镍铝合金加烧碱活化过程的反应机理,镍铝合金又称雷尼镍 主要是作为有机反应中加氢反应的催化剂

镍铝合金加烧碱活化过程的反应机理,镍铝合金又称雷尼镍 主要是作为有机反应中加氢反应的催化剂
镍铝合金加烧碱活化过程的反应机理,
镍铝合金又称雷尼镍 主要是作为有机反应中加氢反应的催化剂

镍铝合金加烧碱活化过程的反应机理,镍铝合金又称雷尼镍 主要是作为有机反应中加氢反应的催化剂
你所谓的雷尼镍既是我们所说的骨架镍,原料是镍铝合金,用氢氧化钠处理该合金：
2Ni-Al+2NaOH+2H2O=2Ni+2NaAlO2+3H2

雷尼镍的催化活性取决于不同的镍—铝合金及不同的加合金的方法，所用碱的浓度，溶化时间，反应温度及洗涤条件等。总之，采用不同的制备条件，可以得到不同活性的有着不同用途的雷尼镍(雷尼镍通常用符号W表示，数字1～7表示不同的标号)，现将不同型号的雷尼镍的制备方法摘录如下。
1．W-1型雷尼镍 在0℃，用25％的氢氧化钠水溶液处理含镍、铝各占50﹪的镍-铝合金，反应2～3小时后水洗至中性。...

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雷尼镍的催化活性取决于不同的镍—铝合金及不同的加合金的方法，所用碱的浓度，溶化时间，反应温度及洗涤条件等。总之，采用不同的制备条件，可以得到不同活性的有着不同用途的雷尼镍(雷尼镍通常用符号W表示，数字1～7表示不同的标号)，现将不同型号的雷尼镍的制备方法摘录如下。
1．W-1型雷尼镍 在0℃，用25％的氢氧化钠水溶液处理含镍、铝各占50﹪的镍-铝合金，反应2～3小时后水洗至中性。
制法：300 g铝--镍合金在2～3小时内，慢慢加到含300g氢氧化钠的1200ml水溶液中，同时搅拌并在冰浴上冷却。加完后，在搅拌下，把反应混合物加热到115～120℃，反应3小时至气泡不再逸出为止。然后把溶液稀释到 3L，滗出含铝酸钠的上清液。用滗析法洗涤六次。再于布氏漏斗中用蒸馏水悬浮洗涤(不要吸干，否则会自燃)至溶液石蕊试纸呈中性。再用95％的乙醇洗涤三次，贮存于盛有无水乙醇的磨口瓶中备用。
2．W-2型雷尼镍 在25℃，以20％的氢氧化钠溶液处理镍一铝合金，反应2小时，水洗至中性。
制法：于4L烧杯中，把380 g氢氧化钠溶解在1.5L蒸馏水中，搅拌，在冰浴上冷至10℃。在搅拌下，把300 g镍一铝合金分批小量加到碱液中，加入的速度应控制在使溶液温度不超过25℃(在冰浴上)。当全部加完( 约需2小时)后，停止搅拌，将烧杯从冰浴上取下，使反应液升至室温。当氢气发生缓慢时，可在沸水浴上徐徐加热(避免升温太快，以防气泡过多，使反应液溢出 ) ，直到气泡发生再度变慢为止( 约8～12小时，此时溶液的体积应靠补加蒸馏水维持基本恒定)。然后静置，让镍粉沉下，倾去上清液。加蒸馏水至原体积，搅拌溶液使镍粉悬浮，再次静置使镍粉沉下，倾去上清 液。然后转移到2L烧杯中，倾去上清液，加入500ml含50 g氢氧化钠的水溶液，搅拌，放置，倾去上清液。再加入500ml蒸馏水，搅拌，放置，倾去上清液。如此水洗重复数次，直到洗出液对石蕊试纸呈中性后，再洗10次(约洗涤20～40次)。倾去上清液，加200ml95％乙醇，用滗析法洗涤三次，再用无水乙醇洗三次。制得的雷尼镍应贮存在充有无水乙醇的磨口瓶中(不得与空气接触)，催化剂必须保存在液面下，悬浮在液体中的W-2型雷尼镍重约150 g。
3．W-3型雷尼镍 于50℃，加20 ﹪的氢氧化钠分解合金，反应40分钟，水洗至中性。
制法：在装有温度计和不锈钢搅拌的2L三口瓶中，放入溶有128 g氢氧化钠的500ml水溶液，置于冰浴上冷却。在迅速搅拌下，把100 g镍-铝合金分次(每次2～4 g)加到溶液中，控制加合金的速度，使温度控制在50±2℃，每次间隔25～30分钟，注意防止泡沫冲出瓶外。当全部合金加完后，移去冰浴，在搅拌下，于50℃反应40分钟。随后用蒸馏水滗洗几次，移到雷尼镍处理装置中，循环反复洗涤，用大约15 l蒸馏水洗涤催化剂(约需2～3小时)，直到洗至石蕊试纸呈中性为止。滗去上清液，重的沉降物移到250ml离心机中，用150ml 95％的乙醇洗涤，然后离心沉降，反复三次，制得W-3型雷尼镍。将该催化剂贮存于盛有乙醇或其它惰性溶剂的磨口玻璃瓶中，隔绝空气保存。
4．W-4型雷尼镍 于50℃，加20％氢氧化钠水溶液分解合金，反应50分钟，保温1小时，水洗至中性。
制法：在装有机械搅拌及温度计的500ml三颈瓶内，溶解32.5 g颗粒状氢氧化钠于125ml水中。将烧瓶放在一个12.5cm的漏斗上并用流水冷却。当溶液温度降至50℃，分批小量(每次1～2 g)加25 g雷尼镍到剧烈搅动的溶液中，维持温度在50±2℃。加几滴乙醇消除泡沫。当加完所有合金后，通水蒸气到漏斗中，维持反应液温为50℃，保温1小时。加100ml 2mol／L氢氧化钠以滗析法洗涤雷尼镍，再用蒸馏水洗涤(2×lOOml)；将雷尼镍转移到雷尼镍洗涤装置中，以约lOOml／min的流速，用自来水洗涤， 满溢的水从伸到量筒内的玻璃管引走，此玻璃管通过一个安全瓶接刭水泵上，把水抽走。调节搅拌速度，使雷尼镍在量筒下段翻动(尽量减少微小颗粒被洗液冲走)。1～1.5小时后，洗液呈中性，将其沉降后的水倾掉。用乙醇(4×50m1)，以滗析法洗涤镍，然后把雷尼镍贮存于广口瓶内的乙醇液面下，盖上瓶塞备用。
5．W-5型雷尼镍 于50℃，用20％的氢氧化钠处理镍一铝合金，反应20～30分钟，水洗至中性。活性与W一4相似，制法与W一6类似，不同点在于雷尼镍是在大气中洗涤，不需通氢处理，操作见W一6型雷尼镍的制法。
6．W-6型雷尼镍 于50℃，用20％氢氧化钠溶液处理镍-铝合金，反应20-30分钟，在氢气存在下，对雷尼镍进行洗涤，水洗后再用乙醇处理。 该催化剂对双键、三键、醛、酮、肟、硝基、苯环及吡啶等基团具有很高的催化活性。在低温下使用，具有很好的选择性，并比W一4更活泼。W--6在低压、温度低于100℃的条件下反应，效果最好。W一6型雷尼镍的用量一般占底物的5％以下，超过此量，反应变得猛烈。如在125℃，使用过量的催化剂，压力会由3.43MPa猛增至68.9MPa。即使立即放氢降压，压力仍可达数十兆帕，这会产生严重后果。因此要特别注意，使用W--6等高活性的雷尼镍时，其用量不得任意增加，特别是在高压(5.88MPa以上)的情况下，应特别慎重。
制法：在配有温度计和不锈钢搅拌器的2L锥形瓶中放进600ml蒸馏水和160 g氢氧化钠，迅速搅拌这个溶液，并让它在装有溢流虹吸管的冰浴中冷却到50℃。然后在25～30分钟之内将125 g镍--铝合金粉末分批地加入。用控制镍--铝合金的加入速度和向冰浴中加冰的办法保持温度在50±2℃。待所有的合金加完后，在该温度下再缓缓搅拌50分钟，使悬浮的镍-铝合金粉完全消化。这往往需要移去冰浴，换上热水浴，以保持温度恒定，此后用蒸馏水滗洗催化剂三次，每次用1L水。 滗洗后立即进行洗涤。如果希望得到高活性的催化剂，那么所有操作应尽快进行，从加合金开始到制备完成，全过程所需时间不应多于3小时，操作过程使用的橡皮管和胶塞均应用5％的氢 氧化钠煮沸，并且用水漂洗除硫。催化剂应保存在装满乙醇的瓶中，而且应立即贮存到冰箱中。如果保存得当，其高活性可维持两周。过了这个期限，活性会降低到与其它低活性雷尼镍相近似的程度。按上述方法制得的催化剂含镍62 g，铝为3～8 g，体积约为75～80ml。
7．W-7型雷尼镍 于50℃，用20％氢氧化钠水溶液处理镍一铝合金，反应20～30 分钟，醇洗三次( 不经水洗 )，保留碱性。该催化剂对酮、酚和腈的氢化可能有利，但不适用于那些因碱存在而产生不利影响的反应。其活性低于W一6。
制法 与W一6制法基本相同，不同的是：在消溶和三次倾滗之后， 把催化剂用95 ％的乙醇转移到 250 ml的离心瓶里 ，用95 ％乙醇搅拌洗涤三次，每次用 150ml，每加一次都要离心。催化剂再以同样方法用无水乙醇洗涤三次 ，并立即把它装在充满无水乙醇的密封瓶中，在冰箱里贮存。
8．T一1型雷尼镍 于 90 ℃，用 10％的氢氧化钠溶解铝，反应1 小时，经水洗、 醇洗后制得。
制法 在一个装有搅拌的1 l 三口瓶中，加入600ml10％氢氧化钠水溶液，加热至90℃，搅拌下，分批小量加入40 g镍--铝合金。加入速度应使溶液温度维持在90～ 95℃之间，约 20～30分钟内加完。再继续搅拌1小时。静置，让镍沉下，滗去上清液，然后以滗析法，洗涤五次，每次用200ml。再用乙醇倾洗五次，每次50ml。在洗涤过程中，镍粉始终应为液体所覆盖，不可使催化剂与空气接触。制备好的催化剂应保存在无水乙醇中，密闭、置于冰箱内，活性可维持三个月。

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