ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Примеры промышленного использования электросинтеза органических веществ из "Прикладная электрохимия" Несмотря на большое число реакций органического синтеза, осуществляемых электрохимическим путем, лишь немногие из них нашли практическое применение. Рассмотрим два процесса, реализованные в промышленном масштабе, — электросинтез адиподинитрила и тетраалкилсвинца. [c.226] Адиподинитрил (динитрил адипиновой кислоты) является полупродуктом в синтезе полиамидного волокна найлон 6—6 и полиуретановых смол. Потребление адиподинитрила для этой цели непрерывно растет. [c.226] В настоящее время основное количество адиподинитрила получается химическим путем из адипиновой кислоты. Такой адиподинитрил содержит много примесей. Кроме того, сырье для получения адипиновой кислоты (бензол, циклогексан) ограничено. [c.226] Существует несколько способов осуществления гидродимеризации акрилонитрила. Акрилонитрил легко восстанавливается в водных нейтральных растворах электролита на металлах с высоким перенапряжением водорода. Основным продуктом восстановления в этих условиях является пропионитрил. [c.226] Увеличить выход адиподинитрила можно различными путями. Наиболее простой из них заключается в добавлении в раствор четвертичных солей аммония. Катионы четвертичного аммония, сорбируясь на поверхности электрода, вытесняют молекулы воды и образуют как бы неводный слой. Благодаря этому замедля.ется процесс протонизации по реакции (VH, 1,А) и выход димерного продукта соответственно возрастет (стр. 215). [c.226] Та же цель может быть достигнута при проведении электролиза акрилонитрила в неводном апротонном растворителе, например в диметилформамиде, содержащем не более 3% воды. Наконец, при повышении концентрации акрилонитрила в растворе также возрастает выход гидродимера. [c.226] Для проведения процесса электровосстановления используют рамные электролизеры фильтр-прессного типа на нагрузку 2 и более кА. Катодом служит свинец, анодом — сплав свинца с серебром, устойчивый в серной кислоте. Анодное пространство от катодного отделяют ионообменной диафрагмой, селективно проницаемой для ионов водорода. Ионообменная диафрагма представляет собой сульфированный сополимер стирола и дивинилбензола. Благодаря применению ионообменных диафрагм практически исключаются потери соли Макки и акрилонитрила в анодное пространство. [c.227] Католит из электролизера поступает в экстракционные колонны 6, где обрабатывается акрилонитрилом. При этом из раствора извлекается образовавшийся в процессе электролиза адиподинитрил и некоторое количество соли Макки. Для удаления соли Макки органический слой промывается водой в колонне 7, после чего поступает в колонну 8 и затем в колонну//, где происходит последовательная отпарка акрилонитрила и отгонка пронионитрила. [c.228] Из колонны 11 выходит адиподинитрил-сырец, который подвергается дальнейшей очистке. [c.228] Отогнанный в колонне 8 акрилонитрил поступает в колонну 10, где он перегоняется, и чистый акрилонитрил возвращается в процесс. Промывные воды из аппарата 7 концентрируют в аппарате 9, и регенерированный раствор соли Макки поступает на приготовление католита. [c.228] Тетраэтилсвинец является антидетонатором, вводимым в моторные топлива для повышения октанового числа. [c.228] Химический метод получения тетраэтилсвинца основан на взаимодействии хлористого этила со свинцово-натриевым сплавом. Недостатком этого метода являются большие потери свинца со шламом, из которого регенерация свинца затруднительна. [c.228] Электрохимический метод получения тетраэтилсвинца, основанный на электролизе раствора реактива Гриньяра, свободен от упомянутых недостатков. [c.228] Процесс обычно ведут с периодическим добавлением в раствор хлористого этила. При этом выделяющийся магний вновь образует реактив Гриньяра по уравнению (УП,2). [c.228] Таким образом, единственным отходом производства является хлористый магний, используемый в производстве магния. [c.228] Для осуществления электрохимического синтеза тетраэтилсвинца предложен электролизер с насыпным анодом (рис. УИ-2). Корпусом электролизера является стальной цилиндр 1, имеющий плоскую крышку 2 и конусное днище 3. Корпус подключается к анодной шине. Катодами служат стальные пластины 5, изолированные от крышки пластмассовыми втулками. Поверхность катодов защищена сеткой из изолирующего материала толщиной 3—4 мм. Свободное пространство электролизера заполнено свинцовыми гранулами, которые контактируют с корпусом электролизера и выполняют функцию растворимого анода. [c.229] Электролиз ведут при плотности тока 50—100 А/м . Насыпной анод имеет хорошо развитую поверхность, что позволяет конструировать сравнительно компактные электролизеры. Электролизер на нагрузку 70 кА имеет высоту 6 м и рабочий объем 3,6 м . [c.229] Вернуться к основной статье