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1、9.2有機電合成技術(shù)——陳紅玉、閻世富、潘子翼、吳鵬2011.5.269.2.1電解裝置與電解方式有機電合成最基本的裝置包括五部分：直流電源、電極（陰極和陽極）、電解容器、電壓表和電流表。電極和盛電解液的容器構(gòu)成電解池，工業(yè)上傳統(tǒng)地稱為電解槽。實驗室研究一般選用20A／20V的電源；若采用導(dǎo)電性差的非水電解液，則需要增大電壓容量，通常選用20A／100V的電源。工業(yè)電解過程通常采用高電壓、大電流的直流整流器作為電源。2011.5.26恒電位電解電解方式恒電流電解恒電位電解是利用恒電位儀使工作電極電勢恒定的一種電

2、解方式，如圖9-1所示。產(chǎn)物純度易分離，實驗研究大部分采用此方法。恒電流電解是通過采用恒電流儀來實現(xiàn)的，工業(yè)上通常采用此法。恒電位電解電解方式恒電流電解恒電位電解是利用恒電位儀使工作電極電勢恒定的一種電解方式，如圖9-1所示。產(chǎn)物純度易分離，實驗研究大部分采用此方法。恒電流電解是通過采用恒電流儀來實現(xiàn)的，工業(yè)上通常采用此法。2011.5.262011.5.269.2.2電解槽電解槽——電解池或電化學(xué)反應(yīng)器一室電解槽電解槽二室電解槽若主反應(yīng)的反應(yīng)物與產(chǎn)物在輔助電極上不發(fā)生反應(yīng)，則可采用一室電解槽；否則須要用有膜的

3、二室電解槽。2011.5.26實驗室常用的幾種電解槽2011.5.269.2.3電極材料及其修飾電極材料及其表面性質(zhì)對電極反應(yīng)途徑、選擇性影響很大，不同的電極材料可能導(dǎo)致不同的產(chǎn)物，比如，不通電極材料可影響硝基苯電還原的產(chǎn)物，如圖9.3所示?？梢婋姌O材料的選擇在有機電合成中是非常重要的。2011.5.26電極材料的選擇應(yīng)滿足的要求導(dǎo)電性好耐腐蝕優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性適當?shù)某妱萘己玫碾娀瘜W(xué)活性和選擇性易加工成型，機械強度高價格低廉2011.5.269.2.4隔膜材料在設(shè)計電解槽時應(yīng)盡量采用無隔膜電解槽，

4、這樣既可簡化電解槽設(shè)計，降低設(shè)備投資，又可減少陰、陽極間的電阻，達到節(jié)能的目的。隔膜具有兩種功能：一是使兩極液中的反應(yīng)物與產(chǎn)物不能透過隔膜，以阻止兩級液的相互混合；二是可使帶電離子或某些帶電離子自由通過隔膜，以導(dǎo)通電流。常見的隔膜材料主要分為兩大類：非選擇性隔膜和選擇性隔膜。2011.5.269.2.5溶劑和支持電解質(zhì)1）溶劑選擇溶劑的首要條件是對反應(yīng)物有良好的溶解性，同時要考慮產(chǎn)物要易分離，這對間接電解合成尤為重要。溶劑分為質(zhì)子型溶劑和非質(zhì)子型溶劑。非質(zhì)子型溶劑：水、醇、酸等質(zhì)子型溶劑：乙腈、N，N-二甲基甲

5、酰胺（DMF）、吡啶等水——最經(jīng)濟、無污染、最安全的溶劑乙腈——既能溶解很多有機化合物，又能與水混合并且在電極電勢為-3.5~2.4V范圍內(nèi)不發(fā)生電解。2011.5.262）支持電解質(zhì)大部分溶劑的導(dǎo)電能力較差，因而需要在其中添加一定量的可電離的鹽、酸或堿來提高電解液的導(dǎo)電能力，添加的這些可電離的物質(zhì)稱為支持電解質(zhì)。水——選用各種鹽、酸或堿作為支持電解質(zhì)。在非質(zhì)子型溶劑中常采用LiClO4、LiCl、LiBF4、NaClO4、R4N+X-、R4N+OH-、R4N+ClO4-(R代表烴基、X代表鹵素)及磺酸鹽等作為

6、支持電解質(zhì)。在甲醇和乙醇溶劑中常用氫氧化物作為支持電解質(zhì)另外在選擇溶劑和支持電解質(zhì)時還要考慮其析出電勢，以便在電解時只發(fā)生有機點合成的主反應(yīng)，而不發(fā)生溶劑或電解質(zhì)的電解反應(yīng)。2011.5.26謝謝！2011.5.26