Электрохимическое восстановление

Приготовление катализаторов.

В ХФП наиболее широко использующимся катализатором является никель Ренея (НР). Его получают выщелачиванием алюминий никелевого сплава (70% Al и 30% Ni). Гранулы величиной 3-5 мм загружают в аппарат, который после этого продувают азотом и медленно приливают из мерника 25% раствор гидроксида натрия. Поддерживают температуру в пределах 60 – 70⁰С. Выделяющийся водород сбрасывают в атмосферу через трубу. После прекращения выделения водорода массу охлаждают, аппарат вновь продувают азотом, катализатор отфильтровывают на нутч фильтре, промывают водой до нейтральной реакции, следя за тем, чтобы над слоем катализатора оставался слой жидкости. Полученный катализатор помещают в закрытый приемник, где он хранится под слоем воды или спирта. Расход катализатора составляет около 5% на массу субстрата восстановления. НР может быть использован повторно, если его активность не снижается. Показателем активности является пирофорность (воспламенение фильтровальной бумажки с нанесенным катализатором после его высыхания). При недостаточной активности никель вновь суспендируют в щелочи.

Применяют также и палладиевые катализаторы. Дихлорид палладия сорбируют на угле или сульфате бария. Соль палладия в процессе восстановления водородом превращается в палладий. Отработанный катализатор необходимо переработать с извлечением драгоценного металла, каким является палладий. Аналогично готовят катализаторы, содержащие никель или кобальт, сорбированные на оксиде алюминия или силикагеле.

Мелкодисперсные медный и кобальтовый катализаторы получают восстановлением соответствующих оксидов при 200 – 400⁰С.

Платину для проведения процессов гидрирования обычно не применяют. Ее использование эффективно при проведении процессов окисления, а для восстановления водородом есть более дешевые катализаторы. Гидрирование на катализаторе Адамса (КА, платиновой черни) осуществляется при существенно более низких температурах и давлении, чем на НР. Готовят КА нагреванием при температуре 500 –520⁰С (NH₄)₂PtCl₆ и NaNO₃, образующийся PtO₂ тщательно промывают дистиллированной водой от оставшихся неразложившихся солей. В процессе гидрирования диоксид платины превращается в мелкодисперсную платину.

Субстраты восстановления не должны содержать серы и галогенов, а также ионов мышьяка, свинца и железа, которые отравляют НР и другие катализаторы.

Электрохимическое восстановление.

Также экологически чистым является электрохимическое восстановление. Для каждого соединения необходим подбор электродов и плотности тока. Недостатком этого метода является то, что для каждого процесса необходимо конструировать нестандартную аппаратуру.

Таким образом выработать общие рекомендации для выбора метода получения конкретного соединения очень трудно. Поэтому в данном разделе представлен ряд синтезов соединений с использованием различных методов и реагентов. В первую очередь рассмотрены способы каталитического гидрирования.