化學穩(wěn)定池(B)中的法拉第陽極過程。
[0062] 工作電極5,5'和對電極7,7'優(yōu)選通過使用等離子體反應(yīng)器或進一步通過絲網(wǎng)印 刷工藝的物理或化學沉積法來制造。
[0063] 在這兩種情況下,導(dǎo)電膜沉積在陶瓷或不銹鋼襯底上。使用的(薄膜型)電極材 料優(yōu)選如下材料:碳、石墨、鉑和金。
[0064] 偽參比電極10,10'優(yōu)選由復(fù)合銀(Ag)或鈀(Pd)油墨來制造。
[0065] 在每個電化學池(A)和(B)內(nèi)電極相對于彼此基本平行的整體布置,能夠確保待 電解的溶液在這些池內(nèi)連續(xù)流動。
[0066] 電化學氧化池(A)和電化學穩(wěn)定池(B)彼此串聯(lián)連接。
[0067] 在圖中所示的實例中,該串聯(lián)連接尤其通過封閉主體(C)的上板3中的一組孔來 實現(xiàn)。
[0068] 因此,放置在對電極7,7'側(cè)面上的該上板3設(shè)置有入口孔12和出口孔13該入口 孔12允許將溶液引入到電化學氧化池(A)中,該出口孔13允許在引入到電化學氧化池(A) 中的溶液在該電化學氧化池(A)中進行氧化之后流出該溶液。
[0069] 而且,上板3設(shè)置有入口孔12'和出口孔13',該入口孔12'允許將溶液引入到電 化學穩(wěn)定池(B)中,該出口孔13'允許在引入到電化學穩(wěn)定池(B)中的溶液在該電化學穩(wěn) 定池(B)中進行還原之后流出該溶液。
[0070] 連接元件14連接電化學氧化池(A)的出口孔13和電化學穩(wěn)定池⑶的入口孔 12,。
[0071] 為方便將連接元件14保持在適當位置,可使用端件13a,12a',如刺穿螺釘 (pierced screw),通過刺穿螺釘?shù)囊粋€末端這些刺穿螺釘被旋抒到相應(yīng)的孔13,12'中,并 且通過刺穿螺釘?shù)牧硪粋€末端這些刺穿螺釘容納連接元件14的相應(yīng)末端。
[0072] 對于元件15原理可以是相同的,該元件15允許通過孔(12)中的端件12a將溶液 引入到電化學氧化池(A)中,對于元件16原理也是相同的,該元件16允許通過孔13'中的 端件13a'將電化學穩(wěn)定池(B)中的溶液排出。
[0073] 優(yōu)選地,密封元件17放置在電化學氧化池(A)中且在上板3和對電極7之間。該 密封元件17設(shè)置有分別面對著入口孔12與出口孔13的兩個通孔17a和17b,而且,這些通 孔17a和17b分別通入對電極7的孔洞7a和7b中。
[0074] 此外,并且也優(yōu)選,密封元件17'放置在電化學穩(wěn)定池(B)中且在上板3和對電極 7'之間。該密封元件17'設(shè)置有面對著入口孔12'和出口孔13'的兩個通孔17a'和17b', 而且,這些通孔17a'和17b'分別通入對電極7'的孔洞7a'和7b'中。
[0075] 優(yōu)選地,在工作電極5,5'的一側(cè)上,例如通過旋擰到下板4中來插入附接元件18, 18',從而確保這些工作電極5和5'在它們各自的電化學池(A)和(B)中的附接。
[0076] 因此,與電化學氧化池(A)串聯(lián)連接的電化學穩(wěn)定池(B)形成陰極隔室⑶,該陰 極隔室(B)允許在電化學氧化池(A)中產(chǎn)生的氧化物種(oxidized species)進行電化學 還原。該電化學還原反過來能夠使這些氧化物種以它們的還原形式穩(wěn)定,并因此以足夠的 量對它們進行回收。
[0077] 將上述裝置和方法應(yīng)用于β-阻斷劑例如醋丁洛爾(acebulotol)分子的氧化降 解得到如下結(jié)果。
[0078] 作為連續(xù)的流引入到電化學氧化池(A)中的醋丁洛爾經(jīng)歷了不可逆的陽極裂解 反應(yīng)。
[0079] 以大于lV/s的速率在相對于Pd/H2S-0. 4V~0. 9V的電勢窗口內(nèi)連續(xù)掃描電勢, 不僅允許形成不穩(wěn)定的醌-亞胺物種,而且還允許形成顯著量的醌-亞胺的還原態(tài)222。
[0080] 實際上,如下所示,在待電解溶液的連續(xù)的流中的相對于彼此平行放置的工作電 極5和對電極7是在電化學氧化池(A)中發(fā)生的法拉第過程(陽極過程和陰極過程)的中 心:
[0081]
[0082] 因此,不穩(wěn)定的醌-亞胺物種穩(wěn)定性增加,并且發(fā)生在電化學穩(wěn)定池(B)中的陰極 過程的持續(xù)時間減少。
[0083] 實際上,電化學穩(wěn)定池(B)允許在醌-亞胺物種在電化學氧化池(A)中形成的過 程中逐漸地對醌-亞胺物種進行連續(xù)還原。
[0084] 在合成結(jié)束時,中間物種以穩(wěn)定的形式m/z222進行回收,該中間物種是一種更容 易以足夠的量(數(shù)百mg的量級)進行分離的物種,產(chǎn)率可為約47%。
[0085] 應(yīng)當指出,上面的描述內(nèi)容整體作為實例給出,并不限制本發(fā)明。
[0086] 特別是,電極的形狀不限制本發(fā)明,即使工作電極5,5'和對電極7,7'優(yōu)選大體為 矩形形狀。
[0087] 此外,分別容納電化學氧化池(A)和電化學穩(wěn)定池(B)的殼體1,Γ的形狀和裝置 的主體(C)的中心元件2的形狀,都不限制本發(fā)明。
【主權(quán)項】
1. 一種用于電化學合成化學實體的中間物種的裝置,所述裝置包括:電化學氧化池 (A),所述電化學氧化池(A)包括至少一個第一工作電極(5)和第一對電極(7),并且當所述 第一工作電極(5)和第一對電極(7)處于電勢下時,所述電化學氧化池(A)通過對引入到 所述電化學氧化池(A)中且含有所述化學實體的溶液進行氧化能夠產(chǎn)生所述中間物種, 其特征在于,所述裝置還包括電化學穩(wěn)定池(B),所述電化學穩(wěn)定池(B)包括至少一個 第二工作電極(5')和第二對電極(7'),所述第二工作電極(5')和第二對電極(7')不同 于所述第一工作電極(5)和第一對電極(7),并且當所述第二工作電極(5')和第二對電極 (7')處于電勢下時能夠?qū)崿F(xiàn)溶液的還原,所述電化學穩(wěn)定池(B)與所述電化學氧化池(A) 串聯(lián)連接,從而允許對在所述電化學氧化池(A)中產(chǎn)生的所述中間物種進行連續(xù)還原。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述電化學氧化池(A)和所述電化學穩(wěn)定 池(B)中至少一個中的對電極(7、7')與所述工作電極(5、5')基本平行,并且通過間隔元 件(9、9')例如有機硅襯墊與所述工作電極保持隔離。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置,其特征在于,所述第一間隔元件(9、9')的厚度為 0? 4mm~I.Imm04. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置,其特征在于,在至少所述電化學穩(wěn)定池(B)包括對 電極(7')的情況下,所述對電極(7')面向所述第二工作電極(5')的面覆蓋有多孔膜。5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項所述的裝置,其特征在于,所述工作電極(5, 5')和/ 或所述對電極(7, 7')大體為矩形形狀。6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的裝置,其特征在于,所述電化學氧化池(A)和/ 或所述電化學穩(wěn)定池(B)包括偽參比電極(10,10')。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于,所述偽參比電極(10,10')放置在相應(yīng)的 工作電極(5, 5')的一個面(5a,5a')上,優(yōu)選放置在這些工作電極(5, 5')的一個面(5a, 5a')的全部周邊或部分周邊上,并且通過相應(yīng)的絕緣層與工作電極(5, 5')電絕緣,所述絕 緣層例如通過絲網(wǎng)印刷進行沉積。8. 根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項所述的裝置,其特征在于,所述裝置包括主體(C),所 述主體(C)包括分別用于容納所述電化學氧化池(A)和所述電化學穩(wěn)定池(B)的第一殼體 和第二殼體(1,1')。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置,其特征在于,所述第一殼體和第二殼體由定位 在"H形"中心元件⑵兩側(cè)的兩個空間所形成。10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置,其特征在于,所述主體(C)由在所述對電極(7, 7')的側(cè)面上的上板(3)和在所述工作電極(5,5')的側(cè)面上的下板(4)封閉。11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,所述上板(3)設(shè)置有在所述電化學氧化 池(A)中的入口孔(12)和所述電化學氧化池(A)的出口孔(13),另一方面并且設(shè)置有在所 述電化學穩(wěn)定池(B)中的入口孔(12')和所述電化學穩(wěn)定池(B)的出口孔(13'),所述電化 學氧化池(A)的所述出口孔(13)與在所述電化學穩(wěn)定池⑶中的所述入口孔(12')連接。12. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置,其特征在于,所述下板(4)設(shè)置有兩個附接元件 (18,18"),所述兩個附接元件(18,18")分別能夠允許所述第一工作電極和第二工作電極 (5, 5')的附接。13. -種用于電化學合成化學實體的中間物種的方法,所述方法包括通過在電化學氧 化池(A)中對含有所述化學實體的溶液進行氧化來產(chǎn)生中間物種的步驟,其特征在于,所 述方法包括通過在與所述電化學氧化池(A)串聯(lián)連接的電化學穩(wěn)定池(B)中進行還原來穩(wěn) 定所產(chǎn)生的所述中間物種的步驟,所述電化學穩(wěn)定池不同于所述電化學氧化池(A)并且與 所述電化學氧化池串聯(lián)連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于電化學合成化學實體的中間物種的裝置和方法,本發(fā)明尤其應(yīng)用于藥物、農(nóng)業(yè)食品和環(huán)境領(lǐng)域。該裝置包括:電化學氧化池(A),該電化學氧化池(A)包括第一工作電極(5)和第一對電極(7),當所述第一電極處于電勢下時,電化學氧化池(A)通過對引入到電化學氧化池中且含有化學實體的溶液進行氧化能夠產(chǎn)生中間物種;和電化學穩(wěn)定池(B),該電化學穩(wěn)定池(B)包括分別不同于第一工作電極和第一對電極的第二工作電極(5')和第二對電極(7'),當所述第二電極處于電勢下時,電化學穩(wěn)定池(B)能夠?qū)崿F(xiàn)溶液的還原。穩(wěn)定池(B)與氧化池(A)串聯(lián)連接,從而允許對在氧化池(A)中產(chǎn)生的中間物種進行連續(xù)還原。
【IPC分類】G01N30/88, G01N27/403, G01N30/72
【公開號】CN104919311
【申請?zhí)枴緾N201480004290
【發(fā)明人】穆罕默德·布賈蒂塔, 烏戈·布西
【申請人】國家科學研究中心, 南特大學
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2014年1月6日
【公告號】EP2943785A1, WO2014108372A1