MG n°27 : Catalyse par les métaux de transition et leurs composés
Introduction
Notion de catalyse, définition, intérêt, problèmes liés etc..Plan
- Présentation de la catalyse
- Mise en évidence : Rôle catalytique du cobalt dans l'oxydation du sel de Seignette par l'eau oxygénéeSpectro UV-Visible
Artéro p 135, Fosset p 334, JFLM1 p 278 - Choix du catalyseur : Dismutation de H2O2 catalysée par les ions Fe(III)
Fosset p 336, JFLM1 p 280 - Application en synthèse
- Hydrogénation de la margarine : Hydrogénation catalytique de l'oléate de méthyle par le Nickel de RaneyFiltration
χ du petit déj. p 174 - Création de liaison C-C : Couplage de Suzuki : 4-acétylbiphényleExtraction,Point de fusion,CCM
JD n°102
Rôle catalytique du cobalt dans l'oxydation du sel de Seignette par l'eau oxygénée
Artéro p 135, Fosset p 334, JFLM1 p 278
Commentaires : Espèce intérmédiaire plus facilement oxydable car potentiel plus faible.
Parler du mécanisme réactionnel.
Parler des DO. Complexation, coordination, oxydation du cobalt puis oxydation du tartrate.
Questions : Pourquoi est-ce que l'on observe rien initialement ?
Qu'est ce que le sel de Seignette ?
C'est un sel double de tartrate de sodium et potassium.
Qu'est-ce qu'un catalyseur ?
Pourquoi le complexe de cobalt est-il rosé ?
Quelles sont les utilisation du dioxyde de carbone ?
Parler du mécanisme réactionnel.
Parler des DO. Complexation, coordination, oxydation du cobalt puis oxydation du tartrate.
Questions : Pourquoi est-ce que l'on observe rien initialement ?
Qu'est ce que le sel de Seignette ?
C'est un sel double de tartrate de sodium et potassium.
Qu'est-ce qu'un catalyseur ?
Pourquoi le complexe de cobalt est-il rosé ?
Quelles sont les utilisation du dioxyde de carbone ?
Dismutation de H2O2 catalysée par les ions Fe(III)
Fosset p 336, JFLM1 p 280
Modifications : Diviser les quantités par 4 pour H2O2 et ajouter seulement 2 3 et 5 mL de FeCl3
Commentaires : Attention au volume mort et à ne pas faire de surpression pour la mesure du volume.
Commentaires : Attention au volume mort et à ne pas faire de surpression pour la mesure du volume.
Hydrogénation catalytique de l'oléate de méthyle par le Nickel de Raney
χ du petit déj. p 174
Modifications : Sur célite, rincer au méthanol chaud pour faire fondre le produit puis faire un rinçage au méthanol froid du produit qui a cristallisé dans la fiole à vide. Surtout pas d'eau chaude. Ensuite, sécher sous vide sur fritté.
Utiliser Pd/C et pas Ni Raney, H2 généré in situ
Commentaires : Application aux margarine, huiles naturelles Z, effet nocif des alcènes E. Structure non coudée qui permet la cristallisation.Içi, la double liaison CC induit peu un changement du moment dipolaire, donc ne se voit pas
Condition de Birch, alcène E et pas Z
Questions : Pourquoi l'addition a lieu sur la double liaison CC et pas sur la liaison CO ?
Car la liaison CO est moins réactive.
Est-ce que la silice utilisée pour les colonnes la silice sous forme de célite sont la même chose ?
Non, la célite est faite avec des diatomées broyées.
Pourquoi dépose-t-on le catalyseur sur charbon?
Car le charbon actif possède une grande surface spécifique.
Pourquoi est-ce important ?
Car en catalyse hétérogène le nombre de sites accessibles influence la vitesse ?
Quelle est la particularité de ce type d'hydrogénation ?
Quelle est la structure des produits ? La réaction est-elle diastéréosélective ? Diastéréospécifique ?
Que se passe-t-il avec l'alcyne ?
On va jusqu'à l'alcène.
Comment l'empêcher ?
On peut utiliser le catalyseur de Lindlar: Pd/CaCO3 quinoléine. BaSO4 Faiblement soluble.
De quelle classe de réaction s'agit-il ?
C'est une réduction.
Qu'est-ce qui est oxydé ?
C'est le dihydrogène.
Comment hydrogéner alcynes ?
Pourquoi utilise-t-on du méthanol ? C'est un donneur d'hydrure.
Quel est le rôle de l'APTS ?
Quel est un ordre de grandeur de la surface ?
Environ 1000m2/g.
Pourquoi utilise-t-on du palladium ? Il est 3d8 et peut facilement s'oxyder ou se réduire au cours d'un cycle catalytique.
Peut-on utiliser d'autre métaux ?
On peut utiliser du nickel mais le nickel de Raney est pyrophorique ?
Peut-on prévoir les propriétés catalytiques ?
Quelles sont les caractéristique des interactions avec le substrat ?
L'addition est réversible et il y a un fort abaissement de l'énergie de transition.
Qu'est-ce qu'un acide gras ?
Quel est l'avantage du Palladium ?
Pourquoi la vibration est-elle peu visible en IR ?
Utiliser Pd/C et pas Ni Raney, H2 généré in situ
Commentaires : Application aux margarine, huiles naturelles Z, effet nocif des alcènes E. Structure non coudée qui permet la cristallisation.Içi, la double liaison CC induit peu un changement du moment dipolaire, donc ne se voit pas
Condition de Birch, alcène E et pas Z
Questions : Pourquoi l'addition a lieu sur la double liaison CC et pas sur la liaison CO ?
Car la liaison CO est moins réactive.
Est-ce que la silice utilisée pour les colonnes la silice sous forme de célite sont la même chose ?
Non, la célite est faite avec des diatomées broyées.
Pourquoi dépose-t-on le catalyseur sur charbon?
Car le charbon actif possède une grande surface spécifique.
Pourquoi est-ce important ?
Car en catalyse hétérogène le nombre de sites accessibles influence la vitesse ?
Quelle est la particularité de ce type d'hydrogénation ?
Quelle est la structure des produits ? La réaction est-elle diastéréosélective ? Diastéréospécifique ?
Que se passe-t-il avec l'alcyne ?
On va jusqu'à l'alcène.
Comment l'empêcher ?
On peut utiliser le catalyseur de Lindlar: Pd/CaCO3 quinoléine. BaSO4 Faiblement soluble.
De quelle classe de réaction s'agit-il ?
C'est une réduction.
Qu'est-ce qui est oxydé ?
C'est le dihydrogène.
Comment hydrogéner alcynes ?
Pourquoi utilise-t-on du méthanol ? C'est un donneur d'hydrure.
Quel est le rôle de l'APTS ?
Quel est un ordre de grandeur de la surface ?
Environ 1000m2/g.
Pourquoi utilise-t-on du palladium ? Il est 3d8 et peut facilement s'oxyder ou se réduire au cours d'un cycle catalytique.
Peut-on utiliser d'autre métaux ?
On peut utiliser du nickel mais le nickel de Raney est pyrophorique ?
Peut-on prévoir les propriétés catalytiques ?
Quelles sont les caractéristique des interactions avec le substrat ?
L'addition est réversible et il y a un fort abaissement de l'énergie de transition.
Qu'est-ce qu'un acide gras ?
Quel est l'avantage du Palladium ?
Pourquoi la vibration est-elle peu visible en IR ?
Couplage de Suzuki : 4-acétylbiphényle
JD n°102
Commentaires : On peut filtrer sur célite pour enlever le palladium. Avant l extraction.
Brown : PN 1979 patron de suzuki.
Phosphine : réductrice.
Voir le BUP 862 novembre 2004 2ème cahier pour une discussion plus détaillée sur la réaction de Suzuki.
Questions : Qu'est-ce que la célite ?
La célite est faite avec des restes de diatomées broyées en poudre et très poreux.
Pourquoi ne part-on pas du tétrakis ?
Pourquoi faudrait-il du N2 ? Pour éviter l'oxydation du palladium.
Comment casser l'émulsion ?
Comment on obtient le boronique ?
On fait un lithien puis on utilise B(OR)3 puis hydrolyse.
Quelle est l'influence de l'halogénure ?
Comment peut-on enlever le noir ? On peut l'enlever avec du charbon actif.
Quel est le problème lié à l'utilisation de l'hexane ?
Il est toxique.
Où peut-on voir la liaison C-Br en IR ?
On peut la voir vers 600 cm-1.
Brown : PN 1979 patron de suzuki.
Phosphine : réductrice.
Voir le BUP 862 novembre 2004 2ème cahier pour une discussion plus détaillée sur la réaction de Suzuki.
Questions : Qu'est-ce que la célite ?
La célite est faite avec des restes de diatomées broyées en poudre et très poreux.
Pourquoi ne part-on pas du tétrakis ?
Pourquoi faudrait-il du N2 ? Pour éviter l'oxydation du palladium.
Comment casser l'émulsion ?
Comment on obtient le boronique ?
On fait un lithien puis on utilise B(OR)3 puis hydrolyse.
Quelle est l'influence de l'halogénure ?
Comment peut-on enlever le noir ? On peut l'enlever avec du charbon actif.
Quel est le problème lié à l'utilisation de l'hexane ?
Il est toxique.
Où peut-on voir la liaison C-Br en IR ?
On peut la voir vers 600 cm-1.
