Oxid platiničitý

chemická sloučenina

Oxid platiničitý, také známý jako Adamsův katalyzátor, je anorganická sloučenina vyskytující se obvykle jako hydrát, PtO2•H2O. Používá se jako katalyzátor hydrogenací a hydrogenolýzorganické syntéze.[2]

Oxid platiničitý
Strukturní vzorec

Strukturní vzorec

Obecné
Systematický název oxid platiničitý
Ostatní názvy Adamsův katalyzátor
Sumární vzorec PtO2
Vzhled černá pevná látka
Identifikace
Registrační číslo CAS
PubChem
SMILES O=[Pt]=O
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 – oxidační látky
GHS03
GHS07 – dráždivé látky
GHS07
[1]
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]
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Aktivním katalyzátorem není samotný oxid, ale platinová čerň vznikající z něj působením vodíku.

PřípravaEditovat

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.

PoužitíEditovat

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.

VývojEditovat

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.

BezpečnostEditovat

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.

OdkazyEditovat

ReferenceEditovat

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Adams' catalyst na anglické Wikipedii.

  1. a b c https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/345198
  2. 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. 
  3. 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. 
  4. Roger Adams; V. Voorhees; R. L. Shriner. Platinum catalyst for reductions. Organic Syntheses. 1928, s. 92. DOI 10.15227/orgsyn.008.0092. 
  5. L. B. Hunt. The Story of Adams' Catalyst: Platinum Oxide in Catalytic Reductions. Platinum Metals Reviews. 1962, s. 150–152. Dostupné online. 
  6. 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. 16463-16469. DOI 10.1021/jp804870j. 
  7. M. Verzele; M. Acke; M. Anteunis. A general synthesis of ethers. Journal of the Chemical Society. 1963, s. 5598–5600. DOI 10.1039/JR9630005598. 
  8. Roger Adams; F. L. Cohen. Ethyl p-Aminobenzoate. Organic Syntheses. 1928, s. 66. DOI 10.15227/orgsyn.008.0066. }
  9. 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. }

Související článkyEditovat