高純三乙基銻的制備方法技術

本發明專利技術提供了一種高純三乙基銻的制備方法，在惰性氣體保護下，其包括如下步驟：步驟S1：向鎂屑和有機溶劑的混合物中加入一鹵代乙烷溶液，制備格式試劑；步驟S2：向格式試劑中滴加三氯化銻溶液，反應制備三乙基銻溶液；步驟S3：三乙基銻溶液經過兩次常壓蒸餾，兩次減壓蒸餾，一次減壓精餾，得到純度5N以上的高純三乙基銻。本發明專利技術用格式試劑法合成三乙基銻的方法是在惰性氣體的保護下進行，產率高，純度高，操作安全，成本低廉。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于有機銻化合物制備
，尤其是涉及一種高純三乙基銻的制備方法。
技術介紹
金屬有機化學氣相沉積（簡稱MOCVD）技術是制造半導體超薄型膜材料的先進方法。化合物半導體材料在激光技術、衛星通訊、全球定位系統、太陽能電池等領域得到廣泛的應用。高純金屬有機化合物（即MO源）是MOCVD技術的關鍵支撐材料。高純三乙基銻為AlSb、GaSb、InSb等半導體材料提供銻源，是金屬有機化學氣相沉積技術（MOCVD），化學束外延（CBE）過程中生長光電材料最重要的源之一。目前在國內外對三乙基銻制備工藝研究甚少，隨著半導體材料的更新換代，三乙基銻作為銻源被企業應用，三乙基銻遇水遇氧容易燃燒，并且高溫分解易引起爆炸，合理的生產工藝會大大降低生產安全事故。本專利技術提供的一種高純三乙基銻的制備方法，生產安全、高效、成本低廉。
技術實現思路
為了克服上述缺點，本專利技術提供了一種安全、高效、成本低廉的高純三乙基銻的制備方法。為了是實現上述目的，本專利技術的技術方案：高純三乙基銻的制備方法，在惰性氣體的保護下，其包括如下步驟：步驟S1：向鎂屑和有機溶劑的混合物中滴加一鹵代乙烷溶液，反應制備格式試劑；步驟S2：將格式試劑冷卻后滴加三氯化銻溶液，反應制備三乙基銻溶液；步驟S3：三乙基銻溶液經過兩次常壓蒸餾，兩次減壓蒸餾，一次減壓精餾，得到純度5Ｎ以上的高純三乙基銻。作為本專利技術的進一步改進，所述格式試劑為乙基鹵代鎂；所述一鹵代乙烷溶液為一鹵代乙烷溶于有機溶劑形成的有機溶液。作為本專利技術的進一步改進，所述一鹵代乙烷為碘乙烷、溴乙烷、氯乙烷中的一種或多種。作為本專利技術的進一步改進，所述滴加一鹵代乙烷溶液的具體方法是在加熱條件下，先滴加少量一鹵代乙烷溶液反應作為引發劑，反應回流加快，停止加熱后，再繼續滴加的一鹵代乙烷溶液，滴加完畢后，繼續加熱，回流1h。作為本專利技術的進一步改進，所述步驟S2是將格式試劑冷卻至-20℃～-30℃之間，滴加三氯化銻溶液，滴加完畢后，升溫至-10℃，攪拌反應1h，繼續升溫至25℃，攪拌1h；所述三氯化銻溶液為三氯化銻溶于有機溶劑形成的有機溶液。作為本專利技術的進一步改進，所述一鹵代乙烷純度大于99.5%；所述鎂屑純度大于99%；所述三氯化銻純度大于99%。作為本專利技術的進一步改進，所述有機溶劑為乙醚或四氫呋喃中的任意一種。作為本專利技術的進一步改進，所述有機溶劑含水量低于200ppm。作為本專利技術的進一步改進，所述步驟S3是將三乙基銻溶液常壓蒸出有機溶劑后，再將蒸餾殘液在減壓升溫條件下蒸餾，蒸出餾分為有機溶劑和三乙基銻的混合溶液；將混合溶液再依次進行常壓蒸餾和減壓蒸餾后，得到粗品三乙基銻；將粗品三乙基銻繼續減壓精餾，精餾溫度不超過80℃，得到高純三乙基銻。作為本專利技術的進一步改進，反應系統中氧氣含量低于10ppm；所述惰性氣體為氮氣、氬氣或氦氣中的至少一種。本專利技術提供了一種高純三乙基銻的制備方法，該方法制備的三乙基銻純度高，產率高，可作為一種良好的銻源應用。本專利技術在惰性氣體保護下，要求所用試劑干燥，保證無水無氧的環境，用格式試劑法合成三乙基銻，生產方法安全高效。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例對技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。本專利技術提出一種高純三乙基銻的制備方法，在惰性氣體保護下，其步驟如下：步驟S1：向鎂屑和有機溶劑的混合物中滴加一鹵代乙烷溶液，反應制備格式試劑；步驟S2：將格式試劑冷卻后滴加三氯化銻溶液，反應制備三乙基銻溶液；步驟S3：三乙基銻溶液經過兩次常壓蒸餾，兩次減壓蒸餾，一次減壓精餾，得到純度5N以上的高純三乙基銻。本專利技術中一鹵代乙烷為碘乙烷、溴乙烷、氯乙烷中的一種或多種，在碘乙烷被部分或者全部替代的情況下，可減少碘的回收量，大大降低對環境的污染和生產成本。實施例1。在氮氣保護下，以三氯化銻、鎂屑、碘乙烷為原料，以乙醚為有機溶劑，經反應后提純得到99.9995％的三乙基銻，以下步驟為具體操作。試劑準備：干燥三氯化銻：50℃真空干燥三氯化銻24h，冷卻，稱重，再50℃真空干燥3h，直至恒重后停止干燥；干燥碘乙烷：取40g氯化鈣加入到500ml碘乙烷中，加熱回流3h；干燥乙醚：氮氣保護下用鈉回流乙醚，當指示劑二苯甲酮變為深紫色時，蒸出收集乙醚，備用。制備格式試劑：在氮氣氣體保護下，向1L三口燒瓶中加入21g(0.85mol)鎂屑和350ml乙醚，加熱三口燒瓶至35℃，滴加30ml含有13.1g(0.084mol)碘乙烷的乙醚溶液，使反應回流加快，停止加熱，調慢滴加速度，繼續滴加270ml含有118.2g(0.756mol)碘乙烷的乙醚溶液，并在1.5~2h內加完，滴加完畢后，繼續加熱，回流1h，備用。制備三乙基銻溶液：在氮氣保護下，將格式試劑冷卻到-25℃，取140ml乙醚溶解63.9g(0.28mol)三氯化銻，向格式試劑里滴加三氯化銻乙醚溶液，滴加完畢后，升溫至-10℃攪拌1h，再繼續升溫至25℃，攪拌1h，反應生成三乙基銻溶液。提純三乙基銻：在氮氣保護下，將三乙基銻溶液常壓蒸出乙醚，將蒸餾殘液在減壓升溫蒸餾，蒸出餾分為乙醚和三乙基銻混合溶液；將混合溶液加入到另一個三口燒瓶中，常壓蒸出剩余乙醚，剩余在三口燒瓶中的殘液繼續減壓蒸餾，蒸出粗品三乙基銻，純度為96％，粗品產率為61％；將得到的粗品三乙基銻再進行減壓精餾，因溫度過高三乙基銻易分解，所以需控制精餾溫度不超過80℃，得純度為99.9995％的三乙基銻。實施例2。在氬氣保護下，以三氯化銻、鎂屑、溴乙烷為原料，以四氫呋喃為有機溶劑，經反應后提純得到99.9995％的三乙基銻，以下步驟為具體操作。試劑準備：干燥三氯化銻：50℃真空干燥三氯化銻24h，冷卻，稱重，再50℃真空干燥3h，直至恒重后停止干燥；干燥溴乙烷：取40g氯化鈣加入到500ml溴乙烷中，加熱回流3h；干燥四氫呋喃：用鈉回流四氫呋喃，當指示劑二苯甲酮變為深紫色時，蒸出收集四氫呋喃，備用。制備格式試劑：在氬氣保護下，向1L三口燒瓶中加入21g(0.85mol)鎂屑和350ml四氫呋喃，加熱三口燒瓶至35℃，滴加30ml含有9.15g(0.084mol)溴乙烷的四氫呋喃溶液作為引發劑，使反應回流加快，停止加熱，調慢滴加速度，繼續滴加270ml含有82.4g(0.756mol)溴乙烷的四氫呋喃溶液，并在1.5~2h內加完，滴加完畢后，繼續加熱，回流1h，備用。制備三乙基銻溶液：在氬氣保護下，將格式試劑冷卻到-30℃，取140ml四氫呋喃溶解63.9g(0.28mol)三氯化銻，向格式試劑里滴加三氯化銻四氫呋喃溶液，滴加完畢后，溫度升高至-10℃攪拌1h，再繼續升溫至25℃，攪拌1h，反應生成三乙基銻溶液。提純三乙基銻：在氬氣保護下，將三乙基銻溶液常壓蒸出四氫呋喃溶液，將蒸餾殘液進行減壓升溫蒸餾，蒸出餾分為四氫呋喃和三乙基銻混合溶液；將混合溶液加入到另一個三口燒瓶中，常壓蒸出剩余的四氫呋喃，三口燒瓶中蒸餾殘液繼續減壓蒸餾，蒸出粗品三乙基銻，純度為93％，粗品產率為56％；將得到的粗品三乙基銻再進行減壓精餾，因為溫度過高三乙基銻本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高純三乙基銻的制備方法，其特征在于，在惰性氣體保護下，包括以下步驟：步驟S1：向鎂屑和有機溶劑的混合物中滴加一鹵代乙烷溶液，反應制備格式試劑；步驟S2：將格式試劑冷卻后滴加三氯化銻溶液，反應制備三乙基銻溶液；步驟S3：三乙基銻溶液經過兩次常壓蒸餾，兩次減壓蒸餾，一次減壓精餾，得到純度5N以上的高純三乙基銻。

【技術特征摘要】
1.一種高純三乙基銻的制備方法，其特征在于，在惰性氣體保護下，包括以下步驟：步驟S1：向鎂屑和有機溶劑的混合物中滴加一鹵代乙烷溶液，反應制備格式試劑；步驟S2：將格式試劑冷卻后滴加三氯化銻溶液，反應制備三乙基銻溶液；步驟S3：三乙基銻溶液經過兩次常壓蒸餾，兩次減壓蒸餾，一次減壓精餾，得到純度5N以上的高純三乙基銻。2.根據權利要求1所述高純三乙基銻的制備方法，其特征在于，所述格式試劑為乙基鹵代鎂；所述一鹵代乙烷溶液為一鹵代乙烷溶于有機溶劑形成的有機溶液。3.根據權利要求2所述高純三乙基銻的制備方法，其特征在于，所述一鹵代乙烷為碘乙烷、溴乙烷、氯乙烷中的一種或多種。4.根據權利要求1中所述高純三乙基銻的制備方法，其特征在于，所述滴加一鹵代乙烷溶液的具體方法是在加熱條件下，先滴加少量一鹵代乙烷溶液反應作為引發劑，反應回流加快，停止加熱后，再繼續滴加的一鹵代乙烷溶液，滴加完畢后，繼續加熱，回流1h。5.根據權利要求1所述高純三乙基銻的制備方法，其特征在于，所述步驟S2是將格式試劑冷卻至-20℃～-30℃之間，滴加三氯化銻溶液，滴...

【專利技術屬性】
技術研發人員：薄福麗，朱劉，
申請(專利權)人：廣東先導稀材股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44