El término cromita de cobre se refiere a menudo a compuestos inorgánicos con la fórmula Cu 2 Cr 2 O x . Son sólidos negros. Cu 2 Cr 2 O 4 es un material bien definido. La otra cromita de cobre se describe a menudo como Cu 2 Cr 2 O 5 . Se utiliza para catalizar reacciones en química orgánica . [3]
El cromito de cobre fue descrito por primera vez en 1908. [4] El catalizador fue desarrollado posteriormente por Homer Burton Adkins y Wilbur Arthur Lazier, basándose en parte en las preguntas a los químicos alemanes después de la Segunda Guerra Mundial en relación con el proceso Fischer-Tropsch . [5] [6] Por esta razón, a veces se lo denomina catalizador de Adkins o catalizador de Lazier . Adkins fue el primero en incorporar bario a la estructura, lo que evita que el catalizador se reduzca a una forma inactiva durante las reacciones de hidrogenación. [7]
La estequiometría del catalizador de Laziar o Adkins no está bien definida, por lo que la estructura de su material tampoco está definida. [8]
Los estados de oxidación de los metales constituyentes de Cu 2 Cr 2 O 4 son Cu (II) y Cr (III). [9] Se reconocen diversas composiciones para la sustancia, entre ellas Cu 2 CrO 4 ·CuO·BaCrO 4 ( CAS n.° 99328-50-4), Cu 2 Cr 2 O 5 (CAS n.° 12053-18-8) y Cr 2 CuO 4 . [10] Las muestras comerciales a menudo contienen óxido de bario y otros componentes.
Los catalizadores de cromita de cobre se producen por descomposición térmica de diversos precursores. El método tradicional es la calcinación del cromato de cobre: [11]
El cromato de cobre, bario y amonio es la sustancia más utilizada para la producción de cromita de cobre. La mezcla de cromita de cobre resultante producida por este método solo se puede utilizar en procedimientos que contengan materiales inertes al bario , ya que el bario es un producto de la descomposición del cromato de cobre, bario y amonio y, por lo tanto, está presente en la mezcla resultante. El óxido de cobre resultante se elimina mediante una extracción con ácido acético , que consiste en lavar con el ácido, decantar y luego secar con calor el sólido restante para producir cromita de cobre aislada. La cromita de cobre se produce mediante la exposición del cromato de cobre, bario y amonio a temperaturas de 350-450 °C, generalmente mediante un horno de mufla : [5]
El cromato de cobre y amonio también se utiliza para la producción de cromita de cobre. Generalmente se utiliza como una alternativa a la ruta del cromato de bario y amonio para su uso en productos químicos reactivos con el bario. Este también se puede lavar con ácido acético y secar para eliminar las impurezas. La cromita de cobre se produce mediante la exposición del cromato de cobre y amonio a temperaturas de 350-450 °C:
Se puede preparar un catalizador de cromita de cobre activa que incluye bario en su estructura a partir de una solución que contiene nitrato de bario , nitrato de cobre (II) y cromato de amonio . Cuando se mezclan estos compuestos se forma un precipitado resultante. Luego, este producto sólido se calcina a 350–400 °C para obtener el catalizador: [11]
En algunos casos, los grupos alqueno están hidrogenados.
Las reacciones que involucran hidrógeno se llevan a cabo a una presión de gas relativamente alta (135 atm ) y altas temperaturas (150–300 °C) en una llamada bomba de hidrogenación . Los catalizadores más activos, como el níquel Raney de grado W-6 , también catalizan hidrogenaciones como las reducciones de ésteres . El último catalizador se beneficia de requerir condiciones menos vigorosas (es decir, funciona a temperatura ambiente bajo presiones de hidrogenación similares) pero requiere una mayor proporción de catalizador a reactivos . [12]