一種反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)機(jī)化合物合成領(lǐng)域，尤其涉及一種反式二氯二氨合鈀(II )的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]反式二氯二氨合鈕(II ) (trans-Pd(NH3)2Cl2)，是一種黃色晶體粉末，空氣中穩(wěn)定，不溶于水；鈀含量約為50.40%。反式二氯二氨合鈀(II )在工業(yè)上具有很重要的用途，主要應(yīng)用于電子行業(yè)鍍鈀，作為電鍍液的中鈀源使用，也可作為負(fù)載型鈀催化劑的前驅(qū)體化合物。
[0003]反式二氯二氨合鈀(II )常規(guī)的合成方法為:將鈀粉溶于王水中生成四氯鈀酸，然后通過(guò)滴加氨水和鹽酸生成反式二氯二氨合鈕(II ) O SD.Kirik(Structuresand Isomerizat1n in DiamminedichI oropa 11 adium( II ) [J].ActaCryst.1996, B52, 909-916)采用氧化鈀和鹽酸反應(yīng)得到四氯鈀酸，然后加入過(guò)量氨水生成二氯四氨合鈀，最后再加入鹽酸生成反式二氯二氨合鈀(II )。
[0004]上述兩種制備方法，都是先制備產(chǎn)生四氯鈀酸，然后再通過(guò)加入氨水和鹽酸，最后生成反式二氯二氨合鈀(II )。雖然起始反應(yīng)的原料不同，加入氨水和鹽酸的過(guò)程不同，但是上述兩種制備方法都是至少通過(guò)兩步反應(yīng)生成終產(chǎn)物，并且生成四氯鈀酸的過(guò)程中，需將鈀粉溶于強(qiáng)腐蝕性的王水中生成四氯鈀酸，或者將氧化鈀和鹽酸反應(yīng)得到四氯鈀酸，都會(huì)在強(qiáng)酸的環(huán)境下進(jìn)行，設(shè)備和操作過(guò)程要求嚴(yán)格，導(dǎo)致制備過(guò)程繁瑣，耗時(shí)較長(zhǎng)。在制備的四氯鈀酸中加過(guò)量氨水，過(guò)多消耗了原料，并且導(dǎo)致在后續(xù)的過(guò)程中純化困難，且反應(yīng)過(guò)程中還要引入鹽酸，增加了后續(xù)洗滌的難度，使得產(chǎn)品純度不高，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為此，本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中二氯二氨合鈀(II)合成方法過(guò)程繁瑣、耗時(shí)較長(zhǎng)、產(chǎn)品純度不高、造成環(huán)境污染嚴(yán)重的問(wèn)題，提供一種簡(jiǎn)單易操作、一步合成、產(chǎn)率高、產(chǎn)品純度高、綠色環(huán)保的反式二氯二氨合鈀(II )的合成方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種反式二氯二氨合鈀(II )的合成方法，包括以下步驟:
[0008](I)將四氯鈀酸鈉(Na2PdCl4)溶于無(wú)水乙醇中，然后通入氨氣進(jìn)行反應(yīng)，一步生成反式二氯二氨合鈀(II );
[0009](2)將步驟(I)反應(yīng)后的溶液體系經(jīng)靜置老化后過(guò)濾，所得沉淀經(jīng)洗滌、干燥后即為反式二氯二氨合鈀(II )。
[0010]上述反式二氯二氨合鈀(II )的合成方法中，所述氨氣的純度為99.99%以上。
[0011]上述反式二氯二氨合鈀(II )的合成方法中，氨氣均勻通入反應(yīng)體系，流速為0.5 ?5mT ,/mi η η
[0012]上述反式二氯二氨合鈀(II )的合成方法中，通入氨氣的物質(zhì)的量為四氯鈀酸鈉中鈀物質(zhì)的量的2-2.005倍。
[0013]上述反式二氯二氨合鈀(II )的合成方法中，四氯鈀酸鈉溶于無(wú)水乙醇得到的溶液中四氯鈀酸鈉的質(zhì)量濃度為0.5-5%。
[0014]上述反式二氯二氨合鈀(II )的合成方法中，一步生成反應(yīng)在超聲作用下進(jìn)行反應(yīng)。
[0015]上述反式二氯二氨合鈀(II )的合成方法中，在超聲反應(yīng)器中進(jìn)行，超聲的頻率為15?60KHz，功率為200?1200W，超聲時(shí)間為30?300min，溫度為O?25°C。
[0016]上述反式二氯二氨合鈀(II )的合成方法中，所述靜置老化的時(shí)間為2?8h，反復(fù)用溫度為O?25°C的無(wú)水乙醇和去離子水洗滌。
[0017]上述反式二氯二氨合鈀(II )的合成方法中，所述干燥的條件為:真空度為0.07?0.1MPa，溫度為40?120°C，時(shí)間為4?8h。
[0018]具體的反應(yīng)路線為:Na2PdCl4+2NH3—trans-Pd (NH 3) 2Cl2+2NaCl。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]1、本發(fā)明的反式二氯二氨合鈀(II )的合成方法，以四氯鈀酸鈉為起始原料，與高純氨氣一步合成得到產(chǎn)品，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，耗時(shí)短。
[0021]2、本發(fā)明的反式二氯二氨合鈀(II )的合成方法，采用四氯鈀酸鹽和氨氣進(jìn)行反應(yīng)，一方面氨氣可以快速、均勻地與四氯鈀酸鈉進(jìn)行反應(yīng)，且可以通過(guò)控制流速和通入時(shí)間精確控制通入量；使氨氣的使用量不超過(guò)四氯鈀酸鹽和氨氣反應(yīng)過(guò)程中所需化學(xué)計(jì)量數(shù)的0.5%，不用過(guò)量使用氨氣，在節(jié)省原料的同時(shí)，降低了產(chǎn)物中氨雜質(zhì)的含量，也便于后續(xù)純化，提高了產(chǎn)品純度。另一方面使用氨氣不使用氨水，是因?yàn)榘彼尤脒^(guò)程中有可能會(huì)使得反應(yīng)體系中局部氨水過(guò)量，生成二氯四氨合鈀(II )雜質(zhì)。
[0022]3、本發(fā)明的反式二氯二氨合鈀(II )的合成方法，使用四氯鈀酸鈉和無(wú)水乙醇體系，是因?yàn)樵摲磻?yīng)需在較低的溫度下進(jìn)行，避免由于溫度過(guò)高造成氨氣的溢出而導(dǎo)致對(duì)反應(yīng)的影響，四氯鈀酸鈉不溶于冷水，但可以溶于無(wú)水乙醇。
[0023]4、本發(fā)明的反式二氯二氨合鈀(II )的合成方法，利用超聲反應(yīng)器，提供了均勻的反應(yīng)體系，并且與高純度的、均勾流入的、流速為0.5?5mL/min通入的氨氣相配合，一方面提高了反應(yīng)效率，另一方面使通入的氨氣和制備的產(chǎn)物快速的分散均勻，提高了產(chǎn)品收率，產(chǎn)品收率可達(dá)99.5%以上，并且得到的產(chǎn)品粒徑分布均勻，顆粒細(xì)小且疏松，容易洗滌過(guò)濾，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的純度，使得產(chǎn)品純度高達(dá)99.9%以上。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面以具體實(shí)施例作更詳細(xì)地說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。其中本發(fā)明中所述高純度的氨氣或高純氨氣為純度為99.99%以上的氨氣。
[0025]實(shí)施例1
[0026]將Ig四氯鈀酸鈉溶于10ml無(wú)水乙醇，置于超聲反應(yīng)器中施以超聲作用，超聲的頻率為40KHz，功率為800W，超聲時(shí)間為60min，溫度為5°C，在超聲作用的同時(shí)，高純度的氨氣以2.5mL/min的流速，通過(guò)氣體分布器均勻地進(jìn)入反應(yīng)體系，氨氣的通入量為150.7mL，隨后將反應(yīng)體系靜置老化5h，然后濾出沉淀，分別用溫度為5°C的無(wú)水乙醇和去離子水進(jìn)行反復(fù)洗滌，最后在真空度為0.0710^，901下干燥61!即可得到高純度的反式二氯二氨合鈀(II )產(chǎn)品。實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)品收率為99.80%，其中鈀含量為50.35%。
[0027]實(shí)施例2
[0028]將Ig四氯鈀酸鈉溶于10ml無(wú)水乙醇，置于超聲反應(yīng)器中施以超聲作用，超聲的頻率為25KHz，功率為500W，超聲時(shí)間為150min，溫度為10°C，在超聲作用的同時(shí)，高純度的氨氣以lmL/min流速，通過(guò)氣體分布器均勾地進(jìn)入反應(yīng)體系，氨氣的通入量為150.7ml，隨后將反應(yīng)體系靜置老化2h，然后濾出沉淀，分別用溫度為10°C的無(wú)水乙醇和去離子水進(jìn)行反復(fù)洗滌，最后在真空度為0.lMPa，60°C下干燥5h即可得到高純度的反式二氯二氨合鈀(II )產(chǎn)品。實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)品收率為99.64%，其中鈀含量為50.34%。
[0029]實(shí)施例3
[0030]將Ig四氯鈀酸鈉溶于10ml無(wú)水乙醇，置于超聲反應(yīng)器中施以超聲作用，超聲的頻率為60KHz，功率為1200W，超聲時(shí)間為120min，溫度為15°C，在超聲作用的同時(shí)，高純度的氨氣以1.25mL/min流速，通過(guò)氣體分布器均勻地進(jìn)入反應(yīng)體系，氨氣的通入量為150.7ml，隨后將反應(yīng)體系靜置老化8h，然后濾出沉淀，分別用溫度為15°C的無(wú)水乙醇和去離子水進(jìn)行反復(fù)洗滌，最后在真空度為0.08MPa, 120°C下干燥4h即可得到高純度的反式二氯二氨合鈀(II )產(chǎn)品。實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)品收率為99.45%，其中鈀含量為50.26%。
[0031]實(shí)施例4
[0032]將Ig四氯鈀酸鈉溶于24mL無(wú)水乙醇，置于超聲反應(yīng)器中施以超聲作用，超聲的頻率為60KHz，功率為1200W，超聲時(shí)間為lOOmin，溫度為5°C，在超聲作用的同時(shí)，高純度的氨氣以1.5mL/min流速，通過(guò)氣體分布器均勻地進(jìn)入反應(yīng)體系，氨氣的通入量為150.7ml，隨后將反應(yīng)體系靜置老化3h，然后濾出沉淀，分別用溫度為0°C的無(wú)水乙醇和去離子水進(jìn)行反復(fù)洗滌，最后在真空度為0.09MPa，40°C下干燥8h即可得到高純度的反式二氯二氨合鈀(II )產(chǎn)品。實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)品收率為99.67%，其中鈀含量為50.35%。
[0033]實(shí)施例5
[0034]將Ig四氯鈀酸鈉溶于252mL無(wú)水乙醇，置于超聲反應(yīng)器中施以超聲作用，超聲的頻率為15KHz，功率為200W，超聲時(shí)間為30min，溫度為0°C，在超聲作用的同時(shí)，高純度的氨氣以5mL/min流速，通過(guò)氣體分布器均勾地進(jìn)入反應(yīng)體系，氨氣的通入量為150.7ml，隨后將反應(yīng)體系靜置老化3h，然后濾出沉淀，分別用溫度為0°C的無(wú)水乙醇和去離子水進(jìn)行反復(fù)洗滌，最后在真空度為0.09MPa，40°C下干燥8h即可得到高純度的反式二氯二氨合鈀(II )產(chǎn)品。實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)品收率為99.56%，其中鈀含量為50.3%。
[0035]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種反式二氯二氨合鈀(II)的合成方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將四氯鈀酸鈉溶于無(wú)水乙醇中，然后通入氨氣進(jìn)行反應(yīng)，一步生成反式二氯二氨合鈀(II ); (2)將步驟(I)反應(yīng)后的溶液體系經(jīng)靜置老化后過(guò)濾，所得沉淀經(jīng)洗滌、干燥后即為反式二氯二氨合鈀(II )。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反式二氯二氨合鈀(II)的合成方法，其特征在于，所述氨氣的純度為99.99%以上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反式二氯二氨合鈀(II)的合成方法，其特征在于，氨氣均勻通入反應(yīng)體系，流速為0.5?5mL/min。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反式二氯二氨合鈀(II)的合成方法，其特征在于，通入氨氣的物質(zhì)的量為四氯鈀酸鈉中鈀物質(zhì)的量的2-2.005倍。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的反式二氯二氨合鈀(II)的合成方法，其特征在于，四氯鈀酸鈉溶于無(wú)水乙醇得到的溶液中四氯鈀酸鈉的質(zhì)量濃度為0.5-5%。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的反式二氯二氨合鈀(II)的合成方法，其特征在于，一步生成反應(yīng)在超聲作用下進(jìn)行反應(yīng)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的反式二氯二氨合鈀(II)的合成方法，其特征在于，在超聲反應(yīng)器中進(jìn)行，超聲的頻率為15?60KHz，功率為200?1200W，超聲時(shí)間為30?300min，溫度為O?25°C。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的反式二氯二氨合鈀(II)的合成方法，其特征在于，所述靜置老化的時(shí)間為2?8h，反復(fù)用溫度為O?25°C的無(wú)水乙醇和去離子水洗滌。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的反式二氯二氨合鈀(II)的合成方法，其特征在于，所述干燥的條件為:真空度為0.07?0.1MPa，溫度為40?120°C，時(shí)間為4?8h。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及無(wú)機(jī)化合物合成領(lǐng)域，具體涉及一種反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)的合成方法，該方法將四氯鈀酸鈉溶于無(wú)水乙醇中，然后通入高純氨氣進(jìn)行反應(yīng)，一步生成反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)；將反應(yīng)后的溶液體系經(jīng)靜置老化后過(guò)濾，所得沉淀經(jīng)洗滌、干燥后即為反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)。本發(fā)明的合成方法以四氯鈀酸鈉為起始原料采用一步合成方式，過(guò)程簡(jiǎn)單；采用高純度的氨氣，精準(zhǔn)控制反應(yīng)體系，提高產(chǎn)品純度；采用超聲反應(yīng)器，提高反應(yīng)效率，使產(chǎn)品收率可達(dá)99.5％以上；該反應(yīng)得到的產(chǎn)品粒徑分布均勻，顆粒細(xì)小且疏松，容易洗滌過(guò)濾，使得產(chǎn)品純度高達(dá)99.9％以上。
【IPC分類(lèi)】C01G55/00
【公開(kāi)號(hào)】CN104891582
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510315777
【發(fā)明人】張蕾, 宋雙田, 王振宇, 栗慶明, 祁敏, 吳玉秀, 趙國(guó)靜
【申請(qǐng)人】陜西煤業(yè)化工技術(shù)開(kāi)發(fā)中心有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月10日