Postup společnosti Monsanto
Postup společnosti Monsanto je způsob výroby kyseliny octové. Používá katalyzátor k přidání karbonylové skupiny k methanolu. Tento proces probíhá při tlaku 30-60 atm a teplotě 150-200 °C. Poskytuje selektivitu vyšší než 99 %. Byl vyvinut v roce 1960 německými chemiky pracujícími ve společnosti BASF. V roce 1966 představili chemici společnosti Monsanto nový katalytický systém. Dnes chemici vyrábějí kyselinu octovou procesem Cativa, což je podobný proces na bázi iridia vyvinutý společností BP Chemicals Ltd., který je ekonomičtější a šetrnější k životnímu prostředí. Postup společnosti Monsanto se tedy v průmyslu příliš nepoužívá.
Katalytický cyklus
Proces má několik kroků, které se opakují, aby se katalyzátor znovu vytvořil:
Katalyticky aktivní je anion cis-[Rh(CO)2 I2 ]− (1). Bylo prokázáno, že katalytický cyklus zahrnuje šest kroků, z nichž dva nezahrnují rhodium: přeměnu methanolu na methyljodid a hydrolýzu acetyljodidu na kyselinu octovou. (Prvním organokovovým krokem je oxidační adice methyljodidu na cis-[Rh(CO)2 I2 ]− za vzniku hexakoordinované formy [(CH3 )Rh(CO)2 I3 ]− (2). Tento aniont se rychle přemění migrací methylové skupiny na karbonylový ligand a vznikne pentakoordinovaný acetylový komplex [(CH3 CO)Rh(CO)I3 ]− (3). Tento pětikoordinační komplex pak reaguje s oxidem uhelnatým za vzniku šestikordinačního dikarbonylového komplexu. (4) Ten se rozkládá redukční eliminací za vzniku acetyljodidu (CH3 COI) a regeneruje aktivní formu katalyzátoru. Acetyljodid se pak hydrolyzuje na kyselinu octovou.
Reakční mechanismus je prvního řádu vzhledem k methyljodidu a katalyzátoru (1). Proto bylo navrženo, že rychlost určujícím krokem katalytického cyklu je oxidativní adice methyljodidu na katalyzátor (1). Chemici se domnívají, že k tomu dochází nukleofilním útokem rhodiového centra na uhlík methyljodidu.
Tennessee Eastmanův proces s acetanhydridem
Postup společnosti Monsanto na výrobu kyseliny octové inspiroval chemiky k vynálezu způsobu výroby anhydridu kyseliny octové. Vyrábí se karbonylací methylacetátu.
CH3 CO2 CH3 + CO → (CH3 CO)2 O
Při tomto procesu převádí jodid lithný methylacetát na octan lithný a methyljodid, který následně karbonylací poskytuje acetyljodid. Acetyljodid reaguje s acetátovými solemi nebo kyselinou octovou za vzniku produktu. Jako katalyzátory se používají jodidy rhodia a soli lithia. Protože acetanhydrid není ve vodě stabilní, probíhá konverze za bezvodých (bezvodých) podmínek, na rozdíl od syntézy s kyselinou octovou podle Monsanta.
