(SiH₃)₂Fe(CO)₄的合成方法及其应用的制作方法

专利名称：：(SiH₃)₂Fe(CO)₄的合成方法及其应用的制作方法
技术领域：
：本发明涉及金属有机配合物的合成方法，具体地说是涉及(SiH3)2Fe(C0)4合成方法及其在制备FeSi2薄膜材料方面的应用。二、
背景技术：
(现有技术)对于产品(SiH3)2Fe(C0)4文献上己有报道(B.J.Aylett,J.M.Campbell,andA.Walton,J.Chem.Soc.(A),19692110-2113)方程如下2H3SiI+Na2Fe(C0)4_^(SiH3)2Fe(C0)4+2Nal将H3Sil与丁烷的混和气通入到Na2Fe(C0)4中，然后缓慢升至室温反应十分钟后得到产品(SiH3)2Fe(CO)4与Nal的混和物升华后得到产品(SiH3)2Fe(CO)4，该反应的缺点是所用的原料为气体很难操作，而且H3Sil很难买到，价格比较昂贵。本发明所用的原料易得，价格便宜，合成工艺相对简单。对于方法目前合成这些配合物一般要在无水无氧条件下进行。对于应用用该化合物作为前驱体可以在较温和的条件下制备FeSi2薄膜。三、发明目的-1、发明的目的本发明的目的是提供一种新的合成方法来合成(SiH:i)2Fe(C0)4，及其在制备FeSi2薄膜材料方面的应用。2、技术方案本发明的配合物用下述通式表示<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>一种合成金属有机配合物(SiH3)2Fe(CO)4的方法，其特征在于合成步骤如下(1)首先将Fe2(C0)9或者Fe3(C0)12与HSiCl3在密闭的体系下在50-15(TC下反应，得到(SiCl》2Fe(CO)4。(2)然后将得到的(SiCl3)2Fe(C0)4在氮气保护下打开，在溶剂中用还原剂将其还原，抽干溶剂后在高真空度下升华得到本发明产物白色固体。其化学反应式如下(1)Fe2(CO)9+4SiCl3H50-150。C2(SiCl3)2Fe(CO)4+CO+3H2或Fe3(C0)u+6SiCl3H50-150。C3(SiCl3)2Fe(CO)4+3H:还原剂(SiCl3)2Fe(CO)4(SiH3)2Fe(CO)4上述合成(SiH3)2Fe(C0)4配合物的方法，其特征在于在步骤(1)中在氮气保护下的密闭体系中反应24-96小时。上述合成(SiH:,)2Fe(C0)4配合物的方法，其特征在在步骤(2)中所述的溶剂为正已烷、四氢呋喃或乙醚中的一种。上述合成(SiH丄Fe(C0)4配合物的方法，其特征在于在步骤(2)中所述的还原剂为Li朋.,、LiAlH4、NaH、國4、LiH或四氢硼酸铝[A1(BH4)3]中的一种。上述合成(SiH3)2Fe(C0h配合物的方法，其特征在于在步骤(2)中所述的升华是在高真空度2.5mraHg，25'C下升华得到白色固体产物。上述合成的(SiH3)2Fe(CO)4配合物在制备FeS"材料中的应用。产品用红外，核磁，元素分析等手段进行表征，证明是我们预期所要的化合物。3、有益效果本发明与现有的合成方法相比具有显著的优点，文献报道的合成方法所用的原料为气体(SiHaI)，而且很难制备和保存，不适合大量生产。本发明所用的原料为固体和液体，原料易得，价格便宜，而且操作比较方便，合成工艺简单。四、具体的实施方式实施例1将Fe:,(C0),"lg,2.0mmol)与HSiCl3(10mL,100mmol)在氮气保护下密封在100mL的玻璃管内在70'C下反应24h，得到淡黄色晶体和溶液。在氮气保护下抽去过量的SiHCl3,加入少量乙醚得到淡黄色溶液和浅黄色固体。在装有恒压滴液漏斗的Schlenk管中加入3gLiAlH,及20mL的乙醚。在冰水浴中将上述乙醚溶液及固体缓慢滴加到还原剂中。滴加完之后缓慢升至室温，30min后升至30'C反应lh。过滤得金黄色溶液，抽干溶剂得到淡黄色固体，最后在2.5mraHg,25'C升华得到白色固体。Fe3(CO)12+SiCl3H*(SiCl3)2Fe(CO)<*(SM3)2Fe(CO)4实施例2100。CLiHFe3(CO)12+SiCl3H-(SiCl3)2Fe(CO)4讀,3)2Fe(CO)4乙鹏将Fe"C0)12(1g,2.0画l)与HSiCl3(10mL,100mmol)在氮气保护下密封在100mL的玻璃管内在100'C下反应36h，得到淡黄色晶体和溶液。在氮气保护下打开封管，将里面的固体和液体倒入Schlenk管中抽干得到淡黄色固体，加入少量乙醚得到淡黄色溶液和浅黄色固体。在装有恒压滴液漏斗的Schlenk管中加入4gLiH及20mL的乙醚。在冰水浴中将上述乙醚溶液及固体缓慢滴加到还原剂中。滴加完之后缓慢升至室温，30min后升至30'C反应1h。过滤得金黄色溶液，抽干溶剂得到淡黄色固体，最后在2.5mmHg，25'C升华得到白色固体。实施例380'CNaBH4Fe2(CO)9+SK^H-^(SiCl3)2Fe(CO)4~;;;^(SiH3)2Fe(CO)4将Fe2(C0)9(1g，2.7mmol)与HSiCl3(10mL,100mmol)在氮气保护下密封在IOOmL的玻璃管内在80'C下反应48h，得到淡黄色晶体和溶液。在氮气保护下打开封管，将里面的固体和液体倒入Schlenk管中抽干得到淡黄色固体，加入少量THF得到淡黄色溶液和浅黄色固体。在装有恒压滴液漏斗的Schlenk管中加入4gNaB仏及20mL的THF。在冰水浴中将上述THF溶液及固体缓慢滴加到还原剂中。滴加完之后缓慢升至室温，30min后升至30'C反应1h。过滤得金黄色溶液，抽干溶剂得到淡黄色固体，最后在2.5mmHg，25'C升华得到白色固体。实施例4100'CNaBH4Fe2(CO)9+SiCl3H-(SiCl3)2Fe(CO)4工战,(SiH3)2Fe(CO)4将Fe2(CO)9(1g,2.7咖ol)与HSiCl3(10mL，100腦ol)在氮气保护下密封在100mL的玻璃管内在100'C下反应76h，得到淡黄色晶体和溶液。在氮气保护下打开封管，将里面的固体和液体倒入Schlenk管中抽干得到淡黄色固体，加入少量正己烷得到淡黄色溶液和浅黄色固体。在装有恒压滴液漏斗的Schlenk管中加入4gNaBH4及20mL的正己烷。在冰水浴中将上述正己烷溶液及固体缓慢滴加到还原剂中。滴加完之后缓慢升至室温，30min后升至30。C反应1h。过滤得金黄色溶液，抽千溶剂得到淡黄色固体，最后在2.5mmHg，25。C升华得到白色固体。产品用红外，核磁，元素分析等手段进行表征，证明是我们预期所希望的化合物。权利要求1、一种合成金属有机配合物(SiH3)2Fe(CO)4的方法，其特征在于合成步骤如下(1)首先将Fe2(CO)9或者Fe3(CO)12与HSiCl3在密闭的体系下在50-150℃下反应，得到(SiCl3)2Fe(CO)4。(2)然后将得到的(SiCl3)2Fe(CO)4在氮气保护下打开，在溶剂中用还原剂将其还原，抽干溶剂后在高真空度下升华得到本发明产物白色固体。其化学反应式如下(1)<chemistry-cwuid="To-be-replaced">Fe<sb>2</sb>(C0)<sb>9</sb>+4SiCl<sb>3</sb>H<chfheight="32"width="80"align="middle"arrowtype="SINGLE"><upper><![CDATA[50-150℃]]></upper></chf>2(SiCl<sb>3</sb>)<sb>2</sb>Fe(CO)<sb>4</sb>+CO+3H<sb>2</sb></reaction><!--imgid="icf0001"file="A2007100246300002C1.gif"wi="130"he="8"top="75"left="37"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="no"/-->或<chemistry-cwuid="To-be-replaced">Fe<sb>3</sb>(CO)<sb>12</sb>+6SiCl<sb>3</sb>H<chfheight="32"width="80"align="middle"arrowtype="SINGLE"><upper><![CDATA[50-150℃]]></upper></chf>3(SiCl<sb>3</sb>)<sb>2</sb>Fe(CO)<sb>4</sb>+3H<sb>2</sb></reaction><!--imgid="icf0002"file="A2007100246300002C2.gif"wi="120"he="8"top="89"left="41"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="no"/-->(2)<chemistry-cwuid="To-be-replaced">(SiCl<sb>3</sb>)<sb>2</sb>Fe(CO)<sb>4</sb><chfheight="32"width="80"align="middle"arrowtype="SINGLE"><upper><![CDATA[还原剂]]></upper><lower><![CDATA[溶剂]]></lower></chf>(SiH<sb>3</sb>)<sb>2</sb>Fe(CO)<sb>4</sb>.</reaction><!--imgid="icf0003"file="A2007100246300002C3.gif"wi="98"he="12"top="101"left="37"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="no"/-->2、根据权利要求1所述合成(SiH3)2Fe(C0)4配合物的方法，其特征在于在步骤(1)中在氮气保护下的密闭体系中反应24-96小时。3、根据权利要求1所述合成(SiH丄Fe(C0)4配合物的方法，其特征在于在步骤(2)中所述的溶剂为正已烷、四氢呋喃或乙醚中的一种。4、根据权利要求1所述合成(SiH3)2Fe(C0)4配合物的方法，其特征在于在步骤(2)中所述的还原剂为LiBH4、LiAlH4、NaH、隨4、LiH或四氢硼酸铝[A1(BH4)3]中的一种。5、根据权利要求1所述合成(SiH3)2Fe(C0)4配合物的方法,其特征在于在步骤(2)中所述的升华是在高真空度2.5mmHg，25'C下升华得到白色固体产物。6、如权利要求1所述合成的(SiH^Fe(C0)4配合物在制备FeSi2材料中的应用。全文摘要本发明公开了一种新的方法来合成金属有机配合物(SiH₃)₂Fe(CO)₄及其在制备FeSi₂薄膜材料方面的应用，其化合物的结构如下将Fe₂(CO)₉或者Fe₃(CO)₁₂与HSiCl₃在密闭的体系下于50-150℃下反应24～96h，之后在氮气保护下打开，在溶剂中用还原剂将其还原，抽干溶剂后升华(2.5mmHg，25℃)得到白色固体。产品用红外，核磁，元素分析等手段进行表征，证明是我们预期所要的化合物。文档编号C07F15/00GK101182334SQ200710024630公开日2008年5月21日申请日期2007年6月26日优先权日2007年6月26日发明者张义颖,林明灯,沈应中,沈鸿烈,宁王,弦陶申请人:南京航空航天大学