專利名稱:銥配合物及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種銥配合物,還涉及這種銥配合物的合成方法。
背景技術(shù):
金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積方法廣泛應(yīng)用于各種薄膜的制備。在金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積工藝中,前驅(qū)體的性質(zhì)對(duì)于沉積起到十分重要的作用。目前在金屬銥薄膜中常用的銥前驅(qū)體為銥的乙酰丙酮配合物,其結(jié)構(gòu)式為 文獻(xiàn)“F.P.Dwyer,A.M.Sargeson,The preparation of tris-acetylacetone-Rhodium(III)and tris-acetyacetone-Iridium(III),J.Am.Chem.Soc,1953,75984-985。”公開了一種銥的乙酰丙酮配合物的合成方法,該方法從銥單質(zhì)出發(fā),經(jīng)過銥溶解、還原,再與配體乙酰丙酮進(jìn)行反應(yīng)。
由于銥的乙酰丙酮配合物的揮發(fā)性較低,在實(shí)際使用時(shí),需要較高的揮發(fā)溫度,對(duì)整個(gè)沉積設(shè)備提出了較高的要求,局限了它的應(yīng)用范圍;合成步驟多,合成產(chǎn)率較低,只有10%。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)揮發(fā)性低、合成產(chǎn)率低的不足,本發(fā)明提供一種銥配合物。
本發(fā)明還提供這種銥配合物的合成方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種銥配合物,其結(jié)構(gòu)式為 一種上述銥配合物的合成方法,包括下述步驟1)稱取1mmol氯銥酸置于反應(yīng)器中,加入還原劑2mmol亞硝酸鈉或者水合肼或者抗壞血酸,得到三價(jià)銥的溶液;
2)稱取6~10mmol的配體2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮,溶于無水乙醇中,再加入6~10mmol的碳酸氫鈉或氨水溶液,得到2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮的鹽溶液;3)將步驟2)所得到的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮的鹽溶液攪拌下緩慢加入反應(yīng)器中,攪拌加熱在80℃~100℃下反應(yīng)6~10小時(shí),自然冷卻,得到產(chǎn)物。。
本發(fā)明的有益效果是由于采用叔丁基取代的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮代替乙酰丙酮,從分子結(jié)構(gòu)來說,由于叔丁基取代的體積大于單甲基取代的體積,使得銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物的空間體積增大,從而強(qiáng)化對(duì)中心銥離子的遮蔽,減弱分子間的相互作用,降低形成多核聚合體的能力,提高了配合物的揮發(fā)性。本發(fā)明直接用氯銥酸還原成三價(jià)銥,再加入配體2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮,真空干燥后再經(jīng)苯-己烷重結(jié)晶,就可得到銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物。合成產(chǎn)物的產(chǎn)率也由現(xiàn)有技術(shù)的10%提高到22~25%。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1稱取1mmol的氯銥酸溶液,加入2mmol抗壞血酸,得到三價(jià)銥的溶液,反應(yīng)式如下 轉(zhuǎn)入100ml的三頸燒瓶中;稱取6mmol的配體2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮,溶于無水乙醇中,再加入2M的氨水溶液3ml,反應(yīng)式如下 所得到的溶液轉(zhuǎn)入分液漏斗中,攪拌下緩慢加入三頸燒瓶中,攪拌加熱85℃反應(yīng)8小時(shí),反應(yīng)式如下
反應(yīng)結(jié)束后,置于濾瓶中過濾洗滌直至溶液呈中性。真空干燥后得到黃色的粗產(chǎn)品;再經(jīng)苯-己烷重結(jié)晶即將得到的黃色的粗產(chǎn)品溶于苯溶劑中,稍微加熱,即可得到黃色半透明的溶液,將得到的溶液以極緩慢的速度滴入到己烷溶劑中,得到銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物質(zhì)量為0.1852克,銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物理論質(zhì)量值為0.7410克,兩者之比為25%,即本實(shí)施例所得銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物產(chǎn)率為25%。
實(shí)施例2稱取1mmol的氯銥酸溶液,加入2mmol亞硝酸鈉,得到三價(jià)銥的溶液,(4)轉(zhuǎn)入100ml的三頸燒瓶中;稱取7mmol的配體2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮,溶于無水乙醇中,再加入2M的碳酸氫鈉溶液3.5ml,反應(yīng)式如下 所得到的溶液轉(zhuǎn)入分液漏斗中,攪拌下緩慢加入三頸燒瓶中,攪拌加熱80℃反應(yīng)10小時(shí),反應(yīng)式同實(shí)施例1(3)式;反應(yīng)結(jié)束后置于濾瓶中過濾洗滌直至溶液呈中性。真空干燥后得到黃色的粗產(chǎn)品;再經(jīng)苯-己烷重結(jié)晶后得到銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物質(zhì)量為0.1630克,銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物理論質(zhì)量值為0.7410克,兩者之比為22%,即本實(shí)施例所得銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物產(chǎn)率為22%。
實(shí)施例3稱取1mmol的氯銥酸溶液,加入2mmol水合肼,得到三價(jià)銥的溶液,反應(yīng)式如下(6)轉(zhuǎn)入100ml的三頸燒瓶中;稱取8mmol的配體2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮,溶于無水乙醇中,再加入2M的碳酸氫鈉溶液4ml,所得到的溶液轉(zhuǎn)入分液漏斗中,反應(yīng)式同實(shí)施例2(5)式;攪拌下緩慢加入三頸燒瓶中,攪拌加熱95℃反應(yīng)6小時(shí),反應(yīng)式見實(shí)施例1(3)式,反應(yīng)結(jié)束后置于濾瓶中過濾洗滌直至溶液呈中性。真空干燥后得到黃色的粗產(chǎn)品;再經(jīng)苯-己烷重結(jié)晶后得到銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物質(zhì)量為0.1704克,銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物理論質(zhì)量值為0.7410克,兩者之比為23%,即本實(shí)施例所得銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物產(chǎn)率為23%。
實(shí)施例4稱取1mmol的氯銥酸溶液,加入2mmol抗壞血酸,得到三價(jià)銥的溶液,反應(yīng)式見實(shí)施例1(1)式;轉(zhuǎn)入100ml的三頸燒瓶中;稱取9mmol的配體2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮,溶于無水乙醇中,再加入2M的氨水溶液4.5ml,反應(yīng)式見實(shí)施例1(2)式;所得到的溶液轉(zhuǎn)入分液漏斗中,攪拌下緩慢加入三頸燒瓶中,攪拌加熱90℃反應(yīng)8小時(shí),反應(yīng)式見實(shí)施例1(3)式;反應(yīng)結(jié)束后置于濾瓶中過濾洗滌直至溶液呈中性。真空干燥后得到黃色的粗產(chǎn)品;再經(jīng)苯-己烷重結(jié)晶后得到銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物質(zhì)量為0.1778克,銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物理論質(zhì)量值為0.7410克,兩者之比為24%,即本實(shí)施例所得銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物產(chǎn)率為24%。
實(shí)施例5稱取1mmol的氯銥酸溶液,加入2mmol抗壞血酸,反應(yīng)式見實(shí)施例1(1)式;得到三價(jià)銥的溶液,轉(zhuǎn)入100ml的三頸燒瓶中;稱取10mmol的配體2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮,溶于無水乙醇中,再加入2M的碳酸氫鈉溶液5ml,反應(yīng)式見實(shí)施例1(5)式;所得到的溶液轉(zhuǎn)入分液漏斗中,攪拌下緩慢加入三頸燒瓶中,攪拌加熱100℃反應(yīng)10小時(shí),反應(yīng)式見實(shí)施例1(3)式;反應(yīng)結(jié)束后置于濾瓶中過濾洗滌直至溶液呈中性。真空干燥后得到黃色的粗產(chǎn)品;再經(jīng)苯-己烷重結(jié)晶后得到銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物質(zhì)量為0.1860克,銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物理論質(zhì)量值為0.7410克,兩者之比為25%,即本實(shí)施例所得銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物產(chǎn)率為25%。
權(quán)利要求
1.一種銥配合物,其結(jié)構(gòu)式為
2.一種權(quán)利要求1所述銥配合物的合成方法,包括下述步驟1)稱取1mmol氯銥酸置于反應(yīng)器中,加入還原劑2mmol亞硝酸鈉或者水合肼或者抗壞血酸,得到三價(jià)銥的溶液;2)稱取6~10mmol的配體2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮,溶于無水乙醇中,再加入6~10mmol的碳酸氫鈉或氨水溶液,得到2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮的鹽溶液;3)將步驟2)所得到的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮的鹽溶液攪拌下緩慢加入反應(yīng)器中,攪拌加熱在80℃~100℃下反應(yīng)6~10小時(shí),自然冷卻,得到產(chǎn)物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種銥配合物及其合成方法。其目的是解決現(xiàn)有技術(shù)銥的乙酰丙酮配合物揮發(fā)性低和產(chǎn)率低的問題,其合成方法包括下述步驟稱取1mmol氯銥酸置于反應(yīng)器中,加入還原劑亞硝酸鈉或水合肼或抗壞血酸,得到三價(jià)銥的溶液;稱取6~10mmol的配體2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮,溶于無水乙醇中,再加入6~10mmol的碳酸氫鈉或氨水溶液,得到2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮的鹽溶液;將2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮的鹽溶液攪拌下緩慢加入反應(yīng)器中,攪拌加熱在80℃~100℃下反應(yīng)6~10小時(shí)得到銥配合物。由于用多甲基的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮代替乙酰丙酮,使得銥的2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配合物的空間體積增大,提高了揮發(fā)性;銥配合物的產(chǎn)率也由現(xiàn)有技術(shù)的10%提高到22~25%。
文檔編號(hào)C07F15/00GK1803815SQ200610041610
公開日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2006年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月6日
發(fā)明者張秋禹, 閻鑫, 張和鵬, 張軍平 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)