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ニュース > 業界の動態 > プラチナ触媒です

  • プラチナ触媒です

    シリカ水素付加反応はシリカ水素結合を含む有機シリカ化合物と不飽和結合を含む化合物がある条件下で起こる付加反応で、シリカとカーボン結合を形成する主要な形態であり、有機シリカ化学の最も基礎的で重要な反応の一つである。不飽和結合は、炭素と炭素の二重結合、炭素と炭素の三重結合、炭素と酸素の二重結合、炭素と窒素の二重結合などがあります。このうち、シリコン水素結合と炭素炭素二重結合による付加反応は、有機シリコン産業で最も一般的なシリコン水素付加反応であり、多くの付加型有機シリコン製品の中心的な反応となっています。

    シリカ水素付加反応では、シリカ水素や不飽和化合物に加えて触媒が不可欠であり、反応速度を速めたり、反応時間を短くしたり、反応温度を下げる働きをします。シリコン水素付加反応の触媒は、主に暫定金属元素の周期律表でⅧb族白金、パラジウム、ニッケル铑などとの化合物、その复合化合物、その白金触媒触媒活性最高、最も広く応用。

    シリコンへの水素付加反応の触媒として用いられる白金触媒は、均相触媒と非均相触媒に大別されます。ここで、均相触媒と反応物は同じ相にあり、相界面は存在しません。ケイ素水素付加反応では、均相触媒は一般に液体触媒を指します。
    均相白金触媒には主に3種類あります。一つ目は白金クロロ酸(H2PtCl6・6H2O)をエタノール、イソプロピルアルコール及びテトラヒドロフランなどの有机溶媒に溶解させ、相互作用させて錯体を形成します。「Speier触媒」と呼ばれています。二番目のタイプの白金触媒は白金とエチレンの二重封頭の錯体で、カスト触媒(Karstedt」s catalyst)と呼ばれて、その反応活働が高くて、安定して貯蔵することができて、しかも各タイプのポリシキサンの適合性がよくて、成型の有机シリコン離型剤の中で最も広範な触媒を応用します;3つ目のタイプの白金触媒は、クロプラチナ酸が他の不飽和化合物との複合体を形成するほか、ケトン類、シクロペンタジエン類、エステル類、アルコール類、クラウンエーテル、ヘテロ原子クラウンエーテル、ポリシロキサンなどとの複合体を形成し、触媒として用います。

    均相白金触媒は高い活性と反応選択性を持っていますが、反応物と同じ相のため、反応完了後に分離しにくく、再利用できないため、コストが高く、重金属イオン汚染をもたらす可能性があります。そこで、研究者は均相触媒を非均相触媒に固載化しました。均相触媒の固載化とは、均相触媒を固体担体に物理的又は化学的に結合させ、特殊な触媒を形成することです。不均相白金触媒と反応物は相が異なり、固体触媒が液体混合反応物にシリコン水素付加反応を起こします。

    シリコン水素付加反応の不均相触媒は、従来の不均相白金触媒と高分子金属錯体触媒の2つに大別されます。このうち、従来の不均相触媒はカーボンブラックやアルミナなどの無機粒子に遷移金属を吸着して形成したもので、安定性が高くリサイクルが可能ですが、触媒活性や選択性が低く、反応過程に高い温度や圧力を必要とします。高分子金属錯体触媒は、高分子担体、担体に結合する配位基、及び遷移金属の3つの部分から構成されます。一般的に、不均相触媒は、安定性が高く再利用が可能という利点がありますが、活性と選択性が低く、調製プロセスが複雑であること、再利用時の触媒活性が低下することなど、応用には限界があります。

    多くの物質は、プラチナ触媒の"中毒"、触媒活性の低下や不活性化を引き起こすことができます。例えば窒素、リン、硫黄などの有机物とスズ、鉛、水銀、ビスマス、ヒ素などの重金属を含むイオン性化合物です。したがって、プラチナ触媒の使用中に特に注意が必要で、プラチナ触媒はこれらの中毒物質に触れないようにします。プラチナ触媒の種類と形態が多いので、応用の過程で、反応系の特性に応じて、適切なプラチナ触媒を選択して、最高の触媒効果を得ることができます。

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