通过催化脱氢偶联以无卤素方式合成氨基硅烷的方法与流程

文档序号:13218560阅读:来源:国知局
技术特征:
1.具有下式的化合物,包含:(R1R2N)n1(R3R4N)n2EkH(2(k+2)–n1–n2);其中n1=1至(2(k+1)-n2);n2=0至(2(k+1)-n1);k=2-6;R1和R3独立地选自H,直链或支化的C1-C6烷基,直链或支化的C1-C8链烯基,直链或支化的C1-C8炔基,C6-C10芳基,直链或支化的C1-C6烷基醚,甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,或者被直链或支化C1-C6烷基取代的甲硅烷基;R2和R4独立地选自直链或支化的C1-C6烷基,直链或支化的C1-C8链烯基,直链或支化的C1-C8炔基,C6-C10芳基,直链或支化的C1-C6烷基醚,甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,或者被直链或支化C1-C6烷基取代的甲硅烷基;E是选自Si或Ge的IVb族元素;氨基可以与任何E原子连接,所述化合物不包括以下化合物:[(R1R2N)3-xHxSi-Si(NR3R4)3-yHy],其中R1、R2、R3和R4独立地是任何取代或未取代的直链、支化或环状烷基,并且x、y=0、1或2;(R1R2N)n-SiH(3-n)SiH3,其中R1是选自直链或支化的C3-C10烷基、直链或支化的C3-C10链烯基、直链或支化的C3-C10炔基、C1-C6二烷基氨基、吸电子基团、C3-C10环烷基和C6-C10芳基,R2是选自H、直链或支化的C1-C10烷基、直链或支化的C3-C6链烯基、直链或支化的C3-C6炔基、C1-C6二烷基氨基、C3-C10环烷基、C6-C10芳基、吸电子基团和C4-C10芳基,n=1或2,其中R1和R2一起连接形成选自取代或未取代的芳族环或者取代或未取代的脂族环的环,和其中当n=2时,R1和/或R2、或两个R1、或两个R2一起连接形成环;((R)HN)3-Si-Si-(NH(R))3,其中每个R独立地选自C1-C4烃基;(Et2N)SiH2-SiH2(NEt2);(Et2N)SiH2-SiH2-SiH2(NEt2);SiH3-SiH(NEt2)-SiH(NEt2)-SiH3;[(CH3)3Si-)2N]-SiH2-SiH2-SiH2-[N(-Si(CH3)3)2];[(CH3)3Si-)2N]-SiH2-SiH2-SiH2-SiH2-[N(-Si(CH3)3)2];(TMS=三甲基硅烷);并且也不包括不含卤素的H3SiNEt2。2.具有下式的化合物,包含:环状(R1R2N)n-EkH(2k)-NR1R2环状其中:n=1或2;k=2-6;R1和R2独立地选自-CHR’-;-CHR’-CHR”-;-CHR’-CHR”-CHR”’-;=CH-;-CR’=CR”-;-CR’=N-CR”=;=CH-;-CHR’=CHR”-,并且R’、R”和R”’独立地选自H,直链或支化的C1-C6烷基,直链或支化的C1-C8链烯基,直链或支化的C1-C8炔基,C6-C10芳基,直链或支化的C1-C6烷基醚,甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,或者被直链或支化C1-C6烷基取代的甲硅烷基,并且E是选自Si或Ge的IVb族元素,并且所述化合物不包括其中n=1且具有以下结构的化合物:其中R=CH3、Ph。3.权利要求8的化合物,其中环状R1R2是基本上选自下组:氮丙啶,氮杂环丁烷,哌啶,吡咯烷,吡咯,咪唑,吡唑,吲哚,或所述环状仲胺的任何在碳上被取代的衍生物。4.具有下式的化合物,包含:(R1R2X)n1(R3R4X)n2EkH(2(k+2)–n1–n2);其中X=P、As、Sb;其中n1=1;n2=0至(2(k+2)-n1);k=1-6;R1、R2、R3和R4独立地选自H,直链或支化的C1-C6烷基,直链或支化的C1-C8链烯基,直链或支化的C1-C8炔基,C6-C10芳基,直链或支化的C1-C6烷基醚,甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,或者被直链或支化C1-C6烷基取代的甲硅烷基;E是选自Si或Ge的IVb族元素。5.具有下式的化合物,包含:环状(R1R2X)n-EkH(2k)-XR1R2环状其中:n=1或2;k=1-6;X=P、As、Sb;R1和R2独立地选自-CHR’-;-CHR’-CHR”-;-CHR’-CHR”-CHR”’-;=CH-;-CR’=CR”-;=CH-;-CHR’=CHR”-,并且R’、R”和R”’独立地选自H,直链或支化的C1-C6烷基,直链或支化的C1-C8链烯基,直链或支化的C1-C8炔基,C6-C10芳基,直链或支化的C1-C6烷基醚,甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,或者被直链或支化C1-C6烷基取代的甲硅烷基;和E是选自Si或Ge的IVb族元素。6.权利要求5的化合物,其中环状R1R2是基本上选自下组:氮丙啶,氮杂环丁烷,哌啶,吡咯烷,吡咯,咪唑,吡唑,吲哚,或所述环状仲胺的任何在碳上被取代的衍生物。7.具有下式的不含卤素的化合物,包含:(R1R2N)n1(R3R4N)n2EkH(2(k+2)–n1–n2);其中n1=1;n2=0至(2(k+2)-n1);k=1-6;R1、R2,R3和R4独立地选自H,直链或支化的C1-C6烷基,直链或支化的C1-C8链烯基,直链或支化的C1-C8炔基,C6-C10芳基,直链或支化的C1-C6烷基醚,甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,或者被直链或支化C1-C6烷基取代的甲硅烷基;E是选自Si或Ge的IVb族元素,并且卤素的可检测量是小于5ppm;所述化合物不包括这样的化合物:其中n1=0,E=Si,k=1-4,n2=1,并且R1、R2都是乙基,并且所述化合物不包括H3SiNEt2。8.具有下式的不含卤素的化合物,包含:环状(R1R2N)n-EkH(2k+1);其中:n=1或2;k=1-6;R1和R2独立地选自-CHR’-;-CHR’-CHR”-;-CHR’-CHR”-CHR”’-;=CH-;-CR’=CR”-;-CR’=N-CR”=;=CH-;-CHR’=CHR”-,并且R’、R”和R”’独立地选自H,直链或支化的C1-C6烷基,直链或支化的C1-C8链烯基,直链或支化的C1-C8炔基,C6-C10芳基,直链或支化的C1-C6烷基醚,甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,或者被直链或支化C1-C6烷基取代的甲硅烷基;和E是选自Si或Ge的IVb族元素,并且卤素的可检测量是小于5ppm;所述化合物不包括这样的化合物:其中n=2,k=1,E=Si,并且R1、R2都是-CR’═CR”-,和其中R’和R”都是H。9.权利要求8的化合物,其中环状R1R2是基本上选自下组:氮丙啶,氮杂环丁烷,哌啶,吡咯烷,吡咯,咪唑,吡唑,吲哚,或所述环状仲胺的任何在碳上被取代的衍生物。10.一种制备具有下式的化合物的方法:(R1R2N)n1(R3R4N)n2EkH(2(k+2)–n1–n2);其中n1=1至(2(k+1)-n2);n2=0至(2(k+1)-n1);k=1-6;R1、R2、R3和R4独立地选自H,直链或支化的C1-C6烷基,直链或支化的C1-C8链烯基,直链或支化的C1-C8炔基,C6-C10芳基,直链或支化的C1-C6烷基醚,甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,或者被直链或支化C1-C6烷基取代的甲硅烷基;E是选自Si或Ge的IVb族元素;氨基可以与任何E原子连接,此方法包括:a)使得反应物R1R2NH和R3R4NH和EkH2(k+1)在过渡金属催化剂的存在下接触以形成反应混合物;b)任选地将溶剂加入反应混合物中;c)使得反应混合物保持在约0-300℃的温度;d)进行反应以形成(R1R2N)n1(R3R4N)n2EkH(2(k+1)–n1–n2);e)从反应混合物分离(R1R2N)n1(R3R4N)n2EkH(2(k+1)–n1–n2);其中反应混合物的温度可以在合成期间变化并且保持以使得反应混合物的温度不会低于约0℃且不会超过约300℃。11.权利要求10的方法,其中催化剂是选自Ru、Pd、Rh、Ir、Fe、Ni、Pt、Cr、Cu和Au。12.一种制备根据权利要求2的化合物的方法,包括:a)使得反应物环状R1R2NH和HEkH(2k+1)在过渡金属催化剂的存在下接触以形成反应混合物;其中HEkH(2k+1)与环状R1R2NH之间的摩尔比率是约0.2:1至约5:1;b)任选地将溶剂加入反应混合物中;c)使得反应混合物保持在约0-300℃的温度;d)进行反应以形成环状(R1R2N)n-EkH(2(k+1)-n)2;e)从反应混合物分离环状(R1R2N)n-EkH(2(k+1)-n);其中反应温度可以在合成期间变化并且保持以使得在反应期间的温度不会低于约0℃且不会超过约300℃。13.权利要求12的方法,其中催化剂是选自Ru、Pd、Rh、Ir、Fe、Ni、Pt、Cr、Cu和Au。14.不含卤素和不含氨基卤化物的化合物,其具有式(iPr)2NSi2H5,其中卤素的可检测量是小于5ppm。15.具有式R1R2NSi3H7的化合物,其中R1是选自乙基、异丙基和叔丁基;R2是选自H、甲基和异丙基;当R1是乙基时,R2不是H。16.不含卤素和不含氨基卤化物的根据权利要求1的化合物,其具有式(Si2H5)3N,其中卤素的可检测量是小于5ppm。17.不含卤素和不含氨基卤化物的根据权利要求1的化合物,其具有式R1R2NSi2H4NR1R2,其中R1是选自甲基、乙基、异丙基和叔丁基;R2是选自H、甲基、乙基和异丙基;当R1是H时,R2不是乙基;R1R2N可以位于相同或不同的Si原子上;卤素的可检测量是小于5ppm。18.一种合成二异丙基氨基乙硅烷的方法,包括:a)使得二异丙基胺和乙硅烷在过渡金属催化剂的存在下接触以形成反应混合物;b)任选地将溶剂加入反应混合物中;c)使得反应混合物保持在约0-300℃的温度;d)进行反应以形成二异丙基氨基乙硅烷;e)从反应混合物分离二异丙基氨基乙硅烷。19.一种合成三-二甲硅烷基胺的方法,包括:a)向反应容器加入过渡金属催化剂、氨和乙硅烷;a)使得氨和乙硅烷在过渡金属催化剂的存在下接触以形成反应混合物;b)任选地将溶剂加入反应混合物中;c)使得反应混合物保持在约0-300℃的温度;d)进行反应以形成三-二甲硅烷基胺;e)从反应混合物分离三-二甲硅烷基胺。20.一种具有下式的化合物:[(R1N(CR3)=NR2)(SiH2SinH2n+1)]其中n=1-5;R1、R2和R3独立地选自H,直链或支化的C1-C6烷基,直链或支化的C1-C8链烯基,直链或支化的C1-C8炔基,C6-C10芳基,直链或支化的C1-C6烷基醚,甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,或者被直链或支化C1-C6烷基取代的甲硅烷基。21.一种制备权利要求20的化合物的方法,包括:a)使得反应物R1HN(CR3)=NR2(脒)和SiH3SinH2n+1在过渡金属催化剂的存在下接触以形成反应混合物;其中SiH3SinH2n+1与R1HN(CR3)=NR2之间的摩尔比率是至少1:1;b)任选地将溶剂加入反应混合物中;c)使得反应混合物保持在约0-300℃的温度;d)进行反应以形成[(R1N(CR3)=NR2)(SiH2SinH2n+1)];e)从反应混合物分离产物[(R1N(CR3)=NR2)(SiH2SinH2n+1)];其中反应温度可以在合成期间变化和保持以使得反应混合物的温度不会低于约0℃且不会超过约300℃。22.一种具有下式的化合物:[(R1N(CR3)=NR2)(R4N(CR6)=NR5)(SiH2SinH2nSiH2)]其中n=0-4;R1、R2、R3、R4、R5、R6独立地选自H,直链或支化的C1-C6烷基,直链或支化的C1-C8链烯基,直链或支化的C1-C8炔基,C6-C10芳基,直链或支化的C1-C6烷基醚,甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,或者被直链或支化C1-C6烷基取代的甲硅烷基。23.一种制备权利要求22的化合物的方法,包括:a)使得反应物R1HN(CR3)=NR2(脒)和SiH3SinH2nSiH3在过渡金属催化剂的存在下接触以形成反应混合物,其中R1HN(CR3)=NR2与SiH3SinH2nSiH3之间的摩尔比率是约1:1至约5:1;b)任选地将溶剂加入反应混合物中;c)使得反应混合物保持在约0-300℃的温度;d)进行反应以形成[(R1N(CR3)=NR2)(SiH2SinH2nSiH3)];e)将R4HN(CR6)=NR5加入反应混合物中;f)使得反应混合物保持在约0-300℃的温度;g)进行反应以形成[(R1N(CR3)=NR2)(R4N(CR6)=NR5)(SiH2SinH2nSiH2)];h)将产物[(R1N(CR3)=NR2)(R4N(CR6)=NR5)(SiH2SinH2nSiH2)]从反应混合物分离出来;其中反应温度可以在合成期间变化和保持以使得反应混合物的温度不会低于约0℃且不会超过约300℃。24.一种具有下式的化合物:R1N(CH2)mNR2EHEkH2k+1化合物C其中一个E与一个氮原子连接;k=0-6;m=1-6;R1和R2独立地选自H,直链或支化的C1-C6烷基,直链或支化的C1-C8链烯基,直链或支化的C1-C8炔基,C6-C10芳基,直链或支化的C1-C6烷基醚,甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,或者被直链或支化C1-C6烷基取代的甲硅烷基;E是选自Si或Ge的IVb族元素;不包括这样的化合物:其中k=1,m=2,E=Si,并且R1、R2独立地是iPr、tBu;以及不包括这样的化合物:其中k=0,m=2,E=Si,并且R1和R2=H。25.一种制备根据权利要求24的化合物的方法,包括:a)使得反应物R1NH(CH2)mNHR2和HEkH(2k+1)在过渡金属催化剂的存在下接触以形成反应混合物;其中HEkH(2k+1)与R1NH(CH2)mNHR2之间的摩尔比率是至少1:1;b)任选地将溶剂加入反应混合物中;c)使得反应混合物保持在约0-300℃的温度;d)进行反应以形成R1NH(CH2)mNR22(EkH(2k+1));e)从反应混合物分离出产物R1NH(CH2)mNR22(EkH(2k+1));其中反应温度可以在合成期间变化和保持以使得反应混合物的温度不会低于约0℃且不会超过约300℃。
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