Способ получения тетраэтилсвинца

 

Союз Советских

Социалистических

Реснубпик (iiI 706420

П ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Зая влено 19.01,78 (21) 2570879/23-04 с присоединением заявки,%— (23) П риоритет (51) М. Кл.

С 07 Е 7/26

6Ьеударетиеииьй камитет

СССР ие аеиам изееретеиий и етирытий (53) УДК 547.258. .15,07 (088.8) Опубликовано 30 12 79 Бюллетень ¹ 48

Дата опубликования описания 30.12.79

A. П. Томилов, С. М. Макарочкина, Ю. И. Розин, В. Б. Бусе-Мачукасс, К. М. Самарин, Л. В. Житарева и В. М. Бурмаков

"« -" « «- 1- -- - -:« * я (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАЭТИЛСВИНЦА

Изобретение относится к улучшенному спо. собу получения тетраэтилсвинца электролити-. ческим способом. Тетраэтилсвинец находит при менение преимущественно в качестве антидето-: наторной добавки к моторным топливам.

Известен электрохимический способ получения тетраэтилсвинКа (Ö согласно которому электролизу подвергают" водно-спиртовый раст,вор едкого патра со свинцовым катодом. В ре- зультате электролиза образуется гексаэтилдисвинец, который при нагревании распадается на тетраэтилсвинец, свинец и углеводороды.

Таким образом, часть прореагировавшего свинца выделяется в виде шлама, который в дальнейшем подвергают регенерации для возвращения в процесс.

Недостатком такого способа является наличие стадии регенерацшт свинца, что снижает его зкономическую эффективность.

Известен способ с использованием неводных растворителей — диметилформамида, ацетоиитри ла и др. (2). В качестве электролитов рекомендуется использование четвертичных солей аммо2 ния, преимущественно бромида, или перхлората тетрабутиламмония.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ получения тетраэтипсвинца, который заключается в катодном растворении свинца в присутствии бромистого этйла. В качестве электролита используют четвертичную соль аммония, содержащую от 4 до 20 атомов углерода в молекуле; в качестве растворителя — ацетон, тетрагндрофуран, ацето10 иитрил диметилформамид (3

В таких условиях образуются примерно равные количества тетраэтилсвинца н гексазтилсвинца и в этом случае более 25% от раство.ренного с катода свинца оказывается перешед1 шим в шлам.

Таким образом, 25% от растворенного на катоде свинца подвергают регенерации, что значительйо усложйяет процесс и снижает его эко20 номическую эффективность.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение и удешевление процесса.

Поставленная цель достигается описываемым способом получейия тетраэтилсвинца путем каЪ

1. Способ получения тетраэтилсвинца 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.

3 706420 тодного алкилирования свинца в водном растворе, содержащем бромистый этил, ацетон и бромид триэтилоктиламмония, в качестве католита, заключающегося в том, что в католит добавляют бромид щелочного металла, Мольное отношение бромида щелочного металла к бромиду триэтил. октиламмония обычно составляет 0,1 — 1:1.

Отличительными признаками способа является применение броь4йДа щелочного""металла, причем предпочтительное мольное отношение бро-, мида щелбчного металла к бромиду триэтилок тиламмония 0;1 — 1:1.

Технология способа состоит в следующем.

В катодную.,камеру стеклянного электролизера,снабженного керамической диафрагмой, свинцовым катодом и графитовым анодом заР гружают католит, содержащий воду, бромистый этил, ацетон, бромид триэтилоктиламмония.

В качестве анолита используют водный раствор карбоната. аммония. Электролиз, проводят при температуре 20 С в течение 2,5 ч током 1 А (плотность тока 0,01 A/ñì )., Из" органического, слоя вакуумной разгонкой вьщеляют тетраэтил-, ..свинец.

Ниже приводятся примеры с указанием количества вьщеленного тетраэтилсвинца и обра-! зовущегося при этом свинцового шлама.Характеристика тетраэтилсвййца, полученно- го электрохимическим методом, в равной степе-, ни относится ко всем примерам, описанным в 30 заявке.

Пример 1 (без добавки соли щелочного металла, по прототипу).

В катодную камеру стеклянного электролизера, сиабженного керамической диафрагмой, З5 свинцовым катодом и графитовым анодом загружают,51 r (0,495 моль) бромистого этйла, 32 г (0;551 моль) ацетона, 60 г (3,333 моль) воды и 2 r (0,00685 моль) бромида триэтилоктиламмония. Анолит — 30%-ный водный раст- 40 вор карбоната аммония. Электролит ведут током 1,0 А (плотность тока 0,01 А/см ). в течение 2,5 ч. Температура 20 С. Убыль свинцового катода 5,7 r (расход свинца по току 117% в йересчете на четырехваиентный свинец) . Газожид- 45 костным хроматографи4еским анализом. уста-новлено, что получено тетраэтилсвинца 2 84 г (0,0879 моль) гексаэтилсвинца 23,78 (0,00649 моль), что составило в весовом отношении 1:1,33, Вакуумной разгонкой органического слоя 50 вьщеляют 4,91 r тетраэтилсвинца. В йерегонной колбе остается кубовый остаток, содержащий

1 33 r свинцового шлама (0,27 r шлама..на.1 r вьщеленного тетраэтилсвинца) .

Пример 2. Опыт ведут как в примере 1 55 стем различием,,что в католит добавляют бро - i мистый натрий 8,9 г/л (0,534 г; 0,00518 моль)

Мз расчета 2 г/л иона натрия. Убыль свинцовоп» катода 5,27 г (выход по току 108%). Полученс

1 4 тетраэтилсвинца 4,5 г (0,139 моль), гексаэтилдисвинца 2,71 г (0,00465 мЬль), что составило в весовом отношении 1. 0,6. Вакуумной разгонкой органического слоя выделяют 6,0 r тетраэтилсвинца, В перегонной колбе остается кубовый остаток, содержащий 0,96 г свинцового шлама (0,16 r шлама на 1 r выделенного тетраэтилсвинца) .

Пример 3. Опыт ведут как в примере

1 с тем различием, что в католит добавляют бромистый литий 12,4 г/л (0,744 r; 0,00865 моль) из расчета 1 г/л иона лития. Убыль спинцового катода 5,0 (выход по току 102%). Католит содержит тетраэтилсвинца 5,25 r (0,162 моль) гексаэтилдисвинца 1 г (0,00171 моль), что составило в весовом отношении 1:0,19, Вакуумной разгонкой органического слоя выде,ляют 5,8 r. тетраэтилсвинца. В перегонной колбе остается кубовый остаток, содержащий 0,35 r свинцового шлама (0,06 r шлама на 1 r выделенного тетраэтилсвинца) .

Пример 4. Опыт ведут как в примере

1 с тем различием, что в католит добавляют бромистый калий 4,1 г/л (С,246 г, 0,00205 моль) из расчета 2 г/л иона калия. Убыль свинцового катода 5,23 г (выход по току 107%). Католит содержйт тетраэтилсвинца 4,9 г (0,151 моль), гексаэтилдисвинца 2,71 г (О 00465 моль), что составйло в вМовом отношении 1:0,5. Вакуум-. ной разгонкой органического слоя получают

6,4 г тетраэтилсвинца, В перегонной колбе остается кубовый остаток, содержащий 0,96 г свинцового шлама (0,15 r шлама на 1 r вьщеленного тетраэтилсвинца) . °

Тетраэтилсвинец, полученный предложенным электрохимическим синтезом, после раэгонки органической части католита отвечает требованиям, предъявляемым к данндму продукту по

ГОСТ 988 — 65. Внешний вид — прозрачная, бесцветная жидкость, не содержащая осадка. Физико-химические свойства d„1; 570 + 0,002. Температура кипения — 56 — 58 С. Реакция — нейтральная.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизЕ

1. Патент CIA И 1539297, кл. 46 — 105, опублнк. 1925.

706420 6

2. Патент США й"" 3640802, кл. 204 — 72„ опубли к. 972.

3. Патент США И 3649482, кл, 204 — 72, опублик. 1972 (прототип).

Составитель 36 Лапицкии

Редактор Л, Герасимова Техред Н.Бабурка

Заказ 8158/21 Тираж 513

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

-4Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Т. Скворцова

Подписное