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La catalyse homogène
Dans cette fiche, nous décrivons de manière succincte trois grands procédés typiques de
l’utilisation récente de la catalyse homogène. Pour avoir une idée de son importance il
suffit de considérer les tonnages suivants : réaction d’hydroformylation (procédé oxo),
7 Mt/an, production d’acide acétique, 5 Mt/an, la production annuelle de polymères
hydrocarbonés dépasse les 155 Mt (1 Mt = 10^’ tonnes).
1. L’hydrogénation catalytique en phase homogène
L’hydrogénation directe des alcènes selon la réaction :
RCH=CHR’+
^ RCH^-CH.-R’
n’est pas réalisable, même à des températures et pressions extrêmes. Toutefois, il est
connu depuis la fin du XIX^ siècle que la réaction est aisée en présence de catalyseurs
métalliques (Ni, Pd, Pt, Zn). Ce n ’est qu’à partir des années 1960 que Sir Geoffrey
Wilkinson (1921-1996, Prix Nobel en 1973) accomplit le pas décisif qui a modifié radicalement le monde de la catalyse.
À l’aide d’un complexe du rhodium et de triphénylphosphine RhCl(PPh3)3, appelé
complexe de W ilkinson, il est possible de mener à bien la réaction d’hydrogénation
en phase homogène, à température ambiante ou peu élevée, sous une faible pression
d’hydrogène. Le processus global est schématisé dans la figure suivante :
/ ( P h ) 3
— P(Ph) 3
(Ph)3P^
Précurseur
Le processus peut etre rapporte a quatre grandes étapes distinctes i
1. Addition de
sur le catalyseur ;
2. Complexation de l’alcène sur le métal ;
3. Addition interne d’hydrogène sur la double liaison de l’alcène complexé ;
4. Élimination de l’alcane et régénération du catalyseur.
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