本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品制備領(lǐng)域,具體涉及涉及一種二(乙酰丙酮)鉑(II)的制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
二(乙酰丙酮)鉑(II)(Pt(acac)2),又稱為乙酰丙酮鉑或二(2,4-戊二酮)合鉑(II),淡黃色結(jié)晶粉末,分子量393.3,鉑含量49.4%-49.8%,易溶于丙酮、鹵代烷烴,微溶于苯、乙醇,不溶于水。常用作金屬有機氣相沉積(MOCVD)前驅(qū)體制備表面涂層、薄膜、納米顆?;螂姌O材料,或用作催化劑前驅(qū)體制備高分散負載型催化劑,也可做直接作催化劑用在均相、非均相氫化等催化反應(yīng)中,在新材料及精細化工領(lǐng)域有十分廣闊的應(yīng)用空間。
自1901年A.Werner報道了Pt(acac)2的合成方法,可搜索到的合成文獻均以氯亞鉑酸鉀(K2PtCl4)為起始原料:在Russ J Inorg Chem,1959,4:137-9.The acethylacetonates of of divalent platinum一文中,以K2PtCl4為起始原料,加入氫氧化鉀,加熱到溶液變黃后加入乙酰丙酮,激烈搖晃至不再生成沉淀,過濾后補加堿和乙酰丙酮,重復以上步驟直至不再生成沉淀為止,采用苯重結(jié)晶,總收率35%,該法產(chǎn)率低,采用價格昂貴的K2PtCl4做起始原料,無成本優(yōu)勢,且需要用到劇毒溶劑苯,對環(huán)境影響極大,現(xiàn)實應(yīng)用受到了限制;Inorganic Syntheses,Volume 20,1980:65-69.The bis(β-Diketonato)Platinum(II)Complexes.一文中,以K2PtCl4為起始原料,首先加入高氯酸鹽溶液合成Pt(H2O)42+的高氯酸水溶液,再加入乙酰丙酮和氫氧化鈉的混合溶液合成粗品,用二氯甲烷做洗脫液柱層析提純,收率75%,此法同樣采用K2PtCl4為起始原料,收率雖較高,但是過程繁雜,并且用到了強爆炸性的高氯酸鹽,其加熱或摩擦都會引起劇烈爆炸,同時還用到氧化汞,對人體和環(huán)境的危害巨大,顯然此法并不適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種工藝簡單、成本低廉的、可放大批量生產(chǎn)的二(乙酰丙酮)鉑(II)制備方法。具體制備步驟如下:
(1)將氯鉑酸配制為0.01~0.4mol/L的溶液,加入8~10%質(zhì)量分數(shù)的堿溶液調(diào)節(jié)pH至7~9;所述堿溶液是氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液、氫氧化鉀溶液、碳酸鉀溶液和碳酸氫鉀溶液中的任意一種;
(2)然后向步驟(1)所得溶液中加入促絡(luò)合劑和乙酰丙酮,將溫度控制在50~90℃,反應(yīng)0.5~4h;再加入還原劑,繼續(xù)反應(yīng)1~2h后結(jié)束反應(yīng),收集粗品,采用去離子水將粗品洗至無氯離子,烘干后以醇重結(jié)晶,即得二(乙酰丙酮)鉑(II)產(chǎn)品;
所述氯鉑酸、促絡(luò)合劑和乙酰丙酮的摩爾比為1︰1~4︰2~10,所述還原劑的用量是氯鉑酸摩爾量的1~3倍。
其中,上述二(乙酰丙酮)鉑(II)的制備方法,步驟(2)中所述促絡(luò)合劑是乙酸、草酸、乙二胺四乙酸或者乙二胺。
其中,上述二(乙酰丙酮)鉑(II)的制備方法,步驟(2)中所述還原劑是水合肼、鹽酸肼、硫酸肼、草酸、草酸鉀中的一種或按任意摩爾比混合的兩種。
本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是上述二(乙酰丙酮)鉑(II)的制備方法的應(yīng)用,該方法適用于常見的β-二酮配體絡(luò)鉑(II)配合物的制備。
其中,上述二(乙酰丙酮)鉑(II)制備方法的應(yīng)用中,所述常見的β-二酮配體絡(luò)鉑(II)配合物為1,1,1-三氟乙酰丙酮鉑(II)或1,1,1,5,5,5-六氟乙酰丙酮鉑(II)。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明以氯鉑酸為起始原料,原料易得易制,相較氯亞鉑酸鉀成本低廉;制備時首先在堿性條件下反應(yīng)得到羥鉑酸鈉,加入促絡(luò)合劑和乙酰丙酮,避免加入還原劑時引起的過度還原或歧化生成單質(zhì)鉑和四價鉑,造成收率降低以及污染最終產(chǎn)品的現(xiàn)象,再加入還原劑反應(yīng)得產(chǎn)品,其余鉑易從反應(yīng)液中回收提純再使用,整個工藝步驟簡單,適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
本發(fā)明提供了二(乙酰丙酮)鉑(II)的制備方法,其具體制備步驟如下:
(1)將氯鉑酸配制為0.01~0.4mol/L的溶液,加入8~10%質(zhì)量分數(shù)的堿溶液調(diào)節(jié)pH至7~9;所述堿溶液是氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液、氫氧化鉀溶液、碳酸鉀溶液和碳酸氫鉀溶液中的任意一種;
(2)然后向步驟(1)所得溶液中加入促絡(luò)合劑和乙酰丙酮,將溫度控制在50~90℃,反應(yīng)0.5~4h;再加入還原劑,繼續(xù)反應(yīng)1~2h后結(jié)束反應(yīng),收集粗品,采用去離子水將粗品洗至無氯離子,烘干后,采用乙醇重結(jié)晶,即得二(乙酰丙酮)鉑(II)產(chǎn)品;
所述氯鉑酸、促絡(luò)合劑和乙酰丙酮的摩爾比為1︰1~4︰2~10;所述促絡(luò)合劑是乙酸、草酸、乙二胺四乙酸或者乙二胺;所述還原劑的用量是氯鉑酸摩爾量的1~3倍,所述還原劑是水合肼、鹽酸肼、硫酸肼、草酸、草酸鉀中的一種或按任意摩爾比混合的兩種。
進一步的,本發(fā)明還提供了上述二(乙酰丙酮)鉑(II)的制備方法的應(yīng)用,該方法適用于常見的β-二酮配體絡(luò)鉑(II)配合物的制備。
其中,上述二(乙酰丙酮)鉑(II)制備方法的應(yīng)用中,所述常見的β-二酮配體絡(luò)鉑(II)配合物為1,1,1-三氟乙酰丙酮鉑(II)或1,1,1,5,5,5-六氟乙酰丙酮鉑(II)。
以下結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明作進一步的解釋和說明,但不因此限制本發(fā)明的保護范圍。
實施例1
取含鉑量100g/L的氯鉑酸溶液100mL,加入三口反應(yīng)瓶,攪拌下加入10%質(zhì)量分數(shù)的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH=8,加入促絡(luò)合劑-乙二胺四乙酸12g,加入40mL乙酰丙酮,升溫至65℃反應(yīng)2h,再加入3.4g水合肼作為還原劑,升溫85℃反應(yīng)2h,停止反應(yīng),收集沉淀即為粗品,將粗品洗滌干燥后,用乙醇重結(jié)晶,得二(乙酰丙酮)鉑(II)產(chǎn)品12.20g,收率60%。
實施例2
取含鉑量100g/L的氯鉑酸溶液100mL,加入三口反應(yīng)瓶,攪拌下加入10%質(zhì)量分數(shù)的碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH=8,加入促絡(luò)合劑-乙酸12g,加入40mL乙酰丙酮,升溫至65℃反應(yīng)2h,再加入3.4g以任意比例混合的草酸和草酸鉀作為還原劑,升溫85℃反應(yīng)2h,停止反應(yīng),收集沉淀即為粗品,將粗品洗滌干燥后,用乙醇重結(jié)晶,得二(乙酰丙酮)鉑(II)產(chǎn)品12.20g,收率60%。
實施例3
取含鉑量100g/L的氯鉑酸溶液50mL,加入三口反應(yīng)瓶,攪拌下加入10%質(zhì)量分數(shù)的碳酸鉀溶液調(diào)節(jié)溶液pH=8,加入促絡(luò)合劑-草酸6g,加入30.8g 1,1,1-三氟乙酰丙酮,升溫至65℃反應(yīng)2h,加入水合肼1.8g作為還原劑,升溫85℃反應(yīng)3h,停止反應(yīng),收集沉淀即為粗品,將粗品洗滌干燥后,用乙醇重結(jié)晶,得1,1,1-三氟乙酰丙酮鉑(II)產(chǎn)品5.78g,收率45%。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。