ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАЭТИЛ СВИНЦА Советский патент 1966 года по МПК C25B3/02 C07F7/24 

Электрохимические способы получения алкильных производных металлов II-V групп периодической системы элементов Менделеева известны. Согласно этим способам электролиз ведут в среде расплавленного электролита, состоящего из комплексных металлоорганических соединений типа Ме АШзК, где Me - щелочной металл, R - алкильный радикал, R - алкильный, алкоксильный радикал или атом фтора.

Для процесса электролиза применяют ртутный катод и анод из металла, соединения которого необходимо получить.

Однако процесс осложняется тем, что побочным продуктом электролиза является свободный триалкилалюминий, который довольно трудно отделить от полученного тетраэтилсвинца из-за хорошей смешиваемости обоих соединений, а так же из-за их близкой температуры кипения, что препятствует применению физических методов разделения.

Предлагаемый способ позволяет получать тетраэтилсвинец без примесей триалкилалюМИНИЯ;

Для этого применяют вполне определенный состав электролита, электролиз которого не дает никакого другого простого соединения (некомплексного), кроме целевого, и содержит на 1 моль (С2Н5),43 до 0,18лолб (С2Н5)зР, что также позволяет снизить

температуру электролиза и вести его при оптимальной температуре 68-100°С.

Регенерацию электролита лучше проводить гидридом натрия и олефинами, например этиленом, с последующей обработкой электролита амальгамой калия, полученной при электролизе.

Такая регенерация позволяет заменить гидрид калия более дешевым гидридом натрия и снизить растворимость свинца на катоде.

Электролиз проводят в электролизере, ячейка которого выполнена в виде цилиндрического стеклянного сосуда с плоско отшлифованными краями. Сосуд плотно закрывается алюминиевой крышкой с отверстием для термометра и подвода тока к ртутному катоду, пагрубком для пропускания защитного газа и креплением для свинцового анода, который одновременно служит мешалкой для электролита.

Анод представляет собой свинцовую шайбу толщиной 15 мм с боковыми лонатками для лучшего перемешивания. Ячейка снабжена стеклянной мешалкой, перемешивающей ртуть со скоростью 10 об/мин. Скорость вращения свинцового анода поддерживают такой, что обеспечивает неподвижность ртути на расстоянии электродов в 12 мм. Ячейка нагревается масляной баней. Интенсивное перемешивание электролита необходимо для предотвращения

отстаивания над ртутным катодом образующего тетраэтилсвинца, являющегося второй тяжелой фазой по удельному весу, а для поддержания непрерывности течения тока между катодом и анодом.

Благодаря перемешиванию тетраэтилсвипец находится в электролите в суспендированном виДе.

В эту ячейку вводят под током инертного газа 180 см приблизительно 2,5 кг ртути и электролит, состоящий из 320 г (1,753 моль} тетраэтилового калия-алюминия и 91 г (0,528 моль) (С2Нд)зР, и нагревают до 85°С, после чего к ячейке подводят постоянный ток силой 5 а, которая регулируется сопротивлением.

Температура масляной бани во время опыта поддерживается на уровне 85°С. При поверхности анода 27 см плотность тока в этом опыте составляет 18,5 а/дм, наррял ение 3,8 в.

По окончании опыта элеКтролит сливают сифоном..

Потеря в весе свинцового анода составляет 19 г (98, от теоретического).

Амальгама калия весом 2460 г содержит всего 14,7 г калия, что соответствует теоретическому количеству 14,6 г.

Весь электролит нагревают в течение 2 час при торрах до 100°С, причем отгоняют 29,5 г бесцветной жидкости, анализ которой показывает чистый тетраэтилсвинец. Для регенерации электролит перемешивают 15 мин с 0,528 моль NaOH при 100°С до полного растворения гидрида натрия, который целесообразнее вводить в виде 10-209/о-ной суспензии в минеральном масле. Масло ие смешивается с электролитом и по окончании реакции переходит в верхний слой. Прозрачный расплав, отделенный от масла, обрабатывают в автоклаве этиленом при 175°С/15 атм. По

истечении 3 час поглощение этилена прекращается. Окончание присоединения этилена после этого времени определяется анализом.

Продукт реакции перемешивают в течение 5 мин при 100°С с эквивалентным количеством

амальгамы калия, содержащей 0,6о/о калия. В расплаве, отделенном от амальгамы, натрий нельзя обнаружить даже окрашиванием пламени.

Предмет изобретения

1.Электрохимический способ получения тетраэтилсвинца электролизом расплава комплексного металлоорганического соединения

типа Ме АШзК, где Me - щелочной металл, R - алкильный радикал, R - алкильный, алкоксильный радикал или атом фтора, на ртутном катоде и свинцовом аноде с последующей регенерацией электролита гидридами

щелочных металлов и олефинами, отличающийся тем, что с целью упрощения отделения целевого продукта от электролита и снижении температуры электролиза электролит содержит на 1 моль (С2Нз),43до 0,8моль

(QH5)8F.

2.Способ по п. I, отличающийся тем, что процесс электролиза ведут при температуре 68-100°С.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что регенерацию электролита производят гидридом

натрия, этиленом, а затем амальгамой калия.