有機物的電解制備ppt課件-資料下載頁
2025-01-14 21:04本頁面
【正文】 送大分裝。 ?電化學方法可制得非常純凈的苯二酚。苯二酚按參與反應的苯計?？偖a率達 80％，直流電能消耗 15000Ｋwh， 1噸苯二酚需消耗０ .940噸苯和 165000kwh電能。 有機化合物的電化學氟化 ?1949年，美國人賽蒙斯指出許多有機化合物在無水的氫氟酸液體中有相當大的溶解度，并形成導電溶液， ?在以 Ni為陽極、鋼為陰極的無隔膜槽中電解，陰極析氫氣，鎳陽極發(fā)生有機物的完全氟化，生成高氟化產物。過程控制電壓使無游離態(tài)的Ｆ ２ 釋放。并加入 NaF或 KF以增大液態(tài)ＨＦ的導電性和有機化合物的溶解性。 ?這樣的過程稱為 “ 電化學氟化 ” 。后來的研究表明，這一過程的機理在于電解過程中，鎳陽極表面上形成了鎳的高價氟化物 NiＦ ３ 和 NiＦ ４ ，它們起著強氟化試劑的作用 。 ?人們對此最有興趣的是全氟代產品的生產。有機烴、醇、醛、酮等的全氟代化合物有一罕見的特點是：可形成表面自由能非常低的表面。例如，當其濃度僅為 ％時，就可使水的表面張力從 72dyn／ cm降至 1520dyn/cm ，而如果用烴類表面活性劑使水的張力降低 30一 35dyn/cm，所需濃度要比此增大 10至 100倍。所以全氟代化合物在作為特種表面活性劑物質方面有極其重要的應用。 ?塑料王 (聚四氟乙烯 )的生產，采用一種乳液聚合法，其中需要用到全氟化合物，作為表面活性劑。有一種含有全氟代化合物的所謂 “ 輕水 ” 是高效滅火劑，它能迅速形成大量泡沫，擴展到燃燒著的石油上面，把火撲滅。廣泛應用于煉廠、飛機等 。 ?電氟化過程在制造全氟烷基磺酸方面獲得最廣泛的應用。全氟烷基磺酸是在鉻酐介質中穩(wěn)定而有效表面活性劑，是鍍鉻用的添加劑，可明顯減少鉻酐在電解槽中的損耗。 ?氟的高度活潑性和毒性都很高，用一般化學方法生產全氟化合物是十分困難的，采用電化學方法卻能比較容易地實現(xiàn)有機物的全氟化。 ?從 1949年實現(xiàn)小規(guī)模電解生產以來．此法已有很大發(fā)展，生產的一些典型產品如表 6－ 4所示。 ?日前世界上用電氟化方法生產全氟化物的工廠主要是 3M公司，它們生產一種叫 “ ＦＣ 75”的商品是下面兩種醚的混合物： ?ＦＣ－ 75的主要物理性質列在表 6－ 5中，其中還同時列出另一種稱為ＦＣ 43的特性，它的成分是全氟化三丁基銨。 ?電化學氟化是一個陽極過程，例如，丁酸的氟化反應： ?電解是在液態(tài) HF中進行，為增加溶液的導電性需加入 KF或 NaF。 電氟化過程的基本特征為： ?１ . 反應在較低的溫度 10℃ 25℃ 下進行，這樣可以保留某些官能團，如一 COF，一 SO2F等，在較高的溫度下直接氟化時，容易失去這類官能團。 ?2. 陽極材料最好是鎳，要求純度＞ ％。 ?3. 電解過程中無游離念 F2放出。盡管工作電壓高達 56v，此值已高于氟電極所相應的可逆電勢 (1． 77V)。 ?，過程進行的速度慢，最大可用電流密度很小，一般在200350mA/m2。 ?５ . 當使用新電極時會出現(xiàn)誘導期，此期間即使在低電勢下也有游離 F2放出。 ?由上可見，陽極氧化過程是十分復雜的，其詳細機理目前尚不清楚。有人認為，這是一個涉及自由基的陽極反應。而有實驗證據(jù)表明陽極 Ni在電解過程中可能已生成 NiF3，NiF4，并以該形式參與了反應過程。 ?表 6－ 6列出了某些有機酰氟ＲＣＯＦ或酰氯ＲＣＯＣ l進行電氟化的條件及其產品。 ?通用的電化學氟化藝流程如圖 6－ 8所示。氟化時形成的氣體混合物含有氫和氟有機產物，由電解槽 3經(jīng)過回流冷卻器 4，使自電解槽帶出的氟化氫冷凝。然后氣體混合物送入吸收塔 5。用氟化鈉捕集氟化氫蒸氣，接著送人堿性洗滌塔 6。在這里含活潑氟原子的產物發(fā)生水解。低沸點產物壓縮后發(fā)生凝聚，氫氣則排入大氣。 ?洗滌液內的三氟乙團鹽用一般方法轉變?yōu)槿宜帷８呒壢人嵊米魅榛瘎?。在這些物質的類似合成中，酸的?；蝗苡诜瘹?，在電解槽底部以液層分出。水解這一液層時獲得最終產物。 LOG
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