Urushibara-Katalysatoren
Heterogene Katalysatoren vom Urushibara-Typus werden meist zur Hydrierung chemischer Verbindungen eingesetzt. Die Katalysatoren bestehen stets aus zwei verschiedenen Metallen, das unedlere dient dabei als Trägermaterial.<ref name=Faraday/>
Geschichte
Die Urushibara-Katalysatoren wurden Anfang der 1950er Jahre von Yoshiyuki Urushibara (1901–1972) erfunden, um Patente zur reduktiven Erzeugung von Estradiol aus Estron mit neuen Methoden zu umgehen.<ref name=YU/>
Herstellung
Redoxreaktion
Die Katalysatoren werden durch Reaktion einer wässrigen Übergangsmetallsalzlösung, meist Chloride und Acetate von Eisen, Cobalt, Nickel und Kupfer, mit einem unedleren elementaren Metall (wie Zink oder Aluminium) in Pulverform bei erhöhter Temperatur erzeugt.<ref name=YU>Review: Yoshiyuki Urushibara, THE URUSHIBARA CATALYSTS, Annals of the New York Academy of Sciences, Volume 145, Catalytic Hydrogenation and Analogous Pressure Reactions S. 52–57, October 1967; doi:10.1111/j.1749-6632.1967.tb52998.x.</ref> Das unedlere Metall wird dabei im Überschuss eingesetzt und dient gleichzeitig als Reduktionsmittel und Trägersubstanz.<ref name=Faraday>J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1, 1980, 76, 998–1007; doi:10.1039/F19807600998.</ref>
- <math>\mathrm{2\ FeCl_{3}(aq) + 3\ Zn(s) \longrightarrow 2\ Fe(s) + 3\ ZnCl_{2}(aq)}</math>
- <math>\mathrm{CoCl_{2}(aq) + Zn(s) \longrightarrow Co(s) + ZnCl_{2}(aq)}</math>
Formel: Urushibara-Katalysatoren: Erzeugung von fein verteilten Metallen durch Reduktion mit Zink.
Aktivierung
Die Reaktivität der so erzeugbaren Katalysatoren kann durch nachträgliche Behandlung mit Laugen (meist Natriumhydroxid) und Säuren (meist Essigsäure), beeinflusst werden.<ref name=YU/>
Eigenschaften
Die Katalysatoren können in vielen Fällen als Ersatz für das pyrophore Raney-Nickel dienen<ref name=Perkin>J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 2002, 2586–2597; doi:10.1039/b009711j.</ref> und sind einfach herzustellen.<ref name=YU/> Die Magnetisierung der Partikel hängt vom Herstellungsverfahren ab.<ref> AIP Conf. Proc., April 1975, Volume 24, S. 391–393 doi:10.1063/1.30150.</ref>
Anwendungen
Urushibara-Katalysatoren haben ein ähnlich breites Anwendungsgebiet wie Raney-Nickel. Sie können zur Reduktion von Ketonen<ref name=YU/>, Doppelbindungen, Nitrilen und Nitroverbindungen<ref name=Perkin/>, zur reduktiven Entschwefelung<ref name=YU/> und zur Nitrilhydrolyse<ref>Russian Chemical Reviews (1984),53(9):900; doi:10.1070/RC1984v053n09ABEH003130.</ref> eingesetzt werden.
Einzelnachweise
<references/>