Monsanto protsess
Monsanto protsess on viis äädikhappe valmistamiseks. See kasutab katalüsaatorit, et lisada metanoolile karbonüülrühm. See protsess toimib rõhu juures 30-60 atm ja temperatuuri juures 150-200 °C. See annab selektiivsuse üle 99%. Selle töötasid 1960. aastal välja BASFis töötavad Saksa keemikud. Monsanto keemikud võtsid 1966. aastal kasutusele uue katalüsaatorisüsteemi. Tänapäeval valmistavad keemikud äädikhapet Cativa-protsessi abil, mis on sarnane iriidiumipõhine protsess, mille on välja töötanud BP Chemicals Ltd. ja mis on ökonoomsem ja keskkonnasõbralikum. Seega ei kasutata Monsanto protsessi tööstuses väga palju.
Katalüütiline tsükkel
Protsessil on mitu etappi, mis korduvad katalüsaatori uuesti valmistamiseks:
Katalüütiliselt aktiivne liik on anioon cis-[Rh(CO)2 I2 ]− (1). On näidatud, et katalüütiline tsükkel hõlmab kuut etappi, millest kahes ei ole roodium kaasatud: metanooli muundamine metüüljodiidiks ja atsetüüljodiidi hüdrolüüs äädikhappeks. (Need sammud on eespool esitatud diagrammi keskel.) Esimene metallorgaaniline samm on metüüljodiidi oksüdatiivne liitumine cis-[Rh(CO)2 I2 ]− -ga, et moodustada heksakoordinaatne liik [(CH3 )Rh(CO)2 I3 ]− (2). See anioon muundub kiiresti metüülrühma ülemineku teel karbonüülligandile, moodustades pentakoordinaatse atsetüülkompleksi [(CH3 CO)Rh(CO)I3 ]− (3). Seejärel reageerib see viiekoordinaatne kompleks süsinikmonooksiidiga, moodustades kuuekoordinaatse dikarbonüülkompleksi. (4) See laguneb reduktiivse eliminatsiooni teel, moodustades atsetüüljodiidi (CH3 COI) ja taastades katalüsaatori aktiivse vormi. Seejärel hüdrolüüsitakse atsetüüljodiid äädikhappeks.
Reaktsioonimehhanism on metüüljodiidi ja katalüsaatori (1) suhtes esimese astme reaktsioonimehhanism. Seega on pakutud, et katalüütilise tsükli kiirust määrava sammuna on metüüljodiidi oksüdatiivne liitumine katalüsaatoriga (1). Keemikud arvavad, et see toimub roodiumkeskuse nukleofiilse rünnakuga metüüljodiidi süsiniku vastu.
Tennessee Eastmani äädikhappeanhüdriidi protsess
Monsanto protsess äädikhappe valmistamiseks inspireeris keemikuid leiutama viisi äädikhappeanhüdriidi valmistamiseks. Seda toodetakse metüülatsetaadi karbonüülimise teel.
CH3 CO2 CH3 + CO → (CH3 CO)2 O
Selles protsessis muudab liitiumjodiid metüülatsetaadi liitiumatsetaadiks ja metüüljodiidiks, mis omakorda annab karbonüülimise teel atsetüüljodiidi. Atsetüüljodiid reageerib atsetaatsoolade või äädikhappega, et saada toode. Katalüsaatoritena kasutatakse roodiumjodiide ja liitiumsoolasid. Kuna äädikhappeanhüdriid ei ole vees stabiilne, toimub muundamine erinevalt Monsanto äädikhappe sünteesist veevabades (veevaba) tingimustes.
