二氧化鉑

二氧化鉑也稱亞當斯催化劑或氧化鉑，通常以一水合物的形式存在，是有機合成中氫化和氫解反應的催化劑，深褐色粉末。加熱超過650℃時分解為金屬鉑和氧氣。二氧化鉑自身無催化活性，但遇氫氣後，可轉變為有催化活性的鉑黑。

二氧化鉑
IUPAC名 Platinum(IV) oxide
別名	氧化鉑、亞當斯催化劑
識別
CAS號	1314-15-4  Y
ChemSpider	306130
SMILES	O=[Pt]=O
InChI	1/2O.Pt/rO2Pt/c1-3-2
InChIKey	YKIOKAURTKXMSB-FVLSDXBIAR
性質
化學式	PtO2
摩爾質量	227.08 g·mol⁻¹
外觀	黑色固體
密度	11.8 g/cm3（無水） 10.2 g/cm3（PtO2·H2O）
熔點	450 °C（723 K）
溶解性（水）	不溶
溶解性	不溶於乙醇、酸、王水，溶於苛性鹼溶液
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

製備

一般由氯鉑酸（H₂PtCl₆）或氯鉑酸銨[(NH₄)₂PtCl₆]和硝酸鈉在500℃時共熔製備。最早由羅傑·亞當斯和他的學生V. Voorhees製得^[1]。該法中先生成硝酸鉑，後者再分解放出氮氧化物和氧氣，得二氧化鉑^[2]。產物呈棕色餅狀。需水洗以除去硝酸鹽。然後可現制現用，也可置於乾燥器中儲存。

H₂PtCl₆ + 6 NaNO₃ → Pt(NO₃)₄ + 6 NaCl _(aq) + 2 HNO₃

Pt(NO₃)₄ → PtO₂ + 4 NO₂ + O₂

反應後失活的鉑可用王水溶解，再用氨處理，以氯鉑酸銨的形式回收。

水溶性的亞當斯催化劑膠體也已被開發出來^[3]。

應用

用於氫化、氫解、脫氫和氧化反應。反應中其被還原形成的金屬鉑（鉑黑）是具活性的催化劑^[4][5]。

PtO₂ + 4 H₂ → Pt + 2 H₂O

可將炔還原為烯。反應為順式加成，得順式烯。也可將硝基化合物還原為胺及將酮還原為醇。對官能團有選擇性；控制條件下，可只將不飽和硝基化合物中的烯鍵還原。

在將硝基化合物還原至胺時，與鈀類催化劑相比，使用鉑催化劑更能避免氫解反應的發生。二氧化鉑也可用於磷酸苯酯的氫解，而鈀類催化劑則不能催化這類反應。反應過程對溶液的pH十分敏感，在純乙酸或乙酸在其他溶劑中的溶液中的反應速率一般較快。

發展過程

發展二氧化鉑前，有機物加氫常用膠體鈀、膠體鉑或鉑黑作催化劑。膠體催化劑雖活性較強，但反應後很難與產物分離。這導致很多反應都是用鉑黑催化進行，促使研究者改良鉑黑的製備的方法。對此，亞當斯曾說：

“

我讓學生去做催化還原，我們先是用鉑黑催化劑，利用當時認為是最好的方法來製備，但鉑黑的催化效果實在不好——同樣方法製得的催化劑，有時有催化活性，有時就沒有活性。於是我就開始研究活性鉑黑更好的製備方法（從而導致了二氧化鉑的發現）。[4]

”

安全

二氧化鉑自身基本無害，但它被氫氣還原後形成的鉑黑可自燃。反應中應保持鉑黑潤濕，避免與氧氣接觸。