177860. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hordozós fémkatalizátorok előállítására
5 177860 6 és adott esetben a B-csoporíba tartozó fém(ek) ionjait tartalmazó oldatot, és ezután hajtjuk végre a redukciót. A találmány értelmében eljárhatunk úgy is, hogy az (I) általános képletű vegyület(ek) oldatához hozzáadjuk az A-csoportba és adott esetben a B-csoportba tartozó fém(ek) vegyületeif, azután hozzáadjuk a katalizátor hordozót, és a redukciót a hordozót tartalmazó oldatban vagy a hordozónak az oldatból való elkülönítése után hajtjuk végre. Ebben az esetben hordozóként előnyösen aktív szenet, alumíniumoxidot, szilíciumoxidot vagy molekulaszűrőket használunk. A találmány szerinti eljárásnak egy további változata abban áll, hogy az A-csoportba és adott esetben a B-csoportba tartozó fém(ek) sóit tartalmazó oldathoz adjuk hozzá az (I) általános képletü kvaterner ammonium vegyület(ek) oldatát, azután összekeverjük a katalizátor hordozóival, majd a katalizátor hordozóival való alapos keverés után a hordozót elkülönítjük az oldatból és hidrogénnel redukáljuk. Mint említettük, a fém(ek)et legalább egy (I) általános képletű vegyület jelenlétében visszük fel a hordozóra. Meghatározott célra készült katalizátorok előállításánál előnyös, ha nem egy (I) általános képletű kvaterner ammonium vegyületet használunk, hanem több (I) általános képletü kvaterner ammonium vegyület keverékét. Ugyancsak különleges előnyökkel járhat, ha olyan (I) általános képletű kvaterner ammonium vegyületet használunk, amelynek legalább egy Rj, R2, R3 vagy R4 szubsztituense optikailag aktív csoport. Az ilyen (I) általános képletű vegyületek felhasználásával készült katalizátorok elsősorban sztereospecifikus reakciók katalizálására használhatók eredményesen. A találmány értelmében a redukciót célszerűen úgy végezzük, hogy az (I) általános képletű kvaterner ammónium-vegyület(ek)et, a katalizátor hordozót, az A-csoportba és adott esetben a B-csoportba tartozó fém(ek) ionjait is tartalmazó oldatot 0,01—100 atm nyomáson és 0—150 °C közötti hőmérsékleten hidrogénnel vagy az említett hőmérséklet-tartományban hidrazin-hidráttal, hidrazín-mono- vagy -díhidrokloriddal, formaldehiddel, nátrium-bórhidriddel vagy más ismert redukálószerrel redukáljuk. A legtöbb katalizátor esetében igen előnyösnek bizonyult a 25 °C-on és atmoszferikus nyomáson hidrogénnel végzett redukció. A találmány értelmében eljárhatunk úgy is, hogy az (I) általános képletű kvaterner ammónium-vegyületet tartalmazó oldatot elegyítjük az A-csoportba és adott esetben a B-csoportba tartozó fém(ek) ionjait is tartalmazó oldattal, ezután az oldatot összekeverjük a katalizátor-hordozóval, majd a hordozót vagy eltávolítjuk az oldatból, vagy az oldószert elpárologtatjuk, és a fémvegyületeket tartalmazó hordozót 100—500 °C közti hőmérsékleten hidrogén áramban redukáljuk. Több katalitikusán aktív fémet vagy bizonyos körülmények között inaktív fémet tartalmazó katalizátorok előállítása esetén a találmány szerinti eljárást végezhetjük oly módon, hogy először az egyik fémet visszük fel a fent részletezett lépésekben a hordozók felületére, és az egyik fémet már tartalmazó hordozó felületére visszük fel a másik fémet. De eljárhatunk úgy is, hogy a két fémet együttesen visszük fel a hordozó felületére. A találmány szerinti eljárásban a fémeket elsősorban vízben oldódó sóik formájában használjuk. Ezek közül a sók közül elsősorban a szervetlen savakkal képzett sók előnyösek, de egyes fémek esetében számításba jöhetnek az oxidok (pl. réniumheptoxid) és a szerves savakkal képzett sók. A katalizátorok előállítását általában vizes oldatban szuszpendált katalizátor hordozóval végezzük, de bizonyos esetekben előnyös lehet szerves oldószerek (elsősorban alkoholok) használata. A kvaterner ammónium-vegyületek előnye az is, hogy jelenlétükben az erősen hidrofób jellegű katalizátor hordozók (pl. ;iz aktív szén) felülete vízzel jól nedvesfthetővé válik. További előnye a kvaterner ammónium-vegyületek alkalmazásának, hogy lehetővé teszi vízben egyébként alig vagy egyáltalán nem oldódó vegyületek — pl. aminok és más nitrogén-, valamint kén-tartalmú vegyületek oldatban tartását, amelyekkel a katalizátorok tulajdonságait az ismert elvek szerint módosítani lehet. A találmány szerinti eljárás és katalizátorok főbb előnyei közül az alábbiakat említjük meg: a) A találmány szerinti eljárással előállított katalizátorok aktivitása lényegesen nagyobb, mint az ismert eljárásokkal készült, valamint a kereskedelmi forgalomban kapható katalizátoroké. Ez a nagyobb aktivitás, valamint a nagyobb terhelhetőség (egységnyi súlyú katalizátorral nagyobb mennyiségű végterméket lehet előállítani) különösen a platina-csoportba tartozó fémeket tartalmazó katalizátorok esetében szolgáltat jelentős gazdasági eredményt.' b) A katalizátorok rendkívül egyszerű eljárással állíthatók elő. Nincs szükség a hordozó különleges, időigényes előkezelésére. Az eljárás nem igényel különleges berendezéseket és időszükséglete is kisebb az ismert eljárásokhoz viszonyítva. c) Az eljárással mind folyadék, mind gőzfázisú reakciókban felhasználható katalizátort lehet készíteni. A katalizátorok élettartama nagy, aktivitásukat hosszú időn át megőrzik. A folyadékfázisban használatos katalizátortípust igen sok reakcióban lényegesen többször lehet felhasználni, mint a kereskedelmi forgalomban levő katalizátorokat. d) Az eljárás a katalizátorok katalitikus hatásának és ipari szempontból fontos tulajdonságainak szempontjából széleskörű variációs lehetőséget biztosít. A fémek, a kvaterner ammónium-vegyületek, a hordozók és az esetleges módosító anyagok célszerű kombinációjával adott katalitikus reakció céljára optimális tulajdonságú katalizátort lehet előállítani a találmány szerinti eljárással. A találmány szemléltetésére — az oltalmi kör korlátozása nélkül — az alábbi kiviteli példákat adjuk meg. 1. példa Palládium/aktívszén katalizátor 1000 ml desztillált vízhez hozzáadtunk 120 g benzil-trimetil-ammőniumhidroxidot 40 súly%-os vizes oldatban. Ebbe az oldatba állandó keverés közben beadagoltunk 90 g, 100 íj. alatti szemcseméretű aktív szenet (fajlagos felülete: 1150 m2/g). Félórás keverés után a következő oldatot adtuk hozzá a szuszpenzióhoz: 16,69 g palládiumkloridot feloldottunk 20 ml 36 súly%-os sósavban, majd az oldatot 150 ml-re hígítottuk. A palládiumklorid hozzáadása után további két órán keresztül kevertük a szuszpenziót. Ezután rázógépre felszerelt hidrogénező lombikba vittük át, és 200 lengés/perc rá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
