Elektrosyntéza

• Často používaným příkladem je Kolbeova elektrolýza, kdy dochází k dekarboxylaci dvou karboxylových kyselin a spojení zbývajících struktur:

• • Obměnami jsou nekolbeovské reakce, kdy je navázán heteroatom (dusík nebo kyslík) do polohy α. Oxoniový meziprodukt je zachycen nukleofilem, jímž většinou bývá rozpouštědlo.

• Anodovými elektrosyntézami lze oxidovat primární alifatické aminy na nitrily.[7]

• Amidy karboxylových kyselin je možné oxidovat na N-acyliminiové ionty, zachytitelné mnoha různými nukleofily:

Tento druh reakce se označuje jako Shonova oxidace. Jako příklad může sloužit α-methoxylace N-karbomethoxypyrrolidinu.[8]

• Oxidací karboaniontů může docházet k párovacím reakcím, jako je elektrosyntéza tetramethylesteru kyseliny ethantetrakarboxylové z odpovídajícího esteru kyseliny malonové.[9]
• α-aminokyseliny vytváří nitrily a oxid uhličitý oxidačními dekarboxylacemi na anodách z oxidu stříbrno-stříbřitého, vytvořeného in-situ oxidací oxidu stříbrného):[5][10]

• Kyselinu kyanooctovou lze získat katodovou redukcí oxidu uhličitého a následnou anodovou oxidací acetonitrilu.[11]
• Kyselina propiolová se vyrábí oxidací propargylalkoholu na olověné elektrodě.[12]

• Při Markóových–Lamových deoxygenacích lze deoxygenovat alkoholy elektroredukcemi jejich toluátových esterů.

• Adiponitril se teoreticky získává dimerizací akrylonitrilu,[13]

2 CH₂=CHCN + 2 e⁻ + 2 H⁺ → NCCH₂CH₂CH₂CH₂CN

průmyslová výroba spočívá v hydrodimerizaci aktivovaného alkenu získaného z akrylonitrilu:

• Katodová redukce arenů na 1,4-dihydrosloučeniny je podobná Birchově redukci. Průmyslově se využívá při redukci kyseliny ftalové:

a 2-methoxynaftalenu:

• Tafelův přesmyk byl využíván na výrobu některých uhlovodíků z alkylovaných derivátů ethylacetacetátu, dochází při něm k přesmyku alkylové skupiny:[14][15]

• Katodoými redukcemi nitrilů v rozdělených článcích vznikají primární aminy; níže je zobrazena redukce benzylkyanidu na fenylethylamin.[16]

• Katodovou redukcí nitroalkenů se, s dobrou výtěžností, vytváří oximy. Při větších záporných redukčních potenciálech lze nitroalkeny dále redukovat na primární aminy, výtěžnosti jsou ovšem nižší.[17]

• Azobenzen se také vyrábí elektrosynteticky; výchozí látkou je zde nitrobenzen.[13]
• Elektrochemická karboxylace para-isobutylbenzylchloridu na ibuprofen se provádí v superkritickém oxidu uhličitém.[18]
• Katodovými redukcemi karboxylových kyselin v rozdělených článcích se vytvářejí aldehydy, například kyselina šťavelová se mění na kyselinu glyoxalovou:[19][20]

• Kyselina fenylpropanová se vyráběla redukcí kyseliny skořicové.[21]
• Elektrokatalytickou reakcí katalyzovanou mědí se redukuje oxid uhličitý na kyselinu šťavelovou.[22]

• Byla popsána tvorba kyseliny mravenčí elektrochemickou redukcí oxidu uhličitého (dodávaného hydrogenuhličitanem) na olověné katodě při pH 8,6:[23]

HCO -
3  + H₂O + 2 e⁻ → HCO -
2  + 2 OH^-

nebo

CO₂ + H₂O + 2 e⁻ → HCO -
2  + OH^-

Když je surovinou oxid uhličitý a na anodě se vyvíjí kyslík, celková rovnice reakce je:

2 CO₂ + 2 OH^- → 2 HCO -
2  + O₂

• Katodová redukce oxidu uhličitého a anodová oxidace acetonitrilu za vzniku kyseliny kyanoctové[11]
• Elektrosyntézou využívající střídavý proud lze získávat fenol současně na katodě i anodě.[24]

Řada perfluorovaných sloučenin se vyrábí elektrochemicky, v kapalném fluorovodíku při napětí 5–6 V pomocí niklových anod. Tento postup byl vyvinut ve 30. letech 20. století.[25]

Tímto způsobem lze na perfluorované produkty přeměnit aminy, alkoholy, karboxylové a sulfonové kyseliny. Roztok nebo suspenze uhlovodíku ve fluorovodíku se elektrolyzuje při 5 až 6 V, kdy se dosahuje nejlepších výtěžností.

• Elektrochemické inženýrství

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Electrosynthesis na anglické Wikipedii.