CH123728A - Verfahren zur Darstellung eines Nickelkatalysators. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Darstellung eines     Nickelkatalysators.       Durch. eine grosse Anzahl von Veröffent  lichungen ist es bekannt, dass Nickel, beson  ders in der Form eines feinen     Niederschla:     ges auf     ,Substraten,    sich gut eignet zur Aus  führung katalytischer Reduktionen aller Art.  Es ist aber weiterhin auch bekannt,     dass'    eine  Reihe von Reduktionen mit einem nur aus  Nickel bestehenden Katalysator für sich  nicht oder nur bei sehr hohen Temperaturen  und mit schlechter Ausbeute an uneinheit  lichen Endstoffen ausführbar sind.

   Aus die  sem Grunde sind eine Reihe von Vorschlägen  gemacht worden, nach welchen diese Reduk  tionen bedeutend besser verlaufen, wenn man  an Stelle des reinen Nickels dessen Mi  schungen mit andern Metallen, zum Bei  spiel solchen der Eisen- oder Silbergruppe,  verwendet. Aber auch in diesen Fällen     muss'     meistens bei hohen     Temperaturen    gearbeitet  werden.  



  Dagegen gelingt es, .bei niederer     Temr          peratur    und ganz erheblich kürzerer Zeit  solche Reduktionen, z. B.     Hydrierungen,    mit  Nickel allein durchzuführen, wenn Nickel-         hydroxyd    auf einem Träger nicht in kolloidal       verteilter        Form,    sondern in kristallinischer  Form gefällt wird.  



  Das Verfahren gemäss der Erfindung zur  Darstellung eines     hochwirksamen        Nickel-          hatalysators.    ist dadurch gekennzeichnet, dass  man aus einer     ammoniakalischen    Nickelsalz  lösung in     Gegenwart    eines feinverteilten Trä  gers in der Wärme durch Verjagen des Am  moniaks mit Luft oder Wasserdampf     Nickel-          hydroxyd    in fein kristallisierter Form ab  scheidet und hierauf das auf dem Träger  niedergeschlagene     Nickelhydroxyd    bei Tem  peraturen von 450   und darüber mit Wasser  stoff behandelt.  



  Mit der Temperatur bei der Reduktion  des     Nickelby        droxyds    mit Wasserstoff muss  man so weit hinaufgehen, dass eine vollstän  dige     Reduktion    dieses kristallinen Nickel  hydroxyds zu Nickel erreicht wird. Hierzu  sind wie gesagt, Temperaturen von 450'  und darüber erforderlich.  



  Der so erhaltene Katalysator besitzt eine       ausserordentliche    Wirksamkeit. Man kann      mit ihm Reduktionen und     MTasserstoff-          anlagerungen    in sehr vielen Fällen schon  bei     Temperaturen    unter<B>100'</B> durchführen,  wobei man meist einheitliche     Verbindungen     erhält.

   So wird Knallgas schon bei     20"    in  Wasser verwandelt und     Acetonitril    bei 70  bis<B>80'</B> glatt zu     Äthylamin        reduziere:.     Er lässt sich auch für     Reduldionen    einer  Reihe wichtiger Verbindungen verwenden,  für die bisher     Edelmetall-Katalysatoren    ge  braucht     wurden.    Weiterhin besitzt     dieser    so       leergestellte        Nickelkatalysator    die     ausser-          ordentlich    wichtige Eigenschaft, dass er  gegen vergiftende Einflüsse,

   zum     Beispiel    dem  von Halogen oder Schwefel, sehr     wider-          standsfäliig    ist.  



       Beispiel:     1.     ?90    Gewichtsteile     Nickelnitrat    in 60110  Teilen Wasser werden mit 660 Gewichts  teilen einer 25     %igen        Ammoniaklösung        Ycr-          setzt        und    50 Gewichtsteile eines     feinpulve-          ri@@cn        Kieselsä.uregels    zugegeben. Das Ge  misch wird auf 70   angewärmt und ein     leb-          bafter,    von Staubteilchen befreiter Luft  strom durchgeleitet.

   Die Temperatur und       das    Volumen des Gemenges muss während       cle.;z        Durchleitens    konstant gehalten werden.       \ach    etwa. vier Stunden ist     die    Fällung des       N        ickelhydroxyds    in kristalliner Form     be-          (Indet.    Der gebildete Niederschlag wird ab  gesaugt,     nitratfrei    gewaschen und bei etwa       IM),'    getrocknet. Nach dein Pulvern stellt       cr    eine äusserst     feinkristalline,    mehlartige  Substanz dar.  



  70 Gewichtsteile des so erhaltenen     Pul-          vc@rs    werden in ein weites     Reduktionsrohr          cincefüllt.    Dieses wird unter Durchleiten       eines    langsamen Wasserstoffstromes zunächst       auf    100 bis 130   angeheizt. Wenn kein       M'.iss(,rdampf    mehr entweicht, geht man im       Verlauf    von fünf bis sechs Stunden allmäh  lich auf 500  .     Bei        dieser    Temperatur bleibt       man    so lange, bis sich keine     _N'irasserbildung          niolir    nachweisen lässt.

   Ist dies der Fall, so        -irl        das    Rohr rasch abgekühlt     und    der       Katalysator    im Wasserstoffstrom in ein       passendes        Suspensionsmittel,    wie Wasser,       P@-ridin,        Dekalin,    eingegossen. Er stellt  
EMI0002.0067     
  
    eine <SEP> tiefseliw;irze, <SEP> ;irtssrrst <SEP> fcinfloclzige, <SEP> sieh
<tb>  nur <SEP> schwer <SEP> til)etzeride <SEP> 'Substanz <SEP> dar.
<tb>  



  <I>Beispiel,:</I>
<tb>  ?. <SEP> ?J() <SEP> Clewichtsteile <SEP> Nickelnitrat <SEP> in
<tb>  100t)0 <SEP> Gewicliteteileit <SEP> @@'asser <SEP> werden <SEP> finit
<tb>  <B>060</B> <SEP> Clewichtsteilen <SEP> einer <SEP> ?5 <SEP> \,'öigen <SEP> Ainnio  niaklö <SEP> sung <SEP> versetzt <SEP> und <SEP> 50 <SEP> CTewiehtsteilc
<tb>  eines <SEP> hoeliabsorbie <SEP> renden <SEP> Substrates <SEP> zuge  geben. <SEP> Das <SEP> Gemisch <SEP> wird <SEP> auf <SEP> 90 <SEP> bis <SEP> 9 <SEP> 5
<tb>  gebracht <SEP> und <SEP> chinn <SEP> ein <SEP> Wasserdampfstroni
<tb>  durchgeleitet. <SEP> Naeh <SEP> vier <SEP> bis <SEP> fünf <SEP> Stunden
<tb>  ist <SEP> sämtliches <SEP> Nickel <SEP> als <SEP> unlösliches <SEP> NTickel  liyclrotyd <SEP> in <SEP> kristalliner <SEP> Form <SEP> auf <SEP> dem <SEP> Trä  ger <SEP> niedero'esclilagen.

   <SEP> Nun <SEP> wird <SEP> heiss <SEP> abge  nutseht, <SEP> salpetersäurefrei <SEP> gewaselien <SEP> und
<tb>  auf <SEP> dem <SEP> Dampfbad <SEP> getrocknet.
<tb>  



  Die <SEP> so <SEP> erhaltene <SEP> 1'iel@elverbindung <SEP> wird <SEP> in
<tb>  einer <SEP> Reduktionsapparatur <SEP> unter <SEP> Durchleiten
<tb>  eines <SEP> schwachen <SEP> Wasserstoffstromes <SEP> langsam
<tb>  auf <SEP> 100 <SEP> bis <SEP> 150 <SEP>   <SEP> annelieizt. <SEP> Im <SEP> Verlauf <SEP> von
<tb>  sieben <SEP> Stunden <SEP> stei-,eii- <SEP> man <SEP> die <SEP> Temperatur
<tb>  allmählich <SEP> auf <SEP> <B>5'0</B> <SEP> his <SEP> <B>570</B> <SEP>  . <SEP> Entweichen
<tb>  nur <SEP> noch <SEP> Spuren <SEP> von <SEP> Wasser, <SEP> so <SEP> wird <SEP> die
<tb>  Apparatur <SEP> erkalten <SEP> gelassen <SEP> und <SEP> der <SEP> Ka  talysator <SEP> im <SEP> Wasserstoffstrom <SEP> unter <SEP> ein <SEP> in  differentes <SEP> Suspensionsmittel <SEP> gebracht.

   <SEP> Wie
<tb>  Versuche <SEP> er" <SEP> eben <SEP> haben, <SEP> können <SEP> mit <SEP> den <SEP> so
<tb>  erhältlichen <SEP> Katalysatoren <SEP> Hydrierungen <SEP> aus  geführt <SEP> werden, <SEP> welche <SEP> mit <SEP> bisher <SEP> bekann  ten <SEP> Ni-ILatah-satoren <SEP> nicht <SEP> gelungen <SEP> sind,
<tb>  wie <SEP> die <SEP> Reduktion <SEP> von <SEP> Pyridin <SEP> und <SEP> Piperi  din, <SEP> die <SEP> Reduktion <SEP> von <SEP> Kctoka.rbonsäuren
<tb>  zu <SEP> DiplienylmetlianlLaibonsä.uren, <SEP> die <SEP> Re  duktion <SEP> von <SEP> 1%etolza <SEP> rl)onsäureestern <SEP> zu <SEP> l  Oy <SEP> buttersäurcestern, <SEP> die <SEP> Reduktion <SEP> aliplia  tischer <SEP> Nitrilc <SEP> zu <SEP> primären <SEP> Aminen.

   <SEP> Ferner
<tb>  lassen <SEP> sich <SEP> Hvdricrungen <SEP> und <SEP> Reduktionen.
<tb>  welche <SEP> bis <SEP> jetzt <SEP> schlecht <SEP> und <SEP> unvollständig
<tb>  dingen, <SEP> mit <SEP> dem <SEP> ,ciuäss <SEP> dem <SEP> Verfahren <SEP> her_
<tb>  gestellten <SEP> Katalysalor<B>,</B> <SEP> erliE-blich <SEP> verbessern,
<tb>  so <SEP> zum <SEP> Bcispicl <SEP> dis <SEP> Reduktion <SEP> von <SEP> aroma  tischen <SEP> Nitrilen <SEP> zii <SEP> Aminen, <SEP> von <SEP> Nitro-, <SEP> 1i  troo-, <SEP> Azo-Verbindungen <SEP> zu <SEP> Ami  nen, <SEP> von <SEP> Azetylen- <SEP> und <SEP> Sthylenverbindungen
<tb>  zn <SEP> @araffinverbindun@@en, <SEP> von <SEP> aromatischen,
<tb>  heterozyl@lischen <SEP> und\isozyklischen <SEP> Doppel  bindungen <SEP> zu <SEP> einfachen <SEP> Bindungen.

   <SEP> Sie         können bei niedriger Temperatur in kürzerer  Zeit mit besserer Ausbeute, als es bisher mög  lich war, bewerkstelligt werden. Infolge der       grossen    Wirksamkeit des     Katalysators    lässt  er sich besonders auch in den Fällen     ga     anwenden, wo stufenweise     Reduktionen    erfol  gen sollen. Es hat sich gezeigt,     da.ss    in allen  diesen Fällen mit diesem Katalysator     keine     Gemenge, sondern einheitliche Substanzen er  halten werden.  



  Der gebrauchte Katalysator kann wie  derholt benutzt werden. Es. ist hierbei jedoch  vorteilhaft, kleine Mengen frischen Kataly  sator zuzugeben.

Claims (1)

1. PATNNTANSPRUCIN: Verfahren zur Darstellung eines hoch wirksamen Niekelkatalysators, dadurch ge kennzeichnet, dass man aus ammoniakalischen Nickelsalzlösungen in der Wärme und in Gegenwart eines feinverteilten Trägers durch einen Gasstrom Nickelhydroxyd in kristal liner Form abscheidet und hierauf das auf dem Träger niedergeschlagene Nickel hydrogyd bei Temperaturen von 450' und darüber mit Wasserstoff behandelt.

   Der Katalysator stellt eine tiefschwarze, äusserst feinflockige, sich nur schwer abset zende Substanz dar, welche bei Behandlung mit Wasserstoff und Sauerstoff schon bei 20 Wasser bildet und Acetonitril bei einer Temperatur von ungefähr 70 bis<B>80'</B> zu Äthyla.min reduziert. Der Katalysator ist gegen vergiftende Einflüsse in hohem Masse widerstandsfähig.