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Milieu réactionnel

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Un milieu rĂ©actionnel ou milieu de rĂ©action est le milieu dans lequel a lieu une ou plusieurs rĂ©actions chimiques. Ces rĂ©actions peuvent ĂȘtre par exemple des rĂ©actions organiques, des rĂ©actions de polymĂ©risation ou des rĂ©actions enzymatiques. Le milieu rĂ©actionnel est formĂ© d'au moins un solvant, d'au moins un rĂ©actif et Ă©ventuellement d'un catalyseur. Une modification de l'une de ces trois familles de composĂ©s peut avoir une grande consĂ©quence sur la nature des produits de rĂ©action.

Les solvants organiques sont les solvants les plus utilisés comme base pour les milieux réactionnels mais ce type de milieu présente plusieurs limitations :

  • toxicité ;
  • coĂ»t ;
  • tempĂ©rature de rĂ©action basse du fait de leur tempĂ©rature d’ébullition relativement basse ;
  • diminution de la rĂ©activitĂ© des systĂšmes rĂ©actionnels par effet de dilution.

Ces limitations poussent les chimistes à travailler sans solvants ou à leur substituer d'autres types de solvants comme :

Classification

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Selon leur origine, les milieux rĂ©actionnels peuvent ĂȘtre synthĂ©tiques ou naturels.

Selon leur composition, les milieux rĂ©actionnels peuvent ĂȘtre organiques ou inorganiques (dioxyde de carbone, eau).

Selon leur état physique, les milieux réactionnels peuvent se présenter à la température de réaction à l'état solide, liquide ou gazeux.

Selon leur nombre de phase, les milieux rĂ©actionnels peuvent ĂȘtre :

  • homogĂšne : comportent une seule phase (liquide : solution, mĂ©lange de liquides miscibles ou gazeuse) ;
  • hĂ©tĂ©rogĂšne : comportent au moins deux phases : rĂ©action en milieu dispersé : cela regroupe plusieurs procĂ©dĂ©s dans lesquels le milieu rĂ©actionnel est compartimentĂ©. Les principaux procĂ©dĂ©s sont l'Ă©mulsion et la suspension, qui peuvent ĂȘtre directes ou inverses, macro ou micro.

Le choix d'un milieu rĂ©actionnel peut ĂȘtre, entre autres, basĂ©e sur :

  • le coĂ»t ;
  • la toxicité ;
  • les interactions solvant – rĂ©actifs : polaritĂ© et proticitĂ©, par exemple :
  • les tempĂ©ratures de stabilitĂ© chimique, d’ébullition ;
  • la facilitĂ© de l'Ă©limination du solvant aprĂšs synthĂšse : un point d’ébullition faible permet une Ă©limination facile du solvant ;
  • la viscosité ;
  • le pH.

Milieu réactionnel solide

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  • Les avantages :
  • Les limites :
    • les rĂ©actifs doivent ĂȘtre rigoureusement mĂ©langĂ©s pour donner un milieu homogĂšne ;
    • la viscositĂ© est Ă©levĂ©e ;
    • ne convient pas aux rĂ©actions chimiques assistĂ©es par solvant.
  • Exemple :

La condensation de Knoevenagel de cĂ©tones avec du malononitrile en proportion de 1 pour 1 en prĂ©sence d’acĂ©tate d'ammonium, rĂ©action ayant lieu sous micro-onde.

Notes et références

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