Wacker folyamat

A Wacker-eljárás a Wacker Chemie és a Farbwerke Hoechst által az 1960-as években kifejlesztett és bevezetett eljárás acetaldehid előállítására etilén közvetlen oxidációjával .

A Wacker-eljárás gyorsan felváltotta az acetaldehid előállításának módszerét az acetilén higanysók jelenlétében történő hidratálásával ( Kucherov -reakció ).

Folyamat mechanizmus

A Wacker-eljárás az etilén palládium(II)-kloriddal való oxidációs reakcióján alapul :

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

A felszabaduló palládiumot réz(II)-klorid bevezetésével oxidálják :

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

Ezután a keletkező réz(II)-kloridot oxigénnel történő oxidációval regenerálják :

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

Összességében tehát a reakció a következőképpen ábrázolható:

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

Az eljárást titánreaktorokban hajtják végre az etilén folyékony fázisú oxidációjával légköri oxigénnel, réz- és palládium-kloridot tartalmazó oldatban.

A Wacker-folyamat mechanizmusát alaposan tanulmányozták [1] . A réz-, palládium- és sósav- kloridokat tartalmazó oldatban mindig van jelen bizonyos mennyiségű tetraklór-palladát (II). Az első lépésben a [PdCl 4 ] 2- egyik klóratomját etilén molekula helyettesíti, és a Zeise-sóhoz hasonló komplex képződik . A folyamat további menete a klór transzpozícióból etilénre történő helyettesítése (második lépés), mivel az etilénnek erősebb transz hatása van, mint a kloridnak. A harmadik szakaszban a koordinált etilénmolekulát megtámadja egy vízmolekula, ami a palládiumatomhoz σ-kötéssel kötődő oxietilcsoport képződéséhez vezet. Az intramolekuláris átrendeződés (negyedik lépés) a palládium redukciójával és az acetaldehid protonált formájának képződésével jár együtt .

Jegyzetek

↑ Szerk. akad. Yu.D. Tretyakov. Szervetlen kémia. 3. kötet Az átmeneti elemek kémiája - Moszkva: Akadémia, 2004. - 368 p. — ISBN 5-7695-1436-1 .