Oxid měďnato-chromitý
Oxid měďnato-chromitý je anorganická sloučenina se vzorcem Cu2Cr2O5, používaná jako katalyzátor v organické syntéze.[3]
| Oxid měďnato-chromitý | |
|---|---|
| Systematický název | oxid měďnato-chromitý |
| Sumární vzorec | Cu2Cr2O5 |
| Vzhled | černý prášek[1] |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 12053-18-8 |
| EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) | 235-000-1 |
| PubChem | 3084101 |
| SMILES | O=[Cr]O[Cr]=O.O=[Cu].O=[Cu] |
| InChI | InChI=1S/2Cr.2Cu.5O |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 311,08 g/mol |
| Hustota | 4,5 g/cm3[2] |
| Bezpečnost | |
 GHS03  GHS07 | |
| H-věty | H272 H319 H335[1] |
| P-věty | P210 P220 P261 P264+265 P271 P280 P304+340 P305+351+338 P319 P337+317 P370+378 P403+233 P405 P501[1] |
Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Historie
editovatTato látka byla poprvé popsána v roce 1908.[4]
Její katalytické využití vyvinuli Homer Burton Adkins a Wilbur Arthur Lazier na základě prací německých chemiků zaměřených na Fischerovu–Tropschovu syntézu.[5][6] Z tohoto důvodu bývá někdy nazývána Adkinsovým nebo Lazierovým katalyzátorem.
Struktura
editovatStruktura oxidu měďnato-chromitého je podobná spinelu.[7]
Podobnou sloučeninou je Cu2CrO4·CuO·BaCrO4 (CAS 99328-50-4) Vzorky oxidu měďnato-chromitého často obsahují příměsi oxidu barnatého a jiných sloučenin.
Výroba
editovatOxid měďnato-chromitý se vyrábí termolýzou z jedné ze tří sloučenin. Původní je spalování chromanu měďnatého:[8]
- 2 CuCrO4 → 2 CuCrO3 + O2
Látkou nejčastěji používanou na přípravu oxidu měďnato-chromitého je chroman amonno-barnatoměďnatý. Směs vzniklá tímto postupem může být použita pouze v reakcích obsahujících látky nereagující s baryem, které se při rozkladu vytváří. Oxid měďnatý, který je vedlejším produktem, se odstraní pomocí kyseliny octové, kdy se směs produktů promyje kyselinou, provede se dekantace a zbylá pevná látka se zahřeje za vzniku konečného produktu. Oxid měďnato-chromitý vzniká vystavením chromanu amonno-barnatoměďnatého teplotě 350-450 °C, obvykle v muflové peci:[5]
- Ba2Cu2(NH4)2(CrO4)5 → CrCuO3 + CuO + 2 Ba + 4 H2O + 4 Cr + N2 + 6 O2
Oxid měďnato-chromitý lze získat i z chromanu amonnoměďnatého; tento postup bývá náhradou přípravy z chromanu amonno-barnatoměďnatého, pokud má být produkt použit s látkami citlivými na baryum. I zde lze produkt přečistit promytím kyselinou octovou a vysušením. Oxid měďnato-chromitý vzniká vystavením chromanu amonno-barnatoměďnatého teplotě 350-450 °C:
- Cu(NH4)2(CrO4)2 → CrCuO3 + CrO + 4 H2O + N2
Aktivní katalyzátor tvořený oxidem měďnato-chromitým s příměsí barya je možné vytvořit z roztoku dusičnanu barnatého, dusičnanu měďnatého a chromanu amonného. Po smíchání těchto sloučenin se vytvoří sraženina, která se zahřeje na 350–400 °C za vzniku katalyzátoru:[8]
- Cu(NO3)2 + Ba(NO3)2 + (NH4)2CrO4 → CuCr2O4·BaCr2O4
Příklady reakcí
editovat- Hydrogenolýzy esterů na odpovídající alkoholy a přeměny dvojných vazeb uhlík–uhlík a uhlík–kyslík na jednoduché; například sebakoin, získaný acyloinovou kondenzací z dimethylesteru kyseliny sebakové, se hydrogenuje na cyklodekan-1,2-diol.[9] Oxid měďnato-chromitý může také katalyzovat redukci fenanthrenu na pozicích 9,10.
- Hydrogenolýzou tetrahydrofurfurylalkoholu při 250–300 °C vodíkem o tlaku 20-40 MPa vzniká pentan-1,5-diol.[10]
- Dekarboxylace kyseliny α-fenylskořicové na cis-stilben.[11]
Reakce využívající vodík se provádějí za vysokých tlaků (kolem 135 atmosfér) a teplot (150–300 °C). Hydrogenace, jako jsou redukce esterů, lze katalyzovat i aktivnějšími katalyzátory, jako je například Raneyův nikl. Reakce s těmito katalyzátory probíhají za mírnějších podmínek (při podobných tlacích, ale za pokojové teploty), ale vyžadují velká množství katalyzátorů.[9]
Odkazy
editovatReference
editovatV tomto článku byl použit překlad textu z článku Copper chromite na anglické Wikipedii.
- ↑ a b c d https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/15337
- ↑ Copper Chromite [online]. [cit. 2020-06-19]. Dostupné online.
- ↑ Cladingboel, D. E. „Copper Chromite“ in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis 2001 John Wiley & Sons DOI:10.1002/047084289X.rc221
- ↑ Max Gröger. Chromite aus basischen Chromaten. Zeitschrift für Anorganische Chemie. 1912, s. 30–38. Dostupné online. DOI 10.1002/zaac.19120760103.
- ↑ a b Homer Adkins; Edward Burgoyne; Henry Schneider. The Copper—Chromium Oxide Catalyst for Hydrogenation. Journal of the American Chemical Society. 1950, s. 2626–2629. DOI 10.1021/ja01162a079.
- ↑ Fischer–Tropsch Archive
- ↑ E. Prince. Crystal and Magnetic Structure of Copper Chromite. Acta Crystallographica. 1957, s. 554–556. DOI 10.1107/S0365110X5700198X.
- ↑ a b W. A. Lazier; H. R. Arnold. Copper Chromite Catalyst. Organic Syntheses. 1939, s. 31. DOI 10.15227/orgsyn.019.0031.
- ↑ a b A. T. Blomquist; Albert Goldstein. 1,2-Cyclodecanediol. Organic Syntheses. 1956, s. 12. DOI 10.15227/orgsyn.036.0012.
- ↑ Daniel Kaufman; Wilkins Reeve. 1,5-Pentanediol. Organic Syntheses. 1946. DOI 10.15227/orgsyn.026.0083.
- ↑ Robert Buckles; Norris Wheeler. cis -Stilbene. Organic Syntheses. 1953, s. 88. DOI 10.15227/orgsyn.033.0088.
Související články
editovatExterní odkazy
editovat
Obrázky, zvuky či videa k tématu Oxid měďnato-chromitý na Wikimedia Commons
