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Karstedt 催化剂(卡斯特催化剂)的制法

已有 33678 次阅读 2011-10-7 16:10 |系统分类:科研笔记| catalyst, 卡斯特催化剂, 硅氢加成, Karstedt

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以下简称为卡氏催化剂。
铂作为硅氢加成反应的催化剂已经有很多年历史了,但是对于一些新手来讲,铂催化剂的制备和使用需要进行一下科普。本人向来不惮以科普学家自居,喜欢搬一些书过来给新手上课。老手对此可笑笑而过。
在卡氏催化剂之前,Speier已经提出,使用氯铂酸可以催化硅氢加成反应,但是应当将氯铂酸的异丙醇溶液放置一周以上,催化效果才较好。后来的研究发现,放置过程中发生了三价铂(氯铂酸)被异丙醇还原的反应,实际上起催化作用的是低价铂.
卡氏催化剂的活性比氯铂酸强几千倍,据有关分析,活性中心是零价的铂。
其配位结构式如下:

制法如下,

向10份氯铂酸,20份1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷中加入20份碳酸氢钠和50份乙醇。混合物进行搅拌并小心地回流30分钟,然后将其静置15小时。将混合物过滤,减压抽除低沸点物质,得到17份液体。将其溶解于苯中并过滤。产物为铂-硅氧烷络合物,检测发现没有无机氯的存在。

实验注意:

【1】反应温度最好不要超过70摄氏度。

【2】上述制法是1973年的制备原译。不要再用苯作溶剂。苯是非常毒性大的物质。如果非想用,可以用甲苯。我建议用1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷对其进行稀释。

硅氢加成反应注意事项:

1. 卡氏催化剂与Si-H键的反应有时会造成铂的析出,这种情况在高温反应时尤其严重。反应时,加料应当将催化剂加入到不饱和键物质中,将Si-H反应物滴加到休系中,或者将两种物料充分混匀后再加催化剂。

2.硅氢一般应当稍为过量,较好。因为卡氏催化剂也会催化Si-H键的脱氢反应,造成Si-H的当量损失。


参考文献:

李光亮 (1998). 有机硅高分子化学. 北京, 科学出版社.

Karstedt, B. (1973). Platinum complexes of unsaturated siloxanes and platinum containing organopolysiloxanes GEN ELECTRIC. US3775452.

Lewis, L. N., J. Stein, et al. (1997). "Platinum Catalysts Used in the Silicones Industry." Platinum Metals Rev 41(2): 66-75.



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