Катализатор Адамса , также известный как диоксид платины , обычно представлен в виде гидрата оксида платины (IV) , PtO 2 •H 2 O. Он является катализатором гидрирования и гидрогенолиза в органическом синтезе . [1] Этот темно-коричневый порошок коммерчески доступен. Сам оксид не является активным катализатором, но он становится активным после воздействия водорода, после чего он превращается в платиновую чернь , которая отвечает за реакции.
Катализатор Адамса готовится из хлороплатиновой кислоты H 2 PtCl 6 или хлороплатината аммония , (NH 4 ) 2 PtCl 6 , путем сплавления с нитратом натрия . Первое опубликованное приготовление было сообщено В. Вурхизом и Роджером Адамсом . [2] Процедура включает в себя сначала приготовление нитрата платины, который затем нагревают для удаления оксидов азота. [3]
Полученный коричневый осадок промывают водой, чтобы освободить его от нитратов. Катализатор можно использовать как есть или высушить и хранить в эксикаторе для дальнейшего использования. Платину можно извлечь из отработанного катализатора путем преобразования в хлороплатинат аммония с использованием царской водки, а затем аммиака .
Катализатор Адамса используется во многих приложениях. Он показал свою ценность для реакций гидрирования , гидрогенолиза , дегидрирования и окисления . В ходе реакции образуется металлическая платина ( платиновая чернь ), которая, как было указано, является активным катализатором. [4] [5] Гидрирование происходит с син-стереохимией при использовании на алкине, что приводит к образованию цис-алкена. Некоторые из наиболее важных превращений включают гидрирование кетонов в спирты или эфиры (последний продукт образуется в присутствии спиртов и кислот) [6] и восстановление нитросоединений до аминов. [7] Однако восстановление алкенов можно проводить с катализатором Адамса в присутствии нитрогрупп без восстановления нитрогруппы. [8] При восстановлении нитросоединений до аминов платиновые катализаторы предпочтительнее палладиевых катализаторов для минимизации гидрогенолиза. Катализатор также используется для гидрогенолиза фенилфосфатных эфиров, реакции, которая не происходит с палладиевыми катализаторами. pH растворителя существенно влияет на ход реакции, и реакции катализатора часто усиливаются путем проведения восстановления в чистой уксусной кислоте или растворах уксусной кислоты в других растворителях.
До разработки катализатора Адамса органические восстановления проводились с использованием коллоидной платины или платиновой черни. Коллоидные катализаторы были более активны, но создавали трудности при выделении продуктов реакции. Это привело к более широкому использованию платиновой черни. По словам самого Адамса:
«...Несколько задач, которые я задавал своим студентам, касались каталитического восстановления. Для этой цели мы использовали в качестве катализатора платиновую чернь, изготовленную общепринятым лучшим методом, известным в то время. У студентов возникло много проблем с катализатором, который они получили, поскольку часто он оказывался неактивным, хотя и готовился по той же подробной процедуре, которая иногда приводила к получению активного продукта. Поэтому я инициировал исследование, чтобы найти условия для приготовления этого катализатора с равномерной активностью». [4]
Небольшие меры предосторожности необходимы с оксидом, но после воздействия H 2 полученная платиновая чернь может быть пирофорной . Поэтому ее нельзя допускать высыхания, а воздействие кислорода следует свести к минимуму.