Monsanto-Processen
Monsanto-processen er en måde at fremstille eddikesyre på. Den anvender en katalysator til at tilføje en carbonylgruppe til methanol. Denne proces foregår ved et tryk på 30-60 atm og en temperatur på 150-200 °C. Den giver en selektivitet på mere end 99 %. Den blev udviklet i 1960 af tyske kemikere, der arbejder hos BASF. Kemikere hos Monsanto introducerede et nyt katalysatorsystem i 1966. I dag fremstiller kemikere eddikesyre ved hjælp af Cativa-processen, en lignende iridiumbaseret proces, der er udviklet af BP Chemicals Ltd., som er mere økonomisk og miljøvenlig. Monsanto-processen anvendes derfor ikke særlig meget i industrien.
Katalytisk cyklus
Processen består af flere trin, som gentages for at genskabe katalysatoren:
Den katalytisk aktive art er anionen cis-[Rh(CO)2 I2 ]− (1). Det er vist, at den katalytiske cyklus omfatter seks trin, hvoraf to ikke involverer rhodium: omdannelse af methanol til methyljodid og hydrolyse af acetyljodid til eddikesyre. (Disse trin er i midten af ovenstående diagram.) Det første organometalliske trin er den oxidative addition af methyliodid til cis-[Rh(CO)2 I2 ]− for at danne den hexakoordinerede art [(CH3 )Rh(CO)2 I3 ]− (2). Denne anion omdannes hurtigt ved migration af en methylgruppe til carbonylliganden, hvorved det pentakoordinerede acetylkompleks [(CH3 CO)Rh(CO)I3 ]− (3) dannes. Dette femkoordinerede kompleks reagerer derefter med carbonmonoxid for at danne det sekskoordinerede dicarbonylkompleks. (4) Dette nedbrydes ved reduktiv eliminering for at danne acetyljodid (CH3 COI) og regenerere den aktive form af katalysatoren. Acetyljodid hydrolyseres derefter til eddikesyre.
Reaktionsmekanismen er af første orden med hensyn til methyljodid og katalysatoren (1). Det er derfor blevet foreslået, at det hastighedsbestemmende trin i den katalytiske cyklus er den oxidative addition af methyljodid til katalysatoren (1). Kemikerne mener, at dette sker ved, at rhodiumcentret foretager et nukleofilt angreb på methyljodidets kulstof.
Tennessee Eastman eddikesyreanhydrid-processen
Monsantos proces til fremstilling af eddikesyre inspirerede kemikere til at opfinde en metode til at fremstille eddikesyreanhydrid. Det fremstilles ved carbonylering af methylacetat.
CH3 CO2 CH3 + CO → (CH3 CO)2 O
I denne proces omdanner lithiumjodid methylacetat til lithiumacetat og methylimodid, som igen gennem carbonylering danner acetyliodid. Acetyliodid reagerer med acetatsalte eller eddikesyre for at give produktet. Rhodiumjodider og lithiumsalte anvendes som katalysatorer. Da eddikesyreanhydrid ikke er stabilt i vand, foregår omdannelsen under vandfrie (vandfri) forhold i modsætning til Monsantos eddikesyresyntese.
