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电化学有机合成 （Electrochemical Organic Synthesis） 表1 某些有机化工产品的电解合成技术 电化学有机合成的特点： 电极反应可在常温、常压下进行，较为安全。 不使用氧化还原试剂，不产生废弃物，无环境污染。 通过调节电位和电流，可方便地改变电极反应方向和速度。 消耗较多的电能。 反应器结构复杂，电极活性不易维持。 电合成反应过程和机理 电化学催化 电化学催化： 不直接参加电极反应的电极，对电化学反应速度及反应机理有重要影响。既可以由电极本身产生，也可以通过电极表面修饰和改性后获得。 电催化剂的要求： ①高的电催化活性。 ②稳定、耐腐蚀，具有一定的机强度和使用寿命。 ③良好的选择性。 ④良好的导电性。 ⑤易加工制备，成本低。 电化学有机合成技术 一、恒电位电解 二、恒电流电解 影响电有机合成的因素 1．电极: ①电流分布尽量均匀 ②具有良好的催化活性 ③稳定性好 ④导电性能优良 ⑤具有一定的机械强度。 2．隔膜 ①电阻率低 ②有效防止某些反应物的扩散渗透 ③有足够的稳定性 ④价廉、易加工、无污染。 3．介质 ①反应物的溶解度好 ②较宽的可用电位范围 ③适合于所需的反应要求，特别是介质与产物不应发生反应 ④导电性良好，为此需要加人足够量的导电盐。 4．温度 ①提高温度对降低过电位、提高电流密度有益 ②但过高会使某些副反应加速，同时会使产物有可能分解。 电化学有机合成的反应类型 一、电氧化有机合成 1．Kolbe脱羧二聚反应 2．烃类的电氧化 电化学有机合成工业化实例 己二腈的电合成 Baizer于1959年提出的，将丙烯腈通过阴极加氢生成己二腈。1965年，美国的Monsanto公司将这一方法实现工业化，建成了产量为15，000t/a的己二腈生产车间，后来又扩大到100，000t／a。 己二腈的电合成分为两步： （1）以丙烯为原料经氨氧化加工成丙烯腈，反应为 2CH2=CH－CH32CH2=CH－CN （2）通过电解，在阴极表面加氢二聚成己二腈： 阳极 2CH2=CH－CN＋2H2O＋2e－—→NC(CH2)4CN＋2OH－ 阴极 H2O―2e――2H＋—→O2 总反应 2CH2=CH－CN＋H2O—→NC（CH2）4CN ＋ O2
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