ЭЛЕКТРОСИ́НТЕЗ

ЭЛЕКТРОСИ́НТЕЗ (элек­тро­хи­ми­че­ский син­тез), ме­тод по­лу­че­ния не­ор­га­нич. и ор­га­нич. со­еди­не­ний в про­цес­се элек­тро­ли­за. Э. про­во­дят при по­сто­ян­ном элек­трод­ном по­тен­циа­ле ли­бо при по­сто­ян­ной плот­но­сти то­ка. В мно­го­ста­дий­ном син­те­зе ка­ж­дой про­ме­жу­точ­ной ре­ак­ции со­от­вет­ст­ву­ет оп­ре­де­лён­ное зна­че­ние элек­трод­но­го по­тен­циа­ла, по­это­му элек­тро­лиз це­ле­во­го про­дук­та про­во­дят при кон­тро­ли­руе­мом по­тен­циа­ле, со­от­вет­ст­вую­щем вы­де­ле­нию про­дук­та на дан­ной ста­дии. Для Э. ис­поль­зу­ют­ся как ка­тод­ные ре­ак­ции элек­тро­хи­мич. вос­ста­нов­ле­ния, так и анод­ные ре­ак­ции элек­тро­хи­мич. окис­ле­ния. С наи­боль­шей эф­фек­тив­но­стью про­ис­хо­дит элек­тро­вос­ста­нов­ле­ние или элек­тро­окис­ле­ние ве­ществ, дис­со­ции­ро­ван­ных в рас­тво­ре на ио­ны, а так­же ор­га­нич. со­еди­не­ний, имею­щих по­ляр­ные функ­цио­наль­ные груп­пы.

Син­тез не­ор­га­нич. ве­ществ ча­ще все­го про­во­дят при анод­ном окис­ле­нии; при­мер – анод­ное окис­ле­ние ме­тал­лов с об­ра­зо­ва­ни­ем ок­сид­ных за­щит­ных сло­ёв на по­верх­но­сти (алю­ми­ний и его спла­вы, не­ржа­вею­щая сталь). В хи­мич. пром-сти зна­чит. ме­сто за­ни­ма­ет Э. не­ор­га­нич. окис­ли­те­лей (над­сер­ной ки­сло­ты и её со­лей, пер­ман­га­на­та ка­лия, ки­сло­род­со­дер­жа­щих со­еди­не­ний хло­ра и др.). В по­след­нее вре­мя Э. стал эф­фек­тив­ным спо­со­бом по­лу­че­ния на­но­по­рош­ков ок­си­дов ме­тал­ла за­дан­но­го фа­зо­во­го со­ста­ва, раз­мер­но­сти и мор­фо­ло­гии, ко­то­рые мо­гут ре­гу­ли­ро­вать­ся при по­мо­щи кон­цен­тра­ции окис­ли­те­ля в элек­тро­ли­те и плот­но­сти анод­но­го то­ка.

При Э. ор­га­нич. ве­ществ об­мен элек­тро­на­ми ме­ж­ду ор­га­нич. со­еди­не­ни­ем и элек­тро­дом при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию про­ме­жу­точ­ных за­ря­жен­ных час­тиц (ион-ра­ди­ка­лов, сво­бод­ных ра­ди­ка­лов и др.), всту­паю­щих в разл. хи­мич. про­цес­сы (см., напр., Коль­бе ре­ак­ция). Во мно­гих слу­ча­ях ней­траль­ные мо­ле­ку­лы ор­га­нич. ве­ществ не об­ла­да­ют дос­та­точ­ной ре­ак­ци­он­ной спо­соб­но­стью и не всту­па­ют в ре­ак­ции на по­верх­но­сти элек­тро­да. В этом слу­чае при­ме­ня­ют­ся ме­то­ды не­пря­мо­го элек­тро­вос­ста­нов­ле­ния или элек­тро­окис­ле­ния, осу­ще­ст­в­ляе­мые в объ­ё­ме рас­тво­ра в при­сут­ст­вии ка­та­ли­за­то­ров-пе­ре­нос­чи­ков (ме­диа­то­ров), в ка­че­ст­ве ко­то­рых ис­поль­зу­ют­ся, напр., ио­ны ме­тал­лов или не­ме­тал­лов пе­ре­мен­ной ва­лент­но­сти. Роль элек­тро­ли­за в дан­ном слу­чае сво­дит­ся к ре­ге­не­ра­ции на элек­тро­дах хи­мич. вос­ста­но­ви­те­ля или окис­ли­те­ля, ко­то­рые пре­вра­ща­ют ис­ход­ное ве­ще­ст­во в це­ле­вой про­дукт.

Гл. пре­иму­ще­ст­ва Э. по срав­не­нию с обыч­ны­ми окис­ли­тель­но-вос­ста­но­вит. ре­ак­ция­ми – воз­мож­ность кон­тро­ли­ро­вать хи­мич. со­став про­дук­тов и пре­дот­вра­щать про­те­ка­ние по­боч­ных ре­ак­ций, т. е. осу­ще­ст­в­лять вы­со­ко­се­лек­тив­ный син­тез це­ле­во­го про­дук­та вы­со­кой чис­то­ты с вы­со­ким вы­хо­дом. Э. ис­поль­зу­ет­ся для ма­ло­тон­наж­но­го про­из-ва ор­га­нич. ве­ществ, в ча­ст­но­сти фар­ма­цев­тич. и кос­ме­тич. про­дук­ции, на­но­по­рош­ков ок­си­дов ме­тал­лов за­дан­ной раз­мер­но­сти и др.