一种三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)铋的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三(2,2,6,6

【技术实现步骤摘要】
一种三(2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酸)铋的制备方法


[0001]本专利技术涉及有机化学合成和微电子材料
，具体涉及一种三(2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酸)铋的制备方法。

技术介绍

[0002]铋原子以其6s2孤对电子以及具有共价键和金属键双重成键特性，决定了它具有一系列独特的物理化学性质，其氧化物Bi2O3具有宽带隙、高折射率、光学非线性等性质，被广泛应用于电子陶瓷、超级电容器、气体传感器、固体氧化物燃料电池、光学涂层等领域，是现代半导体器件中使用的一种重要材料，同时也是开展多组元铋系氧化物研究的基础。随着材料科学的发展，三元乃至更多组元铋系氧化物正获得越来越多的关注，例如在压电/铁电及相关器件制造方面的广泛应用。原子层沉积(atomic layer deposition，ALD)作为一种基于前驱体表面化学吸附的技术，具有组分一致性好、厚度精确可控、衬底保形性等优良特性，在超薄膜生长方面具有重要的地位。通过原子层沉积技术制备Bi2O3薄膜需要的前驱体源材料是三(2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酸)铋（Bi(TMHD)3）。
[0003]目前制备三(2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酸)铋的方法主要有以下两种：1、将三氯化铋和2,2,6,6/>‑
四甲基
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3,5
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庚二酮在缚酸剂、溶剂等存在下反应，制备得到三(2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酸)铋，该制备方法存在反应不完全问题，产率低，且反应产物难以通过升华或其它方式纯化，制备得到产物纯度不高；2、先将三氯化铋和双（三甲基硅基）氨基锂反应制得三[双（三甲基硅基）氨基]铋中间产物，再将中间产物与2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酮反应制得三(2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酸)铋，该方法较之方法一，低产率的问题得到改善，但中间产物三[双（三甲基硅基）氨基]铋为固体，未反应完全的中间产物需要通过升华甚至重结晶去除，上述纯化过程耗时、繁琐且制备的产物纯度不高。因此，亟需一种可提高产率的同时获得高纯三(2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酸)铋的制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种三(2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酸)铋的制备方法，本专利技术采用高活性三甲基铋和2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酮反应制得三(2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酸)铋，三甲基铋作为原料可以完全反应，反应产率高，且副产物甲烷易于分离，有利于纯化，可制备得到金属纯达到5 N以上的产品。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术第一方面提供了一种三(2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酸)铋的制备方法，包括以下步骤：在惰性气氛下，（1）将三甲基铋与2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酮在溶剂存在下反应，反应结束后，得到包含反应产物的混合物；（2）将步骤（1）得到的混合物经减压抽干、减压升华后得到所述三(2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酸)铋。
[0006]进一步地，上述制备方法的反应方程式如下：。
[0007]进一步地，步骤（1）中，所述三甲基铋与2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酮的摩尔比为1:3
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9。
[0008]进一步地，步骤（1）中，所述三甲基铋通过格式试剂与三氯化铋反应得到；所述格式试剂为甲基碘化镁或甲基锂盐。
[0009]本专利技术使用的高活性反应物三甲基铋可通过格式试剂与三氯化铋反应得到，其中产物三甲基铋为低沸点（110 ℃）液体，可通过常压精馏的方式提纯，制备工艺简单；三甲基铋的活性远高于三[双（三甲基硅基）氨基]铋，作为反应物与2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酮可完全反应，且副产物甲烷易于分离，便于后续纯化工艺。
[0010]进一步地，步骤（1）中，所述溶剂为四氢呋喃、乙醚、甲基叔丁基醚、甲苯、正己烷、正戊烷中的一种或多种。
[0011]进一步地，所述溶剂为经干燥处理后的溶剂。
[0012]本专利技术为进一步保证产品的产率和纯度，需在惰性气体保护下以及干燥处理后的溶剂内反应，以避免空气和溶剂中的水氧与反应物或产物反应生成副产物。
[0013]进一步地，步骤（1）中，所述三甲基铋与溶剂的体积比为1:3~30。
[0014]进一步地，步骤（1）中，所述反应的反应温度为
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20~100 ℃，更优选为20~30 ℃。
[0015]进一步地，步骤（1）中，所述反应的反应时间为0.5 h
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3 d，更优选为3 h
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6 h。
[0016]进一步地，步骤（2）中，所述减压抽干的压强为0.4 Torr
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1.5 Torr，减压抽干的温度为30~70 ℃。
[0017]进一步地，步骤（2）中，所述减压升华的压强为0.4 Torr
ꢀ‑
0.8 Torr，升华温度为115
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150 ℃。
[0018]进一步地，步骤（2）中，所述三(2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酸)铋的纯度不低于5 N。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术优化了三(2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酸)铋的合成路线，采用高活性的三甲基铋与2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酮反应制备三(2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酸)铋，该合成方法的原料易得，反应产率高，达到90%以上，且上述反应的副产物甲烷易于去除，大大简化了纯化工艺，可有效缩短生产周本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三(2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酸)铋的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在惰性气氛下，（1）将三甲基铋与2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酮在溶剂存在下反应，反应结束后，得到包含反应产物的混合物；（2）将步骤（1）得到的混合物经减压抽干、减压升华后得到所述三(2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酸)铋。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述三甲基铋与2,2,6,6
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四甲基
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3,5
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庚二酮的摩尔比为1:3
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9。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述三甲基铋通过格式试剂与三氯化铋反应得到；所述格式试剂为甲基碘化镁或甲基锂盐。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述溶剂为四氢呋喃、乙醚、甲基叔丁基醚、甲苯、正己烷、正戊...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏宇，张先游，朱可可，江建桥，
申请(专利权)人：苏州源展材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：