Вакер-процесс
Периодическая система / Комплексы палладия / Вакер-процесс

Ацетальдегид и получаемая его окислением уксусная кислота — одни из важнейших продуктов основного органического синтеза. Долгое время промышленный синтез ацетальдегида был основан на реакции Кучерова — гидратации ацетилена в присутствии солей ртути. Разработанный и внедренный в 1960-е гг. компаниями «Waker-Chemie» и «Farbwerke Hoechst» процесс получения ацетальдегида прямым окислением этилена вытеснил за короткое время прежний метод. Вакер-процесс основан на реакции окисления этилена дихлоридом палладия: [8]

Выделяющийся палладий окисляют введением хлорида меди(П):

который регенерируют путем окисления кислородом:

Таким образом, суммарно реакцию можно представить в виде

Процесс осуществляют в титановых реакторах путем жидкофазного окисления этилена кислородом воздуха в растворе, содержащем хлориды меди и палладия.

Механизм протекающих при этом реакций (рис.4) являлся предметом тщательного изучения. В растворе, содержащем хлориды меди, палладия и соляную кислоту, всегда присутствует некоторое количество тетрахлоропалладата(П). На первой стадии один из атомов хлора в [PdCl4]2- замещается на молекулу этилена, при этом образуется комплекс, аналогичный соли Цейзе. Дальнейший ход процесса предполагает замещение хлора в транс-положении к этилену (вторая стадия), так как этилен обладает более сильным транс-влиянием, чем хлорид. На третьей стадии процесса координированная молекула этилена подвергается атаке молекулы воды, что приводит к образованию оксиэтильной группы (-СН2СН2ОН), связанной с атомом платины π-связью. Внутримолекулярная перегруппировка (четвертая стадия) сопровождается восстановлением палладия и образованием протонированной формы ацетальдегида.

Рис.4 Механизм Вакер-процесса.

В таблице 2 дано сравнение активностей различных металлов в процессе гидрокарбоксилирования. Выходы с платиновыми комплексами не только выше, но и реакция идёт в более мягких условиях.

Табл. 2 Сравнение каталитической активности различных металлов в процессе гидрокарбоксилирования алкенов

Смотрите также

Истории Русского химического общества
Для решения многих задач можно использовать одну из важнейших отраслей науки и естествознания - химическую науку. Современная химия развивается стремительными темпами, плодотворно сотруднич ...

Магнитопласты
...

Магний (Magnesium), Mg
В 1695 г. один из химиков, стремясь получить "философский камень", выпаривал воду, вытекавшую из недр земли близ города Эпсом (Англия). Он получил соль, обладающую.... горьким вкусом и слаби ...