CN112939100A - 一种碳酸氢四氨钯（ⅱ）的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碳酸氢四氨钯(Ⅱ)的制备方法，包括以下步骤：以二氯二氨钯(Ⅱ)为原料，依次与稀氨水、碳酸氢盐经两步反应生成碳酸氢四氨钯沉淀，再过滤、洗涤、干燥，得到纯度≥99.95％到碳酸氢四氨钯(Ⅱ)。本发明中起始原料二氯二氨钯(Ⅱ)为钯的常规化合物，原料易得且产率高，其他辅料稀氨水、碳酸氢盐价格便宜，大大降低了生产成本；另外，该方法不仅避免了氯离子、硝酸根离子的残留，而且是在常温常压下进行，工艺简单、易于控制，反应产率高(>95％)，产物纯度高(≥99.95％)，制备过程中产生的氮氧化物少、污染少，适用于碳酸氢四氨钯(Ⅱ)的批量和工业化生产。

Description

一种碳酸氢四氨钯(Ⅱ)的制备方法
技术领域`
本发明属于化学催化技术领域，具体涉及一种碳酸氢四氨钯(Ⅱ)的制备方法。
背景技术
四氨合钯(Ⅱ)类化合物是一类重要的钯化合物，广泛应用在化学催化及电镀工业。通常此类络合物作为电镀主盐时阴离子一般采用卤素、硫酸根、硝酸根，但这类离子存在的最大缺点是对电镀设备、基材造成腐蚀，其中氯离子还会导致电镀件产生裂纹，影响电镀质量。而钯盐配合物-碳酸氢四氨钯[Pd(NH3)4](HCO3)2不仅可作为各种钯化合物的前驱体，而且是最新型电镀用钯盐之一，清洁环保、无氯无硝、电镀效率高，市场需求越来越大。
由于不存在碳酸氢钯这种化合物，故无法通过碳酸氢钯和氨水直接配位反应来合成碳酸氢四氨钯，因此，碳酸氢四氨钯的合成比较困难。目前，碳酸氢四氨钯的合成方法主要有三种：(1)公开号CN108706642A的专利公开了一种四氨合碳酸氢钯的制备方法，该方法以硫酸四氨钯为起始原料，通过与氢氧化钡的氨水溶液以及碳酸氢钠反应得到；此法缺点是起始原料硫酸四氨钯不容易得到，产率不高，同时硫酸钡夹杂在产品中，影响产品质量，且成品率不高(90％)；(2)公开号CN109183093A的专利公开了一种碳酸氢四氨合钯化合物的制备方法，该方法以海绵钯为原料，先制成硝酸钯，再制成硝酸四氨钯，然后再加入碳酸氢钠，生成碳酸氢四氨钯；该法缺点是制备过程中需要大量硝酸，氮氧化物产生量大，污染重；(3)公开号CN109183093A的专利背景技术中提到电渗析法，即以氯化钯为原料，先与氨水反应制成二氯四氨钯，再经电渗析法制得碳酸氢四氨钯；此方法的缺点是操作工艺复杂，运行成本高，同样不适于规模化生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳酸氢四氨钯(Ⅱ)的制备方法，该方法中起始原料易得且能提高产率，其他辅料价格便宜，可降低生产成本；另外，该方法不仅能避免氯离子和硝酸根离子的残留，还能提高反应产率和产物纯度。
为实现上述目的，本发明公开了一种碳酸氢四氨钯(Ⅱ)的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二氯二氨钯(Ⅱ)溶于稀氨水中得到二氯四氨钯(Ⅱ)溶液，其反应式如下：
Pd(NH3)2Cl2+2NH3·H2O＝Pd(NH3)4Cl2+2H2O
(2)向二氯四氨钯(Ⅱ)溶液中加入碳酸氢盐，搅拌反应生成碳酸氢四氨钯(Ⅱ)沉淀，其反应式如下：
Pd(NH3)4Cl2+2(HCO3)-＝Pd(NH3)4(HCO3)2+2Cl-
(3)将碳酸氢四氨钯(Ⅱ)沉淀依次经过滤、洗涤、干燥后得到纯度≥99.95％的碳酸氢四氨钯(Ⅱ)。
进一步的，步骤(2)中，在搅拌下向二氯四氨钯(Ⅱ)溶液中加入醋酸四氨钯(Ⅱ)，然后加入碳酸氢盐生成碳酸氢四氨钯(Ⅱ)沉淀粗产品，将碳酸氢四氨钯(Ⅱ)沉淀粗产品经过滤、洗涤后用水在70～80℃再次溶解，向碳酸氢四氨钯(Ⅱ)沉淀粗产品溶液中依次加入醋酸四氨钯(Ⅱ)和碳酸氢盐得到纯净的碳酸氢四氨钯(Ⅱ)沉淀。
优选的，步骤(2)中，二氯四氨钯(Ⅱ)溶液、每次加入的碳酸氢盐、每次加入的醋酸四氨钯之间的质量比为1∶(0.1～0.4)∶(0.0001～0.0002)，反应温度为20～60℃。
优选的，步骤(1)中，二氯二氨钯(Ⅱ)与稀氨水的质量比为1∶(5～10)，稀氨水的浓度为5～10％。
与现有技术相比，本发明中起始原料二氯二氨钯(Ⅱ)为钯的常规化合物，原料易得且产率高，其他辅料稀氨水、碳酸氢盐价格便宜，大大降低了生产成本；另外，该方法不仅避免了氯离子、硝酸根离子的残留，而且是在常温常压下进行，工艺简单、易于控制，反应产率高(>95％)，产物纯度高(≥99.95％)，制备过程中产生的氮氧化物少、污染少，适用于碳酸氢四氨钯(Ⅱ)的批量和工业化生产。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种碳酸氢四氨钯(Ⅱ)的制备方法，包括以下步骤：
(1)称量10.0g二氯二氨钯(Ⅱ)至500mL烧杯中，加入100g稀氨水(5％)，搅拌至完全溶解，得到二氯四氨钯(Ⅱ)溶液110g；
(2)在搅拌下向二氯四氨钯(Ⅱ)溶液中加入11mg作为钯促进剂的醋酸四氨钯(Ⅱ)，然后加入11.0g碳酸氢钠，缓慢加热至60℃，在钯促进剂的作用下，碳酸氢根代替氯根转化为白色的碳酸氢四氨钯(Ⅱ)沉淀粗产品，继续搅拌反应1h，静置0.5h，过滤，滤饼转入500mL烧杯，用纯水在70～80℃溶解，再次加入11mg醋酸四氨钯(Ⅱ)，然后加入11.0g碳酸氢钠，有白色沉淀出现，继续搅拌反应1h，静置0.5h；
(3)将碳酸氢四氨钯(Ⅱ)沉淀过滤并用纯水洗涤，滤饼在80℃干燥1h，得到13.52g碳酸氢四氨钯(Ⅱ)，产率95.79％，氯含量为4.6ppm；上述过程即可有效地去除溶液中氯根离子，且不引入其它杂质离子。
通过对制备的固体样品分别进行元素分析检测，测定值Pd35.42％，H4.74％，N18.82％，C8.02％，O32.25％，与理论值Pd35.90％，H4.72％，N18.89％，C8.10％，O32.39％一致。
实施例2
一种碳酸氢四氨钯(Ⅱ)的制备方法，包括以下步骤：
(1)称量10.0g二氯二氨钯(Ⅱ)至500mL烧杯中，加入50g稀氨水(10％)，搅拌至完全溶解，得到二氯四氨钯(Ⅱ)溶液60g；
(2)在搅拌下向二氯四氨钯(Ⅱ)溶液中加入12mg钯促进剂，然后加入24.0g碳酸氢钠，室温(20℃)下在钯促进剂的作用下，碳酸氢根代替氯根转化为白色的碳酸氢四氨钯(Ⅱ)沉淀粗产品，继续搅拌反应1h，静置0.5h，过滤，滤饼转入500mL烧杯，用纯水在70～80℃溶解，再次加入12mg钯促进剂，然后加入24.0g碳酸氢钠，有白色沉淀出现，继续搅拌反应1h，静置0.5h；
(3)将碳酸氢四氨钯(Ⅱ)沉淀过滤并用纯水洗涤，滤饼在80℃干燥1h，得到13.55g碳酸氢四氨钯(Ⅱ)，产率95.88％，氯含量为4.2ppm；上述过程即可有效地去除溶液中氯根离子，且不引入其它杂质离子。
通过对制备的固体样品分别进行元素分析检测，测定值Pd35.38％，H4.68％，N18.84％，C8.06％，O32.32％，与理论值Pd35.90％，H4.72％，N18.89％，C8.10％，O32.39％一致。

Claims (4)

1.一种碳酸氢四氨钯(Ⅱ)的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将二氯二氨钯(Ⅱ)溶于稀氨水中得到二氯四氨钯(Ⅱ)溶液，其反应式如下：
Pd(NH3)2Cl2+2NH3·H2O＝Pd(NH3)4Cl2+2H2O
(2)向二氯四氨钯(Ⅱ)溶液中加入碳酸氢盐，搅拌反应生成碳酸氢四氨钯(Ⅱ)沉淀，其反应式如下：
Pd(NH3)4Cl2+2(HCO3)-＝Pd(NH3)4(HCO3)2+2Cl-
(3)将碳酸氢四氨钯(Ⅱ)沉淀依次经过滤、洗涤、干燥后得到纯度≥99.95％的碳酸氢四氨钯(Ⅱ)。
2.根据权利要求1所述的一种碳酸氢四氨钯(Ⅱ)的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在搅拌下向二氯四氨钯(Ⅱ)溶液中加入醋酸四氨钯(Ⅱ)，然后加入碳酸氢盐生成碳酸氢四氨钯(Ⅱ)沉淀粗产品，将碳酸氢四氨钯(Ⅱ)沉淀粗产品经过滤、洗涤后用水在70～80℃再次溶解，向碳酸氢四氨钯(Ⅱ)沉淀粗产品溶液中依次加入醋酸四氨钯(Ⅱ)和碳酸氢盐得到纯净的碳酸氢四氨钯(Ⅱ)沉淀。
3.根据权利要求2所述的一种碳酸氢四氨钯(Ⅱ)的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，二氯四氨钯(Ⅱ)溶液、每次加入的碳酸氢盐、每次加入的醋酸四氨钯(Ⅱ)之间的质量比为1∶(0.1～0.4)∶(0.0001～0.0002)，反应温度为20～60℃。
4.根据权利要求1或2所述的一种碳酸氢四氨钯(Ⅱ)的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，二氯二氨钯(Ⅱ)与稀氨水的质量比为1∶(5～10)，稀氨水的浓度为5～10％。
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