孟山都进程
孟山都工艺是一种制造醋酸的方法。它使用一种催化剂将一个羰基添加到甲醇中。该工艺在30-60大气压和150-200℃的温度下操作。它的选择性大于99%。它是1960年由在巴斯夫工作的德国化学家开发的。孟山都公司的化学家在1966年引入了一个新的催化剂系统。今天,化学家们通过Cativa工艺制造醋酸,这是BP化学有限公司开发的一种类似的铱基工艺,更加经济和环保。因此,孟山都的工艺在工业上使用得并不多。
催化循环
这个过程有几个步骤,重复进行,以重新制造催化剂。
催化活性物种是阴离子顺-[Rh(CO)2 I2 ]− (1)。催化循环已被证明涉及六个步骤,其中两个步骤不涉及铑:将甲醇转化为甲基碘和将乙酰碘水解为乙酸。(这些步骤在上图的中间。)第一个有机金属步骤是甲基碘氧化加入顺式[Rh(CO)2 I2 ]− ,形成六价物种[(CH3 )Rh(CO)2 I3 ]− (2)。该阴离子通过向羰基配体迁移一个甲基而迅速转变,形成五配位的乙酰基复合物[(CH3 CO)Rh(CO)I3 ]− (3)。这个五配位复合物然后与一氧化碳反应,形成六配位的二羰基复合物。(4) 这通过还原消除分解,形成乙酰碘(CH3 COI),并再生出催化剂的活性形式。然后乙酰碘被水解成乙酸。
反应机制对碘化甲烷和催化剂(1)来说是一阶的。因此,催化循环的速度决定性步骤被认为是甲基碘对催化剂的氧化加成(1)。化学家认为,这是由铑中心对甲基碘的碳进行亲核攻击而发生的。
田纳西州伊士曼醋酸酐工艺
孟山都公司制造醋酸的工艺启发了化学家发明了一种制造醋酸酐的方法。它是由乙酸甲酯的羰基化反应产生的。
ch3 co2 ch3 + co → (ch3 co)2 o
在这个过程中,碘化锂将乙酸甲酯转化为乙酸锂和甲基碘,而甲基碘又通过羰基化作用获得乙酰碘。乙酰碘与乙酸盐或乙酸反应,得到产品。碘化铑和锂盐被用作催化剂。由于醋酸酐在水中不稳定,与孟山都公司的醋酸合成相比,该转换是在无水(无水)条件下进行的。