四(二甲基氨基)硅烷的制备

发布日期:2020/9/3 9:05:49

背景及概述^[1]

四(二甲基氨基)硅烷是在分子内具有硅原子与氮原子的化合物，近年来在半导体绝缘膜材料或硅晶片表面的超斥水化剂等电子信息材料领域中具有广泛应用。

制备^[1]

1）在300mL的4口烧瓶中装入镁6.80g(0.28mol)、正庚烷60g及DME30g。一面进行搅拌，一面将油浴加热至115℃，保持1小时回流状态，使溶剂及装置中的水分与镁反应而进行脱水，之后，利用冰水进行冷却。在50mL的供给槽中装入四氯硅烷(4CS)34.0g(23mL、0.20mol)，在内部温度下降至5℃时，将3mL的4CS装入至300mL的4口烧瓶中。在维持着10℃以下的状态下，从烧瓶的气相部分以每1分钟16mL的速度进行1小时的DMA的供给。

2）将油浴设定为90℃，反应液温度加热至80℃以上。加热中途虽发生了DMA的盐酸盐与镁的反应，但未见温度的明显的急速上升。在内部的温度超过80℃时，将4CS以每1小时11.5mL的速度滴加至液中，同时开始以每1分钟85mL的速度将DMA供给至气相。同时供给时间为2小时，同时供给结束时的反应液的GC分析中，4CS为1.5％、DME为15.8％、正庚烷为57.1％、(二甲基氨基)三氯硅烷为6.3％、双(二甲基氨基)二氯硅烷为14.5％、三(二甲基氨基)氯硅烷为4.8％。

3）进一步进行2小时的DMA的供给。DMA合计供给50.9g(1.13mol)。在确认到反应液温度的下降与GC分析中中间产物三(二甲基氨基)氯硅烷的消失时，停止DMA的供给。冷却后获得181g反应液。

4）利用加压过滤器对反应液进行过滤，并利用正庚烷30g对滤渣进行清洗，获得包含四(二甲基氨基)硅烷(4DMAS)的滤液135g。进行GC分析，结果含有33.9(0.17mol)的四(二甲基氨基)硅烷，反应产率为83％。进一步测定水解性氯，结果是140ppm。