二（二乙胺基）硅烷的制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種二(二乙胺基)硅烷的制備方法，包括以下步驟：步驟一，在惰性氣氛保護的反應器中加入正丁基鋰的烷烴CnH(2n+2)(n≥5)溶液，在攪拌的條件下滴加二乙基胺進行反應，反應體系的溫度保持在-60～-30℃，攪拌反應10-15小時；步驟二，在-60～-30℃條件下通入二氯硅烷，并維持-60～-30℃攪拌反應15-20小時，升至室溫，再常壓下蒸出烷烴CnH(2n+2)(n≥5)；步驟三，在減壓下蒸出二(二乙胺基)硅烷粗品。二(二乙胺基)硅烷粗品經減壓精餾得高純度二(二乙胺基)硅烷。本發明的有益效果是：所選試劑無毒性，保證了操作人員安全；反應過程比較平和，沒有安全隱患；反應效率很高。
【專利說明】
二(二乙胺基)硅烷的制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種二( 二乙胺基)硅烷的制備方法，屬于化工領域。
【背景技術】
[0002]氮化硅薄膜是一種多功能材料，它具有介電常數低、絕緣性高、漏點低、抗氧化等優良性能。氮化硅薄膜作為一種高效的器件表面鈍化層，廣泛的應用于半導體器件工藝中；氮化硅薄膜還作為層間絕緣、介質電容及耐磨抗蝕涂層，運用于集成電路行業；在硅基太陽能電池中，氮化硅薄膜用做鈍化膜和減反射膜。同時氮化硅薄膜具有優良的機械性能及良好的穩定性，在新生的微加工工藝中越來越被廣泛的應用。
[0003]氮化硅薄膜除了具有優良的機械與物理性能外，還具有特殊的光學性能，并極可能運用于光電器件和光子器件(例如全色顯示器、發光二極管等)中，正由于氮化硅薄膜具有如此多的優異性能和廣泛用途，使其成為熱門的研究材料，很多研究人員用各種方法制備了氮化硅薄膜。
[0004]二(二乙胺基)硅烷是原子層沉積(ALD)工藝外延生長氮化硅的關鍵原材料。目前有關二(二乙胺基)硅烷的制備方法有:1、用四氯化硅和二乙胺首先制得二(二乙胺基)二氯硅烷，然后再用氫化鋰鋁還原二(二乙胺基)二氯硅烷得二(二乙胺基)硅烷，由于氫化鋰鋁價格昂貴而且反應后處理比較危險，不適合量產時使用。2、將二乙胺溶在甲苯中，通入一定量的二氯硅烷，由于該方法中用到的溶劑甲苯具有一定毒性，同時反應的副產物二乙胺鹽酸鹽不溶于甲苯，造成反應不夠充分，使得反應收率較低。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是提供一種二( 二乙胺基)硅烷的制備方法，以解決現有工藝中操作危險，成本高、對環境有污染等問題。
[0006]為了解決上述問題，本發明提供了一種二(二乙胺基)硅烷的制備方法，包括以下步驟:
[0007]步驟一，在惰性氣氛保護的反應器中加入正丁基鋰的烷烴CnH(2n+2) (η ^ 5)溶液，在攪拌的條件下滴加二乙基胺進行反應，反應體系的溫度保持在-60?_30°C，攪拌反應10-15小時。
[0008]步驟二，在-60?_30°C條件下通入二氯硅烷，并維持-60?_30°C攪拌反應15-20小時，升至室溫，再常壓下蒸出烷烴CnH(2n+2) (η彡5)。
[0009]步驟三，在減壓下蒸出二( 二乙胺基)硅烷粗品。二( 二乙胺基)硅烷粗品經減壓精餾得高純度二(二乙胺基)硅烷。
[0010]優選的，本發明的二(二乙胺基)硅烷的制備方法中，正丁基鋰-烷烴CnH2n(η彡5)溶液選自正戊烷或正己烷。
[0011]優選的，本發明的二(二乙胺基)硅烷的制備方法中，二乙基胺滴加速度控制在維持體系溫度在-60?-30 °C。
[0012]優選的，本發明的二(二乙胺基)硅烷的制備方法中，二氯硅烷通入速度控制在維持體系溫度在-60?-30 °C。
[0013]優選的，本發明的二( 二乙胺基)硅烷的制備方法中，正丁基鋰、二乙基胺及二氯硅烷摩爾比為2:2: (0.9?I)。
[0014]優選的，本發明的二( 二乙胺基)硅烷的制備方法中，減壓精餾，精餾壓力為5?20mmHg，精餾溫度為50°C?90 °C。
[0015]優選的，本發明的二(二乙胺基)硅烷的制備方法中，惰性氣氛是高純氮氣氣氛或高純氬氣氣氛。
[0016]發明的有益效果
[0017]本發明的有益效果是:1、所選試劑為常規試劑，容易得到，同時價格便宜；2、所選試劑無毒性，保證了操作人員安全；3、反應過程比較平和，沒有安全隱患；4、反應效率很高，反應副產物無毒無害，對環境無污染。
【具體實施方式】
[0018]為了加深對本發明的理解，下面將結合實施例對本發明作進一步詳述，本實施例僅用于解釋本發明，并不構成對本發明保護范圍的限定。
[0019]〈實施例一〉
[0020]在氮氣氣氛下，在反應釜中加入5000ml正丁基鋰的正己烷溶液，濃度為2.5摩爾每升。在攪拌條件下，向反應釜中滴加二乙基胺1000克，控制滴加的速率，防止影響體系溫度，從而保持釜內溫度在-60°C，滴加完后保持釜內溫度在-60°c，攪拌15小時。然后通入二氯硅烷690克，控制通入速度以保持釜內為-60 °C，最后再在-60 °C攪拌反應15小時后，升至室溫。常壓蒸出溶劑正己烷，再減壓蒸出二(二乙胺基)硅烷，精餾壓力為15mmHg，精餾溫度為70°C。得到產品990克，收率(相對于硅的摩爾重量比)為91.1 %。
[0021]〈實施例二〉
[0022]在氬氣氣氛下，在反應釜中加入5000ml正丁基鋰-正己烷溶液，濃度為2.5摩爾每升，在攪拌條件下，向反應釜中滴加二乙基胺920克，控制滴加的速率，保持釜內溫度在_45°C，滴加完后保持_45°C攪拌10小時，然后通入二氯硅烷630克，通入速度以保持釜內為-45°C，最后再在_45°C攪拌反應12小時后，升至室溫。常壓蒸出溶劑正己烷，再減壓蒸出二( 二乙胺基)硅燒，精餾壓力為15mmHg，精餾溫度為70°C。得到產品905克，收率(相對于硅的摩爾重量比)為83.2%。
[0023]<實施例三>
[0024]在氮氣氣氛下，在反應釜中加入5000ml正丁基鋰的正己烷溶液，濃度為2.5摩爾每升。在攪拌條件下，向反應釜中滴加二乙基胺1000克，控制滴加的速率，防止影響體系溫度，從而保持釜內溫度在_30°C，滴加完保持釜內溫度在_30°C，攪拌12小時。然后通入二氯硅烷690克，控制通入速度以保持釜內為-30°C，最后再在_30°C攪拌反應10小時后，升至室溫。常壓蒸出溶劑正己烷，再減壓蒸出二(二乙胺基)硅烷，精餾壓力為15mmHg，精餾溫度為70°C。得到產品973克，收率(相對于硅的摩爾重量比)為89.2%。
[0025]發明工藝中，反應平穩，易于控制，與常規的用氫化鋰鋁還原二乙胺基二氯硅烷相比，具有原料安全穩定、容易得到、價格便宜、解離效率高等優勢。收率(相對于硅的摩爾重量比)可達到80%以上。同時所用溶劑無毒，可以重復使用、不會產生任何有害廢棄物，特別適合于量產。
【主權項】
1.一種二( 二乙胺基)硅烷的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，在惰性氣氛保護的反應器中加入正丁基鋰的烷烴CnH(2n+2) (η彡5)溶液，然后在攪拌的條件下滴加二乙基胺進行反應，反應體系的溫度保持在-60?-30°C，攪拌反應10-15小時； 步驟二，在-60?-30°C條件下向反應器中通入二氯硅烷，并維持反應體系的溫度在-60?_30°C，攪拌反應15-20小時； 步驟三，升至室溫，在常壓下蒸出烷烴CnH(2n+2) (η彡5)，然后在減壓下蒸出二( 二乙胺基)硅烷粗品，二(二乙胺基)硅烷粗品經減壓精餾得高純度二(二乙胺基)硅烷。2.根據權利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制備方法，其特征在于: 其中，所述烷烴CnH(2n+2) (η彡5)選自正戊烷或正己烷。3.根據權利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制備方法，其特征在于: 其中，控制所述二乙基胺的滴加速度，使體系溫度維持在-60?-30°C。4.根據權利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制備方法，其特征在于: 其中，控制所述二氯硅烷的通入速度，使體系溫度維持在-60?-30°C。5.根據權利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制備方法，其特征在于:所述正丁基鋰、二乙基胺及二氯硅烷摩爾比為2:2: (0.9?I)。6.根據權利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制備方法，其特征在于: 其中，所述減壓精餾的精餾壓力為5?20mmHg，精餾溫度為50°C?90°C。7.根據權利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制備方法，其特征在于: 其中，所述惰性氣氛是氮氣氣氛或氬氣氣氛。
【文檔編號】C07F7/10GK105837611SQ201510016378
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月13日
【發明人】不公告發明人
【申請人】蘇州復納電子科技有限公司