zum Directory-modus

Monsanto-Verfahren

Mechanismus

Der Mechanismus der Katalyse ist im folgenden Schema ausführlich dargestellt und erläutert.

Der Reaktionsmechanismus der Rhodium-katalysierten Methanolcarbonylierung bestehend aus dem Rhodiumkreislauf in blau und dem Iodidkreislauf.

Der Monsanto-Prozess wird in polaren Lösungsmitteln (Essigsäure/Wasser) durchgeführt. An die Reaktormaterialien werden wegen der stark korrodierend wirkenden, sauren, Iodid-haltigen Reaktionslösungen besondere Anforderungen gestellt.

Essigsäure wird mit einer Selektivität bezüglich Methanol von etwa 99 % gebildet. Ein Nachteil des Verfahrens besteht darin, dass Rhodium auch die Kohlenmonoxid-Konvertierung, d.h. die Einstellung des Wassergas-Gleichgewichtes (water-gas shift reaction) katalysiert. Das führt zu einer Erniedrigung der Selektivität in Bezug auf CO

CO+ H2O Kat. H2+ CO2

Eine wesentliche Verbesserung des Monsanto-Verfahrens ist 1996 von BP Chemicals (Hull, England) durch Einführung des entsprechenden Iridium-Komplexes als Katalysator erreicht worden (Cativa-Prozess). Der Mechanismus ist sehr ähnlich, nur verläuft die oxidative Addition von MeI an [IrI2(CO)2]- etwa 150 mal schneller als an [RhI2(CO)2]- und ist nicht länger geschwindigkeitsbestimmend.

Die Rhodium-katalysierte Carbonylierung von Methylacetat (erhalten durch saure Veresterung von Essigsäure mit Methanol) liefert Acetanhydrid:

MeCOOMe+ CO (HI)[Rh] (MeCO)2O

Dabei wird dem Monsanto-Katalysator ([Rh]/MeI/CO) als Iodid-Promotor LiI oder ein Phosphonium- bzw. Ammoniumiodid zugesetzt.

Seite 2 von 5