制備方法乙酸的制備可以通過人工合成和細菌發(fā)酵兩種方法。生物合成法，即利用細菌發(fā)酵，僅占整個世界產(chǎn)量的10%，但是仍然是生產(chǎn)乙酸，尤其是醋的的方法，因為很多國家的食品安全法規(guī)規(guī)定食物中的醋必須是通過生物法制備，而發(fā)酵法又分為有氧發(fā)酵法和無氧發(fā)酵法。有氧發(fā)酵法在氧氣充足的情況下，醋屬細菌能夠從含有酒精的食物中生產(chǎn)出乙酸。通常使用的是蘋果酒或葡萄酒混合谷物、麥芽、米或馬鈴薯搗碎后發(fā)酵。由這些細菌發(fā)酵反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C?H5OH O? →CH?COOH H?O




具體做法是將醋菌屬的細菌接種于稀釋后的酒精溶液并保持一定溫度，放置于一個通風(fēng)的位置，在幾個月內(nèi)就能夠經(jīng)過發(fā)酵，后生成醋。工業(yè)生產(chǎn)醋的方法通過提供充足的氧氣使得反應(yīng)過程加快，此方法已經(jīng)被商業(yè)化生產(chǎn)采用，也被稱為“快速方法”或“德國方法”，因為在德國1823年應(yīng)用成功而因此得名。此方法中，發(fā)酵是在一個塞滿了木屑或木炭的塔中進行。含有酒精的原料從塔的上方滴入，新鮮空氣從下方自然進入或強制對流。強化的空氣量使得此過程能夠在幾個星期內(nèi)完成，大大縮短了制醋的時間。Otto Hromatka和Heinrich Ebner在1949年提通過液態(tài)的細菌培養(yǎng)基制備醋。在此方法中，酒精在持續(xù)的攪拌中發(fā)酵為乙酸，空氣通過氣泡的形式被充入溶液。通過這個方法，含乙酸15%的醋能夠在兩至三天制備完成。




無氧發(fā)酵法部分厭氧細菌，包括梭菌屬的部分成員，能夠?qū)⑻穷愔苯愚D(zhuǎn)化為乙酸而不需要乙醇作為中間體。總體反應(yīng)方程式如下：C6H12O6==3CH3COOH此外，許多細菌能夠從僅含單碳的化合物中生產(chǎn)乙酸，例如，或二氧化碳與氫氣的混和物。2CO2 4H2 →CH3COOH 2H2O2CO 2H2 →CH3COOH梭菌屬因為有能夠反應(yīng)糖類的能力，減少了成本，這意味著這些細菌有比醋菌屬細菌的乙醇氧化法生產(chǎn)乙酸更有效率的潛力。然而，梭菌屬細菌的耐酸性不及醋菌屬細菌。耐酸性梭菌屬細菌也只能生產(chǎn)不到10%的乙酸，而有的醋酸菌能夠生產(chǎn)20%的乙酸。使用醋酸屬細菌制醋仍然比使用梭菌屬細菌制備后濃縮更經(jīng)濟。所以，盡管梭菌屬的細菌早在1940年就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，但它的工業(yè)應(yīng)用范圍較窄。




通過控制反應(yīng)條件，也可以通過同樣的反應(yīng)生成。因為和均是常用的化工原料，所以甲基羰基化一直以來備受青睞。早在1925年，英國塞拉尼斯公司就開發(fā)出個甲基羰基化制乙酸的試點裝置。然而，由于缺少能耐高壓（200atm或更高）和耐腐蝕的容器，此方法的應(yīng)用一直受到限制。1963年，德國巴斯夫化學(xué)公司用鈷作催化劑，開發(fā)出個適合工業(yè)生產(chǎn)乙酸的工藝。1968年，銠催化劑的大大降低了反應(yīng)難度。采用銠的羰基化合物和碘化物組成的催化劑體系，使和在水-乙酸的介質(zhì)中在175℃和低于3兆帕的壓力條件下反應(yīng)，即可得到乙酸產(chǎn)品。因為催化劑的活性和選擇性都比較高，所以反應(yīng)的副產(chǎn)物很少。低壓羰基化法制乙酸，具有原料價廉，操作條件緩和，乙酸產(chǎn)率高，產(chǎn)品質(zhì)量好和工藝流程簡單等優(yōu)勢，但反應(yīng)介質(zhì)有嚴重的腐蝕性，需要使用耐腐蝕的特殊材質(zhì)。1970年，美國孟山都公司建造了采用此工藝的裝置，因此銠催化甲基羰基化制乙酸逐漸成為支配性的孟山都法。90年代后期，英國石油成功的將Cativa催化法商業(yè)化，此方法采用釕催化劑，使用（[Ir(CO)?I?]），它比孟山都法更加綠色也有更高的效率。