El catalizador de Adams , también conocido como dióxido de platino , generalmente se representa como hidrato de óxido de platino (IV) , PtO 2 •H 2 O. Es un catalizador para la hidrogenación y la hidrogenólisis en la síntesis orgánica . [1] Este polvo marrón oscuro está disponible comercialmente. El óxido en sí no es un catalizador activo, pero se vuelve activo después de la exposición al hidrógeno, con lo cual se convierte en negro de platino , que es responsable de las reacciones.
El catalizador de Adams se prepara a partir de ácido cloroplatínico H 2 PtCl 6 o cloroplatinato de amonio , (NH 4 ) 2 PtCl 6 , por fusión con nitrato de sodio . La primera preparación publicada fue reportada por V. Voorhees y Roger Adams . [2] El procedimiento consiste en preparar primero un nitrato de platino que luego se calienta para expulsar los óxidos de nitrógeno. [3]
La torta marrón resultante se lava con agua para liberarla de nitratos. El catalizador puede usarse tal cual o secarse y almacenarse en un desecador para su uso posterior. El platino se puede recuperar del catalizador gastado mediante la conversión a cloroplatinato de amonio utilizando agua regia seguida de amoníaco .
El catalizador de Adams se utiliza para muchas aplicaciones. Ha demostrado ser valioso para reacciones de hidrogenación , hidrogenólisis , deshidrogenación y oxidación . Durante la reacción, se forma platino metálico ( negro de platino ) que se ha citado como catalizador activo. [4] [5] La hidrogenación ocurre con la estereoquímica sin cuando se usa en un alquino que da como resultado un cis-alqueno. Algunas de las transformaciones más importantes incluyen la hidrogenación de cetonas a alcoholes o éteres (este último producto se forma en presencia de alcoholes y ácidos) [6] y la reducción de compuestos nitro a aminas.[7] Sin embargo, las reducciones de alquenos se pueden realizar con el catalizador de Adam en presencia de grupos nitro sin reducir el grupo nitro. [8] Al reducir los compuestos nitro a aminas, se prefieren los catalizadores de platino sobre los catalizadores de paladio para minimizar la hidrogenólisis. El catalizador también se usa para la hidrogenólisis de ésteres de fosfato de fenilo, una reacción que no ocurre con los catalizadores de paladio. El pH del solvente afecta significativamente el curso de la reacción, y las reacciones del catalizador a menudo se mejoran al realizar la reducción en ácido acético puro o soluciones de ácido acético en otros solventes.
Antes del desarrollo del catalizador de Adams, las reducciones orgánicas se realizaban utilizando platino coloidal o negro de platino. Los catalizadores coloidales fueron más activos pero plantearon dificultades para aislar los productos de reacción. Esto condujo a un uso más generalizado del negro platino. En las propias palabras de Adams:
"...Varios de los problemas que asigné a mis alumnos involucraban la reducción catalítica. Para este propósito, estábamos usando como catalizador negro de platino hecho por el mejor método generalmente aceptado conocido en ese momento. Los estudiantes tuvieron muchos problemas con el catalizador que obtuvieron en que con frecuencia resultó ser inactivo aunque preparado por el mismo procedimiento detallado que ocasionalmente resultó en un producto activo. Por lo tanto, inicié una investigación para encontrar las condiciones para preparar este catalizador con una actividad uniforme". [4]