Wacker-prosessi

Wacker - prosessi on Wacker Chemie ja Farbwerke Hoechst 1960 - luvulla kehittämä ja käyttöön otettu prosessi asetaldehydin tuottamiseksi hapettamalla suoraan eteeniä .

Wacker-prosessi syrjäytti nopeasti menetelmän asetaldehydin saamiseksi käyttämällä asetyleenin hydraatiota elohopeasuolojen läsnä ollessa ( Kucherovin reaktio ).

Prosessimekanismi

Wacker-prosessi perustuu eteenin hapetusreaktioon palladium(II)kloridin kanssa :

{\mathsf {H_{2}C{\text{=}}CH_{2}+PdCl_{2}+H_{2}O\rightarrow CH_{3}CHO+Pd+2HCl))

Vapautunut palladium hapetetaan lisäämällä kupari(II)kloridia :

{\mathsf {Pd+2CuCl_{2}\rightarrow PdCl_{2}+2CuCl))

Sitten syntynyt kupari(II)kloridi regeneroidaan hapettamalla hapella :

{\mathsf {4CuCl+4HCl+O_{2}\rightarrow 4CuCl_{2}+2H_{2}O))

Siten kokonaisuutena reaktio voidaan esittää seuraavasti:

{\mathsf {2H_{2}C{\text{=}}CH_{2}+O_{2}\rightarrow 2CH_{3}CHO))

Prosessi suoritetaan titaanireaktoreissa hapettamalla eteeniä nestefaasissa ilmakehän hapella liuoksessa, joka sisältää kuparia ja palladiumklorideja.

Wacker-prosessin mekanismia on tutkittu laajasti [1] . Liuoksessa, joka sisältää kuparin, palladiumin ja suolahapon klorideja, on aina jonkin verran tetraklooripalladaattia (II). Ensimmäisessä vaiheessa yksi [PdCl 4 ] 2- :n klooriatomeista korvataan eteenimolekyylillä ja muodostuu Zeisen suolan kaltainen kompleksi . Prosessin jatkokulkuun kuuluu kloorin korvaaminen trans-asemasta eteeniksi (toinen vaihe), koska eteenillä on voimakkaampi trans-vaikutus kuin kloridilla. Kolmannessa vaiheessa vesimolekyyli hyökkää koordinoituun eteenimolekyyliin , mikä johtaa oksietyyliryhmän muodostumiseen, joka on sitoutunut palladiumatomiin σ-sidoksella. Molekyylisisäiseen uudelleenjärjestelyyn (neljäs vaihe) liittyy palladiumin pelkistyminen ja asetaldehydin protonoidun muodon muodostuminen .

Muistiinpanot

↑ Toim. akad. Yu.D. Tretjakov. Epäorgaaninen kemia. Osa 3. Siirtymäelementtien kemia - Moskova: Academy, 2004. - 368 s. — ISBN 5-7695-1436-1 .