Katalis Adams
Katalis Adams, juga dikenal sebagai platina dioksida, biasanya direpresentasikan sebagai platina(IV) oksida hidrat, PtO2•H2O. Ia adalah katalis untuk hidrogenasi dan hidrogenolisis dalam sintesis organik.[1] Bubuk coklat tua ini tersedia secara komersial. Oksida itu sendiri bukan merupakan katalis aktif, tetapi menjadi aktif setelah terpapar hidrogen dan diubah menjadi platina hitam, yang bertanggung jawab atas beberapa reaksi.
| |
| Nama | |
|---|---|
| Nama IUPAC
Platina(IV) oksida
| |
| Nama lain
platina dioksida, platinat oksida
| |
| Penanda | |
Model 3D (JSmol)
|
|
| 3DMet | {{{3DMet}}} |
| ChemSpider | |
| Nomor EC | |
PubChem CID
|
|
| Nomor RTECS | {{{value}}} |
| UNII | |
CompTox Dashboard (EPA)
|
|
| |
| |
| Sifat | |
| PtO2 | |
| Massa molar | 227,08 g/mol |
| Penampilan | padatan hitam |
| Densitas | 10,2 g/cm3 |
| Titik lebur | 450 °C (842 °F; 723 K) |
| tidak larut | |
| Kelarutan | tidak larut dalam alkohol, asam, air raja larut dalam larutan kalium hidroksida |
| −37,7×10−6 cm3/mol | |
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada suhu dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
 verifikasi (apa ini   ?)
| |
| Referensi | |
Preparasi
Katalis Adams dibuat dari asam kloroplatinat H2PtCl6 atau amonium kloroplatinat, (NH4)2PtCl6, melalui fusi dengan natrium nitrat. Preparasi pertama yang diterbitkan dilaporkan oleh V. Voorhees dan Roger Adams.[2] Dalam prosedur ini, platina nitrat disiapkan terlebih dahulu dan kemudian dipanaskan untuk mengeluarkan nitrogen oksida.[3]
- H2PtCl6 + 6 NaNO3 → Pt(NO3)4 + 6 NaCl (aq) + 2 HNO3
- Pt(NO3)4 → PtO2 + 4 NO2 + O2
Senyawa yang berbentuk seperti kue coklat yang dihasilkan dicuci dengan air untuk membebaskannya dari nitrat. Katalis ini dapat digunakan apa adanya atau dikeringkan dan disimpan dalam desikator untuk digunakan nanti. Platina dapat diperoleh kembali dari katalis bekas dengan konversi ke amonium kloroplatinat menggunakan air raja dan diikuti oleh amonia.
Kegunaan
Katalis Adams dapat digunakan untuk banyak aplikasi. Ia telah terbukti berharga untuk hidrogenasi, hidrogenolisis, dehidrogenasi, dan reaksi oksidasi. Selama reaksi, logam platina (platina hitam) terbentuk yang disebut-sebut sebagai katalis aktif.[4][5] Hidrogenasi terjadi dengan stereokimia syn ketika digunakan pada alkuna yang menghasilkan cis-alkena. Beberapa transformasi yang paling penting termasuk hidrogenasi keton menjadi alkohol atau eter (produk terakhir terbentuk dengan adanya alkohol dan asam)[6] dan reduksi senyawa nitro menjadi amina.[7] Namun, reduksi alkena dapat dilakukan dengan katalis Adams dengan adanya gugus nitro tanpa mereduksi gugus nitro.[8] Ketika mereduksi senyawa nitro menjadi amina, katalis platinum lebih disukai daripada katalis paladium untuk meminimalkan hidrogenolisis. Katalis ini juga digunakan untuk hidrogenolisis ester fenil fosfat, suatu reaksi yang tidak dapat terjadi dengan katalis paladium. PH pelarut secara signifikan mempengaruhi jalannya reaksi, dan reaksi katalis sering ditingkatkan dengan melakukan reduksi asam asetat murni, atau larutan asam asetat dalam pelarut lain.
Pengembangan
Sebelum pengembangan katalis Adams, reduksi organik dilakukan dengan menggunakan koloid platina atau platina hitam. Katalis koloid lebih aktif tetapi menimbulkan kesulitan dalam mengisolasi produk reaksi. Hal ini menyebabkan penggunaan platina hitam yang lebih luas. Adams mengatakan:
"...Beberapa masalah yang saya berikan kepada siswa saya melibatkan reduksi katalitik. Untuk tujuan ini kami menggunakan platina hitam sebagai katalis yang dibuat dengan metode terbaik yang diterima secara umum yang dikenal pada saat itu. Para siswa memiliki banyak masalah dengan katalis yang mereka peroleh yang seringkali terbukti tidak aktif meskipun disiapkan dengan prosedur rinci yang sama yang kadang-kadang menghasilkan produk aktif. Oleh karena itu saya memulai penelitian untuk menemukan kondisi untuk menyiapkan katalis ini dengan aktivitas yang seragam."[4]
Keamanan
Sedikit pencegahan diperlukan dengan oksida, tetapi, setelah terpapar H2, platinum hitam yang dihasilkan dapat menjadi piroforik. Oleh karena itu, katalis ini tidak boleh dibiarkan kering dan semua paparan oksigen harus diminimalkan.
Lihat pula
Referensi
- ^ Nishimura, Shigeo (2001). Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis (edisi ke-1st). New York: Wiley-Interscience. hlm. 30, 32, 64–137, 170–225, 315–386, & 572–663. ISBN 9780471396987.
- ^ Voorhees, V.; Adams, R. (1922). "The Use of the Oxides of Platinum for the Catalytic Reduction of Organic Compounds". J. Am. Chem. Soc. 44 (6): 1397. doi:10.1021/ja01427a021.
- ^ Adams, Roger; Voorhees, V.; Shriner, R. L. (1928). "Platinum catalyst for reductions". Organic Syntheses. 8: 92. doi:10.15227/orgsyn.008.0092.
- ^ a b Hunt, LB (Oktober 1962). "The Story of Adams' Catalyst: Platinum Oxide in Catalytic Reductions" (PDF). Platinum Metals Rev. 6 (4): 150–2. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2015-09-24. Diakses tanggal 2022-06-20.
- ^ Scheeren, CW; Domingos, Josiel B.; MacHado, Giovanna; Dupont, Jairton (Oktober 2008). "Hydrogen Reduction of Adams' Catalyst in Ionic Liquids: Formation and Stabilization of Pt(0) Nanoparticles". J. Phys. Chem. C. 112 (42): 16463–9. doi:10.1021/jp804870j.
- ^ Verzele, M.; Acke, M.; Anteunis, M. (1963). "A general synthesis of ethers". Journal of the Chemical Society: 5598–5600. doi:10.1039/JR9630005598.
- ^ Adams, Roger; Cohen, F. L. (1928). "Ethyl p-Aminobenzoate". Organic Syntheses. 8: 66. doi:10.15227/orgsyn.008.0066.
- ^ van Tamelen, Eugene E.; Thiede, Robert J. (1952). "The Synthetic Application and Mechanism of the Nef Reaction". Journal of the American Chemical Society. 74 (10): 2615–2618. doi:10.1021/ja01130a044.