成对电合成技术

本 文主要 介绍作者 在成对电 合成技 术的研究 成果,结 合研究实 例,介绍 了工艺条 件如电极材 料、电流 密度及电 解温度 等的优化 选择以 为同行参 考;并 将成 对电 合成 技术 归纳 分类, 开拓成对有 机电合 成思路,促 进有机 电合成技 术的发 展．     

基于径向基神经网络和遗传算法的槽内式选择性超声电合成甲基苯甲醛

以混合二甲苯为原料, Mn(Ⅲ)为氧化剂, 硫酸溶液为电解质, 采用槽内式超声电合成甲基苯甲醛. 探讨了选择性电合成甲基苯甲醛的可能性, 通过径向基(RBF)神经网络和遗传算法(GA)对选择性电合成甲基苯甲醛3种异构体的比例、 电流效率与混合二甲苯的用量、 硫酸浓度和电流强度的关系建立预测模型, 并运用GA确定模型中RBF神经网络的目标均方误差(Goal)和径向基函数的分布(Spread). 然后根据预测模型, 使用GA对电合成条件进行优化, 分别获得了电合成产物中对位甲基苯甲醛占优、 邻位和对位甲基苯甲醛占优以及电流效率最高时的电合成条件. 当采用上述条件进行实验时, 模型给出的预测结果分别为: 对位甲基苯甲醛占优的质量分数可达90.01%, 邻位和对位甲基苯甲醛占优的质量分数为80.38%, 电流效率达到最高时的邻位、 间位和对位甲基苯甲醛的质量分数分别为16.80%, 8.43%和74.77%; 而与之相对应的实际实验结果分别为90.10%和79.91%, 以及17.20%, 8.49%和74.31%, 二者之间的最大相对误差小于±2.24%, 表明所建立模型的预测值与实测值基本吻合.     

电合成产物苯甲醛的高效液相色谱法测定

建立了一种用高效液相色谱法(HPLC)测定电合成产物中苯甲醛的方法.采用Kronmsil C(18)色谱柱(5μm,250 mm×4.6 mm I.d.),流动相为甲醇,检测波长为250 nm,外标法定量.苯甲醛的质量浓度在2.0-70.0 mg/L范围内线性关系良好,其相关系数r=0.9998(n=3);将本法应用于电合成产物中苯甲醛的测定,其加标回收率为93.0%～97.0%,相对标准偏差为0.05%～1.2%.     

超声间接电氧化合成三种甲基苯甲醛

以Mn(II)/Mn(III)为氧化还原媒质，间接电氧化合成了邻、间、对位甲基苯甲 醛。在电解和合成的过程中，分别施加了超声进行反应。实验结果表明，电解的电 流效率和邻甲基苯甲醛、间甲基苯甲醛的合成产率在超声的参与下有10%左右的提 高。优化了超声电解的条件，并探讨了超声与未超声时将二甲苯的三个异构体氧化 为相应醛的难易程度。     

Ti/nanoTiO_2-Pt阳极和Ti/nanoTiO_2阴极成对电合成葡萄糖酸锌和丁二酸

使用新颖的纳米结构电极成对电合成葡萄糖酸锌和丁二酸.采用溶胶-凝胶法制备Ti基纳米TiO2(Ti/nanoTiO2)电极,同时采用电沉积法制备Ti基纳米TiO2-Pt(Ti/nanoTiO2-Pt)修饰电极.通过循环伏安研究发现,Ti/nanoTiO2-Pt电极对葡萄糖氧化及Ti/nanoTiO2电极对马来酸还原均具有高催化活性.以Ti/nanoTiO2-Pt电极为阳极、Ti/nanoTiO2电极为阴极,通过正交实验得到成对电合成葡萄糖酸锌和丁二酸的优化条件为:阳极和阴极电流密度分别为1.2A·dm-2和3.0A·dm-2,阳极液为0.4mol·L-1葡萄糖+0.6mol·L-1NaBr,阴极液为0.6mol·L-1马来酸+0.2mol·L-1NaCl,温度50℃.成对电合成的总电流效率达到170%.     

电位滴定法同时测定电合成产物苯甲醛和苯甲酸

电位滴定;电位滴定法同时测定电合成产物苯甲醛和苯甲酸     

非匀相二步间接电解合成苯甲醛的研究

用循环伏安法，极化曲线法和电解制备研究了Ｍｎ＾２＋／Ｍｎ＾３＋媒质非匀相二不间接电氧化甲苯合成甲醛过程，提出克服电流效率下降的电解液和化学反应液“双循环法”可保持电流效率在８８％以上。     

邻甲基苯甲醛的“槽内式”间接电合成

邻甲基苯甲醛的“槽内式”间接电合成;邻甲基苯甲醛; 氧电还原; 氧还电对V5+/V4+; 邻二甲苯; 电解     

邻氨基苯甲醛的合成方法改进

用乙酸和乙醇做溶剂,铁粉做还原剂还原邻硝基苯甲醛得到了邻氨基苯甲醛,产率高达86％。其结构经UV,IR和MS表征。     

固定床电解槽变电流成对电解合成乙醛酸

对电解氧化乙二醛合成乙醛酸过程 ,固定床电解槽和变电流电解效果明显优于平板型电解槽和恒电流电解效果 .当阳极液中乙二醛和盐酸初始质量分数 (WCHOCHO 和WHCI)分别等于7.0 %和 8.0 %、阴极液为始终饱和的草酸溶液和微量的添加剂时 ,采用平均电流密度 (i)为 15 35A/m2 的变电流方式电解 ,阳极电流效率 (CEa)为 85 .3%、乙醛酸选择性 (RSa)为 93.9% ;阴极电流效率 (CEc)为 86 .7% ,乙醛酸选择性 (RSc)为 94 .0 % .阳极初产品中WCHOCOOH∶WCHOCHO≥ 4 0∶3,克服了阳极产品中乙二醛难以除去的困难     

铌酸催化的苯甲醛与甲醇缩合反应

采用铌酸为催化剂,探索了该催化剂对苯甲醛与甲醇缩合反应的影响.优化反应条件是,催化剂用量为反应物质的量的5mol%,甲醇10mL(兼作溶剂),回流状态下反应2h,反应的产率和转化率分别达到94%、98.0%.该催化剂同样适用于其他醛(酮)与甲醇的缩合反应,可得到34%～89%的产率.所述方法操作简单、产率高、选择性好而且对环境友好,反应结束后,催化剂很容易回收,并能有效重复使用.     

取代苯甲醛肟羧酸酯的合成及生物活性研究(Ⅱ)——α-烷硫基苯甲醛肟羧酸酯的合成及生物活性

肟醚及肟酯衍生物是一类具有优良的杀虫、杀菌、杀螨及除草活性的化合物，有关此类化合物的研究非常活跃［１，２］．本研究组对拟除虫菊酯与芳香肟衍生物进行研究，发现菊酸肟酯类化合物具有良好的抗烟草花叶病毒和杀虫活性［３］．本文在前期研究工作的基础上，将烷硫基...     

丁二酸在Ti/TiO2膜电极上的电化学合成

在包含原料马来酸的硫酸溶液中, 通过原位阳极氧化法制备了Ti/TiO2膜电极, 然后采用极性转换技术在原溶液中电化学合成丁二酸. 采用XPS, XRD和SEM分析了膜电极上的元素组成、价态分布和氧化膜的晶相结构及表面形貌. 结果表明, 阳极氧化膜层内只含有Ti和O两种元素, 且Ti均为Ti4+; TiO2氧化膜是金红石相, 表观呈现带孔的条纹形貌. 通过循环伏安、恒电位阶跃和恒电流电解技术研究了Ti/TiO2原位氧化膜电极的电化学性质, 结果表明, 该膜电极对马来酸电还原合成丁二酸具有较好的电催化活性. 以钛基氧化钌电极(DSA)为阳极, Ti/TiO2原位氧化膜电极为阴极进行恒电流电解了实验. 结果表明, 丁二酸的还原产率为95.94%, 电流效率为95.57%, 产物纯度为99.28%, 熔点为185~187 ℃.     

Carbon Dioxide Fixation Method for Electrosynthesis of Benzoic Acid from Chlorobenzene

Carbon dioxide fixation technique was developed as an alternative dechlorination method of chlorobenzenes.Electrolysis of chlorobenzene was carried out in a one-compartment cell fitted with an alu- minium anode and a platinum cathode.Electrolysis in N,N-dimethylformamide(DMF)solution contain- ing 0.1 M of tetrapropylammonium bromide(TPAB)at 0℃,100 ml/min of CO_2 flow rate and 120 mA/cm~2 of current density was found to be the optimum conditions of this electrocarboxylation,which gave 72% yield of benzoic acid from chlorobenzene.These conditions were then applied to 1,2-dichlorobenzene and 1,3-dichlorobenzene in order to convert them to their corresponding benzoic acids.     

Paired Electrosynthesis of Formaldehyde Derivatives from CO2 Reduction and Methanol Oxidation

Utilizing CO₂-derived formaldehyde derivatives for fuel additive or polymer synthesis is a promising approach to reduce net carbon dioxide emissions. Existing methodologies involve converting CO₂ to methanol by thermal hydrogenation, followed by electrochemical or thermochemical oxidation to produce formaldehyde. Adding to the conventional methanol oxidation pathway, we propose a new electrochemical approach to simultaneously generate formaldehyde derivatives at both electrodes by partial methanol oxidation and the direct reduction of CO₂. To achieve this, a method to directly reduce CO₂ to formaldehyde at the cathode is required. Still, it has been scarcely reported previously due to the acidity of the formic acid intermediate and the facile over-reduction of formaldehyde to methanol. By enabling the activation and subsequent stabilization of formic acid and formaldehyde respectively in methanol solvent, we were able to implement a strategy where formaldehyde derivatives were generated at the cathode alongside the anode. Further mechanism studies revealed that protons supplied from the anodic reaction contribute to the activation of formic acid and the stabilization of the formaldehyde product. Additionally, it was found that the cathodic formaldehyde derivative Faradaic efficiency can be further increased through prolonged electrolysis time up to 50 % along with a maximum anodic formaldehyde derivative Faradaic efficiency of 90 %.     

Electrosynthesis of adipic acid by undivided cell electrolysis

A preparative method for synthesis of adipic acid in 47% yield was developed. The method is based on cyclohexanol oxidation in an undivided cell on the NiOOH electrode in aqueous alkali. A possibility of the step-by-step process was studied: oxidation of cyclohexanol to cyclohexanone (75% yield) and subsequent oxidation of cyclohexanone to adipic acid (52% yield). The electrosynthesis of adipic acid is accompanied by the formation of minor amounts (up to 10%) of glutaric and succinic acids.     

对氨基苯胂酸电化学合成的研究

研究优化电解还原对硝基苯胂酸(p-A)合成对氨基苯胂酸(p-ASA)的工艺条件.实验表明:硫酸浓度、添加剂量、反应温度、投料量等工艺参数对合成产率有显著影响.初步得出比较适宜的电解合成条件为:硫酸浓度10%(bymass,下同)、添加剂量1%(bymass)NaCl、反应温度80℃、投料量71.4g/L、电流密度10A·dm-2.在上述工艺条件下,电解合成产率可达65.8%.