Catalyseur de Wilkinson

Chlorotris(triphénylphosphine)rhodium(I)
Identification
Nom UICPA	chlorotris(triphénylphosphine)rhodium I
Synonymes	catalyseur de Wilkinson
N^o CAS	14694-95-2
N^o ECHA	100.035.207
N^o CE	238-744-5
PubChem	84599
Apparence	Poudre rouge
Propriétés chimiques
Formule	C54H45ClP3Rh  [Isomères]
Masse molaire[1]	925,215 ± 0,048 g/mol C 70,1 %, H 4,9 %, Cl 3,83 %, P 10,04 %, Rh 11,12 %,
Propriétés physiques
T° fusion	245 °C
Solubilité	dans l'eau : nulle soluble dans le benzène
Précautions
SGH[2]
Attention H302, H317, H413, P261, P264, P270, P272, P273, P280, P330, P363, P301+P312, P302+P352, P333+P313 et P501 H302 : Nocif en cas d'ingestion H317 : Peut provoquer une allergie cutanée H413 : Peut entraîner des effets néfastes à long terme pour les organismes aquatiques P261 : Éviter de respirer les poussières/fumées/gaz/brouillards/vapeurs/aérosols. P264 : Se laver … soigneusement après manipulation. P270 : Ne pas manger, boire ou fumer en manipulant ce produit. P272 : Les vêtements de travail contaminés ne devraient pas sortir du lieu de travail. P273 : Éviter le rejet dans l’environnement. P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P330 : Rincer la bouche. P363 : Laver les vêtements contaminés avant réutilisation. P301+P312 : En cas d'ingestion : appeler un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin en cas de malaise. P302+P352 : En cas de contact avec la peau : laver abondamment à l’eau et au savon. P333+P313 : En cas d’irritation ou d'éruption cutanée : consulter un médecin. P501 : Éliminer le contenu/récipient dans …
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le catalyseur de Wilkinson est le nom courant du chlorotris(triphénylphosphine)rhodium(I) de formule C₅₄H₄₅P₃ClRh. Son nom provient de Geoffrey Wilkinson, chimiste britannique lauréat du prix Nobel de chimie en 1973. Il est notamment employé pour l'hydrogénation industrielle des alcènes en alcanes.

Structure et propriétés

Catalyseur de Wilkinson

Ce composé est plan carré et comporte 16 électrons de valence. Il est souvent synthétisé par réaction entre le trichlorure de rhodium et la triphénylphosphine en excès dans un reflux d'éthanol à pression normale. Il se présente sous forme de cristaux rouge-violet. La triphénylphosphine fait office de réducteur pour conduire à l'obtention d'oxyde de triphénylphosphine selon la réaction :

RhCl₃(H₂O)₃ + 4 PPh₃ → RhCl(PPh₃)₃ + O=PPh₃ + 2 HCl + 2 H₂O.

Applications

Le réactif de Wilkinson catalyse la réaction d'hydrogénation des alcènes. Contrairement aux autres catalyseurs couramment utilisés pour ce type de réaction (nickel de Raney, catalyseur de Lindlar, etc.), il s'agit d'un catalyseur homogène. Le mécanisme débute par la dissociation d'un ou deux ligands triphénylphosphine pour apporter 12 ou 14 électrons de complexation, suivie d'une addition oxydante de dihydrogène sur le métal. S'ensuit une complexation π de l'alcène, un transfert intramoléculaire de l'hydrogène sur l'alcène puis une élimination réductrice pour libérer l'alcane formé.

Le catalyseur de Wilkinson peut également servir de catalyseur dans des réactions d'hydroboration.

Notes et références

1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. (en) « Chlorotris(triphenylphosphine)rhodium(I) », sur pubchem.ncbi.nlm.nih.gov

Articles connexes

• Geoffrey Wilkinson
• Hydrogénation