钯加氢催化剂及其应用.doc

钯催化剂在有机加氢中通常兼有良好的活性和选择性,正是这一特性,使钯催化剂在有机催化加氢中极具实用价值。通常钯催化剂分有载体和无载体两类。其中无载体的钯催化剂主要有钯黑、胶态钯、氧化钯和氢氧化钯等。基本上都用于各种有机催化加氢。钯催化剂的载体,本身具有助催化作用,还能调变催化加氢的选择性。相对于无载体钯催化剂,有载体的钯催化剂价格更实惠。。由于铅的毒性作用,使钯催化剂加氢活性减弱,加氢选择性加强。还可以加喹啉进一步提高其加氢选择性。它能控制反应固定在碳-碳三键加氢成碳-碳双键这一步上,也能使共轭二烯选择加氢成单烯。%的氯化钯水溶液加入50g碳酸钙和400mL水的混合液中,室温下搅拌5min,80℃下搅拌10min,然后通氢气。还原氯化钯为钯。过滤并水洗得钯/碳酸钙。将5g醋酸铅溶于100mL水中,然后浸渍钯/碳酸钙。20℃搅拌10min。沸水浴上加热并搅拌40min。滤出、水洗后40℃-50℃真空干燥得钯/碳酸钙催化剂。:在气相中,用被铅毒化的钯/碳酸钙催化剂可非常顺利地使乙炔加氢成乙烯。在40℃-60℃和C2H2∶H2=1:2时,乙烯产率达98%-100%。另外,由于钯在常态下对羰基和芳环基催化加氢无活性,故钯/碳酸钙催化剂能实现选择性加氢。例如:用被铅毒化的钯/碳酸钙催化剂。催化加氢去氢沉香醇成为沉香醇,该反应炔基加氢停留在烯基这一步上,而醇基并不加氢。开发钯/碳酸钙催化剂可参考钯、碳酸钙、醋酸铅的质量比例。工艺过程能重新设计。试验室制备中催化剂真空干燥主要考虑到单质钯加热易吸附氧,催化剂活性会下降。真空干燥工业生产不现实,可设计成在惰性气氛中干燥。沸水浴上加热搅拌可设计成在红外或微波中加热。载体也可设计成氧化铝或氧化铝球。也有用醋酸锌作毒物处理钯/碳酸钙催化剂的。现在工业中运用较多的是钯载于氧化铝上,用负载铅作毒物。用作催化乙炔选择加氢成乙烯,丙炔选择加氢成丙烯、丁二烯,丁炔选择加氢成丁烯等。,但使用技术要求很高。在某些反应中,钯/碳催化剂用95%乙醇洗净凉干,再用其它溶液洗后能套用3-4次。,将固体氯化钯溶于浓盐酸和水,再用水稀释,浸渍炭,搅拌,蒸干。使用时用氢气还原。一般钯/碳催化剂含钯3%-5%。钯/碳催化剂用于腈加氢时,要用硼氢化钠还原附载在炭上的氯化钯,制成钯/碳催化剂。这是因为金属硼化物对腈加氢有良好的活性和选择性。。将吡啶和醛或酮混合,用钯/碳催化剂加氢,可制得收率很好的N-烷基哌啶。钯/碳(5%钯)催化剂,在乙醇中对芳香族硝基化合物进行加氢时,添加烷基环己烯或脂肪族酮可获得良好效果。用钯/碳(5%钯)催化剂在腈加氢时,应用适当的溶剂(如醋酸酐、冰醋酸、乙醇加HCl或H2SO4)来抑制副反应效果很好。。在常温常压下,钯载于氧化铝上,于乙醇中催化环己烯加氢活性是无载体的钯催化活性的22倍。钯/氧化铝催化剂制备工艺并不复杂,但不同的反应,对氧化铝载体的要求不一样。从表1