Zieglerův proces

Zieglerův proces (též nazývaný Zieglerova-Alfolova syntéza) je metoda syntézy mastných kyselin z ethenu za použití organohlinitého katalyzátoru; tímto postupem se vytváří kyseliny s nerozvětveným řetězcem a se sudým počtem uhlíků. Katalyzátor obsahující hliník se používá k oligomeraci ethenu a za účelem umožnění oxygenace alkylové skupiny. Často jde o dílčí proces při výrobě mastných alkoholů používaných v potravinářském a chemickém průmyslu.

Metodu popsal roku 1955 Karl Ziegler.^[1]

Popis

Při Zieglerově procesu dochází k oligomerizaci ethenu za přítomnosti triethylhliníku jako katalyzátoru, po níž následuje oxidace.¹ Triethylhliníkový katalyzátor se získává reakcí hliníku, ethenu a vodíku; v této části se dvě třetiny vytvořeného triethylhliníku vrátí do reakční nádoby a pouze třetina se využije k přípravě mastných alkoholů;¹ tímto postupem se dosahuje vyšší výtěžnosti a kratšího reakčního času. Triethylhliník reaguje s ethenem za vzniku trialkylhliníkových sloučenin s vyšší molární hmotností. Tyto sloučeniny se následně oxidují vzdušným kyslíkem na hlinité alkoxidy, jež jsou nakonec hydrolyzovány za vzniku hydroxidu hlinitého a příslušných alkoholů.^[2]

1. Al + 3 C₂H₄ + 1,4H₂ → Al(C₂H₅)₃
   
2. Al(C₂H₅)₃ + n C₂H₄ → Al((CH₂CH₂)_nCH₂CH₃)₃
   
3. Al((CH₂CH₂)_nCH₂CH₃)₃ + O₂ → Al(O(CH₂CH₂)_nCH₂CH₃)₃
   
4. Al(O(CH₂CH₂)_nCH₂CH₃)₃ → Al(OH)₃ + CH₃CH₂(CH₂C₂)_mOH

Molekulová hmotnost vzniklých alkoholů závisí na teplotě, při které je reakce prováděna: při 60-120 ⁰C se tvoří alkoholy s dlouhými řetězci, a tedy vysokou molekulovou hmotností, zatímco při 120-150 ⁰C vznikají alkoholy s kratšími řetězci.

Využití

Hydroxid hlinitý vznikající při tomto procesu lze dehydratovat na oxid hlinitý.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Ziegler process na anglické Wikipedii.