專利名稱：一種乙酰丙酮鈀的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種乙酰丙酮鈀的制備方法。
背景技術：
乙酰丙酮鈀[Pd (acac)2]為黃色結晶粉末，是一種貴金屬有機配位化合物，可溶于苯、氯仿、無水乙醇等有機溶劑中，隨著化學氣相沉積技術(CVD)的日趨成熟，乙酰丙酮鈀因其易揮發、易分解、易溶于多種有機溶劑等特點，成為了理想的前驅體，在乙酰丙酮鈀溶于有機溶劑中浸潰多孔載體制備的鈀催化劑，其金屬分散度大大優于由鈀的無機化合物制備的鈀催化劑，通過CVD可制備鈀金屬涂鍍層、載體催化劑、膜催化劑以及鈉米鈀和鈀合金，同時也是均相催化反應和光催化反應的重要催化劑，在新材料和精細化工領域有著廣泛的應用前景。
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CN101033182A公開了一種以鈀鹽為起始物制備乙酰丙酮鈀的方法，以可溶性鉀鹽或鈉鹽與可溶性鈀鹽溶于去離子水中，用強堿調節PH值，再加入乙酰丙酮，得到產品，該方法雖然制備條件溫和、操作方便，但加入的鉀鹽或鈉鹽增加了制備成本。US3960909公開了一種乙酰丙酮鈀的制備方法，以氯化鈀為起始物，反應條件較為苛刻，成本較高。CN1737006A公開了一種以鈀為起始物的制備乙酰丙酮鈀的方法，該方法在加熱的條件下，用雙氧水(濃度為10% 50%，每克鈀加入量為60 20ml)溶解金屬鈀，然后加入乙酰丙酮并用堿溶液將反應溶液PH值調節至9 11，在40 80°C回流反應得到乙酰丙酮鈀。由該方法制備乙酰丙酮鈀的收率較低，僅為95%，且制備過程需用到大量熱的雙氧水，且雙氧水遇熱易分解，濃度越高分解越快，而低濃度的雙氧水對鈀的溶解能力弱，影響對鈀的溶解速度，尤其是金屬鈀塊，反應條件較為苛刻。
發明內容
針對現有技術中的不足之處，本發明提供了一種用時較短、操作簡便、生產成本低的乙酰丙酮鈀的制備方法。本發明乙酰丙酮鈀的制備方法，包括
(a)把金屬鈀或海綿鈀放入容器中，緩慢加入濃硝酸和雙氧水，加熱至40 58°C，優選為45 55°C進行溶解,其中濃硝酸的總用量是金屬鈕或海綿鈕重量的2 8倍,雙氧水的總用量是金屬鈀或海綿鈀重量的2 8倍；
(b)將步驟(a)得到的溶液冷卻至室溫置于帶回流冷凝器的反應裝置中，再緩慢加入可溶性強堿溶液攪拌反應，至溶液的pH值為8 11時停止加入強堿溶液，得到棕色沉淀，繼續攪拌反應I 2小時，加入乙酰丙酮，乙酰丙酮與鈀的摩爾比為2 9 :1，優選為3 5 :1，在40 80°C下回流攪拌4 12小時，過濾收集黃色沉淀物，用去離子水洗滌，經干燥，得到乙酰丙酮鈀產品。步驟(a)中所述溶解鈀的溫度優選為45 55°C。步驟(a)中所述金屬鈕或海綿IE的純度大于99. 95wt%。
步驟(a)中所述濃硝酸的重量濃度為65% 68%，所述雙氧水的重量濃度為28% 30%。步驟(a)中，采用海綿鈀時，濃硝酸的總用量優選為海綿鈀重量的2 5倍，雙氧水總用量優選為海綿鈀重量的2 4倍。采用金屬鈀時，濃硝酸的總用量優選為金屬鈀重量的4 7倍，雙氧水總用量優選為金屬鈀重量的4 6倍。步驟(b)中所述強堿溶液為氫氧化鈉溶液和/或氫氧化鉀溶液。步驟(b)中所述的加入強堿溶液的摩爾濃度優選2 5mol/L。步驟(b)中所述的干燥條件如下40 80°C干燥4 12小時。步驟(b)所述的黃色沉淀物最好用去離子水洗滌至中性為止。 本發明直接以金屬鈀為起始物，不需要以鈀鹽無機化合物為反應物，省掉了制備中間體鈀鹽的繁瑣步驟，原料易得，采用濃硝酸和雙氧水溶解金屬鈀，使濃硝酸和雙氧水生成過硝酸，增強了溶解能力，其溶解速度大大提高，無論是海綿鈀還是金屬鈀都可以在較短的時間內溶解，縮短了制備時間，大大減少了已有專利單純使用雙氧水的用量，且比其溶解速度快。本發明操作條件溫和，簡化了合成方法，合成產率、效率高，成本大大降低。所得的乙酰丙酮鈀產品性質均一，純度接近100%，是優質的乙酰丙酮鈀產品。本發明方法適于以金屬鈀或海綿鈀為起始物制備乙酰丙酮鈀，特別適于難以溶解的金屬鈀為起始物制備乙酰丙酮鈀。
具體實施例方式下面通過實施例詳細說明本發明方法，但并不限制本發明方法。本發明中，被％表示質量分數。實施例I
取10克純度>99. 95wt%的海綿鈀粉，放入I升燒杯中，將重量濃度為65%的濃硝酸30克和重量濃度為30%的雙氧水25克緩慢加入，將溶液在電熱器上加熱至45°C，完全溶解后，冷卻至室溫，置于IOOOml帶回流冷凝器的三口燒瓶反應裝置中攪拌反應，再緩慢加入濃度為3mol/L氫氧化鈉溶液，至溶液的pH值為9時停止加入，得到棕色沉淀，繼續攪拌反應I小時，加入37. 61g乙酰丙酮，在60°C下回流攪拌8小時，過濾收集黃色沉淀物，用去離子水洗滌至中性，于70°C干燥9小時，得到產品A，經元素分析、質譜分析(MS)測定，該化合物為目的產物乙酰丙酮鈀。實施例2
取15克純度>99. 95wt%的海綿鈀粉，放入I升燒杯中，將重量濃度為65%的濃硝酸60克和重量濃度為30%的雙氧水30克緩慢加入，將溶液在電熱器上加熱至50°C，完全溶解后，冷卻至室溫，置于IOOOml帶回流冷凝器的三口燒瓶反應裝置中攪拌反應，再緩慢加入濃度為4mol/L氫氧化鉀溶液，至溶液的pH值為8時停止加入，得到棕色沉淀，繼續攪拌反應I. 5小時，加入42. 31g乙酰丙酮，在65°C下回流攪拌8小時，過濾收集黃色沉淀物，用去離子水洗滌至中性，于80°C干燥8小時，得到產品B，經元素分析、質譜分析(MS)測定，該化合物為目的產物乙酰丙酮鈀。實施例3
取10克純度>99. 95wt%金屬鈀塊，放入I升燒杯中，將重量濃度為65%的濃硝酸70克和重量濃度為30%的雙氧水60克緩慢加入，將溶液在電熱器上加熱至55°C，完全溶解后，冷卻至室溫，置于IOOOml帶回流冷凝器的三口燒瓶反應裝置中攪拌反應，再緩慢加入濃度為5mol/L氫氧化鉀溶液，至溶液的pH值為9時停止加入，得到棕色沉淀，繼續攪拌反應2小時，加入47. 02g乙酰丙酮，在70°C下回流攪拌8小時，過濾收集黃色沉淀物，用去離子水洗滌至中性，于80°C干燥12小時，得到產品C，經元素分析、質譜分析(MS)測定，該化合物為目的產物乙酰丙酮鈀。對比例I
取15克純度>99. 95wt%的海綿鈀粉，放入2升燒杯中，將重量濃度為65%的濃硝酸100克緩慢加入，將溶液在電熱器上加熱至50°C，溶解后，冷卻至室溫，置于IOOOml帶回流冷凝器的三口燒瓶反應裝置中攪拌反應，再緩慢加入濃度為4mol/L氫氧化鉀溶液，至溶液的pH值為8時停止加入，得到棕色沉淀，繼續攪拌反應I. 5小時，加入42. 31g乙酰丙酮，在65°C下回流攪拌8小時，過濾收集黃色沉淀物，用去離子水洗滌至中性，于80°C干燥8小時，得到 產品D，經元素分析、質譜分析(MS)測定，該化合物為乙酰丙酮鈀。對比例2
取10克純度>99. 95wt%的金屬鈀塊，放入2升燒杯中，將重量濃度為65%的濃硝酸150克緩慢加入，將溶液在電熱器上加熱至55°C，溶解后，冷卻至室溫，置于IOOOml帶回流冷凝器的三口燒瓶反應裝置中攪拌反應，再緩慢加入濃度為5mol/L氫氧化鉀溶液，至溶液的pH值為9時停止加入，得到棕色沉淀，繼續攪拌反應2小時，加入47. 02g乙酰丙酮，在70°C下回流攪拌8小時，過濾收集黃色沉淀物，用去離子水洗滌至中性，于80°C干燥12小時，得到產品E，經元素分析、質譜分析(MS)測定，該化合物為乙酰丙酮鈀。實施例和對比例所得產品的性質見下表I。表I
權利要求
1.一種乙酰丙酮鈀的制備方法，包括 (a)把金屬鈀或海綿鈀放入容器中，然后緩慢加入濃硝酸和雙氧水，加熱至40 58°C進行溶解，其中濃硝酸的總用量是金屬鈀或海綿鈀重量的2 8倍，雙氧水的總用量是金屬鈕或海綿鈕重量的2 8倍； (b)將步驟(a)得到的溶液冷卻至室溫置于帶回流冷凝器的反應裝置中，再緩慢加入摩爾濃度I 8 mol/L強堿溶液攪拌反應，至溶液的pH值為8 11時停止加入強堿溶液，得到棕色沉淀，繼續攪拌反應I 2小時，加入乙酰丙酮，乙酰丙酮與鈀的摩爾比為2 9 :1，在40 80°C下回流攪拌4 12小時，過濾收集黃色沉淀物，用去離子水洗滌，然后經干燥，得到乙酰丙酮鈀產品。
2.按照權利要求I所述的方法，其特征在于步驟(a)中，所述的加熱溶解溫度為45 55。。。
3.按照權利要求I所述的方法，其特征在于步驟(a)中所述金屬鈀或海綿鈀的純度大于 99. 95wt%0
4.按照權利要求I所述的方法，其特征在于步驟(a)中所述濃硝酸的重量濃度為65% 68%，所述雙氧水的重量濃度為28% 30%。
5.按照權利要求I所述的方法，其特征在于步驟(a)中所述強堿溶液為氫氧化鈉溶液和/或氫氧化鉀溶液。
6.按照權利要求1、3或4所述的方法，其特征在于步驟(a)中，采用海綿鈀時，濃硝酸的總用量為海綿鈀重量的2 5倍，雙氧水總用量為海綿鈀重量的2 4倍。
7.按照權利要求1、3或4所述的方法，其特征在于步驟(a)中，采用金屬鈀時，濃硝酸的總用量為金屬鈕I重量的4 7倍,雙氧水總用量為金屬鈕I重量的4 6倍。
8.按照權利要求I所述的方法，其特征在于步驟(b)所述的強堿溶液的摩爾濃度為2 5mol/L。
9.按照權利要求I所述的方法，其特征在于步驟(b)所述的乙酰丙酮與鈀的摩爾比為3 5 :1。
10.按照權利要求I所述的方法，其特征在于步驟(b)所得的黃色沉淀物用去離子水洗滌至中性為止；步驟(b)所述的干燥條件如下40 80°C干燥4 12小時。
全文摘要
本發明公開了一種乙酰丙酮鈀的制備方法，將高純度的金屬鈀或海綿鈀放入容器中，加入濃硝酸和雙氧水，加熱溶解后冷卻至室溫，加入強堿溶液調節pH值至8～11，再加入過量乙酰丙酮，得到產品乙酰丙酮鈀。與現有技術相比，本發明不需以鈀鹽化合物為起始物，成本大大降低，在以高純度的金屬鈀塊或海綿鈀為起始物時，在溶解過程中加入濃硝酸和雙氧水生成過硝酸，增強了對鈀的溶解能力，加快了反應速度，減少了雙氧水的用量，提高了產品收率、純度，具有工藝條件溫和、步驟簡單等優點。
文檔編號C07C45/77GK102838469SQ201110170288
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月23日 優先權日2011年6月23日
發明者宋麗芝, 喬凱, 王海波, 勾連科, 薛冬 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院