請求の範囲
1 (a)アルキル付加物を生成し、(b)前記付加物を
加熱して熱解離させ、それによつてガス状生成物
として族金属アルキルを遊離させることから成
る族金属アルキルを製造する方法であつて、生
成された付加物は式(R3M)yL・(式中、R3は3
個のアルキル基Rを表わし、Rは同一でも異なつ
ていてもよく、Mは族金属元素を表わし、Lは
20℃で安定な有機ルイス塩基により与えられるア
リール含有族ドナーリガンドを表わし、yはリ
ガンド中に存在する族ドナー原子の数に等しい
整数である)を有することを特徴とする製法。
2 Lがアリール含有燐ドナーリガンドである請
求の範囲1の方法。
3 有機ルイス塩基が50℃乃至200℃の融点を有
する請求の範囲1または請求の範囲2の方法。
4 付加物の生成熱が5から15kcal mol-1の間
である請求の範囲1の方法。
5 付加物の生成熱が6乃至12kcal mol-1であ
る請求の範囲4の方法。
6 リガンドLを与えるためのルイス塩基が、ア
リール含有族ルイス塩基から選択され、塩基中
に存在する各族ドナー原子が3価でありかつ少
なくとも1個の隣接アリール基に直接結合してい
る請求の範囲1の方法。
7 有機ルイス塩基およびリガンドLの両方が一
般式
(式中、Ar1およびAr2は同一または異なるアリ
ール基であり、Xは族原子であり、Yはアリー
ルまたはアリール含有基である)
を有する請求の範囲6の方法。
8 有機ルイス塩基およびリガンドLの両方が一
般式
[式中、Ar1、Ar2およびXは請求の範囲7に定
義したとおりであり、Ar3はアリール基であつて
Ar1およびAr2の一方または両方と同一または異
なつていてもよく、ZはClaim 1: The production of a group metal alkyl comprising: (a) forming an alkyl adduct; and (b) heating said adduct to cause thermal dissociation, thereby liberating the group metal alkyl as a gaseous product. In this method, the generated adduct has the formula (R 3 M) y L. (wherein R 3 is 3
represents an alkyl group R, R may be the same or different, M represents a group metal element, and L represents
an aryl-containing group donor ligand provided by an organic Lewis base stable at 20° C., y being an integer equal to the number of group donor atoms present in the ligand. 2. The method of claim 1, wherein 2 L is an aryl-containing phosphorus donor ligand. 3. The method of claim 1 or claim 2, wherein the organic Lewis base has a melting point of 50°C to 200°C. 4. The method of claim 1, wherein the heat of formation of the adduct is between 5 and 15 kcal mol -1 . 5. The method according to claim 4, wherein the heat of formation of the adduct is 6 to 12 kcal mol -1 . 6. The Lewis base for providing the ligand L is selected from aryl-containing group Lewis bases, and each group donor atom present in the base is trivalent and directly bonded to at least one adjacent aryl group. Scope 1 method. 7 Both the organic Lewis base and the ligand L have the general formula 7. The method of claim 6, wherein Ar 1 and Ar 2 are the same or different aryl groups, X is a group atom, and Y is an aryl or aryl-containing group. 8 Both the organic Lewis base and the ligand L have the general formula [In the formula, Ar 1 , Ar 2 and X are as defined in claim 7, and Ar 3 is an aryl group;
May be the same or different from one or both of Ar 1 and Ar 2 , and Z is
【式】
(式中、Dは芳香族または脂肪族基であり、Ar4
はアリール基である)であり、nは1〜5の整数
である]を有する請求の範囲7の方法。
9 Ar1、Ar2、Ar3およびAr4はフエニル、置換
フエニル、p−ジフエニルおよびナフチルから別
個に選択される請求の範囲8の方法。
10 Ar1、Ar2、Ar3およびAr4が各々フエニル
である請求の範囲9の方法。
11 Dが式(CH2)n(式中、mは1乃至12の整
数である)を有する脂肪族鎖である請求の範囲8
の方法。
12 mが2乃至4である請求の範囲11の方
法。
13 nが1乃至3である請求の範囲8の方法。
明細書
本発明は化合物半導体材料の製造に有用な金属
アルキル類の製造に係る。
化合物半導体材料、たとえばヒ化ガリウム、リ
ン化インジウム、リン化ガリウムおよびテルル化
カドミウム水銀のような材料はエレクトロニクス
産業でマイクロ波振動子、半導体発光ダイオード
およびレーザーならびに赤外検知器などに応用用
途を有する周知の材料である。
このような材料は従来、通常はサブストレート
結晶上に気相エピタキシヤル(VPE)法によつ
て1つ以上の活性層を形成することで製造されて
いる。
Mを族元素、Qを族元素としてMQの形で
表わされる化合物半導体が元素Mのトリアルキル
化物を族元素Qの気体状化合物たとえば水素化
物と反応させることによつてVPEで製造できる
ことはかなり前から知られている。この方法はた
とえばGa(CH3)3とAsH3からヒ化ガリウム(ガ
リウムヒ素)を製造するのに好適な方法である。
このため、金属アルキル、特にトリメチルガリ
ウムやトリメチルインジウムのような族トリア
ルキル(化物)が半導体材料の製造において重要
になつてきた。
しかし、トリメチルガリウムやトリメチルイン
ジウムのような金属アルキル類は揮発性で自然発
火性であり加水分解反応性が爆発的に高いため極
めて危険である。
トリメチルガリウムやトリメチルインジウムに
は特別な容器が必要であり、これを用意するには
莫大な費用を要する。
エレクトロニクス レターズ(Electronics
Letters)、1980年3月13日、16巻、6号中のレン
ツ(H.Renz)とバイトライン(J.Weidlein)に
よる論文にはトリメチルインジウムとルイス塩基
P(CH3)3の付加物の生成が記載されている。こ
うして生成した付加物は常温で固体であり、危険
がなくゾーン精製法で精製できる。しかしこの文
献に記載されている付加物からトリメチルインジ
ウムを分離するのは困難である。
本発明の目的は、室温で安定で、かつ必要なと
きにはかなり低い熱分解(解離)温度より上で容
易にその成分に分離される金属アルキル付加物を
用意することによつてこの付加物から金属アルキ
ルを生成する方法を提供することである。
本発明の第1の面によつて提供される族金属
アルキルの製造方法は、(a)式(R3M)y・L〔式
中、R3は同一でも異なつてもよい3個のアルキ
ル基Rを表わし、Mは族の金属元素を表わし、
Lは20℃で安定な有機ルイス塩基によつてもたら
されるアリール含有族ドナーリガンドを表わ
し、yはリガンド内に存在する族ドナー原子の
数に等しい整数である〕を有するアルキルの付加
物を形成し、(b)この付加物を加熱してその熱解離
を起こさせることによつて金属アルキルを気体生
成物として遊離させることからなる。Lはアリー
ル含有リンドナーリガンドが好ましい。
本方法は族金属の低級アルキル化物、特にヘ
キサメチルジアルミニウム、トリメチルガリウム
およびトリメチルインジウムの製造に特に適して
いる。
リガンドLを提供するのに適したルイス塩基は
アリール含有族ルイス塩基、特に塩基内に存在
する族ドナー原子(複数の場合はその各々)が
三価で少なくとも1個の隣接アリール基に直接結
合しているものである。アルキルルイス塩基の代
わりにアリールのものを使用することの主な利点
は次のことである。
このルイス塩基の塩基性が低下しており、そ
のためこれから生成する付加物の解離温度は低
めである。
このルイス塩基の揮発性は一般に低めであ
る。
これら2つの利点のため、本発明の方法で形成
される付加物は比較的低い温度で容易に解離して
汚染源となるルイス塩基を極く低濃度でしか含有
しない気体アルキル生成物を生成する。
本発明の目的に対して許容できる低い揮発性を
有することが判明しているアリール含有族ルイ
ス塩基は、融点が50℃〜200℃の範囲にあるもの
である。さらに、生成熱が5〜15kcal mol-1特
に6〜12kcal mol-1である式(R3M)y・Lの付
加物を与えるようなルイス塩基が好ましいことが
判明している。生成熱が約5kcal mol-1未満の付
加物は室温(15〜20℃)で解離する傾向があるた
め本方法には適さないし、生成熱が12kcal
mol-1より大きく特に15kcal mol-1より大きい付
加物では通常許容できない程高い解離温度が必要
になり、このような温度では気体アルキル生成物
中の汚染物であるルイス塩基が高レベルになりう
る。
リガンドLとこれの起源となる有機ルイス塩基
は双方とも一般式を有するのが好ましい。
また次の一般式を有すると最も好ましい。
ただし、Ar1、Ar2およびAr3は同一かまたは異
なるアリール基であり、Xは族原子であり、Y
はアリール基またはアリール含有基であり、
Zは[Formula] (In the formula, D is an aromatic or aliphatic group, and Ar 4
is an aryl group) and n is an integer from 1 to 5. 9. The method of claim 8, wherein Ar1 , Ar2 , Ar3 and Ar4 are independently selected from phenyl, substituted phenyl, p-diphenyl and naphthyl. 10. The method of claim 9, wherein Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 are each phenyl. 11. Claim 8, wherein D is an aliphatic chain having the formula (CH 2 ) n , where m is an integer from 1 to 12.
the method of. 12. The method of claim 11, wherein 12 m is from 2 to 4. 13. The method of claim 8, wherein n is 1 to 3. Description The present invention relates to the production of metal alkyls useful in the production of compound semiconductor materials. Compound semiconductor materials, such as gallium arsenide, indium phosphide, gallium phosphide, and cadmium mercury telluride, have applications in the electronics industry, such as in microwave resonators, semiconductor light-emitting diodes and lasers, and infrared detectors. It is a well-known material. Such materials are conventionally manufactured by forming one or more active layers on a substrate crystal, usually by vapor phase epitaxy (VPE). It has been known for some time that compound semiconductors of the form MQ, where M is a group element and Q is a group element, can be produced by VPE by reacting a trialkylated product of element M with a gaseous compound of group element Q, such as a hydride. known from. This method is suitable, for example, for producing gallium arsenide (gallium arsenide) from Ga(CH 3 ) 3 and AsH 3 . For this reason, metal alkyls, especially group trialkyl compounds such as trimethylgallium and trimethylindium, have become important in the production of semiconductor materials. However, metal alkyls such as trimethylgallium and trimethylindium are extremely dangerous because they are volatile, pyrophoric, and have explosively high hydrolysis reactivity. Trimethylgallium and trimethylindium require special containers, which are extremely expensive to prepare. Electronics Letters
Letters), March 13, 1980, Vol. 16, No. 6, by H.Renz and J. Weidlein describes the adduct of trimethylindium and the Lewis base P(CH 3 ) 3 . Generation is described. The adduct thus produced is solid at room temperature and can be safely purified by zone purification. However, it is difficult to separate trimethylindium from the adduct described in this document. It is an object of the present invention to provide a metal alkyl adduct which is stable at room temperature and, when necessary, easily separated into its components above a fairly low thermal decomposition (dissociation) temperature. An object of the present invention is to provide a method for producing alkyl. The method for producing a group metal alkyl provided by the first aspect of the present invention includes (a) formula (R 3 M) y ·L [wherein R 3 is three alkyl groups which may be the same or different]; represents a group R, M represents a group metal element,
L represents an aryl-containing group donor ligand provided by an organic Lewis base stable at 20°C, and y is an integer equal to the number of group donor atoms present in the ligand. , (b) heating the adduct to cause its thermal dissociation, thereby liberating the metal alkyl as a gaseous product. L is preferably an aryl-containing phosphorus donor ligand. The process is particularly suitable for the production of lower alkylated group metals, in particular hexamethyldialuminium, trimethylgallium and trimethylindium. Lewis bases suitable for providing the ligand L are aryl-containing group Lewis bases, in particular those in which the group donor atom(s) present in the base are trivalent and bond directly to at least one adjacent aryl group. It is something that The main advantages of using aryl instead of alkyl Lewis bases are: The basicity of this Lewis base is reduced, so the dissociation temperature of the adduct formed from it is lower. The volatility of this Lewis base is generally low. Because of these two advantages, the adducts formed in the process of the present invention readily dissociate at relatively low temperatures to produce gaseous alkyl products containing only low concentrations of contaminating Lewis bases. Aryl-containing group Lewis bases that have been found to have acceptably low volatility for the purposes of this invention are those with melting points in the range of 50°C to 200°C. Furthermore, preference has been found to be given to Lewis bases which give adducts of the formula (R 3 M) y.L with a heat of formation of 5 to 15 kcal mol -1 , especially 6 to 12 kcal mol -1 . Adducts with a heat of formation of less than about 5 kcal mol -1 are not suitable for this method because they tend to dissociate at room temperature (15-20 °C), and adducts with a heat of formation of less than 12 kcal
Adducts larger than mol -1 and especially larger than 15 kcal mol -1 usually require unacceptably high dissociation temperatures, which can result in high levels of contaminant Lewis bases in the gaseous alkyl product. . It is preferred that both the ligand L and the organic Lewis base from which it is derived have the general formula. Moreover, it is most preferable to have the following general formula. However, Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 are the same or different aryl groups, X is a group atom, and Y
is an aryl group or an aryl-containing group, and Z is
【式】(ここで、Dは芳香族または
脂肪族基であり、Ar4はアリール基である)であ
り、nは1〜5の整数である。Xはリンが好まし
い。
Ar1、Ar2と(式中の)Ar3とAr4の各基はフ
エニル、置換フエニル(たとえばo−、p−、も
しくはm−トリルC6H4CH3またはメシチルC6H2
(CH3)3)、p−ジフエニルまたはナフチルから選
択することができる。基Ar1、Ar2、Ar3および
Ar4がフエニルであると好ましい。
Dとしては脂肪族鎖(CH2)n(ただしmは1〜
12の整数であり、2〜4が最も好ましい)が好ま
しく、nとしては1〜3が好ましい。
一般式の一座配位リガンドLの例としてはト
リフエニルホスフイン、トリス−p−トイルホス
フイン、トリメシチルホスフイン、トリス−p−
ビフエニルホスフインおよびトリナフチルホスフ
インがあり、一般式の二座および多座配位リガ
ンドLの例としてはDIPHOS
(Ph2PCH2CH2PPh2)、TRIPHOS
(Ph2PCH2CH2P(Ph)CH2CH2PPh2)および
TETRAPHOS−1(Ph2PCH2CH2P(Ph)
CH2CH2P(Ph)CH2CH2PPh2)(Ph=フエニル)
がある。
一般式の一座配位ルイス塩基を使うかわりに
一般式の二座、特に多座配位ルイス塩基を使用
することの1つの特別な利点は、後者の方が塩基
の融点より低い熱解離温度を有する式(R3M)
y・Lの付加物を形成し易いことが判ることであ
る。固体の塩基/付加物混合物からアルキルが遊
離する速度は温度だけに依存し、解離の進行に伴
なつて変化する付加物とルイス塩基解離生成物の
濃度にはほとんど影響を受けない。本発明者ら
は、Xがリンである場合一般式のルイス塩基を
使用すること、特に一般式のルイス塩基を使用
したときのさらなる利点が、これらが通常族金
属とは容易に付加物を形成しないことであるとい
うことを見い出した。族金属が存在すると微量
であつても族/族化合物半導体層のVPE生
長に干渉し得、これらの層の内部で不要なドーパ
ントとして作用し得る。したがつて、本方法にお
いてこれらアリール含有リンルイス塩基を用いる
ことによつて付加的に族金属アルキルの精製方
法を得ることができる。この方法によつて生成す
る(R3M)y・L付加物は一般に族金属不純物
を含まないからである。
付加物(R3M)y・Lを製造するには、式
R3M・E(Eはエーテル)の前駆体付加物を生成
し、この前駆体付加物R3M・Eと族ドナーリ
ガンドLとの間で置換反応を生起せしめると好ま
しい。Lはルイス塩基としてEよりも弱いかもし
れないが、所望の(R3M)y・L付加物が生成す
るように、揮発性のエーテルEを留去することに
よつて置換反応の平衡をずらすことができる。
たとえば、Eはジエチル・エーテルでもよく、
PAr3特に上に特定したようなトリフエニルホス
フイン等で、またはDIPHOS、TRIPHOSもしく
はTETRAPHOSで置き換えることができる。1
例を挙げると、(CH3)3Ga・(C2H5)2Oの生成の
際には約20kcal mol-1(84kJ mol-1)の反応熱が
生ずるのに対し、これより弱いルイス塩基の
PPh3を含有する(CH3)3Ga・PPh3の生成の際に
発生する反応熱はほぼ6kcal mol-1(25kJ mol-1)
だけである。生成時の反応熱が約5kcal mol-1
(21kJ mol-1)未満の付加物は室温で解離する傾
向があるため本発明の付加物としては不適当であ
る。
式R3M・Eの前駆体付加物は多くの公知ルー
トの1つによつて製造することができる。たとえ
ば、R3Mが(CH3)3Gaまたは(CH3)3Inの場合
にはエーテルEを溶媒の形態で存在させてGaCl3
またはInCl3をCH3Liか適切なグリニヤール試薬
のいずれかと反応させればよい。
本発明の第2の面によつて一般式(R3M)y・
Lの付加物が提供される。ここで、R3は同一で
も異なつてもよい3個のアルキル基Rを表わし、
Mは族の金属元素を表わし、Lは20℃で安定な
有機ルイス塩基から得られるアリール含有族ド
ナーリガンドを表わし、yはこのリガンド中に存
在する族ドナー原子の数に等しい整数である。
Lはリンドナーリガンドを表わすのが好ましく、
Mはアルミニウム、ガリウムまたはインジウムを
表わすのが好ましい。各Rは好ましくは低級アル
キル基を表わし、メチルが最も好ましい。
リガンドLを形成する起源となるルイス塩基は
50℃〜200℃の範囲で融解する低揮発性の固体が
好ましい。
付加物(R3M)y・Lの生成熱は5〜15kcal
mol-1であり、6〜12kcal mol-1が最も好まし
い。
Lは、塩基中に存在する族ドナー原子(複数
の場合はその各々)が三価で少なくとも1個の隣
接アリール基に直接結合しているルイス塩基から
誘導すると便利である。
Lは次の一般式のものが好ましく、
次の一般式のものが最も好ましい。
ここで、Ar1、Ar2およびAr3は同一かまたは異
なるアリール基であり、XはV族原子であり、Y
はアリール基またはアリール含有基であり、Zは
[Formula] (where D is an aromatic or aliphatic group and Ar 4 is an aryl group), and n is an integer from 1 to 5. X is preferably phosphorus. Ar 1 , Ar 2 and (in the formulas) Ar 3 and Ar 4 each represent phenyl, substituted phenyl (e.g. o-, p-, or m-tolyl C 6 H 4 CH 3 or mesityl C 6 H 2
( CH3 ) 3 ), p-diphenyl or naphthyl. The groups Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and
Preferably Ar 4 is phenyl. D is an aliphatic chain (CH 2 ) n (where m is 1 to
is an integer of 12, most preferably 2 to 4), and n is preferably 1 to 3. Examples of the monodentate ligand L of the general formula are triphenylphosphine, tris-p-toylphosphine, trimesitylphosphine, tris-p-
Biphenylphosphine and trinaphthylphosphine are examples of bidentate and polydentate ligands L of the general formula DIPHOS.
(Ph 2 PCH 2 CH 2 PPh 2 ), TRIPHOS
(Ph 2 PCH 2 CH 2 P(Ph)CH 2 CH 2 PPh 2 ) and
TETRAPHOS−1 (Ph 2 PCH 2 CH 2 P (Ph)
CH 2 CH 2 P (Ph) CH 2 CH 2 PPh 2 ) (Ph = phenyl)
There is. One particular advantage of using bidentate and especially polydentate Lewis bases of the general formula instead of monodentate Lewis bases of the general formula is that the latter has a lower thermal dissociation temperature than the melting point of the base. The formula with (R 3 M)
It can be seen that adducts of y ·L are easily formed. The rate of alkyl liberation from a solid base/adduct mixture depends only on temperature and is largely independent of the concentrations of adduct and Lewis base dissociation products, which vary as dissociation proceeds. The inventors have found that a further advantage of using Lewis bases of the general formula when X is phosphorus, especially when using Lewis bases of the general formula, is that they readily form adducts with the normal group metals. I discovered that what you should do is not do it. The presence of even trace amounts of group metals can interfere with the VPE growth of group/group compound semiconductor layers and can act as unwanted dopants within these layers. Therefore, the use of these aryl-containing phosphorus Lewis bases in the present process provides an additional method for purifying group metal alkyls. This is because the (R 3 M) y ·L adducts produced by this method generally do not contain group metal impurities. To produce the adduct (R 3 M) y・L, use the formula
Preferably, a precursor adduct of R 3 M.E (E is an ether) is formed and a substitution reaction takes place between this precursor adduct R 3 M.E and the group donor ligand L. Although L may be weaker than E as a Lewis base, it is possible to balance the substitution reaction by distilling off the volatile ether E so that the desired (R 3 M) y ·L adduct is formed. It can be shifted. For example, E can be diethyl ether,
PAr 3 can be replaced especially with triphenylphosphine etc. as specified above or with DIPHOS, TRIPHOS or TETRAPHOS. 1
For example, when producing (CH 3 ) 3 Ga.(C 2 H 5 ) 2 O, a reaction heat of approximately 20 kcal mol -1 (84 kJ mol -1 ) is generated, whereas the weaker Lewis base
The reaction heat generated during the production of (CH 3 ) 3 Ga・PPh 3 containing PPh 3 is approximately 6 kcal mol -1 (25 kJ mol -1 )
Only. The reaction heat during formation is approximately 5 kcal mol -1
(21 kJ mol -1 ) is unsuitable as an adduct of the present invention because it tends to dissociate at room temperature. Precursor adducts of formula R 3 M.E can be prepared by one of many known routes. For example, when R 3 M is (CH 3 ) 3 Ga or (CH 3 ) 3 In, ether E is present in the form of a solvent and GaCl 3
Alternatively, InCl 3 may be reacted with either CH 3 Li or a suitable Grignard reagent. According to the second aspect of the present invention, the general formula (R 3 M) y・
An adduct of L is provided. Here, R 3 represents three alkyl groups R that may be the same or different,
M represents a group metal element, L represents an aryl-containing group donor ligand derived from an organic Lewis base stable at 20° C., and y is an integer equal to the number of group donor atoms present in this ligand.
Preferably L represents a phosphorus donor ligand;
Preferably M represents aluminum, gallium or indium. Each R preferably represents a lower alkyl group, with methyl being most preferred. The Lewis base that forms the origin of ligand L is
Low volatility solids that melt in the range 50°C to 200°C are preferred. The heat of formation of adduct (R 3 M) y・L is 5 to 15 kcal
mol -1 and most preferably 6 to 12 kcal mol -1 . L is conveniently derived from a Lewis base in which the group donor atom(s) present in the base are trivalent and bond directly to at least one adjacent aryl group. L preferably has the following general formula, The following general formula is most preferred. Here, Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 are the same or different aryl groups, X is a group V atom, and Y
is an aryl group or an aryl-containing group, and Z is
【式】(ただし、Dは芳香族または脂肪族
基であり、Ar4はアリール基である)であり、n
は1〜5の整数である。Xはリンが好ましい。
Ar1、Ar2および(式中の)Ar3とAr4の各基
はフエニル、置換フエニル(たとえばo−、p−
もしくはm−トリルC6H4CH3、またはメシチル
C6H2(CH3)3)、p−ジフエニルまたはナフチル
から選択し得る。基Ar1、Ar2、Ar3およびAr4が
フエニルであると好ましい。
Dは脂肪族鎖(CH2)n(ただし、mは1〜12の
整数であり、2〜4が最も好ましい)が好まし
く、nは1〜3が好ましい。
一般式Iの一座配位リガンドLの例としてはト
リフエニルホスフイン、トリス−p−トイルホス
フイン、トリメシチルホスフイン、トリス−p−
ビフエニルホスフインおよびトリナフチルホスフ
インがあり、一般式の二座および多座配位リガ
ンドLの例としてはDIPHOS
(Ph2PCH2CH2PPh2)、TRIPHOS
(Ph2PCH2CH2P(Ph)CH2CH2PPh2)および
TETRAPHOS−1(Ph2PCH2CH2P(Ph)
CH2CH2P(Ph)CH2CH2PPh2)がある。
本発明の第1の面の方法で金属アルキル類を製
造することによつて、揮発性の金属アルキルの製
造、輸送および取り扱いに関して上述した困難性
を回避することが可能である。しかし、使用時点
(たとえばVPE装置内)で金属アルキルを利用で
きる状態にするためには、たとえば大気圧の不活
性ガス中または減圧下(R3M)y・Lの付加物を
比較的低い温度に加熱することによつてこの付加
物から金属アルキルを分離すればよい。たとえ
ば、(CH3)3Ga・PPh3を大気圧の窒素中で180℃
または減圧(10-2mmHg)下で90℃に加熱するこ
とによりこの付加物からトリメチルガリウムを得
ることができる。
本発明の第2の面の具体例である式(R3M)
y・Lの付加物は半導体化合物の製造方法で使用
するのに(CH3)3Pのようなリガンドを含有する
公知の付加物およびエーテルやその他の酸素含有
リガンドを含有する付加物よりも好ましい。とい
うのは、このリガンドLはアルキル化物から容易
に分離できしかも微量のリガンドLは生成した半
導体化合物中でドーパントとして作用する可能性
が低いからである。
以下添付の図面を参照して本発明の具体例を例
示説明する。図中、
第1図は以下に特定する反応2の生成物のマス
スペクトルの原子の質量に対する強度のグラフで
ある。
第2図は以下に特定する反応2の生成物の赤外
吸収スペクトルの波数に対する赤外透過率のグラ
フである。
以下の実施例では次の記号を使用する。
m.p.=融点
b.p.=沸点
NMR=核磁気共鳴スペクトル
IR=赤外
ppm=100万分の1
実施例 1
前駆体付加物Me3Ga・Et2O(Et=エチル)から
付加物Me3Ga・PPh3を得ることによつてこの付
加物からトリメチルガリウムMe3Gaを製造した。
この前駆体付加物はジエチルエーテル中でメチル
リチウムから得た。使用した全反応経路は次のと
おりである。
GaCl3+3MeLiEt2O
−−→
Me3Ga・Et2O+3LiCl ……反応1
Me3Ga・Et2O+PPh3→Me3Ga・PPh3+Et2O
……反応2
Me3Ga・PPh3→Me3Ga+PPh3 ……反応3
1.1 トリメチルガリウムエテレートの製造:反
応1 氷冷撹拌しながらエーテル中のメチルリ
チウム(1.67M溶液112ml)をGaCl3(エーテル
50ml中11.0g)に加えた。この混合物を室温で
一晩撹拌し、過し、液をビグルー
Vigreux)カラム(長さ16cm)で溶媒が全て除
かれMe3Ga・Et2Oが留出される(b.p.99℃)
まで分留した。収率は10.3g(87%)であつ
た。
1.2 付加物Me3Ga・PPh3の製造:反応2
ベンゼン(30ml)中のトリフエニルホスフイ
ン(3.6g)を室温でベンゼン(10ml)中の
Me3Ga・Et2O、92.6g)に加えた。この混合
物をビグルー(Vigreux)カラム(長さ16cm)
で分留して、留出物の温度が80℃(ベンゼンの
b.p.)に達するまで低沸点留分(36℃)を除去
した。次にこの混合物を冷却し、減圧下で溶媒
を蒸発させて晶出点まで濃縮した。結晶性化合
物1.7gが得られた。これを融点が一定するま
でペンタン(約120ml)で再結晶した。この化
合物は132℃でひどく分解することなく融解す
る。この付加物のIR、NMRおよびマススペク
トルをとつて構造を確認した。またサンプルを
微量分析(CとH)にかけた。結果は測定値が
C、66.6%でH、6.47%であつた。Me3Ga・
PPh3はC、66.9%、H、6.41%となる。
得られたIR、NMRおよびマススペクトルの
結果は次のとおり。1
HNMR(C6D6中)
PPh3フエニル基中の水素原子(δ、8.25−
6.90ppm)のMe3Gaメチル基中の水素原子
(0.2ppm)に対するモル比はNMRピークの積
分によると1.8:1(計算値1.66:1)であつ
た。得られた値が多少大きいのは、フエニルの
ピーク強度に寄与するC6D6溶媒中に微量に存
在する分子種C6HxD6-x(x=1〜6)の影響と
説明される。
マススペクトル(70eV)
結果を第1図に示す。
付加物の親イオンはみられなかつた。
出現ピーク:PPh3 +質量262.3
Me3Ga+質量116.2および114.2、(71Gaと69Ga
同位体による)
Me3Ga+質量101.2および99.3
MeGa+質量86.2および84.1
Ga+質量71.1および69.1
ガリウム含有種のガリウムの2つの同位体
(71と69)に対する強度比は約1.5であり、これ
は同位体の天然存在比Ga69−60.4%、Ga71−
39.6%と良く一致している。
IRスペクトル
得られたスペクトルを第2図に示す。これに
よつて付加物の構造が再確認される。
1.3 Me3Gaの製造:反応3
Me3Ga、PPh3の製造を2回繰り返した。そ
の目的は、
1 大気圧の窒素中、と
2 減圧下
で油浴を用いる加熱作用によつて付加物を
Me3GaとPPh3に分けるためである。
いずれの場合も過剰(約20%)のPPh3を用
いた。付加物は上の1.2と同様にして得た。た
だし、終了時のベンゼンによる結晶化の代わり
に減圧下で溶媒を蒸発させ、その生成物をさら
に精製することなく用いた。
窒素下で加熱したサンプルは180℃でMe3Ga
と同定されたガスをゆつくり発生し始めた。加
熱はこの時点で停止した。
減圧下(10-2mmHg)で加熱したサンプルは
ほぼ80℃(油浴の温度)でMe3Gaを発生し始
めた。この温度でフラスコ内の固体が融解し始
めた(PPh3のm.p.=80℃)。加熱を続けて温度
をゆつくりと90℃まで上げた。フラスコの内容
物が全部融解し、ガスの発生が見えなくなつて
から約15分後に加熱を停止した。Me3Gaを液
体窒素トラツプ中に集めた。
Me3GaはNMRスペクトル(δ、−
0.07ppm;C6D6)で同定した。Me3Gaは1.3g
回収され、Me3Ga・Et2Oに基づく収率は71%
であつた。(製造はMe3Ga・Et2O3gから出発
した。)
加熱後にフラスコ内に残つた残渣をNMRで
検査した。それによると、付加物の形態のメチ
ルガリウム種の量は無視し得る量だけで全体が
PPh3であり、したがつてこれをこのプロセス
で再利用できた。
実施例 2
付加物(Me3In)2・DIPHOSからのMe3Inの製
造(DIPHOS=Ph2P−CH2−CH2−PPh2、Ph=
フエニル)。
ステツプ2a:付加物(Me3In)2、DIPHOSの製
造
エーテル(65ml)中の1.3Mメチルリチウム溶
液をエーテル(50ml)中のInCl3(6g)に加え
た。この混合物を2時間還流し過した。この
液にベンゼン(100ml)中のDIPHOS(6g)溶
液によつてベンゼン(100ml)を加えた。ビグル
ー(Vigreux)カラムで分別蒸留してエーテルを
除去した。残りのベンゼン溶液を過し、減圧下
で溶媒を蒸発させた。m.p.156℃の粗製化合物
(9.78g)をベンゼンで繰り返し結晶化して融点
が一定(163℃)になるまで精製した。この化合
物の特性をIR、NMR・マススペクトルおよび元
素分析で検査した。
結果は次のとおり。
NMR.1H化学シフト(ppm)
In(CH3)3:0.07;DIPHOS:CH2:2.50(二重
線)
C6H5:7.52−7.27および7.07−6.9;
積分するとCH3:CH2比は予想通り4.5:1で
あつた。
元素分析:
測定値:C、53.83;H、5.90%
(Me3In)2・DIPHOSに対する計算値:
C、53.51;H、5.89%マススペクトル
質量 強度
DIPHOS+ 397.8 1.4%
In115Me2 + 144.9 100
In113Me2 + 143.0 4.7
In115Me+ 130.0 12.2
In113Me+ 128.0 1.3
ステツプ2b:Me3Inの(Me3In)2DIPHOS付加
物からの製造
液体窒素中に浸漬したガラス容器に連結し真空
ポンプにつないだフラスコ中減圧下(10-2mmHg)
で(Me3In)2・DIPHOS(3.07g)を加熱した。
加熱(油浴)は次第に上昇させた。ほぼ80℃で
Me3Inがガラス容器中に回収され始めた。120℃
で分解反応が激しくなり、反応フラスコの内容物
は淡褐色かつ泡状になつた。温度をゆつくりと
130℃まで上げ、泡立ちが完全に止むまで一定に
保つた。ガラス容器中に集まつた白色化合物
(1.01g)はNMRでMe3In(0.2ppmに一本のピー
ク)として同定された。収率87%。反応フラスコ
中に残された残渣のNMRスペクトルでは
DIPHOSのピークしかなかつた。
実施例 3
付加物(Me3Ga)2・DIPHOSからのMe3Gaの
製造
ステツプ3a:付加物(Me3Ga)2・DIPHOSの
製造
実施例1と同様にしてエーテル中でGaCl3と
MeLiからMe3Ga・Et2Oを製造し、使用前に蒸留
した。ベンゼン(150ml)中のDIPHOS(8.2g)
溶液をベンゼン(50ml)中のMe3Ga・Et2O(6.8
g)に加え、混合物を室温で半時間撹拌した。次
に分別蒸留によつて揮発し易いエーテルを除去し
(ビグルー(Vigreux)カラム)、減圧下でベンゼ
ンを蒸発させた。mp.155℃の粗製化合物(12.5
g)を融点が一定(163℃)になるまでベンゼン
で結晶化を繰り返して精製した。
この化合物の特性をNMR、IR、マススペクト
ルおよび元素分析によつて検査した。
NMR.1H化学シフト(ppm)
Ga(CH3)3:0.15;DIPHOS:CH2、2.52;
C6H57.55−7.27および7.1−6.87
元素分析
実測値:C、61.39;H、6.73%
(Me3Ga)2・DIPHOSとしての計算値:
C、61.20;H、6.74%
ステツプ3b(Me3Ga)2・DIPHOS付加物からの
Me3Gaの製造
液体窒素中に浸漬したガラス受器につなぎ真空
ポンプに連結したフラスコ内で(Me3Ga)2・
DIPHOS(3.32g)を減圧下(10-2mmHg)で加熱
した。油浴の温度をゆつくりと130℃に上げた。
Me3Gaの発生がほぼ80℃で始まり110℃で激しく
なつた。回収した乾燥Me3Gaを減圧下室温で再
度蒸留し、NMRで同定した(0.12ppmにピーク
1個)。収率1.01g(91.2%)。
反応フラスコ内の残渣のNMRスペクトルは
“DIPHOS”ビークのみを示した。
実施例 4
付加物(Me3Al)2・DIPHOSからの
(CH3)6Al2の製造
ステツプ4a:付加物(Me3Al)2・DIPHOSの
製造
ヘキサン中の(1.15M)Me6Al2溶液21mlの形
態で“トリメチルアルミニウム”を、ベンゼン
(250ml)に溶解したDIPHOS(10.2g)に加えた。
分留カラムを用いて約50mlの揮発性物質を蒸留除
去し、残つた溶液を減圧下で50mlに濃縮した。白
色固体が沈積した。これを過した。収率9.2g
(62%)、MP.〜163℃。
NMR.1H化学シフト(ppm)
Al(CH3)3:−0.175;DIPHOS、CH2:2.62、
C6H5:6.87〜7.12および7.32〜7.61。
積分:CH3:CH2=4.5:1
マススペクトル
DIPHOS+(m/z、398.4、68.1%)とMe2Al+
(m/z、57.3、100%)の主ピークがみられた。
ステツプ4b:(Me3Al)2・DIPHOS付加物から
のMe6Al2の製造
減圧下で(Me3Al)、DIPHOS(3.0g)を加熱
し、揮発性のMe6Al2をコールドトラツプ(液体
N2温度)に集めた。解離はほぼ115℃(加熱浴温
度)で始まつた。140℃で物質が融解し、泡立ち
がみられた。泡立ちが終わるまで加熱を続けた。
収率0.71g(87.6%)。
この生成物は1H NMRスペクトル(δ、−
0.35ppm)によつてMe6Al2と同定された。
実施例 5
付加物(Me3In)3・TRIPHOSからのMn3Inの
製造
ステツプ5a:付加物(Me3In)3・TRIPHOSの
製造
TRIPHOS(1.5g)をベンゼン(20ml)に溶解
し、Me3In(1.3g)を減圧下液体窒素温度で凝縮
添加した。室温に暖めた後溶媒を減圧蒸発させる
と油(2.8g)が残つた。
NMR.1H化学シフト(ppm)
In(CH3)3:0.125;TRIPHOS、CH2:1.90−
2.60、C6H5:6.9−7.17および7.27−7.67。
積分:CH3:CH2=3.10:1
マススペクトル
主ピークはm/z540(TRIPHOS)、145/143
(Me2In)および130/128(MeIn)に現われた。
ステツプ5b:(Me3In)3・TRIPHOS付加物か
らのMe3Inの製造
(Me3In)3・TRIPHOS(2.8g)を減圧下で加
熱し、Me3Inを液体窒素の温度のコールドトラツ
プに凝縮回収した。加熱浴で60℃になると付加物
からMe3Inが遊離し始め、75℃では急速になつ
た。温度をゆつくりと145℃に上げ、ある量の
Me3In(1.0g、75.7%収率)を3時間かけて回収
し、1HNMRで同定した。不揮発性残渣のNMR
スペクトルによつてTRIPHOSには配位した
Me3Inが少量含まれていることを確認した。
実施例 6
付加物(Me3Al)4・TETRAPHOSからの
Me6Al2の製造
ステツプ6a:付加物(Me3Al)4・
TETRAPHOSの製造
TETRAPHOS(2.55g)をベンゼン(100ml)
に懸濁し、これにヘキサン溶液(6.6ml)の形態
のMe6Al2(Me6Al21.15M)を加えた。次に
TETRAPHOSをMe6Al2と反応させて可溶性の
付加物にすることによつて溶解した。分別蒸留に
よつてヘキサンやその他の揮発性不純物を除去
し、減圧下室温でベンゼンを蒸発させると白色の
固体付加物(3.92g)が残つた。
NMR・1H化学シフト(ppm)
Al(CH3)3:−0.25;TETRAPHOS、CH2:
1.85−2.62、
C6H5:6.87−7.15および7.30−7.75
積分:CH3:CH2=3:1
ステツプ6b:(Me3Al)4・TETRAPHOS付加
物からのMe6Al2の製造
(Me3Al)4・TETRAPHOS(1.58g)を減圧下
で加熱し、液体窒化コールドトラツプに凝縮させ
てMe6Alを回収した。Me6Al2の遊離は浴温が60
℃に達したときにみられた。温度をゆつくり140
℃に上げた。Me6Al2の収率(0.48g)は定量的
だつた。[Formula] (where D is an aromatic or aliphatic group and Ar 4 is an aryl group), and n
is an integer from 1 to 5. X is preferably phosphorus. Ar 1 , Ar 2 and (in the formula) Ar 3 and Ar 4 each represent phenyl, substituted phenyl (e.g. o-, p-
or m-tolyl C 6 H 4 CH 3 , or mesityl
C6H2 ( CH3 ) 3 ), p-diphenyl or naphthyl. Preferably, the radicals Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 are phenyl. D is preferably an aliphatic chain (CH 2 ) n (where m is an integer of 1 to 12, most preferably 2 to 4), and n is preferably 1 to 3. Examples of monodentate ligands L of general formula I include triphenylphosphine, tris-p-toylphosphine, trimesitylphosphine, tris-p-
Biphenylphosphine and trinaphthylphosphine are examples of bidentate and polydentate ligands L of the general formula DIPHOS.
(Ph 2 PCH 2 CH 2 PPh 2 ), TRIPHOS
(Ph 2 PCH 2 CH 2 P(Ph)CH 2 CH 2 PPh 2 ) and
TETRAPHOS−1 (Ph 2 PCH 2 CH 2 P (Ph)
CH 2 CH 2 P (Ph) CH 2 CH 2 PPh 2 ). By producing metal alkyls in the method of the first aspect of the invention, it is possible to avoid the difficulties mentioned above regarding the production, transport and handling of volatile metal alkyls. However, in order to make the metal alkyl available at the point of use (e.g. in a VPE device), it is necessary to prepare the adduct at a relatively low temperature, e.g. in an inert gas at atmospheric pressure or under reduced pressure ( R 3 M). The metal alkyl may be separated from this adduct by heating to . For example, (CH 3 ) 3 Ga PPh 3 is heated at 180°C in nitrogen at atmospheric pressure.
Alternatively, trimethylgallium can be obtained from this adduct by heating to 90°C under reduced pressure (10 -2 mmHg). Formula (R 3 M) which is a specific example of the second aspect of the present invention
The adducts of y ·L are preferred for use in processes for the production of semiconductor compounds over known adducts containing ligands such as (CH 3 ) 3 P and adducts containing ethers and other oxygen-containing ligands. . This is because the ligand L can be easily separated from the alkylated product, and the trace amount of the ligand L is unlikely to act as a dopant in the produced semiconductor compound. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the figure, FIG. 1 is a graph of intensity versus atomic mass of the mass spectrum of the product of reaction 2 specified below. FIG. 2 is a graph of infrared transmittance versus wave number of the infrared absorption spectrum of the product of reaction 2 specified below. The following symbols are used in the examples below. mp = melting point bp = boiling point NMR = nuclear magnetic resonance spectrum IR = infrared ppm = parts per million Example 1 Precursor adduct Me 3 Ga・Et 2 O (Et = ethyl) to adduct Me 3 Ga・PPh 3 Trimethylgallium Me 3 Ga was prepared from this adduct by obtaining:
This precursor adduct was obtained from methyllithium in diethyl ether. The overall reaction route used is as follows. GaCl 3 +3MeLiEt 2 O −−→ Me 3 Ga・Et 2 O+3LiCl ……Reaction 1 Me 3 Ga・Et 2 O+PPh 3 →Me 3 Ga・PPh 3 +Et 2 O
...Reaction 2 Me 3 Ga・PPh 3 → Me 3 Ga + PPh 3 ...Reaction 3 1.1 Production of trimethyl gallium etherate: Reaction 1 Add methyllithium (112 ml of 1.67M solution) in ether to GaCl 3 (ether) while stirring on ice.
11.0g in 50ml). The mixture was stirred overnight at room temperature, filtered, and the liquid was
All the solvent is removed using a Vigreux column (length 16 cm) and Me 3 Ga Et 2 O is distilled out (bp 99°C).
It was fractionated to The yield was 10.3g (87%). 1.2 Preparation of the adduct Me 3 Ga PPh 3 : Reaction 2 Triphenylphosphine (3.6 g) in benzene (30 ml) is dissolved in benzene (10 ml) at room temperature.
Me 3 Ga·Et 2 O, 92.6 g). This mixture was applied to a Vigreux column (16 cm long).
The temperature of the distillate was 80℃ (benzene).
The low boiling fraction (36°C) was removed until reaching bp). The mixture was then cooled and concentrated to the crystallization point by evaporating the solvent under reduced pressure. 1.7 g of crystalline compound was obtained. This was recrystallized from pentane (approximately 120 ml) until the melting point was constant. This compound melts at 132°C without significant decomposition. The structure of this adduct was confirmed by IR, NMR, and mass spectra. The samples were also subjected to microanalysis (C and H). The measured values were C, 66.6%, and H, 6.47%. Me 3 Ga・
PPh 3 is C, 66.9%, H, 6.41%. The obtained IR, NMR and mass spectrum results are as follows. 1 HNMR (in C 6 D 6 ) PPh 3 Hydrogen atom in phenyl group (δ, 8.25−
The molar ratio of Me 3 Ga (6.90 ppm) to the hydrogen atoms (0.2 ppm) in the methyl group was 1.8:1 (calculated value: 1.66:1) according to NMR peak integration. The reason why the obtained value is somewhat large is explained by the influence of the molecular species C 6 H x D 6-x (x = 1 to 6) present in trace amounts in the C 6 D 6 solvent, which contributes to the peak intensity of phenyl. Ru. Mass spectrum (70eV) The results are shown in Figure 1. No parent ion of the adduct was observed. Appearing peaks: PPh 3 + mass 262.3 Me 3 Ga + mass 116.2 and 114.2, ( 71 Ga and 69 Ga
by isotope) Me 3 Ga + masses 101.2 and 99.3 MeGa + masses 86.2 and 84.1 Ga + masses 71.1 and 69.1 The intensity ratio of gallium for the two isotopes (71 and 69) of gallium-containing species is about 1.5, which Natural abundance ratio of isotopes Ga 69 −60.4%, Ga 71 −
It is in good agreement with 39.6%. IR spectrum The obtained spectrum is shown in Figure 2. This reconfirms the structure of the adduct. 1.3 Production of Me 3 Ga: Reaction 3 The production of Me 3 Ga and PPh 3 was repeated twice. The purpose is to remove the adduct by heating action using an oil bath under 1 atmospheric pressure and 2 under reduced pressure.
This is to separate it into Me 3 Ga and PPh 3 . In all cases an excess (approximately 20%) of PPh 3 was used. The adduct was obtained as in 1.2 above. However, instead of the final crystallization with benzene, the solvent was evaporated under reduced pressure and the product was used without further purification. The sample heated under nitrogen was Me 3 Ga at 180 °C.
The gas that was identified as Heating was stopped at this point. Samples heated under reduced pressure (10 -2 mmHg) began to evolve Me 3 Ga at approximately 80°C (oil bath temperature). At this temperature the solid in the flask started to melt (mp for PPh 3 = 80 °C). Heating was continued and the temperature was slowly raised to 90°C. Heating was stopped approximately 15 minutes after all of the contents of the flask had melted and no gas evolution was visible. Me 3 Ga was collected in a liquid nitrogen trap. Me 3 Ga has an NMR spectrum (δ, −
0.07ppm; C 6 D 6 ). Me 3 Ga is 1.3g
recovered, yield based on Me 3 Ga Et 2 O is 71%
It was hot. (The production started from 3 g of Me 3 Ga.Et 2 O.) The residue remaining in the flask after heating was examined by NMR. According to it, the amount of methylgallium species in the form of adducts is negligible and the total
PPh 3 , which could therefore be reused in this process. Example 2 Adduct (Me 3 In) Production of Me 3 In from 2 -DIPHOS (DIPHOS=Ph 2 P−CH 2 −CH 2 −PPh 2 , Ph=
phenyl). Step 2a: Preparation of adduct (Me 3 In) 2 , DIPHOS A 1.3M methyllithium solution in ether (65 ml) was added to InCl 3 (6 g) in ether (50 ml). The mixture was refluxed for 2 hours. Benzene (100ml) was added to this solution by a solution of DIPHOS (6g) in benzene (100ml). Ether was removed by fractional distillation on a Vigreux column. The remaining benzene solution was filtered and the solvent was evaporated under reduced pressure. The crude compound (9.78 g) with a mp of 156°C was purified by repeated crystallization from benzene until the melting point was constant (163°C). The properties of this compound were examined by IR, NMR/mass spectroscopy, and elemental analysis. The results are as follows. NMR. 1 H chemical shift (ppm) In( CH3 ) 3 : 0.07; DIPHOS: CH2 : 2.50 (double line) C6H5 : 7.52−7.27 and 7.07−6.9; integration gives CH3 : CH2 ratio As expected, the ratio was 4.5:1. Elemental analysis: Measured value: C, 53.83; H, 5.90% (Me 3 In) Calculated value for 2・DIPHOS: C, 53.51; H, 5.89% Mass spectrum mass intensity DIPHOS + 397.8 1.4% In 115 Me 2 + 144.9 100 In 113 Me 2 + 143.0 4.7 In 115 Me + 130.0 12.2 In 113 Me + 128.0 1.3 Step 2b: Preparation of Me 3 In (Me 3 In) 2 from DIPHOS adduct Connected to a glass container immersed in liquid nitrogen and vacuum Under reduced pressure (10 -2 mmHg) in a flask connected to a pump
(Me 3 In) 2.DIPHOS (3.07 g) was heated in the solution.
Heating (oil bath) was gradually increased. at almost 80℃
Me 3 In began to be collected in a glass container. 120℃
The decomposition reaction became intense and the contents of the reaction flask became pale brown and foamy. Keep the temperature relaxed
The temperature was raised to 130°C and kept constant until foaming completely stopped. The white compound (1.01 g) collected in the glass container was identified by NMR as Me 3 In (one peak at 0.2 ppm). Yield 87%. In the NMR spectrum of the residue left in the reaction flask,
There was only the peak of DIPHOS. Example 3 Production of Me 3 Ga from adduct (Me 3 Ga) 2 -DIPHOS Step 3a: Production of adduct (Me 3 Ga) 2 -DIPHOS GaCl 3 and
Me 3 Ga·Et 2 O was produced from MeLi and distilled before use. DIPHOS (8.2g) in benzene (150ml)
A solution of Me 3 Ga Et 2 O (6.8
g) and the mixture was stirred at room temperature for half an hour. The volatile ether was then removed by fractional distillation (Vigreux column) and the benzene was evaporated under reduced pressure. mp.155℃ crude compound (12.5
g) was purified by repeated crystallization with benzene until the melting point became constant (163°C). The properties of this compound were examined by NMR, IR, mass spectrometry and elemental analysis. NMR. 1 H chemical shift (ppm) Ga(CH 3 ) 3 : 0.15; DIPHOS: CH 2 , 2.52;
C 6 H 5 7.55-7.27 and 7.1-6.87 Elemental analysis Observed value: C, 61.39; H, 6.73% (Me 3 Ga) Calculated value as 2.DIPHOS: C, 61.20; H , 6.74% Step 3b (Me 3 Ga) from 2・DIPHOS adduct
Production of Me 3 Ga (Me 3 Ga) 2 .
DIPHOS (3.32 g) was heated under reduced pressure (10 -2 mmHg). The temperature of the oil bath was slowly raised to 130°C.
Generation of Me 3 Ga started at about 80℃ and became intense at 110℃. The recovered dry Me 3 Ga was distilled again at room temperature under reduced pressure and identified by NMR (one peak at 0.12 ppm). Yield 1.01g (91.2%). The NMR spectrum of the residue in the reaction flask showed only a "DIPHOS" peak. Example 4 Preparation of (CH 3 ) 6 Al 2 from adduct (Me 3 Al) 2 DIPHOS Step 4a: Preparation of adduct (Me 3 Al) 2 DIPHOS (1.15M) Me 6 Al 2 in hexane "Trimethylaluminum" in the form of 21 ml of solution was added to DIPHOS (10.2 g) dissolved in benzene (250 ml).
Approximately 50 ml of volatile material was distilled off using a fractionating column and the remaining solution was concentrated to 50 ml under reduced pressure. A white solid was deposited. I passed this. Yield 9.2g
(62%), MP.~163℃. NMR. 1H chemical shift (ppm) Al(CH 3 ) 3 : −0.175; DIPHOS, CH 2 : 2.62,
C6H5 : 6.87-7.12 and 7.32-7.61. Integration: CH 3 :CH 2 =4.5:1 Mass spectrum DIPHOS + (m/z, 398.4, 68.1%) and Me 2 Al +
A main peak of (m/z, 57.3, 100%) was observed. Step 4b: Preparation of Me 6 Al 2 from (Me 3 Al) 2 DIPHOS adduct Heat DIPHOS (3.0 g) with (Me 3 Al) under reduced pressure and cold trap the volatile Me 6 Al 2. (liquid
N2 temperature). Dissociation began at approximately 115°C (heating bath temperature). The substance melted at 140°C and bubbling was observed. Heating was continued until bubbling ceased.
Yield 0.71g (87.6%). This product has a 1 H NMR spectrum (δ, −
0.35ppm), it was identified as Me 6 Al 2 . Example 5 Production of Mn 3 In from adduct (Me 3 In ) 3.TRIPHOS Step 5a : Production of adduct (Me 3 In) 3.TRIPHOS Dissolve TRIPHOS (1.5 g) in benzene (20 ml), 3 In (1.3 g) was condensed and added at liquid nitrogen temperature under reduced pressure. After warming to room temperature, the solvent was evaporated under reduced pressure, leaving an oil (2.8 g). NMR.1H chemical shift (ppm) In( CH3 ) 3 : 0.125; TRIPHOS, CH2 : 1.90−
2.60, C6H5 : 6.9−7.17 and 7.27−7.67. Integration: CH 3 :CH 2 = 3.10:1 Mass spectrum Main peak is m/z 540 (TRIPHOS), 145/143
(Me 2 In) and 130/128 (MeIn). Step 5b: Preparation of Me 3 In from (Me 3 In) 3・TRIPHOS adduct (Me 3 In) 3・TRIPHOS (2.8 g) was heated under reduced pressure and Me 3 In was cooled to the temperature of liquid nitrogen. It was condensed and collected. Me 3 In started to be liberated from the adduct when the temperature reached 60°C in the heating bath, and it became rapid at 75°C. Slowly raise the temperature to 145℃ and add a certain amount of
Me 3 In (1.0 g, 75.7% yield) was recovered over 3 hours and identified by 1 HNMR. NMR of non-volatile residues
The spectrum shows that TRIPHOS is coordinated
It was confirmed that a small amount of Me 3 In was included. Example 6 Adduct (Me 3 Al) from 4・TETRAPHOS
Production of Me 6 Al 2 Step 6a: Adduct (Me 3 Al) 4 .
Manufacture of TETRAPHOS TETRAPHOS (2.55g) is mixed with benzene (100ml)
To this was added Me 6 Al 2 (Me 6 Al 2 1.15M) in the form of a hexane solution (6.6 ml). next
TETRAPHOS was dissolved by reacting with Me 6 Al 2 to form a soluble adduct. Hexane and other volatile impurities were removed by fractional distillation, and the benzene was evaporated under reduced pressure at room temperature, leaving a white solid adduct (3.92 g). NMR・1H chemical shift (ppm) Al(CH 3 ) 3 : −0.25; TETRAPHOS, CH 2 :
1.85 − 2.62, C 6 H 5 : 6.87 − 7.15 and 7.30 − 7.75 Integral: CH 3 : CH 2 = 3:1 Step 6b: Preparation of Me 6 Al 2 from (Me 3 Al) 4.TETRAPHOS adduct (Me 3 Al) 4.TETRAPHOS (1.58 g) was heated under reduced pressure and condensed in a liquid nitride cold trap to recover Me 6 Al. The release of Me 6 Al 2 occurs when the bath temperature is 60
This was seen when the temperature reached ℃. Relax the temperature 140
Raised to ℃. The yield of Me 6 Al 2 (0.48 g) was quantitative.