钯催化乙烯生成乙醛的机理

2016-05-08
研发部

                                   钯催化乙烯生成乙醛机理图

  乙烯在含有四氯钯酸盐催化剂的水中,会被空气中的氧气氧化为乙醛。1938年人们就知道这个反应,由于是化学计量的,无应用价值。但经过Wacker公司20年的研究,才成为有用的催化反应,使乙烯氧化为乙醛工业化。这就是后人命名为瓦克法的反应(Wacker process),又称Hoechst-Wacker法,这是第一个工业化的有机金属(有机钯)反应,亦是均相催化和配位催化中很重要的一个反应,在1960年代后发展很快,在石油化工发达的国家已大幅取代了乙炔水合法,用于从烯烃制取醛、酮类。反应中的钯配合物与烯烃配合物蔡氏盐类似,不过后者是一个异相催化剂。

       此反应形式上与氢甲酰化反应类似,都是工业上用于醛类的反应。但两者不同的是,氢甲酰化所用的是铑基催化剂,而且氢甲酰化是一个增碳过程。

      反应过程可详细描述为:将乙烯和空气通入含有铜盐的氯化钯(Ⅱ)-盐酸水中,乙烯几乎全部转化为乙醛。而氯化钯则被还原为钯,在氯化铜的作用下得到再生。氯化铜被还原生成的氯化亚铜又可被空气、纯氧或其他氧化剂再氧化为二价铜。其反应机理图如上:

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司