Réaction en milieu sec
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Une réaction en milieu sec ou une réaction à l’état solide ou une réaction sans solvant est un système de réaction chimique en l’absence de solvant . Le moteur du développement des réactions en milieu sec en chimie est
- économie (économiser de l’argent sur les solvants)
- facilité de purification (pas d’élimination de solvant post-synthèse )
- taux de réaction élevé (en raison de la concentration élevée de réactifs)
- respectueux de l’environnement (aucun solvant n’est nécessaire), voir chimie verte
Inconvénients à surmonter :
- les réactifs doivent se mélanger en un système homogène
- haute viscosité dans le système réactif
- ne convient pas aux réactions chimiques assistées par solvant
- problèmes de dissipation de la chaleur en toute sécurité ; risque d’ emballement thermique
- réactions secondaires accélérées
- si les réactifs sont des solides, très forte consommation d’énergie du broyage
Dans un type de réaction sans solvant, un réactif liquide est utilisé pur , par exemple la réaction du 1-bromonaphtalène avec le réactif de Lawesson se fait sans solvant liquide ajouté, mais le 1-bromonaphtalène agit comme un solvant.
Une réaction plus proche d’une véritable réaction sans solvant est une condensation de Knoevenagel de Cétones avec ( malononitrile ) où un mélange 1:1 des deux réactifs (et de l’acétate d’ammonium ) est irradié dans un four à micro-ondes .
Le groupe de recherche de Colin Raston a été responsable d’un certain nombre de nouvelles réactions sans solvant. Dans certaines de ces réactions, tous les matériaux de départ sont des solides, ils sont broyés avec de l’hydroxyde de sodium pour former un liquide, qui se transforme en une pâte qui durcit ensuite en un solide.
Dans un autre développement, les deux composants d’une réaction d’aldol sont combinés avec le Catalyseur asymétrique S – proline dans un broyeur à boulets dans une mécanosynthèse . Le produit de réaction a un excès énantiomérique de 97 % .
Une accélération de la vitesse de réaction est observée dans plusieurs systèmes lorsqu’un système de solvant homogène est rapidement évaporé dans un Rotavap sous vide , dont une réaction de Wittig . La réaction s’achève en 5 minutes avec évaporation immédiate alors que la même réaction en solution après les mêmes 5 minutes ( dichlorométhane ) n’a que 70% de conversion et même après 24 heures une partie de l’aldéhyde reste.
Bibliographie
- Kidway, M. (2001). Réactions en milieux secs, Chimie pure et appliquée 73 (1),147-151