PHẦN 1 TỔNG QUAN
1.4.3. Ứng dụng của các β-đixetonat kim loạ
β-đixetonat là những hợp chất phối trí phổ biến và được nghiên cứu rộng rãi bởi các β-đixetonat có giá trị kinh tế cao, tổng hợp khá dễ dàng, đặc biệt là tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Dựa vào ứng dụng cụ thể của các β-đixetonat, người ta chia quá trình nghiên cứu các β-đixetonat kim loại thành 4 giai đoạn sau [19]:
• Cuối những năm 1950 đến đầu những năm 1960: các β-đixetonat được đưa vào sử dụng để tách chiết các kim loại trong dung dịch lỏng.
• Giữa những năm 1960: các β-đixetonat được xem là các hợp chất tiềm năng ứng dụng vào việc nghiên cứu laze.
• Từ 1970 đến 1980: được xem là thời kỳ vàng son của các β-đixetonat đất hiếm, khi những hợp chất này được dùng làm tác nhân dịch chuyển phổ cộng hưởng từ hạt nhân.
• Những năm 1990 đến nay: các nhà khoa học đi vào nghiên cứu những ứng dụng của chúng như chế tạo vật liệu phát quang điện tử, tiền chất trong quá trình lắng đọng pha hơi hợp chất hóa học, xúc tác cho các phản ứng,...
Các β-đixetonat tan tốt trong dung môi hữu cơ, nên có thể tiến hành tách chiết sơ bộ hỗn hợp các kim loại. Sau đó sắc kí khí tách hoàn toàn chúng ra khỏi nhau bởi nhiều β-đixetonat có khả năng thăng hoa tốt trong chân không. Ngoài ứng dụng trong tách chiết, các β-đixetonat kim loại còn được nghiên cứu và sử dụng khá nhiều làm chất xúc tác trong các phản ứng hoá học như phản ứng đồng phân hóa, phản ứng polyme hóa [28, 25, 11]. Ứng dụng quan trọng khác của β-đixetonat là làm thuốc thử trong phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR). Hai loại phức chất được sử dụng nhiều nhất là [R(fod)3] và [R(thd)3] (fod: 6,6,7,7,8,8,8- heptafluoro-2,2-dimetyl-3,5-octandion; thd: 2,2,6,6-tetrametyl-3,5-heptandion) [38, 61].
Từ những năm 1990, các β-đixetonat kim loại được ứng dụng rộng rãi vào việc chế tạo màng mỏng, vật liệu siêu dẫn, vật liệu bán dẫn,… bằng phương pháp lắng đọng hóa học pha hơi. Sau đây là một số công trình nghiên cứu nổi bật:
Các tác giả ở tài liệu [35] đã chế tạo thành công màng oxit có thành phần Ce0,9Gd0,1O1,95 trên đế silicon từ phức chất hỗn hợp [{Gd(DPM)3}2(tetraglyme)] (tetraglyme: tetraetilenglicol đimetyl ete). Màng oxit hỗn hợp trên dẫn điện tốt ở 5000C, có thể thay thế cho các pin nhiên liệu rắn dẫn điện trên 10000C. Theo tài liệu [60, 39], hỗn hợp phức chất axetylaxetonat, hexafloroaxetylaxetonat, đipyvaloymetanat của Cu(II), Ba(II), Y(III) được dùng làm tiền chất cho quá trình lắng đọng màng mỏng siêu dẫn YBa2Cu3O7-x ở nhiệt độ cao.
Năm 2000, Utriainen [57] chế tạo thành công màng mỏng kim loại (dùng làm cảm biến và xúc tác) trên chất nền Ti, Al, Si, thủy tinh từ M(acac)2 (M: Ni, Cu và Pt). Năm 2003, Singh cùng cộng sự [53] đã tạo màng mỏng điện môi Er2O3 cấu trúc
tinh thể, có hằng số điện môi k = 8÷20 trên đế Si(100) từ tiền chất Er(acac)3.phen. Đến năm 2005, ông đưa ra kết quả nghiên cứu về ba loại màng oxit trong suốt mới là Gd2O3, Eu2O3 và Yb2O3 được chế tạo từ các phức hỗn hợp của NTĐH với axetylaxetonat và phen. Những năm tiếp theo (2007 và 2008), nhóm nghiên cứu của ông cùng Giangregorio tiếp tục nghiên cứu về tính chất điện và quang của các màng mỏng này [20, 52].
Năm 2009, Waechtler và cộng sự [58] đã công bố những kết quả mới về màng mỏng CuO trên Ta, TaN, Ru và SiO2 với tiền chất ban đầu là đồng acetylacetonat ứng dụng vào việc chế tạo dây dẫn dạng màng có kích thước nano trong các thiết bị điện tử (ULSI) .
Ngoài ra, các β-đixetonat còn được ứng dụng trong lĩnh vực y học. Những nghiên cứu của tác giả ở tài liệu [26] cho thấy một số β-đixetonat của Sn, Ti, Zr và Hf được cho là có hoạt tính sinh học. Hợp chất budotitan (EtO)2Ti(bzac)2 (bzac: 1- phenyl-1,3-butandionat) được nghiên cứu để chế tạo thuốc chống ung thư.