Способ очистки 1,2-нафтохинондиазидсульфоэфиров йодзамещенного 4,4-диоксидифенилпропана Советский патент 1982 года по МПК C07C143/68 

54) СПОСОБ ОЧИСТКИ 1,2-НАФТ.ОХИНОНДИАЗИДСУЛЬФОЭФИРОВ ЙОДЗАМЕЩЕННОГО 4,4 -ДИОКСИДИФЕНИЛПРОПАНА

Изобретение относится к способу очистки промышленного светочувствительного продукта 1,2-нафтохинондиази цсульфоэфиров йодзамещенного 4,4 -диокдидифенилпропана, нашедшего широкое применение в фоторезистах .позитивного типа.

Способ очистки 1,2-нафтохинондиазидсульфоэфиров йодзамещенного 4,4-диоксидифенилпропана неиэвесте.р. . Известен способ получения 1,2-нафтохинондиазидсульфоэфиров йодзамещенного 4,4 -диоксидифенилпропана, включающий йодирование 4,4 -диоксидифенилпропана с последующим ацилированием полученного йодпроиззодного 1,2-нафтохинондиазид-(2)-5-сульфохлоридом при в дисксане и разбавлением реакционной массы водой. Образующийся в реакции 1,2-нафтохинондиазидсульфоэфир йодзамещенного 4,4 -диоксидифенилпропана выделяют из раствора в диоксане добавлением 3%-ного раствора соляной кислоты l..

Недостатком этого способа является то, что реакцию проводят при , и время ацилирования составляет несколько минут. В указанном режиме раствор 1,2-нафтохинондиазидсульфоэфиров йодзамещенного 4,4-диоксидифенилпропана в,диоксане при концентрации 1-50% стабилен, и компонент с низкой растворимостью в диоксане не выпадают в осадок в течение синтеза. Кроме того, недостатком этого способа является невоспроизводимость сульфозфиров по степени замещения оксигрупп на нафтохинондиазидные

10 остатки и по содержанию -йода в молекуле йодзамещенного 4,4-диоксидифенилпропана в целевом продукте, вследствие чего получающийся светочувствительный Чпродукт представляет

15 собой смесь моно- и дизфиров моно-, ДИ-. три- и тетрайодзамещенного 4,4 -диоксидифбнилпропан. Эти компоненты сульфоэфира отличаются по растворимости в органических раство20рителях. .

Использование такого нестабильного по составу сульфоэфира в качестве светочувствительного компонента в композиции приводит к невоспроизводи25мости технологических характеристик фоторезистов, а также к повышению дефектности пленки в результате возмохсной кристаллизации компонентов сульфоэфира с низкой растворимостью

30 как при хранении композиции, так и

в пленке при формировании светочувствительного слоя. Выкристаллизация .сульфоэфира из композиции и при формировании пленки приводит к снижению срока годности фоторезиста от б мес до 2 нед и к повышению его дефектности от 20 до 70 см.

Цель изобретения - повышение качества целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки 1,2-нафтохинондиазидсульфоэфиров йодзамещенного 4,4 -диоксидифенилпропана 1,2-нафтохинондиазидсульфоэфир йодзамещенного 4,4 -диоксидифенилпропана подвергают обработке диоксаном при 18-24 С в течение 24 ч при концентрации сульфоэфира в диоксане 30-50 вес.% с последующим осаждением целевого продукта добавлением к фильтрату воды со льдом при рН 1-2

Очистке подвергают технический продукт с содержанием нерастворимых компонентов от 2 до 70%.

В очищенном продукте концентрация нерастворимых компонентов с низким содержанием йода уменьшается до 1%. Это приводит к повышению содержания йода в очищенном сульфоэфире до 41-49%, а содержание нафтохинонди азидных (НХД) групп составляет 25-29%

Пример 1. В колбе со шлифом емкостью 500 мл растворяют 210 г (42%) промышленного 1,2-нафтохинондиаэидсульфоэфира йодзамещенного 4,4 -диоксидифенилпропана с содержанием,%| нерастворимые компоненты 46; йод 40,2, азот 3,7 и НХД-групп 30,5 в 300 мл диоксана. Раствор оставляют в закрытой колбе на сутки при 182 4 с. Затем содержимое колбы филь.труют через .1 слой.технического капрона бязи или лабораторной фильтровальной бумаги на воронке Бюхнера. Оставшийс в Фильтрате, растворимый сульфоэфир выделяют из раствора осаждением при выливании фильтрата на -охлажденную воду со льдом при интенсивном постоянном перемешивании. Объем воды берут примерно в 2,5 раза больше объема фильтрата (рН воды доводят добавлением концентрированной соляной кислоты до значения 1-2 поуниверсальной индикаторной бумаге). Осажденный сульфоэфир отфильтровывают на воронке Бюхнера через 1 слой бязи, технического капрона или фильтровальной бумаге Затем продукт тщател но промывают охлажденной дистиллированной водой до нейтральной реакции.

Промытый сульфоэфир сушат на воронке Бюхнера при включенном вакууме (0,7-0,8 ати) примерно 1 ч, затем сушат на воздухе в течение суток и в вакууме при 0,05 атм.ост. до постоянного веса. Высушенный сульфоэфир светло-желтого цвета содержит, :

нерастворимые, компоненты 0.,5; йод 42,7} азот 3,4 НХД-групп 27,5.

Пример 2.В колбе со шлифом растворяют 150 г промышленного 1,2-нафтохинондиазидсульфоэфира йодзамещенного 4,4 -диоксидифенилпропана с содержанием, %t нерастворимые компоненты 70; йод 37,6/ азот 3,9, НХД-групп 33 и 340 мл диоксана. Затем процесс проводят, как в примере 1 при 20 С. Очищенный, высушенный сульфоэфир не содержит нерастворимых примесей, йода 47,5%, азота 3,3% и НХД-групп 28,2%.

Пример 3. В колбе со шлифом растворяют 250 г промышленного 1,2-нафтохинондиазидсульфоэфира йодзамеицеиногр 4,4 -диоксидифенилпропана с содержанием, %; нерастворимые компоненты 2; йод 39,6/ азот 3,9, НХДгрупп 35,7 и 243 мл диоксана. Затем процесс проводят, как в примере 1 при . Очищенный и высушенный сульфоэфир содержит, %: нерастворимые примеси 0,1, йод 49,7, азот 3,4 НХД-групп 28.6.

При использовании растворов промышленного 1,2-нафтохинондиа зидсульфоэфира йодзамещенного 4,4-диоксидифенилпропана с концентрацией сульфоэфира в диоксане менее 30% очистка неэффективна. Так, для полного выделения нерастворимых компонентов из технического сульфоэфира при концентрации раствора 8-10% требуется выдерживать раствор при комнатной температуре около 17 сут. При концентрации раствора более 50% промышленный сульфоэфир начинает выпадать в осадок уже в процессе его растворения. В результате этого выход очищенного продукта существенно снижается. Таким образом, концентрация раствора 30-.50% является оптимальной.

При повышенной температуре раствора () из раствора не происходит выпадения в осадок нерастворимых компонентов сульфоэфира. При температурах ниже комнатной (например, при +10 С) происходит частичное выпадение из раствора и растворимых компонентов сульфоэфира, что снижает выход основного продукта. Поэтому приготовленный раствор, следует выдерживать при 18-24 С.

Предлагаемый способ очистки промышленного 1,2-нафтохинондиазидсульфоэфира йодзамещенного 4,4-диоксидифенилпропана позволяет получать светочувствительный продукт с высокой растворимостью в органических растворителях вследствие отсутствия в сульфоэфире нерастворимых компонентов. Стабильность композиции, приготовленной на очищенном продукте, не менее 10-12 мес, дефектность пленки

0,2-0,5 см. Для композиции на неочищенном сульфоэфире стабильность композиции 0,5-2 мес, дефектность пленки 20-70 см.

Формула изобретения

Способ очистки 1,2-нафтохинондйазидсульфоэфиров йодзамещенного 4,4 -диоксидифенилпропана, отличающийся тем,, что, с целью повышения качества целевого продукта, 1,2-нaJ)ToxииoFl иaзидcy ь oэфиp J йодзамеиенного 4,4-диоксидифенилпропана подвергают обработке диоксаном при 18-24 С в течение 24 ч при концентрации сульфоэфира в диоксане 30-50 вес.%, с последующим осаждением целевого продукта добавлением к фильтрату воды со льдом при рН 1-2.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №687066, кл. С 07 С 143/68, 1979 (прототип).