CN110790654B - 一种两相溶液法制备乙酰丙酮铱的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种两相溶液法制备乙酰丙酮铱的方法，包括以下步骤：将水合三氯化铱、pH调节剂、乙酰丙酮、水加入反应器中进行加热溶解；向溶解液通入惰性气体，鼓泡除去溶液中的空气；向溶液中加入还原剂；向溶液加入有机溶剂，搅拌，并鼓泡除去溶液中的空气；反应结束后，利用分液漏斗分离得到有机相，并水洗除盐；柱层析法对有机相进行提纯，旋蒸后利用甲醇进行重结晶，得到结晶物；将结晶物烘干，得到产物。其优点表现在：在合成体系中加入少量还原剂，以及引入互不相溶的两种溶剂，利用中间体与产物在两相溶液溶剂中的溶解度差异，从而大幅度提高乙酰丙酮铱的生产产率、降低其合成难度并简化提纯步骤。

Description

一种两相溶液法制备乙酰丙酮铱的方法
技术领域
本申请涉及精细化工技术领域，尤其是涉及一种乙酰丙酮铱的制备方法。
背景技术
乙酰丙酮类铂族有机金属配合物，特别是乙酰丙酮铱化合物的开发，近年来备受关注。随着化学气相沉积技术(CVD)的日益成熟，乙酰丙酮类铂族有机金属配合物因为其易挥发、易分解、结构简单等优点，成为了贵金属材料的理想前驱体，通过CVD技术可用于合成低维的铂族(铂、铑、钯、铱)金属镀层、载体催化剂、薄膜催化剂以及传感器等。除此之外，乙酰丙酮类铂族有机金属配合物在均相和非均相催化剂、燃料电池催化剂及纳米新材料合成方面都有着非常巨大的潜在价值。
然而，由于乙酰丙酮类铂族有机金属配合物的合成难度大、工艺复杂、产率低等技术原因，目前国内大部分产品依靠国外进口，严重影响了我国国防工业和国民经济的发展，因此开发一种乙酰丙酮类铂族有机金属配合物的合成新工艺对我国技术革新与发展具有重大意义。
发明内容
本申请提供一种两相溶液法制备乙酰丙酮铱的方法，以解决乙酰丙酮铱化合物产率低的问题，同时简化其提纯工艺。在乙酰丙酮铱合成体系中，加入少量还原剂，以及引入互不相溶的两种溶剂，利用中间体与产物在两相溶液溶剂中的溶解度差异，从而提高乙酰丙酮铱的产率。
本申请采用下述技术方案：
一种乙酰丙酮铱的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)原料溶解：将水合三氯化铱、pH调节剂、乙酰丙酮、水加入反应器中进行加热溶解；
(2)除气：向步骤(1)中的溶解液通入惰性气体，鼓泡除去溶液中的空气；
(3)还原剂引入：向步骤(2)的溶液中加入还原剂；
(4)溶剂加入：向步骤(3)中的溶液加入有机溶剂，搅拌，并鼓泡除去溶液中的空气；
(5)分液：反应结束后，利用分液漏斗分离得到有机相，并水洗除盐；
(6)提纯：利用柱层析法对步骤(5)中的有机相进行提纯，旋蒸后利用甲醇进行重结晶，得到结晶物；
(7)烘干：将步骤(6)中的结晶物烘干，得到产物。
进一步的，步骤(1)中，pH调节剂与水合三氯化铱的质量比为100-1:10，乙酰丙酮与水合三氯化铱的质量比为10-1:10；水与水合三氯化铱的质量比为20-1:10。
进一步的，步骤(2)中，所述惰性气体为氩气，鼓泡时间为5-30min。
进一步的，步骤(3)中，所述还原剂为水合肼、甲酸或抗坏血酸钠，还原剂与水合三氯化铱的质量比为1:10-100。
进一步的，步骤(4)中，所述有机溶剂为正己烷、乙酸乙酯、甲苯、氯苯或三氯甲烷，所述有机溶剂与水的体积比为1:1-5，鼓泡时间为5-30min。
进一步的，步骤(6)中，柱层析使用300-400目的硅胶，柱层析的流动相为乙酸乙酯/正己烷(v/v,5:1)，重结晶温度为50-70℃。
进一步的，步骤(7)的烘干温度为50-70℃。乙酰丙酮铱产率为70-85％。
本申请采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
本申请采用了两相溶液法制备乙酰丙酮铱，在合成体系中加入少量还原剂，以及引入互不相溶的两种溶剂，利用中间体与产物在两相溶液溶剂中的溶解度差异，从而大幅度提高乙酰丙酮铱的生产产率、降低其合成难度并简化提纯步骤。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1
(1)原料溶解：将水合三氯化铱1g、pH调节剂10g、乙酰丙酮10g、水50ml加入三颈烧瓶中，将三颈烧瓶置于油浴锅中，升温至40℃，进行加热溶解；
(2)除气：向步骤(1)中的溶解液通入氩气，鼓泡5min，以除去溶液中空气；
(3)还原剂引入：称取抗坏血酸钠0.05g，加入步骤(2)的溶液中；
(4)溶剂加入：向步骤(3)中的溶液加入有机溶剂乙酸乙酯20ml，搅拌，并鼓泡5min除去溶液中空气；
(5)分液：反应6小时后，利用分液漏斗分离，得到有机相，并水洗多次除去有机相中残留的乙酰丙酮钠；
(6)提纯：利用柱层析法(硅胶为300-400目)对步骤(5)中的有机相进行提纯，乙酸乙酯/正己烷(v/v,5:1)作为流动相，旋蒸后得到黄色固体粉末，然后利用甲醇作为溶剂，50℃条件下进行重结晶，得到结晶物；
(7)烘干：将步骤(6)中的结晶物置于50℃的真空烘箱中烘干，计算得产品的产率为70％。
实施例2
(1)原料溶解：将水合三氯化铱500g、pH调节剂4500g、乙酰丙酮3000g、水5000ml加入三颈烧瓶中，将三颈烧瓶置于油浴锅中，升温至60℃，进行加热溶解；
(2)除气：向步骤(1)中的溶解液通入氩气，鼓泡30min，以除去溶液中空气；
(3)还原剂引入：称取甲酸10g，加入步骤(2)的溶液中；
(4)溶剂加入：向步骤(3)中的溶液加入有机溶剂甲苯2000ml，搅拌，并鼓泡5min除去溶液中空气；
(5)分液：反应6小时后，利用分液漏斗分离，得到有机相，并水洗多次除去有机相中残留的乙酰丙酮钠。
(6)提纯：利用柱层析法(硅胶为300-400目)对步骤(5)中的有机相进行提纯，乙酸乙酯/正己烷(v/v,5:1)作为流动相，旋蒸后得到黄色固体粉末，然后利用甲醇作为溶剂，50℃条件下进行重结晶，得到结晶物；
(7)烘干：将步骤(6)中的结晶物置于50℃的真空烘箱中烘干，计算得产品的产率为83％。
实施例3
(1)原料溶解：将水合三氯化铱100g、pH调节剂1000g、乙酰丙酮600g、水500ml加入三颈烧瓶中，将三颈烧瓶置于油浴锅中，升温至60℃，进行加热溶解；
(2)除气：向步骤(1)中的溶解液通入氩气，鼓泡10min，以除去溶液中空气；
(3)还原剂引入：称取水合肼1g，加入步骤(2)的溶液中；
(4)溶剂加入：向步骤(3)中的溶液加入有机溶剂氯苯500ml，搅拌，并鼓泡5min除去溶液中空气；
(5)分液：反应6小时后，利用分液漏斗分离，得到有机相，并水洗多次除去有机相中残留的乙酰丙酮钠。
(6)提纯：利用柱层析法(硅胶为300-400目)对步骤(5)中的有机相进行提纯，乙酸乙酯/正己烷(v/v,5:1)作为流动相，旋蒸后得到黄色固体粉末，然后利用甲醇作为溶剂，50℃条件下进行重结晶，得到结晶物；
(7)烘干：将步骤(6)中的结晶物置于70℃的真空烘箱中烘干，计算得产品的产率为85％。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种乙酰丙酮铱的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)原料溶解：将水合三氯化铱、pH调节剂、乙酰丙酮、水加入反应器中进行加热溶解，其中，pH调节剂与水合三氯化铱的质量比为100-1:10，乙酰丙酮与水合三氯化铱的质量比为10-1:10，水与水合三氯化铱的质量比为20-1:10；
(2)除气：向步骤(1)中的溶解液通入惰性气体，鼓泡除去溶液中的空气；
(3)还原剂引入：向步骤(2)的溶液中加入还原剂，其中，还原剂与水合三氯化铱的质量比为1:10-100；
(4)溶剂加入：向步骤(3)中的溶液加入有机溶剂，搅拌，并鼓泡除去溶液中的空气，其中，所述有机溶剂与水的体积比为1:1-5，鼓泡时间为5-30min；
(5)分液：反应结束后，利用分液漏斗分离得到有机相，并水洗除盐；
(6)提纯：利用柱层析法对步骤(5)中的有机相进行提纯，旋蒸后利用甲醇进行重结晶，得到结晶物；
(7)烘干：将步骤(6)中的结晶物烘干，得到产物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述惰性气体为氩气。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，鼓泡时间为5-30min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述还原剂为水合肼、甲酸或抗坏血酸钠。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述有机溶剂为正己烷、乙酸乙酯、甲苯、氯苯或三氯甲烷。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，柱层析使用300-400目的硅胶，柱层析的流动相为乙酸乙酯/正己烷，乙酸乙酯和正己烷的体积比为5：1，重结晶温度为50-70℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(7)的烘干温度为50-70℃。
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