单质硅和其他硅材料(诸如氧化硅、碳化硅、氮化硅、碳氮化硅和碳氮氧化硅)具有各种已知的用途。例如，在用于电子或光伏器件的电子电路的制造中，硅膜可用作半导体、绝缘层或牺牲层。
已知的制备硅材料的方法可以使用一种或多种产硅前体材料。这些前体的用途不限于制备用于电子或光伏半导体应用的硅。例如，产硅前体可用于制备硅基润滑剂、弹性体和树脂。
然而，尽管经过几十年的研究，产硅前体仍通常是具有一个或两个Si原子的小分子。我们认为这部分归因于高阶化合物可能不适合作为前体的认知以及归因于涉及高阶化合物的合成困难，包括分子不稳定性。我们看到电子和光伏产业中对于改善的产硅前体的持久需求。我们认为每分子具有超过两个硅原子的高阶前体将能够使沉积温度降低以及制造出更精细的半导体特征结构，从而得到性能更好的电子和光伏器件。
技术实现要素：
我们已经发现并合成了每分子具有三至九个硅原子和两个氮原子的二氨基硅烷化合物。本发明的实施例包括：
一种式(I)化合物：
(R1R2N)SinH2n(NR3R4) (I)
其中下标n为3至9的整数；R1为甲基、丙基、丁基、戊基、己基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基，并且R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1为H并且R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R3为H并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4键合在一起而成为-R3a-R4a-，其中-R3a-R4a-为(C2-C5)亚烷基；或者R1和R3键合在一起而成为-R1a-R3a-，其中-R1a-R3a-为(C2-C5)亚烷基并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；并且R1R2N-和-NR3R4基团键合至式(I)化合物中的相同硅原子或不同硅原子。
一种组合物，其包含式(I)化合物和与式(I)化合物不同的至少一种另外的化合物。
一种制备式(I)化合物的方法，所述方法包括：使式(c1)化合物:(R1R2N)SinX2n(NR3R4)(c1)与氢化铝接触以得到式(I)化合物与至少一种反应副产物的混合物，其中每个X独立地为选自Cl、Br和I的卤素原子；并且n、R2、R3和R4如上所定义。
一种制备式(I)化合物的方法，所述方法包括：
使式(d1)化合物：(R1R2N)SinH2n+1(d1)与式(d2)化合物HNR3R4(d2)在主族元素催化剂存在下接触以得到式(I)化合物的反应混合物，其中n、R1、R2、R3和R4如上所定义。
一种制备含硅材料的方法，所述方法包括使包含式(I)化合物的源气体在基材存在下经历硅沉积条件，以在基材上形成含硅材料。
由上述方法制备而成的含硅材料。
式(I)化合物在制备包含单质硅、碳化硅、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或硅-碳-氮化物的含硅材料中的用途。
式(c1)化合物。
一种制备式(c1)化合物的方法，所述方法包括：使一摩尔当量的式(a1)化合物：R1R2NM(a1)和一摩尔当量的式(a2)化合物：R3R4NM(a2)与式(b1)化合物：SinX2n+2(b1)接触，或者使一摩尔当量的式(a3)化合物M(R2)N-R1a-R3a-N(R4)M(a3)与式(b1)化合物接触，以得到式(c1)化合物：(R1R2N)SinX2n(NR3R4)(c1)，其中每个M独立地为选自H、Li、Na和K的I族元素；每个X独立地为选自Cl、Br和I的卤素原子；并且n、R1、R2、R3和R4为如紧邻的上文中所定义；并且R1R2N-和-NR3R4基团键合至式(c1)化合物中的相同硅原子或不同硅原子。
式(c1)化合物在合成式(I)化合物中的用途。
式(a1)、式(a2)、式(a3)和式(b1)化合物可用于制备式(c1)化合物。式(c1)化合物为可用于制备式(I)化合物的中间体。式(c1)化合物具有额外用途，例如作为硅前体材料、媒介物或溶剂，和润滑剂。式(I)化合物可用作产硅前体来制备用于电子和光伏器件的含硅材料。式(I)化合物具有与电子或光伏半导体应用不相关的额外用途，例如用于制备硅基润滑剂、弹性体和树脂。本发明的方法可以具有与这些应用无关的额外用途。
具体实施方式
以引用的方式将发明内容和说明书摘要并入本文。下文进一步描述上文概述的发明实施例、用途和优点。
本发明具有技术性和非技术性优点。由本方法解决的其中一个问题是提供一种呈二氨基硅烷化合物形式的新的产硅前体，所述二氨基硅烷化合物每分子具有三至五个硅原子和两个氮原子。解决方案包括式(I)化合物并提供式(I)化合物的合成。在一些方面，本发明提供式(I)的二氨基硅烷化合物；作为另外一种选择或除此之外，本发明提供式(I)的产硅前体化合物；作为另外一种选择或除此之外，本发明提供式(I)的产硅氮前体化合物。
据信另一个优点在于式(I)化合物可以用作产硅前体，以使用与比较化合物R1R2N-SiH2NR3R4或R1R2N-Si2H4NR3R4所用的硅沉积工艺温度相比较低的硅沉积工艺温度来沉积含硅材料，从而制备相当的硅材料，如果后者甚至会可能的话。这种预期的有益效果将允许较高的沉积速率、节省热预算(即，较低的热能)和/或避免损害热敏器件。
据信另一个优点在于式(I)化合物可以用作产硅前体以沉积诸如膜之类的含硅材料，从而制备更精细的半导体特征结构以得到性能更好的电子和光伏器件。
通过使用式(I)化合物形成单质硅材料可以方便地说明本发明的一些其他优点，所述单质硅材料为例如具有比现有技术材料更精细的微观特征结构或更高纯度的硅膜。
本发明和优点不限于上述问题的解决方案或上述优点。本发明的某些方面可独立地解决另外的问题和/或具有其他优点。
本文中使用各种常见的规则来描述本发明的多个方面。例如，所有的物质状态都是在25℃和101.3kPa下测定，除非另外指明。所有％均按重量计，除非另外指明或指示。除非另外指明，否则所有％值均基于用于合成或制备组合物的所有成分的总量计，所述总量合计为100％。包含属和其中的亚属的任何马库什群组包括属中的亚属，例如，在“R为烃基或烯基”中，R可以为烯基，或者R可以为烃基，其除了别的亚属外还包括烯基。对于美国的实务，本文引用的所有美国专利申请公布和专利或者其一部分(如果仅引用该部分的话)据此在并入的主题不与本说明书相抵触的程度上以引用的方式并入本文，在任何这种抵触的情况下，应以本说明书为准。
本文中使用各种专利术语来描述本发明的多个方面。例如，“作为另外一种选择”表示不同的和有区别的实施例。“比较例”意指非发明实验。“包含”及其变型(包括、涵括)是开放式的。“由…组成”及其变型是封闭式的。“接触”表示致使发生物理接触。“可”提供一个选择，而不是必要的。“任选”意指不存在，或者存在。
本文中使用各种化学术语来描述本发明的多个方面。所述术语的含义对应于它们由IUPAC公布的定义，除非本文中另有定义。为了方便起见，对某些化学术语进行了定义。
术语“氢化铝”意指用于还原卤代硅烷的试剂，该试剂包含至少一个铝-氢或铝-氘官能团。
术语“组合物”意指可以通过其组成元素的经验式定义的化学物质。
术语“沉积”为在特定位置上产生浓缩物质的工艺。该浓缩物质在尺度上可以或可不受到限制。沉积的例子为形成膜、形成棒以及形成颗粒的沉积。
术语“膜”意指在一个尺度受到限制的材料。受限的尺度可以被表征为“厚度”，并且被表征为在所有其他条件相同的情况下随着沉积所述材料以形成膜的过程的时间长度增加而增加的尺度。
术语“卤素”意指氟、氯、溴或碘，除非另有定义。
术语“IUPAC”是指国际理论化学与应用化学联合会(International Union of Pure and Applied Chemistry)。
术语“不含”意指没有或完全不存在。
“元素周期表”意指IUPAC在2011年公布的版本。
术语“纯化”意指增加所需成分的浓度(最高至≤100％))；作为另外一种选择意指降低一种或多种非所需成分的浓度(最低至≥0％)，无论所需成分的浓度是否已经增加；作为另外一种选择意指两者。
术语“反应副产物”意指一种或多种反应物的化学转化的次要产物。
术语“剩余物”意指留下的部分，例如蒸馏后釜中的残余物。
术语“棒”意指在两个尺度受到限制的材料，例如具有>2的纵横比。
术语“分离”意指造成在物理上分开，从而不再直接接触。
术语“产硅前体”意指含有14号元素的原子并且在沉积方法中可用作硅源的物质或分子。此类沉积方法的例子将在后文描述。
术语“基材”意指其至少一个表面上可承载另一种材料的物理支撑体。
术语“媒介物”意指充当另一种材料的载体、承载介质或溶剂的材料，所述另一种材料可溶于或不可溶于所述媒介物中。媒介物可为液体。
术语“主族元素”意指在元素周期表的第1、2和12至17族中的元素。
术语“主族元素催化剂”意指含有元素周期表的主族元素的化合物或元素周期表的主族元素的元素形式，其作用是加速所请求保护的化合物的反应速率。
本发明的一个方面为式(I)化合物：
(R1R2N)SinH2n(NR3R4) (I)
其中下标n为3至9的整数；R1为甲基、丙基、丁基、戊基、己基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基，并且R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1为H并且R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R3为H并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4键合在一起而成为-R3a-R4a-，其中-R3a-R4a-为(C2-C5)亚烷基；或者R1和R3键合在一起而成为-R1a-R3a-，其中-R1a-R3a-为(C2-C5)亚烷基并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；并且R1R2N-和-NR3R4基团键合至式(I)化合物中的相同硅原子或不同硅原子。
在一些方面，式(I)化合物可由其硅原子的数目n进一步限定。在一些方面n为3或4、作为另外一种选择n为3或5、作为另外一种选择n为4或5、作为另外一种选择n为3、作为另外一种选择n为4、作为另外一种选择n为5、作为另外一种选择n为6、作为另外一种选择n为7、作为另外一种选择n为8、作为另外一种选择n为9。
具有不同n值的式(I)化合物可以在至少一种性质、功能和/或用途方面彼此不同。据信，当n为3时，式(I)化合物可以在所有其他条件皆相同下具有相比当n＝4或5时的蒸气压更高的蒸气压。据信，当n为4时，式(I)化合物可以在所有其他条件皆相同下具有相比当n＝3或5时的蒸气压居中的蒸气压。据信，当n为5时，式(I)化合物可以在所有其他条件皆相同下具有相比当n＝3或4时的蒸气压更低的蒸气压。
式(I)化合物可以通过Si/N摩尔比来表征。当n为3时，Si/N摩尔比为1.5；当n为4时，Si/N摩尔比为2；并且当n为5时，Si/N摩尔比为2.5。具有不同Si/N摩尔比的值的式(I)化合物可以在至少一种性质、功能和/或用途方面彼此不同。据信，当Si/N摩尔比为1.5时，式(I)化合物可以在所有其他条件皆相同下具有相比当n＝4或5时的蒸气压更高的蒸气压和/或提供更多的SiN。据信，当Si/N摩尔比为2时，式(I)化合物可以在所有其他条件皆相同下具有相比当n＝3或5时的蒸气压居中的蒸气压和/或提供居中的量的SiN。据信，当Si/N摩尔比为2.5时，式(I)化合物可以在所有其他条件皆相同下具有相比当n＝3或4时的蒸气压更低的蒸气压和/或提供更少的SiN。
在一些方面，式(I)化合物可通过R1R2N-基团和/或-NR3R4基团的组成性质和/或结构性质来进一步限定。R1R2N-基团可为无环氨基，作为另外一种选择R1R2N-基团为环氨基。-NR3R4基团可为无环氨基，作为另外一种选择-NR3R4基团为环氨基。R1R2N-基团和-NR3R4基团每一者可独立地为无环氨基，作为另外一种选择R1R2N-基团和-NR3R4基团每一者可独立地为环氨基，作为另外一种选择R1R2N-基团可为无环氨基并且-NR3R4基团可独立地为环氨基，或反之亦然。
在R1R2N-基团和/或-NR3R4基团中具有不同的链的式(I)化合物可以在至少一种性质、功能和/或用途方面彼此不同。据信当R1R2N-和/或-NR3R4基团为无环氨基(即开链)时，式(I)化合物可以具有相比当R1R2N-基团为环氨基时的蒸气压更高的蒸气压。据信当R1R2N-和/或-NR3R4基团为环氨基(即环链)时，式(I)化合物可以具有相比当R1R2N-为无环氨基时的蒸气压更低的蒸气压。
在其中R1R2N-基团为无环氨基的式(I)化合物的一些方面，R1、R2或R1和R2两者的性质可以被进一步限定。在式(I)化合物的一些方面，R1为甲基、丙基、丁基、戊基、己基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基并且R2为(C1-C6)烷基；作为另外一种选择，R1为甲基、丙基、丁基、戊基、己基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基并且R2为(C3-C5)烷基；作为另外一种选择，R1为甲基、丙基、丁基、戊基、己基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基并且R2为异丙基或者仲或叔(C4-C5)烷基；作为另外一种选择，R1为甲基并且R2为异丙基、仲丁基、异丁基或叔丁基；作为另外一种选择，R1为丙基并且R2为异丙基、仲丁基、异丁基或叔丁基；作为另外一种选择，R1和R2每一者独立地为异丙基、仲丁基、异丁基或叔丁基；作为另外一种选择，R1为甲基并且R2为叔丁基；作为另外一种选择，R1和R2每一者独立地为(C3-C4)烷基；作为另外一种选择，R1和R2每一者为异丙基；作为另外一种选择，R1和R2每一者为仲丁基；作为另外一种选择，R1为(C3-C6)环烷基并且R2为如以上各方面中的任一者所定义；作为另外一种选择，R1为(C2-C6)烯基并且R2为如以上各方面中的任一者所定义；作为另外一种选择，R1为(C2-C6)炔基并且R2为如以上各方面中的任一者所定义；作为另外一种选择，R1为H并且R2、R3和R4独立地为如以上各方面中的任一者所定义；作为另外一种选择，R1和R3每一者为H并且R2和R4每一者独立地为如以上各方面中的任一者所定义；作为另外一种选择，R1为苯基并且R2为如以上各方面中的任一者所定义；作为另外一种选择，R1为(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基，并且R2为(C1-C6)烷基；作为另外一种选择，R2与R1相同；作为另外一种选择，R1与R3相同并且R2与R4相同；作为另外一种选择，R1与R2相同并且R3与R4相同。
在无环或开链R1R2N-基团中具有不同的R1和R2组成的式(I)化合物可以在至少一种性质、功能和/或用途方面彼此不同。据信，当R1和R2基团中的至少一者为(C3-C6)烷基时，式(I)化合物可以具有改善的稳定性。据信，当R1为甲基、丙基、丁基、戊基或己基和/或R2基团为(C1-C6)烷基时，式(I)化合物可以由更具高性价比的起始物制成。据信，当R1和/或R2基团为(C2-C6)烯基时，式(I)化合物可以具有有利的碱度，尤其是当(C2-C6)烯基的碳-碳双键与式(I)中N原子上的孤对电子共轭时。据信，当R1和/或R2基团为(C2-C6)炔基时，式(I)化合物可以具有更符合所需的分子几何形状。据信，当R1和/或R2基团为苯基时，式(I)化合物可以具有所需的光化学性质。上述有益效果可以使硅材料沉积工艺得到改善，诸如化学气相沉积(CVD)和/或原子层沉积(ALD)工艺。
在其中R1R2N-基团为环氨基的式(I)化合物的一些方面，-R1a-R2a-的性质可以被进一步限定。在式(I)化合物中，R1和R2可键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C3-C5)亚烷基；作为另外一种选择，-R1a-R2a-为(C4或C5)亚烷基。
在闭链R1R2N-基团中具有不同的-R1a-R2a-组成的式(I)化合物可以在至少一种性质、功能和/或用途方面彼此不同。据信，当-R1a-R2a-为(C3-C5)亚烷基时，式(I)化合物对于沉积含Si膜而言可以具有所需的反应性。
在其中-NR3R4基团为无环氨基的式(I)化合物的一些方面，R3、R4，或者R3和R4两者的性质可以被进一步限定。在式(I)化合物的一些方面，R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基；作为另外一种选择，R3为(C1-C6)烷基并且R4为(C3-C5)烷基；作为另外一种选择，R3为(C1-C6)烷基并且R4为异丙基或仲或叔(C4-C5)烷基；作为另外一种选择，R3为甲基或乙基并且R4为异丙基、仲丁基、异丁基或叔丁基；作为另外一种选择，R3为甲基并且R4为异丙基、仲丁基、异丁基或叔丁基；作为另外一种选择，R3和R4每一者独立地为异丙基、仲丁基、异丁基或叔丁基；作为另外一种选择，R3为甲基并且R4为叔丁基；作为另外一种选择，R3和R4每一者独立地为(C3-C4)烷基；作为另外一种选择，R3和R4每一者为异丙基；作为另外一种选择，R3和R4每一者为仲丁基；作为另外一种选择，R3为(C3-C6)环烷基并且R4为如以上各方面中的任一者所定义；作为另外一种选择，R3为(C2-C6)烯基并且R4为如以上各方面中的任一者所定义；作为另外一种选择，R3为(C2-C6)炔基并且R4为如以上各方面中的任一者所定义；作为另外一种选择，R3为H并且R4为如以上各方面中的任一者所定义；作为另外一种选择，R3为苯基并且R4为如以上各方面中的任一者所定义；作为另外一种选择，R3为(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基，并且R4为(C1-C6)烷基；作为另外一种选择，R1和R3每一者为H并且R2和R4每一者独立地为如以上各方面中的任一者所定义；作为另外一种选择，R4与R3相同；作为另外一种选择，R3与R1相同并且R4与R2相同；作为另外一种选择，R1与R2相同并且R3与R4相同。
在开链-NR3R4基团中具有不同的R3和R4组成的式(I)化合物可以在至少一种性质、功能和/或用途方面彼此不同。据信，当R3和R4基团中的至少一者为(C3-C6)烷基时，式(I)化合物可以具有改善的稳定性。据信，当R3和/或R4基团为(C1-C6)烷基时，式(I)化合物可以由更具高性价比的起始物制成。据信，当R3和/或R4基团为(C2-C6)烯基时，式(I)化合物可以具有有利的碱度，尤其是当(C2-C6)烯基的碳-碳双键与式(I)中N原子上的孤对电子共轭时。据信，当R3和/或R4基团为(C2-C6)炔基时，式(I)化合物可以具有更符合所需的分子几何形状。据信，当R3和/或R4基团为苯基时，式(I)化合物可以具有所需的光化学性质。上述有益效果可以使硅材料沉积工艺得到改善，诸如化学气相沉积(CVD)和/或原子层沉积(ALD)工艺。
在其中-NR3R4基团为环氨基的式(I)化合物的一些方面，-R3a-R4a-的性质可以被进一步限定。在式(I)化合物中，R3和R4可键合在一起而成为-R3a-R4a-，其中-R3a-R4a-为(C3-C5)亚烷基；作为另外一种选择，-R3a-R4a-为(C4或C5)亚烷基。
在闭链-NR3R4基团中具有不同的-R3a-R4a-组成的式(I)化合物可以在至少一种性质、功能和/或用途方面彼此不同。据信，当-R3a-R4a-为(C3-C5)亚烷基时，式(I)化合物对于沉积含Si膜而言可以具有所需的反应性。
在一些方面，式(I)化合物可通过R1R2N-基团和-NR3R4基团是键合至式(I)化合物中的相同硅原子还是不同硅原子来进一步限定。R1R2N-和-NR3R4基团可键合至式(I)化合物中的相同硅原子。作为另外一种选择，R1R2N-和-NR3R4基团可键合至式(I)化合物中的不同的硅原子。据信当R1R2N-和-NR3R4基团键合至式(I)化合物中的相同硅原子时，所述化合物可用于封端基材表面上的表面反应性基团。据信当R1R2N-和-NR3R4基团键合至式(I)化合物中的不同硅原子时，所述化合物可用于连接或交联基材表面上的不同表面反应性基团。
在一些方面，当R1R2N-和-NR3R4基团键合至式(I)化合物中的不同硅原子时，式(I)化合物可通过其区域异构体结构来限定。在所述方面，式(I)化合物可为式(I-a)化合物R1R2N-SiH2SiH2SiH2NR3R4(I-a)，或者式(I-b)化合物R1R2N-SiH(SiH3)SiH2NR3R4(I-b)，或者式(I-c)化合物R1R2N-SiH2SiH2SiH2SiH2NR3R4(I-c)，或者式(I-d)化合物R1R2N-SiH(SiH3)SiH2SiH2NR3R4(I-d)，或者式(I-e)化合物R1R2N-SiH2SiH(SiH3)SiH2NR3R4(I-e)，或者式(I-f)化合物R1R2N-Si(SiH3)2SiH2NR3R4(I-f)，或者式(I-g)化合物R1R2N-SiH2SiH2SiH2SiH2SiH2NR3R4(I-g)，或者式(I-h)化合物R1R2N-SiH(SiH3)SiH2SiH2SiH2NR3R4(I-h)，或者式(I-i)化合物R1R2N-SiH2SiH(SiH3)SiH2SiH2NR3R4(I-i)，或者式(I-j)化合物R1R2N-SiH2SiH2SiH(SiH3)SiH2NR3R4(I-j)，或者式(I-k)化合物R1R2N-SiH(SiH2SiH3)SiH2SiH2NR3R4(I-k)，或者式(I-l)化合物R1R2N-SiH2Si(SiH3)2SiH2NR3R4(I-l)；它们都是其中R1、R2、R3和R4为如以上各方面中的任一者所定义。作为另外一种选择，式(I)化合物可为α,ω-化合物，其中R1R2N-和-NR3R4基团键合至式(I-m)化合物：R1R2N-(SiH2)n-NR3R4(I-m)中的不同末端硅原子，其中n、R1、R2、R3和R4为如以上各方面中的任一者所定义。
在一些方面，当R1R2N-和-NR3R4基团键合至式(I)化合物中的相同硅原子时，式(I)化合物可通过其区域异构体结构来限定。在所述方面，式(I)化合物可为式(I-aa)化合物R1R2N-SiH(NR3R4)SiH2SiH3(I-aa)，或者式(I-bb)化合物R1R2N-Si(NR3R4)(SiH3)SiH3(I-bb)，或者式(I-cc)化合物R1R2N-SiH(NR3R4)SiH2SiH2SiH3(I-cc)，或者式(I-dd)化合物R1R2N-Si(NR3R4)(SiH3)SiH2SiH3(I-dd)，或者式(I-ee)化合物R1R2N-SiH(NR3R4)SiH(SiH3)SiH3(I-ee)，或者式(I-ff)化合物R1R2N-SiH(NR3R4)SiH2SiH2SiH2SiH3(I-ff)，或者式(I-gg)化合物R1R2N-Si(NR3R4)(SiH3)SiH2SiH2SiH3(I-gg)，或者式(I-hh)化合物R1R2N-SiH(NR3R4)SiH(SiH3)SiH2SiH3(I-hh)，或者式(I-ii)化合物R1R2N-SiH(NR3R4)SiH2SiH(SiH3)SiH3(I-ii)，或者式(I-jj)化合物R1R2N-Si(NR3R4)(SiH2SiH3)SiH2SiH3(I-jj)，或者式(I-kk)化合物R1R2N-SiH(NR3R4)Si(SiH3)2SiH3(I-kk)；它们都是其中R1、R2、R3和R4为如以上各方面中的任一者所定义。
具有不同的子结构的式(I)化合物可以在至少一种性质、功能和/或用途方面彼此不同。式(I-a)至(I-m)的不同化合物中的每一个均具有独特的性质，例如独特的分子对称性、分子偶极矩和化学键合特性。这些独特的性质在诸如CVD或ALD工艺的沉积工艺中影响子结构在基材表面上的物理吸附和化学吸附。
在一些方面，式(I)化合物为下列物质中的任一种：1,1-双(二异丙基氨基)三硅烷；1,2-双(二异丙基氨基)三硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷；2,2-双(二异丙基氨基)三硅烷；1,2-双(二异丙基氨基)四硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)四硅烷；1,4-双(二异丙基氨基)四硅烷；1,5-双(二异丙基氨基)五硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)-2,2-双甲硅烷基三硅烷；以及1,1-双(二异丙基氨基)-2,2-双甲硅烷基三硅烷。例如，式(I)化合物可为1,1-双(二异丙基氨基)三硅烷；或者1,2-双(二异丙基氨基)三硅烷；或者1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷；或者2,2-双(二异丙基氨基)三硅烷；或者1,2-双(二异丙基氨基)四硅烷；或者1,3-双(二异丙基氨基)四硅烷；或者1,4-双(二异丙基氨基)四硅烷；或者1,5-双(二异丙基氨基)五硅烷；或者1,3-双(二异丙基氨基)-2,2-双甲硅烷基三硅烷；或者1,1-双(二异丙基氨基)-2,2-双甲硅烷基三硅烷。作为另外一种选择，式(I)化合物可为上述物质中任意两种或更多种的组合。作为另外一种选择，可以省略上述物质中的任一种，并且式(I)化合物可以选自剩余的九种物质。作为另外一种选择，上述物质中的任意1至10种可以从式(I)省略，并且式(I)化合物可以选自剩余物质。
在一些方面，式(I)化合物可被进一步限定为在后文工作实例中所描述的其任一物质。具有不同结构的式(I)化合物可以在至少一种性质、功能和/或用途方面彼此不同。据信，所有的式(I)化合物(包括工作实例的物质)对于沉积含Si膜而言都可以具有上述的所需蒸气压和化学反应性。
在一些方面，式(I)化合物可通过其同位素组成来进一步限定。式(I)化合物可为天然丰度同位素的形式、作为另外一种选择为同位素富集的形式，作为另外一种选择为所述形式的混合物。式(I)化合物的同位素富集形式包括含有大于天然丰度量的氘、氚、29Si、30Si、32Si或上述任意两种或更多种的组合的形式。除了使用本文所述的式(I)化合物之外，式(I)化合物的同位素富集形式可用于多个应用中，在所述应用中，检测同位素富集的式(I)化合物或由同位素富集的式(I)化合物制成的同位素富集的硅材料(例如膜)将是有帮助的。此类应用的例子为医学研究和防伪应用。具有不同同位素组成的式(I)化合物可以在至少一种性质、功能和/或用途方面彼此不同。
可以在无水条件(即，不含水)下、在惰性气氛下或通常同时在上述两者(即，无水惰性气氛)下储存式(I)化合物。惰性气氛可为分子氮、氦、氩的气体或其中任意两种或更多种的混合物。具有不同水浓度的式(I)化合物可以在至少一种性质、功能和/或用途方面彼此不同。
本发明的另一个方面为包含式(I)化合物和与式(I)化合物不同的至少一种另外的成分的组合物。每种另外的成分可以独立地在功能、组成或结构方面独立不同于式(I)化合物。
在一些方面，所述组合物可通过其中所含的式(I)化合物的数量来进一步限定。在一些方面，所述组合物只含有一种式(I)化合物，作为另外一种选择该组合物只含有两种不同的式(I)化合物，作为另外一种选择该组合物只含有三种不同的式(I)化合物，作为另外一种选择该组合物只含有四种不同的式(I)化合物，作为另外一种选择该组合物只含有五种不同的式(I)化合物。
具有不同数量的式(I)化合物的组合物可以在至少一种性质、功能和/或用途方面彼此不同。据信，只含有1种式(I)化合物的组合物在环境压力下可以具有精确的或狭窄的沸点，并使其蒸馏或反应能够具有均匀温度并且提供较少的反应副产物。据信只含有2至5种不同的式(I)化合物的组合物比起当只有1种此类化合物时，在环境压力下可以在一定的温度范围间沸腾并提供不同的反应性或提高硅材料膜的性能。
在一些方面，所述组合物可通过其中所含的式(I)化合物的组成性质和/或结构性质来进一步限定。在一些方面，所述组合物包含以上所限定方面中任一方面的式(I)化合物。具有不同的组成性质和/或结构性质的式(I)化合物的组合物可以在至少一种性质、功能和/或用途方面彼此不同。具有式(I-a)至(I-m)和式(I-aa)至(I-kk)化合物的组合物可以提供所需的膜沉积速率及性质。
在一些方面，所述组合物可通过其中所含的不同于式(I)化合物的至少一种另外的成分的数量来进一步限定。在一些方面，所述组合物只含有一种非式(I)化合物的另外的成分，作为另外一种选择所述组合物只含有两种非式(I)化合物的不同的另外的成分，作为另外一种选择所述组合物只含有三种非式(I)化合物的不同的另外的成分，作为另外一种选择所述组合物只含有四种非式(I)化合物的不同的另外的成分，作为另外一种选择所述组合物含有五种非式(I)化合物的不同的另外的成分，作为另外一种选择所述组合物含有六种或更多种非式(I)化合物的不同的另外的成分。具有不同数量的所述至少一种另外的成分的组合物可以在至少一种性质、功能和/或用途方面彼此不同。
在一些方面，所述组合物可通过其中所含的非式(I)化合物的所述至少一种另外的成分的组成性质和/或结构性质来进一步限定。每种另外的成分可以独立地为共价键合的物质(即非盐)，所述共价键合的物质可独立地为固体、液体或气体；作为另外一种选择为固体(例如一种或多种Si80前体)；作为另外一种选择为气体(例如溶于式(I)化合物的单硅烷和/或二硅烷)；作为另外一种选择为液体(例如三硅烷、四硅烷或五硅烷)。当存在时，各另外的固体成分可以独立地溶解于式(I)化合物中，作为另外一种选择，悬浮于式(I)化合物中。当存在时，各另外的液体成分在101.3kPa下可独立具有30℃至350℃、作为另外一种选择30℃至250℃、作为另外一种选择50℃至90℃、作为另外一种选择90℃至134℃、作为另外一种选择135℃至250℃的沸点。各另外的固体或液体成分可以独立地包含Si原子，或作为另外一种选择，不含Si原子。
在一些方面，所述至少一种另外的成分可为与式(I)化合物不同的硅烷。所述硅烷可以具有1至9个硅原子、氢和/或卤素原子，并且不含氮原子；作为另外一种选择，所述硅烷可以具有1至9个硅原子、氢和/或卤素原子，并且不含氮和氧原子；作为另外一种选择，所述硅烷可以由1至9个硅原子和卤素原子组成；作为另外一种选择，所述硅烷可以具有1或2个硅原子、氢原子和氮原子。非式(I)化合物的硅烷可以具有n-1个硅原子、作为另外一种选择n-2个硅原子、作为另外一种选择2n个硅原子、作为另外一种选择2n-1个硅原子，它们都是其中n为如以上针对式(I)化合物的各方面中的任一者所定义的；作为另外一种选择，非式(I)化合物的硅烷可以具有1或2个硅原子；作为另外一种选择3至9个硅原子；作为另外一种选择1个硅原子、作为另外一种选择2个硅原子、作为另外一种选择3个硅原子、作为另外一种选择4个硅原子、作为另外一种选择5个硅原子、作为另外一种选择6个硅原子、作为另外一种选择7个硅原子、作为另外一种选择8个硅原子、作为另外一种选择9个硅原子。非式(I)化合物的硅烷可以由Si和H原子组成；作为另外一种选择，可以由Si、H和氮原子组成；作为另外一种选择，可以由Si、H和选自Cl、Br和I的卤素原子组成；作为另外一种选择，可以由Si和选自Cl、Br和I的卤素原子组成。
在所述组合物中，至少一种另外的成分，作为另外一种选择，每种另外的成分，独立地可以包含不同于式(I)化合物的产硅前体(例如氢化硅烷，诸如单硅烷、二硅烷、三硅烷、四硅烷、五硅烷、六硅烷、七硅烷、八硅烷或九硅烷；或有机硅，诸如有机硅烷，诸如三甲基-或四甲基-单硅烷、二氯二甲基-单硅烷或氯三甲基-单硅烷或诸如1,3-二硅丁烷之类的硅杂烷烃)；作为另外一种选择，包含氨基硅烷或氨基二硅烷，诸如分别为二异丙基氨基硅烷或二异丙基氨基二硅烷；作为另外一种选择，包含不含硅的有机前体(例如诸如甲烷之类的烷烃，包括天然气；四氯化碳；丙烷；己烷；或其中任意两种或更多种的混合物)，作为另外一种选择，包含不含硅的无机前体(例如无水氨、分子氮、肼、分子氧、臭氧、一氧化二氮、水或过氧化氢)，作为另外一种选择，包含它们的混合物。除此之外或作为另外一种选择，所述另外的前体可为包含含碳前体的碳源(例如有机硅)、包含含氧前体的氧源(例如分子氧、臭氧、一氧化二氮、水或过氧化氢)或包含含氮前体的氮源(例如无水氨、分子氮或肼)或包含含碳前体的碳源、包含含氧前体的氧源和包含含氮前体的氮源中任意两种或更多种的组合。在所述组合物中，所述另外的前体可以用作式(I)化合物的溶剂，或反之亦然。包含式(I)化合物和另外的含有C或N或O或S的成分的所述组合物，可以有助于递送式(I)化合物到成膜反应器或有助于将式(I)化合物转化为所需的硅膜。
作为另外一种选择，在所述组合物中所述至少一种另外的成分可为用于前体的溶剂或载气，诸如用于式(I)化合物的溶剂或载气。载气可为惰性气体，诸如氦气或氩气。溶剂可为不含Si的有机溶剂。有机溶剂也可以用作含碳前体的来源；作为另外一种选择，含碳前体的来源也可以在所述组合物中用作有机溶剂。
作为另外一种选择，所述组合物可以基本上由式(I)化合物和非式(I)化合物的硅烷组成。基本上由式(I)化合物和非式(I)化合物的硅烷组成的所述组合物不含卤代硅烷、作为另外一种选择不含任何非式(I)化合物的含氮硅烷、作为另外一种选择不含任何含卤素和氮的硅烷；但在其他方面，所述组合物可以含有另外的成分，例如有机溶剂、惰性气体或由Si和H原子组成的全氢化硅烷。据信，基本上由式(I)化合物和非式(I)化合物的硅烷组成的所述组合物可以得到更高的膜沉积速率或膜沉积选择性。
作为另外一种选择，所述组合物可以由式(I)化合物和至少一种非式(I)化合物的硅烷组成。由式(I)化合物和该至少一种非式(I)化合物的硅烷组成的所述组合物可以不含任何其他的含Si物质。
具有不同组成性质和/或结构性质的至少一种另外的成分的组合物可以在至少一种性质、功能和/或用途方面彼此不同。
本发明的另一个方面为制备式(I)化合物的方法，所述方法包括：
使式(c1)化合物：(R1R2N)SinX2n(NR3R4)(c1)与氢化铝接触以得到式(I)化合物与至少一种反应副产物的混合物，其中每个X独立地为选自Cl、Br和I的卤素原子；并且n、R1、R2、R3和R4为如以上式(I)的各方面中的任一者所定义。在本文中为了方便起见可将此接触步骤称为还原接触步骤。
在一些方面，所述制备式(I)化合物的方法可通过卤素X的性质来进一步限定。在一些方面，至少一个X为Cl；作为另外一种选择，至少一个X为Br；作为另外一种选择，至少一个X为I；作为另外一种选择，X为Cl或Br；作为另外一种选择，X为Br或I；作为另外一种选择，X为Cl；作为另外一种选择，X为Br；作为另外一种选择，X为I。具有不同X组成的方法可以在至少一种结果、性质、功能和/或用途方面彼此不同。从X＝Cl到X＝Br再到X＝I，将Si-X键还原成Si-H的容易度可增加。
在一些方面，所述制备式(I)化合物的方法可通过氢化铝的性质来进一步限定。氢化铝可为式AlRxH3-x或AlRxD3-x的烷基氢化铝，其中Al为铝；x为1或2；每个R独立地为(C1-C6)烷基、(C7-C12)烷基、(C13-C20)烷基或(C21-C40)烷基；H为氢原子；并且D为氘原子。式AlRxH3-x的烷基氢化铝的例子为甲基二氢化铝；二甲基氢化铝；甲基二氢化铝与二甲基氢化铝的混合物；乙基二氢化铝；二乙基氢化铝；乙基二氢化铝与二乙基氢化铝的混合物；异丁基二氢化铝；二异丁基氢化铝；以及异丁基二氢化铝与二异丁基氢化铝的混合物。二异丁基氢化铝通常缩写为DIBAL，并且据信是作为式C16H38Al2二聚体存在。式AlRxD3-x的烷基氢化铝的例子为甲基二氘化铝；二甲基氘化铝；甲基二氘化铝与二甲基氘化铝的混合物；乙基二氘化铝；二乙基氘化铝；乙基二氘化铝与二乙基氘化铝的混合物；异丁基二氘化铝；二异丁基氘化铝；以及异丁基二氘化铝与二异丁基氘化铝的混合物。
作为另外一种选择，氢化铝可为式M(AlH4)2或M(AlD4)2的氢化铝II族金属，其中M为II族金属并且每个H为氢原子并且D为氘原子。氢化铝II族金属的例子为氢化铝镁和氢化铝钙。
作为另外一种选择，氢化铝可为式MAlH4或MAlD4的氢化铝I族金属，其中M为I族金属，H为氢原子并且D为氘原子。I族金属可为Li、Na或K。氢化铝I族金属的例子为KAlH4、NaAlH4、LiAlH4、KAlD4、NaAlD4和LiAlD4。氢化铝I族金属可为KAlH4、NaAlH4或LiAlH4；作为另外一种选择，为NaAlH4或LiAlH4；作为另外一种选择，为KAlH4；作为另外一种选择，为NaAlH4；作为另外一种选择，为LiAlH4；作为另外一种选择，为KAlD4、NaAlD4或LiAlD4；作为另外一种选择，为NaAlD4或LiAlD4；作为另外一种选择，为KAlD4；作为另外一种选择，为NaAlD4；作为另外一种选择，为LiAlD4。
作为另外一种选择，氢化铝可为上述例子中任意两种或更多种的组合。例如，氢化铝可为二异丁基氢化铝与LiAlH4的组合。通常，氢化铝至少为LiAlH4。
具有不同氢化铝组成的方法可以在至少一种结果、性质、功能和/或用途方面彼此不同。不同的氢化铝组成可以提供不同的还原选择性。
在一些实施例中，氢化铝不进一步包含络合剂。在其他实施例中，氢化铝还包含络合剂，所述络合剂将形成与Al的配价键。络合剂可为含有O、N或S的非质子化合物，诸如烷基醚(例如二乙醚)、氧杂环烷烃(例如四氢呋喃)或三烷基胺(例如三甲胺)。络合剂可用于提高氢化铝的架藏稳定性、调节氢化铝的反应性等。络合剂可以在进行还原接触步骤之前从反应混合物中去除。络合的氢化铝可以具有优于未络合氢化铝的改善的还原选择性。
适用于所述方法的氢化铝是通常已知的。合适的氢化铝可易于获自商业供应商，例如美国密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Company(St.Louis,Missouri,USA))和/或通过任何合适的方法制备，诸如US 2,765,329的方法。在一些实施例中，氢化铝不进一步包含三烷基铝。在其他实施例中，氢化铝进一步包含三烷基铝。烷基氢化铝的制备可以产生二烷基氢化铝和烷基二氢化铝的混合物，以及相应的三烷基铝作为副产物，其中在三烷基铝中烷基与式AlRxH3-x或AlRxD3-x中的R相同。
在一些方面，所述制备式(I)化合物的方法可通过卤素X的性质以及氢化铝的性质来进一步限定。在所述方法的一些方面，每个X为Cl或Br并且氢化铝为MAlH4，作为另外一种选择，每个X为Cl或Br并且氢化铝为LiAlH4，作为另外一种选择，每个X为Br并且氢化铝为LiAlH4，作为另外一种选择，每个X为Cl并且氢化铝为LiAlH4。具有不同的组成X和氢化铝组成的方法可以在至少一种结果、性质、功能和/或用途方面彼此不同。X为Br与LiAlH4的组合可以得到比X为Cl与LiAlH4的组合更高的产物产率。
在一些方面，所述制备式(I)化合物的方法可通过在还原接触步骤中的反应混合物的组成性质来进一步限定。还原接触步骤可以不含媒介物；作为另外一种选择，还原接触步骤还可包含媒介物，其中在还原接触步骤期间式(c1)化合物和氢化铝与媒介物混合。媒介物可为亚烷基二醇二烷基醚媒介物，其中在还原接触步骤期间式(c1)化合物和氢化铝与亚烷基二醇二烷基醚媒介物混合。亚烷基二醇二烷基醚媒介物可以用作式(c1)化合物和氢化铝中的一者或两者的溶剂。亚烷基二醇二烷基醚媒介物的沸点可以比式(I)化合物的沸点高至少10℃、作为另外一种选择高至少30℃、作为另外一种选择高至少50℃。
亚烷基二醇二烷基醚媒介物可以由碳、氢和氧原子组成，或可为由碳、氢、氧和卤素原子组成的卤化亚烷基二醇二烷基醚媒介物。亚烷基二醇二烷基醚可为四亚甲基二醇二(C1-C4)烷基醚、丙二醇二(C2-C4)烷基醚、乙二醇二(C3或C4)烷基醚或其中任意两种或更多种的组合。例如，亚烷基二醇二烷基醚可为四亚甲基二醇二甲醚、丙二醇二丙醚或乙二醇二丁醚。卤化亚烷基二醇二烷基醚媒介物可为四亚甲基二醇卤代二(C1-C4)烷基醚、丙二醇卤代二(C2-C4)烷基醚、乙二醇卤代二(C3或C4)烷基醚或其中任意两种或更多种的组合。例如，卤化亚烷基二醇二烷基醚可为四亚甲基二醇双(三氟甲基)醚、丙二醇双(3,3,3-三氟丙基)醚或乙二醇双(3,3,3-三氟丁基)醚。亚烷基二醇二烷基醚媒介物可以在还原接触步骤完成之后从反应混合物中去除，作为另外一种选择，亚烷基二醇二烷基醚媒介物可以留在剩余物中，并且式(I)化合物可以从剩余物中去除(例如经蒸馏出)，以将式(I)化合物与亚烷基二醇二烷基醚媒介物分离。具有不同的亚烷基二醇二烷基醚媒介物组成的方法可以在至少一种结果、性质、功能和/或用途方面彼此不同。不同的亚烷基二醇二烷基醚组成可以为式(c1)化合物和氢化铝还原剂提供不同溶解度。
在一些方面，所述制备式(I)化合物的方法可通过在还原接触步骤之前进行的一个或多个可选的预备步骤来进一步限定。所述方法还可包括制备式(c1)化合物的预备步骤。例如，所述方法还可包括使一摩尔当量的式(a1)化合物：R1R2NM(a1)和一摩尔当量的式(a2)化合物：R3R4NM(a2)与式(b1)化合物：SinX2n+2(b1)接触，或使一摩尔当量的式(a3)化合物M(R2)N-R1a-R3a-N(R4)M(a3)与式(b1)化合物接触，以得到式(c1)化合物的预备步骤，其中每个M独立地为选自H、Li、Na和K的I族元素；并且X、n、R1、R2、R3和R4为如以上各方面中的任一者所定义。在本文中为了方便起见可将此接触步骤称为取代接触步骤。
在一些方面，所述制备式(I)化合物的方法可通过可选的取代接触步骤中的I族元素的性质来进一步限定。M可为H；作为另外一种选择，M可为I族金属Li、Na或K；作为另外一种选择，M为Li或Na；作为另外一种选择，M为Li或K；作为另外一种选择，M为Na或K；作为另外一种选择，M为Li；作为另外一种选择，M为Na；作为另外一种选择，M为K。具有不同的M组成的方法可以在至少一种结果、性质、功能和/或用途方面彼此不同。式(a1)化合物：R1R2NM(a1)可由R1R2NH和有机金属碱制备，其中金属为M。式(a2)化合物：R3R4NM(a2)可由R3R4NH和有机金属碱制备，其中金属为M。
在一些方面，所述制备式(I)化合物的方法还可包括合成式(b1)化合物：SinX2n+2(b1)的附加预备步骤。式(b1)化合物可以使用任何合适的方法(包括已知的方法)制备和纯化。例如，式(b1)化合物可以通过将单质硅氯化；使用卤化氢将苯基硅烷去苯基化；或将其他式(b1)化合物歧化、再分配或分解而制成。这些反应通常产生不同异构体的混合物。可以使用任何合适的分离技术来使异构体彼此分离，所述分离技术包括已知的方法，包括蒸馏、升华和/或结晶。式(b1)化合物的任何特定异构体在被转化成式(c1)化合物时倾向于保持其硅原子主链结构，式(c1)化合物继而在被转化成式(I)化合物时保持相同的硅原子主链结构，以上全部均分别根据本发明的合成方法。
在一些方面，所述制备式(I)化合物的方法可通过可选的取代接触步骤中的反应混合物的组成性质来进一步限定。取代接触步骤可以不含媒介物；作为另外一种选择，取代接触步骤还可包含媒介物，其中式(a1)化合物、式(a2)化合物和式(b1)化合物，或者式(a3)化合物和式(b1)化合物在取代接触步骤期间与媒介物混合。媒介物可为烃媒介物，其中式(a1)化合物、式(a2)化合物和式(b1)化合物，或者式(a3)化合物和式(b1)化合物在取代接触步骤期间与媒介物混合。烃媒介物可以用作式(a1)化合物、式(a2)化合物、式(a3)化合物和/或式(b1)化合物中的一者或多者的溶剂。
烃媒介物可以由碳和氢原子组成，或可为由碳、氢和卤素原子组成的卤代烃媒介物。由C和H原子组成的烃媒介物可为烷烃、芳香烃及其中任意两种或更多种的混合物。烷烃可为己烷、环己烷、庚烷、异烷烃或其中任意两种或更多种的混合物。芳香烃可为甲苯、二甲苯或其中任意两种或更多种的混合物。卤代烃媒介物可为二氯甲烷。当进行还原接触步骤时烃媒介物可以保留在反应混合物中；作为另外一种选择，烃媒介物可以在进行还原接触步骤之前从反应混合物中去除。具有不同的烃媒介物组成的方法可以在至少一种结果、性质、功能和/或用途方面彼此不同。不同的烃媒介物可以为反应物和产物提供不同的溶解度，或为固体盐副产物提供不同的形态。
接触步骤(例如还原接触步骤和可选的取代接触步骤)还可独立地包括搅拌反应物(例如搅拌式(c1)化合物和氢化铝；和/或搅拌式(a1)化合物、式(a2)化合物和式(b1)化合物，或者式(a3)化合物和式(b1)化合物；以及搅拌任何另外的成分(例如媒介物)。搅拌可以增强反应混合物中的反应物和另外的成分混合并接触在一起。
所述接触步骤可以在存在或不存在搅拌的情况下独立地使用其他条件。可以定制其他条件以增强反应物的接触，并因此增强反应物的反应，从而在特定的接触步骤中形成预期反应产物。所述其他条件可为用于提高反应产率或最小化特定反应副产物的量的对结果有效的条件。所述其他条件的例子为气氛、温度和压力。例如，还原和/或取代接触步骤可以独立地在惰性气体气氛下进行，惰性气体气氛为诸如无水氩气或氦气的排气。作为另外一种选择或除此之外，还原和/或取代接触步骤可独立地包括这样的反应物温度，该温度从可鉴别到所述反应的最低温度至高达在所采用压力下最低沸点成分的沸点下限。可通过检测反应物的消失或产物的出现，例如通过29Si和/或1H核磁共振(NMR)波谱法来鉴别反应。例如，还原和/或取代接触步骤可以独立地包括从-20℃至200℃、作为另外一种选择从0℃至150℃、作为另外一种选择从20℃至120℃、作为另外一种选择从30℃至100℃的反应物温度。还原和/或取代接触步骤可以独立地在低于环境压力下进行，例如低于101.3千帕，并且因此上述的最高温度可以随着压力降低而降低。在不同的还原和/或取代接触步骤中使用的条件，可以与本文所述的任何其他接触步骤和/或分离步骤中使用的条件相同或不同。
在所述制备式(I)化合物的方法的一些方面，如果还原接触步骤在起始分离步骤之前进行太久，则来自分离步骤的纯化的式(I)化合物的产率可能会不利地降低。因此，同时并在相同的条件下进行还原接触步骤和分离步骤可为有利的。这种还原接触步骤和分离步骤的共同进行可以例如通过以下方式来完成：使式(c1)化合物和氢化铝和任何可选的另外的成分(例如媒介物)在可用于同时将式(c1)化合物还原成式(I)化合物并且从生成的反应混合物中分离出式(I)化合物(例如经由连续蒸馏，诸如真空蒸馏)的条件下一起接触，在式(I)化合物形成之后不久便从反应混合物中连续分离出式(I)化合物。以这种方式，可以在所采用的条件下优化纯化的式(I)化合物的产率，因为一旦制得式(I)化合物，式(I)化合物就从反应混合物中移除并被任选地冷却。
在一些方面，含有式(I)化合物的反应混合物按从还原接触步骤获得的那样无需纯化即被直接使用。例如，含有式(I)化合物的反应混合物可以被储存直到将来使用(例如在温度≤-50℃的冷藏中)，或可直接以其中的式(I)化合物的存在和量进行表征。在其他方面，所述制备式(I)化合物的方法可通过还原接触步骤之后进行的一个或多个可选的后续步骤来进一步限定。所述方法还可包括从(多种)反应副产物或从任何未反应的反应物或从任何另外的反应成分(例如媒介物)或从它们的任意两种或更多种的组合中分离出式(I)化合物，以得到纯化的式(I)化合物的后续步骤。
当采用分离步骤时，所述分离步骤可包括任何适于从反应副产物和任何未反应的反应物或另外的成分(例如媒介物)中分离出式(I)化合物的技术。对于不同的式(I)化合物而言，不同的技术可为优选的。可以采用一种技术，或可以采用依序的两种或更多种技术。可以将给定的技术进行一次或重复两次或更多次，每次均使用前一技术的产物，以反复地减少杂质含量，从而产生经反复纯化的式(I)化合物，例如具有反复降低的铝原子浓度的纯化的式(I)化合物。合适技术的例子为滗析、蒸馏、蒸发、萃取、过滤、冷冻干燥、气相色谱法、离子交换色谱法、分配、相分离、反相液相色谱法、汽提、挥发和洗涤。作为另外一种选择或除此之外，可以使式(I)化合物经历反相液相色谱法。合适的反相液相色谱法技术的例子为反相中压柱色谱法(RP-MPLC)和反相高压柱色谱法(RP-HPLC)，其中固定相是固体，诸如硅胶，并且移动相是无水的非质子性有机溶剂，诸如无水己烷、无水乙腈、无水乙酸乙酯或其中任意两种或更多种的混合物。
例如，在一些方面，还原接触步骤产生的反应混合物中可以具有(从可选的预备步骤)被带入还原接触步骤的固体，和/或具有在还原接触步骤期间原位形成为反应副产物的固体沉淀物。在所述方面，分离步骤可包括过滤这样的反应混合物以去除固体，诸如盐(例如MX，诸如LiCl、NaCl、NaBr、MgCl2，情况可以取决于X和M)，以得到含有式(I)化合物且不含固体反应副产物的滤液。
可以将滤液蒸馏或汽提，以从中去除挥发性组分，从而得到含有浓缩形式的式(I)化合物的剩余物。以这种方式去除的挥发性组分是沸点比式(I)化合物的沸点低的组分，并且可以包括例如任何未反应的式R1R2NH和/或R3R4NH的胺；和/或任何Si-Si键断裂的反应副产物。
在移除式(I)化合物之前，可以经由蒸发方法去除沸点比式(I)化合物的沸点低的任何反应副产物和其他反应混合物成分。可以从剩余物蒸馏或汽提出式(I)化合物，以得到纯化的式(I)化合物并留下釜残余物，所述釜残余物包含的剩余物含有任何非挥发性反应副产物和/或任何非挥发性的另外的成分。以这种方式留下的非挥发性组分是沸点比式(I)化合物的沸点高的组分，并且可以包括例如非挥发性媒介物(诸如亚烷基二醇二烷基醚媒介物)和/或在还原接触步骤期间通过缩合两个或更多个硅烷分子所形成的低聚或多聚副产物。
纯化的式(I)化合物的纯度可以通过反相液相色谱法或更可能的是通过后文所述的气相色谱法(GC)来测定。例如，由GC测定的纯度可以从60面积％至≤100面积％(GC)、作为另外一种选择从70面积％至≤100面积％(GC)、作为另外一种选择从80面积％至≤100面积％(GC)、作为另外一种选择从90面积％至≤100面积％(GC)、作为另外一种选择从93面积％至≤100面积％(GC)、作为另外一种选择从95面积％至≤100面积％(GC)、作为另外一种选择从97面积％至≤100面积％(GC)、作为另外一种选择从99.0面积％至≤100面积％(GC)。每个≤100面积％(GC)可以独立地等于100面积％(GC)，在此方面中，纯化的式(I)化合物为式(I)化合物本身。作为另外一种选择，每个≤100面积％(GC)可以独立地为<100面积％(GC)，在此方面中，纯化的式(I)化合物为所述组合物。具有<100面积％(GC)的组合物的最大纯度可为99.9999999面积％(GC)(“九个9”的纯度)、作为另外一种选择可为99.999999面积％(GC)(“八个9”的纯度)、作为另外一种选择可为99.99999面积％(GC)(“七个9”的纯度)、作为另外一种选择可为99.9999面积％(GC)(“六个9”的纯度)、作为另外一种选择可为99.999面积％(GC)(“五个9”的纯度)、作为另外一种选择可为99.99面积％(GC)(“四个9”的纯度)、作为另外一种选择可为99.9面积％(GC)的式(I)化合物。据信，式(I)化合物或基本上由上述六个9至九个9的纯度的式(I)化合物组成的组合物在制备用于电子器件和/或光伏应用的硅材料中可为特别有用的，其中一般而言纯度9的个数越多，则其在所述应用中的可用性越好。
本发明的另一个方面是制备式(I)化合物的方法：
(R1R2N)SinH2n(NR3R4) (I)
其中下标n为3至9；R1为甲基、丙基、丁基、戊基、己基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基，并且R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1为H并且R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R3为H并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4键合在一起而成为-R3a-R4a-，其中-R3a-R4a-为(C2-C5)亚烷基；或者R1和R3键合在一起而成为-R1a-R3a-，其中-R1a-R3a-为(C2-C5)亚烷基并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；并且R1R2N-和-NR3R4基团键合至式(I)化合物中的相同硅原子或不同硅原子，所述方法包括：使式(d1)化合物：(R1R2N)SinH2n+1(d1)与式(d2)化合物(NR3R4)(d2)在催化剂存在下接触，其中n、R1、R2、R3和R4如上所定义，其中催化剂包含主族元素Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、B、Al、Ga、In、Tl、C、Si、Ge、Sn、Pb、N、P、As、Bb、Bi、O、S、Se、Te、F、Cl、Br、I、Zn、Cd或Hg中的至少一者，以得到反应混合物；将所述反应混合物维持在介于约0℃至约250℃之间的温度；使所述反应进行以形成上面的所述式(I)化合物；从所述反应混合物分离出所述式(I)化合物的所述式(I)化合物；其中在所述合成过程中所述反应混合物的温度可改变并且被维持，以使得所述反应混合物的温度不会降到低于约0℃且不超过约250℃。
本发明的另一个方面是制备含硅材料的方法，所述方法包括使包含式(I)化合物的源气体在基材存在下经历硅沉积条件，以得到形成于基材上的含硅材料。在所述方法中，式(I)化合物用作产硅前体。基材可以由任何适于支撑另一种材料(例如膜)的材料构成。所述材料可为均质的或非均质的(例如复合材料或结构)。基材或其表面可为连续的或不连续的。
在一些方面，制备含硅材料的方法产生呈膜、棒或颗粒形式的含硅材料。从所述方法获得的结果可通过限定源气体的组成而进一步受到影响。源气体可以只含有式(I)化合物。式(I)化合物可只在含硅材料中用作硅源。如此形成的含硅材料可为单质硅，例如非晶硅或晶体硅。晶体硅可为单晶硅，作为另外一种选择为多晶硅。作为另外一种选择，式(I)化合物可用作硅和碳源；硅和氮源；或硅、碳和氮源。具有不同的式(I)组合物组成的方法可以在至少一种结果、性质、功能和/或用途方面彼此不同。当式(I)化合物被用作唯一的产硅前体时，成膜工艺显著简化。
作为另外一种选择，源气体可以含有式(I)化合物与至少一种其他源气体的组合。选择任意两种或更多种其他前体的组合以提供具有预期非硅元素(例如C、N和/或O)的合适材料(例如SiC或SiN)。当预期的含硅材料含有式(I)化合物所不含的氧时，或当期望预期的含硅材料所含有的碳和/或氮的浓度比式(I)化合物独自在所采用沉积条件下可提供的碳和/或氮的浓度高时，所述组合可为有用的。
所述至少一种其他源气体可以含有硅，作为另外一种选择可以不含硅。所述至少一种其他源气体可以含有另外的前体，该另外的前体用作碳源、作为另外一种选择用作氮源、作为另外一种选择用作氧源、作为另外一种选择用作碳和氮源、作为另外一种选择用作氧和氮源。另外的前体可为包含含碳前体的碳源，包含含氧前体的氧源(例如分子氧、臭氧、一氧化二氮、水或过氧化氢)，或包含含氮前体的氮源(例如无水氨、分子氮或肼)，或包含含碳前体的碳源、包含含氧前体的氧源和包含含氮前体的氮源中的任意两种或更多种的组合。
在一些方面，所述制备含硅材料(例如膜)的方法可通过其所产生的含硅材料的化学组成来进一步限定。含硅材料可包含单质硅(例如非晶硅、单晶硅或多晶硅)、碳化硅、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或硅-碳-氮化物。作为另外一种选择，含硅材料可包含单质硅；作为另外一种选择包含碳化硅、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或硅-碳-氮化物；作为另外一种选择包含碳化硅、氮化硅或硅-碳-氮化物；作为另外一种选择包含氧化硅或氮氧化硅；作为另外一种选择包含碳化硅、作为另外一种选择包含氮化硅、作为另外一种选择包含氧化硅、作为另外一种选择包含氮氧化硅、作为另外一种选择包含硅-碳-氮化物。单质硅材料(例如膜)基本上由Si原子组成，并且可为非晶形的、多晶的或外延的。在一些方面，含硅材料可通过其电特性来进一步限定。例如，含硅材料可为半导体材料，诸如单质硅或碳化硅。作为另外一种选择，含硅材料可为介电材料，诸如氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或硅-碳-氮化物。
单质硅可以单独由式(I)化合物制备或由包含式(I)化合物和全氢化硅烷(例如SiH4或Si2H6)的前体组合制备。碳化硅材料可以单独由式(I)化合物制备或由包含式(I)化合物和不含N和O的含碳前体的混合物的前体组合制备。所述不含N和O且可用于制备碳化硅材料的含碳前体可为三甲基-或四甲基-单硅烷、二氯二甲基-单硅烷或氯三甲基-单硅烷或诸如1,3-二硅杂丁烷之类的硅杂烷烃。碳氮化硅材料可以单独由式(I)化合物制备，或由包含式(I)化合物与含碳和含氮前体的混合物的前体组合制备，所述含碳和含氮前体的混合物为含有C和N两者且不含O的分子的集合，或所述含碳和含氮前体的混合物是不同的分子，其中一种另外的前体含有C但不含N或O，而另一种另外的前体含有N但不含C或O。可用于制备碳氮化硅材料的含碳和氮前体可为烷基氨基硅烷，例如三(二甲基氨基)硅烷，并且含碳和含氮前体可为不同分子的混合物，诸如三甲基或四甲基-单硅烷与氨的混合物。作为另外一种选择，碳氮化硅材料可以由前体组合制备，所述前体组合包含式(I)化合物和含碳和氮前体，或其中每个前体均含有C和N的此类前体的集合。碳氮氧化硅材料可以单独由式(I)化合物制备，或由前体组合制备，所述前体组合包含式(I)化合物，以及(a)含碳前体和含氧前体(诸如分子氧)的混合物或(b)含碳和氧前体(例如诸如六甲基二硅氧烷的有机硅氧烷或诸如四(二甲基硅氧烷)(通常称为“D4”)的环状有机硅氧烷)。
在一些方面，所述制备含硅材料(例如膜)的方法可通过硅沉积法来进一步限定。材料(例如膜)沉积法可为化学气相沉积(CVD)法；作为另外一种选择为原子层沉积(ALD或ALCVD)法；作为另外一种选择为等离子体增强化学气相沉积法或热化学气相沉积法。合适的气相沉积法的例子为CVD和ALD。CVD法可被广义地分类为热的或基于热的或等离子体增强(PE)的。可用的CVD法的类型的例子包括APCVD(大气压力(AP)95至105千帕)、LPCVD(低压(LP)0.001帕(Pa.)<压力<10Pa.)、UHVCVD(超高真空(UHV)压力<1×10-6帕)、PECVD、ALCVD、CCVD(基于热的)、HWCVD(基于热的)、HPCVD、RTCVD(基于热的)、VPE(基于热的)和PICVD。溶液沉积涉及使来自溶液的挥发性前体聚合到基材上或使来自溶液的非挥发性聚合物沉积到基材上。合适的溶液沉积法的例子为喷涂、浸涂、印刷和SOD。所述溶液沉积法可为喷涂或SOD、作为另外一种选择为喷涂、作为另外一种选择为浸涂、作为另外一种选择为印刷、作为另外一种选择为SOD。
本发明的另一个方面是式(I)化合物在制备含硅材料中的用途，所述含硅材料包含单质硅、碳化硅、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或硅-碳-氮化物。在一些方面，所述含硅材料是膜、作为另外一种选择为棒、作为另外一种选择为颗粒。
本发明的另一个方面是式(c1)化合物：(R1R2N)SinX2n(NR3R4)(c1)，其中下标n为3至9的整数；每个X独立地为选自Cl、Br和I的卤素原子；R1为甲基、丙基、丁基、戊基、己基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基，R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1为H并且R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R3为H并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4键合在一起而成为-R3a-R4a-，其中-R3a-R4a-为(C2-C5)亚烷基；或者R1和R3键合在一起而成为-R1a-R3a-，其中-R1a-R3a-为(C2-C5)亚烷基并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；并且R1R2N-和-NR3R4基团键合至式(c1)化合物中的相同硅原子或不同硅原子。在式(c1)化合物的一些方面，R1、R2、R3和R4每一者独立如以上针对式(I)化合物的各方面中的任一者所述进行定义。在式(c1)化合物的一些方面，每个X为如以上针对制备式(I)化合物的方法的各方面中的任一者所定义。在式(c1)化合物的一些方面，X为Cl和n，R1、R2、R3和R4为如以上针对式(I)化合物的各方面中的任一者所述。具有不同X、n、R1、R2、R3和/或R4组成的式(c1)化合物可以在至少一种性质、功能和/或用途方面彼此不同。
在一些方面，式(c1)化合物为1,1-双(二异丙基氨基)六氯三硅烷；1,2-双(二异丙基氨基)六氯三硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)六氯三硅烷；2,2-双(二异丙基氨基)六氯三硅烷；1,2-双(二异丙基氨基)八氯四硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)八氯四硅烷；1,4-双(二异丙基氨基二异丙基氨基)八氯四硅烷；1,5-双(二异丙基氨基)十氯五硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)-十氯-2,2-双甲硅烷基三硅烷；或者1,1-双(二异丙基氨基)-十氯-2,2-双甲硅烷基三硅烷。作为另外一种选择，可以省略上述物质中的任一种，并且式(c1)化合物可以选自剩余的九种物质中的任一种。在所述合成式(I)化合物的方法中，上述物质中的任一种分别产生对应的1,1-双(二异丙基氨基)三硅烷；1,2-双(二异丙基氨基)三硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷；2,2-双(二异丙基氨基)三硅烷；1,2-双(二异丙基氨基)四硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)四硅烷；1,4-双(二异丙基氨基二异丙基氨基)四硅烷；1,5-双(二异丙基氨基)五硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)-2,2-双甲硅烷基三硅烷；或者1,1-双(二异丙基氨基)-2,2-双甲硅烷基三硅烷。
在一些方面，式(c1)化合物为1,1-双(二异丙基氨基)六溴三硅烷；1,2-双(二异丙基氨基)六溴三硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)六溴三硅烷；2,2-双(二异丙基氨基)六溴三硅烷；1,2-双(二异丙基氨基)八溴四硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)八溴四硅烷；1,4-双(二异丙基氨基)八溴四硅烷；1,5-双(二异丙基氨基)十溴五硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)-十溴-2,2-双甲硅烷基三硅烷；或者1,1-双(二异丙基氨基)-十溴-2,2-双甲硅烷基三硅烷。作为另外一种选择，可以省略上述物质中的任一种，并且式(c1)化合物可以选自剩余的九种物质中的任一种。在所述合成式(I)化合物的方法中，上述物质中的任一种分别产生对应的1,1-双(二异丙基氨基)三硅烷；1,2-双(二异丙基氨基)三硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷；2,2-双(二异丙基氨基)三硅烷；1,2-双(二异丙基氨基)四硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)四硅烷；1,4-双(二异丙基氨基)四硅烷；1,5-双(二异丙基氨基)五硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)-2,2-双甲硅烷基三硅烷；或者1,1-双(二异丙基氨基)-2,2-双甲硅烷基三硅烷。
本发明的另一个方面是包含式(c1)化合物和至少一种另外的非式(c1)或式(I)化合物的成分的组合物。所述组合物可包含1,3-双(二异丙基氨基)六氯三硅烷和至少一种另外的非式(c1)化合物或非式(I)化合物的成分。
在式(c1)和式(I)化合物的一些方面，R1和R2每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基。在式(c1)和式(I)化合物的一些方面，R1为H并且R2、R3和R4独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基。在一些方面，R1和R2为H并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基。在式(c1)和式(I)化合物的一些方面，R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基。在式(c1)和式(I)化合物的一些方面，R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基。在式(c1)和式(I)化合物的一些方面，R3为H并且R4为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基。在式(c1)和式(I)化合物的一些方面，R3和R4键合在一起而成为-R3a-R4a-，其中-R3a-R4a-为(C2-C5)亚烷基。
本发明的另一个方面是制备式(c1)化合物的方法，所述方法包括使一摩尔当量的式(a1)化合物：R1R2NM(a1)和一摩尔当量的式(a2)化合物：R3R4NM(a2)，或者一摩尔当量的式(a3)化合物M(R2)N-R1a-R3a-N(R4)M(a3)，与式(b1)化合物：SinX2n+2(b1)接触，以得到式(c1)化合物：(R1R2N)SinX2n(NR3R4)(c1)，其中每个M独立地为选自H、Li、Na和K的I族元素；每个X独立地为选自Cl、Br和I的卤素原子；并且n、R1、R2、R3和R4为如紧邻的以上各方面中的任一者所定义；并且R1R2N-和-NR3R4基团键合至式(c1)化合物中的相同硅原子或不同硅原子。在一些方面，所述方法包括使一摩尔当量的式(a1)化合物：R1R2NM(a1)和一摩尔当量的式(a2)化合物：R3R4NM(a2)，与式(b1)化合物：SinX2n+2(b1)接触，以得到式(c1)化合物。在其他方面，所述方法包括使一摩尔当量的式(a3)化合物M(R2)N-R1a-R3a-N(R4)M(a3)与式(b1)化合物：SinX2n+2(b1)接触，以得到式(c1)化合物。在另外其他方面，所述方法包括使p摩尔当量的式(a1)化合物：R1R2NM(a1)和p摩尔当量的式(a2)化合物：R3R4NM(a2)以及q摩尔当量的式(a3)化合物M(R2)N-R1a-R3a-N(R4)M(a3)，与r摩尔当量的式(b1)化合物：SinX2n+2(b1)接触，以得到式(c1)化合物，其中每个p和q>0并且其中q+(p/2)＝r。具有不同的式(a1)、式(a2)和式(b1)化合物组成，或者式(a3)和式(b1)化合物组成的方法可以在至少一种结果、性质、功能和/或用途方面彼此不同且与式(c1)化合物不同。
在一些方面，含有式(c1)化合物的反应混合物按从取代接触步骤获得的那样无需纯化即被直接使用。例如，含有式(c1)化合物的反应混合物可以被储存直到将来使用(例如在温度≤-50℃的冷藏中)，或可直接以其中的式(c1)化合物的存在和量进行表征，或可直接用于还原接触步骤。在其他方面，所述制备式(c1)化合物的方法可通过取代接触步骤之后进行的一个或多个可选的后续步骤来进一步限定。
所述制备式(c1)化合物的方法还可包括从(多种)反应副产物或从任何未反应的反应物或从任何另外的反应成分(例如媒介物)或从它们的任意两种或更多种的组合中分离出式(c1)化合物的后续步骤，以得到纯化的式(c1)化合物。从这个取代接触步骤中形成的反应混合物分离出式(c1)化合物的方法可以类似于上述从还原接触步骤中形成的反应混合物中分离出式(I)化合物的方法并且易于从所述方法修改得到，不同之处在于其中预期式(c1)化合物的沸点将高于相应的式(I)化合物的沸点。
在所述制备式(c1)化合物的方法的一些方面，如果取代接触步骤在起始可选的分离步骤之前进行太久，则来自分离步骤的纯化的式(c1)化合物的产率可能会不利地降低。因此，同时并在相同的条件下进行取代接触步骤和分离步骤可为有利的。这种取代接触步骤和分离步骤的共同进行可以例如通过以下方式来完成：使式(a1)、式(a2)与式(b1)化合物和任何可选的另外成分(例如媒介物)在可用于同时将式(a1)、式(a2)与式(b1)化合物缩合在一起以得到式(c1)化合物并且从所得反应混合物中分离出式(c1)化合物(例如经由连续蒸馏，诸如真空蒸馏)的条件下一起接触，或者使式(a3)与式(b1)化合物和任何可选的另外成分(例如媒介物)在可用于同时将式(a3)与式(b1)化合物缩合在一起以得到式(c1)化合物并且从所得反应混合物中分离出式(c1)化合物(例如经由连续蒸馏，诸如真空蒸馏)的条件下一起接触，以及在式(c1)化合物形成之后不久便从反应混合物中连续分离出式(c1)化合物。以这种方式，可以在采用的条件下优化纯化的式(c1)化合物的产率，因为一旦制得一些式(c1)化合物，式(c1)化合物就从反应混合物中移除并被任选地冷却。
纯化的式(c1)化合物的纯度可以通过29Si-NMR、反相液相色谱法或更可能的是通过后文所述的气相色谱法(GC)来测定。例如，由GC测定的纯度可以从60面积％至≤100面积％(GC)、作为另外一种选择从70面积％至≤100面积％(GC)、作为另外一种选择从80面积％至≤100面积％(GC)、作为另外一种选择从90面积％至≤100面积％(GC)、作为另外一种选择从93面积％至≤100面积％(GC)、作为另外一种选择从95面积％至≤100面积％(GC)、作为另外一种选择从97面积％至≤100面积％(GC)、作为另外一种选择从99.0面积％至≤100面积％(GC)。每个≤100面积％(GC)可以独立地如先前所定义。
具有不同式(c1)化合物纯度的组合物可以在至少一种结果、性质、功能和/或用途方面彼此不同。据信，式(c1)化合物或基本上由六个9至九个9的纯度的式(c1)化合物组成的组合物作为用于制备产硅前体(用于生产用于电子器件和/或光伏应用的硅材料)的中间体可为特别可用的，其中一般而言纯度9的个数越多，则其在所述应用中的可用性越好。
本发明的另一个方面为式(c1)化合物在合成式(I)化合物中的用途。
本发明的另一个方面是制备式(I)化合物：(R1R2N)SinH2n(NR3R4)(I)的方法，其中下标n为3至9的整数；R1为甲基、丙基、丁基、戊基、己基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基，并且R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1为H并且R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R3为H并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4键合在一起而成为-R3a-R4a-，其中-R3a-R4a-为(C2-C5)亚烷基；或者R1和R3键合在一起而成为-R1a-R3a-，其中-R1a-R3a-为(C2-C5)亚烷基并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；并且R1R2N-和-NR3R4基团键合至式(I)化合物中的相同硅原子或不同硅原子，所述方法包括：
使式(d1)化合物：(R1R2N)SinH2n+1(d1)与式(d2)化合物(HNR3R4)(d2)在催化剂存在下接触，其中n、R1、R2、R3和R4如上所定义，其中催化剂包含主族元素Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、B、Al、Ga、In、Tl、C、Si、Ge、Sn、Pb、N、P、As、Bb、Bi、O、S、Se、Te、F、Cl、Br、I、Zn、Cd或Hg中的至少一者，以得到反应混合物；
将所述反应混合物维持在介于约0℃至约250℃之间的温度；
使所述反应进行以形成上面的所述式(I)化合物；
从所述反应混合物分离出所述式(I)化合物的所述式(I)化合物；
其中在所述合成过程中所述反应混合物的温度可改变并且被维持，以使得所述反应混合物的温度不会降到低于约0℃且不超过约250℃。
催化剂包含元素Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、B、Al、Ga、In、Tl、C、Si、Ge、Sn、Pb、N、P、As、Bb、Bi、O、S、Se、Te、F、Cl、Br、I、Zn、Cd或Hg中的至少一者，作为另外一种选择为Mg、Ca、Sr、Ba、B、Al、Ga、Ge或Sn中的至少一者。
催化剂可为匀相或非匀相催化剂，可以被负载或未被负载，并且可为复合催化剂。匀相催化剂与反应物和任何溶剂形成溶液。非匀相催化剂不可溶于反应中存在的反应物和/或任何溶剂中。
催化剂载体可为任何典型的载体，作为另外一种选择，载体为碳或氧化物，例如二氧化硅或氧化铝。
根据式(d1)的化合物可通过使式R1R2NH化合物与式SinH2(n+1)化合物在催化剂存在下接触来制备，其中n、R1和R2如上所定义，其中催化剂包含主族元素Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、B、Al、Ga、In、Tl、C、Si、Ge、Sn、Pb、N、P、As、Bb、Bi、O、S、Se、Te、F、Cl、Br、I、Zn、Cd或Hg中的至少一者，以得到反应混合物；将所述反应混合物维持在介于约0℃至约250℃之间的温度；使所述反应进行以形成上面的所述式(d1)化合物；从所述反应混合物分离出所述式(dI)化合物；其中在所述合成过程中所述反应混合物的温度可改变并且被维持，以使得所述反应混合物的温度不会降到低于约0℃且不超过约250℃。
式(I)化合物可以通过例如蒸馏而与其他反应物分离。
反应温度为0℃至250℃、作为另外一种选择为0℃至60℃、作为另外一种选择为15℃至45℃。
所述方法可以在用于此类反应的典型反应器中进行。本领域的技术人员将知道如何选择用以进行本发明的方法的反应器。
通过以下的非限制性实例来进一步说明本发明，并且本发明实施例可以包括以下非限制性实例的特征和限制的任意组合。环境温度为约23℃，除非另外指明。
气相色谱法-火焰电离检测器(GC-FID)条件：长度30米、内径0.32mm的毛细管柱，并且在毛细管柱的内表面上含有涂层形式的0.25μm厚固定相，其中该固定相由苯基甲基硅氧烷组成。载气为以每分钟105mm的流速使用的氦气。GC仪是Agilent型号7890A气相色谱仪。入口温度为150℃。GC实验温度分布由下列温度组成：在50℃下浸泡(保持)2分钟、以15℃/分钟的速率升温到250℃、然后在250℃浸泡(保持)10分钟。
GC-MS仪器和条件：通过电子碰撞电离和化学电离气相色谱-质谱法(EI GC-MS和CI GC-MS)来分析样品。Agilent 6890GC条件包括具有30米(m)×0.25毫米(mm)×0.50微米(μm)膜构造的DB-1柱。柱箱程序为在50℃浸泡2分钟、以15℃/分钟升温至250℃、以及在250℃下浸泡10分钟。氦载气的流动为1mL/分钟的恒定流量和50:1的分流进样。Agilent 5973MSD条件包括从15至800道尔顿的MS扫描范围、使用5％NH3和95％CH4的定制CI气体混合物的EI电离和CI电离。
29Si-NMR仪器和溶剂：使用Varian 400MHz汞光谱仪。使用C6D6作为溶剂。
1H-NMR仪器和溶剂：使用Varian 400MHz汞光谱仪。使用C6D6作为溶剂。
实例1(假想例)：1,3-双(二异丙基氨基)六氯三硅烷(i-Pr2NSiCl2SiCl2SiCl2N(i-Pr)2)的合成：将二异丙胺(i-Pr2NH；9.28mL、66.4mmol)添加到正丁基锂(n-BuLi；66.4mmol)在己烷中的0.82M溶液中并且保持温度≤40℃。添加后，搅拌所得的二异丙基氨基锂(LDA)溶液1小时。然后在约-15℃的温度下将LDA溶液添加到八氯三硅烷(Si3Cl8；11.1g、30.1mmol)在己烷(20mL)中的溶液。形成淡白色的浆料。升温至室温后，过滤浆料以去除盐副产物。真空汽提所得的澄清滤液以去除挥发性组分，留下液体剩余物。通过29Si-NMR分析剩余物的组成以找到i-Pr2NSiCl2SiCl2SiCl2N(i-Pr)2。
实例2(假想例)：1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷(i-Pr2NSiH2SiH2SiH2N(i-Pr)2)的合成：LiAlH4(0.524g，13.8mmol)在单甘醇(12.4mL)中的浆料。在约-18℃下将实例1(4.1g；约50.0mmol SiCl基团)添加到所述浆料中以形成浆料。将所得浆料升温至室温(24℃)后，过滤该反应混合物以去除不溶解的盐副产物。用简单的真空蒸馏设备来真空蒸馏滤液以首先去除单甘醇，则在使用干冰冷却的接收容器中得到冷凝的液体。基于气相色谱法-火焰电离检测器(GC-FID)的积分结果，该液体含有1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷(i-Pr2NSiH2SiH2SiH2N(i-Pr)2)。还通过气相色谱-质谱法(GC-MS)和1H-NMR来表征该液体。
实例3(假想例)：1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷(i-Pr2NSiH2SiH2SiH2N(i-Pr)2)的合成：LiAlH4(0.524g，13.8mmol)在单甘醇(12.4mL)中的浆料。在约-18℃下将实例1(4.1g；约50.0mmol SiCl基团)添加到所述浆料中以形成浆料。将所得浆料升温至室温(24℃)后，添加在高于1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷的沸点的温度下沸腾的高沸点溶剂(烷烃)。然后用简单的真空蒸馏设备来真空蒸馏混合物以首先去除单甘醇，则在使用干冰冷却的接收容器中得到冷凝的液体。基于GC-FID的积分结果，该液体含有1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷(i-Pr2NSiH2SiH2SiH2N(i-Pr)2)。还通过GC-MS和1H-NMR来表征该液体。
如实例1、2和3所示，式(I)化合物将根据其制备方法来合成、纯化和表征。
实例4(假想例)：使实例2或3的液体在真空下经历分馏，以得到含有纯度为至少90面积％(GC)的1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷的蒸馏物。
实例5(假想例)：使用实例4的1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷作为单一来源的产Si前体以LPCVD形成氮化硅膜：使用LPCVD反应器和容纳有实例4的1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷并与LPCVD反应器成流体连通的鼓泡器，将容纳有1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷的鼓泡器加热到70℃以提高其蒸气压。然后使He载气流过鼓泡器，以携带1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷的蒸气进入LPCVD反应器，其中LPCVD反应器容纳有被加热到500℃的多个竖直取向并间隔开的硅晶片，所以在该晶片上形成共形的氮化硅膜。
实例6(假想例)：使用实例4的1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷和氨(NH3)以LPCVD形成氮化硅膜：使用LPCVD反应器和容纳有实例4的1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷并与LPCVD反应器成流体连通的鼓泡器。将在氦气中稀释的氨进料至该LPCVD反应器。将容纳有1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷的鼓泡器加热到70℃以提高其蒸气压。然后使He载气流过鼓泡器，以携带1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷的蒸气进入LPCVD反应器，其中LPCVD反应器容纳有氨蒸气和被加热到500℃的多个竖直取向并间隔开的硅晶片，从而在该晶片上形成共形的氮化硅膜。以此方式形成的氮化硅膜含有比实例5中形成的氮化硅膜更少的碳。
实例7(假想例)：使用实例4的11,3-双(二异丙基氨基)三硅烷以PECVD形成氮化硅膜：使用PECVD反应器和与PECVD反应器成流体连通的鼓泡器，将容纳有1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷的鼓泡器加热到70℃以提高其蒸气压。然后使He载气流过鼓泡器，以携带1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷的蒸气进入PECVD反应器，其中PECVD反应器具有氨衍生的等离子体并容纳有被加热到500℃的多个水平取向并间隔开的硅晶片，从而在该晶片上形成共形的氮化硅膜。
实例8(假想例)：使用实例4的1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷以LPCVD形成氧化硅膜：使用LPCVD反应器和与LPCVD反应器成流体连通的鼓泡器，将容纳有1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷的鼓泡器加热到70℃以提高其蒸气压。然后使He载气流过鼓泡器，以携带1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷的蒸气进入LPCVD反应器，其中LPCVD反应器具有氧气氛并容纳有被加热到500℃的多个竖直取向并间隔开的硅晶片，从而在该晶片上形成共形的氧化硅膜。
实例9(假想例)：使用实例4的1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷以喷涂形成氧化硅膜：在空气中将1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷在甲苯中的5重量％溶液施加于硅酸盐玻璃皿(基材)，使甲苯蒸发以便在玻璃皿上形成1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷的液体涂层，并在25℃下使1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷经历30分钟的空气氧化，使得在玻璃皿上形成共形的氧化硅膜。
实例10(假想例)：使用实例4的1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷以LPCVD形成硅膜：使用LPCVD反应器、容纳有1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷的鼓泡器和容纳有二硅烷(Si2H6)的鼓泡器，其中每个鼓泡器均独立地与LPCVD反应器成流体连通。将容纳有1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷的鼓泡器加热到70℃以提高其蒸气压。然后使He载气流过该鼓泡器，以携带1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷的蒸气进入LPCVD反应器，其中LPCVD反应器容纳有被加热到500℃的多个竖直取向并间隔开的硅晶片(第二基材)，从而在该晶片上形成硅晶粒的种晶层。断开1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷鼓泡器。使用He气吹扫LPCVD反应器，以从其中去除残余的1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷。然后使He载气流过鼓泡器，以携带二硅烷的蒸气进入LPCVD反应器，从而在设置于该晶片上的硅晶粒种晶层上形成共形的单质硅膜。
实例11(假想例)：重复实例1，不同之处在于将八氯三硅烷(Si3Cl8；11.1g、30.1mmol)用八溴三硅烷(Si3Br8；21.8g、30.1mmol)代替，以得到含有1,3-双(二异丙基氨基)六溴三硅烷(i-Pr2NSiBr2SiBr2SiBr2N(i-Pr)2)的剩余物。
实例12(假想例)：重复实例2，不同之处在于将实例1的剩余物(含有1,3-双(二异丙基氨基)六氯三硅烷)用实例11的剩余物(含有1,3-双(二异丙基氨基)六溴三硅烷)代替，以得到1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷(i-Pr2NSiH2SiH2SiH2N(i-Pr)2)。
比较例1：将<0.01g的B(C6F5)3、0.02g的二异丙基氨基-二硅烷(DPDS)、0.03g的二异丙胺(DiPAH)和0.77g的d6-苯在烧瓶中掺混，并在环境温度下搅拌1小时。通过NMR可观察到2％转化成双-二异丙基氨基-二硅烷(BisDPDS)，剩余的DPDS未反应。
比较例2：将<0.01g的B(C6F5)3、0.49g的DPDS、1.10g的DiPAH和0.80g的1,3,5-三甲基苯在烧瓶中掺混，并在环境温度下搅拌1小时。观察到少量起泡。通过NMR可观察到10％转化成BisDPDS。
实例13：将0.10g的2,2-二甲硅烷基三硅烷添加到0.2g的乙腈中，从而出现乳状悬浮液形成。将<0.01g的B(C6F5)3添加到该混合物中并搅拌。滴加0.06g的DiPAH，这导致溶液变黄和一些气体放出。将反应搅拌1小时，以得到如通过1H NMR所测产率为大约10％的1-(二异丙基氨基)-2,2-二甲硅烷基三硅烷以及产率为3％的1,3-双(二异丙基氨基)-2,2-二甲硅烷基三硅烷。
实例14(假想例)：将0.10g的2,2,4,4-四甲硅烷基五硅烷添加到0.2g的乙腈中，从而出现乳状悬浮液形成。将<0.01g的B(C6F5)3添加到该混合物中并搅拌。滴加0.12g的DiPAH，这导致溶液变黄和一些气体放出。将反应搅拌1小时，以得到1,5-双(二异丙基氨基)-2,2,4,4-四甲硅烷基五硅烷和1,3-双(二异丙胺)-2,2,4,4-四甲硅烷基五硅烷。
以下的权利要求是以引用方式并入本文中，并且术语“权利要求”可用术语“方面”代替。本发明的实施例也包括这些所得的带编号的方面。
一些发明实施例是以下带编号的方面：
方面1。一种式(I)化合物：(R1R2N)SinH2n(NR3R4)(I)，其中下标n为3至9的整数；R1为甲基、丙基、丁基、戊基、己基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基，并且R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1为H并且R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R3为H并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4键合在一起而成为-R3a-R4a-，其中-R3a-R4a-为(C2-C5)亚烷基；或者R1和R3键合在一起而成为-R1a-R3a-，其中-R1a-R3a-为(C2-C5)亚烷基并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；并且R1R2N-和-NR3R4基团键合至式(I)化合物中的相同硅原子或不同硅原子。
方面2。根据方面1所述的化合物，其中n为3。
方面3。根据方面1所述的化合物，其中n为4。
方面4。根据方面1所述的化合物，其中n为5、6、7、8或9。
方面5。根据方面1至4中任一项所述的化合物，其中R1为甲基、丙基、丁基、戊基、己基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基，并且R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基。
方面6。根据方面1至4中任一项所述的化合物，其中R1、R2、R3和R4每一者独立地为甲基、丙基、丁基、戊基或己基。
方面7。根据方面1至4中任一项所述的化合物，其中R1为甲基、丙基、丁基、戊基或己基并且R2、R3和R4每一者独立地为(C3-C5)烷基。
方面8。根据方面1至4中任一项所述的化合物，其中R1和R3每一者为甲基并且R2和R4每一者为异丙基、仲丁基、异丁基或叔丁基；或其中R1、R2、R3和R4每一者独立地为异丙基、仲丁基、异丁基或叔丁基。
方面9。根据方面1至4中任一项所述的化合物，其中R1和R3每一者为甲基并且R2和R4每一者为叔丁基。
方面10。根据方面1至4中任一项所述的化合物，其中R1、R2、R3和R4每一者独立地为(C3-C4)烷基。
方面11。根据方面1至4中任一项所述的化合物，其中R1、R2、R3和R4每一者独立地为异丙基。
方面12。根据方面1至4中任一项所述的化合物，其中R1、R2、R3和R4每一者独立地为仲丁基。
方面13。根据方面1至4中任一项所述的化合物，其中R1为(C3-C6)环烷基。
方面14。根据方面1至4中任一项所述的化合物，其中R1为(C2-C6)烯基或(C2-C6)炔基。
方面15。根据方面1至4中任一项所述的化合物，其中R1为H。
方面16。根据方面1至4中任一项所述的化合物，其中R1为苯基。
方面17。根据方面13至16中任一项所述的化合物，其中R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基或者其中每个R3与R1相同并且每个R4与R2相同。
方面18。根据方面1至4中任一项所述的化合物，其中R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C3-C5)亚烷基；并且R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基。
方面19。根据方面1至4中任一项所述的化合物，其中R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C4或C5)亚烷基；并且R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基。
方面20。根据方面1至4中任一项所述的化合物，其中R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4键合在一起而成为-R3a-R4a-，其中–R3a-R4a-为(C2-C5)亚烷基。
方面21。根据方面1至4中任一项所述的化合物，其中R1和R3键合在一起而成为-R1a-R3a-，其中-R1a-R3a-为(C2-C5)亚烷基并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基。
方面22。根据方面1至21中任一项所述的化合物，其中所述R1R2N-和-NR3R4基团键合至所述式(I)化合物中的不同硅原子。
方面23。根据方面22所述的化合物，其包括式(I-a)化合物R1R2N-SiH2SiH2SiH2NR3R4(I-a)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面24。根据方面22所述的化合物，其包括式(I-b)化合物R1R2N-SiH(SiH3)SiH2NR3R4(I-b)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面25。根据前述方面中任一项所述的化合物，其包括式(I-c)化合物R1R2N-SiH2SiH2SiH2SiH2NR3R4(I-c)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面26。根据方面22所述的化合物，其包括式(I-d)化合物R1R2N-SiH(SiH3)SiH2SiH2NR3R4(I-d)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面27。根据方面22所述的化合物，其包括式(I-e)化合物R1R2N-SiH2SiH(SiH3)SiH2NR3R4(I-e)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面28。根据方面22所述的化合物，其包括式(I-f)化合物R1R2N-Si(SiH3)2SiH2NR3R4(I-f)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面29。根据方面22所述的化合物，其包括式(I-g)化合物R1R2N-SiH2SiH2SiH2SiH2SiH2NR3R4(I-g)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面30。根据方面22所述的化合物，其包括式(I-h)化合物R1R2N-SiH(SiH3)SiH2SiH2SiH2NR3R4(I-h)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面31。根据方面22所述的化合物，其包括式(I-i)化合物R1R2N-SiH2SiH(SiH3)SiH2SiH2NR3R4(I-i)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面32。根据方面22所述的化合物，其包括式(I-j)化合物R1R2N-SiH2SiH2SiH(SiH3)SiH2NR3R4(I-j)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面33。根据方面22所述的化合物，其包括式(I-k)化合物R1R2N-SiH(SiH2SiH3)SiH2SiH2NR3R4(I-k)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面34。根据方面22所述的化合物，其包括式(I-l)化合物R1R2N-SiH2Si(SiH3)2SiH2NR3R4(I-l)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面35。根据方面22所述的化合物，其中所述R1R2N-和-NR3R4基团键合至式(I-m)化合物：R1R2N-(SiH2)n-NR3R4(I-m)中的不同末端硅原子，其中n、R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面36。根据方面22所述的化合物，其包括式(I-n)化合物R1R2N-SiH2Si(SiH3)2SiH2Si(SiH3)2SiH2NR3R4(I-n)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面37。根据方面26所述的化合物，其包括式(I-o)化合物R1R2N-SiH2Si(SiH3)2SiH(NR3R4)Si(SiH3)3(I-o)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面38。根据方面1至21中任一项所述的化合物，其中所述R1R2N-和-NR3R4基团键合至所述式(I)化合物中的相同硅原子。
方面39。根据方面38所述的化合物，其包括式(I-aa)化合物R1R2N-SiH(NR3R4)SiH2SiH3(I-aa)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面40。根据方面38所述的化合物，其包括式(I-bb)化合物R1R2N-Si(NR3R4)(SiH3)SiH3(I-bb)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面41。根据方面38所述的化合物，其包括式(I-cc)化合物R1R2N-SiH(NR3R4)SiH2SiH2SiH3(I-cc)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面42。根据方面38所述的化合物，其包括式(I-dd)化合物R1R2N-Si(NR3R4)(SiH3)SiH2SiH3(I-dd)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面43。根据方面38所述的化合物，其包括式(I-ee)化合物R1R2N-SiH(NR3R4)SiH(SiH3)SiH3(I-ee)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面44。根据方面38所述的化合物，其包括式(I-ff)化合物R1R2N-SiH(NR3R4)SiH2SiH2SiH2SiH3(I-ff)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面45。根据方面38所述的化合物，其包括式(I-gg)化合物R1R2N-Si(NR3R4)(SiH3)SiH2SiH2SiH3(I-gg)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面46。根据方面38所述的化合物，其包括式(I-hh)化合物R1R2N-SiH(NR3R4)SiH(SiH3)SiH2SiH3(I-hh)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面47。根据方面38所述的化合物，其包括式(I-ii)化合物R1R2N-SiH(NR3R4)SiH2SiH(SiH3)SiH3(I-ii)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面48。根据方面38所述的化合物，其包括式(I-jj)化合物R1R2N-Si(NR3R4)(SiH2SiH3)SiH2SiH3(I-jj)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面49。根据方面38所述的化合物，其包括式(I-kk)化合物R1R2N-SiH(NR3R4)Si(SiH3)2SiH3(I-kk)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面50。根据方面38所述的化合物，其包括式(I-ll)化合物R1R2N-SiH(NR3R4)Si(SiH3)2SiH2Si(SiH3)3(I-ll)，其中R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面51。一种化合物，其为1,1-双(二异丙基氨基)三硅烷；1,2-双(二异丙基氨基)三硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷；2,2-双(二异丙基氨基)三硅烷；1,2-双(二异丙基氨基)四硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)四硅烷；1,4-双(二异丙基氨基)四硅烷；1,5-双(二异丙基氨基)五硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)-2,2-二甲硅烷基三硅烷；1,1-双(二异丙基氨基)-2,2-二甲硅烷基三硅烷；或者1,5-双(二异丙胺),2,2,4,4-四甲硅烷基五硅烷。
方面52。一种组合物，其包含根据前述方面中任一项所述的化合物和与根据前述方面中任一项所述的化合物不同的至少一种另外的成分。
方面53。根据方面52所述的组合物，其中所述至少一种硅烷为具有1至5个硅原子、氢和/或卤素原子且不含氮原子的硅烷化合物。
方面54。根据方面52所述的组合物，其包含1,3-双(二异丙基氨基)三硅烷以及1-(二异丙基氨基)三硅烷、(二异丙基氨基)二硅烷和(二异丙基氨基)硅烷中的至少一者。
方面55。一种制备式(I)化合物：(R1R2N)SinH2n(NR3R4)(I)的方法，其中下标n为3至9的整数；R1为甲基、丙基、丁基、戊基、己基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基，并且R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1为H并且R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R3为H并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4键合在一起而成为-R3a-R4a-，其中-R3a-R4a-为(C2-C5)亚烷基；或者R1和R3键合在一起而成为-R1a-R3a-，其中-R1a-R3a-为(C2-C5)亚烷基并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；并且R1R2N-和-NR3R4基团键合至所述式(I)化合物中的相同硅原子或不同硅原子，所述方法包括：使式(c1)化合物：(R1R2N)SinX2n(NR3R4)(c1)与氢化铝接触以得到式(I)化合物与至少一种反应副产物的混合物，其中每个X独立地为选自Cl、Br和I的卤素原子；并且n、R1、R2、R3和R4为如上所定义；并且R1R2N-和R3R4N-基团键合至所述式(c1)化合物中的相同硅原子或不同硅原子。
方面56。根据方面55所述的方法，其中每个X为Cl，并且氢化铝为LiAlH4。
方面57。根据方面54或56所述的方法，其中所述接触步骤还包括亚烷基二醇二烷基醚媒介物，其中所述式(c1)化合物和所述氢化铝在所述接触步骤期间与所述亚烷基二醇二烷基醚媒介物混合。
方面58。根据方面55、56或57所述的方法，其还包括预备步骤，所述预备步骤为使一摩尔当量的式(a1)化合物：R1R2NM(a1)和一摩尔当量的式(a2)化合物：R3R4NM(a2)，或者一摩尔当量的式(a3)化合物M(R2)N-R1a-R3a-N(R4)M(a3)，与式(b1)化合物：SinX2n+2(b1)接触以得到所述式(c1)化合物，其中每个M独立地为选自H、Li、Na和K的I族元素；并且X、n、R1、R2、R3和R4为如上所定义。
方面59。根据方面58所述的方法，其中M为Li。
方面60。根据方面58或59所述的方法，其中所述接触步骤还包括烃媒介物，其中所述式(a1)、式(a2)和式(b1)化合物，或者所述式(a3)和式(b1)化合物在所述接触步骤期间与所述烃媒介物混合。
方面61。根据方面55至58中任一项所述的方法，其还包括后续步骤，所述后续步骤为从反应副产物分离出所述式(I)化合物以得到纯化的式(I)化合物。
方面62。一种制备含硅材料的方法，所述方法包括使包含根据方面1至48中任一项所述的化合物的源气体在基材存在下经历化学气相沉积条件或原子层沉积条件，以得到在所述基材上形成的含硅材料。
方面63。根据方面62所述的方法，其中所述含硅材料包含单质硅、碳化硅、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或硅-碳-氮化物。
方面64。一种式(c1)化合物：(R1R2N)SinX2n(NR3R4)(c1)，其中下标n为3至9的整数；R1为甲基、丙基、丁基、戊基、己基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基，R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1为H并且R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R3为H并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4键合在一起而成为-R3a-R4a-，其中-R3a-R4a-为(C2-C5)亚烷基；或者R1和R3键合在一起而成为-R1a-R3a-，其中-R1a-R3a-为(C2-C5)亚烷基并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；并且R1R2N-和-NR3R4基团键合至所述式(c1)化合物中的相同硅原子或不同硅原子。
方面65。式(c1)化合物：(R1R2N)SinX2n(NR3R4)(c1)，其中X为Cl并且n、R1、R2、R3和R4是如在方面2至21中任一项所定义。
方面66。一种化合物，其为1,1-双(二异丙基氨基)六氯三硅烷；1,2-双(二异丙基氨基)六氯三硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)六氯三硅烷；2,2-双(二异丙基氨基)六氯三硅烷；1,2-双(二异丙基氨基)八氯四硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)八氯四硅烷；1,4-双(二异丙基氨基)八氯四硅烷；1,5-双(二异丙基氨基)十氯五硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)-十氯-2,2-双甲硅烷基三硅烷；1,1-双(二异丙基氨基)-十氯-2,2-双甲硅烷基三硅烷；1,1-双(二异丙基氨基)六溴三硅烷；1,2-双(二异丙基氨基)六溴三硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)六溴三硅烷；2,2-双(二异丙基氨基)六溴三硅烷；1,2-双(二异丙基氨基)八溴四硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)八溴四硅烷；1,4-双(二异丙基氨基)八溴四硅烷；1,5-双(二异丙基氨基)十溴五硅烷；1,3-双(二异丙基氨基)-十溴-2,2-双甲硅烷基三硅烷；或者1,1-双(二异丙基氨基)-十溴-2,2-双甲硅烷基三硅烷。
方面67。一种制备式(c1)化合物：(R1R2N)SinX2n(NR3R4)(c1)的方法，其中下标n为3至9的整数；每个X独立地为选自Cl、Br和I的卤素原子；R1为甲基、丙基、丁基、戊基、己基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基，R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1为H并且R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R3为H并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4键合在一起而成为-R3a-R4a-，其中-R3a-R4a-为(C2-C5)亚烷基；或者R1和R3键合在一起而成为-R1a-R3a-，其中-R1a-R3a-为(C2-C5)亚烷基并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；并且所述R1R2N-和-NR3R4基团键合至所述式(c1)化合物中的相同硅原子或不同硅原子，所述方法包括：使一摩尔当量的式(a1)化合物：R1R2NM(a1)和一摩尔当量的式(a2)化合物：R3R4NM(a2)与式(b1)化合物：SinX2n+2(b1)接触，或者使一摩尔当量的式(a3)化合物M(R2)N-R1a-R3a-N(R4)M(a3)与式(b1)化合物接触，以得到式(c1)化合物：(R1R2N)SinX2n(NR3R4)(c1)，其中每个M独立地为选自H、Li、Na和K的I族元素；每个X独立地为选自Cl、Br和I的卤素原子；并且n、R1、R2、R3和R4为如紧邻的上文中所定义；并且R1R2N-和-NR3R4基团键合至所述式(c1)化合物中的相同硅原子或不同硅原子。
方面68。根据方面67所述的方法，其中X为Cl，并且n、R1和R2为根据方面2至21中任一项所述。
方面69。一种制备含硅材料的方法，所述方法包括使包含式(II)化合物：(Et2N)SinH2n(NEt2)(II)的源气体在基材存在下经历化学气相沉积条件或原子层沉积条件，以得到在所述基材上形成的含硅材料，其中下标n为3至9的整数，Et为乙基，并且所述Et2N-和-NEt2基团键合至所述式(II)化合物中的相同硅原子或不同硅原子。
方面70。根据方面69所述的方法，其中所述Et2N-和-NEt2基团键合至所述式(II)化合物中的不同硅原子。
方面71。根据方面69所述的方法，其中所述Et2N-和-NEt2基团键合至所述式(II)化合物中的相同硅原子。
方面72。根据方面1至51中任一项所述的化合物在制备含硅材料中的用途，所述含硅材料包含单质硅、碳化硅、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或硅-碳-氮化物。
方面73。式(c1)化合物：(R1R2N)SinX2n(NR3R4)在合成根据方面1至48中任一项所述的式(I)化合物中的用途，其中下标n为3至9的整数；每个X独立地为选自Cl、Br和I的卤素原子；并且R1独立地为甲基、丙基、丁基、戊基、己基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或者苯基，R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1为H并且R2、R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R3为H并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；或者R1和R2键合在一起而成为-R1a-R2a-，其中-R1a-R2a-为(C2-C5)亚烷基并且R3和R4键合在一起而成为-R3a-R4a-，其中-R3a-R4a-为(C2-C5)亚烷基；或者R1和R3键合在一起而成为-R1a-R3a-，其中-R1a-R3a-为(C2-C5)亚烷基并且R2和R4每一者独立地为(C1-C6)烷基、(C3-C6)环烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或苯基；并且R1R2N-和-NR3R4基团键合至所述式(c1)化合物中的相同硅原子或不同硅原子。
方面74。一种制备式(I)化合物的方法，所述方法包括：使式(d1)化合物：(R1R2N)SinH2n+1(d1)与式(d2)化合物HNR3R4(d2)在主族元素催化剂存在下接触以得到所述式(I)化合物的反应混合物，其中n、R1、R2、R3和R4是如上所定义。