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Articulo de referencia

El catalizador de Adams

2 \n|MolarMass = 227.08 g/mol\n|Appearance = black solid\n|Density = 10.2 g/cm 3 \n|MeltingPtC = 450\n|Solubility = insoluble\n|SolubleOther = insoluble in [[ethanol|alcohol]], ...

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El catalizador de Adams , también conocido como dióxido de platino , se suele representar como hidrato de óxido de platino (IV) , PtO₂ · xH₂O . Es un catalizador para la hidrogenación e hidrogenólisis en síntesis orgánica . [ 2 ] Este polvo marrón oscuro está disponible comercialmente. El óxido en sí no es un catalizador activo, pero se activa tras la exposición al hidrógeno , momento en el que se convierte en negro de platino , responsable de las reacciones.

Preparación

El catalizador de Adams se prepara a partir de ácido cloroplatínico H₂PtCl₆ o cloroplatinato de amonio , (NH₄ ) ₂PtCl₆ , mediante fusión con nitrato de sodio . La primera preparación publicada fue descrita por V. Voorhees y Roger Adams . [ 3 ] El procedimiento consiste en preparar primero un nitrato de platino que luego se calienta para eliminar los óxidos de nitrógeno. [ 4 ]

H₂PtCl₆ + 6 NaNO₃ → Pt(NO₃ ) ₄ + 6 NaCl ( aq) + 2 HNO₃
Pt(NO 3 ) 4 → PtO 2 + 4 NO 2 + O 2

El residuo marrón resultante se lava con agua para eliminar los nitratos. El catalizador puede utilizarse tal cual o secarse y almacenarse en un desecador para su uso posterior. El platino puede recuperarse del catalizador usado mediante su conversión a cloroplatinato de amonio utilizando agua regia seguida de amoníaco .

Usos

El catalizador de Adams se utiliza en numerosas aplicaciones. Ha demostrado ser valioso para reacciones de hidrogenación , hidrogenólisis , deshidrogenación y oxidación . Durante la reacción, se forma platino metálico ( negro de platino ), que se ha citado como el catalizador activo. [ 5 ] [ 6 ] La hidrogenación se produce con estereoquímica syn cuando se utiliza en un alquino, dando como resultado un alqueno cis. Algunas de las transformaciones más importantes incluyen la hidrogenación de cetonas a alcoholes o éteres (este último producto se forma en presencia de alcoholes y ácidos) [ 7 ] y la reducción de compuestos nitro a aminas. [ 8 ] Sin embargo, las reducciones de alquenos pueden realizarse con el catalizador de Adams en presencia de grupos nitro sin reducir el grupo nitro. [ 9 ] Al reducir compuestos nitro a aminas, se prefieren los catalizadores de platino a los de paladio para minimizar la hidrogenólisis. El catalizador también se utiliza para la hidrogenólisis de ésteres de fenilfosfato, una reacción que no se produce con catalizadores de paladio. El pH del disolvente influye significativamente en el curso de la reacción, y las reacciones del catalizador suelen mejorarse realizando la reducción en ácido acético puro o en disoluciones de ácido acético en otros disolventes.

Desarrollo

Antes del desarrollo del catalizador de Adams, las reducciones orgánicas se realizaban utilizando platino coloidal o negro de platino. Los catalizadores coloidales eran más activos, pero presentaban dificultades para aislar los productos de reacción. Esto llevó a un uso más generalizado del negro de platino. En palabras del propio Adams:

"...Varios de los problemas que asigné a mis alumnos implicaban reducción catalítica. Para ello, utilizábamos como catalizador negro de platino, elaborado mediante el método generalmente aceptado como el mejor conocido en aquel momento. Los alumnos tuvieron muchos problemas con el catalizador que obtuvieron, ya que con frecuencia resultaba inactivo, a pesar de haber sido preparado siguiendo el mismo procedimiento detallado que ocasionalmente producía un producto activo. Por consiguiente, inicié una investigación para encontrar las condiciones óptimas para preparar este catalizador con una actividad uniforme." [ 5 ]

Seguridad

Se requiere poca precaución con el óxido, pero tras la exposición al H₂ , el negro de platino resultante puede ser pirofórico . Por lo tanto, no debe dejarse secar y debe minimizarse toda exposición al oxígeno.

Véase también

Referencias

  1. ↑ PubChem. "Óxido de platino(IV)" . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Consultado el 25 de abril de 2026 .
  2. ↑ Nishimura, Shigeo (2001). Manual de hidrogenación catalítica heterogénea para síntesis orgánica (1.ª ed.). Nueva York: Wiley-Interscience. págs. 30, 32, 64–137 , 170–225 , 315–386 y 572–663. ISBN   9780471396987.
  3. ↑ Voorhees, V.; Adams, R. (1922). "El uso de los óxidos de platino para la reducción catalítica de compuestos orgánicos" . J. Am. Chem. Soc. 44 (6): 1397. Bibcode : 1922JAChS..44.1397V . doi : 10.1021/ja01427a021 .
  4. ↑ Adams, Roger; Voorhees, V.; Shriner, RL (1928). "Catalizador de platino para reducciones". Organic Syntheses . 8 : 92. doi : 10.15227/orgsyn.008.0092 .
  5. 1 2 Hunt, LB (octubre de 1962). "La historia del catalizador de Adams: óxido de platino en reducciones catalíticas" (PDF) . Platinum Metals Rev. 6 ( 4): 150–2 . doi : 10.1595/003214062X64150152 . Archivado del original (PDF) el 24 de septiembre de 2015. Recuperado el 20 de febrero de 2007 .
  6. ↑ Scheeren, CW; Domingos, Josiel B.; MacHado, Giovanna; Dupont, Jairton (octubre de 2008). "Reducción de hidrógeno del catalizador de Adams en líquidos iónicos: formación y estabilización de nanopartículas de Pt(0)". J. Phys. Chem. C . 112 (42): 16463– 9. doi : 10.1021/jp804870j .
  7. ↑ Verzele, M.; Acke, M.; Anteunis, M. (1963). "Una síntesis general de éteres". Journal of the Chemical Society : 5598–5600 . doi : 10.1039/JR9630005598 .
  8. ↑ Adams, Roger; Cohen, FL (1928). "p-aminobenzoato de etilo". Síntesis orgánicas . 8 : 66. doi : 10.15227/orgsyn.008.0066 .
  9. ↑ van Tamelen, Eugene E.; Thiede, Robert J. (1952). "La aplicación sintética y el mecanismo de la reacción de Nef". Journal of the American Chemical Society . 74 (10): 2615– 2618. Bibcode : 1952JAChS..74.2615T . doi : 10.1021/ja01130a044 .
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