[发明专利]部分氢化的氯硅烷和通过选择性氢化制备其的方法

说明书

本发明涉及一种通过用式R₂AlH的化合物进行选择性氢化来制备部分氢化的氯硅烷的方法，其中R是支链烃或环状烃。本发明进一步涉及用所述方法制备的部分氢化的氯硅烷，特别地涉及由式Cl₃SiSi(SiH₃)₃、(Cl₃Si)₂Si(SiH₃)₂或HSi(SiH₃)₂SiCl₃表示的部分氢化的氯硅烷。

本发明涉及通过选择性氢化制备部分氢化的氯硅烷的方法。本发明进一步涉及用所述方法制备的部分氢化的氯硅烷，特别是由式Cl₃SiSi(SiH₃)₃、(Cl₃Si)₂Si(SiH₃)₂或HSi(SiH₃)₂SiCl₃表示的部分氢化的氯硅烷。

在本发明中，部分氢化的氯硅烷是包含硅、氢和氯原子的化合物。部分氢化的氯硅烷比仅包含硅和氯原子的氯硅烷明显更具反应性。因此，部分氢化的氯硅烷作为从气相沉积含硅层中的前体具有相当大的潜力。然而，在文献中仅能找到用于合成该化合物类别的几种方法。

从现有技术已知的用H₂或HCl将SiCl₄催化转化为HSiCl₃的方法不适用于较高级氯硅烷的类似反应，较高级氯硅烷是指具有多于一个Si基团的氯硅烷，诸如Si₂Cl₆。Si-Si键在所需的反应条件下(T＞500℃)不稳定，导致形成增加量的部分氢化的氯甲硅烷(chloromonosilane)。

U.G.Roewer,U.Herzog,J.Organomet.Chem.1996,508,147描述了在用作催化剂的路易斯碱存在下用Bu₃SnH对氯甲硅烷进行部分氢化。然而，U.Herzog,G.Roewer,U.J.Organomet.Chem.1995,494,143描述了较高级氯硅烷的相应转化提供了相当大量的甲硅烷(monosilane)和各种部分氢化的氯硅烷的复杂混合物，这显著阻碍了分离成单独的组分。

还可以通过使用在氢化后裂解的适当的保护基来制备部分氢化的氯硅烷。K.Hassler,W.Koell,J.Organomet.Chem.1997,540,113和K.Hassler,W.Koell,K.Schenzel,J Mol.Structure 1995,348,353描述了具有两个或三个Si基团的许多部分氢化的氯硅烷的合成。具有苯基保护基的较高级氯硅烷被部分氢化，并且相应的部分氢化的氯硅烷的苯基保护基被无水HCl裂解。

类似地，H.Stüger,J.Organomet.Chem.1993,458,1,H.Stüger,P.Lassacher,J.Organomet.Chem.1993,450,79和H.Stüger,P.Lassacher,E.Hengge,J.Organomet.Organomet.1997,547,227描述了使用保护基制备具有四个或六个Si-基团的部分氢化的氯硅烷。成功地显示了使用氨基取代基作为保护基。

以上所有方法均具有以下不利特征之一。在反应过程中，发生很大比例的Si-Si键断裂，导致增加量的不希望的单硅物质。获得了不同的部分氢化的氯硅烷的复杂混合物，使得难以分离大量的单一化合物。而且，使用保护基的多级合成在经济上不适用。