一种双芳基亚砜、卤代三芳基硫鎓盐及光致产酸剂的制备方法技术

本发明专利技术适用于光刻胶技术领域，提供一种双芳基亚砜的制备方法，包括：在保护气氛中，将芳香烃与二氯亚砜混合；低温搅拌下，在混合液中加入三氟甲磺酸进行反应；然后在反应液中加入碱中和残留的酸，再将反应液脱溶。将本发明专利技术制备的双芳基亚砜溶于醚类溶剂中，加入三甲基氯硅烷活化，低温搅拌情况下，再向其加入芳基格式试剂制得卤代三芳基硫鎓盐。将卤代三芳基硫鎓盐及全氟丁基磺酸钾溶于甲醇溶液，搅拌、旋干得到光致产酸剂。本发明专利技术使用廉价易得的原料芳香烃出发制备双芳基亚砜，收率高，成本低，经过简单的纯化后，即可用于后续的卤代三芳基硫鎓盐的合成，为后续光刻胶中光致产酸剂的合成降低了成本、铺平道路。铺平道路。铺平道路。

【技术实现步骤摘要】
一种双芳基亚砜、卤代三芳基硫鎓盐及光致产酸剂的制备方法


[0001]本专利技术属于光刻胶
，尤其涉及一种双芳基亚砜、卤代三芳基硫鎓盐及光致产酸剂的制备方法。

技术介绍

[0002]光刻胶是一种感光性高分子材料，对光和射线的灵敏度高，主要应用于集成电路和半导体分立器件的细微图加工、光电子领域平板显示的制作等领域。随着电子器件不断向高集成化和高速化方向发展，光刻胶的作用越来越重要。光刻胶一般是由成膜树脂、光致产酸剂、溶剂和添加剂组成，其中光致产酸剂是光刻胶的重要组分之一，对光刻胶的性能起决定性作用。
[0003]三苯基硫鎓盐光致产酸剂作为常用的光刻胶离子型光致产酸剂中的一大类，其合成方法高度依赖于相应的双芳基亚砜底物。但此类双芳基亚砜底物的合成方法较为局限，采购价格昂贵；所以，开发一种廉价、便捷的双芳基亚砜的制备方法变得尤为重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种双芳基亚砜制备方法，从商业可得的、廉价的原料芳香烃发出成功得到双芳基亚砜、一系列硫鎓盐，为后续的光刻胶光致产酸剂的制备提供了支持与便利。
[0005]本专利技术实施例是这样实现的，一种双芳基亚砜制备方法，包括以下步骤：
[0006]在保护气氛中，将芳香烃与二氯亚砜混合；
[0007]低温搅拌下，在所述芳香烃与二氯亚砜的混合液中加入三氟甲磺酸进行反应；
[0008]反应完毕后，在所述芳香烃、二氯亚砜及三氟甲磺酸的反应液中加入碱中和残留的酸，再将所述反应液脱溶。
[0009]进一步地，芳香烃为苯、甲苯、乙基苯、丙基苯、叔丁基苯、甲氧基苯、氟苯、氯苯或溴苯中的一种。本专利技术的芳香烃作为反应物的同时也作为反应溶剂。
[0010]进一步地，所述芳香烃与二氯亚砜的摩尔比为1：2
‑
1000。
[0011]进一步地，所述二氯亚砜与三氟甲磺酸的摩尔比为1：1
‑
10。
[0012]进一步地，所述低温搅拌的温度为
‑
25～20℃。
[0013]本专利技术实施例还提供一种卤代三芳基硫鎓盐的制备方法，包括以下步骤：
[0014]将采用上述的方法制备的双芳基亚砜溶于醚类溶剂中，并加入三甲基氯硅烷活化；
[0015]在
‑
25～20℃下，往活化后的双芳基亚砜中加入芳基格式试剂。
[0016]进一步地，所述芳基格式试剂为苯基卤化镁、烷基取代苯基卤化镁、烷氧基取代苯基卤化镁或卤素取代芳基卤化镁中的一种。
[0017]进一步地，所述三甲基氯硅烷与双芳基亚砜的摩尔比为1：1.5
‑
10。
[0018]进一步地，所述芳基格式试剂与双芳基亚砜的摩尔比为1
‑
2.5：1。
[0019]本专利技术实施例还提供一种光致产酸剂的制备方法，将光致产酸剂阴离子钠盐或者光致产酸剂阴离子钾盐(优选二氟磺钠或全氟丁基磺酸钾)及采用上述的方法制备的卤代三芳基硫鎓盐溶于溶剂中，搅拌1～3小时，旋干。
[0020]本专利技术实施例还提供一种上述的方法制备的光致产酸剂。
[0021]本专利技术实施例还提供一种光刻胶组合物，包括以下组分及重量百分含量：
[0022]酸扩散抑制剂，0.001～10％；
[0023]具有酸活性的成膜树脂，1～20％；
[0024]上述光致产酸剂，0.01～10％；
[0025]有机溶剂，余量。
[0026]进一步地，所述具有酸活性的成膜树脂的结构通式如下：
[0027][0028]其中，极性基团单体的含量为30
‑
70％；和/或所述具有酸活性的成膜树脂的分子量为4000～10000，分子量分布在1.0
‑
3.0之间。
[0029]本专利技术使用廉价易得的原料芳香烃出发制备双芳基亚砜，收率高，成本低，经过简单的纯化后，即可用于后续的卤代三芳基硫鎓盐的合成，为后续光刻胶中光致产酸剂的合成降低了成本、铺平了道路；具有经济性与实用性。
附图说明
[0030]图1是本专利技术利用芳香烃为原料制备双芳基亚砜、卤代三芳基硫鎓盐、及光致产酸剂的流程式；
[0031]图2为实施例十四制备的光致产酸剂A1的核磁氢谱；
[0032]图3为实施例十四制备的光致产酸剂A3的核磁氢谱；
[0033]图4为实施例十五制备的光致产酸剂B3的核磁氢谱；
[0034]图5为实施例十六制备的光致产酸剂C3的核磁氢谱；
[0035]图6为实施例十七曝光显影后的图片。
具体实施方式
[0036]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0037]本专利技术使用廉价的芳基溶剂作为原材料制备了各类昂贵的双芳基亚砜类物质，经过简单后处理即可用于制备各类卤代三芳基硫鎓盐。
[0038]实施例一
[0039]本实施例提供一种双芳基亚砜制备方法，包括以下步骤：
[0040](1)在保护气氛中，将芳香烃与二氯亚砜混合；
[0041](2)低温搅拌下，在芳香烃与二氯亚砜的混合液中加入三氟甲磺酸进行反应；
[0042](3)反应完毕后，往反应液中加入碱中和反应液中残留的酸，将反应液脱溶。
[0043]本实施例可以得到如下分子结构通式(I)所示的双芳基亚砜类产物；
[0044][0045]作为本专利技术的一个实施例，通式(I)中的R为氢原子、甲基、叔丁基、丙基、丁基、戊基、环戊基团、环己基、烷氧基、卤素中的任一种。芳香烃优选苯、甲苯、乙基苯、丙基苯、叔丁基苯、甲氧基苯、氟苯、氯苯或溴苯中的一种。
[0046]本实施例中的碱可以为无机碱，例如碳酸钠，碳酸钾，碳酸氢钠，碳酸氢钾，氢氧化钠，氢氧化钾，氨水；也可以为有机碱，例如三乙胺，三正丁胺，三正己胺，三正辛胺，二异丙基乙基胺。
[0047]与现有技术相比，本实施例从商业可得的、廉价的原料芳香烃发出成功得到双芳基亚砜，可以降低生产成本，具有经济性与实用性。
[0048]实施例二
[0049]作为本专利技术的一个实施例，芳香烃与二氯亚砜的摩尔比为1：2
‑
1000。本专利技术中芳香烃即作为溶剂又作为反应物，控制芳香烃与二氯亚砜的摩尔比在一定范围内，有利于反应快速进行及提高产率。而且当芳香烃与二氯亚砜的摩尔比为1：25时最佳。
[0050]实施例三
[0051]作为本专利技术的一个实施例，二氯亚砜与三氟甲磺酸的摩尔比为1：1
‑
10。本专利技术中三氟甲磺酸是作为酸催化剂的，当二氯亚砜与三氟甲磺酸的摩尔比为 1：1
‑
10时收率较高。
[0052]实施例四
[0053]作为本专利技术的一个实施例，低温搅拌下的低温为
‑
25～20℃。反应的过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双芳基亚砜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在保护气氛中，将芳香烃与二氯亚砜混合；低温搅拌下，在所述芳香烃与二氯亚砜的混合液中加入三氟甲磺酸进行反应；反应完毕后，在所述芳香烃、二氯亚砜及三氟甲磺酸的反应液中加入碱中和残留的酸，再将所述反应液脱溶。2.如权利要求1所述的双芳基亚砜的制备方法，其特征在于，所述芳香烃为苯、甲苯、乙基苯、丙基苯、叔丁基苯、甲氧基苯、氟苯、氯苯或溴苯中的一种。3.如权利要求1所述的双芳基亚砜的制备方法，其特征在于，所述芳香烃与二氯亚砜的摩尔比为1：2
‑
1000；和/或所述二氯亚砜与三氟甲磺酸的摩尔比为1：1
‑
10。4.如权利要求1所述的双芳基亚砜的制备方法，其特征在于，所述低温搅拌的温度为
‑
25～20℃。5.一种卤代三芳基硫鎓盐的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将采用如权利要求1
‑
4任一项所述的方法制备的双芳基亚砜溶于醚类溶剂中，并加入三甲基氯硅烷活化；在
‑
25～20℃下，往活化后的双芳基亚砜中加入芳基格式试剂。6.如权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彦霖，毛智彪，许从应，
申请(专利权)人：宁波南大光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：