Gallium-acetil-acetonátegy fémorganikus vegyület, amely főként acetil-aceton molekulákkal koordinált galliumionokból áll. A kémiai képletet általában Ga(acac)_3-ban fejezik ki, ahol az acac az acetil-aceton (CH_3COCH_2COCH_3) anionos részét jelenti. A gallium-acetil-acetoát általában szerves oldószerekben, például etanolban, éterben stb. oldódik. A fajlagos oldhatóság az oldószer típusától és a vegyület tisztaságától függ. Szobahőmérsékleten és nyomáson viszonylag stabil, de a kémiai reakciók megelőzése érdekében kerülni kell a közvetlen érintkezést vízzel, erős savakkal, erős bázisokkal stb. A gallium-acetil-acetontot gyakran használják katalizátorként vagy katalizátor-prekurzorként a szerves szintézisekben, és részt vesz különféle kémiai reakciókban, például oxidációban, redukcióban, addícióban stb. Az anyagtudomány területén a gallium-acetilacetont felhasználható fém szerves vázak (MOF-k), nanoanyagok stb. előállítására, amelyek potenciálisan alkalmazhatók elválasztásban, fizikai adszorpcióban, katalízisben stb. A gallium-acetilacetont optikai anyagok, elektronikai eszközök stb.
|
|
|
| Kémiai képlet | C15H21GaO6 |
| Molekulatömeg | 367.05 |
| Olvadáspont | 196-198 fok (dec.) (l.) |
| Forráspont | 140 fok 10 mm |
| Tárolási feltételek | Inert légkör, szobahőmérséklet |
| Forma | Por |
| Szín | fehértől halványsárgáig |
| Oldhatóság | Vízben oldhatatlan. |
Gallium-acetil-acetonát, mint szerves fémvegyület, sokrétű felhasználási területe van, főleg az anyagtudomány, a katalitikus kémia, az optika és az elektronika területén.
Az alábbiakban felsoroljuk a gallium-acetilacetont főbb felhasználási területeit:
Katalizátorok és katalizátor prekurzorok
A gallium-acetil-acetoátot gyakran használják katalizátorként vagy katalizátor-prekurzorként a szerves szintézisekben, és számos kémiai reakcióban részt vehet, például oxidációban, redukcióban, addícióban, ciklizálásban stb. Katalitikus aktivitása miatt fontos alkalmazási érték a finom vegyszerek szintézisében, gyógyszerszintézisben és polimer anyagok előállításában.
Fém szerves keretek (MOF) előkészítése
A gallium-acetilacetonae más szerves ligandumokkal vagy szervetlen ionokkal kombinálható, így specifikus szerkezetű és funkciójú fém szerves vázanyagot képeznek. Ezek a MOF-anyagok nagy potenciált mutatnak a gázadszorpció és -leválasztás, a katalízis, az érzékelés, a gyógyszerszállítás stb. területén.
Nanoanyagok előkészítése
A gallium-acetil-acetoát pirolízissel vagy más kémiai módszerekkel gallium nanorészecskékké, nanoszálakká vagy nanofilmekké alakítható. Ezek a nanoanyagok széles körű alkalmazási kilátásokkal rendelkeznek az elektronika, az optika, a katalízis és a biomedicina területén.
Optikai és elektronikus alkalmazások
A gallium-acetil-acetoát és származékai bizonyos körülmények között, például lumineszcencia és vezetőképesség mellett egyedi optikai vagy elektronikus tulajdonságokat mutathatnak. Ezek a tulajdonságok bizonyos potenciállal rendelkeznek az optoelektronikai eszközök, például a fénykibocsátó diódák (LED-ek), a fotodetektorok és a napelemek előállításában.
Kémiai gőzfázisú leválasztás (CVD) prekurzora
A félvezetőiparban a gallium-acetil-acetoát prekurzorként használható kémiai gőzleválasztáshoz gallium- vagy galliumvegyület-filmek szubsztrátumokra történő lerakásához. Ennek nagy jelentősége van a nagy teljesítményű-félvezető eszközök és integrált áramkörök előkészítése szempontjából.
Oktatás és kutatás
Egyedülálló kémiai tulajdonságainak és széles körű alkalmazási lehetőségei miatt a gallium-acetil-acetoátot széles körben használják az oktatásban és a kutatásban a kémia, az anyagtudomány és a nanotechnológia területén.
Gallium-acetil-acetonát, mint szerves fémvegyület, széles körben alkalmazható a katalitikus kémia területén. Katalizátorként vagy katalizátor-prekurzorként való alkalmazási esetei és kilátásai főként a következő szempontokban tükröződnek:
Pályázati esetek
Szerves szintézis reakciók
A gallium-acetil-acetoátot gyakran használják katalizátorként a szerves szintézisekben, és számos kémiai reakcióban részt vehet, mint például oxidáció, redukció, addíció, ciklizálás stb. Ezek a reakciók fontos alkalmazási értékkel bírnak finom vegyszerek szintézisében, gyógyszerszintézisben és polimer anyagok előállításában.
Például a gallium-acetil-acetoát felhasználható olefinek epoxidációs reakciójának katalizálására epoxidok előállítására, ami kulcsfontosságú lépés számos fontos vegyület, például gyógyszerintermedierek szintézisében.
Nanoanyag előkészítés
A gallium-acetil-acetoát prekurzorként használható, és pirolízissel vagy más kémiai módszerekkel gallium nanorészecskékké, nanoszálakká vagy nanofilmekké alakítható. Ezek a nanoanyagok kiváló teljesítményt mutatnak a katalízis területén, és különféle kémiai reakciók katalizálására használhatók.
Például a gallium-acetil-acetoát magas hőmérsékleten reagálhat nitrogénnel, gallium-nitrid nanoszálakat hozva létre, amelyek potenciálisan alkalmazhatók optoelektronikai eszközökben, érzékelőkben és más területeken.
Gázadszorpció és elválasztás
A gallium-acetil-acetoát és más szerves ligandumok által alkotott fém szerves keretek (MOF) anyagok jól teljesítenek a gáz adszorpciójában és elválasztásában.
Ezek a MOF-anyagok nagy porozitással és állítható pórusmérettel rendelkeznek, és szelektíven adszorbeálhatnak és elválaszthatnak bizonyos gázokat.
Kilátások
Új katalizátorok fejlesztése
A katalitikus kémiai kutatások elmélyülésével a tudósok folyamatosan új katalizátorrendszereket és katalitikus mechanizmusokat kutatnak. A fémorganikus katalizátorok egyik képviselőjeként a gallium-acetil-acetoát egyedülálló kémiai tulajdonságai és katalitikus aktivitása széles teret ad új katalizátorok fejlesztésének.
A jövőben nagyobb katalitikus aktivitású és szelektivitással rendelkező új katalizátorok fejleszthetők ki a szerkezet, a ligandumok vagy a reakciókörülmények módosításával.Gallium-acetil-acetonáta különböző területek igényeinek kielégítésére.
Zöld kémia és fenntartható fejlődés
A gallium-acetil-acetoát és katalitikus rendszere nagy jelentőséggel bír a zöldkémiában és a fenntartható fejlődésben. Használhatók a hagyományos mérgező vagy erősen szennyező katalizátorok helyettesítésére a környezetbarátabb és fenntarthatóbb kémiai reakciófolyamatok elérése érdekében.
Emellett a gallium-acetil-acetoát katalitikus rendszer elősegítheti az erőforrások újrahasznosítását és a hulladékkezelés csökkentését, valamint hozzájárulhat a körkörös gazdaság rendszerének kiépítéséhez.
Interdiszciplináris integráció és innováció
A kapcsolódó tudományágak, például az anyagtudomány, a nanotechnológia és a biotechnológia gyors fejlődésével és kereszt{0}}integrációjával a gallium-acetil-acetoát alkalmazási területei is folyamatosan bővülnek és mélyülnek. A jövőben előreláthatólag a gallium-acetil-acetontet több tudományággal kombinálják, hogy innovatívabb alkalmazási eredményeket és technológiai áttöréseket érjenek el.
Összefoglalva, a gallium-acetil-acetoát katalizátorként széles körű alkalmazási területtel és széles körű fejlesztési kilátásokkal rendelkezik a szerves szintézis, a nanoanyag-előállítás, a gázadszorpció és az elválasztás területén. A tudomány és a technológia folyamatos fejlődésével, valamint az innovatív kutatások folyamatos elmélyítésével a gallium-acetil-acetoát katalitikus alkalmazása kiterjedtebb és mélyebb lesz{1}}.
A szintéziseGallium-acetil-acetonátáltalában fémgallium és acetilaceton koordinációs reakcióját foglalja magában.
- Szintézis módszer
(1) Nyersanyag-előkészítés
Fém-gallium (Ga): a reakció központi féme.
Acetilaceton (acacH): ligandumként, fémgalliummal komplexet képez.
Oldószer: például etanol, benzol stb., amelyet a reaktánsok feloldására és a reakció elősegítésére használnak.
(2) Reakciókörülmények
Hőmérséklet: általában szobahőmérséklettől refluxhőmérsékletig végezzük, a fajlagos hőmérséklet a forrásponttól és az oldószer reakcióképességétől függ.
Keverés: ügyeljen arra, hogy a reagensek teljesen összekeveredjenek a koordinációs reakció elősegítése érdekében.
Inert gáz elleni védelem: például nitrogén vagy argon, hogy a levegőben lévő oxigén és vízgőz ne befolyásolja hátrányosan a reakciót.
(3) Reakciólépések
Adjunk fémgalliumot az acetil-acetont tartalmazó oldószerhez.
Keverés közben fokozatosan melegítsük fel a reakcióhőmérsékletre, és tartsuk egy ideig, hogy a reakció teljesen lezajljon.
A reakció befejeződése után a gallium-acetil-acetoát terméket szűréssel, mosással, szárítással és egyéb lépésekkel állítják elő.
Tisztítás: A gallium-acetil-acetoát termékek tisztíthatók átkristályosítással, szublimálással és egyéb módszerekkel, hogy szükség szerint javítsák tisztaságukat és kristályosságukat.
A Tris (2,4-pentán-dionát) galliummal kapcsolatos érdekességek talán nem annyira egyértelműek és specifikusak, mint a kémiai tulajdonságai, mert a gallium-acetil-acetont főként kémiai kutatási anyagként használatos, és széles körben alkalmazható akadémiai és szakmai területeken, míg "érdekes tényeiről" viszonylag kevés jelentés vagy feljegyzés szól. A gallium-acetil-acetoát alkalmazásának és kutatásának szemszögéből azonban megoszthatok néhány érdekes információt.
Először
A gallium-acetilacetont fontos szerepet játszik az anyagtudományi kutatásokban. Gyakran használják prekurzorként galliumtartalmú anyagok szintetizálására, például atomréteg-epitaxiás (ALE) technológia alkalmazásával, acetil-acetonát-galliummal és vízzel vagy ózonnal kombinálva gallium-oxid vékonyrétegek készíthetők. Ez a fajta vékony film potenciális alkalmazási értékkel bír a félvezető anyagok területén.
Másodszor
A gallium-acetil-acetoát a nanoanyagok szintézisében is fontos szerepet játszik. A kutatók azt találták, hogy a gallium-acetil-acetoát univerzális prekurzorként szolgálhat különféle szervetlen mágneses, fém- és félvezető nanokristályok előállításához. Például Fe3O4 nanokristályok szintézisénél a reaktánsok arányának szabályozásával a nanokristályok méretének szabályozása érhető el. Ezenkívül a gallium-acetil-acetoát kiváló minőségű három- és bináris félvezető nanokristályok, valamint speciális morfológiájú nanokristályok előállítására is használható.
Ezen kívül
A gallium-acetil-acetoátot más vegyületek előállítására is használják. Például az Sn DDT komplexek szintetizálhatók gallium-acetil-acetoát nyersanyag felhasználásával, ami képes lap-szerű hatszögletű Cu2S nanokristályok szintézisét indukálni, jó hengeres önszerveződési tulajdonságokkal.
A gallium-acetil-acetonát (Ga (acac)) egy fontos szerves fémvegyület, amelynek kémiai képlete Ga (C ₅ H ₇ O ₂) v3, széles körben használják az anyagtudományban, a katalitikus kémiában és az orvosbiológiai területeken. Felfedezése szorosan kapcsolódik a korai fém - diketon komplexek tanulmányozásához, és fontos szerepet játszik a modern nanotechnológiában, a félvezetőgyártásban és a rákellenes gyógyszerkutatásban.
Az acetilacetont (Hacac) először Charles Adolphe Wurtz (1817-1884) szintetizálta 1863-ban, és enol szerkezete lehetővé teszi, hogy fémionokkal stabil kelátokat képezzen.
Az 1890-es években a vegyészek felfedezték, hogy az átmeneti fémek, mint például a Fe3⁺ és Cr3⁺ stabil hattagú gyűrűkomplexeket képezhetnek az acetil-acetonnal.
Alfred Werner (1866-1919) 1901-ben javasolta a koordinációs kémia elméletét, lefektetve a fém - diketon komplexek tanulmányozásának alapjait. A gallium (Ga), mint később felfedezett elem (melyet Paul - É mile Lecoq de Boisbaudran fedezett fel 1875-ben), azonban komplexeiben elmarad az átmenetifém-kutatástól.
Az 1940-es és 1950-es években, a félvezetőkutatás térnyerésével a galliumvegyületek (például a GaAs) szintézise iránti igény ösztönözte a galliumkoordinációs kémia fejlődését.
1957-ben FA Cotton et al. először számolt be a gallium-acetil-acetonát szintéziséről, miközben a gallium (III) koordinációs viselkedését tanulmányozta:
Szintézis módszer: GaCl ∝+3 Hacac → Ga (acac) ∝+3 HCl
Fizikai tulajdonságok: Fehér kristály, olvadáspont 192-194 °C, szerves oldószerekben könnyen oldódik.
1963-ban a röntgenkrisztallográfia megerősítette oktaéderes koordinációs konfigurációját: a gallium (III) központ hat oxigénatommal koordinálódik, és három acetil-aceton ligandum kötődik kelátképző módban.
2010 után a kutatások megállapították, hogy a Ga (acac) ∝ daganatellenes hatással rendelkezik: a Fe ³ ⁺ szimulációja, hogy befolyásolja a vas anyagcseréjét a rákos sejtekben, a klinikai vizsgálatok az osteosarcomát és a limfómát célzó előzetes tanulmányok. Egyetlen forrásból származó prekurzorként GaN és GaP nanorészecskék előállításához.
Népszerű tags: gallium acetylacetonate cas 14405-43-7, beszállítók, gyártók, gyár, nagykereskedelem, vétel, ár, ömlesztve, eladó