二氧化鉑

二氧化鉑
	IUPAC名; Platinum(IV) oxide
別名	氧化鉑、亞當斯催化劑
識別
CAS號	1314-15-4
ChemSpider	306130
SMILES	O=[Pt]=O;
InChI	1/2O.Pt/rO2Pt/c1-3-2;
InChIKey	YKIOKAURTKXMSB-FVLSDXBIAR
性質
化學式	PtO2
莫耳質量	227.08 g·mol⁻¹
外觀	黑色固體
密度	11.8 g/cm3（無水）; 10.2 g/cm3（PtO2·H2O）
熔點	450 °C（723 K）
溶解性（水）	不溶
溶解性	不溶於乙醇、酸、王水，溶於苛性鹼溶液
	若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

二氧化鉑也稱亞當斯催化劑或氧化鉑，通常以一水合物的形式存在，是有機合成中氫化和氫解反應的催化劑，深褐色粉末。加熱超過650℃時分解為金屬鉑和氧氣。二氧化鉑自身無催化活性，但遇氫氣後，可轉變為有催化活性的鉑黑。

Quick Facts 二氧化鉑, 識別 ...

Close

一般由氯鉑酸（H₂PtCl₆）或氯鉑酸銨[(NH₄)₂PtCl₆]和硝酸鈉在500℃時共熔製備。最早由羅傑·亞當斯和他的學生V. Voorhees製得^[1]。該法中先生成硝酸鉑，後者再分解放出氮氧化物和氧氣，得二氧化鉑^[2]。產物呈棕色餅狀。需水洗以除去硝酸鹽。然後可現制現用，也可置於乾燥器中儲存。

H₂PtCl₆ + 6 NaNO₃ → Pt(NO₃)₄ + 6 NaCl _(aq) + 2 HNO₃

Pt(NO₃)₄ → PtO₂ + 4 NO₂ + O₂

反應後失活的鉑可用王水溶解，再用氨處理，以氯鉑酸銨的形式回收。

水溶性的亞當斯催化劑膠體也已被開發出來^[3]。

用於氫化、氫解、脫氫和氧化反應。反應中其被還原形成的金屬鉑（鉑黑）是具活性的催化劑^[4]^[5]。

PtO₂ + 4 H₂ → Pt + 2 H₂O

可將炔還原為烯。反應為順式加成，得順式烯。也可將硝基化合物還原為胺及將酮還原為醇。對官能團有選擇性；控制條件下，可只將不飽和硝基化合物中的烯鍵還原。

在將硝基化合物還原至胺時，與鈀類催化劑相比，使用鉑催化劑更能避免氫解反應的發生。二氧化鉑也可用於磷酸苯酯的氫解，而鈀類催化劑則不能催化這類反應。反應過程對溶液的pH十分敏感，在純乙酸或乙酸在其他溶劑中的溶液中的反應速率一般較快。

發展二氧化鉑前，有機物加氫常用膠體鈀、膠體鉑或鉑黑作催化劑。膠體催化劑雖活性較強，但反應後很難與產物分離。這導致很多反應都是用鉑黑催化進行，促使研究者改良鉑黑的製備的方法。對此，亞當斯曾說：

“

我讓學生去做催化還原，我們先是用鉑黑催化劑，利用當時認為是最好的方法來製備，但鉑黑的催化效果實在不好——同樣方法製得的催化劑，有時有催化活性，有時就沒有活性。於是我就開始研究活性鉑黑更好的製備方法（從而導致了二氧化鉑的發現）。^[4]

”

二氧化鉑自身基本無害，但它被氫氣還原後形成的鉑黑可自燃。反應中應保持鉑黑潤濕，避免與氧氣接觸。

[1]
Voorhees, V.; Roger Adams. The Use of the Oxides of Platinum for the Catalytic Reduction of Organic Compounds. J. Am. Chem. Soc. 1922, 44: 1397. doi:10.1021/ja01427a021.
[2]
Roger Adams (1941). "Platinum Catalyst for Reductions". Org. Synth.; Coll. Vol. 1: 463.
[3]
Manfred T. Reetz;Michael G. Koch. Water-Soluble Colloidal Adams Catalyst: Preparation and Use in Catalysis. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121: 7933. doi:10.1021/ja9906498.
[4]
Hunt, LB. The Story of Adams' Catalyst: Platinum Oxide in Catalytic Reductions (PDF). Platinum Metals Rev. October 1962, 6 (4): 150–2 [2010-07-22]. （原始內容存檔 (PDF)於2015-09-24）.
[5]
Scheeren, CW. Hydrogen Reduction of Adams' Catalyst in Ionic Liquids: Formation and Stabilization of Pt(0) Nanoparticles (PDF). J. Phys. Chem. C. October 2008, 112 (42): 16463–9.

[1] [1]
Voorhees, V.; Roger Adams. The Use of the Oxides of Platinum for the Catalytic Reduction of Organic Compounds. J. Am. Chem. Soc. 1922, 44: 1397. doi:10.1021/ja01427a021.

[2] [2]
Roger Adams (1941). "Platinum Catalyst for Reductions". Org. Synth.; Coll. Vol. 1: 463.

[3] [3]
Manfred T. Reetz;Michael G. Koch. Water-Soluble Colloidal Adams Catalyst: Preparation and Use in Catalysis. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121: 7933. doi:10.1021/ja9906498.

[Hunt-4] [4]
Hunt, LB. The Story of Adams' Catalyst: Platinum Oxide in Catalytic Reductions (PDF). Platinum Metals Rev. October 1962, 6 (4): 150–2 [2010-07-22]. （原始內容存檔 (PDF)於2015-09-24）.

[5] [5]
Scheeren, CW. Hydrogen Reduction of Adams' Catalyst in Ionic Liquids: Formation and Stabilization of Pt(0) Nanoparticles (PDF). J. Phys. Chem. C. October 2008, 112 (42): 16463–9.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

Wikiwand in your browser!

二氧化鉑

Wikiwand in your browser!

製備

應用

發展過程

安全

參考資料

二氧化鉑

IUPAC名 Platinum(IV) oxide
別名	氧化鉑、亞當斯催化劑
識別
CAS號	1314-15-4 ^Y
ChemSpider	306130
SMILES	O=[Pt]=O
InChI	1/2O.Pt/rO2Pt/c1-3-2
InChIKey	YKIOKAURTKXMSB-FVLSDXBIAR
性質
化學式	PtO₂
莫耳質量	227.08 g·mol⁻¹
外觀	黑色固體
密度	11.8 g/cm³（無水） 10.2 g/cm³（PtO₂·H₂O）
熔點	450 °C（723 K）
溶解性（水）	不溶
溶解性	不溶於乙醇、酸、王水，溶於苛性鹼溶液
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。