Процес на Монсанто
Процесът на Монсанто е начин за производство на оцетна киселина. При него се използва катализатор за добавяне на карбонилна група към метанола. Процесът се извършва при налягане 30-60 атм и температура 150-200 °C. Той дава селективност над 99 %. Разработен е през 1960 г. от германски химици, работещи в BASF. През 1966 г. химици от Монсанто въвеждат нова каталитична система. Днес химиците произвеждат оцетна киселина чрез процеса Cativa - подобен процес на базата на иридий, разработен от BP Chemicals Ltd., който е по-икономичен и по-екологичен. Така че процесът на Monsanto не се използва много в промишлеността.
Каталитичен цикъл
Процесът се състои от няколко етапа, които се повтарят, за да се преработи катализаторът:
Каталитично активният вид е анионът cis-[Rh(CO)2 I2 ]− (1). Установено е, че каталитичният цикъл включва шест етапа, два от които не включват родий: преобразуване на метанол в метил йодид и хидролиза на ацетил йодид до оцетна киселина. (Първата органометална стъпка е окислителното добавяне на метилов йодид към цис-[Rh(CO)2 I2 ]− , за да се образува хексакоординираният вид [(CH3 )Rh(CO)2 I3 ]− (2). Този анион бързо се трансформира чрез миграция на метилова група към карбонилния лиганд, като се получава пентакоординатният ацетилов комплекс [(CH3 CO)Rh(CO)I3 ]− (3). След това този петкоординатен комплекс реагира с въглероден оксид, за да образува шесткоординатен дикарбонилен комплекс. (4) Той се разгражда чрез редукционно отстраняване, за да образува ацетил йодид (CH3 COI) и да регенерира активната форма на катализатора. След това ацетил йодидът се хидролизира до оцетна киселина.
Механизмът на реакцията е от първи ред по отношение на метил йодида и катализатора (1). Затова е предложено определящата скорост стъпка на каталитичния цикъл да бъде окислителното добавяне на метил йодид към катализатора (1). Химиците смятат, че това се случва, като родиевият център извършва нуклеофилна атака върху въглерода на метил йодида.
Процес на оцетния анхидрид на Eastman в Тенеси
Процесът на Монсанто за производство на оцетна киселина вдъхновява химиците да измислят начин за производство на оцетния анхидрид. Той се получава чрез карбонилиране на метилацетат.
CH3 CO2 CH3 + CO → (CH3 CO)2 O
При този процес литиев йодид превръща метилацетата в литиев ацетат и метил йодид, който от своя страна дава чрез карбонилиране ацетил йодид. Ацетил йодидът реагира с ацетатни соли или оцетна киселина, за да се получи продуктът. Като катализатори се използват родиеви йодиди и литиеви соли. Тъй като оцетният анхидрид не е стабилен във вода, преобразуването се извършва при безводни (безводни) условия, за разлика от синтеза с оцетна киселина на Монсанто.
