CN105967206B - 加压氰化制备四氰合铂(ii)酸钾三水合物的方法 - Google Patents

加压氰化制备四氰合铂(ii)酸钾三水合物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及材料中间体四氰合铂(II)酸钾三水合物的制备方法，步骤为：用抗坏血酸溶液将H2PtCl6还原为H2PtCl4，加入氢氧化钾溶液，将H2PtCl4转化为氢氧化铂沉淀，然后对氢氧化铂进行加压氰化处理，得到K2Pt(CN)4·3H2O产品，本发明制备流程短，K2Pt(CN)4·3H2O产品收率>96.0%。由本发明的方法制备的四氰合铂(II)酸钾三水合物经元素分析，铂含量为45.2〜45.9%。

Description

加压氰化制备四氰合铂(II)酸钾三水合物的方法
技术领域
本发明属于无机化合物合成方法，具体涉及四氰合铂(II)酸钾三水合物的制备方法。
背景技术
四氰合铂(II)酸钾三水合物是一种重要的铂族金属氰化物，是制备磷光材料、催化剂用贵金属前躯体材料的重要中间体，具有良好的市场前景。目前，只有为数不多文献报导了四氰合铂(II)酸钾三水合物的制备方法，主要分为以下几个步骤：：(1)以铂为起始原料，首先制得六溴合铂酸；(2)再将六溴合铂酸与溴化钾反应制得六溴合铂（IV）酸钾；（3）用硫酸肼将六溴合铂（IV）酸钾还原为四溴合铂（II）酸钾；（4）四溴合铂（II）酸钾与氰化钾溶液反应得四氰合铂(II)酸钾三水合物（余建民，贵金属化合物及配合物合成手册[M]，北京：化学工业出版社，2009:138〜188）。
主要反应式如下：
以上四氰合铂(II)酸钾三水合物传统制备工艺主要存在的问题是：①流程长，②反应条件难以控制，例如，用硫酸肼将六溴合铂（IV）酸钾还原为四溴合铂（II）酸钾时易生成金属铂。总收率低，其中四溴合铂（II）酸钾与氰化钾溶液反应得四氰合铂(II)酸钾三水合物的一步收率低于85%，综合各步计算的总收率则更低，因此，现有工艺制备四氰合铂(II)酸钾三水合物生产成本较高。
发明内容
本发明的目的是针对四氰合铂(II)酸钾三水合物传统制备工艺存在的流程长，反应条件难以控制，总收率低，生产成本高的不足，提出一种流程短，反应条件易控制，收率高，成本低的加压氰化制备四氰合铂(II)酸钾三水合物的方法。
本发明的具体技术方案如下：
本发明是一种制备四氰合铂(II)酸钾三水合物的新方法，该方法的制备步骤如下：
①向H2PtCl6溶液中加入抗坏血酸混合溶液将H2PtCl6还原为H2PtCl4；
②向所述步骤①得到的H2PtCl4溶液中加入氢氧化钾溶液，将H2PtCl4转化为氢氧化铂沉淀，得到氢氧化铂悬浊液；
③将KCN固体加入到所述步骤②得到的氢氧化铂沉淀悬浊液中，搅拌均匀，
之后将全部悬浊液倾入高压反应釜, 通入空气，恒温、恒压下加压氰化2 h；
④釜体放置自然冷却1h，趁热过滤，滤液自然冷却，析出针状K2Pt(CN)4·3H2O产品。
相比现有的K2Pt(CN)4·3H2O制备工艺，本发明的有益效果是：
（1）本发明加压氰化制备K2Pt(CN)4·3H2O的工艺流程缩短，将传统四步工艺缩短为三步；
（2）本发明反应条件易以控制，工艺稳定；
（3）本发明反应更加充分，总收率有明显的提高，产品总收率大于96.0%。
综上，本发明加压氰化制备四氰合铂(II)酸钾三水合物的方法，大为简化了传统制备工艺，增加了工艺的稳定性，提高了产品总收率，大幅度降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明方法的工艺流程图；
图2为所制备K2Pt(CN)4·3H2O溶液的紫外光谱。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的修改，如直接的替换、改变浓度或反应条件的参数等，都应视为本发明的保护范围。
具体实施方式
实施例1：
在搅拌下将配好的10wt%抗坏血酸溶液滴加到200mL 25.62mmol/L H2PtCl6溶液中，溶液颜色由深变浅，由深黄色变为稳定的淡黄色，此时H2PtCl6溶液被化原为H2PtCl4溶液。再取0.6gKOH溶于蒸馏水中，配成5wt%的KOH溶液，在搅拌下将KOH溶液滴加到上述H2PtCl4溶液中，溶液出现沉淀，滴加完毕后继续搅拌5分钟使沉淀完全，再称取1.7g KCN加入上述悬浊液中，用蒸馏水将悬浊液稀释至400 mL并倒入3升高压反应釜，拧紧釜盖，通入空气，控制压力2.0 MPa，升温至110℃，保持搅拌转速为400 r/min，恒温、恒压下氰化2 h，釜体放置自然冷却1 h，趁热过滤，滤液自然冷却，析出4.95 mmolK2Pt(CN)4·3H2O产品，总收率96.6%，产品元素分析结果见表1，未检出四氰合铂(II)酸钾三水合物以外的化合物。
实施例2：
除下述内容与实施例1不同外，其余相同。
H2PtCl6溶液的浓度为41.0mmol/L，体积为200 mL，KOH用量为1.0g，配成5 wt%的溶液，KCN的加入量为1.7g，用蒸馏水将悬浊液稀释至400 mL，最终得到7.90mmolK2Pt(CN)4·3H2O产品，总收率96.3%，产品元素分析结果见表1，未检出四氰合铂(II)酸钾三水合物以外的化合物。
实施例3：
除下述内容与实施例1不同外，其余相同。
H2PtCl6溶液的浓度为51.26mmol/L，体积为200 mL，KOH用量为1.2g，配成5wt%的溶液，KCN的加入量为1.7g，用蒸馏水将悬浊液稀释至400 mL，最终得到9.95mmolK2Pt(CN)4·3H2O产品，总收率97.1%，产品元素分析结果见表1，未检出四氰合铂(II)酸钾三水合物以外的化合物。
实施例4：
除下述内容与实施例1不同外，其余相同。
H2PtCl6溶液的浓度为76.88mmol/L，体积为200 mL，KOH用量为1.8g，配成6wt%的溶液，KCN的加入量为1.7g，用蒸馏水将悬浊液稀释至400 mL，最终得到14.98mmolK2Pt(CN)4·3H2O产品，总收率97.4%，产品元素分析结果见表1，未检出四氰合铂(II)酸钾三水合物以外的化合物。
实施例5：
除下述内容与实施例1不同外，其余相同。
H2PtCl6溶液的浓度为92.26mmol/L，体积为300 mL，KOH用量为3.2g，配成8wt%的溶液，KCN的加入量为2.1g，用蒸馏水将悬浊液稀释至500 mL，最终得到26.81mmolK2Pt(CN)4·3H2O产品，总收率96.8%，产品元素分析结果见表1，未检出四氰合铂(II)酸钾三水合物以外的化合物。
实施例6：
除下述内容与实施例1不同外，其余相同。
H2PtCl6溶液的浓度为102.51mmol/L，体积为400 mL，KOH用量为4.8g，配成10wt%的溶液，KCN的加入量为2.3g，用蒸馏水将悬浊液稀释至500 mL，最终得到40.12mmolK2Pt(CN)4·3H2O产品，总收率97.8%，产品元素分析结果见表1，未检出四氰合铂(II)酸钾三水合物以外的化合物。
表1：K2Pt(CN)4·3H2O产品元素分析结果

Claims (5)

1.加压氰化制备四氰合铂(II)酸钾三水合物的方法，包括以下步骤：
①向H2PtCl6溶液中加入抗坏血酸混合溶液将H2PtCl6还原为H2PtCl4；
②向所述步骤①得到的H2PtCl4溶液中加入氢氧化钾溶液，将H2PtCl4转化为氢氧化铂沉淀，得到氢氧化铂悬浊液；
③将KCN固体加入到所述步骤②得到的氢氧化铂沉淀悬浊液中，搅拌均匀，之后将全部悬浊液倾入高压反应釜, 通入空气，恒温、恒压下加压氰化2 h；
④釜体放置自然冷却1h，趁热过滤，滤液自然冷却，析出针状K2Pt(CN)4·3H2O产品。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤①所述的H2PtCl6溶液浓度为25.62〜102.51mmol/L，所述的抗坏血酸溶液的浓度为10wt%，在搅拌下直至溶液由深黄色变为稳定的淡黄色后，停止滴加抗坏血酸溶液。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤②所述的氢氧化钾溶液浓度为5〜10wt%，每10克H2PtCl6加入氢氧化钾2.8〜3.0克。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤③加压氰化控制压力2.0 MPa，搅拌转速为400 r/min，温度110℃，KCN的加入量为100mL加压氰化液含0.4〜0.5克KCN固体。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤③加压氰化控制压力2.0 MPa，搅拌转速为400 r/min，温度110℃，KCN的加入量为100mL加压氰化液含0.4〜0.5克KCN固体。
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