一种电化学合成异辛酸金属盐的方法技术

本发明专利技术公开了一种电化学合成异辛酸金属盐的方法，该方法是以两块同种金属板分别作为阴极和阳极，以含异辛酸的碱性电解质溶液为电解液，通入直流电进行电解；电解完成后，将电解混合溶液进行分液，下层油相即为异辛酸金属盐产物，上层液相即为电解液，回收重复使用；该方法步骤简单，且电解液可以循环使用，不需要皂化反应，没有废水产生，绿色安全环保；产物分离简便，槽电压低，能耗小，有利于工业化生产。

Method for electrochemically synthesizing ISO octanoic acid metal salt

The invention discloses a method for electrochemically synthesizing isooctanoic acid metal salts. The method is based on the two pieces of the same metal plate as the cathode and the anode, in alkaline electrolyte solution containing isooctanoic acid as electrolyte into DC electrolysis electrolysis; after the completion of the electrolytic solution of mixed liquid, the lower the oil phase is the product of isooctanoic acid metal salt, the upper liquid phase electrolyte recycling; the method is simple, and the electrolyte can be recycled without saponification reaction without waste water, green safety and environmental protection; the product separation is simple, low voltage, low power consumption, suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种电化学合成异辛酸金属盐的方法
本专利技术涉及一种异辛酸金属盐的合成方法，特别涉及一种通过电化学合成金属异辛酸盐的方法，属于异辛酸金属盐合成领域。
技术介绍
异辛酸盐，同传统的环烷酸盐类催干剂比较，它具有溶解性好、用量少、纯度高、颜色浅、气味轻、粘度小等优点，被广泛地用作各种涂料催干剂、油墨的催干剂、加氢用催化剂和润滑油的添加剂，还可以做研磨分散剂、紫外光吸收剂等。目前生产异辛酸盐通常有以下三种方法。方法一：利用异辛酸与液碱皂化生产异辛酸钠，然后用金属硫酸盐液与异辛酸钠作用而制得液态异辛酸盐。方法二：将金属与硝酸反应制得硝酸盐，再由异辛酸与液碱皂化反应生成异辛酸钠，最后用金属硝酸盐与异辛酸钠作用而制得液态异辛酸盐。方法三：先用液碱与金属硝酸盐作用生成氢氧化物，氢氧化物再与异辛酸作用而制得异辛酸盐。如中国专利(公开号CN105669437A)公布了一种制备异辛酸镍的方法，中国专利(CN101628869A)公布了一种制备异辛酸钴的方法，均属于上述三类中的方法，这些方法都要采用皂化反应，产生大量的废水，造成环境污染，水资源的浪费，而且需要萃取并分离，操作复杂，水洗分离又产生了废水。
技术实现思路
针对目前异辛酸盐合成中皂化反应存在用水量大，产生废水多，污染环境的弊端，本专利技术的目的是在于提供一种无废水废液产生、步骤简单、能耗低的电化学合成异辛酸金属盐的方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种电化学合成异辛酸金属盐的方法，该方法以两块同种金属板分别作为阴极和阳极，以含异辛酸的碱性电解质溶液为电解液；电解完成后，将电解混合溶液进行分液，下层油相即为异辛酸金属盐产物，上层液相即为电解液，回收重复使用。本专利技术的电解过程中，主要发生以下化学反应：阳极主要反应为：Me－2e+C8H16O2＝Me(OOC8H16)2+2H+阴极主要反应：2H2O+2e＝H2+2OH-总的反应:Me+2HOOC8H16＝Me(OOC8H16)2+H2电解过程中阳极金属不断失去电子而溶解，与电解质溶液中异辛酸反应生成异辛酸盐，而阴极还原产生的OH-不断中和异辛酸产生的H+，促进反应顺利进行，反应生成的异辛酸盐不断进入上层未溶解的异辛酸有机相中，上层有机相随异辛酸盐含量的增加而密度增大，随着异辛酸不断消耗，异辛酸盐最终沉入电解液下层。通过简单的两相分离就可以得到异辛酸盐产物。本专利技术的技术方案中异辛酸加入至电解液中主要在电解液的上层，部分溶解在电解液中，阳极金属先与电解液中的异辛酸进行反应，反应生成的异辛酸盐先不断进入有机相(异辛酸)中，随着有机相中异辛酸不断消耗以及有机相密度不断增加，异辛酸盐最终沉降在电解液底部，而异辛酸反应释放的H+与阴极还原产生的OH-的中和反应，以促进电化学反应的顺利进行。优选的方案，所述碱性电解质溶液中包含由碱金属氢氧化物与碱金属卤素盐组成的电解质。较优选的方案，所述碱性电解质溶液中包含由KOH+KCl、NaOH+NaCl、KOH+KBr或NaOH+NaBr组成的电解质，碱性电解质在溶液中会电离出氯、溴卤素离子，起到降低电化学合成的槽电压及催化电化学合成的作用。碱金属卤素盐在电解液中的浓度优选为0.1～1mol/L。进一步优选的方案，所述碱性电解质溶液中电解质浓度为0.01～1.5mol/L。优选的方案，金属板为铁板、钴板、镍板或锰板，相应得到异辛酸金属盐为异辛酸铁、异辛酸钴、异辛酸镍或异辛酸锰。较优选的方案，电解过程中条件参数为：阴极和阳极极距为1～15cm，电流密度为10～800A/m2，槽电压1～8V，电解液温度为常温～95℃。进一步优选的方案，电解过程中每隔10～60min对阳极进行刮板，并交换阴极和阳极的直流电通电方向。最优选的方案，电解过程总时间为10～30个小时。相对现有技术，本专利技术的技术方案带来的有益技术效果：1)本专利技术的技术方案，通过电化学方法合成异辛酸金属盐，完全避免了传统方法的皂化反应过程，避免了废水的产生，简化了工艺步骤；2)本专利技术的技术方案，采用的电解液可以循环使用，没有废水产生，有利于绿色环保和成本节约；3)本专利技术的技术方案，电解过程电解槽电压低，能耗小，成本降低；4)本专利技术的技术方案，异辛酸盐产物收率高，分离容易，有利于工业化生产。附图说明【图1】为实施实例1制备的异辛酸镍的红外光谱图。具体实施方式下面结合实例进行进一步说明，以下实例旨在进一步说明
技术实现思路
，而并非对本专利技术保护范围的进一步限定。实施例1取水溶液700mL、氢氧化钠0.2mol、氯化钠0.2mol、异辛酸300mL，混合搅拌，升温至95℃，以两块镍板分别作为阴极和阳极，面积8cm*9cm，极距10cm，电流密度250A/m2，槽电压2.8～3.5V，每隔60min改变阴阳极直流电方向，刮板。25h后，将电解混合液分液，下层油相为产物异辛酸镍，用Avatar360红外光谱仪表征见图1。实施例2取水溶液700mL、氢氧化钠0.1mol、氯化钠1.0mol、异辛酸100mL，混合搅拌，升温至70℃，以两块铁板为阴阳极，面积8cm*9cm，极距4cm，电流密度150A/m2，槽电压1.5～2.0V，每隔20min改变阴、阳极直流电方向，刮板。10h后，将电解混合液分液，下层油相为产物异辛酸铁。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学合成异辛酸金属盐的方法，其特征在于：以两块同种金属板分别作为阴极和阳极，以含异辛酸的碱性电解质溶液为电解液，通入直流电进行电解；电解完成后，将电解混合溶液进行分液，下层油相即为异辛酸金属盐产物，上层液相即为电解液，回收重复使用。

【技术特征摘要】
1.一种电化学合成异辛酸金属盐的方法，其特征在于：以两块同种金属板分别作为阴极和阳极，以含异辛酸的碱性电解质溶液为电解液，通入直流电进行电解；电解完成后，将电解混合溶液进行分液，下层油相即为异辛酸金属盐产物，上层液相即为电解液，回收重复使用。2.根据权利要求1所述的电化学合成异辛酸金属盐的方法，其特征在于：所述碱性电解质溶液中包含由碱金属氢氧化物与碱金属卤素盐组成的电解质。3.根据权利要求2所述的电化学合成异辛酸金属盐的方法，其特征在于：所述碱性电解质溶液中包含由KOH+KCl、NaOH+NaCl、KOH+KBr或NaOH+NaBr组成的电解质。4.根据权利要求1～3任一项所述的电化学合成异辛酸金属盐的方法，其特征在于：所述碱性电解质溶液中电解...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨声海，吴彦增，陈永明，王长红，孙彦伟，何静，唐朝波，杨建广，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43