Wackerův proces

Wackerův proces je proces vyvinutý a představený v 60. letech 20. století společnostmi Wacker Chemie a Farbwerke Hoechst pro výrobu acetaldehydu přímou oxidací ethylenu .

Wackerův proces rychle vytlačil způsob získávání acetaldehydu pomocí hydratace acetylenu v přítomnosti solí rtuti ( Kucherovova reakce ).

Mechanismus procesu

Wackerův proces je založen na oxidační reakci ethylenu s chloridem palladnatým :

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

Uvolněné palladium se oxiduje zavedením chloridu měďnatého :

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

Poté se výsledný chlorid měďnatý (II) regeneruje oxidací kyslíkem :

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

Celkově lze tedy reakci znázornit takto:

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

Proces se provádí v titanových reaktorech oxidací ethylenu v kapalné fázi vzdušným kyslíkem v roztoku obsahujícím chloridy mědi a palladia.

Mechanismus Wackerova procesu byl rozsáhle studován [1] . V roztoku obsahujícím chloridy mědi, palladia a kyseliny chlorovodíkové je vždy přítomno určité množství tetrachloropalladátu (II). V první fázi je jeden z atomů chloru v [PdCl 4 ] 2- nahrazen molekulou ethylenu a vzniká komplex podobný Zeiseově soli . Další průběh procesu zahrnuje substituci chloru z polohy trans na ethylen (druhý stupeň), protože ethylen má silnější trans vliv než chlorid. Ve třetí fázi je koordinovaná molekula ethylenu napadena molekulou vody, což vede k vytvoření oxyethylové skupiny vázané na atom palladia σ-vazbou. Intramolekulární přesmyk (čtvrtý krok) je doprovázen redukcí palladia a tvorbou protonované formy acetaldehydu .

Poznámky

↑ Ed. akad. Yu.D. Treťjakov. Anorganická chemie. Svazek 3. Chemie přechodných prvků - Moskva: Akademie, 2004. - 368 s. — ISBN 5-7695-1436-1 .