Катод для электрохимического восстановления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КАТОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ органических соедивений в амидах или нитрилгис карбоновых кислот, содержащий основу из али№шния или свицца, или кадмия , или железа и активный слой из целочного металла, отличаюц и и с я тем, что, с целью повышения выхода по току при использовании катода в реакциях дегалоидироваг ния алифатических, ароматических m цинкопропановых углеводородов, актив вый слой дополнительно содержит магний , а в качестве щелочного метгшла - литий при атомном отношении магния к питию li

(}9) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ONIWI б

PKCllVSJIHH

В 00 I С 25

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3296090/23-26.(22) 23 .04.81 (46 ) 23. 03. 83. Бюл. 9 11 (72) М. Л. Хидекель, В. A. Афанасьев, О. Н. Ефимов и Б. Г. Рогачев (71) Отделение Ордена Ленина института химической физики AH СССР (53) 621.357.1.035.221(088.8) Я56) 1. Фисщин М. Я. Электрохими ческий синтез. М., ИХТИ, 1972, ;с. 3-4. .2. Смирнова М. Г., Смирнов В. А.

;Электросинтез н биоэлектрохимия.

М., "Наука", 1975, с. 26-28 (прототип) . (54) (57) КАТОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕС»

КОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ органических соединений в амидах или нитрилах карбоновых кислот, содержащий основу иэ алюминия или свинца, или кадмия, или иелеэа и активный слой иэ щелочного металла, о т л и ч а ю-шийся тем, что, с целью повыщения выхода по току при использовании катода в реакциях дегалоидирова-. ния алифатических, ароматических

«и цинкопропановых углеводородов, активный слой дополнительйо содермит магний, а в качестве щелочного металла — литий при атомном отнсшенни магния к литию ii(0,6-20).

1006543

Изобретение относится к,электрохимическим производствам, в частности, к электродам, испольэуемам для электрохимического восстановления органических соединений.

Известен катод для электрохимичес- кого восстановления органических соединений, выполненный из ртути Г1 2.

Однако ртуть неудобна для проведения реакцйй при высоких отрицательных потенциалах из-за катодного распыления и токсичности.

Наиболее близким по технической. сущности и достигаемому результату к предлагаемому является катод для электрохимического восстановления !5 органических соединений в амидах или нитрилах карбоновых кислот, содержащий основу из алюминия или свинца, или кадмия, или железа и активный слой их щелочного металла (2 .

Недостатком известного катода является низкий выход по току при использовании катода в реакции"дегалоидирования алиФатических, ароматических и циклопропановых углеводоро- 25 дов. В амидах и нитрилах хлориды калия и натрия нерастворимы, вследствие чего катод покрывается слоем соли. На поверхности, содержащей внедренный литий, также образуется непроводящая пленка, что приводит к пониженным выходам по току. Напривюр, выход по току при получении норкафана с использованием катода с кад миевой основой, плотности тока

0,025 А/см2 и времени реакции 4 ч падает до 40%, на которых на основе свинца или алюминия восстановление дихлорноркарана не идет.

Цель изобретения вЂ, повышение вы.хода по току при использовании като- 40 да в реакциях дегалоидирования алифатических, ароматических и циклопропановых углеводородов.

Поставленная цель достигается тем, что в катоде для электрохимического восстановления органических соединений в амидах или нитрилах карбоновых кислот, содержащем основу из алюминия, свинца, кадмия или же« лева, и активный слой из щелочного металла, активный слой дополнительно содержит магний, а в качестве щелочного металла - литий при атомном отношении магния к литию

1 (0,6-20).

Предлагаемый анод может быть изготовлен электролизом хлоридов или перхлоридов лития и магния в амидах или нитрилах карбоновых кислот с катодом из алюминия, свинца, кадмия или железа. В растворителе допускается до ЗФ влаги.

Пример. В электрохимическую ячейку, снабженную катодом иэ алюминия, свинца, кадмия или железа и анодом из стеклоуглерода, помещают 80 г диметилформамида, ацетонитрила, формамида, бензонитрила или диметилацетамида, а также соли магния и лития. Материалы основы элект- . родов, состав растворителя и количества вводимых солей магний и лития приведены в таблице. Проводят электролиз в течение 0,5 ч при плотности тока 0,025 A/ñì2. Анализ образовавшегося на поверхности основы активного слоя проводят атомно-абсорбционным методом на приборе "Сатурн". Затем в электрохимическую ячейку вносят 5 r дихлорноркарана (дихлорбицикло. 4 10 гептана), йодбензола, хлористого текстила, бромбензола или днбромноркарана, и проводят электролиз при 40 С в течение 3,5 ч. Анализ продуктов реакции проводят ИК-спектрометрией и газожидкостной хроматографией. Результаты проведенных экспериметров приведены в таблице.

1006543 о

63

О 33 х ео н

I

1

I !

ФЬ

Ю н

v ое и 3fw

Ф

Ц о

1. 3

1

1

I

I

))!

I)l

34 о

l)I

Ы

A о

333 ф о

И

Ф й

8 е о о

A о

5

6 ф ь o

O I! н

Ф

A н о о

Фъ

v о

g о о

A A

I

I

1

l

1 !

1

I, !

Ц

Ф и

A о

l)3 н

v п3

A и

A о в,! ъ ° 1

I о

Р3 И

Ф ))) нх

D1

O 3I ие

%4

° Ф

° O

Ф) % )

° а

IA

° В ч

° Ф

Ф ) a I

Ie1

1 Ф3I

I Ф Ф

l ов

I О))3

В

Ф9

N о о Ф

I

1 !

I

1.

l3) Ф ф Ц оо

М) ) М- 1 о и н мg O O X -- I ежа

1

1 М IL ! 3бй

I D М

1 в

Рi I

О, 1 X

V3 ои

Ф I

Ц I

Ф I

3 3

Ю О

lO )

9 3 р ц й.1

СЧ

Ю о ) о

Н OO

) Cl о о с) а ) . Ф о о

О )

Ю IA

I

I

I . .3)1

1 М

1 g

1 Н

I Ц

I.1 3

1 ф

1 N) о

I 6l аО о

I И о

I М

1 33

1 о

1 ъ

3 Э).

1 33

1 ° ))I

I 3

I.1

I .М

l -3C

I .Н

В р

I i)3

1 $

1. 31

I й

1

1006543

Составитель О. Ромашин

Редактор Н. Егорова Техред Е.Харитончик Корректор E. РошкоЗаказ 2058/44 Тираж 6ф1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Результаты показывают, что по сравнению с известным предлагаемый катод позволяет проводить реакции дегалоидировання алифатических, ароматических и циклопропановых углеводородов с повышенным выходом по току - до 70%.

При увеличении содержания магния в активном слое вьиае 1:0,6 и при увеличении содержания лития в нем внае 20 1 на поверхности катода при работе образуются поверхностные слои, электрохимнческая активность анодов снижается, что выражается в сннже5,нии выхода по току до значений, характерных для известного катода.