[发明专利]一种乙酸铱的制备方法

说明书

本发明提供一种乙酸铱的制备方法，包括：提供含铱(Ⅳ)的水溶液，使用还原剂对所述含铱(Ⅳ)的水溶液进行还原处理，得到铱(Ⅲ)的水溶液，使用碱性化合物的水溶液对所述铱(Ⅲ)的水溶液进行沉淀处理和老化处理，得到氢氧化铱(Ⅲ)沉淀，将所述氢氧化铱(Ⅲ)沉淀溶于乙酸水溶液中，制得乙酸铱(Ⅲ)溶液；以及对所述乙酸铱(Ⅲ)溶液进行浓缩干燥，制得乙酸铱(Ⅲ)，该方法能够使最终产物更接近于标准乙酸铱(Ⅲ)，且产物的收率较高。

技术领域

本发明涉及催化剂的制备领域，具体涉及一种乙酸铱的制备方法。

背景技术

在铂族金属元素中，铱具有许多独特的物理化学特性。其具有密度高、熔点高、弹性模量大、良好的高温稳定性、化学惰性和阻止氧元素扩散等特性。由于铱具有d轨道，其与配体进行配位后具有较强的自旋轨道耦合，能够产生磷光发射，同时铱(Ⅲ)具有d2sp3轨道杂化，能够接受孤对电子形成较强的金属-金属键和金属-配位键，表现出催化活性，被广泛应用于催化领域，尤其是在异构化反应、氢甲酰化反应及羰基化反应中作为催化剂得到大量使用。

很多研究者们都在研究过渡金属配合物的合成及其应用，这类金属化合物往往作为催化剂被应用在均相有机反应里，铑和钌的配合物研究很多，但是有关铱的配合物研究相对较少。其中，有关铱的配合物的研究包括：1,5-环辛二烯氯化铱二聚体中铱通过氧化加成反应能够制备得到铱配合物；利用双齿膦配体金属配合物的开环作用能有制备出含铱桥接五元环型异核配合物等。

在铱配合物的应用中，通过铱催化的羰基化反应制备羧酸的方法越来越受到重视。英国石油公司(British Petroleum，BP)公司报道了一种铱系催化剂体系，并成功应用于醋酸的工业化成产，称为Cativa工艺。该工艺采用新型高效铱基催化剂，结合使用新型促进剂，与铑系催化剂相比，价格低廉，副产物少，投资费用和操作费用降低，而生产能力得到大大提高。

尽管使用铱系催化剂体系合成醋酸的工艺近些年得到大量的研究和应用，但是关于铱催化剂制备方法的研究并没有得到相应的重视。

公开报道的制备乙酸铱的专利都将研究重点放在如何降低产品中的氯含量。如使用离子交换柱将产物中的碱和碱土金属氯化物和溴化物作为反映副产物而分离掉，使乙酸铱溶液中的氯化物含量低于0.002wt％。但是事实上，加入到反应体系中的含铱化合物可以为IrCl₃、IrI₃、IrBr₃、[Ir(CO)₂I]₂、[Ir(CO)₂Cl]₂、[Ir(CO)₂Br]₂、[Ir(CO)₄I₂]-H⁺、[Ir(CO)₂Br₂]-H⁺、[Ir(CO)₂I₂]-H⁺、[Ir(CH₃)I₃(CO)₂]-H⁺、Ir(CO)₁₂、Ir(acac)(CO)₂、Ir(acac)₃、乙酸铱、[Ir₃O(OAc)₆(H₂O)₃][OAc]和六氯铱酸，可见氯并不是完全不能存在于反应体系内的毒物。同时，由于铱化合物的络合状态对催化效果是有较大影响的，因此优选为铱的乙酸盐、草酸盐和乙酰乙酸盐。

作为优选催化剂的乙酸铱(Ⅲ)结构式如式(1)所示：