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第八章 无机物的电解工业 锰化合物的电解合成 水的电解 课堂作业 1、比较氯碱工业中三种不同电解法的优缺点？ 第九章 有机物的电解合成 优越性： 局限性： 适用范围： 三、原理与装置 使用的溶剂、电解质和电极 有机电合成要工业化要求：1.产率高；2.电流效率50%；3.能耗8KW h /Kg;4.在电解液中最终产物浓度10%；5.电极寿命1000h；6.膜寿命2000h；7.最终产物能简单分离；8.电解液经简单处理即可参与再循环的反应。 有机电合成的分类 间接电合成 五、各类有机化合物的电合成反应 五、各类有机化合物的电合成反应 五、各类有机化合物的电合成反应 五、各类有机化合物的电合成反应 五、各类有机化合物的电合成反应 五、各类有机化合物的电合成反应 五、各类有机化合物的电合成反应 五、各类有机化合物的电合成反应 五、各类有机化合物的电合成反应 六、有机电合成的技术进展 配对电合成的优点 1、可以提高电流效率，理论上可以达到200%； 2、由于阴极、阳极可同时产出产品，大大提高电合成的时空效率； 3、与应用于工业化的单极反应相比，可降低生产成本、节省电能，并提高电能效率。 六、有机电合成的技术进展 六、有机电合成的技术进展 六、有机电合成的技术进展 七、有机电合成的应用 1. 己二腈的电合成 己二腈 [ NC(CH2)4CN ]，1,4-二氰基丁烷 原料：丙烯腈 阴极：2CH2＝CH-CN+ 2H+ + 2e → NC(CH2)4CN 阳极：H2O → ? O2↑+2H+ + 2e- 总反应： 2CH2＝CH-CN + H2O → NC(CH2)4CN + ? O2↑ 20世纪70年代，美国孟山都公司进行了改进 2.四乙基铅的电合成 四乙基铅 [ Pb(C2H5)4 ] 汽油抗爆剂的作用 爆震现象 3. 功能高分子材料的电合成 通电下进行聚合反应已成功地制备了许多具有 特殊功能的高分子材料，如导电的聚吡咯、半导体 聚乙炔和光敏性的聚噻吩、聚苯胺等。 用电化学方法制备这些聚合物时，可采用恒电 流电解或恒电位电解操作，除可用平稳的直流电 外，也可用矩形波电源或交流电。 4.电解合成丁二酸 葡萄糖酸钙 [ Ca(C6H9O7)2 ] 葡萄糖酸钙 [ Ca(C6H11O7)2 ] 葡萄糖酸钙(锌)被认为是较高档的补钙 (锌) 剂，早被国际FAO/WHO(世界粮农和世界卫生组 织)专家委员会推荐为安全和必要的补钙剂。 葡萄糖酸钙还可用作固化剂、螯合剂、成型 助剂、稳定剂、增稠剂、组织改良剂等，市场容 量很大，是很有发展前途的产品。 葡萄糖酸钙的合成 以往，葡萄糖酸盐的生产方法包括发酵法、催 化氧化法。对于传统方法而言，会产生大量工业 废渣，且工业装置的占地面积大，所需原料成本 也较高。 阳极反应 2Br- -2e = Br2 Br2 + H2O = HBrO + H+ + Br- 阴极反应 此方法两种产品的平均总收率达７３．８％，葡萄糖的平均转化率为９３.５％，显然大大优于传统工艺． 并且，此方法具有降低生产成本，产生废物少等特点，具有很高的应用价值。 HBrO H2O CaCO3 2. 自发有机电合成 （1）常温常压下乙烯氯化 （2）燃料电池中进行的反应 3. 消耗电极的有机电合成 （1）由有机卤化物制羧酸 （2）有机卤化物的耦合反应 （3）羧基化合物的耦合反应 （4）硫化物的电合成 4. 金属-聚合物电解质复合电极法有机电合成 己二腈主要用途1：制造尼龙66的中间体。 尼龙66（聚己二酸己二胺）树脂为工程塑料，具有优良的高强韧度、耐磨、自润滑、耐油和耐化学腐蚀等综合性能，因此它具有广泛的用途。 它被广泛用于机械零件、电气零件和化工、纺织机械、汽车、铁路等领域。 己二腈主要用途2：金属防锈剂 传统的合成方法 CH≡CH + CHO CH≡CCH2OH HOCH2C≡CC≡CCH2OH HO(CH2)6OH HOOC(CH2)4COOH NH4OOC(CH2)COONH4 NC(CH2)4CN 加压,催化 催化,氢化 还原 加氨 催化,脱水 CH2=CH-CH=CH2 + 2HCN NC(CH2)4CN 催化 电解合成--美国化学家贝泽（1961） 注意：副反应 阴极区酸度过大，易生成丙腈 阴极区碱性过高，易发生自由基的三聚、多聚 或生成带醚键的化合物 解决方案：电解液中加