Способ получения солей нитрония Советский патент 1990 года по МПК C25B1/00 C01B21/84 

Изобретение относится к электрохимии азотсодержащих соединений,конкретно к электрохимическому способу получения солей нитрония.

Целью изобретения является увеличение выхода солей нитрония по току и веществу.

Соли нитрония получают в диафрагменном электролизере.Дпя получения солей нитрония используют электролизер, разделенный пористой керамической диафрагмой, с объемом анолита 500 мл и католита 800 мл. 3 анодное пространство электролизера заливают смесь, содержащую концентрированную азотную кислоту, двуокись или трех- окись азота и реагент, в катодное - 800 мл 68-98%-ной азотной кислоты.

Электролиз проводят при перемешивании в гальваностатическом режиме на платиновом или металлооксидном электроде с площадью поверхности 0,5 дм . Катодом служит электрод из нержавеющей стали или титана площадью 1,0 дм. На электролизер подается постоянный электрический ток силой 15-25 А. Плотность анодного тока составляет при этом 30-50 А/дм. В ходе электролиза анолит и като- лит охлаждают проточной водопроводной водой. Температура процесса 5-15 С. Повышение температуры процесса выше 20 С нежелательно, так как усиливается испарение двуокиси или трехокиси азота.

00

ю сд

Электролиз прекращают, переработав полностью введенный в электролит окисел азота, Анолит переливают из электролизера в кристаплияатор, где смесь выдерживают в течение 30 40 мин при (-20) f ()°С. В случае, если продукт реакции плохо кристаллизуется, часть азотной кислоты отгоняют в вакууме водоструй- ного расоса. Выпавшие кристаллы отделяют на воронке с пористым стеклянным фильтром, промывая его двумя порциями по 80-100 мл абсолютного хлористого метилена и высушивая при 40-80 С в вакууме водоструйногб на- соса. В маточньш раствор вводят дополнительное количество исходных реагентов и полученный раствор вновь подвергают электролизу.

Описанным способом получены сле- дуюи1ие соли нитрония: тетрафторборат нитрония, перхлорат нитрония ,сЬтор- сульфат нитрония, трифторметансуль- фонат нитрония, гексафторфосфат нитрония, гексафторар сенат нитрония, гек сафторантимонат нитрония, пиросуль- фаг нитрония, гексаДторсиликат нитрония .

В таблице представлены примеры -9 получения солей нитрония с приведением технологических параметров и достигаемый при этом положительный эффект.

Полученные предлагаемым способом соли нитрония идентифицированы по данным ИК-спектроскопии и результатам элементного анализа. Данные ИК-спектроскопии указывают на наличие полос поглощения, соответствующих колебаниям иона нитрония NOt ( см : 570, 2360), Полос, характершлх для иона нитрозония, не наблюдается.

08250и

Из таблицы пидно, что предпагае- мый способ получения солей нитронпя основан на использовании доступных ; реагентов, одностадиен и позволяет получать щирокий ассортимент солей нитрония с выходом, достигающим 88,7% по току и 99,1% по ве цеству. При этом обеспечивается их высокая Q чистота, гарантируется отсутствие солей нитрозония, значительно, до 1,06 ч, сокращается время электролиза и до 26,8 А ч на I моль продукта расход электричества.

-|5 Исключение необходимости регенерации маточного раствора делает возможным организацию непрерывного производства.

20 Формула и зобретения

1. Способ получения солей нитрония электрохимическим окислением раствора, содержащего концентрированную азотную кислоту, анион силь- 25 ной кислоты, в диафрагменном электролизере с выделением продукта при охлаждении, отл ичаюшийся тем, что, с целью увеличения выхода по току и по веществу солей нитро- 30 J раствор дополнительно содержит двуокись или трехокись азота, а в качестве источника аниона сильной кислоты используют их третичные |Или четвертичные аммонийные соли об- ;щей формулы

(AlKjNH) А или () .А, где A1K-J- метил, этил или н-бутил;

А - сю;; SO,F-;S04CF-;PF;; AsFg; SbFg ,; n - 1 или 2. 40 2- Способ по п.1, о т л и ч a ю- , Щ и и с я тем, что в качестве анода используются металлы платиновой группы 1-ши металлооксидный электрод.

Изобретение относится к прикладной электрохимии, в частности к способам получения азотсодержащих соединений и позволяет повысить выход по току и по веществу солей нитрония, за счет использования в известном способе получения солей нитрония электрохимическим окислением раствора содержащего концентрированную азотную кислоту и анион сильной кислоты в диафрагменном электролизере с последующим выделением продукта охлаждения, дополнительного введения в раствор двуокиси или трехокиси азота, и использование в качестве источника аниона сильной кислоты третичных и четвертичных аммонийных солей общей формулы: (ALK₃NH)_NA^N или (ALKN)₄A^N, где AIK - метил, этил, Н-бутил, A^N-BF₄

CLO₄

S₃F

SO₃CF

PF₆

ASF₆

SBF₆

S₂O₇

SIF₆

п - 1 или 2. Причем в качестве анода используются металлы платиновой группы или металлоксидные электроды. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.