雷尼镍催化剂的制法
雷尼镍催化剂的制法

骨架镍催化剂的制法骨架镍催化剂(Raney nickel,拉尼镍)是利用粉碎了的镍一硅合金或镍一铝合金与苛性钠水溶液反应而制得。
用这种方法制得的催化剂具有晶体骨架结构,其内外表面吸附有大量氢气,具有很高的催化活性。
在放置过程中,催化剂会慢慢失去氢,在空气中活性下降得特别快。
因此只有在密闭良好的容器中,将骨架镍催化剂放在醇或其它惰性溶剂的液面以下,隔绝空气才会保持其活性。
拉尼镍是一种应用范围广泛的催化剂,差不多对所有能进行氢化和氢解的官能团都起作用。
对烯烃或芳环的氢化相当有效,能顺利地氢解碳--硫键(脱硫作用);但对酰胺、酯的氢解效果不佳。
它的主要特点是在中性或碱性溶液中,能发挥很好的催化作用,尤其是在碱性条件下,催化作用更好。
因此在氢化时常加入少量的碱性物质,例如三乙胺、氢氧化钠和氢氧化锂等,均能明显提高活性(硝基化合物除外)。
如还原羰基化合物时,加入少量的碱,吸氢速度可以增加3~4倍。
与其它贵金属催化剂例如氧化铂、钯/炭等相比,其氢化温度和压力较高,但价格要便宜的多。
而且来源方便,制备简便。
卤素(尤其是碘),含磷、硫、砷或铋的化合物及含硅、锗、锡或铅的有机金属化合物在不同程度上可使拉尼镍中毒。
在压力下,有水蒸气存在时,拉尼镍会很快失活,使用时应予注意。
拉尼镍活性降低的主要原因是①失去氢;②催化剂表面层组成改变,⑧由于生成结晶而使催化剂表面积减少,④中毒。
镍一硅合金由于较硬,粉碎和溶解都较难,所以使用不普遍。
通常,镍一铝合金是制备各种类型拉尼镍的基本原料。
含镍一般在30~50%之间,其余为铝。
使用上述组成的镍一铝合金,均能制得具有一定活性的拉尼镍,可根据需要加以选择。
最常用的镍—铝合金是镍铝各占50﹪的微细颗粒体。
其制备过程如下。
在氧化铝或石棉坩埚内,按比例先把纯铝放入坩埚,在电炉上熔融。
待温度达到 1000℃左右时,加入纯镍粉。
这时由于有熔化热产生,使温度升到 1200~1300℃。
用石墨棒不断搅动,保温 20~30分钟。
催化剂雷尼镍

雷尼镍 Applied Raney-Ni
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主要内容
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Raney-Ni的概况 Raney-Ni的制备方法 Raney-Ni的应用 Raney-Ni的发展
2
2
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它最早由美国工程师莫里·雷尼在植物油的氢 化过程中,作为催化剂而使用。其制备过程 是把镍铝合金用浓氢氧化钠溶液处理,在这 一过程中,大部分的铝会和氢氧化钠反应而 溶解掉,留下了很多大小不一的微孔。这样 雷尼镍表面上是细小的灰色粉末,但从微观 角度上,粉末中的每个微小颗粒都是一个立 体多孔结构,这种多孔结构使得它的表面积 大大增加,极大的表面积带来的是很高的催 化活性,这就使得雷尼镍作为一种异相催化 剂被广泛用于有机合成和工业生产的氢化反 应中。 3
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雷尼镍催化剂在目前石油冶炼中被广泛使用,我国 每年消耗1万吨左右。这种催化剂不仅在制造过程 中会带来环境污染,而且它所采用的釜式反应器, 反应效率低、分离困难。因此非晶态合金催化材料 一直是国内外研究的热点。20年前,两院院士闵恩 泽敏锐地把非晶态合金催化材料的研究作为石油化 工科学研究院导向性基础研究工作的重点。今天, “非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺的创新与 集成技术”的研制成功,使世界石油冶炼工业翻开 了新的一页。
主要应用:于基本有机化工的催化加氢反应中。 可用于有机物碳氢键的加氢,碳氮键的加氢, 亚硝基化合物与硝基化合物的加氢;偶氮与氧 化偶氮化合物、亚胺、胺与连氮二苄的加氢, 还可以用于脱水反应、成环反应、缩合反应等。 最典型的应用是葡萄糖加氢、脂肪腈类的加氢。 在医药、染料、油脂、香料、合成纤维等领域 有广泛的应用。 例如:葡萄糖加氢生产山梨醇用于合成维生素 C、树脂表面活性剂等。
雷尼镍催化剂活化前为银灰色无定型粉末(镍铝合 金粉),具有中等程度的可燃性,有水存在的情况 下部分活化并产生氢气易结块,长久暴露于空气中 易风化。镍铝合金粉活化后为灰黑色颗粒,附有活 泼氢,极不稳定,在空气中氧化燃烧,须浸在水或 乙醇中保存。
雷尼镍催化剂

雷尼镍催化剂
雷尼镍催化剂(Raney Nickel Catalyst)是一种常用的催化剂,由美国化学家Murray Raney于1926年发明。
它由细小的镍颗粒形成的多孔金属块组成,通常用于加氢反应、脱氢反应、加氧反应、加氨基反应等各种有机合成反应中。
雷尼镍催化剂的制备过程涉及将粗镍与一定比例的铝或铜混合,并用强碱性溶液(如氢氧化钠)溶解铝或铜。
随着反应的进行,铝或铜被溶解,留下孔隙的镍颗粒。
雷尼镍催化剂具有高效、选择性好、使用寿命长等优点,因此在化学、制药、石油等行业广泛应用。
需要注意的是,雷尼镍催化剂有毒性,使用时应注意安全。
雷尼镍催化剂的优点:
高效性:雷尼镍催化剂在很多加氢、脱氢、加氧、加氨基等有机合成反应中表现出良好的催化效果,反应速率快,反应条件温和,反应产率高。
选择性好:雷尼镍催化剂通常是高选择性的,可以将底物转化为所需的产物,而不产生副产物。
使用寿命长:在适当的条件下,雷尼镍催化剂可以重复使用多次,具有很长的使用寿命。
雷尼镍催化剂产品生产工艺

雷尼镍催化剂产品生产工艺及技术发展第一节质量指标情况物理化学特性:雷尼镍催化剂活化前为银灰色无定型粉末(镍铝合金粉),具有中等程度的可燃性,有水存在的情况下部分活化并产生氢气易结块,长久暴露于空气中易风化。
镍铝合金粉活化后为灰黑色颗粒,附有活泼氢,极不稳定,在空气中氧化燃烧,须浸在水或乙醇中保存。
它最早由美国工程师莫里·雷尼在植物油的氢化过程中,作为催化剂而使用。
其制备过程是把镍铝合金用浓氢氧化钠溶液处理,在这一过程中,大部分的铝会和氢氧化钠反应而溶解掉,留下了很多大小不一的微孔。
这样雷尼镍表面上是细小的灰色粉末,但从微观角度上,粉末中的每个微小颗粒都是一个立体多孔结构,这种多孔结构使得它的表面积大大增加,极大的表面积带来的是很高的催化活性,这就使得雷尼镍作为一种异相催化剂被广泛用于有机合成和工业生产的氢化反应中。
由于“雷尼”是格雷斯化学品公司的注册商标,所以严格地说,仅有这个公司的戴维森化学部门生产的产品才能称作“雷尼镍”,国内除雷尼镍外,还可以称为骨架镍、海绵镍催化剂。
而“骨架金属催化剂”或者“海绵金属催化剂”被用于称呼具有微孔结构,而物理和化学性质类似于雷尼镍的催化剂,如雷尼铜、雷尼钴、雷尼铁。
用途:本产品主要应用于基本有机化工的催化加氢反应中。
可用于有机物碳碳键的加氢,碳氮键的加氢,亚硝基化合物与硝基化合物的加氢;偶氮与氧化偶氮化合物、亚胺、胺与连氮二苄的加氢,还可以用于脱氢反应等。
最典型的应用是葡萄糖加氢、脂肪腈类的加氢。
在医药、染料、油脂、香料、合成纤维等领域有广泛的应用。
例如:葡萄糖加氢生产山梨醇用于合成维生素C、树脂表面活性剂等。
苯酚催化加氢生产已二醇用于制备已二胺、油漆、涂料。
已二腈加氢生产已二胺是聚酰胺纤维的重要单体。
呋喃催化加氢生产四氢呋喃是良好的溶剂。
脂肪酸氨化后加氢生产脂肪伯胺广泛应用在有机化工生产中。
苯胺加氢制备环已胺用于合成脱硫剂、腐蚀抑制剂、硫化促进剂、乳化剂、抗静剂、杀菌剂等。
雷尼镍

雷尼镍雷尼镍(英语:Raney Nickel)又译兰尼镍,是一种由带有多孔结构的镍铝合金的细小晶粒组成的固态异相催化剂,它最早由美国工程师莫里·雷尼在植物油的氢化过程中,作为催化剂而使用。
[1]其制备过程是把镍铝合金用浓氢氧化钠溶液处理,在这一过程中,大部分的铝会和氢氧化钠反应而溶解掉,留下了很多大小不一的微孔。
这样雷尼镍表面上是细小的灰色粉末,但从微观角度上,粉末中的每个微小颗粒都是一个立体多孔结构,这种多孔结构使得它的表面积大大增加,极大的表面积带来的是很高的催化活性,这就使得雷尼镍作为一种异相催化剂被广泛用于有机合成和工业生产的氢化反应中。
由于“雷尼”是格雷斯化学品公司的注册商标,所以严格地说,仅有这个公司的戴维森化学部门生产的产品才能称作“兰尼镍”。
而“金属骨架催化剂”[2]或者“海绵-金属催化剂”被用于称呼具有微孔结构,而物理和化学性质类似于雷尼镍的催化剂。
历史1897年法国化学家保罗·萨巴捷发现了痕量的镍可以催化有机物氢化过程。
[3]随后镍被应用于很多有机物的氢化。
1920年代起美国工程师莫里·雷尼开始致力于寻找更好的氢化催化剂。
1924年他采用镍/硅比例为1:1的混合物,经过氢氧化钠处理后,硅和氢氧化钠反应掉,形成多孔结构。
雷尼发现这种催化剂对棉籽油氢化的催化活性是普通镍的五倍。
[4]随后雷尼使用镍/铝为1:1的合金来制造催化剂,发现得到的催化剂活性更高,并于1926年申请专利。
[5]直到今天,1:1的比例仍然是生产雷尼镍所需的合金的首选比例。
制备商业上,生产雷尼镍所需的镍铝合金是通过在熔炉中将具有催化活性的金属(镍,铁或者铜)和铝熔合,得到的熔体进行淬火冷却,然后粉碎成为均匀的细颗粒。
[6]在合金组分的设计上,要考虑两个因素。
一是合金中镍铝的组成比例,随着镍铝比例的变化,在淬火过程中会产生不同的镍/铝相,他们有着不同的浸出性能,这可能会导致最终产品有着截然不同的多孔结构。
雷尼镍催化剂的使用

雷尼镍催化剂的使用引言:雷尼镍催化剂是一种常用的催化剂,广泛应用于化学工业领域。
本文将介绍雷尼镍催化剂的特性、制备方法以及在不同领域的应用。
一、雷尼镍催化剂的特性雷尼镍催化剂具有以下特性:1. 高活性:雷尼镍催化剂具有较高的催化活性,可以促进化学反应的进行,并提高反应速率。
2. 高选择性:雷尼镍催化剂在催化反应中具有较高的选择性,可以使反应产物得到更高的纯度。
3. 长寿命:雷尼镍催化剂具有较长的使用寿命,可以多次循环使用,减少生产成本。
4. 抗中毒性:雷尼镍催化剂对一些有毒物质具有较好的抗中毒性,能够在存在有毒物质的环境中仍然保持催化活性。
二、雷尼镍催化剂的制备方法雷尼镍催化剂的制备方法主要包括以下几个步骤:1. 原料准备:选择高纯度的镍盐和还原剂作为原料,保证催化剂的质量。
2. 催化剂的还原:将镍盐与还原剂混合,通过还原反应将镍离子还原为金属镍形成催化剂。
3. 催化剂的活化:将还原后的催化剂进行活化处理,提高催化剂的活性和选择性。
4. 催化剂的后处理:对活化后的催化剂进行后处理,包括洗涤、干燥等步骤,以获得最终的催化剂产品。
三、雷尼镍催化剂在化学工业中的应用雷尼镍催化剂在化学工业中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 氢化反应:雷尼镍催化剂可以催化烯烃、炔烃等有机物与氢气的反应,将它们还原为相应的烃类化合物。
2. 聚合反应:雷尼镍催化剂可以催化烯烃的聚合反应,将烯烃分子连接在一起形成高分子化合物。
3. 氧化反应:雷尼镍催化剂可以催化有机物的氧化反应,将它们转化为含有氧原子的化合物。
4. 加氢脱氮反应:雷尼镍催化剂可以催化有机物中的氮原子与氢气的反应,将有机物中的氮原子去除。
5. 加氢裂化反应:雷尼镍催化剂可以催化烃类化合物的加氢裂化反应,将长链烃类分解为短链烃类。
6. 加氢酰化反应:雷尼镍催化剂可以催化醛类化合物与氢气的反应,将醛类化合物加氢生成相应的醇类化合物。
结论:雷尼镍催化剂具有高活性、高选择性、长寿命和抗中毒性等特性,制备方法简单,应用广泛。
雷尼镍加氢催化剂

雷尼镍加氢催化剂1. 简介雷尼镍加氢催化剂是一种常用于化学反应中的催化剂。
它由镍和少量的其他金属组成,能够在加氢反应中起到催化作用。
本文将介绍雷尼镍加氢催化剂的制备方法、催化机理以及应用领域等方面的内容。
2. 制备方法雷尼镍加氢催化剂的制备方法主要包括物理法和化学法两种。
2.1 物理法物理法制备雷尼镍加氢催化剂主要通过合成气还原法。
具体步骤如下:1.首先,将镍和其他金属(如铝、铜等)按一定比例混合。
2.然后,将混合物置于高温高压条件下与合成气(氢气和一氧化碳的混合物)反应。
3.反应完成后,将产物冷却、过滤、洗涤等步骤,最终得到雷尼镍加氢催化剂。
2.2 化学法化学法制备雷尼镍加氢催化剂主要通过沉淀法。
具体步骤如下:1.首先,将镍盐和其他金属盐按一定比例溶解于适量的溶剂中。
2.然后,加入适量的沉淀剂,使溶液中的金属离子沉淀成固体颗粒。
3.沉淀完成后,将固体颗粒收集、洗涤、干燥等步骤,最终得到雷尼镍加氢催化剂。
3. 催化机理雷尼镍加氢催化剂在加氢反应中起到催化作用的机理主要包括吸附、解离和表面反应等过程。
3.1 吸附在加氢反应中,气体分子首先通过物理吸附或化学吸附的方式吸附到催化剂表面。
物理吸附是指气体分子与催化剂表面之间的范德华力作用,而化学吸附则是指气体分子与催化剂表面发生化学键的形成。
3.2 解离吸附到催化剂表面的气体分子在解离的作用下,将分解成更小的反应物或中间体。
解离过程可以通过热解、光解或电解等方式进行。
3.3 表面反应解离产生的反应物或中间体在催化剂表面进行进一步的反应,形成产物。
这些反应可以是氧化、还原、加氢、脱氢等多种类型的化学反应。
4. 应用领域雷尼镍加氢催化剂在许多化学反应中广泛应用,主要包括以下几个领域:4.1 石油化工在石油化工领域,雷尼镍加氢催化剂常用于石油加氢裂化、石油加氢脱硫、石油加氢脱氮等反应中。
它能够去除石油中的杂质,提高燃料的质量和环境友好性。
4.2 化学合成在化学合成领域,雷尼镍加氢催化剂常用于有机物的加氢反应中。
雷宁镍催化剂

雷宁镍催化剂
一、定义
雷宁镍催化剂是一种以镍为活性组分的催化剂,可以催化多种有机反应,如加氢、脱氢、缩合、加氧等反应。
该催化剂由曾担任美国化学
会主席的化学家Paul N. Rylander发现并命名。
二、性质
1. 雷宁镍催化剂具有较高的活性,在催化反应中能够有效降低活化能,促进反应的进行。
2. 雷宁镍催化剂具有一定的选择性,可控制反应产物的生成,降低催
化剂中间体的生成和副反应的发生,有利于提高反应的产率和纯度。
3. 雷宁镍催化剂具有良好的稳定性,在多种反应条件下都能保持相对
稳定的活性,使用寿命较长。
三、制备方法
制备雷宁镍催化剂的方法主要包括物理方法和化学方法。
1. 物理法:通过加热、还原等方法制备。
其中加热法是将镍原料在高
温条件下预处理,再在还原气氛中得到能够在有机反应中发挥催化作
用的镍催化剂。
2. 化学法:常用的有共沉淀法、离子交换法等方法。
其中共沉淀法是将含镍盐和载体材料一起沉淀,通过加热和还原得到催化剂。
四、应用
1. 雷宁镍催化剂广泛用于加氢反应中,包括醛、酮、酯、烯烃、炔烃等化合物的部分加氢、不对称加氢、全加氢等反应。
2. 雷宁镍催化剂也可用于脱氢反应,包括醇、亚胺等化合物的脱氢反应。
3. 该催化剂还可用于有机化学中的缩合反应和加氧反应等。
例如,在缩酮反应中可以通过带钴的雷宁镍催化剂在较温和的条件下得到高产率的产物。
四、结语
雷宁镍催化剂是一种重要的催化剂,具有高活性、稳定性和选择性等优点,在化学合成、制药、石油化工等领域得到了广泛应用。
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骨架镍催化剂的制法骨架镍催化剂(Raney nickel,拉尼镍)是利用粉碎了的镍一硅合金或镍一铝合金与苛性钠水溶液反应而制得。
用这种方法制得的催化剂具有晶体骨架结构,其内外表面吸附有大量氢气,具有很高的催化活性。
在放置过程中,催化剂会慢慢失去氢,在空气中活性下降得特别快。
因此只有在密闭良好的容器中,将骨架镍催化剂放在醇或其它惰性溶剂的液面以下,隔绝空气才会保持其活性。
拉尼镍是一种应用范围广泛的催化剂,差不多对所有能进行氢化和氢解的官能团都起作用。
对烯烃或芳环的氢化相当有效,能顺利地氢解碳--硫键(脱硫作用);但对酰胺、酯的氢解效果不佳。
它的主要特点是在中性或碱性溶液中,能发挥很好的催化作用,尤其是在碱性条件下,催化作用更好。
因此在氢化时常加入少量的碱性物质,例如三乙胺、氢氧化钠和氢氧化锂等,均能明显提高活性(硝基化合物除外)。
如还原羰基化合物时,加入少量的碱,吸氢速度可以增加3~4倍。
与其它贵金属催化剂例如氧化铂、钯/炭等相比,其氢化温度和压力较高,但价格要便宜的多。
而且来源方便,制备简便。
卤素(尤其是碘),含磷、硫、砷或铋的化合物及含硅、锗、锡或铅的有机金属化合物在不同程度上可使拉尼镍中毒。
在压力下,有水蒸气存在时,拉尼镍会很快失活,使用时应予注意。
拉尼镍活性降低的主要原因是①失去氢;②催化剂表面层组成改变,⑧由于生成结晶而使催化剂表面积减少,④中毒。
镍一硅合金由于较硬,粉碎和溶解都较难,所以使用不普遍。
通常,镍一铝合金是制备各种类型拉尼镍的基本原料。
含镍一般在30~50%之间,其余为铝。
使用上述组成的镍一铝合金,均能制得具有一定活性的拉尼镍,可根据需要加以选择。
最常用的镍—铝合金是镍铝各占50﹪的微细颗粒体。
其制备过程如下。
在氧化铝或石棉坩埚内,按比例先把纯铝放入坩埚,在电炉上熔融。
待温度达到 1000℃左右时,加入纯镍粉。
这时由于有熔化热产生,使温度升到 1200~1300℃。
用石墨棒不断搅动,保温 20~30分钟。
然后倒入大容器中,缓缓冷却以保证合金具有规则的晶格结构。
若冷的太快、合金会产生很大的应力,使晶格不完整。
该合金质脆,易于粉碎,故制成200目以下的小颗粒。
按上法制备的镍—铝合金是专为制备拉尼镍用的,市场已有成品销售,该合金装入封闭容器中,可长期保存。
拉尼镍的催化活性取决于不同的镍—铝合金及不同的加合金的方法,所用碱的浓度,溶化时间,反应温度及洗涤条件等。
总之,采用不同的制备条件,可以得到不同活性的有着不同用途的拉尼镍(拉尼镍通常用符号W表示,数字1~7表示不同的标号),现将不同型号的拉尼镍的制备方法摘录如下。
反应时放出大量氢气,应注意安全。
1.W-1型拉尼镍在O℃,用25%的氢氧化钠水溶液处理含镍、铝各占50﹪的镍-铝合金,反应2~3小时后水洗至中性。
制法:300 g铝--镍合金在2~3小时内,慢慢加到含300g氢氧化钠的1200ml水溶液中,同时搅拌并在冰浴上冷却。
加完后,在搅拌下,把反应混合物加热到115~120℃,反应3小时至气泡不再逸出为止。
然后把溶液稀释到 3L,滗出含铝酸钠的上清液。
用滗析法洗涤六次。
再于布氏漏斗中用蒸馏水悬浮洗涤(不要吸干,否则会自燃)至溶液石蕊试纸呈中性。
再用95%的乙醇洗涤三次,贮存于盛有无水乙醇的磨口瓶中备用。
2.W-2型拉尼镍在25℃,以20%的氢氧化钠溶液处理镍一铝合金,反应2小时,水洗至中性。
制法:于4L烧杯中,把380 g氢氧化钠溶解在1.5L蒸馏水中,搅拌,在冰浴上冷至10℃。
在搅拌下,把300 g镍一铝合金分批小量加到碱液中,加入的速度应控制在使溶液温度不超过25℃(在冰浴上)。
当全部加完( 约需2小时)后,停止搅拌,将烧杯从冰浴上取下,使反应液升至室温。
当氢气发生缓慢时,可在沸水浴上徐徐加热(避免升温太快,以防气泡过多,使反应液溢出 ) ,直到气泡发生再度变慢为止( 约8~12小时,此时溶液的体积应靠补加蒸馏水维持基本恒定)。
然后静置,让镍粉沉下,倾去上清液。
加蒸馏水至原体积,搅拌溶液使镍粉悬浮,再次静置使镍粉沉下,倾去上清液。
然后转移到2L烧杯中,倾去上清液,加入500ml含50 g氢氧化钠的水溶液,搅拌,放置,倾去上清液。
再加入500ml蒸馏水,搅拌,放置,倾去上清液。
如此水洗重复数次,直到洗出液对石蕊试纸呈中性后,再洗10次(约洗涤20~40次)。
倾去上清液,加200ml95%乙醇,用滗析法洗涤三次,再用无水乙醇洗三次。
制得的拉尼镍应贮存在充有无水乙醇的磨口瓶中(不得与空气接触),催化剂必须保存在液面下,悬浮在液体中的W-2型拉尼镍重约150 g。
3.W-3型拉尼镍于50℃,加20 ﹪的氢氧化钠分解合金,反应40分钟,水洗至中性。
制法:在装有温度计和不锈钢搅拌的2L三口瓶中,放入溶有128 g氢氧化钠的500ml 水溶液,置于冰浴上冷却。
在迅速搅拌下,把100 g镍-铝合金分次(每次2~4 g)加到溶液中,控制加合金的速度,使温度控制在50±2℃,每次间隔25~30分钟,注意防止泡沫冲出瓶外。
当全部合金加完后,移去冰浴,在搅拌下,于50℃反应40分钟。
随后用蒸馏水滗洗几次,移到拉尼镍处理装置中,循环反复洗涤,用大约15 l蒸馏水洗涤催化剂(约需2~3小时),直到洗至石蕊试纸呈中性为止。
滗去上清液,重的沉降物移到250ml离心机中,用150ml 95%的乙醇洗涤,然后离心沉降,反复三次,制得W-3型拉尼镍。
将该催化剂贮存于盛有乙醇或其它惰性溶剂的磨口玻璃瓶中,隔绝空气保存。
4.W-4型拉尼镍于50℃,加20%氢氧化钠水溶液分解合金,反应50分钟,保温1小时,水洗至中性。
制法:在装有机械搅拌及温度计的500ml三颈瓶内,溶解32.5 g颗粒状氢氧化钠于125ml水中。
将烧瓶放在一个12.5cm的漏斗上并用流水冷却。
当溶液温度降至50℃,分批小量(每次1~2 g)加25 g拉尼镍到剧烈搅动的溶液中,维持温度在50±2℃。
加几滴乙醇消除泡沫。
当加完所有合金后,通水蒸气到漏斗中,维持反应液温为50℃,保温1小时。
加100ml 2mol/L氢氧化钠以滗析法洗涤拉尼镍,再用蒸馏水洗涤(2×lOOml);将拉尼镍转移到拉尼镍洗涤装置中,以约lOOml/min的流速,用自来水洗涤,满溢的水从伸到量筒内的玻璃管引走,此玻璃管通过一个安全瓶接刭水泵上,把水抽走。
调节搅拌速度,使拉尼镍在量筒下段翻动(尽量减少微小颗粒被洗液冲走)。
1~1.5小时后,洗液呈中性,将其沉降后的水倾掉。
用乙醇(4×50m1),以滗析法洗涤镍,然后把拉尼镍贮存于广口瓶内的乙醇液面下,盖上瓶塞备用。
5.W-5型拉尼镍于50℃,用20%的氢氧化钠处理镍一铝合金,反应20~30分钟,水洗至中性。
活性与W一4相似,制法与W一6类似,不同点在于拉尼镍是在大气中洗涤,不需通氢处理,操作见W一6型拉尼镍的制法。
6.W-6型拉尼镍于50℃,用20%氢氧化钠溶液处理镍-铝合金,反应20-30分钟,在氢气存在下,对拉尼镍进行洗涤,水洗后再用乙醇处理。
该催化剂对双键、三键、醛、酮、肟、硝基、苯环及吡啶等基团具有很高的催化活性。
在低温下使用,具有很好的选择性,并比W一4更活泼。
W--6在低压、温度低于100℃的条件下反应,效果最好。
W一6型拉尼镍的用量一般占底物的5%以下,超过此量,反应变得猛烈。
如在125℃,使用过量的催化剂,压力会由3.43MPa猛增至68.9MPa。
即使立即放氢降压,压力仍可达数十兆帕,这会产生严重后果。
因此要特别注意,使用W--6等高活性的拉尼镍时,其用量不得任意增加,特别是在高压(5.88MPa 以上)的情况下,应特别慎重。
制法:在配有温度计和不锈钢搅拌器的2L锥形瓶中放进600ml蒸馏水和160 g氢氧化钠,迅速搅拌这个溶液,并让它在装有溢流虹吸管的冰浴中冷却到50℃。
然后在25~30分钟之内将125 g镍--铝合金粉末分批地加入。
用控制镍--铝合金的加入速度和向冰浴中加冰的办法保持温度在50±2℃。
待所有的合金加完后,在该温度下再缓缓搅拌50分钟,使悬浮的镍-铝合金粉完全消化。
这往往需要移去冰浴,换上热水浴,以保持温度恒定,此后用蒸馏水滗洗催化剂三次,每次用1L水。
滗洗后立即进行洗涤。
如果希望得到高活性的催化剂,那么所有操作应尽快进行,从加合金开始到制备完成,全过程所需时间不应多于3小时,操作过程使用的橡皮管和胶塞均应用5%的氢氧化钠煮沸,并且用水漂洗除硫。
催化剂应保存在装满乙醇的瓶中,而且应立即贮存到冰箱中。
如果保存得当,其高活性可维持两周。
过了这个期限,活性会降低到与其它低活性拉尼镍相近似的程度。
按上述方法制得的催化剂含镍62 g,铝为3~8 g,体积约为75~80ml。
7.W-7型拉尼镍于50℃,用20%氢氧化钠水溶液处理镍一铝合金,反应20~30 分钟,醇洗三次( 不经水洗 ),保留碱性。
该催化剂对酮、酚和腈的氢化可能有利,但不适用于那些因碱存在而产生不利影响的反应。
其活性低于W一6。
制法 与W一6制法基本相同,不同的是:在消溶和三次倾滗之后,把催化剂用95 %的乙醇转移到 250 ml的离心瓶里 ,用95 %乙醇搅拌洗涤三次,每次用 150ml,每加一次都要离心。
催化剂再以同样方法用无水乙醇洗涤三次 ,并立即把它装在充满无水乙醇的密封瓶中,在冰箱里贮存。
8.T一1型拉尼镍于 90 ℃,用 10%的氢氧化钠溶解铝,反应1 小时,经水洗、 醇洗后制得。
制法 在一个装有搅拌的1 l 三口瓶中,加入600ml10%氢氧化钠水溶液,加热至90℃,搅拌下,分批小量加入40 g镍--铝合金。
加入速度应使溶液温度维持在90~ 95℃之间,约 20~30分钟内加完。
再继续搅拌1小时。
静置,让镍沉下,滗去上清液,然后以滗析法,洗涤五次,每次用200ml。
再用乙醇倾洗五次,每次50ml。
在洗涤过程中,镍粉始终应为液体所覆盖,不可使催化剂与空气接触。
制备好的催化剂应保存在无水乙醇中,密闭、置于冰箱内,活性可维持三个月。
9.拉尼一漆原镍催化剂拉尼一漆原镍(Reney—Urushbara Ni)是一种高活性碱性拉尼镍。
制法:在5L以上的反应器中,加入50 g含镍30 ~50%的镍一铝合金和500ml蒸馏水,在不断搅拌下,加入固体的氢氧化钠( 不需要冷却)。
在开始加入氢氧化钠时,约有0.5--1分钟诱导期( 此时不反应 ),然后反应会变得非常激烈。
加入氢氧化钠的速度及数量以维持反应液激烈沸腾而不溢出容器为度。
当加入氢氧化钠达80g左右,继续加入而不再反应时,停止加碱。
静止10分钟,再于70℃的水浴上保温30分钟,海绵状镍沉于瓶底。
倾去上清液,在振摇下,用倾析法洗涤2~3次。