DE1593930B1 - Verfahren zur Herstellung von p-Aminophenol - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von p-AminophenolInfo
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Description
enthält. Im feuchten Zustand besitzt dieses Harz eine bestimmte negative Ladung und stößt Anionen ab.
Demgemäß können die Sulfationen nicht durch die Poren des Harzes in den Anolytenraum übertreten, so
5 daß dort auch keine zunehmende, die Anode korrodierende Konzentration zu beobachten ist.
Für das an sich bekannte semipermeable Membranmaterial, das gemäß der Erfindung verwendet wird,
eignen sich auch anionische Harze, die in den USA.-
Die Erfindung betrifft ein elektrolytisches Reduktionsverfahren von Nitrobenzol zu p-Aminophenol
unter Verwendung eines Ionenaustauscherharzes als
semipermeable Membran zum Abtrennen der Anolyten- und Katholytenkammer. Bei den bisher bekannten
Verfahren zur elektrolytischen Reduktion von aromatischen Nitroverbindungen z. B. Nitrobenzol zu
p-Aminophenol wurden keramische Membranen verwendet. Die Poren dieser Membranen mußten Durchmesser aufweisen, die klein genug sind, um die Mi- io Patentschriften 2 730 768, 2 731 425, gration der reduzierbaren Nitroverbindung vom 2 732 351 und 2 860 097 beschrieben sind. Katholyten zum Anolyten zu vermeiden. Andererseits Da die kationischen bzw. anionischen Harze ein
unter Verwendung eines Ionenaustauscherharzes als
semipermeable Membran zum Abtrennen der Anolyten- und Katholytenkammer. Bei den bisher bekannten
Verfahren zur elektrolytischen Reduktion von aromatischen Nitroverbindungen z. B. Nitrobenzol zu
p-Aminophenol wurden keramische Membranen verwendet. Die Poren dieser Membranen mußten Durchmesser aufweisen, die klein genug sind, um die Mi- io Patentschriften 2 730 768, 2 731 425, gration der reduzierbaren Nitroverbindung vom 2 732 351 und 2 860 097 beschrieben sind. Katholyten zum Anolyten zu vermeiden. Andererseits Da die kationischen bzw. anionischen Harze ein
durften sie nicht so klein sein, daß sie den Transport thermoplastisches copolymeres Grundgerüst aufweisen,
der ladungstragenden Ionen unterbinden. Die Ver- sind sie nicht brüchig und können deshalb ohne
wendung solcher Membranmaterialien in wasser- 15 weiteres zum Reinigen entfernt und wieder installiert
haltigen Zellen erlaubt einen unbeschränkten Trans- werden.
port sowohl der Kationen als auch der Anionen. Ver- Die Ionenaustauscherharzmembranen haben Poren
wendet man jedoch denselben Elektrolyten für in einem Größenbereich, der sie praktisch undurch-Katholyt
und Anolyt, so wird durch den freien Trans- lässig für organische Verbindungen und Wasser, aber
port der Ionen eine Anreicherung der Elektrolyten in 20 durchlässig für Ionen macht. Die obere Grenze der
einer der Badkammern bewirkt. Porengröße liegt unter der mittleren freien Weglänge
Insbesondere ist bei der Reduktion von Nitro- der Moleküle der reduzierbaren aromatischen Nitrobenzol,
bei der wäßrige Schwefelsäure im Katholyten- verbindung, während die untere Grenze nicht unter
und Anolytenbad zugegen ist, der unbeschränkte der mittleren Weglänge der ladungstragenden Ionen
Transport von Sulfationen gegeben, der ein Ansteigen 25 liegen soll. Welche Ionen die Ladungen durch die
der Schwefelsäurekonzentration im Anolytenbad be- Membran tragen, hängt davon ab, ob das Harz
dingt und damit die chemische Korrosion der Anode. kationisch oder anionisch ist. Wasserstoffionen werden
Die einzige bisherige Schutzmaßnahme war ein be- durch die kationische Membran transportiert, und
ständiges Auswechseln des Anolyten. Weitere Schwie- Sulfationen können diese Membran dann passieren,
rigkeiten bisher bekannter Membranen waren durch 30 wenn die fixierte negative Ladung eliminiert wird,
deren Neigung zur Zersetzung unter Zellbedingungen Sulfationen tragen die Ladung durch die anionische
und ihre Brüchigkeit bedingt. Unter Verwendung Membran, und es wird angenommen, daß gemäß
dieser Membranen wurden lediglich Feststoffausbeuten ihrem vergleichsweise geringeren Radius auch die
im Bereich von 40 bis 65 % erreicht. Wasserstoffionen die anionische Harzmembran passie-
Aufgabe der Erfindung ist daher die Verbesserung 35 ren, ungeachtet deren fixierter positiver Ladung. Der
des Verfahrens zur Herstellung von p-Aminophenol Porengrößenbereich ist für beide Typen von Anionendurch
elektrolytische Reduktion von Nitrobenzol, wo- austauscherharzen etwa derselbe und variiert etwa
bei die Anreicherung von Elektrolyten im Anolyt bei zwischen 1 und 10 Ä, so daß die Membranen bei den
der Reduktion von Nitrobenzol zu Phenylhydroxyl- hydraulischen Drucken, die normalerweise beim voramin
verhindert sowie eine Steigerung der Ausbeute 40 liegenden Verfahren angewandt werden, praktisch
bewirkt werden soll. wasserundurchlässig sind.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man beim Der Wassergehalt der Harze liegt im trockenen Zu-
Verfahren zur Herstellung von p-Aminophenol durch stand zwischen 30 und 55 Gewichtsprozent und ist in
elektrolytische Reduktion von Nitrobenzol in einer den Poren lokalisiert. Bei Verwendung der genannten
Zelle mit Kammern, die wasserhaltige Anolyten und 45 Harztypen werden die Ausbeuten an isolierbarem
Katholyten aufweisen und durch eine semipermeable Produkt verbessert. Besonders geeignete Membranen
Membran voneinander getrennt sind, erfindungsgemäß
die Reduktion in einer Zelle durchführt, die zur Trennung von Anolyten- und Katholytenkammern eine
Ionenaustauscherharzmembran aufweist, wobei dieses 50 ist. Als Trägermaterialien werden im allgemeinen Harz praktisch wasserundurchlässig und ionendurch- Gewebe aus Fasern von nicht korrosivem thermolässig ist und gegebenenfalls auf einen porösen Träger plastischem Material benutzt, aufgebracht ist. Diese Harze werden bevorzugt in auf
chemisch inerte und poröse Trägermaterialien abgeschiedener Form verwendet, die durch Tränken eines 55 0,06 cm und eine Berstfestigkeit von etwa 9 kg/cmA nichtkorrodierenden Trägers mit kationischem bzw. Der Abstand zwischen Kathode und Anode beträgt im
die Reduktion in einer Zelle durchführt, die zur Trennung von Anolyten- und Katholytenkammern eine
Ionenaustauscherharzmembran aufweist, wobei dieses 50 ist. Als Trägermaterialien werden im allgemeinen Harz praktisch wasserundurchlässig und ionendurch- Gewebe aus Fasern von nicht korrosivem thermolässig ist und gegebenenfalls auf einen porösen Träger plastischem Material benutzt, aufgebracht ist. Diese Harze werden bevorzugt in auf
chemisch inerte und poröse Trägermaterialien abgeschiedener Form verwendet, die durch Tränken eines 55 0,06 cm und eine Berstfestigkeit von etwa 9 kg/cmA nichtkorrodierenden Trägers mit kationischem bzw. Der Abstand zwischen Kathode und Anode beträgt im
allgemeinen etwa 25 bis 30 cm. Die Zelle ist vorzugsweise aus hitzebeständigem Glas gefertigt. Sowohl
beim Katholyten- wie auch beim Anolytenbad können 60 die üblichen Elektrolyten Verwendung finden. Beispielsweise
kann man 1,0 bis 2,5 n-H,SO4 verwenden.
Als Anodenmaterial kann Blei, Platin oder Kohle verwendet werden. Die Größe der Anodeneintauchfläche
ist nicht kritisch, man wählt sie im allgemeinen nannten Arten. Die bevorzugten Typen sind im allge- 65 entsprechend der Eintauchfläche der Kathode. Als
meinen zusammengesetzt aus einem thermoplastischen Kathodenmaterialien kommen zahlreiche Materialien
Mischpolymerisat aus Styrol und Divinylbenzol, das in Frage, auch einige, die bisher bei Verfahren dieser
chemisch gebundene ionisierbare Sulfonsäuregruppen Art nicht verwendet wurden. Geeignete Metalle sind
werden hergestellt durch Polymerisieren einer Harzmatrix in situ auf einem porösen Trägermaterial, wie
dies in den obengenannten Patentschriften beschrieben
Die aus diesen harzimprägnierten Trägermaterialien hergestellten Membranen haben eine Dicke von etwa
anionischem Harz hergestellt wurden. Bei Verwendung
solcher Membranen wurden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Feststoff ausbeuten bis über 73%
erhalten.
solcher Membranen wurden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Feststoff ausbeuten bis über 73%
erhalten.
Zu den geeigneten kationischen Harzen, wie sie als
semipermeable Membran gemäß der Erfindung verwendet werden können, gehören die in den USA.-Patentschriften 2 730 768; 2 731 408 und 2 731 411 ge-
semipermeable Membran gemäß der Erfindung verwendet werden können, gehören die in den USA.-Patentschriften 2 730 768; 2 731 408 und 2 731 411 ge-
z.B. Titan (Reinheit etwa 99%), Silber, Molybdän, Hastelloy C, Monelmetall sowie »Ni-O-Nel«. Auch
Kupfer-Nickel-Zink-Legierungen mit 45 bis 65 % Cu, 10 bis 18% Ni und 17 bis 45% Zn sind geeignet,
bevorzugt verwendet man jedoch Silber und Hastelloy C.
Die genannten Anoden- und Kathodenmaterialien sind in den normalerweise für das Reduktionsverfahren
verwendeten Elektrolyten korrosionsbeständig. Die metallischen Anoden bzw. Kathoden können in
Barren, Stab- oder Netzform vorliegen. Wenn auch die eingetauchte Kathodenfläche in weiten Grenzen
variiert werden kann, so verwendet man doch im allgemeinen eine Fläche von 0,6 bis 0,7 dm2. Die effektive
Fläche des Kathodennetzes ist bestimmt durch die peripheren Dimensionen des eingetauchten Netzes.
Im folgenden seien einige Verfahrenswerte für die Reduktion von Nitrobenzol angegeben im Falle der
Verwendung von 2,5 η Schwefelsäure als Katholyten: Temperatur: 70 bis 95°C, vorzugsweise 70 bis 850C;
Spannung 8 bis 17 V; Stromdichte 6,7 bis 20 A/dm2, bezogen auf die effektive Kathodenfläche; Nitrobenzolkonzentration
maximal 10 Gewichtsprozent (bezogen auf Katholyt). Die gesamte Reaktionszeit und
die Amperestunden variieren gemäß der vorhandenen Gesamtmenge an Nitrobenzol. Im Falle von 10 Gewichtsprozent
Nitrobenzol benötigt man etwa 60 bis 70 Amperestunden. Pro Mol zu reduzierendes Nitrobenzol
benötigt man 4 Faraday. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Membranen erhält man Stromausbeuten
von etwa 57 bis 67 %.
Je nach Kathodenmaterial verwendet man bevorzugt folgende Stromdichten:
Hastelloy C 6,7 bis 13,3 A/dm2
Silber 10 bis 20 A/dm2
Monelmetall 8,3 bis 16,7 A/dm2
40
Titan 8,3 bis 16,7 A/dm2
Ni-O-Nel 8 bis 14,3 A/dm2
Molybdän 8 bis 16,0 A/dm2
Cu-Ni-Zn-Legierung 8 bis 14,3 A/dm2
Die Elektrolyten werden in die Katholyt- und Anolytkammern gegeben und der Strom angeschlossen.
Gleichzeitig heizt man die Zelle auf mindestens etwa 55°C, vorzugsweise nahe auf die Endtemperatur.
Dann wird Nitrobenzol in kleinen Mengen einmal je Stunde zugefügt bis zu einer Gesamtmenge von
höchstens 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Katholytengewicht. Die Beendigung der Reduktion
bzw. der Aufbrauch des Nitrobenzols wird durch Wasserstoffentwicklung an der Kathode angezeigt.
Der das sauere Salz von p-Aminophenol enthaltende Katholyt wird entfernt und etwa auf die Hälfte des ursprünglichen
Volumens eingedampft, das Konzentrat dann mit Ammoniak etwa auf den pH-Wert 3,5 eingestellt
und unlösliche Teerprodukte abfiltriert.
Das Filtrat wird dann mit Natriumbisulfit und Na2S2O4 · 2H2O versetzt, gerührt und durch eine
Aktivkohlesäule (Innendurchmesser 13 mm, Länge 110 cm mit 50 g Aktivkohle) durchgegeben. Die Säule
wird mit Wasser gewaschen und das Effluat auf den pH-Wert 7,0 bis 7,2 mit Ammoniak eingestellt und
danach eingedampft, bis das p-Aminophenol bei 1000C
auszufallen beginnt. Der flüssige Rückstand wird dann mit Ammoniak auf pH 7 eingestellt und auf etwa 15
bis 200C gekühlt, filtriert, der Rückstand mit Wasser
und l%igem Natriumbisulfit gewaschen und unter Vakuum bei 500C getrocknet. Das so erhaltene
p-Aminophenol kann beispielsweise zur Herstellung von Acetyl-p-aminophenol oder als Farbstoffzwischenprodukt,
als Antioxydans oder als saueres salzsaures Salz für fotographische Entwickler verwendet werden.
Die folgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung.
Zwei mit Flanschen versehene Winkelstücke aus Glas mit einem Innendurchmesser von etwa 7,5 cm
wurden miteinander verbunden und eine semipermeable anionische Membran zwischen die Flansche
gesetzt. Der eine Teil der so erhaltenen U-förmigen Zelle stellte die Katholyten-, der andere die Anolytenkammer
dar. Jede Kammer wurde mit einem Thermometer und einem Rührer versehen. Die Katholytenkammer
wurde außerdem mit einem Rückflußkühler versehen. Dann wurde eine Heizschlange in die
Katholyten- und eine Kühlschlange in die Anolytenkammer montiert. In die Katholytenkammer wurde
ein zylinderf örmiges Monelmetallnetz mit einer lichten Maschenweite von etwa 0,35 mm und einer effektiven
Fläche von 0,6 dm2 im Falle des ersten Versuchs eingebracht und mit einer Stromquelle verbunden. In die
Anolytenkammer wurde ein Bleistreifen eingebracht und in einer Fläche von 0,6 dm2 eingetaucht und mit
der Stromquelle verbunden. Im Falle des Versuches 2 wurde ein zylinderförmiges Monelmetallnetz mit einer
lichten Maschenweite von etwa 0,8 mm und gleicher effektiver Fläche benutzt.
Das verwendete Monelmetall wies folgende Zusammensetzung auf: 60 bis 70% Nickel, 25 bis 35%
Kupfer, 1 bis 3 % Eisen, 0,25 bis 2% Mangan, 0,02 bis 1,5% Silicium und 0,3 bis 0,5% Kohlenstoff.
Für den Anolyten wurden 850 ml und als Katholyt 750 ml 2,5normale wäßrige Schwefelsäure verwendet.
Als anionische Membran wurde ein Vinylchloridacrylnitril-copolymerisat-Gewebe
(»Dynel«) mit einem Gewicht von 14,6 mg/cm2 verwendet, das mit anionischem
Harz imprägniert war. Dieses Harz war ein Polymerisat von Styrol und Divinylbenzol, das quaternäre
Aminogruppen enthielt, die mit Chlorionen neutralisiert waren. Die Membrandicke lag bei etwa
0,06 cm, die Porengröße lag im selben Bereich wie die der kationischen Membran. Das Harz enthielt 43 Gewichtsprozent
Wasser. Die Membran wies einen spezifischen Widerstand von 16 Ohm/cm2 und eine spezifische
Leitfähigkeit von 4 · 10~3 Ohm/cm, jeweils in 0,01 n-Natriumchlorid gemessen, auf. Eine derartige
Membran wird hergestellt von der Ionics Incorporated unter dem Handelsnamen »Nepton 111 BZ 183«.
Die Zelle wurde auf die Anfangstemperaturen erhitzt, wie sie in Tabelle I für die einzelnen Versuche
angegeben sind. Die Anfangsstromdichten wurden dann nach den entsprechenden in der Tabelle gezeigten
Potentialen angelegt. Die Stromdichte im Versuch 1 betrug 17 A/dm2, im zweiten Versuch 8,5 A/dm2.
5
Tabelle I
Tabelle I
Reaktionszeit
(h)
Potential
(Volt)
(Volt)
Temperatur
CC)
CC)
Amperestunden
Nitrobenzol (ml)
Versuch 1 Die Ausbeute wurde polarographisch bestimmt, sie lag beim Versuch 1 bei 74% und beim Versuch 2 bei
64 %.
Nach Beendigung der Versuche war der Anolyt nach wie vor wasserklar, d. h. daß keine organische
Substanz vom Katholyten zum Anolyten übergegangen war.
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
6,5
13,9 | 72 | 0 |
13,1 | 81 | 5 |
13,1 | 84 | 10 |
13,5 | 80 | 15 |
13,7 | 82 | 20 |
14,2 | 84 | 25 |
15,1 | 83 | 33 |
5 5 5 5 5 3,8 IO
Es wurde die im Beispiel 1 beschriebene Zelle mit derselben semipermeablen Membran verwendet. Als
Anode wurde ein Bleistreifen, als Kathode ein Stab aus Hastelloy C mit einer effektiven Fläche von
0,75 dm2 verwendet. Das Hastelloy C hat folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent: Nickel 54,
Versuch 2
8,0 | 60 | 0 |
O3Z | 62 | 5 |
8,3 | 66 | 10 |
8,4 | 67 | 15 |
9,0 | 66 | 20 |
9,2 | 65 | 25 |
9,5 | 65 | 30 |
10,5 | 64 | 32 |
28,8 Gesamt Molybdän 15,0 bis 17,0, Chrom 14,5 bis 16,5; Eisen 4,0
bis 7,0; Wolfram 3,0 bis 4,5; Kobalt 2,5; Silicium 1,0; Mangan 1,0; Vanadium 0,35; Kohlenstoff 0,08;
Phosphor 0,04; Schwefel 0,03. x
Als Anolyt wurde 2,5 η-Schwefelsäure benutzt, in die Katholytenkammer wurden 750 ml 2,5 n-Schwefelsäure
gegeben, und nach und nach insgesamt 61,5 g Nitrobenzol (vgl. Tabelle II).
Die Zelle wurde auf die in Tabelle II genannte Anfangstemperatur erhitzt, dann wurde die Anfangsstromdichte
gemäß dem entsprechenden Potential an-Gesamt gelegt, die Stromdichte wurde bei 13,3 A/dm2, bezogen
auf die effektive Kathodenfläche, gehalten.
5 5 5 5 5 3,8
28,8
Reak tionszeit |
Potential | Tempe ratur |
Ampere stunden |
Nitrobenzol | 10 |
(h) | (Volt) | (0Q | (ml) | 10 | |
0 | 12,5 | 76 | 0 | 10 | |
1,0 | 12,9 | 82 | 10 | 10 | |
2,0 | 14,0 | 84 | 20 | 21,5 | |
3,0 | 15,0 | 83 | 30 | 61,5 Gesamt | |
4,0 | 18,7 | 83 | 40 | ||
6,0 | 18,5 | 82 | 60 |
Nach 4stündiger Reaktionszeit begann die Leitfähigkeit abzusinken, wurde jedoch aufrechterhalten
durch Zusatz von 10 ml 98%iger Schwefelsäure zum Katholyten, um die durch die semipermeable Membran
transportierte Säure zu ersetzen. Wie polarographisch im Katholyten festgestellt, ergab sich eine Ausbeute
von 82% der Theorie.
Die Katholytenflüssigkeit wurde filtriert und in einen Destillationskolben gegeben, worauf das Nitrobenzol
mit einem etwa 50 gewichtsprozentigen Wasser Überschuß abdestilliert wurde. Die erhaltene Flüssigkeit
wurde auf 40°C abgekühlt und mit Ammoniak auf den pH-Wert 3,6 eingestellt, die Teerprodukte wurden
durch Filtration entfernt. Danach wurden NaHSO3 und Na2S2O4 · H2O zum Filtrat hinzugegeben und dieses
durch eine Säule mit Aktivkohle gegeben. Das Effluat wurde mit Ammoniak neutralisiert und eine weitere
Destillation durchgeführt, um Wasser und Anilin zu entfernen. Das Gemisch wurde hiernach wiederum auf
pH 7 eingestellt und auf 100C gekühlt. Der Niederschlag
wurde abfiltriert und ofengetrocknet. Es wurden 36,8 g p-Aminophenol erhalten, d. h. 68 % der
Theorie.
61,5 ml Nitrobenzol entsprechen etwa 74 g. Die Gesamtmenge stieg demgemäß auf 10% Gew./Vol. (g/ml·
100) im Katholytenbad an.
45
In der im Beispiel 1 beschriebenen U-förmigen Zelle wurden Versuche mit verschiedenen Kathodenmaterialien
durchgeführt, wie in Tabelle III zusammengestellt. Als Anode wurde ein Bleistreifen von 0,6 dm2 effektiver
Fläche verwendet. Der Kathalyt bestand aus 750 ml
2,5 η-Schwefelsäure, als Anolyt wurden 750 ml 2,5 n-Schwefelsäure
benutzt.
Als kationische Membran wurde ein mit kationischem Harz getränktes Glasfasergewebe benutzt. Disses wies
ein Gewicht von 27,6 mg/cm2 auf. Bei dem kationischen
Harz handelte es sich um ein Styrol-Divinylbenzol-Copolymerisat,
das ionisierbare Sulfonsäuregruppen, neutralisiert mit Natriumionen, enthielt. Die Dicke der
kationischen Membran betrug 0,6 mm. Das Harz enthielt 33 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf das
Gesamtgewicht von Harz und Wasser. Die Membran zeigte einen spezifischen Widerstand von 22 Ohm/cm2
und eine spezifische Leitfähigkeit von 3 · 10~3 Ohm/cm,
jeweils in 0,01 n-NaCl gemessen. Eine Membran dieser Art wird hergestellt von der Ionics Incorporated
unter dem Handelsmanen »Nepton 61 DYG 067«.
Die Zelle wurde zunächst auf die niedrigere Temperaturgrenze, wie sie in Tabelle III angegeben ist, erhitzt
und die dort genannte Stromdichte angelegt. Die
6o
angegebenen Mengen an Nitrobenzol wurden dem Katholytenbad stufenweise wie im Beispiel 1 zugefügt.
Temperatur und Potential variierten in den angegebenen Grenzen. Im Falle der Versuche 1 und 3 bestanden
die Kathoden aus den handelsüblich reinen Metallen.
Versuch | Kathode | Kathoden fläche (dm2) |
Reak tionszeit (h) |
Temperatur CQ |
Potential (Volt) |
Strom dichte (A/dm2) |
Ampere stunden |
Aus beute (%) |
Nitro benzol (g) |
1 2 3 |
Silber Hastelloy C Titan |
0,6 0,75 0,6 |
6,25 6,0 21 |
78 bis 85 80 bis 85 38 bis 83 |
11,2 bis 13,0 11,5 bis 15,5 8,5 bis 11,7 |
20 13,3 8,3 |
62 60 112 |
68 73 44 |
61,5 61,5 32 |
In die im Beispiel 1 beschriebene U-förmige Zelle wurde eine kationische semipermeable Membran eingesetzt,
bei der es sich um ein Glasgewebe handelte, das mit einem kationischen Harz imprägniert war. Das
Gewebe hatte ein Gewicht von 27,6 mg/cm2, bei dem kationischen Harz handelte es sich um das im Beispiel
3 beschriebene. Auch Dicke und Porengrößenbereich entsprachen den dort angegebenen Werten. Das
Harz enthielt 52 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht von Harz und Wasser. Die
Membran zeigte einen spezifischen Widerstand von 16 Ohm/cm2 und eine spezifische Leitfähigkeit von
4 · ΙΟ-3 Ohm/cm, beides in 0,01 n-NaCl gemessen. Eine
solche Membran wird hergestellt von der Ionics Incorporated unter dem Handelsnamen »Nepton 61 AZ
G 067«. In die U-förmige Zelle wurde dann ein Bleistreifen als Anode eingesetzt, und es wurden verschiedene
Kathoden materialien verwendet, wie in Tabelle IV angegeben.
35
Bei allen Versuchen wurden 750 ml einer 2,5 n-Schwefelsäure in die Anolytenkammer gegeben. Der
Katholyt bestand aus 750 ml 2,5 n-H2SO4.
Bei jedem Versuch wurden 61,5 g Nitrobenzol zum Katholyten hinzugefügt, nachdem die Zelle auf eine
innerhalb des angegebenen Bereiches liegende Temperatur aufgeheizt und der Strom angelegt worden war.
Der Zusatz von Nitrobenzol erfolgt in der üblichen stuf en weisen Art, wie im Baispiel 1 beschrieben.
Die Ausbeuten an p-Aminophenol wurden in derselben Weise bestimmt wie im Baispiel 2 beschrieben,
sowohl die polarographisch bestimmte Ausbeute als auch die Feststoffausbeute sind in Taballe IV angegeben.
Der »Ni-O-Nel«-Barren des Versuches 1 hatte etwa
folgende Zusammensetzung (in Gewichtsprozent): Nickel 40; Eisen 31; Chrom 21; Molybdän 3; Kupfer
1,75; Mangan 0,6; Silicium 0,4; Kohlenstoff 0,05. Die in Versuch 2 verwendete Legierung hatte folgende
Zusammensetzung (in Gewichtsprozent): Kupfer 65; Nickel 18; Zink 17; Bei der in Versuch 3 verwendeten
Kathode handelte es sich um handelsüblich reines Metall.
Kathode | Kathoden fläche (dm2) |
Reak tionszeit (h) |
Tabelle | [V | Potential (Volt) |
Strom dichte (A/dm2) |
Ampere stunden |
Ausbeute, polaro graphisch bestimmt |
Feststoff- ausbaate (0A,) |
|
Ver such |
Ni-O-Nel-Legierung Cu-Ni-Zn-Legierung Molybdän »Hastelloy C« |
0,7 0,7 0,6 0,7 |
5,92 6,25 6,0 5,84 |
Tempe ratur (3C) |
11,5 bis 16,0 11,0 bis 15,0 11,0 bis 16,5 11,3 bis 16,0 |
14,3 14,3 16,0 14,3 |
59 60 60 58,4 |
71,5 53 83 78 |
67,3 68 65,3 |
|
1 2 3 4 |
75 bis 83 80 bis 82 80 bis 83 77 bis 83 |
|||||||||
Die polarographisch bestimmte Ausbeute ist höher als die des tatsächlich isolierten Feststoffes. Will man
die Ausbeuten genau definieren, muß dies berücksichtigt werden.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von p-Aminophenol durch elektrolytische Reduktion von Nitrobenzol
in einer Zelle mit Kammern, die wasserhaltige Anolyten und Katholyten aufweisen und durch
eine semipermeable Membran voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, diß
man die Reduktion in einer Zelle durchführt, dia zur Trennung von Anolyte.i- und Kat'iolyte:ikammarn
eine Ionenaustauscierharzmambran aufweist,
wobai diesas Harz praktisch wasserundurchlässig
und ionendurchlässig ist uid gagabanenfalls
auf einen porosan Träg;r aufgebracht ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halle verwandat wird, daren
Membran durch Tränken einss nichtkorrodiere.idan
porösen Trägars mit dem Ionenaustauscherharz hergestellt wurde.
009 582/388
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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GB (1) | GB1166362A (de) |
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---|---|---|---|---|
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US4764263A (en) * | 1987-05-18 | 1988-08-16 | The Dow Chemical Company | Electrochemical synthesis of substituted aromatic amines in basic media |
CN100529190C (zh) * | 2006-11-03 | 2009-08-19 | 华东理工大学 | 邻硝基酚电解还原制邻氨基酚的方法 |
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