[其他]电解法合成癸二酸

说明书

本发明涉及生产癸二酸的方法－－化学电解法。它是以己二酸单酯为原料，经电解氧化法而合成癸二酸二酯，后者经水解、纯化后得到纯度较好的癸二酸。其癸二酸的收率高达８５－９３％，电流效率达９１％以上。

本发明涉及癸二酸的生产方法-化学电解法。

Korman，E.P及其同事们曾报导过由己二酸单酯经电解合成癸二酸甲酯〔1〕，但其产物已达38.4～65.6%，电流效率只达50%，而且，该文献没提及用癸二酸二甲酯水解而制备癸二酸的方法。

美国专利3，896，011曾报导过由己二酸单酯电解成癸二酸二甲酯时，是使电解液在55°～60℃下，以2米/秒的速度循环，并不断补充己二酸单酯的方法。该法的电流效率可达88.5～92.6%，癸二酸二甲酯的收率最高为93.8%，但料液循环和连续计量需要一套复杂的设备;U.S.4，237，317提出了把电解后得到的癸二酸二甲酯分离纯化后，以癸二酸作催化剂把癸二酸二甲酯进行水解，水解是在7-9kg/cm²的压力和180℃的温度下进行8小时，水解转化率可达99.3%，但高压水解对生产设备的要求很高，而且消耗热能也大。上述两专利文献也曾提到使用常压水解的办法，但必须使用18-24%的硝酸溶液作催化剂。

本发明的目的是寻求一种由己二酸单酯电解成癸二酸二甲酯，后者经水解纯化而制得癸二酸的方法，该法无论在电解、水解及纯化过程中，都必须简单易行，而且生产设备力求简单，得到的产品（癸二酸）必须是优质高产的。

本发明的电解过程如下：

阳极^-OOC（CH₂）₄COOCH₃-e/1/2CH₃OOC（CH₂）₈COOCH₃+CO₂↑

阴极H⁺+e/H₂↑

在电解过程中采用间歇式电解法，阳极和阴极室用阳离子交换树脂膜隔开。电解时，阳极既可能有己二酸单酯的阴离子放电而析出CO₂气体，也可能有水分子放电而析出O₂气体。为了防止水分子放电，根据测定溶液极化曲线及参考文献〔2〕所述，水分子放电在2.2伏以下，因此在电解时，应使电位控制在2.2伏以上。当电解完后，用正己烷-水体系进行萃取，产物癸二酸二甲酯进入正己烷油层内，其它物质进入水层，然后从正己烷中即可蒸馏出癸二酸二甲酯，后者用大孔强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂（南开大学化工厂生产，商品牌号为D₇₂）作催化剂进行常压水解，即可得到癸二酸：H₃COOC（CH₂）₈COOCH₃+2H₂O树脂/HOOC（CH₂）₈COOH+2CH₃OH

本发明由于采用间歇式电解法，省去了循环料液和连续计量的复杂设备;由于所用电解电位在2.3～3.2伏的范围内，基本上防止了水分子的放电反应，使电流效率达91%以上;本发明得到的癸二酸二甲酯的收率对1.25摩尔单酯溶液为93%，对0.63摩尔单酯溶液为85%，二甲酯的熔点为26.4℃，与参考文献〔3〕的报导相符，其红外光谱诸峰值（见图2）也符合文献〔4〕的报导;从癸二酸二甲酯水解后得到的癸二酸的熔点为133～134℃，也与文献〔3〕相符，其红外吸收峰的位置与文献〔5〕完全一致（见图3）;本发明利用树脂的酸碱催化与选择吸附两种功能，将树脂先后用于水解反应与吸附分离中，不仅获得良好的技术效果，而且还可以防止设备的蚀与环境污染等问题。又由于采用常压水解，省去了生产过程中的高压设备，并降低了能耗。

实例1

按图1安装好电解槽，其中图面说明如下：1.恒温水套 2.恒温水入口 3.恒温水出口 ＊4.阳极（铂工作电极） 5.阴极（铂辅助电极） 6.磨口温度计（法兰盘式） 7.毛细管 8.冷凝管 9.出料口 10.搅拌磁子 11.阳离子树脂隔膜。

＊阳极与阴极距离为1-2mm。