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Procédé Cativa
Modèle moléculaire du catalyseur [Ir(CO) ₂I₂ ] ⁻ utilisé dans le procédé Cativa Le procédé Cativa est une méthode de production d' acide acétique par carbonylation du méthanol ....
Le procédé Cativa est une méthode de production d' acide acétique par carbonylation du méthanol . La technologie, similaire au procédé Monsanto , a été développée par BP Chemicals et est sous licence de BP Plc. Le procédé est basé sur un catalyseur contenant de l'iridium , tel que le complexe anionique diiododicarbonyliridate(i) [Ir(CO) 2 I 2 ] − ( 1 ).
Les procédés Cativa et Monsanto sont suffisamment similaires pour utiliser la même usine chimique. Des études initiales menées par Monsanto avaient montré que l'iridium était moins actif que le rhodium pour la carbonylation du méthanol . Des recherches ultérieures ont cependant démontré que le catalyseur à base d'iridium pouvait être activé par le ruthénium, et que cette combinaison permettait d'obtenir un catalyseur supérieur aux systèmes à base de rhodium. Le passage du rhodium à l'iridium permet également de réduire la quantité d'eau utilisée dans le milieu réactionnel. Ce changement diminue le nombre de colonnes de séchage nécessaires, réduit la formation de sous-produits, tels que l'acide propionique , et supprime la réaction de conversion du gaz à l'eau .
Le cycle catalytique du procédé Cativa, illustré ci-dessus, débute par la réaction de l'iodure de méthyle avec l'espèce catalytique active plan carré ( 1 ) pour former l'espèce octaédrique d'iridium(III) ( 2 ), l' isomère fac de [Ir(CO) ₂ (CH₃ ) I₃ ] ⁻ . Cette réaction d'addition oxydante implique l' insertion formelle du centre iridium(I) dans la liaison carbone-iode de l'iodure de méthyle. Après échange de ligand (iodure contre monoxyde de carbone ), l'insertion migratoire du monoxyde de carbone dans la liaison iridium-carbone, étape ( 3 ) → ( 4 ), conduit à la formation d'une espèce pyramidale à base carrée avec un ligand acétyle lié . L'espèce catalytique active ( 1 ) est régénérée par l' élimination réductrice de l'iodure d'acétyle à partir de ( 4 ), une réaction de désinsertion. L'iodure d'acétyle est hydrolysé pour produire l'acide acétique, générant ainsi de l'acide iodhydrique qui est à son tour utilisé pour convertir le matériau de départ (méthanol) en iodure de méthyle utilisé dans la première étape.