有機物的電解合成ppt課件-資料下載頁
2025-05-12 08:53本頁面
【正文】 和過渡金屆不耐蝕，所溶解的金屬離子還會促進陰極析 H2反應(yīng)，降低電流效率。? 孟山都公司采用了鋼陽極，同時在溶液中加入 2％的硼砂和 ％的EDTA， 使陽極腐蝕降低了 95％。己二腈的電解合成? 電解在無膜的雙極電解槽內(nèi)進行，所用電極是鍍鎘的碳鋼板。? 電解液中添加劑硼砂和 Na4EDTA的作用是降低電極的腐蝕速度，防止過渡金屬在陰極表面沉積并對陰極表面有緩慢但連續(xù)的更新作用； Na4EDTA還可抑制陰極放氫。? 新過程的主要優(yōu)點是：不用分離膜；電極間隔從 ； 溶液電阻率下降，導(dǎo)電性增加，使得槽電壓從 至 ， 大大節(jié)約了電能 。季胺鹽用量大大減少；采用連續(xù)萃取，簡化了己二腈的分離過程；總的費用減少了 10％。 孟山都第一代和第二代電合成己二腈工藝的比較四烷基鉛 ? 四烷基鉛如四甲基鉛 TML(Retramethyl lead)或四乙基鉛TEL(Retraethyl lead)是汽油中使用的防爆劑，可提高辛烷值，全世界的耗用量很大，當(dāng)然用含鉛汽油也存在一個污染問題要解決。? 以前均采用化學(xué)合成法。 1964年，在美國 Texas的 Freeport實現(xiàn)了電化學(xué)的連續(xù)生產(chǎn)，年產(chǎn)量為 155400噸四甲基鉛或 18100噸四乙基鉛，而世界需求量約為每年 50萬噸。 四烷基鉛 ? ? 利用電解 Grignard試劑，生成活性的烴基離子 R， 再與鉛反應(yīng)即得烴基鉛化合物： Grignard試劑是有機鎂的鹵化物 RMgBr、 RMgC1等，它可由鹵代烴和 Mg在醚中的反應(yīng)生成，同時在有機溶劑中可電離。RC1＋ Mg→ RMgC1→ R＋ MgC1+（ 醚）? 在 Pb陽極上： 4R＋ Pb→ R4Pb＋ 4e? 在鋼管陰極上： 4MgC1+＋ 4e→ 2Mg＋ 2MgCl2? 為防止鎂在陰極上沉積，可加入過量鹵代烴 RCl等，可與析出的 Mg重新生成 RMgC1試劑。四烷基鉛 ? ? 電解液是 20％ Grignard試劑的醚溶液，內(nèi)含氯乙烷（它與 Grignard試劑摩爾比為 :）。采用固定床電解槽，電解溫度為 40~50℃ ，陰極電流密度為 50~100kAm2， 槽電壓不超過 8V， 產(chǎn)率為 96％，電能消耗為 4~5kWhkg 1。四烷基鉛 四乙基鉛電合成反應(yīng)器是高比電極面積的固定床電解槽，每槽的容積為 3m3。， 共 10個，槽內(nèi)裝有內(nèi)徑為 5cm、 長75cm、 并內(nèi)襯多孔隔膜的鋼管，管內(nèi)裝滿作為陽極的鉛丸，而鋼管的內(nèi)壁則作為陰極。格利雅試劑和過量的鹵代烷從管內(nèi)通過，管外則通冷卻液，使電解溫度保持在 40一 50℃ 。癸二酸的柯爾比法電合成? 癸二酸 HOOC(CH2)8COOH是重要的有機化工原料，主要用于生產(chǎn)尼龍 6 尼龍 10聚酰胺樹脂，也作為增塑劑和潤滑油的原料，世界年產(chǎn)量約 2萬噸。? 癸二酸的化學(xué)合成法是以蓖麻油為原料，在 200℃ 及 8500kPa壓力下與50％ NaOH溶液進行堿解反應(yīng)制取的。此法的缺點是原料來源有限，同時反應(yīng)條件不易控制，副產(chǎn)物多，且污染環(huán)境。? 癸二酸的電解合成是柯爾比 (Kolbe)反應(yīng)的典型應(yīng)用，它以己二酸單甲酯為原料，通過陽極氧化制得癸二酸二甲酯．再經(jīng)堿解，即得癸二酸。癸二酸的柯爾比法電合成? 反應(yīng)是在無隔膜電解槽中進行的，單酯在陽極氧化二聚，即使含 a個碳原子的羧酸分子在陽極表面二聚，生成含 2n—2 個碳原子的碳氫化合物分子和 2mol的 CO2。 這正是典型的柯爾比反應(yīng)：? 所生成的癸二酸二甲由水解后即為癸二酸。? 癸二酸電解合成的生產(chǎn)流程包括己二酸單甲酷的合成、電解、水解三部分癸二酸的柯爾比法電合成毛細間隙電化學(xué)反應(yīng)器德國巴斯夫 (BSF)公司電解合成癸二酸二甲酯、己二腈時，都采用毛細間隙電化學(xué)反應(yīng)器?？梢栽谑褂脤?dǎo)電率低的電解質(zhì)時降低歐姆壓降和能耗。反應(yīng)器為圓柱體，內(nèi)裝一組雙極性圓盤狀石墨電極，每一片電極厚度約 1cm， 面積為100cm2， 電極間隙甚?。械膬H為 125?m， 有的達 1mm， 電解液由液泵自上部送入，通過間隙。我國有機電合成工業(yè)化實例? L半胱氨酸的直接電合成? L半胱氨酸是中國最早實現(xiàn)工業(yè)化的有機電合成產(chǎn)品 ,它的工業(yè)生產(chǎn)是從毛發(fā)等畜類產(chǎn)品中提取的胱氨酸 ,通過電解還原在陰極直接電合成為 L半胱氨酸 .? |S—CH 2—CH(NH 2)—COOH? S—CH 2—CH(NH 2)—COOH+2H ++2e? ?2LHS—CH 2—CH(NH 2)—COOH.? 近 20年來 ,這一有機電合成技術(shù)在中國的許多地方推廣 ,年產(chǎn)能力已經(jīng)超過 600噸 ,成為生產(chǎn) L半胱氨酸的主要方法 .L半胱氨酸也成為一種出口創(chuàng)匯的龍頭產(chǎn)品 .我國有機電合成工業(yè)化實例? 間接電氧化生成對氟苯甲醛? 對氟苯甲醛是用化學(xué)合成法 ， 即以芳烴為原料 ,經(jīng)氟化再用濃硫酸水解而制得 。 由于氟化過程易產(chǎn)生異構(gòu)體 ， 因而影響純度 ， 產(chǎn)生大量的有機廢液 。? 用錳鹽為媒質(zhì)間接電氧化對氟甲苯制對氟苯甲醛是一種較理想的辦法 .? 氧化法合成的工藝過程主要反應(yīng)分兩步 :? 電解反應(yīng) Mn2+→ Mn3++e? 合成反應(yīng) pFC6H4CH3+4Mn3++H2O→ pFC6H4CHO+4Mn2++4H+? 反應(yīng)后的母液經(jīng)過凈化處理回到電解槽中循環(huán)使用 ， 對環(huán)境不造成污染 。我國有機電合成工業(yè)化實例? 間接電氧化合成維生素 K3? 以 β甲基萘，鉻酐為原料相轉(zhuǎn)移合成 2甲基 1,4萘醌 (維生素 K3)的工藝過程中產(chǎn)生了大量的鉻廢液 (w(Cr6+)=4%~5%) ， 處理這部分廢鉻液對該合成工藝的合理進行至關(guān)重要。如果作為廢物排掉 ,無論從經(jīng)濟角度還是環(huán)保角度都是不允許的。鄭州大學(xué)化工學(xué)院采用槽外式間接電合成 VK3工藝可使 Cr3+氧化為 Cr6+， 從而實現(xiàn)鉻液的循環(huán)利用。其工藝過程主要反應(yīng) :? 陽極氧化反應(yīng) 2Cr3++7H2O→ Cr2O72+14H++6e。? 合成反應(yīng) C11H10+H2Cr2O7+3H2SO4→ C11H8O2+Cr2(SO4)3+5H2O
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