Oxid platiničitý
| Oxid platiničitý | |
|---|---|
 Strukturní vzorec | |
| Obecné | |
| Systematický název | oxid platiničitý |
| Ostatní názvy | Adamsův katalyzátor |
| Sumární vzorec | PtO2 |
| Vzhled | černá pevná látka |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 1314-15-4 |
| PubChem | 345198 |
| SMILES | O=[Pt]=O |
| InChI | InChI=1S/2O.Pt |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 227,08 g/mol |
| Teplota tání | 450 °C (723 K) |
| Hustota | 10,2 g/cm3 |
| Rozpustnost ve vodě | nerozpustný |
| Bezpečnost | |
 GHS03  GHS07 | |
| H-věty | H271 H272 H319[1] |
| P-věty | P210 P220 P264 P280 P283 P305+351+338 P306+360 P370+378 P371+380+375 P420 P501[1] |
Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Oxid platiničitý, také známý jako Adamsův katalyzátor, je anorganická sloučenina vyskytující se obvykle jako hydrát, PtO2•H2O. Používá se jako katalyzátor hydrogenací a hydrogenolýz v organické syntéze.[2]
Aktivním katalyzátorem není samotný oxid, ale platinová čerň vznikající z něj působením vodíku.
Příprava
[editovat | editovat zdroj]Adamsův katalyzátor se připravuje z kyseliny chloroplatiničité, H2PtCl6, nebo chloroplatiničitanu amonného, (NH4)2PtCl6, reakcí s dusičnanem sodným. Jeho přípravu jako první popsali V. Voorhees a Roger Adams. [3] Nejprve se získá dusičnan platiničitý, který je následně zahříván za uvolnění oxidů dusíku.[4]
- H2PtCl6 + 6 NaNO3 → Pt(NO3)4 + 6 NaCl (aq) + 2 HNO3
- Pt(NO3)4 → PtO2 + 4 NO2 + O2
Vzniklý hnědý produkt se promývá vodou, čímž se odstraní dusičnany. Katalyzátor se dá použít v této podobě nebo po vysušení uschovávat v exsikátoru. Platinu je možné z použitého katalyzátoru odstranit přeměnou na chloroplatiničitan amonný působením lučavky královské a následným přidáním amoniaku.
Použití
[editovat | editovat zdroj]Adamsův katalyzátor má řadu využití. Dá se zapojit do hydrogenací, hydrogenolýz, dehydrogenací a oxidací. V průběhu reakce se vytvoří kovová platina, která je aktivním katalyzátorem.[5][6] Hydrogenace má syn-stereochemii a při použití alkynového reaktantu vznikne cis-alken.
K významným přeměnám katalyzovaným touto látkou patří hydrogenace ketonů na alkoholy nebo ethery (ether se utvoří, pokud je přítomen i alkohol a kyselina)[7] a redukce nitrosloučenin na aminy.[8]
Redukce alkenů katalyzované oxidem platiničitým lze provést v prostředí obsahujícím nitrosloučeniny. aniž by došlo k redukci nitroskupin.[9]
Při redukcích nitrosloučenin na aminy se platinové katalyzátory používají častěji než palladiové, protože se tak omezují hydrogenolýzy. Adamsův katalyzátor může také katalyzovat hydrogenolýzy fenylfosfátových esterů, které s palladiovými katalyzátory neprobíhají. Na průběh reakce má značný vliv pH rozpouštědla a reakce se často usnadňují tím, že se jako rozpouštědlo použije kyselina octová nebo její směs s jinými látkami.
Vývoj
[editovat | editovat zdroj]Před objevem Adamsova katalyzátoru byly organické redukce katalyzovány koloidní platinou nebo platinovou černí. Koloidní katalyzátory byly aktivnější, ale produkty se izolovaly obtížně, což vedlo k většímu využívání platinové černě.
Bezpečnost
[editovat | editovat zdroj]Při práci s oxidem platiničitým nejsou nutná výraznější bezpečnostní opatření, ovšem při vystavení H2 se vznikající platinová čerň může stát samozápalnou. Je tak třeba nenechat tuto látku vyschnout a omezit její styk s kyslíkem.
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Reference
[editovat | editovat zdroj]V tomto článku byl použit překlad textu z článku Adams' catalyst na anglické Wikipedii.
- ↑ a b c https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/345198
- ↑ Shigeo Nishimura. Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis. New York: Wiley-Interscience, 2001. Dostupné online. ISBN 9780471396987. S. 30, 32, 64–137, 170–225, 315–386, 572–663.
- ↑ V. Voorhees; R. Adams. The Use of the Oxides of Platinum for the Catalytic Reduction of Organic Compounds. Journal of the American Chemical Society. 1922, s. 1397. Dostupné online. DOI 10.1021/ja01427a021.
- ↑ Roger Adams; V. Voorhees; R. L. Shriner. Platinum catalyst for reductions. Organic Syntheses. 1928, s. 92. DOI 10.15227/orgsyn.008.0092.
- ↑ L. B. Hunt. The Story of Adams' Catalyst: Platinum Oxide in Catalytic Reductions. Platinum Metals Reviews. 1962, s. 150–152. Dostupné online. Archivováno 24. 9. 2015 na Wayback Machine.
- ↑ C. W. Scheeren; Josiel B. Domingos; Giovanna MacHado; Jairton Dupont. Hydrogen Reduction of Adams' Catalyst in Ionic Liquids: Formation and Stabilization of Pt(0) Nanoparticles. The Journal of Physical Chemistry C. 2008, s. 16 463 – 16 469. DOI 10.1021/jp804870j.
- ↑ M. Verzele; M. Acke; M. Anteunis. A general synthesis of ethers. Journal of the Chemical Society. 1963, s. 5598–5600. DOI 10.1039/JR9630005598.
- ↑ Roger Adams; F. L. Cohen. Ethyl p-Aminobenzoate. Organic Syntheses. 1928, s. 66. DOI 10.15227/orgsyn.008.0066.}
- ↑ Eugene E. van Tamelen; Robert J. Thiede. The Synthetic Application and Mechanism of the Nef Reaction. Journal of the American Chemical Society. 1952, s. 2615–2618. DOI 10.1021/ja01130a044.}