Способ получения тетраэтилсвинца Советский патент 1984 года по МПК C07F7/26 C25B3/12 

а ел Изобретение относится к улучшенному электрохимическому способу получения тетраалкилпроизводных свинца, конкретнее к получению тетраэтилсвинца (ТЭС). Известен способ получения ТЭС путем катодного апкилирования свинца бромистым этилом в присутствии в ка честве католита тройной системы вода бромид тетрабутиламмония - органический растворитель (например, ацетон или тетрагидрофуран ). Выход по току 85-90% 1. Недостатками этого способа являются пожароопасность, обусловленная использованием горючих органических растворителей, сравнительно низкое качество получаемого целевого продукта, большая энергоемкость процесса и его сложность, связанная с выделением ТЭС из водно-органического раствора. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения ТЭС путем катодного апкилирования свинца бромистым этилом в среде католита, содержащего воду и тетраалкиламмония, в котором алкил имеет семь девять атомов углерода. Выход по току 75,5-81,6% в расчете на выделенный ТЭС 2. К недостаткам известного способа следует отнести сравнительно низкий выход по току, сложность, связанную с необходимостью разделения водной и органической фаз при выделении ТЭС, и большую энергоемкость, обусловленную необходимостью циркуляции католита для обеспечения прохождения эмульсии бромистого этила в фоновом электролите через тело насыпного свинцового электрода. Целью изобретения является повышение выхода по току, упрощение и снижение энергоемкости процесса. Поставленная цель достигается способом получения ТЭС путем орошения сверху насыпного свинцового катода, погруженного в водный раство едкого натра, раствором бромида тет раоктиламмония в бромистом этиле. Вы ход по току 89,7-91,8% в расчете на выделенный ТЭС. Подаваемый сверху на насыпной свинцовый катод, бромистый этил хор шо смачивает поверхность катодно по ляризованного свинца и поэтому в вид тонкой пленки стекает Ъо поверхност гранул насыпного электрода. Снизу электролизера собирают органический слой непрореагировавшего бромистого этила, содержащий до 30% ТЭС, и под ют в катодную камеру водный раствор едкого натра. Скорость подачи броми стого этила с растворенной в нем четвертичной солью на орошение насыпного свинцового катода определяется многими факторами: токовой нагрузкой на электролизер, высотой и диаметром тела насыпного катода, размером гранул свинца, плотностью и составом фонового электролита, видом и структурой применяемой диафрагмы и т.д. По мере движения поверхности электрода в бромистом этиле растворяются образующийся в ходе электрохимической реакции ТЭС, что приводит к изменению физико-химических характеристик органической фазы и непрерывному обновлению поверхности электрода. Пример 1. Катодное пространство электролизера цилиндрической формы с керамической диафрагмой заполняют гранулированным свинцом. Гранулы имеют округлую форму с поперечным сечением 3-5. В катодную камеру загружают 120 г 1,0 н. раствора едкого натра. Анолитом также служит 1,0 н. раствор едкого натра. Орошение насыпного электрода органической фазой (76,2 г бромистого этила и растворенного в нем 3,1 г бромида тетраоктиламмония /и ее циркуляцию осуществляют с помощью дозируюцего насоса. Скорость орошения 2 мл/мин. Электролиз при плотности тока 0,01 А/см ведут в течение 4 ч. Общее количество электричества 6,6 А-ч. Убы.пь свинцового катода 14,0 г ТЭС определяют хроматографически. Вьлделено 17,45 ТЭС, что соответствует Быхору по току 87,5%. Получают 1,6 г свинцового шлама. Селективность по свинцу, с учетом возврата шлама 89,7%. Пример 2. Опыт проводят в условиях примера 1 в непрерывном режиме в течение 100 ч. Подача свинцовых гранул катодное пространство цилиндрического электролизера с керамической диафрагмой происходит под действием их собственной тяжести. Орошение насыпного электрода, подачу свежего бромистого этила с растворенной в нем четвертичной солью аммония, циркуляцию и отбор части органической фазы, а также подачу в катодную камору водного 0,5 н, раствора едкого натра производят дозирующими насосами . Скорость орошения свинцового катода составляет 2,0 мл/мн, скорость подачи бромистого этила 0,12 мл/мин, скорость подачи водного раствора едкого натра 2,0 мл/мин. Катодная плотность тока 0,01 А/см, общее количество электричества 160 Ач. В опыте используют 1777,8 г бромистого этила и 78,0 г бромида тетраоктиламмония. Убыль веса электрода 332,95 г. Выделяют 430,17 г ТЭС, что соответствует выходу по току 91,8%.

Получают 36,6 г свинцового шлама. Селективность по свинцу с учетом возврата шлама 93,8%,

Таким образом, предлагаемой способ получения ТЭС по сравнению с известным позволяет повысить выход по току с 75,5-81,6 до 89,7-91,8% в расчете на выделенный ТЭС, упростить про-.цесс - исключить стадию разделения органической и водной фаз при выделении ТЭС, и снизить его энергоемкость за счет исключения интенсивной циркуляции католита для поддержания бро1чистого этила в состоянии эмульсии, так как суммарный расход энергии на процесс получения ТЭС в режиме орошения при нагрузке на электролизер 1,6 Аи напряжении 5,5 В составляет около 46 Вт, тогда как в режиме эмульгирования на той же установке потребляется 309 Вт, причем около 97% электроэнергии тратится на циркуляцию и создание эмульсии.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАЭТИЛСВИНЦА путем катодного алкилирования свинца бромистым этилом в среде католита, содержащего воду и бромид техраоктиламмония, отличающийся тем, что, с целью повышения клхода по току, упрощения и снижения энергоемкости процесса, насыпной свинцовый катод, погруженный в Ьодный раствор едкого натра, орошают сверху раствором бромида тетраоктиламмония в омистом этиле.