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Síntesis De ácido Acético

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Síntesis de Ácido Acético (Proceso Monsanto) El Proceso Monsanto es un importante método para la producción de ácido acético. El principal ciclo catalítico del proceso Monsanto es el que se ilustra en la fgura 1.0. 1.0. En las condicio condiciones nes normal normales es de operac operación ión,, el paso paso que deter determin mina a la velocidad es la adición oxidativa oxidativa de iodometano al compleo coordinativamente insatu insaturad rado o de 1! electr electrone ones s "#$% "#$% &'()*&+ 'a*, 'a*, resul resultan tando do el compl compleo eo de 1 electrones "' /(*#$%/'()*&+  '*.  este paso le sigue la inserción migratoria de (), (), dand dando o un comp comple leo o de 1- elec electr tron ones es 'd*, 'd*, que elim elimin ina a ento entonc nces es,,  redu reduct ctiv ivam ament ente, e, iodu ioduro ro de acet acetil ilo o con con rege regene nera raci ción ón de "#$% "#$% &'()*&+ .  cont contin inua uaci ción ón,, el agua agua $idr $idrol oli2 i2a a el iodu ioduro ro de acet acetil ilo o a ácid ácido o acét acétic ico o 3 se regenera %4 (/()% 5 &) 6 (/()) 5 % FIG FIGURA URA !" 9no 9no de los ciclos del mecani mecanismo smo propu propuest esto o para para la conv convers ersió ión n de metanol 3 () en ácido ácido acético, acético, catali2a catali2ada da por comp comple leos de rodio dio :os: :os:an ano o. El iodu iodurro de acet acetil ilo o prod produc ucid ido o en este este cicl ciclo o se $idr $idrol oli2 i2a a dando ácido acético. Obtención de Ácido Acético según el Proceso Monsanto ctualmente se otienen alrededor de un millón de toneladas anuales de ácido acét acétic ico o a part partir ir de la car caron onil ilac ació ión n de meta metano nol, l, que que se prod produc uce e con con rendimientos superiores al 778 cuando se utili2a un catali2ador de rodio. El rodio puede ser introducido en el sistema como #$(l / o como #$(l'()*'PP$ /*&. Pero el catali2ador activo es "#$ 1%&'()*&+ . El e:ecto neto del catali2ador es producir la activación del enlace () del metanol 3 :acilitar la inserción del (). Para que se produ2ca la caronilación de equilirio del Me%, que pierde adicionarse oxidativamente al metal en el paso limitante del ciclo. 9na ve2 se $a :ormado el compleo de metilrodio, se produce la inserción migratoria de () :ormándose un ioduro de acetilrodio. ;a eliminación reductiva del ioduro de acido completa el ciclo. El ioduro de acilo lire se $idroli2a con el metanol para dar el acetato de metilo, que fnalmente se puede convertir en ácido acético al reaccionar con agua. El ácido acético resultante se puede otener por completo a partir del gas de agua. En una reacción mu3 relacionada con la que se acaa de descriir, el (/())Me se puede caronilar para :ormar an$ídrido acético '( /()*&. El proceso Monsanto de otención de ácido acético está sustitu3endo el método antiguo de otención que sigue el proceso r, que tamién se da en la reacción con un caronilo coordinado que se muestra en la ecuación. ;os metales situados a la derec$a del loque d tamién muestran capacidad para reducir (). ;a Ec. 1&.11 muestra uno de los primeros eemplos que se conocen, cu3o mecanismo no se comprendió al principio, pero gracias a traaos recientes se $a demostrado el paso de la reacción a través de compleos de :ormilo, como se muestra en la Ec. 1&.1&. El () en el compuesto catatónico de partida esta activado :rente al ataque nucleoflico, de :orma que el   da un ?1:ormilo directamente. El compleo :ormado podría ser más estale como $idrurocaronilo compleo, pero para que esta :orma se dé, el metal deería tener una vacante de coordinación. @odos los ligandos están :uertemente unidos al metal, por lo que la :orma :ormilo es cinéticamente estale. En los casos en los que el disolvente aporta protones, el :ormilo puede protonarse en el átomo de oxigeno dando un compleo de $idroximetileno. l protonar el :ormilo generamos un careno de Ais$er, que es sensile al ataque nucleflico en el carono del careno. Este ataque se puede dar a través de una :uente externa e $idruro o por una trans:erencia de   de otro compleo :ormilo que se encuentre en la me2cla de reacción. 9n compleo de :ormilo puede ser dador de   segBn el proceso inverso al primer paso de la Ec. 1&.1&. (on oeto de proseguir con la reducción del grupo $idroximetilo podemos repetir el ciclo de adición consecutiva de  5 3 . ;a protonacion en el grupo ) del $idroximetilo provoca la perdida de una molécula de agua 3 la de:ormación de un intermedio de metileno, que rápidamente adiciona   para :ormar el compleo fnal Acti$ación del %O # El dióxido de carono, al ser un constitu3ente de la atmos:era, es una :uete aundante de carono, el () &  es el responsale del calentamiento térmico gloal precedido para las próximas décadas, deido al llamado CCE:ecto invernaderoDD. El () & es transparente al paso de la radiación solar incidente, pero no al paso de la radiación in:rarroa que la tierra reemite al espacio exterior durante la noc$e. 9no de los principales prolemas en la química del ()& es que es tan estale desde el pinto de vista termodinámico, que solo unos cuantos productos de () & pueden otenerse en procesos exotérmicos. 9na :orma de activación es la reducción a () con  & 3 luego utili2ar la química del () para otener compuestos caronados, pero el uso de  & convierte al proceso en mu3 caro. e $ec$o, los métodos actuales de otención de  & implican el consumo de carón o de gas natural, que son :uentes de carono mu3 valiosas. El proceso más importante de activación de () & es la :otosíntesis, en el que la radiación solar $ace que se produ2ca una reacción que de otro modo seria termodinámicamente mu3 des:avorale4 la reducción de () &  a $idratos de carono unto con la oxidación de agua a ) &. En este proceso están implicados un gran nBmero de metaloen2imas. El que FfaG el () & es la riulosa di:os:ato caroxilasa, en el que in anión enolato del a2Bcar ataca nucleoflicamente al carono del () &. El en2ima tiene especies de (u'%%*, Mn'%%* 3 Mg &5 , 3 una de estas es la que proalemente polari2a el () &, seguramente a través de in compleo ? 1)(). %oncl&siones En conclusión el proceso de Monsanto es un importante método para la :aricación de ácido acético por caronilación catalítica de metanol. Este proceso se desarrolla a un presión de /0 a !0 atm 3 una temperatura de 1H0&00 I( 3 o:rece una selectividad ma3or del 778. Aue desarrollado por la compaJía alemana KLA en 17!0 3 meorado por Monsanto en 17!!, que introduo un nuevo sistema catali2ador. En su ciclo catalítico la primera etapa organometálica es la adición oxidativa del 3oduro de metilo 3 se $a demostrado que la reacción es de primer orden en relación con el 3oduro de metilo 3 el catali2ador e a$í que se $a3a propuesto que el paso determinante de la velocidad del ciclo catalítico sea la adición oxidativa del 3oduro de metilo al catali2ador esto ocurre a través de un ataque nucleóflo del centro de rodio sore el carono del 3oduro de metilo. Re'erencias   . , L$arpe, Química Inorgánica, editorial reverté, 177/ . A, L$river. P.<. t=ins, Química Inorgánica, editorial reverté