Cataliza de transfer de fază
Această intrare sau secțiune privind procesele chimice nu menționează sursele necesare sau cele prezente sunt insuficiente . |
Cataliza de transfer de fază sau PTC se referă la accelerarea reacției datorită inserării catalizatorilor de transfer de fază.
Un catalizator de transfer de fază (numit și PTC ) în chimie este un catalizator care simplifică migrarea reactanților într-un sistem eterogen de la o fază la alta unde reacția poate avea loc. Reactivii ionici sunt adesea solubili în faza apoasă, dar insolubili în faza organică până la introducerea unui catalizator de transfer de fază.
Catalizatorii de transfer de fază pentru reactanții anionici sunt adesea săruri cuaternare de amoniu . Catalizatorii corespunzători pentru reactivii cationici sunt în general eteri corona .
Un PTC funcționează prin „încapsularea” speciilor ionice: se creează un sistem PTC-ion cu un centru hidrofil care conține ionul și o înveliș exterior hidrofob , care rămâne în contact cu soluția apoasă . Deoarece sistemul este creat, datorită naturii hidrofobe a învelișului, acesta tinde să părăsească faza apoasă și să se deplaseze în cea organică, aducând astfel ionul în contact cu reactivul organic.
De exemplu, reacția de substituție nucleofilă alifatică a unei soluții apoase de cianură de sodiu cu 1-bromooctan nu apare în general, deoarece 1-bromoctan nu se dizolvă în soluții apoase. Prin adăugarea unor cantități mici de sare de fosfoniu, cum ar fi bromură de hexadeciltributilfosfoniu, ionii de cianură pot fi transportați din faza apoasă în faza organică.
Cu catalizatori cu transfer de fază, 1-nitriloctanul se formează cu un randament bun în nouăzeci de minute sub reflux.
Utilizarea unui proces PTC are ca rezultat următoarele beneficii:
- Reacții mai rapide.
- Randamente mai mari și conversii mai bune.
- Formarea slabă a subproduselor nedorite.
- Eliminați necesitatea unor solvenți scumpi sau periculoși care pot dizolva toate produsele într-o singură etapă.
- Eliminarea nevoii de materii prime scumpe.
Catalizatorii cu transfer de fază sunt utilizați în special în chimia ecologică : permițând utilizarea apei se reduce cea a solvenților organici poluanți.
Contrar credinței populare, PTC nu se limitează la sisteme cu reactivi solubili în soluții apoase sau organice. PTC este uneori utilizat în reacții lichide / solide și lichide / gaze . Ca și în exemplele anterioare, unul sau mai mulți reactanți sunt transportați într-o a doua etapă, care conține reactanții rămași.
