Oxychloration - Oxychlorination

En chimie organique , l' oxychloration est un processus de création de liaisons C-Cl. Contrairement à l'utilisation directe de Cl 2 , l'oxychloration utilise du chlorure d'hydrogène en combinaison avec de l' oxygène . Ce procédé est intéressant industriellement car le chlorure d'hydrogène est moins cher que le chlore.

Mécanisme

La réaction est généralement initiée par le chlorure de cuivre (II) (CuCl 2 ), qui est le catalyseur le plus courant dans la production de 1,2-dichloroéthane . Dans certains cas, CuCl 2 est supporté sur silice en présence de KCl, LaCl 3 ou AlCl 3 comme cocatalyseurs. Outre la silice, divers supports ont également été utilisés, y compris divers types d' alumine , de terre de diatomées ou de pierre ponce . Comme cette réaction est hautement exothermique (238 kJ / mol), la température est surveillée, pour se prémunir contre la dégradation thermique du catalyseur. La réaction est la suivante:

CH 2 = CH 2 + 2 CuCl 2 → 2 CuCl + ClH 2 C-CH 2 Cl

Le chlorure de cuivre (II) est régénéré par des réactions séquentielles du chlorure cuivreux avec l'oxygène puis le chlorure d'hydrogène :

½ O 2 + 2 CuCl → CuOCuCl 2
2 HCl + CuOCuCl 2 → 2 CuCl 2 + H 2 O

Applications

Le substrat le plus courant pour cette réaction est l' éthylène :

CH 2 = CH 2 + 2 HCl + ½ O 2 → ClCH 2 CH 2 Cl + H 2 O

L'oxychloration est d'une importance particulière dans la fabrication du 1,2-dichloroéthane, qui est ensuite converti en chlorure de vinyle . Comme on peut le voir dans la réaction suivante, le 1,2-dichloroéthane est craqué:

ClCH 2 CH 2 Cl → CH 2 = CHCl + HCl
2 HCl + CH 2 = CH 2 + ½ O 2 → ClCH 2 CH 2 Cl + H 2 O

Le HCl issu de ce procédé de craquage est recyclé par oxychloration. Le fait que la réaction soit auto-alimentée est l'une des raisons pour lesquelles l'industrie utilise l'oxychloration au lieu de la chloration directe.

Les références

  1. ^ M. Rossberg; et coll. (2006). "Hydrocarbures chlorés". Encyclopédie Ullmann de chimie industrielle . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a06_233.pub2 .
  2. ^ Marshall, KA 2003. Chlorocarbures et chlorohydrocarbures, enquête. Encyclopédie Kirk-Othmer de la technologie chimique
  3. ^ "Oxy | Oxychloration." Oxy | Oxychloration. Np, nd Web. 10 octobre 2012. [1]