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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.031.806 |
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パブケム CID
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| 銅2 Cr 2 O 5 | |
| モル質量 | 311.0812 グラム/モル |
| 外観 | 灰色の粉 |
| 密度 | 5.42 g/cm3 [ 1] |
| 危険 | |
| NIOSH（米国健康暴露限界）： | |
PEL (許可)
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TWA 1 mg/m 3（銅として）[2] |
REL (推奨)
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TWA 1 mg/m 3（銅として）[2] |
IDLH（差し迫った危険）
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TWA 100 mg/m 3（銅として）[2] |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
インフォボックス参照
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銅クロマイトは、化学式Cu 2 Cr 2 O xで表される無機化合物を指すことが多い。これらは黒色の固体である。Cu 2 Cr 2 O 4は明確に定義された物質である。その他の銅クロマイトは、Cu 2 Cr 2 O 5と記述されることが多い。これは有機化学反応の触媒として使用される。[3]
歴史
銅クロマイトは1908年に初めて記述されました。[4]この触媒は、第二次世界大戦後のフィッシャー・トロプシュ法に関するドイツの化学者への尋問に基づいて、ホーマー・バートン・アドキンスとウィルバー・アーサー・ラジアーによってさらに開発されました。[5] [6] このため、アドキンス触媒またはラジアー触媒と呼ばれることもあります。アドキンスは、水素化反応中に触媒が不活性な形に還元されるのを防ぐバリウムを構造に組み込んだ最初の人物でした。[7]
化学構造
ラジアー触媒やアドキンス触媒の化学量論は明確に定義されておらず、したがってそれらの物質の構造も定義されていない。[8]
Cu 2 Cr 2 O 4の構成金属の酸化状態はCu(II)とCr(III)である。[9] この物質には、Cu 2 CrO 4 ·CuO·BaCrO 4 ( CAS番号99328-50-4)、Cu 2 Cr 2 O 5 (CAS番号12053-18-8)、Cr 2 CuO 4など、さまざまな組成が認められている。[10]市販のサンプルには、酸化バリウムやその他の成分が含まれていることが多い。
生産
銅クロム酸塩触媒は、様々な前駆体の熱分解によって生成される。伝統的な方法は、銅クロム酸塩を焼成する方法である。 [11]
- 2CuCrO4 → 2CuCrO3 + O2
銅バリウムアンモニウムクロム酸塩は、銅クロム酸塩の製造に最も一般的に使用される物質です。この方法で生成された銅クロム酸塩混合物は、バリウムに対して不活性な物質を含む手順でのみ使用できます。これは、バリウムが銅バリウムアンモニウムクロム酸塩の分解産物であり、結果として得られる混合物に存在するためです。副産物の銅酸化物は、酢酸抽出を使用して除去されます。酢酸抽出は、酸で洗浄し、デカンテーションし、残った固体を加熱乾燥して、単離された銅クロム酸塩を生成します。銅クロム酸塩は、銅バリウムアンモニウムクロム酸塩を350〜450°Cの温度にさらすことによって生成され、通常はマッフル炉で処理されます。[5]
- バ
2銅
2（NH
4）
2（CrO
4）
5→ CrCuO
3+ CuO + 2 Ba + 4 H
2酸素+ 4 クロム +窒素
2+ 6 0
2
クロム酸銅アンモニウムは、クロム酸銅の製造にも使用されます。これは通常、バリウムと反応する化学物質に使用するためのクロム酸バリウムアンモニウムの代替として使用されます。これは酢酸で洗浄して乾燥させ、不純物を取り除くこともできます。クロム酸銅アンモニウムを 350 ～ 450 °C の温度にさらすことでクロム酸銅が生成されます。
- Cu(NH
4）
2（CrO
4）
2→ CrCuO
3+ CrO + 4 H
2O + N
2
構造中にバリウムを含む活性銅クロマイト触媒は、硝酸バリウム、硝酸銅(II)、クロム酸アンモニウムを含む溶液から調製できます。これらの化合物を混合すると沈殿物が形成されます。この固体生成物を350～400℃で焼成すると、触媒が得られます。 [11]
- Cu(NO 3 ) 2 + Ba(NO 3 ) 2 + (NH 4 ) 2 CrO 4 → CuCr 2 O 4・BaCr 2 O 4
例示的な反応
- エステル化合物を対応するアルコールに水素化分解する。この方法は、脂肪酸メチルエステル（FAME）などの脂肪酸エステルを脂肪族アルコールに変換するのに有用である。
- RCO 2 CH 3 + 2 H 2 → RCH 2 OH + HOCH 3
場合によっては、アルケン基が水素化される。
- ジエチルマレエートも同様に条件に応じてブチロラクトンまたは1,4-ブタンジオールに水素化することができる。 [10]
- セバコインはジメチルセバケートのアシロイン縮合から得られ、この触媒の存在下で1,2-シクロデカンジオールに水素化される。[12]
- フェナントレンは9,10位で還元されます。
- テトラヒドロフルフリルアルコールを250～300℃、3300～6000psiのH2雰囲気下で1,5-ペンタンジオールに水素化分解する。[13]
- α-フェニル桂皮酸の脱炭酸によるシス-スチルベンの生成。[14]
水素を伴う反応は、いわゆる水素化ボンベ内で比較的高いガス圧（135気圧）と高温（150～300℃）で行われる。W-6グレードのラネーニッケルなどのより活性な触媒も、エステル還元などの水素化を触媒する。後者の触媒は、それほど激しい条件を必要としない（つまり、同様の水素化圧力下で室温で作用する）という利点があるが、試薬に対する触媒の比率が高くなる。[12]
参照
参考文献
- ^ Dollase , WA ; O'Neill, H. St. C. (1997). 「スピネルCuCr 2 O 4とCuRh 2 O 4」。Acta Crystallographica Section C Crystal Structure Communications。53 ( 6): 657–659。Bibcode :1997AcCrC..53..657D。doi :10.1107/S0108270197000486。
- ^ abc NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド。「#0150」。国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。
- ^ Cladingboel, DE「 銅クロム酸塩」、有機合成試薬百科事典、2001 John Wiley & Sons。doi :10.1002/047084289X.rc221
- ^ マックス、グレーガー (1912). 「クロムマイト・アウス・バシスチェン・クロマテン」。無機化学の時代。76：30～38。土井：10.1002/zaac.19120760103。
- ^ ab Adkins, Homer; Burgoyne, Edward; Schneider, Henry (1950). 「水素化のための銅-クロム酸化物触媒」. Journal of the American Chemical Society . 72 (6): 2626–2629. Bibcode :1950JAChS..72.2626A. doi :10.1021/ja01162a079.
- ^ フィッシャー・トロプシュアーカイブ
- ^ Connor, Ralph.; Folkers, Karl.; Adkins, Homer. (1931年5月). 「水素化用銅クロム酸化物触媒の調製」. Journal of the American Chemical Society . 53 (5): 2012. Bibcode :1931JAChS..53.2012C. doi :10.1021/ja01356a511.
- ^ カペセ、FM;カストロ、V.ディ;フルラニ、C.マットーニョ、G.フラガーレ、C.ガルガーノ、M.ロッシ、M. (1982)。 」「銅クロマイト」触媒：XPS構造解明と触媒活性との相関関係」。電子分光法と関連現象ジャーナル。27 （2）：119–128。Bibcode ：1982JESRP..27..119C。doi ：10.1016/0368-2048（82）85058-5。
- ^ Prince, E. (1957). 「銅クロム酸塩の結晶構造と磁気構造」. Acta Crystallographica . 10 (9): 554–556. Bibcode :1957AcCry..10..554P. doi : 10.1107/S0365110X5700198X .
- ^ ab Rylander, Paul N. (2000). 「水素化と脱水素化」。ウルマン工業化学百科事典。doi :10.1002/ 14356007.a13_487。ISBN 3-527-30673-0。
- ^ ab Lazier, WA; Arnold, HR (1939). 「銅クロム酸触媒」.有機合成. 19:31 . doi :10.15227/orgsyn.019.0031.
- ^ ab Blomquist, AT; Goldstein, Albert (1956). 「1,2-シクロデカンジオール」.有機合成. 36 : 12. doi :10.15227/orgsyn.036.0012.
- ^ カウフマン、ダニエル; リーブ、ウィルキンス (1946). 「1,5-ペンタンジオール」.有機合成. 26 (83): 83. doi :10.15227/orgsyn.026.0083.
- ^ Buckles, Robert; Wheeler, Norris (1953). 「cis-スチルベン」.有機合成. 33:88 . doi :10.15227/orgsyn.033.0088.
外部リンク
- CAS登録番号[7440-47-3] & [1317-38-0]