Cativa-prosessi

Cativa-prosessi on etikkahapon valmistamiseen käytetty menetelmä. Menetelmässä lähtöaineena käytetään metanolia ja hiilimonoksidia. Cativa-prosessin kehittivät BP:n tutkijat 1990-luvulla ja nykyään se on tärkein teollisen mittakaavan etikkahapon valmistusmenetelmä ja se on suurelta osin korvannut aikaisemmin käytetyn Monsanto-prosessin.

Mekanismi

Cativa-prosessi muistuttaa reaktiomekanismiltaan Monsanto-prosessia. Erona on, että katalyyttinä reaktiossa käytetään Monsanto-prosessissa käytetyn rodiumkompleksin sijaan iridiumkompleksia esimerkiksi dijododikarbonyyli-iridaatti(I)a ([Ir(CO)2I2]−). Iridiumkompleksi on rodiumkompleksia halvempi ja katalyyttinä noin viisi kertaa tehokkaampi.

Cativa-prosessin yksinkertaistettu mekanismi on seuraava. Ensimmäisessä vaiheessa metanoli reagoi vetyjodidin kanssa muodostaen jodimetaania. Jodimetaani reagoi hapettavalla additiolla iridiumkompleksin (alla olevassa kuvassa 1) kanssa, jolloin iridium hapettuu hapetusluvulta +I hapetusluvulle +III. Tällöin muodostuu kompleksi 2. Hiilimonoksidi korvaa tästä kompleksista yhden jodoligandin ja muodostuu uusi kompleksi 3. Tämä kompleksi hajoaa iridiumin katalysoimana muodostaen asetyylikompleksin 4. Reaktio on tyypiltään insertioreaktio. Tämä kompleksi reagoi pelkistävällä eliminaatiolla, jolloin muodostuu asetyylijodidia. Asetyylijodidi hydrolysoidaan, jolloin muodostuu etikkahappoa ja vetyjodidia. Etikkahappo erotetaan ja vetyjodidi voidaan käyttää edelleen jodimetaanin valmistamiseen metanolista.

Lähteet

  1. 1 2 3 Carole Le Berre, Philippe Serp, Philippe Kalck & G. Paull Torrence: Acetic Acid, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2014. Viitattu 13.2.2018
  2. 1 2 Frank S. Wagner: Acetic acid, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2014. Viitattu 13.2.2018.
  3. 1 2 3 John Hartwig: Organotransition Metal Chemistry, s. 749–751. University Science Books, 2010. ISBN 978-1-891389-53-5 Teoksen verkkoversio. (englanniksi)
  4. ↑ Jacob A. Moulijn,Michiel Makkee,Annelies E. van Diepen: Chemical Process Technology. John Wiley & Sons, 2013. ISBN 9781118570753 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 13.2.2018. (englanniksi)