Способ получения тетраэтилсвинца Советский патент 1979 года по МПК C07F7/26 

1..

Изобретение относится к улучшенному спо-. собу получения тетразтилсвинца электролити-. ческим способом. Тетраэтилсвинец находат применение преимущественно в Качестве антидето-; наторной добавки к моторным топливам

Известен электрохимический способ получения тетраэтилсвинйа П согласно которому электролизу подвергают Ъодно-спиртовый раст;Вор едкого натра со свинцовым катодом. В результате злектролиза образуется гексаэти вдйсвинец, который при нагревании распадается на Тетраэтилсвинец, свинец и углеводороды. . Таким образом, частьпрореагировавшего , свишщ выделяется в виде шлама. Который в дальнейшем йодвергают регенерации для возвращения в процесс.

Недостатком такого способа является наличие стадии регенерации свинца, что снижает его экономическую эффективность.

Известен способ с использованием неводных растворителей - диметилформамида, ацетонитрила и др. 2. В качестве электролитов рекомендуется использование четвертичньк аммоНИН, преимущественно бромида, или перхлората тетрабутиламмония.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ получения тетразтилсвинца, который заключается в катодном растворении свинца в присутствии бромистого этила. В качестве электролита используют четвертичную соль аммония, содержащую от 4 до 20 атомов углерода в молекуле; в качестве растворителя - ацетон, тетрагидрофуран, ацетонитрил, диметилформамид 3.

В таких условиях образуются примерно равные количества тетразтилсвинца и гексаэтилсвинца и в этом случае более 25% от раство.ренного с катода свинца оказьтается перешедшим в шлам.

Таким образом, 25% от растворенного на катоде (Жйнца подвергают регенерации, что значительно услб5й1йёт процесс и снижает его экономическую эффективность.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение и удешевление процесса.

Поставленная цель достигается огшсьшаемым способом получения тетраэтнлсвинца путем ка370тодного алкилирования свинца в водном растворе, содержащем бромистый этил, ацетон и броййдтриэтилоктиламмония, в качестве католита, заключающегося в том, что в католит добавляют бромид щелочного металла. Мольное отношение бромида щелочного металла к бромиду триэтилоктиламмония обычно составляет 0,1-1:1. Отличительными признаками сйособа является применение броШДа щелочНбгб ШтШгГа, причем предпочтительное мольное оптршение бро- , лида щелочного металла к бромиду триэтилоктидаммония 0,1-1:1. Технология способа состоит в следующем. В катодную-камеру стеклшшОго электролнзера,снабженн6гЬ керамической диафрагмой, свинцовым катодом и графитовым анодом загружают католит, содержащий воду, бромистьш зтил, ацетон, бромид трйэтилрктиламмония. В кэтёствё аиолита ибпойьзую водный раствор карбонита аммония. Электролиз; проводят при температуре 20°С в течение 2,5 ч током 1 А (плотность тока 0,01 А/см)., Из б{ ганйчёск6го слоя вакуумной разгонкой вьщеляют тётраэтил свинец. . : . . .. . Ниже прив1одятся примеры с указанием количества вьщеленного те1разтйлсвинца и образовайщегося при этом свинцового пшама. Характеристика тетраэтилсвинца, полученного электрохимическим методом, в равной степени относится ко всем примерам, описанным в заявке. Пример 1 (без добавки соли щелочного металла) по прототипу). В катьдйую Камеру стеклянного электролизера, снабженного керамической диафрагмой, свинцовым катодом и графитовьш анодом загружают,51 г (0,495 моль) бромйстогЪ этила, 32 г (0,551 моль) ацетона, 60 г (3,333 моль) воды и 2 г (0,00685 моль) бромидатрйЭтиЛоктиламмония. Анолит - 30%-ный водный раствор карбоната аммония. Элей рблиа вёДу toком 1,0 А (плотность тока 0,01 А/см) в течение 2,5 ч. Температура 20°С. Убьшь свинцового катода 5,7 г (расход свинца по току 117% в пе ресчете на четь1рехвал:ентный свинец). Газожидкостным хроматографйческим анализом устанбвлено, что получено тетраэтнлсвинца 2,84 г (0,0879 моль) гексаэтйлсвинца 23,78 (0,00649 моль), что составило в весовом отношении 1:1, Вакуумной разгонкой органического слоя выделяют 4,91 г тетраэтилсвинца. В перегонной коябе остается кубовый остаток, содержащий 1,33 г свинцового цшама (0,27 г щлама..на 1 г вьщеленного тетраэтнлсвинца). П р и м е р 2. Опыт ведут как В примере с тем различием, что в католит добавляют бррмкстый натрий 8,9 г/л (0,534 г; 0,00518 моль) из расчета 2 г/л иона натрия. Убыль свинцовогс) «катода 5,27 г (выход по току 108%). Получено етраэтилсвинца 4,5 г (0,139 мопь), гексаэтилисвинца 2,71 г (0,00465 мбль), что составило весовом отношении 1:0,6. Вакуумной разгонкой органического слоя выделяют 6,0 г тетраэтилсвинца. В перегонной колбе остается кубовый остаток,содержащий 0,96 г свинцового шлама (0,16 г щлама на 1 г выделенного тетразтилсвинца). П р и м е р 3. Опыт ведут как в примере 1 с тем различием, что в католит добавляют бромистый литий 12,4 г/л (0,744 г; 0,00865 моль) из расчета 1 г/л иона лития. Убыль свгннцового катода 5,0 (выход по току 102%). Католит содержит тетраэтилсвинца 5,25 г (0,162 моль) гексаэтилдисвинца 1 г (0,00171 моль), что составило в весовом отношении 1:0,19. Вакуумной разгонкой органического слоя выделяют 5,8 г: тетраэтилсвинца. В перегонной колбе остается кубовый остаток, содержащий 0,35 г свинцового шлама (0,06 г шлама на 1 г вьщеленного тетраэтилсвинца). П р и м е р 4. Опыт ведут как в примере 1 с 1ем различием, что в католит добавляют бромисть1Й калий 4.1 г/л (0,246 г; 0,00205 моль) из расчета 2 г/л иона калия. Убьоть свинцового катода 5,23 г (выход по току 107%). Католит содержит тетразтилсвинца 4,9 г (0,151 моль), гексаэтилдисвинца 2,71 г (0,00465 моль), что составиж)Тв в5&йВом отношении 1:0,5. Вакуум-, ной разгонкой органического слоя получают 6,4 г тетраэтилсвинца. В перегонной колбе остается кубовый остаток,содержащнй 0,96 г свинцового шлама (0,15 г шлама на 1 г выделен1яогО тетраэтилсвинца). Тетразтилсвинец, полученный предложенным электрохимическим синтезом, после разгонки органической части католита отвечает требованиям, предъявляемым к даннбму продукту по ГОСТ 988-65. Внешний вид - прозрачная, бесцветная жидкость, не содержащая осадка. Физико-химические свойства 1;570 ± 0,002. Температура кипения - 56-58°С. Реакция - нейтральная. Формула изобретения 1.Способ получения тетразтилсвинца путем катодного алкилирования свинца в водном растворе, содержащем бромистый этил, ацетон и бромид триэтилоктиламмония, в качестве католита, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удешевления процесса, в католит добавляют бромид щелочного металла. 2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что бромид щелочного металла используют в мольном отношении к бромиду триэтилоктил/ аммония 0,1-1:1. 5 Источники информации, принятые во В1шмание при экспертизе 1. Патент США N 1539297, кл. 46-105, опублик. 1925. .706420.6 2. Патент США N 3640802, кл. 204-72,, опублик. 1972. 3. Патент США № 3649482, кл. 204-72, опублик.; 1972 (прототип).