Étude par spectroscopie infrarouge de l’adsorption d’hydrocarbures acétyléniques sur oxyde de zinc

² Laboratoire de Spectrochimie, U.E.R. de Sciences, Université de Caen, 14032 Caen Cedex, France.
¹ School of Chemical Sciences, University of East Anglia, Norwich NR 4 7TJ, Grande-Bretagne.

Résumé

Les spectres infrarouges des espèces chimisorbées sur ZnO données par les alcynes : (CH₃)₃CC ≡ CH, C₆H₅C ≡ CH CH₃C ≡ CH, CH₃CH₂C ≡ CH et CH₃C ≡ CCH₃, quelques composés analogues deutériés et les diènes isomères sont analysés. Les résultats obtenus conduisent à une réinterprétation quasi complète des spectres publiés pour le propyne et montrent que les espèces carbanioniques de type « acétylure », CH₃C≡C^-, et de type propargylique, [CH₂=C≡CH]^Θ, coexistent, toutes deux en quantité notable, sur la surface catalytique. Les alcynes homologues supérieurs et les diènes cumulés isomères adsorbés sur ZnO présentent des spectres analogues. Les espèces de type propargylique se comportent comme des intermédiaires catalytiques permettant le transfert d’hydrogène par tautomérie à travers le squelette non saturé C ≡ C= C.

Abstract

Infrared spectra have been obtained from the substituted acetylenes RC ≡ CH :(CH₃)₃CC ≡ CH, C₆H₅C ≡ CH, CH₃C ≡ CH, CH₃CH₂C ≡ CH and CH₃C ≡ CCH₃, some deuterium-substituted analogues and from the isomeric allenes chemisorbed on ZnO. These new results lead to a substantial reinterpretation of previously published spectra from methyl acetylene, and to the conclusion that carbanionic species of the acetylide CH₄ — C ≡ CΘ, and the propargyllic [CH2 = C ≡ CH]Θ types, both co-exist on the catalyst surface in substantial quantities. Longer-chain substituted acetylenes and allenes give similar spectra from adsorbed species. The propargyllic surface species behaves as expected for a catalytic intermediate in which tautomeric hydrogen- transfer reactions occur across the unsaturated C ≡ C = C skeleton.