二（二乙胺基）硅烷的制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种二(二乙胺基)硅烷的制备方法，包括以下步骤：步骤一，在惰性气氛保护的反应器中加入正丁基锂的烷烃CnH(2n+2)(n≥5)溶液，在搅拌的条件下滴加二乙基胺进行反应，反应体系的温度保持在-60～-30℃，搅拌反应10-15小时；步骤二，在-60～-30℃条件下通入二氯硅烷，并维持-60～-30℃搅拌反应15-20小时，升至室温，再常压下蒸出烷烃CnH(2n+2)(n≥5)；步骤三，在减压下蒸出二(二乙胺基)硅烷粗品。二(二乙胺基)硅烷粗品经减压精馏得高纯度二(二乙胺基)硅烷。本发明的有益效果是：所选试剂无毒性，保证了操作人员安全；反应过程比较平和，没有安全隐患；反应效率很高。
【专利说明】
二(二乙胺基)硅烷的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种二( 二乙胺基)硅烷的制备方法，属于化工领域。
【背景技术】
[0002]氮化硅薄膜是一种多功能材料，它具有介电常数低、绝缘性高、漏点低、抗氧化等优良性能。氮化硅薄膜作为一种高效的器件表面钝化层，广泛的应用于半导体器件工艺中；氮化硅薄膜还作为层间绝缘、介质电容及耐磨抗蚀涂层，运用于集成电路行业；在硅基太阳能电池中，氮化硅薄膜用做钝化膜和减反射膜。同时氮化硅薄膜具有优良的机械性能及良好的稳定性，在新生的微加工工艺中越来越被广泛的应用。
[0003]氮化硅薄膜除了具有优良的机械与物理性能外，还具有特殊的光学性能，并极可能运用于光电器件和光子器件(例如全色显示器、发光二极管等)中，正由于氮化硅薄膜具有如此多的优异性能和广泛用途，使其成为热门的研究材料，很多研究人员用各种方法制备了氮化硅薄膜。
[0004]二(二乙胺基)硅烷是原子层沉积(ALD)工艺外延生长氮化硅的关键原材料。目前有关二(二乙胺基)硅烷的制备方法有:1、用四氯化硅和二乙胺首先制得二(二乙胺基)二氯硅烷，然后再用氢化锂铝还原二(二乙胺基)二氯硅烷得二(二乙胺基)硅烷，由于氢化锂铝价格昂贵而且反应后处理比较危险，不适合量产时使用。2、将二乙胺溶在甲苯中，通入一定量的二氯硅烷，由于该方法中用到的溶剂甲苯具有一定毒性，同时反应的副产物二乙胺盐酸盐不溶于甲苯，造成反应不够充分，使得反应收率较低。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种二( 二乙胺基)硅烷的制备方法，以解决现有工艺中操作危险，成本高、对环境有污染等问题。
[0006]为了解决上述问题，本发明提供了一种二(二乙胺基)硅烷的制备方法，包括以下步骤:
[0007]步骤一，在惰性气氛保护的反应器中加入正丁基锂的烷烃CnH(2n+2) (η ^ 5)溶液，在搅拌的条件下滴加二乙基胺进行反应，反应体系的温度保持在-60?_30°C，搅拌反应10-15小时。
[0008]步骤二，在-60?_30°C条件下通入二氯硅烷，并维持-60?_30°C搅拌反应15-20小时，升至室温，再常压下蒸出烷烃CnH(2n+2) (η彡5)。
[0009]步骤三，在减压下蒸出二( 二乙胺基)硅烷粗品。二( 二乙胺基)硅烷粗品经减压精馏得高纯度二(二乙胺基)硅烷。
[0010]优选的，本发明的二(二乙胺基)硅烷的制备方法中，正丁基锂-烷烃CnH2n(η彡5)溶液选自正戊烷或正己烷。
[0011]优选的，本发明的二(二乙胺基)硅烷的制备方法中，二乙基胺滴加速度控制在维持体系温度在-60?-30 °C。
[0012]优选的，本发明的二(二乙胺基)硅烷的制备方法中，二氯硅烷通入速度控制在维持体系温度在-60?-30 °C。
[0013]优选的，本发明的二( 二乙胺基)硅烷的制备方法中，正丁基锂、二乙基胺及二氯硅烷摩尔比为2:2: (0.9?I)。
[0014]优选的，本发明的二( 二乙胺基)硅烷的制备方法中，减压精馏，精馏压力为5?20mmHg，精馏温度为50°C?90 °C。
[0015]优选的，本发明的二(二乙胺基)硅烷的制备方法中，惰性气氛是高纯氮气气氛或高纯氩气气氛。
[0016]发明的有益效果
[0017]本发明的有益效果是:1、所选试剂为常规试剂，容易得到，同时价格便宜；2、所选试剂无毒性，保证了操作人员安全；3、反应过程比较平和，没有安全隐患；4、反应效率很高，反应副产物无毒无害，对环境无污染。
【具体实施方式】
[0018]为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
[0019]〈实施例一〉
[0020]在氮气气氛下，在反应釜中加入5000ml正丁基锂的正己烷溶液，浓度为2.5摩尔每升。在搅拌条件下，向反应釜中滴加二乙基胺1000克，控制滴加的速率，防止影响体系温度，从而保持釜内温度在-60°C，滴加完后保持釜内温度在-60°c，搅拌15小时。然后通入二氯硅烷690克，控制通入速度以保持釜内为-60 °C，最后再在-60 °C搅拌反应15小时后，升至室温。常压蒸出溶剂正己烷，再减压蒸出二(二乙胺基)硅烷，精馏压力为15mmHg，精馏温度为70°C。得到产品990克，收率(相对于硅的摩尔重量比)为91.1 %。
[0021]〈实施例二〉
[0022]在氩气气氛下，在反应釜中加入5000ml正丁基锂-正己烷溶液，浓度为2.5摩尔每升，在搅拌条件下，向反应釜中滴加二乙基胺920克，控制滴加的速率，保持釜内温度在_45°C，滴加完后保持_45°C搅拌10小时，然后通入二氯硅烷630克，通入速度以保持釜内为-45°C，最后再在_45°C搅拌反应12小时后，升至室温。常压蒸出溶剂正己烷，再减压蒸出二( 二乙胺基)硅烧，精馏压力为15mmHg，精馏温度为70°C。得到产品905克，收率(相对于硅的摩尔重量比)为83.2%。
[0023]<实施例三>
[0024]在氮气气氛下，在反应釜中加入5000ml正丁基锂的正己烷溶液，浓度为2.5摩尔每升。在搅拌条件下，向反应釜中滴加二乙基胺1000克，控制滴加的速率，防止影响体系温度，从而保持釜内温度在_30°C，滴加完保持釜内温度在_30°C，搅拌12小时。然后通入二氯硅烷690克，控制通入速度以保持釜内为-30°C，最后再在_30°C搅拌反应10小时后，升至室温。常压蒸出溶剂正己烷，再减压蒸出二(二乙胺基)硅烷，精馏压力为15mmHg，精馏温度为70°C。得到产品973克，收率(相对于硅的摩尔重量比)为89.2%。
[0025]发明工艺中，反应平稳，易于控制，与常规的用氢化锂铝还原二乙胺基二氯硅烷相比，具有原料安全稳定、容易得到、价格便宜、解离效率高等优势。收率(相对于硅的摩尔重量比)可达到80%以上。同时所用溶剂无毒，可以重复使用、不会产生任何有害废弃物，特别适合于量产。
【主权项】
1.一种二( 二乙胺基)硅烷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一，在惰性气氛保护的反应器中加入正丁基锂的烷烃CnH(2n+2) (η彡5)溶液，然后在搅拌的条件下滴加二乙基胺进行反应，反应体系的温度保持在-60?-30°C，搅拌反应10-15小时； 步骤二，在-60?-30°C条件下向反应器中通入二氯硅烷，并维持反应体系的温度在-60?_30°C，搅拌反应15-20小时； 步骤三，升至室温，在常压下蒸出烷烃CnH(2n+2) (η彡5)，然后在减压下蒸出二( 二乙胺基)硅烷粗品，二(二乙胺基)硅烷粗品经减压精馏得高纯度二(二乙胺基)硅烷。2.根据权利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制备方法，其特征在于: 其中，所述烷烃CnH(2n+2) (η彡5)选自正戊烷或正己烷。3.根据权利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制备方法，其特征在于: 其中，控制所述二乙基胺的滴加速度，使体系温度维持在-60?-30°C。4.根据权利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制备方法，其特征在于: 其中，控制所述二氯硅烷的通入速度，使体系温度维持在-60?-30°C。5.根据权利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制备方法，其特征在于:所述正丁基锂、二乙基胺及二氯硅烷摩尔比为2:2: (0.9?I)。6.根据权利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制备方法，其特征在于: 其中，所述减压精馏的精馏压力为5?20mmHg，精馏温度为50°C?90°C。7.根据权利要求1所述的二(二乙胺基)硅烷的制备方法，其特征在于: 其中，所述惰性气氛是氮气气氛或氩气气氛。
【文档编号】C07F7/10GK105837611SQ201510016378
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月13日
【发明人】不公告发明人
【申请人】苏州复纳电子科技有限公司