Procés Wacker
El procés Wacker és un dels métodos més utilisats per a la síntesis del acetaldehído a partir d'etileno. La reacció global és la oxidació indirecta del etileno en oxigen de l'aire i els catalisadors són clorur de coure i paladi que actuen en fase homogénea.[1]
L'oxidació d'olefinas per a obtindre productes carbonílicos es coneix des de fa anys i hi ha distints processos per a això, com la hidroformilación, pero la característica que diferencia al procés Wacker, és que el Pd(0) es regenera in situ per mig del clorur de coure II. L'oxidació posterior del Cu(I) a Cu(II) és lo que completa el cicle.
Per la naturalea àcida del sistema PdCl2—CuCl2 s'han buscat formes que milloren el procés com la reoxidación del paladi de manera electroquímica o usar atres oxidants com sales de Fe(III), diòxit de manganeso, quinonas, peròxit, etc. Una atra modificació satisfactòria del procés és l'us de dissolvents orgànics.
Mecanisme de reacció
[editar | editar còdic]El mecanisme de reacció per al Procés Wacker (oxidació d'olefina en clorur de paladi II) ha rebut especial atenció per vàries décades. Una formulació moderna és la següent:
El cicle catalític pot ser descrit a continuació:
- [PdCl4]2 − + C2H4 + H2O → CH3CHO + Pd + 2 HCl + 2 Cl−
- Pd + 2 CuCl2 + 2 Cl − → [PdCl4]2− + 2 CuCl
- 2 CuCl + ½ O2 + 2 HCl → 2 CuCl2 + H2O
Note's que tots els catalisadors es regeneren i només el alqueno i l'oxigen es consumixen en la reacció. Sense el clorur cúprico com a agent oxidant (resultat de l'eliminació reductiva del Pd(II) del pas final) precipitaria i la reacció es detindria (la reacció estequiomètrica sense la regeneració del catalisador va ser descoberta en 1894). L'aire, l'oxigen pur i atres oxidant poden oxidar el CuCl resultant a CuCl2, permetent aixina la repetició d'un cicle catalític. La reacció estequiomètrica va ser reportada inicialment per[2][3] i la reacció de Wacker va ser reportada per Smidt i colaboradors.[4][5][6]
Oxidació de Wacker-Tsuji
[editar | editar còdic]La oxidació de Wacker-Tsuji és la versió a escala de laboratori del procés Wacker; un eixemple és la conversió d'1-deceno a 2-decanona en clorur de paladi II i clorur cúprico en una mescla d'aigua i dimetilformamida en presència d'aire.[7]
Algunes oxidació similars al procés Wacker han segut revisades per Stahl i colaboradors.[8]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ George Olah and Árpád Molnár: Hydrocarbon Chemistry
- ↑ F.C. Phillips, Am. Chem. J., 1894, 16, 255-277.
- ↑ F.C. Phillips, Z. Anorg. Chem., 1894, 6, 213-228.
- ↑ J. Smidt, W. Hafner, R. Jira, J. Sedlmeier, R. Sieber, R. Rüttinger, and H. Kojer, Angew. Chem., 1959, 71, 176-182. doi:10.1002/ange.19590710503
- ↑ W. Hafner, R. Jira, J. Sedlmeier, and J. Smidt, Chem. Ber., 1962, 95, 1575-1581.
- ↑ J. Smidt, W. Hafner, R. Jira, R. Sieber, J. Sedlmeier, and A. Sabel, Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 1962, 1, 80-88.
- ↑ Plantilla:OrgSynth
- ↑ McDonald, R.I., Liu, G., Stahl, S.S., J. Am. Chem. Soc., 2011, ASAPdoi:10.1021/cr100371i
- Este artícul conté una traducció derivada de «Proceso Wacker» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.