Galijev acetilacetonatje organokovinska spojina, sestavljena predvsem iz galijevih ionov, usklajenih z molekulami acetilacetona. Kemijska formula je običajno izražena kot Ga(acac)_3, kjer acac predstavlja anionski del acetilacetona (CH_3COCH_2COCH_3). Galijev acetilacetoat je običajno topen v organskih topilih, kot so etanol, eter itd. Specifična topnost je odvisna od vrste topila in čistosti spojine. Je razmeroma stabilen pri sobni temperaturi in tlaku, vendar se je treba izogibati neposrednemu stiku z vodo, močnimi kislinami, močnimi bazami itd., da preprečimo kemične reakcije. Galijev acetilaceton se pogosto uporablja kot katalizator ali predhodnik katalizatorja v organski sintezi in sodeluje v različnih kemičnih reakcijah, kot so oksidacija, redukcija, adicija itd. Na področju znanosti o materialih se galijev acetilaceton lahko uporablja za pripravo kovinskih organskih ogrodij (MOF), nanomaterialov itd., ki imajo potencialno uporabo pri adsorpciji plina, ločevanju, katalizi itd. Zaradi svojih edinstvenih fizikalnih in kemijskih lastnosti se galijev acetilaceton lahko uporablja tudi za pripravo optičnih materialov, elektronskih naprav itd.
|
|
|
| Kemijska formula | C15H21GaO6 |
| Molekulska teža | 367.05 |
| Tališče | 196-198 stopinj (razpad) (osvetljeno) |
| Vrelišče | 140 stopinj 10 mm |
| Pogoji shranjevanja | Inertna atmosfera, sobna temperatura |
| obrazec | Prašek |
| barva | bela do bledo rumena |
| Topnost | Netopen v vodi. |
Galijev acetilacetonat, kot organokovinska spojina ima različne uporabe, predvsem na področjih znanosti o materialih, katalitične kemije, optike in elektronike.
Sledi nekaj glavnih uporab Gallium acetylacetonte:
Katalizatorji in predhodniki katalizatorjev
Galijev acetilacetoat se pogosto uporablja kot katalizator ali predhodnik katalizatorja v organski sintezi in lahko sodeluje v različnih kemičnih reakcijah, kot so oksidacija, redukcija, dodajanje, ciklizacija itd. Zaradi njegove katalitične aktivnosti ima pomembno uporabno vrednost pri sintezi finih kemikalij, sintezi zdravil in pripravi polimernih materialov.
Priprava kovinskih organskih ogrodij (MOF)
Galijev acetilaceton se lahko kombinira z drugimi organskimi ligandi ali anorganskimi ioni, da se tvorijo kovinski organski okvirni materiali s posebnimi strukturami in funkcijami. Ti MOF materiali kažejo velik potencial na področju adsorpcije in ločevanja plinov, katalize, zaznavanja, dostave zdravil itd.
Priprava nanomaterialov
Galijev acetilacetoat je mogoče pretvoriti v galijeve nanodelce, nanožice ali nanofilme s pirolizo ali drugimi kemičnimi metodami. Ti nanomateriali imajo široke možnosti uporabe na področjih elektronike, optike, katalize in biomedicine.
Optične in elektronske aplikacije
Galijev acetilacetoat in njegovi derivati lahko pod določenimi pogoji kažejo edinstvene optične ali elektronske lastnosti, kot sta luminiscenca in prevodnost. Zaradi teh lastnosti imajo določen potencial pri pripravi optoelektronskih naprav, kot so svetleče -diode (LED), fotodetektorji in sončne celice.
Prekurzor kemičnega naparjevanja (CVD).
V industriji polprevodnikov se lahko galijev acetilacetoat uporablja kot predhodnik za kemično naparjevanje za nanašanje filmov galija ali galijeve spojine na podlage. To je zelo pomembno za pripravo visoko{1}}zmogljivih polprevodniških naprav in integriranih vezij.
Izobraževanje in raziskovanje
Zaradi svojih edinstvenih kemijskih lastnosti in široke možnosti uporabe se galijev acetilacetoat pogosto uporablja tudi v izobraževanju in raziskavah na področju kemije, znanosti o materialih in nanotehnologije.
Galijev acetilacetonat, kot organokovinska spojina ima širok spekter uporabe na področju katalitične kemije. Njegovi primeri uporabe in obeti kot katalizatorja ali predhodnika katalizatorja se odražajo predvsem v naslednjih vidikih:
Primeri uporabe
Reakcije organske sinteze
Galijev acetilacetoat se pogosto uporablja kot katalizator v organski sintezi in lahko sodeluje v različnih kemičnih reakcijah, kot so oksidacija, redukcija, adicija, ciklizacija itd. Te reakcije imajo pomembno uporabno vrednost pri sintezi finih kemikalij, sintezi zdravil in pripravi polimernih materialov.
Na primer, galijev acetilacetoat se lahko uporabi za kataliziranje reakcije epoksidacije olefinov, da nastanejo epoksidi, kar je ključni korak v sintezi številnih pomembnih spojin, kot so intermediati zdravil.
Priprava nanomaterialov
Galijev acetilacetoat se lahko uporabi kot predhodnik in pretvori v galijeve nanodelce, nanožice ali nanofilme s pirolizo ali drugimi kemičnimi metodami. Ti nanomateriali kažejo odlično učinkovitost na področju katalize in se lahko uporabljajo za kataliziranje različnih kemičnih reakcij.
Na primer, galijev acetilacetoat lahko reagira z dušikom pri visoki temperaturi, da ustvari nanožice galijevega nitrida, ki imajo potencialno uporabo v optoelektronskih napravah, senzorjih in na drugih področjih.
Adsorpcija in ločevanje plina
Materiali kovinskega organskega ogrodja (MOF), ki jih tvori galijev acetilacetoat v kombinaciji z drugimi organskimi ligandi, se dobro obnesejo pri adsorpciji in ločevanju plinov.
Ti materiali MOF imajo visoko poroznost in nastavljivo velikost por ter lahko selektivno adsorbirajo in ločujejo specifične pline.
Obeti
Razvoj novih katalizatorjev
S poglabljanjem raziskav katalitične kemije znanstveniki nenehno raziskujejo nove katalizatorske sisteme in katalitične mehanizme. Galijev acetilacetoat kot eden od predstavnikov organokovinskih katalizatorjev ponuja edinstvene kemijske lastnosti in katalitsko aktivnost širok prostor za razvoj novih katalizatorjev.
V prihodnosti bo mogoče razviti nove katalizatorje z večjo katalitično aktivnostjo in selektivnostjo s prilagajanjem strukture, ligandov ali reakcijskih pogojevGalijev acetilacetonatzadovoljiti potrebe različnih področij.
Zelena kemija in trajnostni razvoj
Galijev acetilacetoat in njegov katalitični sistem sta zelo pomembna v zeleni kemiji in trajnostnem razvoju. Uporabljajo se lahko za zamenjavo tradicionalnih strupenih ali zelo onesnažujočih katalizatorjev za doseganje okolju prijaznejših in trajnostnih kemičnih reakcijskih procesov.
Poleg tega lahko katalitični sistem galijevega acetilacetoata spodbuja tudi recikliranje virov in zmanjšanje obdelave odpadkov ter prispeva k izgradnji sistema krožnega gospodarstva.
Interdisciplinarno povezovanje in inovativnost
S hitrim razvojem in navzkrižno-integracijo sorodnih disciplin, kot so znanost o materialih, nanotehnologija in biotehnologija, se tudi področja uporabe galijevega acetilacetoata nenehno širijo in poglabljajo. V prihodnosti je predvideno, da bo Gallium acetylacetonte združen z več disciplinami za doseganje bolj inovativnih aplikacijskih rezultatov in tehnoloških prebojev.
Če povzamemo, ima galijev acetilacetoat kot katalizator široko paleto primerov uporabe in široke razvojne možnosti na področjih organske sinteze, priprave nanomaterialov, adsorpcije in ločevanja plinov. Z nenehnim napredkom znanosti in tehnologije ter nenehnim poglabljanjem inovativnih raziskav bo katalitična uporaba galijevega acetilacetoata obsežnejša in-poglobljena.
SintezaGalijev acetilacetonatobičajno vključuje koordinacijsko reakcijo kovinskega galija in acetilacetona.
- Metoda sinteze
(1) Priprava surovin
Kovinski galij (Ga): kot osrednja kovina reakcije.
Acetilaceton (acacH): kot ligand, ki tvori kompleks s kovinskim galijem.
Topilo: kot je etanol, benzen itd., ki se uporablja za raztapljanje reaktantov in spodbujanje reakcije.
(2) Reakcijski pogoji
Temperatura: običajno se izvaja pri sobni temperaturi do temperature refluksa, specifična temperatura je odvisna od vrelišča in reaktivnosti topila.
Mešanje: zagotovite, da so reaktanti popolnoma premešani, da pospešite koordinacijsko reakcijo.
Zaščita inertnega plina: kot je dušik ali argon, ki preprečuje, da bi kisik in vodna para v zraku negativno vplivala na reakcijo.
(3) Reakcijski koraki
Dodajte kovinski galij v topilo, ki vsebuje acetilaceton.
Pri pogojih mešanja postopoma segrevajte na reakcijsko temperaturo in vztrajajte tako dolgo, da lahko reakcija v celoti poteka.
Po končani reakciji dobimo produkt galijev acetilacetoat s filtriranjem, izpiranjem, sušenjem in drugimi koraki.
Čiščenje: Izdelke galijevega acetilacetoata je mogoče očistiti s prekristalizacijo, sublimacijo in drugimi metodami za izboljšanje njihove čistosti in kristaliničnosti, kot je potrebno.
Zanimiva dejstva o Tris (2,4-pentandionato) galiju morda niso tako jasna in specifična kot njegove kemijske lastnosti, saj se galijev acetilacetont uporablja predvsem kot material za kemijske raziskave in ima široko paleto aplikacij na akademskih in strokovnih področjih, medtem ko je o njegovih "zanimivostih" relativno malo poročil ali zapisov. Lahko pa delim nekaj zanimivih informacij z vidika uporabe in raziskav galijevega acetilacetoata.
Prvič
Galijev acetilaceton ima pomembno vlogo v raziskavah znanosti o materialih. Pogosto se uporablja kot predhodnik za sintezo materialov, ki vsebujejo galij, na primer z uporabo tehnologije atomske plastne epitaksije (ALE) v kombinaciji z acetilacetonatnim galijem in vodo ali ozonom kot predhodnikoma je mogoče pripraviti tanke plasti galijevega oksida. Ta vrsta tankega filma ima potencialno uporabno vrednost na področju polprevodniških materialov.
Drugič
Galijev acetilacetoat ima tudi pomembno vlogo pri sintezi nanomaterialov. Raziskovalci so ugotovili, da lahko galijev acetilacetoat služi kot univerzalni prekurzor za sintezo različnih anorganskih magnetnih, kovinskih in polprevodniških nanokristalov. Na primer, pri sintezi nanokristalov Fe3O4 lahko nadzor nad razmerjem reaktantov doseže nadzor nad velikostjo nanokristalov. Poleg tega se lahko galijev acetilacetoat uporablja tudi za sintezo visoko-kakovostnih ternarnih in binarnih polprevodniških nanokristalov ter nanokristalov s posebnimi morfologijami.
Poleg tega
Galijev acetilacetoat se uporablja tudi za pripravo drugih spojin. Na primer, komplekse Sn DDT je mogoče sintetizirati z uporabo galijevega acetilacetoata kot surovine, ki lahko inducira sintezo listnatih-heksagonalnih nanokristalov Cu2S z dobrim cilindričnim samo-sestavljanjem.
Galijev acetilacetonat (Ga (acac)) je pomembna kovinska organska spojina s kemijsko formulo Ga (C ₅ H ₇ O ₂) v3, ki se pogosto uporablja v znanosti o materialih, katalitični kemiji in biomedicinskih področjih. Njegovo odkritje je tesno povezano s preučevanjem zgodnjih kovinskih - diketonskih kompleksov in ima pomembno vlogo v sodobni nanotehnologiji, proizvodnji polprevodnikov in raziskavah zdravil proti-raku.
Acetilaceton (Hacac) je prvi sintetiziral Charles Adolphe Wurtz (1817-1884) leta 1863, njegova enolna struktura pa omogoča tvorbo stabilnih kelatov s kovinskimi ioni.
V 1890-ih so kemiki odkrili, da lahko prehodne kovine, kot sta Fe ³ ⁺ in Cr ³ ⁺, tvorijo stabilne šestčlenske obročne komplekse z acetilacetonom.
Leta 1901 je Alfred Werner (1866-1919) predlagal teorijo koordinacijske kemije, s čimer je postavil temelje za preučevanje kompleksov kovin - diketon. Vendar pa galij (Ga) kot pozneje odkrit element (odkril ga je Paul - É mile Lecoq de Boisbaudran leta 1875) v svojih kompleksih zaostaja za raziskavami prehodnih kovin.
V štiridesetih in petdesetih letih 20. stoletja je z vzponom raziskav polprevodnikov povpraševanje po sintezi galijevih spojin (kot je GaAs) spodbudilo razvoj koordinacijske kemije galija.
Leta 1957 je FA Cotton et al. prvi poročal o sintezi galijevega acetilacetonata med preučevanjem koordinacijskega obnašanja galija (III):
Metoda sinteze: GaCl ∝+3 Hacac → Ga (acac) ∝+3 HCl
Fizikalne lastnosti: bel kristal, tališče 192-194 stopinj C, lahko topen v organskih topilih.
Leta 1963 je rentgenska kristalografija potrdila njegovo oktaedrično koordinacijsko konfiguracijo: galijev (III) center je usklajen s šestimi atomi kisika in tremi acetilacetonskimi ligandi, vezanimi v kelacijskem načinu.
Po letu 2010 je raziskava pokazala, da ima Ga (acac) ∝ proti-tumorsko delovanje: simulacija Fe ³ ⁺ za motenje presnove železa v rakavih celicah, klinična preskušanja so predhodne študije, usmerjene na osteosarkom in limfom. Kot predhodnik enega vira za pripravo nanodelcev GaN in GaP.
Priljubljena oznake: galijev acetilacetonat cas 14405-43-7, dobavitelji, proizvajalci, tovarna, veleprodaja, nakup, cena, v razsutem stanju, za prodajo