顺丁烯二酸酐电解还原制丁二酸的方法

摘要

本发明涉及顺丁烯二酸酐在H型电解槽中直接电还原生产丁二酸的方法，其特征为在阴极室内加入微量的季铵盐添加剂。分别以石磨和铅板为阴、阳极电极，以硫酸为阴、阳极电解液，在反应温度20～70℃下，电流密度100～2000A/m²时，反应的电流效率可达到75％以上，丁二酸收率可达到90％以上，比相同条件下，无添加剂的情况提高近二十个百分点。

主权项

1、一种顺丁烯二酸酐电解还原制丁二酸的方法，其特征在于，所述方法为如下步骤：1)、丁二酸的电解合成：将质量百分比为10％～30％硫酸溶液、原料顺丁烯二酸酐和添加剂混合作为阴极电解液一次性全部投入H槽的阴极室，使阴极液中原料顺丁烯二酸酐的浓度为0.1～2mol/L，添加剂的含量为原料顺丁烯二酸酐质量的0.005～1％；对阴极液进行搅拌，同时将质量百分比为10％～30％的硫酸溶液作为阳极电解液投入阳极室中，在20～70℃下，通直流电进行电解，电流密度为100～2000A/m²，此时，在阴极上发生的电还原反应为：C₄H₄O₄+2H⁺+2e^-→C₄H₆O₄当通电时间达到完全反应所需的理论电解时间后，停止通电，取出阴极液；其中，所用的添加剂为季铵盐，其通式如下所示：其中R1、R2、R3、R4为甲基、乙基、丙基、丁基、庚基、辛基、十二烷基或十六烷基中的一种，X为卤素、氢氧根、硝酸根、硫酸根或碳酸根中的一种；2)、制取丁二酸：将步骤1)中获得的阴极液倒入烧杯中，过滤除去反应中生成的少量PbSO₄(s)杂质，再将电解液加热浓缩，直至结晶析出为止；将浓缩液在冰水中冷却，过滤，用少量的冰水洗涤晶体数次，母液再浓缩结晶；将晶体放于恒温干燥箱中干燥，冷却后称重，即得丁二酸。