有機物的電解制備ppt課件-在線瀏覽
2025-03-03 21:04本頁面
【正文】 則可以合成呋喃糠醇，主要反應(yīng)： ?呋喃環(huán)進(jìn)行電解甲氧基化反應(yīng)，理論上可以制取一系列化合物。 媒介質(zhì)多為無機物離子對，如 Cr3+／Cr6+， Ce3+／ Ce4+， Mn2+／ Mn3+等，很容易實現(xiàn)電極過程，電流效高，電解工藝簡單，從而可達(dá)到節(jié)能的目的。 ?例如，對硝基苯甲酸的電還原過程：以鉛板為陰極．碳棒為陽極，兩極間有隔膜，采用直接電解還原時，反應(yīng)式為 : ?此法的電流效率較低。 5．利用相轉(zhuǎn)移的電解法 ?相轉(zhuǎn)移的電解法： 在有利于電解進(jìn)行的相中進(jìn)行電合成反應(yīng)，生成物進(jìn)入另外一相。 ?用此法生產(chǎn)己二腈： ?由于原料丙烯腈微溶于水，以 7％的濃度配成水相，加 12％的季胺鹽進(jìn)行電還原，陰極反應(yīng)為： ?由于產(chǎn)品己二腈不溶于水，故而進(jìn)入有機相 (丙烯腈 )，易分離。 6．發(fā)展三維電極的電解 ?電解反應(yīng)通常是在二維的平板電極上進(jìn)行，所以電解槽的生產(chǎn)能力低 (時空產(chǎn)率低 )。 7．利用修飾電極的有機電合成 用無機物、有機物或高分子化合物來修飾電極表面，通過改變電極 /溶液界面的特性來改變電極的性能，降低電合成反應(yīng)的超電勢，提高反應(yīng)的速率和效率； 同時修飾電極在有機合成中還可提高電合成的選擇性，合成出手性化合物等新的化合物。例如： ?這個反應(yīng)如用 5A/m2電流進(jìn)行，電流效率 90％以上，幾乎沒有副反應(yīng)。 9．兩個電極同時利用的成對電解合成 ?近年已有用適當(dāng)隔膜隔開陰、陽極，在兩室中同時進(jìn)行一對氧化和還原合成，即成對電解合成：用一分電量驅(qū)動兩個目的反應(yīng)。反應(yīng)式如下： ?我國河北省宣化化工廠巳將該方法工業(yè)化，工藝簡單，無污染，電解產(chǎn)率達(dá) 90％以上。 ?還有一種同時利用陽極和陰極合成的方式： 在無隔膜的電解槽內(nèi)進(jìn)行的。 ?例如對氨基苯甲酸的合成 : 陰、陽極均用鉛板，陽極用 Cr3+/Cr6+作氧化媒質(zhì)，采用槽外式間接電氧化法將對硝基甲苯氧化為對硝基苯甲酸，陰極用 Zn2+／ Zn作還原媒質(zhì)，采用槽內(nèi)式間接電還原將對硝基苯甲酸還原為對氨基苯甲酸。陽極反應(yīng)： ?陽極反應(yīng)： ?陰極反應(yīng) ： 10．有機電解合成高附加值產(chǎn)品 ?有機合成一般適用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、香料等高附加值制品的生產(chǎn)。 ?在染料、農(nóng)藥、氨基酸、化學(xué)試劑、香料等工業(yè)中均可應(yīng)用電合成法。該過程是將從毛發(fā)等畜產(chǎn)品中提取出的胱氨酸，通過電解還原制得用途廣泛的 L半胱氨酸。 11．開發(fā)能同時得到有機產(chǎn)品和電能的過程 ?許多有機化合物可以在燃料電池中發(fā)生電池反應(yīng)釋放出電能，且反應(yīng)產(chǎn)物是所需的有機產(chǎn)品，這是一種自發(fā)的電合成過程，例如，乙烯氧化生成乙醛是一個自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)，可設(shè)計成如下的燃料電池： 乙烯氧化制乙醛的燃料電池 ?如圖 ,乙烯和水蒸氣通入陽極，在鈀黑陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙醛。陰、陽兩極用石棉片或玻璃纖維片隔開，兩極之間充滿 85％的磷酸溶液作為電解液。 乙烯氧化制乙醛的燃料電池示意圖 己二腈的電解合成 ?己二腈是制備 Nylon66的原料。反應(yīng)式為： 所以要研究己二腈的制備。 2. 電解合成原理 ?先由丙烯合成丙烯腈 ,再由丙烯腈合成己二腈。 ?電合成己二腈時，還伴有如下幾個副反應(yīng)： ?所以 , 丙烯腈在陰極上的氫化二聚生成己二腈，是許多可能進(jìn)行的反應(yīng)之一，其反應(yīng)機理的第一步是丙烯腈還原生成陰離子自由基，再生成己二腈，并以某種方式發(fā)生質(zhì)子化作用： 3 電解方法 ?(1)電解液： 1965年設(shè)計此生產(chǎn)過程時，人們曾認(rèn)為要使電解還原聚合反應(yīng)得以進(jìn)行，必須保持丙烯腈的高濃度，電解液中必須有 R4N+季胺鹽，而且其濃度也必須足夠高，以保證電解液具有足夠大的導(dǎo)電性。 ?陽極采用 PbO2/AgO，陽極液是 5％ H2SO4,其上進(jìn)行放氧反應(yīng)。由于陰極液會在陽極發(fā)生反應(yīng)，故電解槽裝有分離膜，以分離陽極液與陰極液，分離膜
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