Urushibara-Katalysatoren

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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[Bearbeiten]

Die Urushibara-Katalysatoren wurden Anfang der 1950er Jahre von Yoshiyuki Urushibara (1901–1972) erfunden, um Patente zur reduktiven Erzeugung von Estradiol aus Estron mit neuen Methoden zu umgehen.[2]

Herstellung[Bearbeiten]

Redoxreaktion[Bearbeiten]

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[Bearbeiten]

Die Reaktivität der so erzeugbaren Katalysatoren kann durch nachträgliche Behandlung mit Laugen (meist Natriumhydroxid) und Säuren (meist Essigsäure), beeinflusst werden.[2]

Eigenschaften[Bearbeiten]

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[Bearbeiten]

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.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1, 1980, 76, 998–1007; doi:10.1039/F19807600998.
  2. a b c d e f Review: Yoshiyuki Urushibara, THE URUSHIBARA CATALYSTS, Annals of the New York Academy of Sciences, Volume 145, Catalytic Hydrogenation and Analogous Pressure Reactions S. 52–57, October 1967; doi:10.1111/j.1749-6632.1967.tb52998.x.
  3. a b J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 2002, 2586–2597; doi:10.1039/b009711j.
  4. AIP Conf. Proc., April 1975, Volume 24, S. 391–393 doi:10.1063/1.30150.
  5. Russian Chemical Reviews (1984),53(9):900; doi:10.1070/RC1984v053n09ABEH003130.

siehe auch[Bearbeiten]