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Procédé de Wacker [51972]

Sylvrana

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46 messages postés


Posté le : 01/12/2007, 17:38 (Lu 25040 fois)

Bonjour!

Dans le cadre de mon TIPE sur l'acide acétique je souhaite en fabriquer par le procédé de Wacker:
transformation de l'éthène en acétaldéhyde, puis je vais faire barboter l'éthanal gazeux (Teb=21°C) dans de l'eau pour obtenir de l'éthanal en solution, éthanal que je vais oxyder avec n'importe quoi, style ions permanganates ou des dérivés du chrome...(enfin ce n'est pas le plus important).

Auriez vous des conseils pour réaliser ma manip, sachant qu'on utiliserait l'air ambiant comme source d'oxygène?

Est-il possible de remplace le chlorure de Palladium, onéreux, par un autre catalyseur dans des conditions douces?

Merci beaucoup.

Sylvrana

PS: pour l'instant ma réaction est au point mort parce que non seulement on recherche le PdCl2 dans tous le labo (caverne d'Ali-baba bis, personne ne sait exactement ce qu'il contient, pas même les laborantins...) mais aussi parce que des spés bios de l'année dernière ont utilisé toutes les bouteilles d'éthène (même les planquées) pour faire mûrir des bananes...

Re: Procédé de Wacker [51975]

milamber
Modérateur

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1257 messages postés


Posté le : 01/12/2007, 19:03 (Lu 25029 fois)

Je ne crois pas que l'acétaldéhyde se dissolve dans l'eau... En revanche, tu peux montrer sa présence en le faisant barboter dans une solution aqueuse acide de dinitrophénylhydrzaine (DNPH) ce qui te 'est le métal utilsié dans le procédé wacker donnera un précipité jaune.
Ou alors une dissolution dans un solvant organique, ou alors le barbotage dans une solution oxydante pour former directement l'acide.

En revanche, impossible de passer outre le PdCl2. A ma connaissance, c'est le seul émtal capable de réaliser cette transformation. Et sans oublier la présence de chlorure de cuivre.

Quand à la source d'oxygène, il faut vérifier que l'air ambiant sera suffisant. Parfois pour cette réaction, de l'oxygène pur est nécesaire.
Je crois avoir quelque part un mod op pour cette réaction. Si j'arrive à remettre la main dessus, je te l'enverrais.

Milamber.

Re: Procédé de Wacker [51985]

Sylvrana

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46 messages postés


Posté le : 01/12/2007, 21:01 (Lu 25021 fois)

Merci beaucoup.

Pour l'oxygène de l'air, il paraît que le préparateur qui va m'aider a déjà fait cette expérience (dans le cadre de l'agrèg ou quelque chose dans ce goût) et que ça marchait à l'air ambiant. De toute façon il y a des bouteilles de dioxygène le cas échéant.
Dommage pour le chlorure de palladium, mais ce n'est pas grave on va s'en procurer de toute façon.

Pour le chlorure de cuivre, on en a, tout comme l'acide acétique pur qui la catalyse (oui je sais c'est plutôt ironique).

En ce qui concerne la solubilité de l'éthanal dans différentes substances, un site de l'académie de Montpellier indique: "eau,éthanol,éther,benzène" .

Remarque, on peut peut être tout simplement refroidir suffisament le gaz pour qu'il se liquéfie... comme avec un mélange eau-sel (-21°C) par exemple... mais je risque d'avoir un problème de réactivité avec mon oxydation par du permanganate concentré... ou tout simplement avec un bon bain d'eau froide
Il faut juste descendre la température de l'éthanal en dessous de son point d'ébullition qui est de 21°C... (ça évitera au passage le risque d'explosion et d'ignition... )

Dans le cas d'un barbotage dans un oxydant, lequel me conseillerais tu?

Le protocole que j'utilise propose de mettre simplement en évidance l'acétaldéhyde formé par barbotage dans du réactif de Schiff ou de la DNPH... je comptais garder le même montage mais en remplaçant l'indicateur par un solvant.

Le but c'est de former de l'acide acétique par deux voies différentes et de les comparer par CPG... ->la comparaison sera qualitative, pas quantitative...

Y a -til une étape particulièrement délicate à ne pas rater? On m'a parlé de la préparation du catalyseur....

En tout cas je serais ravie que tu m'envoies le protocole en question si tu remets la main dessus. Il peut apporter des compléments d'infos interessants surtout que celui que j'ai sous la main est plutôt succinct...

Merci d'avance.

Sylvrana

Re: Procédé de Wacker [52007]

darrigan
Modérateur

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2872 messages postés


Posté le : 02/12/2007, 14:07 (Lu 24975 fois)

Citation : Sylvrana
Le protocole que j'utilise propose de mettre simplement en évidance l'acétaldéhyde formé par barbotage dans du réactif de Schiff ou de la DNPH... je comptais garder le même montage mais en remplaçant l'indicateur par un solvant.


Tu peux le mettre en évidence simplement par son odeur très caractéristique de pomme verte

Re: Procédé de Wacker [51986]

Sachemist

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593 messages postés


Posté le : 01/12/2007, 21:05 (Lu 25020 fois)

Le palladium est un metal assez cher donc ses sels doivent etre assez chers. Sinon comme tu est dans un etablissement scolaire tu pourra en acheter cher Sigma-Aldrich ou Acros. Moi personnelement pour obtenir l'acide acetique pur je condenserait l'ethanal au lieu de le dissoudre


Re: Procédé de Wacker [51987]

Sachemist

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593 messages postés


Posté le : 01/12/2007, 21:09 (Lu 25018 fois)

Pour ce qui est de l'oxydation je te deconseille les dichromates .Prefère le permanganate. Et pour remplacer le chlorure de palladium essaye peut etre avec du platine. je pense que ca doit marche ca oxyde pas mal de choses et c'est plus facile a trouver. Par contre lui aussi est cher


Re: Procédé de Wacker [51992]

Oppo Rancisis

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430 messages postés


Posté le : 02/12/2007, 08:44 (Lu 24999 fois)

Citation
tout comme l'acide acétique pur qui la catalyse (oui je sais c'est plutôt ironique)


Je ne vois pas pourquoi on aurait besoin d'acide acétique pour en fabriquer c'est complètement barjo...

Re: Procédé de Wacker [51997]

alexchimiste

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1196 messages postés


Posté le : 02/12/2007, 11:52 (Lu 24989 fois)

BIP !

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Edité le 02/12/2007 à 18:18 par darrigan

Re: Procédé de Wacker [52004]

milamber
Modérateur

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1257 messages postés


Posté le : 02/12/2007, 13:50 (Lu 24983 fois)

Le procédé Wacker est connu depuis maintenant plus de 50 ans et malgré toutes les études réalisées, certains points restent dans l'ombre.
Cette année, une étude a levé les principales incertitudes, mais je me pose encore certaines questions. Par exemple le pourquoi de la catalyse par un milieu acide dilué. Faudra que je regarde ça de plus près parce que l'absolu, en regardant le mécanisme de cette réaction, il n'y a pas besoin d'acide... Peut-être pour réoxydation du cuivre... A voir....

Sinon, d'un point de vue générale, en chimie organométallique, on ne peut remplacer un métal par un autre aussi facilement. Souvent on change totalement la réaction.
Dans le cas du procédé Wacker, c'est du chlorure de palladium qu'il faut et point final. Et il faut bien un sel métallique et non pas juste du métal divisé, sinon rien ne se passera.
De plus, il serait vraiment bête de passer du chlorure de palladium au chlorure de platine. Le PdCl2 coute environ 80 euros le gramme alors que PtCl2 en vaut plus de 200....

Milamber.

Re: Procédé de Wacker [52006]

Sylvrana

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46 messages postés


Posté le : 02/12/2007, 14:02 (Lu 24980 fois)

En fait pour répondre à alexchimiste, le procédé Wacker de l'oxydation de l'éthylène sert à la base de méthode de fabrication de l'acétaldéhyde... en milieu industriel une part de la fabrication de l'acide acétique est obtenu par oxydation de l'acétaldéhyde... en tout cas il y a de l'acide acétique pur dans mon protocole... mais il ne participe pas à la réaction d'oxydation de l'éthylène en elle même.(je ne sais pas trop à quoi il sert d'ailleurs...mais le bouquin a l'air sérieux... ) De tout façon l'ethanal est un gaz à 21°C donc je n'aurai pas de pb de me demander si ce que j'ai obtenu au final est synthétisé ou était là au début....^^

Et je suis en seconde année de prépa...->bientôt la fin de la torture....

Tant pis pour le changement de réactif... j'avais de toute façon peu d'espoir mais bon, qui ne tente rien n'a rien...



Sylvrana

Re: Procédé de Wacker [52009]

Sylvrana

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46 messages postés


Posté le : 02/12/2007, 14:15 (Lu 24972 fois)

Citation
Tu peux le mettre en évidence simplement par son odeur très caractéristique de pomme verte


Je veux pas le caractériser, je veux l'utiliser pour fabriquer de l'acide acétique. En temps que tel, l'acétaldéhyde ne m'interesse pas dans le cadre de mes TIPE...

Mais cette méthode de caractérisation par l'odeur est intéressante car non destructive... si je fais barboter mon éthanal dans la DNPH, je fais comment pour l'oxyder en acide éthanoïque???

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Edité le 02/12/2007 à 14:16 par Sylvrana

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Edité le 02/12/2007 à 14:17 par Sylvrana

Re: Procédé de Wacker [52017]

ECOLAMI

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1321 messages postés


Posté le : 02/12/2007, 16:49 (Lu 24947 fois)

Bonjour,
Une recherche avec "wacker verfahren" donne entre autres résultats http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Wacker-Verfahren.png qui montre le détail des réactions en jeu.



Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne)

Re: Procédé de Wacker

milamber
Modérateur

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1257 messages postés


Posté le : 02/12/2007, 17:30 (Lu 24940 fois)

Le mécanisme un peu plus détaillé peut se trouver ici :
http://www.organic-chemistry.org/namedreactions/wacker-tsuji-oxidation.shtm

Mais récemment, le mécanisme complet de la réaction (suivant les concentration en chlorure et cuivre) a été publié.

Je pense que le travail en milieu acide permet d'accélerer la phase de ré-oxydation du cuivre par le dioxygène. L'acide chlorhyfrique n'est pas utilisable car la réaction dépend fortement de la concentration en chlorure. Mais l'acide sulfurique dilué devrait convenir...

Sinon, il faudrait trouver une méthode d'oxydation douce de l'éthanal pour ne pas avoir à utiliser des oxydants de barbares... Il pourrait être intéressant de trouver une oxydation par l'oxygène (sur un catalyseur probablement) ce qui te permettrait d'avoir un seul oxydant pour l'ensemble du processus.

Pour finir, lorsque tu fais barboter de l'éthanal dans de la DNPH, tu te retrouve avec un précipité de dinitrophénylhydrazone à partir duquel tu ne peux avoir d'acide acétique.

Milamber.

Re: Procédé de Wacker [52033]

bart

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371 messages postés


Posté le : 02/12/2007, 18:12 (Lu 24927 fois)

Bonsoir,

Pour une oxydation par procédé wacker, on utilise un catalyseur de PdCl2 et un co-catalyseur de CuCl2 et comme oxydant la para-benzoquinone fonctionne bien mais la réaction laisse de très fines particules d'hydroquinone qu'il est ensuite très difficile de séparer du catalyseur et ce dernier est perdu (c'est vrai que c'est dommage par rapport au prix du PdCl2). J'ai entendu qu'il était possible d'utiliser de l'air comme oxydant mais que celui-ci devait être introduit dans la réaction sous une pression de 3 bars avec un compresseur puis purgé tous les 1/4 d'heures pour réintroduire à nouveaux de l'air frais de la même façon, le nombre de recharges d'air devant être calculé en fonction de la quantité d'oxygène nécessaire pour achever la réaction...

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