O processo de Monsanto é um método de produzir ácido acético. Este processo usa um catalisador para adicionar um grupo carbonilo a metanol, a pressões de 30-60 atmosferas e temperaturas de 150-200 ºC, tendo uma selectividade superior a 99%.
Este método fora desenvolvido em 1960 por químicos alemães da companhia BASF. No entanto, o seu nome deve-se às alterações efectuadas pela Monsanto no sistema catalítico em 1966. Hoje em dia a maioria do ácido acético é sintetizado via processo de Cativa, um processo similar ao de Monsanto, desenvolvido pela BP Chemicals Ltd., o qual é mais económico e mais amigo do ambiente. O método de Monsanto já não é utilizado para a produção deste ácido orgânico em largas escalas.
Ciclo catalítico
Ciclo catalítico da síntese de ácido acético segundo o processo de Monsanto.
A espécie que é cataliticamente activa é o anião [Rh(CO)2I2]– (1). O ciclo catalítico divide-se em seis passos, dos quais dois não envolvem ródio: a conversão do metanol a iodeto de metilo e a hidrólise do iodeto de acetilo a ácido acético (estes passos encontram-se no centro do diagrama). O primeiro passo organometálico corresponde à adição oxidativa do iodeto de metilo ao cis-[Rh(CO)2I2]–, formando a espécie hexacoordenada [(CH3)Rh(CO)2I3]− (2). Este anião rapidamente se transforma, pela migração do grupo metilo para o ligando carbonilo, originando o complexo acetilo pentacoordenado [(CH3CO)Rh(CO)I3]− (3). Este complexo reage depois com monóxido de carbono, formando um complexo dicarbonilo hexacoordenado (4). Por fim, este decompõe-se por eliminação redutiva, formando iodeto de acetilo (CH3COI) e regenerando a forma activa do catalisador. O iodeto de acetilo é depois hidrolisado a ácido acético.
O mecanismo da reacção é de primeira ordem relativamente ao iodeto de metilo e ao catalisador (1). Assim sendo, o passo limitante da reacção corresponde à adição oxidativa do iodeto de metilo ao catalisador (1) e crê-se que este ocorre com o ataque nucleofílico por parte do centro metálico do catalisador ao carbono do iodeto de metilo.
Processo do anidrido acético de Tennessee Eastman
O processo de Monsanto inspirou químicos a inventar um método de produzir anidrido acético. Este é produzido pela carbonilação do acetato de metilo:
CH3CO2CH3 + CO → (CH3CO)2
Neste processo, iodeto de lítio converte o acetato de metilo a acetato de lítio e iodeto de metilo, o qual depois, após carbonilação, origina iodeto de acetilo. O iodeto de acetilo reage com o sais de acetato ou com ácido acético, originando o anidrido respectivo. Iodetos de ródio e lítio são usados neste método como catalisadores. Contrariamente ao processo de Monsanto, este método tem que ser realizado na ausência de água, devido à instabilidade do anidrido em água.
Fonte: Wikipédia