RU2481418C1 - Method of producing rhenium methylate solutions - Google Patents

Method of producing rhenium methylate solutions Download PDF

Info

Publication number
RU2481418C1
RU2481418C1 RU2011151438/07A RU2011151438A RU2481418C1 RU 2481418 C1 RU2481418 C1 RU 2481418C1 RU 2011151438/07 A RU2011151438/07 A RU 2011151438/07A RU 2011151438 A RU2011151438 A RU 2011151438A RU 2481418 C1 RU2481418 C1 RU 2481418C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rhenium
product
anode
electrochemical
och
Prior art date
Application number
RU2011151438/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Оксана Витальевна Чернышова
Екатерина Николаевна Прямилова
Дмитрий Васильевич Дробот
Валерий Иванович Чернышов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова" (МИТХТ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова" (МИТХТ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова" (МИТХТ)
Priority to RU2011151438/07A priority Critical patent/RU2481418C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2481418C1 publication Critical patent/RU2481418C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: electrochemical stripping of rhenium in the disclosed method is carried out with anode polarisation and at constant current potential parameters in anhydrous methyl alcohol which contains lithium chloride LiCl as an electroconductive additive, content of which is determined based on the amount needed to ensure sufficient conductivity of the electrolyte. The cathode used is an inert electrode and the fixed anode potential value E≤3.50±0.001, which enables to obtain a product of a defined composition which has the formula Re4O6-y(OCH3)12+y, where 0≤y≤ 4.
EFFECT: low temperature of the rhenium stripping process, high output and purity of the product.
2 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к области химии и технологии рения, в частности электрохимическому способу получения метилатов рения, которые могут использоваться как предшественники для получения сплавов рения с другими тугоплавкими металлами, ультрадисперсных (>100 нм) и наноразмерных (<100 нм) порошков функциональных материалов на основе рения (металлического рения, оксидов рения (IV) и (VI)), нашедшие свое применение в реакциях кросс-конденсации и восстановительной дегидратации спиртов с целью получения моторных топлив и/или присадок к ним.The invention relates to the field of chemistry and technology of rhenium, in particular the electrochemical method for producing rhenium methylates, which can be used as precursors for the production of rhenium alloys with other refractory metals, ultrafine (> 100 nm) and nanoscale (<100 nm) powders of functional materials based on rhenium (metallic rhenium, rhenium (IV) and (VI) oxides), which have found their application in cross-condensation and reductive dehydration of alcohols in order to obtain motor fuels and / or additives to them.

Алкоксотехнология является перспективной при получении при низких температурах (<500÷900°С) материалов (индивидуальные оксиды, их твердые растворы, сложные оксиды, металлы, сплавы), обладающих повышенной фазовой и химической однородностью и регулируемым гранулометрическим составом, а также ультрадисперсных и наноразмерных материалов.Alkox technology is promising for the production at low temperatures (<500 ÷ 900 ° C) of materials (individual oxides, their solid solutions, complex oxides, metals, alloys) with increased phase and chemical uniformity and adjustable particle size distribution, as well as ultrafine and nanoscale materials .

Известен способ [Druce J.G.F. Ethoxides and isopropoxides of manganese and rhenium // J. of the Chemical Society. 1937. P.1407-1408] получения этилата рения Re(OEt)3 путем взаимодействия Re3Cl9 1,46 г в эфире со спиртовым раствором NaOEt (0,34 г Na; 30 с.с. EtOH). При выпаривании этоксид рения оставался в остатке.The known method [Druce JGF Ethoxides and isopropoxides of manganese and rhenium // J. of the Chemical Society. 1937. P.1407-1408] obtaining rhenium ethylate Re (OEt) 3 by reacting Re 3 Cl 9 of 1.46 g in ether with an alcoholic solution of NaOEt (0.34 g of Na; 30 s.p. EtOH). Upon evaporation, rhenium ethoxide remained in the residue.

Существенные недостатки способа заключаются в трудоемкости, необходимости использования сложного оборудования, сложности автоматизации процесса, получение исходных соединений представляет собой самостоятельную задачу синтеза.Significant disadvantages of the method are the complexity, the need to use sophisticated equipment, the complexity of automation of the process, obtaining the starting compounds is an independent synthesis task.

Известен способ [Ковсман Е.П. и др. Способ получения алкоксидов титана, опубликовано / Патент РФ №2079503] получения алкоксидов титана (тетрабутоксида титана (ТБТ) и тетраизопропоксида) путем электрохимического растворения анода из титана в электролите, содержащем алканол (бутанол или изопропанол) и хлорид лития, при плотности тока 2-6 А/дм2 с циркуляцией электролита, возвратом хлорида лития и алканола в процесс и выделением целевого продукта, отличающийся тем, что используют цельнометаллический анод из титана и процесс ведут при скорости протока электролита в межэлектродном зазоре не ниже 5 см/с. Недостатком является протекание вторичных химических реакций с продуктами электрохимического окисления.The known method [Kovsman EP et al. A method for producing titanium alkoxides, published / RF Patent No. 2079503] for producing titanium alkoxides (titanium tetrabutoxide (TBT) and tetraisopropoxide) by electrochemical dissolution of an anode of titanium in an electrolyte containing alkanol (butanol or isopropanol) and lithium chloride at current density 2-6 a / dm 2 with the circulation of the electrolyte, the return of lithium chloride and an alkanol in the desired product and isolating the process, characterized in that the anode is made of titanium-metal and the process is carried out at a flow rate of the electrolyte in mezhelektro gap SG is not less than 5 cm / s. The disadvantage is the occurrence of secondary chemical reactions with products of electrochemical oxidation.

Наиболее близким техническим решением является способ [Щеглов П.А. Моно-, би- и триметаллические оксоалкоксопроизводные рения (синтез, свойства и применение). Диссер. на соиск. ученой степени кандидата хим. наук. - М.: МИТХТ им. М.В.Ломоносова, 2002, 139 с.] синтеза Re4O2(OMe)16 и Re4O6(ОМе)12 электрохимическим методом. Анодное растворение рения в среде МеОН (Me - метильная группа) осуществляли в присутствии фонового электролита LiCl (0,025 моль/л) как без разделения катодного и анодного пространств, так и с их разделением посредством мембраны из пористого стекла. Процесс вели при 18÷20°С. Выход по току составил 62 и 79%.The closest technical solution is the method [Scheglov P.A. Mono-, bi- and trimetallic oxoalkoxy derivatives of rhenium (synthesis, properties and application). Disser. for a job. Ph.D. sciences. - M .: MITT them. MV Lomonosov, 2002, 139 pp.] Synthesis of Re 4 O 2 (OMe) 16 and Re 4 O 6 (OMe) 12 by the electrochemical method. Anodic dissolution of rhenium in MeOH medium (Me is a methyl group) was carried out in the presence of a LiCl background electrolyte (0.025 mol / L) both without separation of the cathode and anode spaces, and with their separation through a porous glass membrane. The process was conducted at 18 ÷ 20 ° C. The current efficiency was 62 and 79%.

Основным недостатком данного метода является нестабильность получения продуктов синтеза.The main disadvantage of this method is the instability of obtaining synthesis products.

Технический результат предлагаемого изобретения состоит в понижении температуры процесса, повышении выхода продукта, получении продукта, не загрязненного хлором, поскольку содержание электропроводящей добавки существенно снижено, технологической гибкости процесса и относительно низких затратах.The technical result of the invention consists in lowering the temperature of the process, increasing the yield of the product, obtaining a product not contaminated with chlorine, since the content of the electrically conductive additive is significantly reduced, the technological flexibility of the process and relatively low costs.

Технический результат достигается электрохимическим методом, заключающимся в анодном растворении рения в обезвоженном метиловом спирте в присутствии электропроводящей добавки, отличающимся тем, что растворение рения ведут при фиксированном значении потенциала анода Е≤3,50±0,01, что обеспечивает получение продукта определенного состава, отвечающего общей формуле Re4O6-у(ОСН3)12+у, где 0≤у≤4.The technical result is achieved by the electrochemical method, which consists in the anodic dissolution of rhenium in anhydrous methyl alcohol in the presence of an electrically conductive additive, characterized in that the dissolution of rhenium is carried out at a fixed value of the anode potential E≤3,50 ± 0,01, which provides a product of a certain composition, corresponding the general formula Re 4 O 6 -y (OCH 3 ) 12 + y , where 0≤y≤4.

Сущность предложенного способа заключается в следующем. В электрохимическую ячейку помещают электролит, представляющий собой обезвоженный метиловый спирт с растворенной в нем и предварительно осушенной электропроводящей добавкой (LiCl). Концентрация LiCl определяется исходя из количества, необходимого для обеспечения достаточной проводимости, обычно 0,03-0,08 моль/л. В качестве катода используют инертный электрод, в качестве анода - металлический рений. Растворение рения ведут при фиксированном значении потенциала анода, определяющего протекание интересующей анодной реакции, что позволяет получать продукт определенного состава Re4O6-у(ОСН3)12+у, где 0≤y≤4 (Фиг.2). Потенциал анода определяют с помощью поляризационных и деполяризационных кривых, полученных с использованием электрохимического исследовательско-технологического комплекса (ЭХК-1012, ООО ИП "Тетран"), использующего некомпенсационный способ измерения потенциала [патент РФ №2106620 от 26.04.96].The essence of the proposed method is as follows. An electrolyte is placed in the electrochemical cell, which is dehydrated methyl alcohol with a conductive additive (LiCl) dissolved in it and pre-dried. The concentration of LiCl is determined on the basis of the amount necessary to ensure sufficient conductivity, usually 0.03-0.08 mol / L. An inert electrode is used as the cathode, and metallic rhenium is used as the anode. The dissolution of rhenium is carried out at a fixed value of the potential of the anode, which determines the course of the anode reaction of interest, which allows to obtain a product of a certain composition Re 4 O 6-y (OCH 3 ) 12 + y , where 0≤y≤4 (Figure 2). The potential of the anode is determined using polarization and depolarization curves obtained using an electrochemical research and technological complex (EHK-1012, IP Tetran LLC) using a non-compensation method for measuring potential [RF patent No. 2106620 of 04/26/96].

Установлено, что в литературе не описано влияние потенциала электрода на получение оксометилатов рения определенного состава.It has been established that the literature does not describe the influence of the electrode potential on the production of rhenium oxomethylates of a certain composition.

Пример 1. Анодное растворение металлического рения в метиловом спирте с добавкой LiCl 0,05-0,06 моль/л проводили в двухкамерной проточной ячейке из фторопласта (Фиг.1), суммарным объемом 100 мл. Камеры ячейки разделены катионообменной мембраной МК-40. Поток электролита с заданной скоростью в установке обеспечивается перистальтическим насосом.Example 1. Anodic dissolution of metallic rhenium in methyl alcohol with the addition of LiCl 0.05-0.06 mol / L was carried out in a two-chamber flow cell made of fluoroplastic (Figure 1), with a total volume of 100 ml. Cell chambers are separated by MK-40 cation-exchange membrane. The electrolyte flow at a given speed in the installation is provided by a peristaltic pump.

С помощью поляризационных и деполяризационных кривых, полученных с использованием ЭХК-1012, выбрали технологические параметры: потенциал растворения рения Е=2,91 В, точность поддержания потенциала ΔЕ=±0,01 В, температура - 20-25°С, скорость потока - 0,4 л/ч. Выбранные параметры обеспечивают протекание единственной реакции на аноде при максимально возможной скорости и производительности процесса, ограничиваемой техническими характеристиками ЭХК-1012.Using polarization and depolarization curves obtained using EHK-1012, technological parameters were selected: the dissolution potential of rhenium E = 2.91 V, the accuracy of maintaining the potential ΔE = ± 0.01 V, temperature - 20-25 ° C, flow rate - 0.4 l / h The selected parameters ensure the occurrence of a single reaction at the anode at the maximum possible speed and productivity of the process, limited by the technical characteristics of EHK-1012.

По окончании эксперимента были проведены анализы проб растворов электролита методами ИК-спектроскопии, ЭПР-спектроскопии; фотометрическим методом определена концентрация рения в анолите и католите.At the end of the experiment, analyzes of samples of electrolyte solutions were carried out using IR spectroscopy, EPR spectroscopy; The rhenium concentration in anolyte and catholyte was determined by the photometric method.

Продуктами электрохимического синтеза в метиловом спирте в присутствии электропроводящей добавки при потенциале Е=2,91±0,01 В является комплекс рения (VI) Re4O6(ОСН3)12, где на один атом рения приходится один концевой оксолиганд (связь Re=O).The products of electrochemical synthesis in methyl alcohol in the presence of an electrically conductive additive at a potential of E = 2.91 ± 0.01 V are the rhenium complex (VI) Re 4 O 6 (OCH 3 ) 12 , where one terminal oxoligand per rhenium atom (Re bond = O).

Пример 2. Анодное растворение металлического рения в метаноле с добавкой LiCl 0,05-0,06 моль/л проводили в двухкамерной проточной ячейке из фторопласта (Фиг.1).Example 2. Anodic dissolution of metallic rhenium in methanol with the addition of LiCl 0.05-0.06 mol / L was carried out in a two-chamber flow cell made of fluoroplastic (Figure 1).

При технологических параметрах: потенциал растворения рения Е≤2,91±0,01 В, температура - 20-25°С, скорость потока - 0,4 л/ч продуктом электрохимического синтеза в метиловом спирте является комплекс рения (VI) Re4O6(ОСН3)12 аналогично примеру 1.With technological parameters: the rhenium dissolution potential is E ≤ 2.91 ± 0.01 V, the temperature is 20-25 ° C, the flow rate is 0.4 l / h. The product of electrochemical synthesis in methyl alcohol is the rhenium complex (VI) Re 4 O 6 (OCH 3 ) 12 analogously to example 1.

Пример 3. Анодное растворение металлического рения в метаноле с добавкой LiCl 0,05-0,06 моль/л проводили в двухкамерной проточной ячейке из фторопласта (Фиг.1) при технологических параметрах: потенциал растворения рения Е=3,50 В, точность поддержания потенциала ΔЕ=±0,01 В, температура - 20-25°С, скорость потока - 0,4 л/ч продуктом электрохимического синтеза в метиловом спирте является комплекс Re4O2(ОСН3)16 (V), в котором отсутствуют концевые оксолиганды.Example 3. The anodic dissolution of metallic rhenium in methanol with the addition of LiCl 0.05-0.06 mol / L was carried out in a two-chamber flow cell made of fluoroplastic (Figure 1) with technological parameters: the dissolution potential of rhenium E = 3.50 V, the accuracy of maintenance potential ΔЕ = ± 0.01 V, temperature - 20-25 ° С, flow rate - 0.4 l / h. The product of electrochemical synthesis in methyl alcohol is the complex Re 4 O 2 (OCH 3 ) 16 (V), in which terminal oxoligands.

Таким образом, из описания примеров и результатов следует, что предлагаемая методика позволяет реализовывать управляемый электрохимический синтез метилатов рения. Установка фиксированных электрохимических параметров делает возможным получение воспроизводимых результатов анодного растворения.Thus, from the description of examples and results, it follows that the proposed method allows for the implementation of controlled electrochemical synthesis of rhenium methylates. Setting fixed electrochemical parameters makes it possible to obtain reproducible results of anodic dissolution.

Пояснения к фигурам.Explanations for the figures.

Фиг.1 - Электрохимическая ячейка для синтеза алкоксопроизводных:Figure 1 - Electrochemical cell for the synthesis of alkoxysilane:

1 - корпус ячейки;1 - cell body;

2 - токоподвод к титановому катоду;2 - current supply to the titanium cathode;

3 - токоподвод к аноду (Re);3 - current supply to the anode (Re);

4 - мембрана МК-40;4 - membrane MK-40;

5 - штуцер.5 - fitting.

Фиг.2 - Структура Re4O6(OCH3)12.Figure 2 - Structure of Re 4 O 6 (OCH 3 ) 12 .

Claims (1)

Способ получения оксометилатов рения электрохимическим методом, заключающийся в анодном растворении рения в обезвоженном метиловом спирте в присутствии электропроводящей добавки, отличающийся тем, что растворение рения ведут при фиксированном значении потенциала анода Е≤3,50±0,001, с получением продукта определенного состава, отвечающего формуле Re4O6-y(ОСН3)12+y, где 0≤y≤4. The method of producing rhenium oxometylates by the electrochemical method, which consists in the anodic dissolution of rhenium in anhydrous methyl alcohol in the presence of an electrically conductive additive, characterized in that the dissolution of rhenium is carried out at a fixed value of the anode potential E ≤ 3.50 ± 0.001, to obtain a product of a certain composition, corresponding to the formula Re 4 O 6-y (OCH 3 ) 12 + y , where 0≤y≤4.
RU2011151438/07A 2011-12-16 2011-12-16 Method of producing rhenium methylate solutions RU2481418C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011151438/07A RU2481418C1 (en) 2011-12-16 2011-12-16 Method of producing rhenium methylate solutions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011151438/07A RU2481418C1 (en) 2011-12-16 2011-12-16 Method of producing rhenium methylate solutions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2481418C1 true RU2481418C1 (en) 2013-05-10

Family

ID=48789515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011151438/07A RU2481418C1 (en) 2011-12-16 2011-12-16 Method of producing rhenium methylate solutions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2481418C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU953008A1 (en) * 1980-09-30 1982-08-23 Ордена Ленина институт элементоорганических соединений им.А.Н.Несмеянова Process for producing metal alcoholates
RU2079503C1 (en) * 1995-06-06 1997-05-20 Закрытое акционерное общество Научно-производственный центр "СОЛИТОН-НТТ" Method for production of titanium alkoxides
RU2227788C2 (en) * 2002-05-21 2004-04-27 Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова Method of production of oxo-methylate complexes of rhenium, niobium and tantalum
DE102007010408A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-04 Eilenburger Elektrolyse- Und Umwelttechnik Gmbh Electrolytic recovery of pure copper sulfate solution from impure process solution, deposits copper on cathode, replaces process solution with pure sulfuric acid, then reverses current
RU2350383C2 (en) * 2003-05-27 2009-03-27 Де Нора Элеттроди С.П.А. Oxygen recovering catalyst

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU953008A1 (en) * 1980-09-30 1982-08-23 Ордена Ленина институт элементоорганических соединений им.А.Н.Несмеянова Process for producing metal alcoholates
RU2079503C1 (en) * 1995-06-06 1997-05-20 Закрытое акционерное общество Научно-производственный центр "СОЛИТОН-НТТ" Method for production of titanium alkoxides
RU2227788C2 (en) * 2002-05-21 2004-04-27 Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова Method of production of oxo-methylate complexes of rhenium, niobium and tantalum
RU2350383C2 (en) * 2003-05-27 2009-03-27 Де Нора Элеттроди С.П.А. Oxygen recovering catalyst
DE102007010408A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-04 Eilenburger Elektrolyse- Und Umwelttechnik Gmbh Electrolytic recovery of pure copper sulfate solution from impure process solution, deposits copper on cathode, replaces process solution with pure sulfuric acid, then reverses current

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2016311135C1 (en) Method for the preparation of (4S)-4-(4-cyano-2-methoxyphenyl)-5-ethoxy-2,8-dimethyl-1,4-dihydro-1-6-naphthyridine-3-carboxamide and recovery of (4S)-4-(4-cyano-2-methoxyphenyl)-5-ethoxy-2,8-dimethyl-1,4-dihydro-1-6-naphthyridine-3-carboxamide by electrochemical methods
US8617376B2 (en) Process for the electrochemical preparation of gamma-hydroxycarboxylic esters and gamma-lactones
CN111286748A (en) Method for electrochemically synthesizing carbazole compounds
Kefayati et al. Green electrosynthesis of pyrano [2, 3-d] pyrimidinones at room temperature
RU2481418C1 (en) Method of producing rhenium methylate solutions
JP4755458B2 (en) Method for producing 2-alkyne-1-acetal
CN111188053A (en) Method for preparing carbonate by utilizing Kolbe reaction by-product
US11198669B2 (en) Method for preparing primary diamines by Kolbe electrolysis coupling reaction
CN101691664B (en) Method for synthesizing 3-alkenyl-1, 6-diacid by using electrochemical reaction
EP2751308A2 (en) Process for cathodic deoxygenation of amides and esters
Huang et al. Zn-mediated electrochemical allylation of aldehydes in aqueous ammonia
CA2602077A1 (en) Method for producing alkoxylated 2,5-dihydrofuran but-2-ene derivatives or tetra-1,1,4,4-alkoxylated but-2-ene derivatives
US11976373B2 (en) Method for electrochemically producing alkane dicarboxylic acids by means of a ring-opening oxidation using a doped Ni(O)OH foam electrode
RU2582126C1 (en) Method of producing 9-mesityl-10-methyl acridinium salt
JP2005298974A (en) Electrolysis method for manufacturing boron hydride
CN1985024B (en) Method for the production of primary amines comprising a primary amino group which is bound to an aliphatic or cycloaliphatic c-atom, and a cyclopropyl unit
CN107653459B (en) A kind of synthetic method of beta carotene
DE102011078468A1 (en) Preparing alpha-substituted carboxylic acids, comprises cathodic carboxylation of a compound in a conducting salt and an organic solvent containing catholyte with carbon dioxide at a diamond cathode layer
US20070095674A1 (en) Process for the preparation of alpha-substituted carboxylic acids from the series comprising alpha-hydroxycarboxylic acids and n-substituted-alpha-aminocarboxylic acids
CN109518211B (en) Electrochemical synthesis method of aromatic acyl-coupled compound
US5500099A (en) Process for the electrochemical oxidation of arylketones
US7201835B2 (en) Method for producing orthocarboxylic acid trialkyl esters
CA2458696A1 (en) Method for producing oxocyclohexyl derivatives or oxocyclohexylene derivatives
RU2371428C2 (en) Method of producing niobium methylate
Vasudevan Medium effects in the electrosynthesis of succinic acid at a Ti/ceramic TiO 2 cathode

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171217