文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
酰胺基稀土配合物的合成与表征
姓名:王黎君
申请学位级别:硕士
专业:有机化学
指导教师:沈应中
2011-03
南京航空航天大学硕士论文
摘要
目前,稀土氧化物薄膜在许多不同技术领域被广泛运用,其介电常数(k (La2O3) = 27, k
(Gd2O3) = 16)较高,在硅衬底上热力学稳定(高于 ZrO2 和 HfO2),因此在高 K 材料方面将会有
良好的应用前景。由于稀土氧化物在高 K 材料方面的潜在利用价值,使金属有机化学气相
沉积(MOCVD)和原子层沉积(ALD)等制备高质量薄膜相关技术得到了高速发展。但是两种
技术都要求能够设计并合成出具有合理挥发性的稀土配合物前驱体,这对合成化学家将是一
个巨大的挑战。
本论文主要工作包括以下两个方面:
一、均配型酰胺基稀土配合物的合成与表征:
无水三氯化镧和酰胺的锂盐按摩尔比 1:3 的比例,在严格无水无氧的条件下,合成了一
系列均配型酰胺基稀土配合物 La[R'(NCO)R]3⋅nC7H8 (2a: R = Ph, R' = i-Pr, n = 1; 2b: R = Ph,
R' = t-Bu, n= 0; 2c: R = Ph, R' = Cy, n = 1; 2d: R = Ph, R' = i-Bu, n = 0; 2e: R = i-Pr, R' = Cy, n =
0; 2f: R = i-Pr, R' = t-Bu, n = 0; 2g: R = t-Bu, R' = i-Pr, n = 0). 并对所合成的配合物用元素分
析、核磁共振氢谱和碳谱等方法进行了表征,最后利用 TG-DSC 对合成的部分配合物的热
稳定性和分解机理进行了初步研究,还对配体[t-Bu(NHCO)Ph]进行了 X-射线单晶衍射测试。
二、阴离子型酰胺基稀土/碱金属配合物的合成与表征:
无水三氯化钆和酰胺的锂盐按摩尔比 1:3 的比例,在严格无水无氧的条件下,合成了一
系列阴离子型酰胺基稀土/碱金属配合物{GdLi[R'(NCO)R]4}m⋅nC7H8 (3a: R=Ph, R'=i-Pr, n=0;
3b: R=Ph, R'=t-Bu, m=2, n=2; 3c: R=Ph, R'=Cy, m=2, n=2; 3d: R=Ph, R'=i-Bu, n=0; 3e: R=i-Pr
R'=Cy, n=0; 3f: R=i-Pr R'=t-Bu, n=0; 3g: R=t-Bu, R'=i-Pr, n=0). 并对所合成的配合物用元素分
析、X-单晶衍射等方法进行了表征。配合物 Gd2Li2[t-Bu(NCO)Ph]8⋅2C7H8 (3b), 单斜晶系
P21/n,a = (3) Å, b = (2) Å, c = (3) Å, α= 90°, β= (3)°, γ= 90°, Z =
2. 配合物 Gd2Li2[C6H11(NCO)Ph]8⋅2C7H8 (3c), 三斜晶系 P-1, a = (3) Å, b = (2)
Å, c = (3) Å, α= (3)°, β= (3)°, γ= (2)°, Z = 2。
关键词:高 K 材料,原子层沉积,稀土氧化物,酰胺,稀土配合物
i
酰胺基稀土配合物的合成与表征
Abstract
Rare-earth oxide thin films are emerging materials for applications in many different fields of
technology. Their high dielectric constants (k (La2O3) = 27, k (Gd2O3) = 16) and high
thermodynamic stability on silicon (higher than for ZrO2 and HfO2) classify these materials for
high-k applications. These potential applications have enhanced the research activities related to
the growth of high quality thin films of rare-earth oxides by several techniques, such as metal
organic