【背景及概述】[1][2]
近年來,由于后過渡金屬催化劑具有新的特點,對后過渡金屬(Ni,Pd,F(xiàn)e,Co等)的研究十分活躍。鎳作為后過渡金屬,親氧性小,對官能團(tuán)中的氧原子和其它雜原子性能穩(wěn)定,所以,乙酰丙酮鎳催化劑不但可以用作乙烯、丙烯、苯乙烯、二烯烴、環(huán)烯烴等非極性單體的齊聚及聚合催化劑,還可用作甲基丙烯酸甲酯,己內(nèi)酯,降冰片烯等極性單體的聚合催化劑,以及它們的共聚。
乙酰丙酮鎳為淺綠色斜方晶系結(jié)晶,又稱二(乙酰丙酮基)二水配位鎳、2,4-戊二酮二水鎳。藍(lán)綠色斜方晶系結(jié)晶。相對分子質(zhì)量292.94,分子式Ni(CH3COCHCOCH3)2·2H2O,熔點228℃。微溶于水 和甲醇,溶于乙醇。在溫甲苯中共沸,脫水,生成乙酰丙酮鎳無水物。在真空下加熱至100℃,也脫水變成淺綠色的無水物。以六水合氯化鎳為原料,用水將其溶解,在攪拌下,加到乙酰丙酮的甲醇溶液中,再加入三水合乙酸鈉溶液,攪拌,溶解后,加熱,濃縮,冷卻,析出藍(lán)綠色沉淀,過濾,用冷水洗滌,干燥,可得粗制乙酰丙酮鎳。將粗制乙酰丙酮鎳在甲醇中重結(jié)晶,可得精制乙酰丙酮鎳。
【應(yīng)用】[2]
乙酰丙酮鎳可用作樹脂交聯(lián)劑和固化促進(jìn)劑;環(huán)氧樹脂粘合劑的固化劑;有機(jī)合成催化劑;燃料油添加劑,可提高潤滑性和燃燒性;石油裂解和烯烴聚合催化劑。
如有研究乙酰丙酮鎳可用于制備一種核-殼結(jié)構(gòu)功能包覆納米鋁-鎳粉,具體方法為;以顆粒尺寸為60~100納米的鋁粉作為核體,采用乙酰丙酮鎳為包覆劑;將納米鋁粉加入乙二醇二甲醚液體中,并通過攪拌使其分散均勻;將乙酰丙酮鎳加入乙二醇二甲醚液體中,并通過攪拌使其完全溶解,形成均勻混合的液體;將上述兩種液體混合,使乙酰丙酮鎳在乙二醇二甲醚 液體中自發(fā)吸附于納米鋁粉上;將完成吸附的納米鋁粉通過自然揮發(fā) 干燥后取出,制得核-殼結(jié)構(gòu)功能包覆納米鋁-鎳粉。功能包覆后的納米鋁鎳粉具有良好的熱釋放特征, 熱穩(wěn)定性較好,包覆前后鋁粉含量穩(wěn)定,在保持活性的同時,鎳與鋁發(fā)生了有效的吸附,金屬鎳包覆鋁粉有效。
【制備】[3][4]
方法1:以無機(jī)鎳鹽、固體堿、乙酰丙酮為原料,在室溫?zé)o溶劑下采用固相研磨的方法合成乙酰丙酮鎳。硝酸鎳、固體NaOH、乙酰丙酮按1:4:2物質(zhì)的量比,在室溫下研磨15 min所得產(chǎn)率最高,產(chǎn)率為85%。高于傳統(tǒng)液相法產(chǎn)率的17%。具體步驟如下:先取20 mmol固體堿(以一元堿計)放人研缽中,加入40 mmol的乙酰丙酮,研磨2 3 min,再加入10 mmol鎳鹽,加入鎳鹽后研磨變成稀糊狀,繼續(xù)研磨成固體粉末,研磨15 min反應(yīng)完全后用蒸餾水浸泡10 min,抽濾,再用30 mL蒸餾水洗滌3次,室溫下干燥,過夜,稱重。
乙酰丙酮是一元弱酸,其pKa=8.9,不易質(zhì)子化,不能和無機(jī)鎳鹽直接反應(yīng)。固體堿在這里先和弱酸性的乙酰丙酮反應(yīng),生成乙酰丙酮的簡單鹽類,在這類化合物中,螯合作用不占主導(dǎo)的傾向,它們具有典型的鹽的性質(zhì),使乙酰丙酮質(zhì)子化。質(zhì)子化的acac一遇到結(jié)晶鎳鹽生成穩(wěn)定的乙酰丙酮鎳配合物。反應(yīng)方程式如下:
方法2:一種操作方便、制備工藝簡單和產(chǎn)品收率高的乙酰丙酮鎳的新制備方法。具體制備方法如下:
A. 在帶有夾套和攪拌裝置的反應(yīng)器中將可溶性鎳鹽溶于去離子水配制鎳鹽 濃度為10-20wt%的溶液,另使NaOH溶于水配成濃度為5-15wt%的堿溶液,在 室溫和劇烈攪拌下將堿溶液加入到鎳鹽溶液中使反應(yīng)混合物的pH值為7~10, 過程中生成藍(lán)綠色氫氧化鎳。反應(yīng)所用可溶性鎳鹽是結(jié)晶氯化鎳(NiCl2·6H2O) 或結(jié)晶硝酸鎳(Ni(NO3)2·6H2O)。
B. 以步驟A生成地氫氧化鎳沉淀的量為基準(zhǔn),將按化學(xué)反應(yīng)計量比計算過 量1~5倍的乙酰丙酮加入上述反應(yīng)混合物中,升溫至回流溫度并于600~2500 轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下回流反應(yīng)5~15h,過程中有淺藍(lán)色乙酰丙酮鎳晶體生成。
C. 降溫后將反應(yīng)混合物抽濾,用去離子水對沉淀進(jìn)行洗滌,于40℃條件下 真空干燥得產(chǎn)品。以熱重(TG)曲線上階段的失重量確定乙酰丙酮鎳晶體中的結(jié)晶水?dāng)?shù)量,結(jié)合總碳含量分析結(jié)果和X光螢光光譜測定結(jié)果,確定產(chǎn)物的化學(xué)式為 Ni(CH3COCHCOCH3)2·2H2O。
【主要參考資料】
[1] 來源:實用精細(xì)化工辭典
[2] 邱海林;尹光.一種核-殼結(jié)構(gòu)功能包覆納米鋁-鎳粉的制備方法. CN200710056768.0 ,申請日2007-02-09
[3] 趙丹, 段宏昌, 姜恒, 等. 室溫固相合成乙酰丙酮鎳[J]. 化工時刊, 2007, 21(2): 8-10.
[4] 李殿卿;段雪;張法智;毛紓冰;李孟龍.一種乙酰丙酮鎳的制備方法. CN200510102790.5,申請日2005-09-19