背景技術(shù)
反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)(trans-Pd(NH3)2Cl2)，是一種黃色晶體粉末，空氣中穩(wěn)定，不溶于水；鈀含量約為50.40％。反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)在工業(yè)上具有很重要的用途，主要應(yīng)用于電子行業(yè)鍍鈀，作為電鍍液的中鈀源使用，也可作為負(fù)載型鈀催化劑的前驅(qū)體化合物。
反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)常規(guī)的合成方法為：將鈀粉溶于王水中生成四氯鈀酸，然后通過滴加氨水和鹽酸生成反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)。SD.Kirik(Structures andIsomerization in Diamminedichloropalladium(Ⅱ)[J].Acta Cryst.1996,B52,909-916)采用氧化鈀和鹽酸反應(yīng)得到四氯鈀酸，然后加入過量氨水生成二氯四氨合鈀，最后再加入鹽酸生成反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)。
上述兩種制備方法，都是先制備產(chǎn)生四氯鈀酸，然后再通過加入氨水和鹽酸，最后生成反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)。雖然起始反應(yīng)的原料不同，加入氨水和鹽酸的過程不同，但是上述兩種制備方法都是至少通過兩步反應(yīng)生成終產(chǎn)物，并且生成四氯鈀酸的過程中，需將鈀粉溶于強(qiáng)腐蝕性的王水中生成四氯鈀酸，或者將氧化鈀和鹽酸反應(yīng)得到四氯鈀酸，都會在強(qiáng)酸的環(huán)境下進(jìn)行，設(shè)備和操作過程要求嚴(yán)格，導(dǎo)致制備過程繁瑣，耗時較長。在制備的四氯鈀酸中加過量氨水，過多消耗了原料，并且導(dǎo)致在后續(xù)的過程中純化困難，且反應(yīng)過程中還要引入鹽酸，增加了后續(xù)洗滌的難度，使得產(chǎn)品純度不高，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。
發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中二氯二氨合鈀(Ⅱ)合成方法過程繁瑣、耗時較長、產(chǎn)品純度不高、造成環(huán)境污染嚴(yán)重的問題，提供一種簡單易操作、一步合成、產(chǎn)率高、產(chǎn)品純度高、綠色環(huán)保的反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)的合成方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)的合成方法，包括以下步驟：
(1)將四氯鈀酸鈉(Na2PdCl4)溶于無水乙醇中，然后通入氨氣進(jìn)行反應(yīng)，一步生成反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)；
(2)將步驟(1)反應(yīng)后的溶液體系經(jīng)靜置老化后過濾，所得沉淀經(jīng)洗滌、干燥后即為反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)。
上述反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)的合成方法中，所述氨氣的純度為99.99％以上。
上述反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)的合成方法中，氨氣均勻通入反應(yīng)體系，流速為0.5～5mL/min。
上述反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)的合成方法中，通入氨氣的物質(zhì)的量為四氯鈀酸鈉中鈀物質(zhì)的量的2-2.005倍。
上述反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)的合成方法中，四氯鈀酸鈉溶于無水乙醇得到的溶液中四氯鈀酸鈉的質(zhì)量濃度為0.5-5％。
上述反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)的合成方法中，一步生成反應(yīng)在超聲作用下進(jìn)行反應(yīng)。
上述反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)的合成方法中，在超聲反應(yīng)器中進(jìn)行，超聲的頻率為15～60KHz，功率為200～1200W，超聲時間為30～300min，溫度為0～25℃。
上述反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)的合成方法中，所述靜置老化的時間為2～8h，反復(fù)用溫度為0～25℃的無水乙醇和去離子水洗滌。
上述反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)的合成方法中，所述干燥的條件為：真空度為0.07～0.1MPa，溫度為40～120℃，時間為4～8h。
具體的反應(yīng)路線為：Na2PdCl4+2NH3→trans-Pd(NH3)2Cl2+2NaCl。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
1、本發(fā)明的反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)的合成方法，以四氯鈀酸鈉為起始原料，與高純氨氣一步合成得到產(chǎn)品，制備過程簡單，耗時短。
2、本發(fā)明的反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)的合成方法，采用四氯鈀酸鹽和氨氣進(jìn)行反應(yīng)，一方面氨氣可以快速、均勻地與四氯鈀酸鈉進(jìn)行反應(yīng)，且可以通過控制流速和通入時間精確控制通入量；使氨氣的使用量不超過四氯鈀酸鹽和氨氣反應(yīng)過程中所需化學(xué)計量數(shù)的0.5％，不用過量使用氨氣，在節(jié)省原料的同時，降低了產(chǎn)物中氨雜質(zhì)的含量，也便于后續(xù)純化，提高了產(chǎn)品純度。另一方面使用氨氣不使用氨水，是因為氨水加入過程中有可能會使得反應(yīng)體系中局部氨水過量，生成二氯四氨合鈀(Ⅱ)雜質(zhì)。
3、本發(fā)明的反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)的合成方法，使用四氯鈀酸鈉和無水乙醇體系，是因為該反應(yīng)需在較低的溫度下進(jìn)行，避免由于溫度過高造成氨氣的溢出而導(dǎo)致對反應(yīng)的影響，四氯鈀酸鈉不溶于冷水，但可以溶于無水乙醇。
4、本發(fā)明的反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)的合成方法，利用超聲反應(yīng)器，提供了均勻的反應(yīng)體系，并且與高純度的、均勻流入的、流速為0.5～5mL/min通入的氨氣相配合，一方面提高了反應(yīng)效率，另一方面使通入的氨氣和制備的產(chǎn)物快速的分散均勻，提高了產(chǎn)品收率，產(chǎn)品收率可達(dá)99.5％以上，并且得到的產(chǎn)品粒徑分布均勻，顆粒細(xì)小且疏松，容易洗滌過濾，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的純度，使得產(chǎn)品純度高達(dá)99.9％以上。
具體實施方式
下面以具體實施例作更詳細(xì)地說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。其中本發(fā)明中所述高純度的氨氣或高純氨氣為純度為99.99％以上的氨氣。
將1g四氯鈀酸鈉溶于100ml無水乙醇，置于超聲反應(yīng)器中施以超聲作用，超聲的頻率為40KHz，功率為800W，超聲時間為60min，溫度為5℃，在超聲作用的同時，高純度的氨氣以2.5mL/min的流速，通過氣體分布器均勻地進(jìn)入反應(yīng)體系，氨氣的通入量為150.7mL，隨后將反應(yīng)體系靜置老化5h，然后濾出沉淀，分別用溫度為5℃的無水乙醇和去離子水進(jìn)行反復(fù)洗滌，最后在真空度為0.07MPa，90℃下干燥6h即可得到高純度的反式二氯二氨合鈀(Ⅱ)產(chǎn)品。實驗測得產(chǎn)品收率為99.80％，其中鈀含量為50.35％。