Urushibara-Katalysatoren
Heterogene Katalysatoren vom Urushibara-Typus werden meist zur Hydrierung chemischer Verbindungen eingesetzt. Die Katalysatoren bestehen stets aus zwei verschiedenen Metallen, das unedlere dient dabei als Trägermaterial.[1]
Geschichte
Die Urushibara-Katalysator wurden Anfang der 1950er Jahre erfunden, um Patente zur reduktiven Erzeugung von Estradiol aus Estron mit neuen Methoden zu umgehen.[2]
Herstellung
Redoxreaktion
Die Katalysatoren werden durch Reaktion einer wässrigen Übergangsmetallsalzlösung , meist Chloride und Acetate von Eisen, Cobalt, Nickel und Kupfer, mit einem unedleren elementaren Metall (wie Zink oder Aluminium) in Pulverform bei erhöhter Temperatur erzeugt.[2] Das unedlere Metall wird dabei im Überschuss eingesetzt und dient gleichzeitig als Reduktionsmittel und Trägersubstanz.[1]
- $ \mathrm {2\ FeCl_{3}(aq)+3\ Zn(s)\longrightarrow 2\ Fe(s)+3\ ZnCl_{2}(aq)} $
- $ \mathrm {CoCl_{2}(aq)+Zn(s)\longrightarrow Co(s)+ZnCl_{2}(aq)} $
Formel: Urushibara-Katalysatoren: Erzeugung von fein verteilten Metallen durch Reduktion mit Zink.
Aktivierung
Die Reaktivität der so erzeugbaren Katalysatoren kann durch nachträgliche Behandlung mit Laugen (meist Natriumhydroxid) und Säuren (meist Essigsäure), beeinflusst werden.[2]
Eigenschaften
Die Katalysatoren können in vielen Fällen als Ersatz für das pyrophore Raney-Nickel dienen[3] und sind einfach herzustellen.[2] Die Magnetisierung der Partikel hängt vom Herstellungsverfahren ab.[4]
Anwendungen
Urushibara-Katalysatoren haben ein ähnlich breites Anwendungsgebiet wie Raney-Nickel. Sie können zur Reduktion von Ketonen[2], Doppelbindungen, Nitrilen und Nitroverbindungen[3], zur reduktiven Entschwefelung[2] und zur Nitrilhydrolyse[5] eingesetzt werden.
Quellen
- ↑ 1,0 1,1 J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1, 1980, 76, 998-1007; doi:10.1039/F19807600998
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Review: Yoshiyuki Urushibara, THE URUSHIBARA CATALYSTS, Annals of the New York Academy of Sciences, Volume 145, Catalytic Hydrogenation and Analogous Pressure Reactions pages 52–57, October 1967; doi:10.1111/j.1749-6632.1967.tb52998.x
- ↑ 3,0 3,1 J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 2002, 2586–2597; doi:10.1039/b009711j
- ↑ AIP Conf. Proc., April 1975, Volume 24, pp. 391-393 doi:10.1063/1.30150
- ↑ Russian Chemical Reviews (1984),53(9):900; doi:10.1070/RC1984v053n09ABEH003130
siehe auch
- Zink-Kupfer-Paar