乙酰丙酮钌的制备及主要用途

2026/4/14 8:01:05 作者:飞斯

背景及概述

乙酰丙酮钌(Tris (acetylacetonato) ruthenium (III),简称Ru(acac)₃),CAS 号14284-93-6,分子式C₁₅H₂₁O₆Ru,分子量398.40,钌含量约24%。乙酰丙酮钌是经典的钌 (III) 有机金属配合物,以高稳定性、优良溶解性与催化活性著称,为材料、催化、电化学领域的核心前驱体。

理化性质

乙酰丙酮钌外观为暗红棕色至深紫色结晶粉末。熔点260℃(分解),难溶于水(约 0.2g/L),易溶于丙酮、乙醇、二氯甲烷、苯等多数有机溶剂。结构为八面体配位构型,中心 Ru³⁺与 3 个乙酰丙酮阴离子(acac⁻)的 6 个氧原子螯合,具D₃对称与顺磁性(1 个未成对 d 电子)。热稳定性好,200℃以下稳定,高温分解生成金属钌与有机碎片;对光、空气稳定,密封阴凉干燥可长期储存。

图1 乙酰丙酮钌的性状图.png

图1 乙酰丙酮钌的性状图

合成方法

以三氯化钌水合物(RuCl₃・3H₂O)为原料,在碱(如碳酸氢钾、氨水)存在下与乙酰丙酮在水溶液或乙醇中加热反应制备乙酰丙酮钌。参考文献[1]报道乙酰丙酮钌的制备工艺。经萃取、重结晶纯化,得97%+ 纯度乙酰丙酮钌,工艺成熟、适合规模化。

乙酰丙酮钌的合成反应式:RuCl₃・3H₂O + 3CH₃COCH₂COCH₃ → Ru (acac)₃ + 3HCl + 3H₂O

核心应用

乙酰丙酮钌作为金属有机化学气相沉积(MOCVD)前驱体,制备高纯度钌薄膜、Ru 纳米颗粒,用于半导体电极、磁性材料、太阳能电池界面层,提升器件效率与稳定性。乙酰丙酮钌催化加氢、氧化、C-C 偶联:如草酸二甲酯加氢制乙二醇、硝基苯加氢制苯胺、烯烃选择性氢化。乙酰丙酮钌用于燃料电池、锌空电池、水分解电催化剂,高效催化氢氧化、氧还原反应。合成钌基单原子催化剂、金属有机框架(MOF);作为氚化、对映选择性加氢试剂,用于医药中间体合成。乙酰丙酮钌用作氧化还原液流电池电解质,提升电压效率与循环稳定性。

安全性

乙酰丙酮钌具刺激性(H315/H319/H335),刺激皮肤、眼睛与呼吸道;低毒但需避免吸入 / 误食。操作需通风、防护装备;远离强氧化剂;废弃物按危废处理。

参考文献

[1]晏彩先; 常桥稳; 黄光英; 李天赐; 余娟; 姜婧; 高安丽; 姚默鎏昕; 张智明.一种乙酰丙酮钌的制备方法.[发明公开]云南贵金属实验室有限公司;云南省贵金属新材料控股集团股份有限公司.2025-09-12.

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