電化學(xué)氧化菲合成菲醌.pdf

1、菲醌是菲氧化的一種產(chǎn)物，本身是一種高效低毒的新型農(nóng)藥，也是用途很廣的重要中間體，國(guó)內(nèi)外需求量很大，市場(chǎng)供不應(yīng)求。對(duì)于菲醌的合成，一直以來(lái)，研究較多。但由于技術(shù)、成本和污染等原因，目前仍未實(shí)現(xiàn)大噸位的生產(chǎn)。本文綜述了國(guó)內(nèi)外關(guān)于菲醌合成方面的研究，掌握了該課題的研究現(xiàn)狀。高價(jià)金屬鹽法，操作方法簡(jiǎn)單，易控制，收率較高，但氧化劑價(jià)格高，三廢污染非常嚴(yán)重；過(guò)氧化物法，雖然氧化劑的價(jià)格相對(duì)便宜且無(wú)污染，但是有機(jī)過(guò)氧化物生產(chǎn)較復(fù)雜，且不穩(wěn)定、易爆炸，

2、有的毒性較大，不適宜工業(yè)化；PTC-RuO4-NaClO法中，催化劑及有機(jī)溶劑可回收復(fù)用，收率較高，但適于對(duì)精菲進(jìn)行氧化。對(duì)工業(yè)菲，由于雜質(zhì)的累積而效果不好；氣相催化氧化法的缺點(diǎn)是選擇性差，目前還未研制出高選擇性的催化劑。鑒于菲醌合成中的諸多問(wèn)題，選擇一種成本低廉又無(wú)污染的新工藝是本課題所研究的主要內(nèi)容。 有機(jī)電合成是高速發(fā)展的有機(jī)合成新技術(shù)之一，其特點(diǎn)是選擇性好、產(chǎn)物純度高、基本無(wú)三廢污染、工藝簡(jiǎn)單。目前，關(guān)于有機(jī)電合成方面的

3、報(bào)道不少，但關(guān)于菲電化學(xué)合成菲醌的研究還未見(jiàn)報(bào)道。本課題將采用間接電氧化法來(lái)研究由菲合成菲醌。 本論文第一部分研究了用鉀鹽沉淀法、混合溶劑沉淀法和熔點(diǎn)法對(duì)工業(yè)菲的提純，并利用高效液相色譜對(duì)提純菲進(jìn)行了定性和定量分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：用混合溶劑法提純工業(yè)菲效果良好，能使菲的純度由65.19％提高到83.63％，為后續(xù)菲氧化合成菲醌提供了原料。而鉀鹽沉淀法由于反應(yīng)過(guò)程中原料被炭化，致使純度下降。熔點(diǎn)法由于形成共熔物而很難分離。

4、 本論文第二部分研究了間接電氧化法合成菲醌。在酸性條件下，利用雙電極體系，采用恒電流電解方式，將三價(jià)鉻氧化為六價(jià)鉻。然后將氧化液與菲按一定比例混合，在攪拌條件下氧化合成菲醌。首先研究了三價(jià)鉻的電化學(xué)氧化，探討了電氧化過(guò)程的主要影響因素，通過(guò)設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，找出了最佳的工藝條件：反應(yīng)時(shí)間4h，電解液中硫酸濃度30％，電流密度67mA/cm2，所得Cr2O72-收率為95％左右。然后研究了ii由菲合成菲醌的化學(xué)反應(yīng)，利用以上所得氧化液為氧化劑