一種光敏性二胺及其制備方法，屬于材料技術領域中的感光性小分子功能材料，可用于合成光刻膠重要組分的光敏聚酰亞胺（ＰＳＰＩ）材料。所述光敏性二胺主要成分的化學結構式為（見圖），其中Ａ為含芳香環的基團，Ｙ為含“烷基取代的丙烯酰基、丙烯酸酯或烯丙基”的酯基、取代酰胺基、或醚基。所述光敏性二胺的制備方法是以含二硝基的酰氯與不飽和醇或不飽和胺反應生成相應的酯或酰胺，然后用還原鐵粉對含光敏基團的二硝基化合物進行還原后得到。本發明專利技術的光敏性二胺具有較高密度的光敏活性基團，同時這些光敏基團均能與曝光波長相匹配，使得感光靈敏度得到大幅度提高，可用于制備高光敏性和分辨率性能的光敏聚酰亞胺材料。所述制備方法簡單、容易控制。
【技術實現步驟摘要】
，屬于材料
中的感光性小分子功能材料，可用于合成在微電子、光電子
中作光刻膠重要組分的光敏聚酰亞胺(PSPI)材料中。
技術介紹
PSPI集優異的熱穩定性，良好的機械、電氣、化學性質及感光性能于一體，廣泛用在射線屏蔽層材料、絕緣層材料、緩沖層材料、平坦層材料、液晶定向層材料、非線性光學材料、光波導材料、離子注入掩膜、耐高溫氣液分離膜、撓性印制電路、微機械系統等各個方面，特別是微電子、航天航空、光電子等領域中，顯示了極大的應用前景。結構型PSPI由于感光基團位于高分子的主鏈上，克服了酯型、離子型PSPI所存在的缺點在亞胺化工藝過程中會脫去大量分子，造成膜的收縮率較高，大大限制了圖形分辨率的提高。自增感型PSPI雖然克服了留膜率的問題，卻又存在著光敏感度低的缺點。因此，研究與開發PSPI中最具應用前景的結構型PSPI的意義深遠。例如K.Feng等人所合成的主鏈上含查爾酮單元的結構型PSPI(Journal ofPolymer SciencePart APolymer Chemistry，1998，Vol.36，685)，其分辨率較高，但對光的靈敏度卻不高，這主要是由于合成查爾酮結構的光敏性二胺所致。為此，制備新型光敏性二胺成為發展此類PSPI材料的關鍵所在。唐先忠等人合成了查爾酮結構的光敏性二胺，其所制備的材料存在著感度低、產率低的缺點(電子科技大學學報，2000，Vol.29，256)。李元勛等人對其進行了改進，大大的提高了二胺的產率，但仍然存在著感度低的缺點(精細化工，2003，Vol.20，709)
技術實現思路
本專利技術目的在于提供。本專利技術提供的光敏性二胺，其分子結構中含有兩種能夠發生光交聯反應的光敏活性基團或較高密度的光敏活性基團，因而具有高靈敏度的特點。一種光敏性二胺，其特征在于，其主要成分的化學結構式為 其中A為含芳香環的基團，其化學表達式可以是 Y為酯基、取代酰胺基、或醚基，其化學表達式為 其中，R為烷基取代的丙烯酰基、丙烯酸酯或烯丙基，其化學表達式可以是 R’可以是烷基(n＝1-25)、H、芳基或烯烴基。一種光敏性二胺的制備方法，包括以下步驟步驟1.將適量含二硝基的酰氯溶解于有機溶劑中，其濃度為0.1-1mol/L；加入濃度為0.1-1mol/L的不飽和醇或不飽和胺有機溶劑混合液，并滴加濃度為0.01mol/L的催化劑，在常溫下充分反應，生成含二硝基的酯或酰胺。步驟2.向步驟1所得的含二硝基的酯或酰胺中加入以還原鐵粉和乙酸作為的還原劑，在常溫下充分反應，然后分別用濃度為5-10wt％的乙酸乙酯、去離子水和碳酸氫鈉溶液洗滌，最后在50℃-60℃真空干燥后得到目標產物。上訴方案中，可將步驟2所得的目標產物利用硅膠柱層析提純，以提高目標產物的純度；提純過程中所用到的洗提液為環己烷與乙酸乙酯的混合液。步驟1中使用的有機溶劑可以是二氯甲烷、甲苯、二甲苯或苯。步驟1中使用的催化劑為三乙基胺。步驟2中使用的以還原鐵粉和乙酸作為的還原劑，其中，還原鐵粉和乙酸的摩爾比為1∶1，且還原劑與步驟1所得含二硝基的酯或酰胺的摩爾比為20∶1。本專利技術制備光敏性二胺的原理可表示為 其中A為含芳香環的基團，其化學表達式可以是 Y為酯基、取代酰胺基或醚基，其化學表達式為 其中，R為烷基取代的丙烯酰基、丙烯酸酯或烯丙基，其化學表達式可以是 R’為烷基(n＝1-25)、H、芳基或烯烴基。本專利技術提供的光敏性二胺分子結構中含有兩種能夠發生光交聯反應的光敏活性基團，提高了光敏活性基團的密度；同時這些光敏基團均能與曝光波長相匹配，從而使得感光靈敏度得到大幅度的提高，改善了目前所研究的結構型PSPI存在的感度差的缺點。利用這種光敏性二胺所制備的PSPI是一種結構型光敏材料，光刻成形后膜的收縮率極小，適合工業化進程。所以具備高靈敏度與高留膜率特點的由本專利技術所提供的光敏性二胺得到的相應PSPI將會在微電子工業、光電子工業、航天航空工業等領域中有著廣泛的應用前景。附圖說明圖1是本專利技術所述光敏性二胺制備流程示意圖。具體實施例方式在50mL的三頸瓶中，加入0.02mol的間二硝基苯甲酰氯，將其溶解于40mL的二氯甲烷中，與季戊四醇的三丙烯酸酯和催化量的三乙胺進行混合，在25℃下反應3h，過濾掉析出的三乙胺的鹽酸鹽后，將溶劑二氯甲烷蒸干即得到含光敏基團的二硝基化合物。加入含光敏基團的二硝基化合物摩爾量20倍的還原鐵粉和同樣摩爾倍數量的乙酸，在25℃下反應3h，將產物分別用乙酸乙酯、去離子水、碳酸氫鈉溶液洗滌，真空烘干得到目標產物6.75克。產物經過硅膠柱柱層析，洗提液為環己烷與乙酸乙酯的混合液，即可提純目標產物，經高效液相色譜分析，其純度為99.91％。利用上訴方案制備的光敏性二胺合成聚酰亞胺材料，經測試所合成的聚酰亞胺材料感度為80～135mJ/cm2，留膜率為70％～85％，最高分解溫度為350℃，呈現出高靈敏度、高留膜率以及高耐熱溫度等特性。權利要求1.一種光敏性二胺，其特征在于，其主要成分的化學結構式為 其中A為含芳香環的基團，其化學表達式可以是 Y為酯基、取代酰胺基、或醚基，其化學表達式為 其中，R為烷基取代的丙烯酰基、丙烯酸酯或烯丙基，其化學表達式可以是 R’可以是烷基(n＝1-25)、H、芳基或烯烴基。2.一種光敏性二胺的制備方法，其特征是包括以下步驟步驟1.將適量含二硝基的酰氯溶解于有機溶劑中，其濃度為0.1-1mol/L；加入濃度為0.1-1mol/L的不飽和醇或不飽和胺有機溶劑混合液，并滴加濃度為0.01mol/L的催化劑，在常溫下充分反應，生成含二硝基的酯或酰胺；步驟2.向步驟1所得的含二硝基的酯或酰胺中加入以還原鐵粉和乙酸作為的還原劑，在常溫下充分反應，然后分別用濃度為5-10wt％的乙酸乙酯、去離子水和碳酸氫鈉溶液洗滌，最后在50℃-60℃真空干燥后得到目標產物。3.根據權利要求2所述的一種光敏性二胺的制備方法，其特征是，可將步驟2所得的目標產物利用硅膠柱層析提純；提純過程中所用到的洗提液為環己烷與乙酸乙酯的混合液。4.根據權利要求2所述的一種光敏性二胺的制備方法，其特征是，所述步驟1中使用的有機溶劑可以是二氯甲烷、甲苯、二甲苯或苯。5.根據權利要求2所述的一種光敏性二胺的制備方法，其特征是，所述步驟1中使用的催化劑為三乙基胺。6.根據權利要求2所述的一種光敏性二胺的制備方法，其特征是，所述步驟2中使用的以還原鐵粉和乙酸作為的還原劑，其中，還原鐵粉和乙酸的摩爾比為1∶1，且還原劑與步驟1所得含二硝基的酯或酰胺的摩爾比為20∶1。全文摘要，屬于材料
中的感光性小分子功能材料，可用于合成光刻膠重要組分的光敏聚酰亞胺(PSPI)材料。所述光敏性二胺主要成分的化學結構式為(見圖)，其中A為含芳香環的基團，Y為含“烷基取代的丙烯酰基、丙烯酸酯或烯丙基”的酯基、取代酰胺基、或醚基。所述光敏性二胺的制備方法是以含二硝基的酰氯與不飽和醇或不飽和胺反應生成相應的酯或酰胺，然后用還原鐵粉對含光敏基團的二硝基化合物進行還原后得到。本專利技術的光敏性二胺具有較高密度的光敏活性基團，同時這些光敏基團均能與曝光波長相匹配，使得感光靈敏度得到大幅度提高，可用于制備高光敏性和分辨率性能的光敏聚酰亞胺材料。所述制備方法簡單本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種光敏性二胺，其特征在于，其主要成分的化學結構式為：＊＊＊其中Ａ為含芳香環的基團，其化學表達式可以是：＊＊＊Ｙ為酯基、取代酰胺基、或醚基，其化學表達式為：＊＊＊其中，Ｒ為烷基取代的丙烯酰基、 丙烯酸酯或烯丙基，其化學表達式可以是：－ＣＨ↓［２］Ｃ（ＣＨ↓［２］ＯＣＨ↓［２］ＣＨ＝ＣＨ↓［２］）↓［３］、－ＣＨ↓［２］Ｃ（ＣＨ↓［２］Ｏ＊－＊＝ＣＨ↓［２］）↓［３］、－ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］－ＯＯＣ－ＣＨ＝ＣＨ↓［２］、 －ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］－ＯＯＣ－＊＝ＣＨ↓［２］、－ＣＨ↓［２］ＣＨ＝ＣＨ↓［２］Ｒ’可以是烷基（ｎ＝１－２５）、Ｈ、芳基或烯烴基。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊長生，戴基智，李元勛，韓莉坤，
申請(專利權)人：電子科技大學，
類型：發明
國別省市：90[中國|成都]
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