3264-82-2 / 乙酰丙酮鎳的制備

【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(diǎn)，對(duì)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(duì)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(duì)分子質(zhì)量292.94，分子式Ni(CH₃COCHCOCH₃)₂·2H₂O，熔點(diǎn)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(rùn)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(shí)，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(jì))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(jiǎn)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(jiǎn)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(jì)量比計(jì)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(duì)沉淀進(jìn)行洗滌，于40℃條件下真空干燥得產(chǎn)品。以熱重(TG)曲線上第一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(cè)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(shí)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(qǐng)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(shí)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(qǐng)日2005-09-19