包含具有光酸产生官能团和碱溶解度增强官能团的重复单元的聚合物和相关光致抗蚀剂...的制作方法_4

文档序号:9743140阅读:来源:国知局
1R,3S,5r,7r) -2-甲基金刚烷-2-基)氧基)-I- (2- (((1R,3S,5r,7r) -2-甲 基金刚烧_2_基)氧基)_2_氧代乙氧基)_1,4_二氧代丁-2-基)苯基)-5H_二苯并[b, d]噻吩-5-鑰(1.00g,0. 953mmol)溶解于乳酸乙酯/γ-丁内酯(3/7v/V,1.50g)中。将 2,2'-偶氮双(2.4-二甲基戊腈)(0.15(^)溶解于乙腈/四氢呋喃(2/^八,0.15(^)中。 将单体和引发剂溶液逐滴添加到预加热到75°C的烧瓶中且搅拌8h。将反应混合物冷却到 室温,用丙酮(0.900g)稀释且从丙酮/二异丙醚(1 : 125. Og)中沉淀为粘性固体,倾析, 再溶解在丙酮(2. 40g)和甲醇(0. 500g)中且沉淀到二异丙醚(20X反应体积)中。将聚 合物过滤且干燥,得到呈白色固体状的标题化合物(0. 550g,55 %,重量平均分子量3, 000 道尔顿)。
[0078] 实例 11
[0079] 图11是制备1,1-二氟-2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸5-(4-甲氧 基_3_ (2_ (2_ (((1R,3S,5r,7r) _2_甲基金刚烧_2_基)氧基)_2_氧代乙氧基)_2_氧 代-1-(2-氧代四氢呋喃-3-基)乙基)苯基)-5H-二苯并[b,d]噻吩-5-鑰的均聚物的 合成流程。
[0080] 1,1-二氟-2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸5-(4-甲氧基-3-(2-(2-(((11?,35,51 7r) -2-甲基金刚烧-2-基)氧基)-2-氧代乙氧基)-2-氧代-1- (2-氧代四氢呋喃-3-基) 乙基)苯基)_5H_二苯并[b,d]噻吩-5-鐵的均聚物·将1,1-二氣_2_ (甲基丙稀酰氧基) 乙磺酸5- (4-甲氧基-3- (2- (2- (((1R,3S,5r,7r) -2-甲基金刚烷-2-基)氧基)-2-氧代乙 氧基)-2_氧代-1-(2-氧代四氢呋喃-3-基)乙基)苯基)-5H-二苯并[b,d]噻吩-5-鑰 (15.0g,17. 3mmol)溶解于乳酸乙酯/γ-丁内酯(3/7v/v,60.0g)中。将2,2< -偶氮双 (2. 4-二甲基戊腈)(2. 25g)溶解于乙腈/四氢呋喃(2/lv/v,2. 25g)中。经4小时将单体 和引发剂溶液逐滴添加到预加热到90°C的烧瓶中。将反应混合物冷却到室温,用四氢呋喃 (10 X反应体积)和丙酮(5 X反应体积)稀释且沉淀到二异丙醚(2000g)中。将聚合物过 滤且干燥,得到呈白色固体状的标题化合物(7. 96g,53 %,重量平均分子量3, 476道尔顿)。
[0081] 实例 12
[0082] 图12是制备1,1_二氟-2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸5-(4-(2-(2-甲氧基乙氧 基)乙氧基) _3, 5_二甲基苯基)-5H-二苯并[b,d]噻吩_5_鐵和1,1-二氣_2_ (2_ (甲 基丙烯酰氧基)乙酰氧基)乙磺酸5-(4-甲氧基-3-(4-(((11?,35,5^7〇-2-甲基金刚 烧 _2_基)氧基)-1-(2_(((1R,3S,5r,7r) _2_甲基金刚烧_2_基)氧基)_2_氧代乙氧 基)-1,4_二氧代丁 _2_基)苯基)-5H-二苯并[b,d]噻吩_5_鐵的共聚物的合成流程。
[0083] 1,1_二氟-2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸5-(4-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧 基)-3, 5_二甲基苯基)-5H-二苯并[b,d]噻吩_5_鐵和1,1-二氣_2_ (2_ (甲基丙稀醜氧 基)乙酰氧基)乙磺酸5-(4-甲氧基-3-(4-(((11?,33,5^7〇-2-甲基金刚烷-2-基)氧 基)(2_ (((1R,3S,5r,7r) _2_甲基金刚烧_2_基)氧基)_2_氧代乙氧基)_1,4_二氧代 丁 -2-基)苯基)-5H-二苯并[b,d]噻吩_5_鐵的共聚物.将1,1-二氣_2_ (甲基丙稀酰 氧基)乙磺酸5-(4-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)-3, 5-二甲基苯基)-5H-二苯并[b,d] 噻吩-5-鑰(3.00g,8.25mmol)和1,1-二氟-2-(2-(甲基丙烯酰氧基)乙酰氧基)乙磺酸 5_ (4-甲氧基-3- (4- (((1R,3S,5r,7r) -2-甲基金刚烷-2-基)氧基)-I- (2- (((1R,3S,5r, 7r) _2_甲基金刚烧_2_基)氧基)_2_氧代乙氧基)_1,4_二氧代丁 _2_基)苯基)_5H_二苯 并[b,d]噻吩-5-鐵(7. 00g,6. 67mmol)溶解于乳酸乙酯 / γ - 丁内酯(3/7v/v,15. Og)中。 将2,2'-偶氮双(2.4-二甲基戊腈)(1.5(^)溶解于乙腈/四氢呋喃(2/1以~1.5(^)中。 经4小时将单体和引发剂溶液逐滴添加到预加热到75°C的烧瓶中。将反应混合物冷却到室 温,从甲醇/二异丙醚(I : 1,20X反应体积)沉淀为粘性固体,再溶解到丙酮(20.0mL) 和甲醇(0.300g)中,且从二异丙醚/甲醇(19 : lv/V,2000mL)中再沉淀,过滤且干燥,得 到呈白色固体状的标题化合物(6. 00g,60 %,重量平均分子量2, 500道尔顿)。
[0084] 实例 I3
[0085] 图13是制备1,1_二氟-2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸5-(4-(2-(2-甲氧基乙氧 基)乙氧基) _3, 5_二甲基苯基)-5H-二苯并[b,d]噻吩_5_鐵和1,1-二氣_2_ (甲基丙 烯酰氧基)乙磺酸5-(4-甲氧基-3-(2-(2-(((1R,3S,5r,7r)-2-甲基金刚烷-2-基)氧 基)-2_氧代乙氧基)-2-氧代-1-(2-氧代四氢呋喃-3-基)乙基)苯基)-5H-二苯并[b, d]噻吩-5-鑰的共聚物的合成流程。
[0086] 1,1_二氟-2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸5-(4-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧 基)-3, 5_二甲基苯基)_5H_二苯并[b,d]噻吩_5_鐵和1,1-二氣_2_ (甲基丙稀醜氧 基)乙磺酸5- (4-甲氧基-3- (2- (2- (((1R,3S,5r,7r) -2-甲基金刚烷-2-基)氧基)-2-氧 代乙氧基)-2-氧代-1-(2-氧代四氢呋喃-3-基)乙基)苯基)-5H-二苯并[b,d]噻 吩-5-鑰的共聚物.将1,1-二氟-2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸5-(4-(2-(2-甲氧基乙氧 基)乙氧基)-3,5_二甲基苯基)-5H-二苯并[b,d]噻吩-5-鑰(4. 50g,12. 4mmol)和1, 1-二氟-2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸5-(4-甲氧基-3-(2-(2-(((1R,3S,5r,7r)-2-甲基 金刚烧_2_基)氧基)_2_氧代乙氧基)_2_氧代_1_(2_氧代四氛咲喃_3_基)乙基)苯 基)-5H-二苯并[b,d]噻吩-5-鐵(10. 5g,12. lmmol)溶解于乳酸乙酯/ γ - 丁内酯(3/7v/ ~60.(^)中。将2,2^-偶氮双(2.4-二甲基戊腈)(2.253溶解于乙腈/四氢呋喃(2/1以 v,2. 25g)中。经4小时将单体和引发剂溶液逐滴添加到预加热到75°C的烧瓶中。将反应 混合物冷却到室温,用四氢呋喃(5 X反应体积)和丙酮(5 X反应体积)稀释,从二异丙醚 (20X反应体积)沉淀,过滤且干燥,得到呈白色固体状的标题化合物(11. 0g,73%,重量平 均分子量2, 700道尔顿)。
[0087] 实例 14
[0088] 制备具有酸产生剂单元的四元共聚物.通过将甲基丙烯酸2-苯基丙-2-酯 (0. 39g)、甲基丙烯酸2-氧代四氢呋喃-3-酯(0. 33g)、甲基丙烯酸3,5_双(1,1,1,3,3, 3-六氟-2-羟基丙-2-基)环己酯(0.57g)和1,1_二氟-2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸 5- (4- (2- (1-乙基环戊氧基)-2-氧代乙氧基)-3,5-二甲基苯基)-5H-二苯并[b,d]噻吩鑰 (〇.313溶解在12.8以乳酸乙酯/丫-丁内酯(7/3以0中来制成底部溶液。通过将甲基丙 烯酸2-苯基丙-2-酯(185. 54g,0. 967mol)、甲基丙烯酸2-氧代四氢呋喃-3-酯(204. 27g, 1.26111〇1)、甲基丙烯酸3,5-双(1,1,1,3,3,3-六氟-2-羟基丙-2-基)环己酯(127.98 8, 0.29mol)和1,1_二氟-2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸5-(4-(2-(1-乙基环戊氧基)-2-氧 代乙氧基)-3,5_二甲基苯基)-5H-二苯并[b,d]噻吩鑰(81.5g,0. 132mol)溶解在606g 乳酸乙酯:γ-丁内酯(30/70v/v)中来制备进料溶液。通过将65.96g引发剂(2,2< -偶 氮双(2,4_二甲基戊腈))溶解在66g乙腈/四氢呋喃(2/lv/v)中来制备引发剂溶液。在 装有水冷凝器和监测烧瓶中反应的温度计的2L 3颈圆底烧瓶中进行聚合。使用顶置式搅 拌器搅拌内含物。反应器装有底部溶液,并且将内含物加热到75°C。使用注射栗经4小时 时间段将进料溶液和引发剂溶液进料到反应器中。随后再搅拌内含物2小时,在此之后使 用对苯二酚(2. Og)使反应淬灭。将内含物冷却到室温,且从IOX (重量)二异丙醚/甲醇 95/5 (w/w)中沉淀出两次。所获得的聚合物在每一沉淀步骤之后在50°C下在真空中干燥24 小时,得到重量平均分子量为5, 200道尔顿、分散度为1. 5且对应的单体的单体组成为36. 0 摩尔%、47. 5摩尔%、11. 0摩尔%和5. 5摩尔%的500g聚合物。
[0089] 实例 15
[0090] 制备具有酸产生剂单元的四元共聚物(PDBT-F2聚合物实例).重复实例14的方 法,除了使用等摩尔的1,1-二氟-2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸5-苯基-5H-二苯并[b,d] 噻吩鑰代替I,1-二氟-2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸5-(4-(2-(1-乙基环戊氧基)-2-氧 代乙氧基)-3,5_二甲基苯基)-5H-二苯并[b,d]噻吩鑰。所获得的聚合物的重量平均分 子量为6, 300道尔顿,分散度为1. 4,且对应的单体含量为36. 5摩尔%、47. 5摩尔%、12. 0 摩尔%和5摩尔%。
[0091] 实例 16
[0092] 制备具有酸产生剂单元的四元共聚物(TBProBTS_F2).重复实例14的方法,除了 使用等摩尔的1,1-二氟-2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸5-(4-(叔丁基)苯基)-5H-二苯并 [b,d]噻吩-5-鑰代替1,1_二氟-2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸5-(4-(2-(1-乙基环戊氧 基)_2_氧代乙氧基)_3,5_二甲基苯基)_5H_二苯并[b,d]噻吩鐵。所获得的聚合物的重 量平均分子量为5, 200道尔顿,分散度为1. 6,且对应的单体含量为34摩尔%、51摩尔%、9 摩尔%和6摩尔%。
[0093] 实例 17
[0094] 制备具有酸产生剂单元的四元共聚物.重复实例14的方法,除了使用等摩尔量 的实例9的单体代替1,1-二氟-2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸5-(4-(2-(1-乙基环戊氧 基)_2_氧代乙氧基)_3,5_二甲基苯基)_5H_二苯并[b,d]噻吩鐵。所获得的聚合物的重 量平均分子量为5, 200道尔顿,分散度为1. 5,且对应的单体含量为38摩尔%、46摩尔%、 10摩尔%和6摩尔%。
[0095] 实例 18
[0096] 制备具有酸产生剂单元的四元共聚物.通过将甲基丙烯酸2-苯基丙-2-酯 (0. 53g)、甲基丙烯酸(1S,3R,8S) -5-氧代-4-氧杂三环[4. 3. 1. 13,8]十一烷-1-酯 (0.44g)、甲基丙烯酸3,5_双(1,1,1,3,3,3-六氟-2-羟基丙-2-基)环己酯(0.78 8)和1, 1- 二氟-2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸苯基二苯并噻吩鑰(0. 42g)溶解在20.0 g乳酸乙酯/ γ 丁内酯(7/3v/v)中来制得底部溶液。通过将甲基丙烯酸2-苯基丙-2-酯(7.50g)、甲基 丙烯酸(lS,3R,8S)-5-氧代-4-氧杂三环[4. 3. I. 13,8] ^烷_1_酯(12. 23g)、甲基丙烯 酸3, 5_双(1,1,1,3, 3, 3_六氣_2_羟基丙_2_基)环己酯(4. 97g)和1,1-二氣_2_ (甲基 丙烯酰氧基)乙磺酸苯基二苯并噻吩鑰(I. 12g)溶解在26. Og乳酸乙酯:γ-丁内酯(3/7v/ v)中来制备进料溶液。通过将2. 59g引发剂(2,2'-偶氮双(2. 4-二甲基戊腈))溶
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