Катод для электрохимического восстановления
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
>Ъ
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
1О
%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.
