术提供的方法，所述降温温度为
‑
20～
‑
50℃。
[0014]根据本专利技术提供的方法，所述惰性溶剂选自烃类、芳香烃类。
[0015]根据本专利技术提供的方法，所述惰性溶剂可以为正己烷、四氯化碳等。
[0016]根据本专利技术提供的方法，所述四(二甲氨基)铝酸锂与四氯化钛的摩尔配比为1：1.05。
[0017]根据本专利技术提供的方法，所述反应后的升温条件为：15
‑
35℃。
[0018]根据本专利技术提供的方法，所述反应时间为：45
‑
80mins。
[0019]根据本专利技术提供的方法，所述搅拌转速为60
‑
90rpm。
[0020]反应机理：
[0021][0022][0023]本专利技术相较于现有技术而言，在反应过程中减少了溶剂的使用量，增加了四(二甲氨基)钛产量，提高原料利用率，节约生产成本，具体如下：
[0024]1.与经典合成方法相比，减少了溶剂的使用量，节约生产成本。
[0025]2.与无溶剂反应相比，加入溶剂有利于稀释反应物浓度，降低反应危险性，对于工业上来说更安全，有利于工业化生产。
[0026]3.溶剂可回收利用，副产物可以回收加工，生成副产品四氯铝酸锂，可作为锂电池生产原料，降低生产成本。
[0027]说明书附图
[0028]图1为实验装置图。
[0029]图2为实例1的四(二甲氨基)钛的核磁谱图。
具体实施方式
[0030]下面通过具体实施例对本专利技术做进一步的详述，但不应理解为是对本专利技术保护范围的限制。凡基于上述技术思想，利用本领域普通技术知识和惯用的技术手段所做的修改、替换、变更，均属于本专利技术的范围。
[0031]实例1
[0032]在氮气气氛下，将氢化铝锂粉末32g加入800mL四氢呋喃溶液中搅拌溶解，将混合物降温至
‑
20℃，缓慢通入152g的二甲胺，持续搅拌，保持反应温度在
‑
20℃，生成白色混合
液，加入500mL的正己烷，将该混合液降至
‑
20℃，缓慢滴加168g四氯化钛，持续搅拌，反应后升温至15℃并持续搅拌1小时，过滤，除溶，得到138.9g四(二甲氨基)钛产品。
[0033]实例2
[0034]在氮气气氛下，将氢化铝锂粉末34g加入900mL四氢呋喃溶液搅拌溶解，将混合物降温至
‑
30℃，缓慢通入162g的二甲胺，持续搅拌，保持反应温度在
‑
18℃，生成白色混合液，加入500mL的正己烷，将该混合液降至
‑
30℃，缓慢滴加178g四氯化钛，持续搅拌，反应后升温至25℃并持续搅拌1小时，过滤，除溶，得到151.0g四(二甲氨基)钛产品。
[0035]实例3
[0036]在氮气气氛下，将氢化铝锂粉末36g加入1000mL四氢呋喃溶液中搅拌溶解，将混合物降温至
‑
40℃，缓慢通入171g的二甲胺，持续搅拌，保持反应温度在
‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四(二甲氨基)钛的新型制备方法，其特征在于：将32
‑
42份的氢化铝锂粉末加入有800
‑
1200份的机溶剂中溶解，将混合物降温，缓慢通入一定量的二甲胺，持续搅拌，保持反应温度在
‑
20～0℃，生成白色混合液，加入100
‑
120份惰性溶剂，将该混合液降温，缓慢滴加四氯化钛，并持续搅拌至加料完全，然后升温至一定温度并持续搅拌一段时间，过滤，除溶，得到四(二甲氨基)钛产品。2.根据权利要求1所述的一种四(二甲氨基)钛的新型制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为选自乙醚或四氢呋喃溶液。3.根据权利要求1所述的一种四(二甲氨基)钛的新型制备方法，其特征在于：所述二甲胺与氢化铝锂摩尔配比为1:4.0～4.2。4.根据权利要求1所述的一种四(二甲氨基)钛的新型制备方法，其特征在于：所述降温温度为
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐琴琪，熊文辉，陈刚，张广第，甘丽英，李军，石加明，吴义鵬，
申请(专利权)人：浙江博瑞电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：