RaneyNi催化剂
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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。
雷尼镍催化剂规格
雷尼镍(Raney Nickel)是一种特殊的催化剂,是由镍硫催化剂(Ni-S)制备而成的。
它有着很强的催化性,是能够催化过氧化反应(氢化反应)的领先材料。
并且,它具有优异的耐腐蚀性、抗氧化性、抗热震性以及抗(暴)震动性能。
雷尼镍的规格主要有厚度、直径和粒径。
厚度可以在0.2mm至2.5mm不等,直径可以在3mm至50mm不等,粒径可以在0.1mm至20mm不等。
此外,该镍催化剂还有着不同形状,如片状、块状、饼状以及椭圆状,可以根据需要自由调整。
雷尼镍的抗热震性能是由于其特殊的粒径和表面处理工艺而使其具有很好的热稳定性,从而使其具有很强的抗氧化性和抗热震性。
此外,因其extra-fine powder粉末的表面性质,可使其在高温环境下的耐久性得到极大的提升。
雷尼镍催化剂也具有优异的抗腐蚀性。
通过对镍硫铁催化剂内部活性位点的不断改进,使其催化能力极为深厚,具有良好的隔离反应物性而抑制腐蚀,也可以有效地增加表面粒子的附着,使其在热震环境下稳定性更加强大。
总而言之,雷尼镍催化剂规格多变,具有优良的耐腐蚀性、抗氧化性、抗热震性以及抗(暴)震动性能,是非常适用的催化剂材料。
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。
雷尼镍催化剂使用方法和注意事项目录一、引言二、催化剂的定义和分类2.1 定义2.2 分类三、雷尼镍催化剂简介3.1 特点与优势3.2 应用领域四、催化剂的使用方法和注意事项4.1 储存和包装4.2 使用前准备4.3 使用方法4.4 注意事项五、附件六、法律名词及注释七、结论一、引言本文档旨在提供详细的雷尼镍催化剂使用方法和注意事项,以帮助用户正确运用该催化剂并确保使用安全。
二、催化剂的定义和分类2.1 定义催化剂是能够在化学反应中加速反应速率,而不参与反应本身,且在反应结束后保持其本身不发生化学变化的物质。
2.2 分类催化剂可根据其物理性质、化学性质及应用领域等进行分类。
常见的分类有金属催化剂、过渡金属催化剂、酶催化剂等。
三、雷尼镍催化剂简介3.1 特点与优势雷尼镍催化剂具有高催化活性、催化作用持久、具有较广的应用温度范围等特点,因此在化学工业生产中得到广泛应用。
3.2 应用领域雷尼镍催化剂常用于催化加氢反应、催化转化反应等领域。
具体应用包括石油加工、化学合成、有机物催化等。
四、催化剂的使用方法和注意事项4.1 储存和包装催化剂需要存放在干燥、阴凉的地方,避免阳光直射。
包装时应采用密封包装以避免吸湿和受污染。
4.2 使用前准备使用前务必读取产品说明书,并了解催化剂的性质和特点。
检查催化剂包装是否完好,若有损坏应立即联系供应商。
4.3 使用方法按照产品说明书给出的配比和操作程序进行催化剂的使用。
严格控制温度、压力等操作条件,确保反应的正常进行。
4.4 注意事项- 使用过程中应佩戴适当的个人防护装备,如手套、护目镜等。
- 避免与催化剂长时间接触,以免引起过敏反应。
- 在使用过程中如有异常情况出现,应立即采取相应的安全措施,并及时停止使用催化剂。
五、附件本文档未涉及附件。
六、法律名词及注释本文档未涉及法律名词及注释。
七、结论本文提供了雷尼镍催化剂的使用方法和注意事项,希望能对用户正确使用该催化剂起到指导作用,并确保使用过程中的安全性。
雷尼镍Raney Ni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(Murray Raney)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(W. R. Grace and Company)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(Grace Davison division)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[编辑] 合金制备商业上,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。
雷尼镍催化剂使用方法和注意事项雷尼镍催化剂使用方法和注意事项1. 雷尼镍催化剂简介雷尼镍(Raney nickel)是一种重要的催化剂,由铝和镍在高温和高压下通过化学反应制备而成。
雷尼镍催化剂具有活性高、选择性好、可重复使用等特点,在有机合成和工业生产中得到广泛应用。
下面我们将介绍雷尼镍催化剂的使用方法和注意事项。
2. 雷尼镍催化剂使用方法2.1 催化剂的前处理在使用雷尼镍催化剂之前,需要进行催化剂的前处理,包括催化剂的活化和净化。
活化:将催化剂加入到硫酸、硝酸或盐酸等酸性溶液中搅拌,去除表面上的铝氧化物和其他杂质,然后用去离子水或乙醇洗涤催化剂,将催化剂干燥备用。
净化:在活化后,将催化剂置于氢气流中进行净化,去除残留的酸,直到催化剂表面pH值为7左右。
2.2 催化反应条件控制在使用雷尼镍催化剂进行反应时,需要控制一定的反应条件,以保证催化剂的活性和选择性。
温度:根据反应要求选择合适的反应温度,通常使用催化剂的温度范围在室温到200摄氏度之间。
压力:根据反应的需要选择合适的反应压力,通常使用催化剂的压力范围在常压到几十大气压之间。
反应物浓度:合理调控反应物的浓度,以保证反应的进行和产物的选择性。
2.3 催化反应操作步骤使用雷尼镍催化剂进行催化反应时,需要进行以下操作步骤:1. 将催化剂按照一定比例加入反应容器中。
2. 加入适量的溶剂,并将反应容器密封。
3. 在合适的温度和压力条件下进行反应。
4. 反应结束后,将产物从催化剂中分离,并进行后续操作,如结晶、过滤、洗涤等。
3. 雷尼镍催化剂注意事项在使用雷尼镍催化剂时,需要注意以下事项:避免接触空气:雷尼镍催化剂具有较高的反应活性,接触空气会引起不必要的氧化反应,降低催化剂的活性。
防止受潮:雷尼镍催化剂对水敏感,容易受潮引起不可逆的团聚,在储存和操作过程中应避免催化剂受潮。
注意安全:在催化反应操作过程中,应注意安全防护措施,包括佩戴防护手套、护目镜等,避免催化剂和反应物的直接接触。
常⽤试剂----RaneyNiRaney Ni是有机合成中⾮常常见的⼀种催化剂,⼴泛应⽤与还原反应。
⿊⾊固体,不溶于有机溶剂和⽔,通常保存在⼄醇或⽔中,通常保存长时间后会失去氢⽓⽽活性降低,储存及使⽤时避免接触空⽓,切记不可⼲燥条件下暴露于空⽓中。
制备⽅法:Raney Ni的催化活性取决于制备⽅法的不同,如所⽤碱的浓度,反应时间,反应温度及洗涤条件等。
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Raney Ni。
(通常⽤符号W 表⽰,数字1-7表⽰不同的标号)。
各种型号的Raney Ni中,W-2活性适中,制法也较为简便,能满⾜⼀般需要,使⽤较⼴泛。
W-4、W-7属于⾼活性雷尼镍,特别是W-6,适⽤于低温(100℃以下)、低压(5.88MPa以下)下的氢化反应,具有相当⾼的催化氢化活性。
后处理:Raney Ni催化的⼀些对⽔不敏感的反应,可以加⼊少量的⽔搅拌后投料,⼀些对⽔敏感的反应,⼀定要在反应瓶中充满惰性⽓体才能将催化剂⼀勺⼀勺的加⼊,切不可在称量纸上直接滑⼊,否则很容易摩擦起⽕。
反应结束后抽滤过程中,布⽒漏⽃的滤纸可以先⽤粉状⽆⽔硫酸钠或硅藻⼟压住,润湿,倒反应液过滤,若产品在硅藻⼟上的吸附性较强的话建议⽤⽆⽔硫酸钠。
抽滤时⼀定不能抽⼲,催化剂快要漏出液⾯时,要及时补加相应的溶剂或解除真空,以免催化剂和空⽓摩擦起⽕。
使⽤过的废弃的Raney Ni要分别放⼊实验室中专门的催化剂回收瓶中,沾有催化剂的滤纸,擦纸绝对不能扔进垃圾桶,要先⽤⽔浸泡再倒⼊专门的回收桶中。
试剂应⽤:⼀、腈还原制备胺腈可以催化加氢还原得到伯胺,催化加氢最为常⽤的催化剂为Ranney Ni, 在使⽤Ranney Ni 做催化剂加氢还原成胺时,若⽤⼄醇作溶剂时,⼀般需要加⼊氨⽔,主要由于在此条件下,有时有微量的⼄醇会氧化为⼄醛,其与产品发⽣还原胺化得到⼄基化的产物,加⼊氨⽔或液氨可抑制该副反应。
A mixture of the material (413 mg, 1.51 mmol), Raney nickel (413 mg) and ammonia (0.9 g) in methanol (20 mL) was hydrogenated under 340 KPa (50 psi) hydrogen overnight at room temperature. The mixture was filtered and the filtrate was concentrat- ed in vacuo. The residue was partitioned between ethyl acetate (50 mL) and water (40 mL) and the ethyl acetate extract was washed with brine (30 mL), dried (sodium sulfate) and concentrated in vacuo. The residue (400 mg) was purified by column chromatography on silica gel (100 g), eluting with 85: 15 ethyl acetate/methanol to yield the title compound as an oil (321 mg, 77% yield).The starting material (1.39 g, 3.1 mmol) was dissolved in ethanol and warmed to 55 °C before it was treated with Raney-nickel (1 mL slurry in water) followed by addition of hydrazine monohydrate (1.5 mL). The resulting mixture was allowed to stir at 55°C for 30 min or until the evolution of gas had stopped. The cooled reaction mixture was filtered through diatomaceous earth, rinsed with methanol and dichloro- methane. The filtrate was diluted with saturated sodium bicarbonate (50 ML) and extracted with dichloromethane (50 mL×3). The combined organic layers were dried with sodium sulfate and concentrated. Chromatography withNH4OH: MeOH: EtOAc (5:10:85) afforded the product (1.30 g, 93%yield).利⽤异丙醇作为氢供体,Raney Ni催化还原腈制备胺,【Synth. Commun. 2003, 33, 3373】⼆、硝基化合物Raney Ni加氢还原制备胺To a suspension of the above product (6.1 g, 29.6 mmol) in ethanol (170 mL) wasadded Raney nickel (0.5 g) and the resultant mixture was hydrogenated at ambient pressureuntil the hydrogen uptake had ceased. Filtration through celite and evaporation of the solvent from the filtrate left the desired product, quantitatively.To the starting material (1.00 g, 5.88 mmol) and NaOH (0.235 g (5.88 mmol) in 5 mL of ethanol, 0.40 g of Raney nickel were added to stir the mixture under hydrogen atmosphere at 20.deg. C. for 12 hours. The catalyst was filtered off, and then the filtrate was poured into 33percentHCl/isopropanol (5.0 mL) below 20.deg. C. The reaction mixture was evaporated to dryness to give crude crystal. The crude crystal was suspended in toluene (5.0 mL) and to the suspension was introduced NH3 gas to stir at 20.deg. C. for 12 hours. The precipitate was filtered off and the filtrate was evaporated to afford 716 mg of the desired compound (Yield:86.9%).三、Raney Ni催化剂催化加氢还原叠氮化合物制备胺The material (21.7 g, 74.5 mmols) was dissolved in methanol (325 mL). Triethyl- amine (9.5 mL) and subsequently hydrazine hydrate (13.5 mL) was added. Then 10 g of raney-nickel was added portionwise to the reaction solution under agitation at room temperature. After three hours, the addition of raney-nickel is completed, the reaction mixture is agitated for another one hour, then the raney-nickel is filtered off. The filtrate was evaporated under vacuum, the residue was dissolved in methylene chloride and the solution is washed with water and sodium chloride solution (10%). Subsequently, the organic phase was dried over sodium sulfate, filtered and evaporated. 17.1 g of the product was obtained.Its dihydrochloride has a melting point of 209~213 °C.四、脱硫反应Raney Ni⾮常重要的⼀个应⽤就是脱硫,可以⽤于硫代缩醛,硫酚,硫醚,亚砜,砜,硫代酮,硫代酯等各种含硫化合物的脱硫反应。
雷尼镍加氢催化剂
雷尼镍加氢催化剂是一种常用于催化加氢反应的催化剂。
它由雷尼镍(Raney Nickel)制备而成,是一种高度活性的多孔金
属催化剂。
雷尼镍加氢催化剂主要用于加氢反应,例如烯烃加氢、有机化合物加氢、水合物还原等。
它可以将不饱和化合物(如烯烃)加氢转化为饱和化合物(如烷烃),对于多种有机化合物的加氢反应都有很高的催化活性和选择性。
雷尼镍加氢催化剂由细小的镍颗粒组成,这些颗粒在催化反应中提供活性位点来催化反应。
多孔的结构使得反应物可以充分进入催化剂内部,增加反应的接触面积和效率,同时也有利于产物的释放。
雷尼镍加氢催化剂的制备一般是通过将金属镍与水铝合金进行反应,形成多孔、高度活性的结构。
催化剂的活性和选择性可以通过改变制备条件、合金配比、后续处理等方法来进行调节和优化。
总的来说,雷尼镍加氢催化剂是一种重要的工业催化剂,在有机合成、化工生产等领域有广泛应用。
它具有高催化活性、选择性好、稳定性高等优点,是许多加氢反应的理想催化剂之一。
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。
摘要本文主要叙述雷尼镍催化剂的制备、性能、应用、安全和发展。
重点是催化剂的制备和工业上的应用。
雷尼镍(Raney-Ni) 是一种历史悠久、应用广泛的催化剂, 近几十年来, 在Raney-Ni制备、表征和改性等方面的研究进展, 大大加深了对其物性和制备机理的了解。
Raney镍在大量的工业加工和在有机合成反应中使用,因为它在室温下的稳定性和较高的催化活性。
未来,雷尼镍还会有更好的发展。
关键词:雷尼镍,制备,性能,应用,发展雷尼镍催化剂Wainwright MSIn Preparation of Solid Catalysts, Ertl G, Knözinger H, Weitkamp J (eds).Wiley-VCH: Weinheim, 1997: 28-42.引言:Raney镍是一种用于许多工业生产,由镍铝合金组成的细晶粒固体催化剂。
它是1962年美国工程师默里.雷尼(Murray Raney)[1]用作于工业生产中菜油加氢的一种代替催化剂。
现在Raney镍作为一种异构催化剂,在各种有机合成、加氢反应中被广泛应用。
Raney镍的制备,是用镍铝合金与氢氧化钠一起反应制得。
这种方法,就是所谓的“活化”,把大部分的铝溶解在合金以外。
这种多孔的结构拥有很大面积,能给予较高的催化活性。
一个典型的催化剂中镍大约占85 %(质量分数),相应的是每两个原子镍就有一个原子铝与之构成催化剂。
铝有利于维护孔的结构,对催化剂整体有帮助。
由于Raney镍的一个注册商标是属于W.R.恩典公司(W. R. Grace and Company) ,那些产品在其商标注册期内只能称为“Raney镍”。
更通用的术语“骨架催化剂”或“海绵体金属催化剂”可能是用来指其物理和化学特性与Raney镍相似的催化剂。
1. 合金制备合金的工业化制备方法是通过熔化活性金属(镍催化剂是在这种情况下制得,但铁、铜等“骨架型”催化剂也可以用相同的方法制备)和铝在一个坩埚内淬火,由此产生熔体,然后把它粉碎成细粉[2]。
雷尼镍催化剂使用方法和注意事项雷尼镍催化剂使用方法和注意事项⒈引言雷尼镍催化剂是一种广泛应用于有机合成领域的重要催化剂。
本文档旨在提供雷尼镍催化剂的使用方法和注意事项,以确保安全操作和获得良好的实验结果。
⒉预备工作在开始使用雷尼镍催化剂之前,必须准备以下实验条件和设备:●实验室安全设施,如安全镜、实验室手套和实验室衣物。
●精密天平和热平衡设备。
●干燥剂,如无水氯化镁或无水硫酸。
●高真空系统和氮气保护设备。
⒊催化剂的储存和处理●催化剂必须储存在干燥的环境中,远离空气和水分。
●催化剂在处理时应避免直接接触皮肤和呼吸系统,必须佩戴适当的防护装备。
●使用后的催化剂应以废弃物的形式处理,按照当地法规和规定进行处理。
⒋催化剂的活化●在使用之前,雷尼镍催化剂需要进行活化处理,以去除表面的氧化物和其他杂质。
●活化处理的方法可以采用还原和氢化的方式,具体步骤可以参考催化剂供应商提供的说明书。
●活化时间和温度应根据具体情况进行调整,以获得最佳的反应效果。
⒌催化剂的使用●在反应中使用雷尼镍催化剂时,应根据反应物的特性和反应条件选择合适的催化剂载体,如氧化锰或碳。
●在使用催化剂之前,必须进行预处理,以去除其他杂质,并使催化剂表面达到最佳反应活性。
●催化剂投加量应根据具体反应条件和催化剂的活性进行控制,过多或过少的催化剂投加都可能导致反应效果不良。
⒍注意事项●使用雷尼镍催化剂时必须严格按照安全操作规程进行,遵守实验室的安全要求。
●避免直接接触皮肤和呼吸系统,催化剂和反应物都应在通风良好的条件下操作。
●如果发生意外事故或吸入过量催化剂,请立即就医。
附件:●本文档没有涉及附件。
法律名词及注释:暂无。
雷尼镍催化剂使用方法和注意事项雷尼镍催化剂是一种常用的催化剂,广泛应用于有机合成和医药化学领域。
在使用雷尼镍催化剂时,我们需遵循一些方法和注意事项,以确保催化反应的有效性和安全性。
本文将介绍雷尼镍催化剂的使用方法和需要注意的事项。
一、催化剂的制备在使用雷尼镍催化剂之前,我们需要制备催化剂。
雷尼镍是一种稳定的粉末状物质,在制备催化剂时,我们通常将其与某种基质(如活性炭或硅胶)混合,并通过退火等方法将其固定在基质上。
制备完成后,催化剂可以储存在干燥的密封容器中,以保持其活性。
二、催化反应条件的选择在进行催化反应时,我们需要选择适当的催化反应条件,以确保催化剂的活性和选择性。
催化反应的条件包括温度、压力、溶剂选择等。
根据具体的反应类型和底物特性,我们可以进行必要的优化,以获得最佳的反应结果。
三、催化剂的添加和废弃物的处理在使用雷尼镍催化剂时,我们需小心添加催化剂。
催化剂通常以浆状物形式存在,可以通过悬浮于反应体系或以其他适当方式添加到反应溶液中。
在添加催化剂时,应确保操作安全,并避免与空气中的氧气或其他气体接触。
完成催化反应后,我们需要妥善处理废弃物。
由于雷尼镍催化剂可能存在毒性,我们应遵循相关法规,将废弃物进行妥善处理。
废弃物可以通过封存、中和或以其他安全方式进行处理,以减少对环境的影响。
四、催化剂的稳定性和再利用雷尼镍催化剂具有一定的稳定性,但在长时间使用后可能会发生活性降低的情况。
在催化反应过程中,我们需定期检查催化剂的活性,并根据需要进行催化剂的补充或替换。
为了提高催化剂的经济性和可持续性,我们可以尝试催化剂的再利用。
在催化反应结束后,我们可以通过合适的方法(如沉淀、过滤等)将催化剂与废液分离,然后对催化剂进行再生处理,以继续使用。
五、安全与环保在使用雷尼镍催化剂时,我们必须始终注意安全和环保问题。
催化剂可能对人体有害,应避免直接接触皮肤、吸入或误食。
使用过程中,我们应佩戴适当的个人防护装备,如实验手套、防护眼镜等。
RaneyNi相关介绍及制备⽅法Raney Ni相关信息其他:1)Raney Ni催化剂的保存Raney Ni中有吸附氢及晶格中的溶解氢,在空⽓中易燃。
必须保存在适当的液体中,在催化剂的储存中,它表⾯的的吸附氢和晶格⾥的溶解氢会慢慢地释放出来,活性逐渐下降。
保存在不同的液体中,活性下降的快慢不同。
在苯溶液中,发⽣常温加氢,14个⽉活性只剩下20%。
在⼄醇或⽔中,发⽣铝与⼄醇或⽔的反应,⽣成氢⽓保护催化剂,活性降低速度慢。
在⼄醇中最慢,其次是⽔。
(另据⽂献,原⼦状态的铝很少,主要是Al2O3·3H2O)2)Raney Ni催化剂的制备2.1)合⾦的制备a)合⾦的配⽐及冶炼影响催化剂的活性及机械轻度。
50% Ni,50% Al 的合⾦质脆,实⽤。
b)Ni-Al合⾦中引⼊其他元素改善催化性能。
加⼊Fe增加催化剂的稳定性。
2.2)活化(浸出)Ni-Al合⾦经粉碎后⽤碱处理,铝部分或⼏乎全部地除去。
⼀定范围内铝含量减少,⽣成的镍的活性表⾯就应越⾼,但当合⾦中完全去除铝时,则失去活性。
溶掉铝后得到的是⽴体多孔结构,表⾯积⼤⼤增加。
2.3) 残碱洗涤3)Raney Ni催化剂的活性影响因素3.1)晶体结构及第三⾦属对Raney Ni催化剂的影响急冷合⾦常规合⾦急冷合⾦⽐常规合⾦的催化剂活性好三元合⾦Ni-Al-M 第三⾦属为促进剂3.2)残余铝对Raney Ni催化剂的影响3.3)活化条件对Raney Ni催化剂的影响活化温度,NaOH⽤量及浓度,活化时间⽅式(合⾦加⼊碱中,碱加⼊到合⾦中),洗涤条件3.4)催化剂粒度对Raney Ni催化剂的影响80-140⽬4)不同类型Raney Ni催化剂的制备4.1)W-1型Raney Ni(W表⽰最初研制Raney Ni的所在地“Wisconsin”)将100g铝镍合⾦缓慢置于100 mL氢氧化钠溶液中加热2-3h,并不断搅拌直⾄冷却,搅拌后将反应混合物加热⾄115-120℃,直到3h后不再有⽓泡溢出为⽌,收集溶液稀释⾄1L并收集上层清液,倾析法洗涤6次,利⽤布⽒漏⽃做蒸馏⽔悬浮洗涤,直⾄⽯蕊试纸呈中性,最后⽤95%⼄醇洗涤三次,置于磨⼝瓶中备⽤,要避免Raney-Ni与空⽓接触。
雷尼镍是用镍铝合金用试剂将合金中的铝反应完后得到的,多孔,活性很高,能自燃。
使用过程中务必氮气保护,防止发生火灾。
镍粉的话由于无多孔结构,活性不如雷尼镍。
氢化还原的话一般选择雷尼镍,没见过用镍粉的。
一般还原的话用锌粉、铁粉的较多,比较安全。
雷尼镍又叫活性镍有活性的可以吸收大量的氢气一般的颗粒镍由于表面积没有雷尼镍大所以没有活性
Raney Ni就是将铝镍合金在氢氧化钠溶液中溶解掉铝,得到的具有多孔结构状的镍,因而具有高的吸附氢的活性,而普通的镍由于不具有这种结构,也就起不到催化还原的效果。
制取雷尼镍:镍铝合金,还原不能直接用,需要用氢氧化钠水溶液将铝洗掉,再将镍水洗中性,再用乙醇洗,还要试洗出的镍的活性,在空气中能自燃,活性较好。
镍活性非常高在空气中能自燃,所以分散在水中或是溶剂中。
买了铝镍合金粉末,缓慢假如氢氧化钠溶液里,保持溶液强碱性,反应完,将碱液倾倒出,用无水乙醇洗涤几次,然后放入无水乙醇中备用就可以了。
1)如果是在实验室里面进行脱铝活化的话,要放在冰水里面,防止过热!反应刚开始就放在冰水里,温度上升是飞快的,如果不预先放入冰水中,等你反应过来就已经来不及了!
2)我是做雷尼钴催化剂的,刚开始反应是很剧烈,没必要放到
冰水里,我把合金粉末慢慢加到氢氧化钠溶液中就可以了,没有太大得危险,慢慢加入就可以。
关于Raney Ni加氢还原中脱氯的问题
这个反应中经GS-MS检测,有脱氯的副产物产生,但是不清楚为什么会脱氯(反应加压3 MPa),在改动Raney Ni的用量及DMSO 量的情况下,脱氯现象没有改善——芳卤尤其是Cl、Br、I在Pd/C、Raney Ni等氢化环境下容易被还原掉。
我记得以前有看过文献说貌似用硫酸钡作载体就不会掉。
压力跟温度调小点,脱氯在2%左右,再低的脱氯我也很纠结。
首先,在氮气氛围投料然后,氢气置换氮气后就可以反应了,记住,不要在氢气氛围投料,特别是投钯碳类的东西。
在大生产上必须用氮气置换2-3次,在实验室里做的话用一个玻璃三通,用真空泵抽真空后直接通氢就行。
1.雷尼镍是镍铝合金经氢氧化钠处理出去其中的铝而得到多孔结构的镍,其与镍粉的最大不同之处在于其单位质量比表面积大,用于催化氢化。
2.雷尼镍的催化活性比较高,还原硝基应该问题不大,可以自己购买镍铝合金在实验室自己做,也可以直接购买使用。
3.雷尼镍易燃,不知道你用的溶剂是什么,目前市售雷尼镍很多保存在水中,如果需要除水,要注意防火。
试活性就是撕点纸片,上面放点洗好的雷尼镍,看能否自然,不过注意防火啊!
硝基还原成氨基用肼也可以,但是最好要慢慢滴加,如果加多了可能会分解太剧烈而引起爆炸,其实用氢气就可以,多查查国内外文献。
首先还原肯定是需要氢气的,其次争对楼主的底物,由于有双键,所以不能外加氢气,用雷尼镍自身吸附的活性氢作为氢源即可
自制不同活性Raney-Ni的方法(W-3,4,5型)
w-4~W-7均履属高活性拉尼镍,特别是w—6,适用于低温(100℃以下)、低压(5.88MPa以下),下的氢化,具有相当高的催化氢化活性。
T—1和拉尼—深原镍是近年来制备的高活性拉尼镍,其制法简单,催化活性也相当高,是一类性能优良的镍催化剂。
3.w—6型拉尼镍
于50℃,用20%氢氧化钠溶液处理镍—铝合金,反应20一30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—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—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600m1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125g镍一铝合金粉末分批地加入。
用控制镍一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,使悬浮的镍一铝合金粉完全消化。
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。
滗洗后立即转移到洗涤装置中进行洗涤。
该装置的构造及操作如下。
用直径5.1cm、长38cm、在离顶部6cm处接有带支管的玻璃大试管(3),作洗涤催化剂的容器。
试管用橡皮塞紧紧地塞住、使其足以承受49kPa的气体压力。
塞子有三个孔,通过它们插入直径10mm的玻璃管,直伸到试管底部,用以通入蒸馏水;用以平衡气体压力的“T”形管和一个紧密配合的铜衬套管,穿过套管装有一个不锈钢轴搅拌器(4)(也可以装有用注射器改制的搅拌器),轴直径为6.4mm,并伸到试管底部。
一个容量为5L的蒸馏水储水器(2),在瓶的侧面靠底部有一出水口,该瓶为贮备蒸馏水用,这样的装置对使水由瓶中通过开关
源源不断地流入试管(3)的底部。
试管(3)的支管用厚壁橡皮管与5L溢流瓶(5)相连,溢流瓶(5)的底侧也有一个出水口,洗涤水由试管(3)流到溢流瓶(5),并通过开关将溢流水导入水槽流走。
把经第三次倾滗洗涤后的催化剂,立即转移到催化催洗涤容器(3)中,同时让洗涤容器(3)、储水器(2)和溢流瓶(5)几乎都充满蒸馏水,迅速把装置连接起来,从导管(7)引入49kPa压力的氢气,同时溢流瓶中的大部分水都通过出口(6)被排出,关闭出口,继续通入氢气直到储水器、洗涤管和溢流瓶里的水面处在约比外界大气压高49kPa时为止。
开动搅拌器使它的速度能让催化剂悬浮在18—20cm的高度。
让蒸馏水以大约每分钟250m1的速度从储水器流经悬浮的催化剂。
当储水器近乎放空而溢流瓶已充满的时候,同时打开排水答的活塞和蒸馏水进口活塞,使它们有相等的、能使溢流瓶故空而储水器充满的流速,且体系压力维持恒定。
大约15L水通过催化剂之后,停止搅拌和进水,放空解除压力,并拆卸装置,把上清液倾滗掉,然后用95%的乙醇把它转移别250ml 离心瓶中。
再用95%乙醇把催化剂洗涤三次,每次用150m1,同时搅拌(不要振荡),每加一次都进行离心。
以同样的方法再用无水乙醇处理三次。
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,全过程历需时间不应多于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。
储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。
按上述方法制得的储化剂含镍62g,铝为3~8g,体积约为75—80mL。
4.T—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1L三口瓶中,加入600m110%氢氧化钠水溶液,加热至90℃,搅拌下,分批小量加入40g镍—铝合金。
加入速度应使溶液温度维持在90一95℃之间,约20一30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200m1。
再用乙醇倾洗五次,每次50m1。
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。
5.拉尼—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50g含镍30一50%的镍铝合金和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激烈沸腾而不溢出容器为度。
当加入氢氧化钠达80 g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。
然后用氢化时所用的溶剂洗2—3次。
若氢化时所用溶剂与水不混溶,则可用适当的互溶剂如醇类洗涤。
这种催化剂最好现用现做,放置会导致活性降低。
昨天我用Raney-Ni做了催化氢化后,用乙醇液封后还装在锥行瓶里,不知道怎么把它处理掉,问问各为虫友,怎么把它安全地处理掉?
用稀盐酸处理就可以了。
少量的放在空气中就是了,不要紧的。
用硅藻土,氧化铝或者硅胶(看你的东西会不会被吸附)垫玻砂漏斗过滤。
然后用溶剂淋洗几遍。
一定不能抽干。
滤完的raney Ni 要分配加入稀酸中破坏。