茴香腦間接電化學(xué)氧化合成茴香醛的研究.pdf

1、本文主要研究了以茴香腦為原料，用Ce4+/Ce3+作為氧化還原媒質(zhì)，間接電化學(xué)氧化合成茴香醛。對(duì)其電化學(xué)過(guò)程和化學(xué)氧化過(guò)程分別進(jìn)行了研究，并優(yōu)化出了在高電流效率和高產(chǎn)率條件下的最佳反應(yīng)條件。 用傳統(tǒng)的電化學(xué)方法，如穩(wěn)態(tài)極化曲線、循環(huán)伏安等，考察了Ce4+/Ce3+電對(duì)在硫酸中鉑電極上的電化學(xué)行為。實(shí)驗(yàn)表明電極反應(yīng)為擴(kuò)散和電荷轉(zhuǎn)移共同控制，Ce4+/Ce3+電對(duì)在鉑電極上的反應(yīng)為準(zhǔn)可逆過(guò)程。 在間接電化學(xué)氧化過(guò)程中，Ce3

2、+的電化學(xué)氧化實(shí)驗(yàn)是在無(wú)隔膜電解槽中進(jìn)行，所獲得的最佳實(shí)驗(yàn)條件是：以鉑為陽(yáng)極，不銹鋼為陰極，在含有1mol·L-1H2SO4+0.15mol·L-1Ce2(SO4)3的電解液中，用14mA·cm-2電流密度進(jìn)行恒電流電解氧化，其通電電量為1.5F·mol-1，電解溫度為30℃，陰極與陽(yáng)極的電極面積比為1∶6。在此條件下Ce4+的電解產(chǎn)率為88％，電流效率達(dá)到59％。電化學(xué)氧化再生循環(huán)10次后，Ce4+的電解產(chǎn)率仍可達(dá)到87％以上。

3、 用正交實(shí)驗(yàn)和單因素實(shí)驗(yàn)研究了Ce4+氧化茴香腦合成茴香醛的化學(xué)氧化過(guò)程，研究了各實(shí)驗(yàn)條件對(duì)產(chǎn)率等因素的影響。實(shí)驗(yàn)表明，最佳化學(xué)氧化合成條件為：硫酸濃度為0.5mol·L-1，反應(yīng)溫度為30℃，Ce4+與茴香腦的物質(zhì)的量比為3∶1，采用苯為溶劑。在優(yōu)化條件下茴香醛的產(chǎn)率為90％。此外，也對(duì)Ce4+氧化茴香腦合成茴香醛的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，測(cè)定了不同溫度下(15-35℃)的反應(yīng)速率常數(shù)，推導(dǎo)出了反應(yīng)速率的方程：d[As]/dt=k[A