Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Катализатор Адамса, также известный как диоксид платины, обычно представлен как гидрат оксида платины (IV), PtO2•H2O. Это катализатор гидрогенизации и гидрогенолиза в органическом синтезе. Этот темно-коричневый порошок доступен в продаже. Сам оксид не является активным катализатором, но он становится активным после воздействия водорода, после чего превращается в платиновый черный, который отвечает за реакции.
Adams' catalyst, also known as platinum dioxide, is usually represented as platinum(IV) oxide hydrate, PtO2•H2O. It is a catalyst for hydrogenation and hydrogenolysis in organic synthesis. This dark brown powder is commercially available. The oxide itself is not an active catalyst, but it becomes active after exposure to hydrogen whereupon it converts to platinum black, which is responsible for reactions.
Применение
Катализатор Адамса используется во многих областях. Он показал свою ценность для реакций гидрогенизации, гидрогенолиза, дегидрогенизации и окисления. Во время реакции образуется платиновый металл (платиновый черный), который считается активным катализатором. Гидрогенизация происходит с помощью син стереохимии, когда используется на алкине, в результате чего получается цис-алкен. Некоторые из наиболее важных преобразований включают гидрогенизацию кетонов в спирты или эфиры (последний продукт образуется в присутствии спиртов и кислот) и редукцию нитросоединений в амины. Однако, сокращения алкенов могут быть выполнены с помощью катализатора Адамса в присутствии нитрогрупп без сокращения нитрогруппы. При редукции нитросоединений до аминов предпочтительнее использовать платиновые катализаторы, чем палладиевые, чтобы свести к минимуму гидрогенолиз. Катализатор также используется для гидрогенолиза фенилфосфатных эфиров, реакции, которая не происходит с палладиевыми катализаторами. РН растворителя существенно влияет на ход реакции, и реакции катализатора часто усиливаются путем проведения редукции в чистой уксусной кислоте или растворах уксусной кислоты в других растворителях.
Adams' catalyst is used for many applications. It has shown to be valuable for hydrogenation, hydrogenolysis, dehydrogenation, and oxidation reactions. During the reaction, platinum metal (platinum black) is formed which has been cited to be the active catalyst. Hydrogenation occurs with syn stereochemistry when used on an alkyne resulting in a cis alkene. Some of the most important transformations include the hydrogenation of ketones to alcohols or ethers (the latter product forming in the presence of alcohols and acids) and the reduction of nitro compounds to amines. However, reductions of alkenes can be performed with Adams' catalyst in the presence of nitro groups without reducing the nitro group. When reducing nitro compounds to amines, platinum catalysts are preferred over palladium catalysts to minimize hydrogenolysis. The catalyst is also used for the hydrogenolysis of phenyl phosphate esters, a reaction that does not occur with palladium catalysts. The pH of the solvent significantly affects the reaction course, and reactions of the catalyst are often enhanced by conducting the reduction in neat acetic acid, or solutions of acetic acid in other solvents.
Разработка
До разработки катализатора Адамса органические редукции проводились с использованием коллоидной платины или платинового черного. Коллоидные катализаторы были более активными, но создавали трудности в выделении продуктов реакции. Это привело к более широкому использованию платинового черного. По словам самого Адамса: "Некоторые из задач, которые я поручил своим студентам, касались каталитической редукции. Для этого мы использовали в качестве катализатора платиновый черный, изготовленный наилучшим методом, известным в то время. У студентов были большие проблемы с полученным ими катализатором, поскольку он часто оказывался неактивным, хотя и был приготовлен по той же подробной процедуре, которая иногда приводила к активному продукту. Поэтому я начал исследование, чтобы найти условия для приготовления этого катализатора с единообразной активностью".
Before development of Adams' catalyst, organic reductions were carried out using colloidal platinum or platinum black. The colloidal catalysts were more active but posed difficulties in isolating reaction products. This led to more widespread use of platinum black. In Adams' own words:
" Several of the problems I assigned my students involved catalytic reduction. For this purpose we were using as a catalyst platinum black made by the generally accepted best method known at the time. The students had much trouble with the catalyst they obtained in that frequently it proved to be inactive even though prepared by the same detailed procedure which resulted occasionally in an active product. I therefore initiated a research to find conditions for preparing this catalyst with uniform activity."
Безопасность
Необходимо соблюдать небольшие меры предосторожности с оксидом, но после воздействия H2 полученный платиновый черный может быть пирофорическим. Поэтому не следует допускать сушки и свести к минимуму воздействие кислорода.
Little precaution is necessary with the oxide but, after exposure to H2, the resulting platinum black can be pyrophoric. Therefore, it should not be allowed to dry and all exposure to oxygen should be minimized.