Cativa proces

Cativa proces je spôsob výroby kyseliny octovej pomocou karbonylácie metanolu. Táto technológia, ktorá je podobná Monsanto procesu, bola vyvinutá spoločnosťou BP Chemicals pod licenciou BP Plc.^[1]^:293-307 Tento proces využíva katalyzátor obsahujúci irídium, napríklad komplex [Ir(CO)₂I₂]⁻ (1).

Katalyzátor

Cativa a Monstanto procesy sú si dostatočne podobné na to, aby mohli využívať zhodné usporiadanie. Pôvodné štúdie Monsanto ukázali, že irídium je menej aktívne než ródium v karbonylácii metanolu. Neskoršie výskumy včak ukázali, že katalyzátor s irídiom môže byť podporený ruténiom a táto kombinácia vedie ku katalyzátoru, ktorý je lepší než tie založené na ródiu. Zmena z ródia na irídium takisto umožňuje využívať menej vody v reakčnej zmesy. To umožňuje použiť menej kolón na vysúšanie, znižuje tvorbu vedľajších produktov (napríklad kyseliny propiónovej) a potlačuje reakciu vody s oxidom uhoľnatým.

Princíp

Katalytický cyklus Cativa procesu začína reakciou metyljodidu so štvorcovo planárnym aktívnym katalyzátorom (1), čím vzniká oktaédrický komplex s Ir^III (2), konkrétne fac-izomér [Ir(CO)₂(CH₃)I₃]⁻. Táto oxidatívna adícia formálne spočíva vo vložení Ir^I centra medzi metylovú skupinu a atóm jódu v metyljodide, na miesto väzby uhlík-jód. Po výmene ligandov (jódu za oxid uhoľnatý) prebieha presun jednej molekuly oxidu uhoľnatého na miesto väzby irídium-uhlík, (3) a (4), čím vzniká štvorcovo pyramidálny komplex, v ktorého vrchole je viazaná acetylová skupina. Redukčnou elimináciou acetyljodidu dochádza k obnoveniu katalyzátoru (1).^[1]^:94-105 Acetyljodid sa potom hydrolyzuje, čím vzniká kyselina octová - koncový produkt. Počas toho vzniká jodovodík, ktorý sa potom využíva na premenu vstupného reaktantu (metanolu) na metyljodid, ktorý vstupuje do katalytického cyklu.

The catalytic cycle of the Cativa process

Referencie

↑ ^a ^b High productivity methanol carbonylation catalysis using iridium - The Cativa process for the manufacture of acetic acid. Catalysis Today, 2000. DOI: 10.1016/S0920-5861(00)00263-7.

Zdroj

Chemický portál

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Cativa process na anglickej Wikipédii.

[Cativa-1] High productivity methanol carbonylation catalysis using iridium - The Cativa process for the manufacture of acetic acid. Catalysis Today, 2000. DOI: 10.1016/S0920-5861(00)00263-7.

[1]