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公開番号2025003979
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-14
出願番号2024157269,2023524893
出願日2024-09-11,2021-10-20
発明の名称ヨードシランの調製方法
出願人インテグリス・インコーポレーテッド
代理人園田・小林弁理士法人
主分類C01B 33/107 20060101AFI20250106BHJP(無機化学)
要約【課題】H₂SiI₂及びHSiI₃などのヨードシランを調製する方法を提供する。
【解決手段】アルキルアミノシランと特定の置換酸ヨウ化物との反応を介してヨードシランを調製する方法である。一実施形態では、ジヨードシランは、ビス(ジエチルアミノ)シランとヨウ化ベンゾイルとの反応から調製することができる。この反応は、結果としてアミノシランのアルキルアミノ基をヨード基で置き換える。この形質転換は、室温及び大気圧で容易に起こり、無溶媒及び非プロトン性溶媒の存在下で行うことができる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
式（Ｉ）：
（Ｈ）
ｘ
Ｓｉ（Ｉ）
ｙ
（Ｉ）
（式中、ｘは１又は２であり、ｙは２又は３であり、ｘ＋ｙの和は４である）
を有する化合物の調製方法であって、式（Ａ）：
（Ｈ）
ｘ
Ｓｉ（Ｎ（Ｒ
１
）（Ｒ
２
））
ｙ
（Ａ）
[式中、（ｉ）各Ｒ
１
及び各Ｒ
２
は、独立して、Ｃ
１
～Ｃ
６
アルキル基、Ｃ
３
～Ｃ
８
脂環式基若しくは水素から選択される、又は（ｉｉ）Ｒ
１
及びＲ
２
は、それらが結合している窒素原子と一緒になってＣ
４
～Ｃ
７
窒素含有飽和環若しくは芳香族環を形成するが、ただし、Ｒ
１
及びＲ
２
のうちの１つ以下が水素であることを条件とする]
の化合物を、
式：
TIFF
2025003979000005.tif
23
170
（式中、Ｒ
３
は、Ｃ
１
～Ｃ
６
アルキル、Ｃ
１
～Ｃ
６
置換アルキル、ベンジル、置換ベンジル、ビフェニル、ナフチル、フェニル又は置換フェニルから選択される）
の化合物と接触させて、式（Ｉ）の化合物を生成することを含む、方法。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
式（Ｉ）の化合物がＨ
２
ＳｉＩ
２
である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
式（Ｉ）の化合物がＨＳｉＩ
３
である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
Ｒ
１
及びＲ
２
が、メチル、エチル、プロピル、ｓｅｃ－ブチル及びｔ－ブチルから選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
Ｒ
１
及びＲ
２
の少なくとも１つがｔ－ブチルである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
Ｒ
１
及びＲ
２
の少なくとも１つがシクロヘキシルである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
Ｒ
１
及びＲ
２
が、それらが結合している窒素原子と一緒になって、ピロール、ピロリジン又はピペリジン環を形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
Ｒ
３
がＣ
１
～Ｃ
６
アルキルである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
Ｒ
３
がフェニルである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
Ｒ
３
が置換フェニルである、請求項１に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケイ素化学の分野に属する。特に、本発明は、ジヨードシラン及びトリヨードシランの調製方法に関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
ハロシランは、マイクロ電子デバイスの製造において前駆体として有用である。特に、Ｈ
２
ＳｉＩ
２
及びＨＳｉＩ
３
などのハロシランは、マイクロ電子デバイスの製造に使用される、ケイ素含有膜堆積のための前駆体化合物として有用である。溶液を用いる現在の合成方法論では、（ｉ）アリールシラン（Ｋｅｉｎａｎら、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，Ｖｏｌ．５２，Ｎｏ．２２，１９８７，ｐｐ．４８４６－４８５１；Ｋｅｒｒｉｇａｎら、米国特許第１０，１０６，４２５号）、又は（ｉｉ）ＳｉＨ
２
Ｃｌ
２
などのハロシラン（米国特許第１０，３８４，９４４号）から、Ｈ
２
ＳｉＩ
２
及び他の選択されたヨードシランを合成することが説明されている。
【０００３】
Ｋｅｉｎａｎらは、酢酸エチルなどの触媒の存在下で、アリールシランであるフェニル－ＳｉＨ
３
をヨウ素で化学量論的に処理することを用いた、ＳｉＨ
２
Ｉ
２
形成のための合成方法を記載している。反応副生成物は、ベンゼンとして遊離するアリールシランからの芳香族官能基、及び酢酸エチル分解から生じる複雑副生成混合物である。この反応副生成物を所望のＳｉＨ
２
Ｉ
２
から分離することが煩雑であり、プロセスを複雑にしている。また、アリールシランを基にハロシランを調製する方法は、典型的には、所望のヨードシラン生成物にとって有害なヨードジン及び／又はヨウ化水素で汚染された生成物を生成するため、しばしばアンチモン、銀又は銅を用いてヨードシラン生成物を安定させている。
【０００４】
米国特許第１０，１０６，４２５号明細書は、反応物質としてアリールシラン（ＣＨ
３
Ｃ
６
Ｈ
４
）ＳｉＨ
３
の使用を教示している。開示される方法は、副生成物としてトルエンを生成するため、フェニル－ＳｉＨ
３
からベンゼンを生成するＫｅｉｎａｎ法に対して、より危険性の低い代替法として特許請求されている。米国特許第１０，３８４，９４４号明細書は、例えば、ＬｉＩとＳｉＨ
２
Ｃｌ
２
とのハロゲン化物交換によって、ハロゲン交換反応においてＬｉＣｌ及びＳｉＨ
２
Ｉ
２
を生成することを記載している。
【発明の概要】
【０００５】
要約すると、本発明は、特定のジアルキルアミドシランをヨウ化アシルで処理することによって、Ｈ
２
ＳｉＩ
２
及びＨＳｉＩ
３
などの非常に望ましいヨードシランを調製するための方法論を提供する。一実施例では、ジヨードシランは、ビス（ジエチルアミノ）シランとヨウ化ベンゾイルとの反応から調製することができる。この反応は、驚くべきことに、結果としてアミノシランのアルキルアミノ基をヨード基で置き換える。この形質転換は、室温及び大気圧で容易に起こり、無溶媒及び非プロトン性溶媒の存在下で行うことができる。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」はその内容が明らかに別途指示しない限り、複数の指示対象を含む。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、用語「又は」は、一般に、その内容が明らかに別途指示しない限り、「及び／又は」を含む意味で使用される。
【０００７】
用語「約」は、一般に、記載された値（例えば、同じ機能又は結果を有する）と等価であると考えられる数の範囲を指す。多くの場合、用語「約」は、最も近い有効数字に四捨五入される数を含むことができる。
【０００８】
端点を用いて表される数値範囲は、その範囲内に包含される全ての数を含む（例えば、１から５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４及び５を含む）。
【０００９】
第１の態様では、本開示は、式（Ｉ）：
（Ｈ）
ｘ
Ｓｉ（Ｉ）
ｙ
（Ｉ）
式中、ｘは１又は２であり、ｙは２又は３であり、ｘ＋ｙの和は４である、
を有する化合物の調製方法を提供し、本方法は、式（Ａ）：
（Ｈ）
ｘ
Ｓｉ（Ｎ（Ｒ
１
）（Ｒ
２
））
ｙ
（Ａ）
式中、（ｉ）各Ｒ
１
及び各Ｒ
２
は、独立して、Ｃ
１
～Ｃ
６
アルキル基、Ｃ
３
～Ｃ
８
脂環式基、若しくは水素から選択される、又は（ｉｉ）Ｒ
１
及びＲ
２
は、それらが結合している窒素原子と一緒になってＣ
４
～Ｃ
７
窒素含有飽和又は芳香族環を形成する、ただし、Ｒ
１
及びＲ
２
のうちの１つ以下が水素であることを条件とする、
の化合物を、
式：
TIFF
2025003979000001.tif
23
170
式中、Ｒ
３
は、Ｃ
１
～Ｃ
６
アルキル、Ｃ
１
～Ｃ
６
置換アルキル、ベンジル、置換ベンジル、ビフェニル、ナフチル、フェニル又は置換フェニルから選択される、
の化合物と接触させて、式（Ｉ）の化合物を生成することを含む。
【００１０】
第２の態様では、本開示は、式（ＩＩ）：
（Ｈ）
ｚ
（Ｉ）
ｙ
Ｓｉ－Ｓｉ（Ｉ）
ｙ
（Ｈ）
ｚ
（ＩＩ）
式中、ｙは２又は３であり、ｚは０又は１であり、ｙとｚの和は３である、
を有する化合物の調製方法を提供し、本方法は、式（Ｂ）：
Ｈ
ｚ
（（Ｒ
１
）（Ｒ
２
）Ｎ）
ｙ
Ｓｉ－Ｓｉ（Ｎ（Ｒ
２
）（Ｒ
１
））
ｙ
Ｈ
ｚ
（Ｂ）
式中、（ｉ）各Ｒ
１
及び各Ｒ
２
は、独立して、Ｃ
１
～Ｃ
６
アルキル基、Ｃ
３
～Ｃ
８
脂環式基、若しくは水素から選択される、又は（ｉｉ）Ｒ
１
及びＲ
２
は、それらが結合している窒素原子と一緒になってＣ
４
～Ｃ
７
窒素含有飽和又は芳香族環を形成する、ただし、Ｒ
１
及びＲ
２
のうちの１つ以下が水素であることを条件とする、
の化合物を、
式：
TIFF
2025003979000002.tif
23
170
式中、Ｒ
３
は、Ｃ
１
～Ｃ
６
アルキル、Ｃ
１
～Ｃ
６
置換アルキル、ベンジル、置換ベンジル、ビフェニル、ナフチル、フェニル又は置換フェニルから選択される、
の化合物と接触させて、式（ＩＩ）の化合物を生成することを含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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