V o r l e s u n g - Ludwig-Maximilians-Universität München
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Abb. 72. Katalysezyklus für Epoxidierung von Alkenen.<br />
6.8.2 Wacker-Verfahren<br />
Es ist die PdCl2/CuCl2-cokatalysierte Oxidation von Ethen zu Acetaldehyd<br />
(bzw. Vinylchlorid, -ether oder –acetat je nach Reaktionsmedium) oder<br />
Propen zu Aceton.<br />
Die eigentliche Umsetzung von Ethen und PdCl2 verläuft stöchiometrisch<br />
zu Pd(m) (Philips, 1984):<br />
C2H4 + PdCl2 + H2O –→ CH3C(O)H + Pd ↓ + HCl<br />
Erst 1959 gelang Smidt/Jira die katalytische Reaktionsführung durch Kombination<br />
der o.g. Reaktion mit den Co-Katalysatoren CuCl2 und O2 (zur<br />
Regenerierung von PdCl2 bzw. CuCl2):<br />
[PdCl4] 2− + C2H4 + H2O –→ CH3C(O)H + Pd + 2 HCl + 2 Cl¯<br />
Pd + 2 CuCl2 + 2 Cl¯ –→ [PdCl4] 2− + 2 CuCl<br />
2 CuCl + ½ O2 + 2 HCl –→ 2 CuCl2 + H2O________________<br />
C2H4 + ½ O2 –→ CH3C(O)H<br />
Das dabei ermittelte Geschwindigkeitsgesetz<br />
d[CH3C(O)H] [C2H4][PdCl4 2− ]<br />
–––––––––––– = k ––––––––––––<br />
dt [H + ][Cl¯ ] 2<br />
wird folgendermaßen interpretiert:<br />
Der nucleophile Angriff von H2O bzw. OH¯ am koordinierten π-Alkenliganden<br />
erfolgt entweder
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