WO2009007440A2 - Process for the electrochemical purification of aluminium - Google Patents
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
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Definitions
- the present invention relates to a process for the electrochemical purification of aluminum.
- Aluminum is an important material that is used predominantly in the automotive and aircraft industries, as well as in mechanical engineering, construction and as packaging material.
- the conventional method for technical aluminum production is based on the so-called Hall Heroult process.
- This alumina is dissolved in the form of Bauxid and cathodically deposited by means of direct current from a melt at temperatures of about 1000 0 C.
- An object of the present invention is thus to provide such a method.
- the object is achieved by a process for the electrochemical purification of aluminum containing the steps
- step (e) supplying the partial stream depleted of foreign metal ion in step (d) to the electrolysis space and
- alloy constituents of the at least one anode may not be completely dissolved and removed as so-called “anode sludge”.
- metals and other elements can first go into solution, but they precipitate for example in the form of chlorides (such as magnesium chloride) and can also be easily removed.
- the electrolysis room can have one or more identical or different filters. Accordingly, one or more of steps (a) through (f) may be followed by a filtration step.
- the electric current density is at least 50 A / m 2 at the cathode, on which aluminum is to be deposited.
- the electric current density is defined as the quotient of the current intensity and the effective electrode area during the electrolysis.
- the electrical current density is preferably at least 100 A / m 2 , more preferably at least 400 A / m 2 and in particular at least 650 A / m 2 .
- an electrolysis device which has at least one anode and at least one cathode in an electrolysis space, wherein the at least one anode and the at least one cathode are connected by an electrolyte and the electrolyte in Form of an electrolyte flow, or a stream is present.
- the at least one anode in addition to aluminum contains at least one of the foreign metals antimony, lead, iron, bismuth, tin, zinc or copper.
- An anode can be used or several anodes can be used. These may have the same composition or have different compositions. The same applies to the cathode (s).
- the anode contains the primary or secondary aluminum to be cleaned in the form of alloys or aluminum scrap, which can be recycled.
- These aluminum sources can have a different content of aluminum and foreign metals.
- aluminum master alloys are summarized according to the standards DIN EN 575, DIN EN 1780-1 and DIN EN 1780-2.
- Typical impurities in aluminum smelting are, for example, in Klaus Krone, riverist Academicr
- Part 2 of the DIN standard deals with unalloyed aluminum scrap
- Part 3 refers to wire and cable scrap.
- the at least one anode preferably has the composition of a scrap according to one of the parts 2 to 16 of the standard DIN EN 13920.
- the at least one anode contains AI with a weight fraction of at least 50 wt .-%, preferably 75 wt .-%, more preferably at least 90 wt .-% based on the total weight of the at least one anode.
- the composition of the cathode can be selected in a known manner.
- a pure aluminum cathode can be used.
- the deposition on graphite felts, metal fabrics, glass fiber fabrics and graphite fabrics is possible, so that directly composites can be obtained.
- a three-dimensional cathode is used.
- Further examples of cathode materials are stainless steel, nickel-base alloys, graphite, copper and preferably aluminum.
- the shape of the anode and the cathode can be chosen freely in principle. Preferably, arrangements known in the art are selected, wherein to achieve a high surface, an anode in porous form or in the form of a shaking electrode is preferably selected.
- the electrolyte is kept in motion by means known in the art to create an electrolyte flow, allowing the partial flow to drain in step (c). Accordingly, the at least one anode and the at least one cathode can be flowed through or flowed through.
- the electrolysis space preferably comprises release means separating the space into an anode and cathode space.
- release means separating the space into an anode and cathode space.
- Suitable release agents are frits, membranes, fabrics, perforated plates and flow webs.
- separators in the form of glass frits, Teflon membrane, ceramic membranes, fiberglass fabrics or Teflon fabrics can be used.
- the flow webs can also ensure that in a corresponding arrangement a desired Beströ- tion or extraction is possible.
- the inventive method for the electrochemical purification of aluminum is preferably carried out in such a way that the substream in step (c) is discharged from the anode space of the electrolyte stream and fed to the cathode space in step (e).
- the electrolyte is typically a molten salt having a water content of less than 0.1% by weight, based on the total amount of the electrolyte.
- electrolytes containing an ionic liquid are particularly preferred.
- the anion of the ionic liquid is tetrachloroaluminate.
- the cation used is preferably dialkylimidazolium cations in which the two alkyl groups, identical or different, branched or unbranched, may be substituted or unsubstituted by one or more phenyl groups and have 1 to 6 carbon atoms.
- the ionic liquid has a formula KaCl x AICI 3 , wherein Ka one of the above-mentioned imidazolium cations and x has a value of 1, 4 to 1, 7, in particular 1, 5 comprises.
- ionic liquids can also be used.
- Such ionic liquids are described, for example, in DE-A 10 2005 017 733.
- B07 / 0287PC Generally preferred are ionic liquids which have cations which are selected from the compounds of the formulas (IVa) to (IVw):
- radical R is hydrogen, a carbon-containing organic, saturated or unsaturated, acyclic or cyclic, aliphatic, aromatic or araliphatic, unsubstituted or interrupted by 1 to 5 heteroatoms or functional groups radical having 1 to 20 carbon atoms;
- radicals R 1 to R 9 independently of one another are hydrogen, a sulfo group or a carbon-containing organic, saturated or unsaturated, acyclic or cyclic, aliphatic, aromatic or araliphatic, unsubstituted or interrupted by 1 to 5 heteroatoms or functional groups Radical having 1 to 20 carbon atoms, wherein the radicals R 1 to R 9 , which in the abovementioned formulas (IV) are bonded to a carbon atom (and not to a heteroatom), may additionally also stand for halogen or a functional group; or
- the carbon-containing group contains heteroatoms, oxygen, nitrogen, sulfur, phosphorus and silicon are preferable.
- the radicals R 1 to R 9 are, in the cases in which those in the above formulas (IV) to a carbon atom (and not to a heteroatom) bound also be bound directly via the heteroatom.
- B07 / 0287PC such that also combinations of several adjacent atoms, such as -O- (ether), -S- (thioether), -COO- (ester), -CONH- (secondary amide) or -CONR'- (tertiary amide) , are included, for example, di- (Ci-C 4 alkyl) amino, dC 4 - alkyloxycarbonyl or Ci-C 4 alkyloxy.
- Halogens are fluorine, chlorine, bromine and iodine.
- the radical R preferably stands for
- Glycols, butylene glycols and their oligomers having from 1 to 100 units and a hydrogen or a C 1 to C 8 alkyl as end group, such as, for example, R A O- (CHR B -CH 2 -O) n -CHR B -CH 2 - or R 1 - (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O) n -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O-
- R A and R B are preferably hydrogen, methyl or ethyl and n is preferably 0 to 3, in particular 3-oxabutyl , 3-oxapentyl, 3,6-dioxaheptyl, 3,6-dioxaoctyl, 3,6,9-trioxadecyl, 3,6,9-trioxa-undecyl, 3,6,9,12-tetraoxatridecyl and 3,6,9 , 12-tetraoxatetradecyl;
- N, N-di-C 1 to C 6 -alkyl-amino such as N, N-dimethylamino and N, N-
- the radical R particularly preferably represents unbranched and unsubstituted C 1 - to C 18 -alkyl, such as, for example, methyl, ethyl, 1-propyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl,
- radicals R 1 to R 9 are preferably each independently
- aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted and / or interrupted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino C 2 -Ci 8- alkenyl;
- aryl optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkoxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted C 6 -C 2 -aryl;
- Halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted five- to six-membered, oxygen, nitrogen and / or sulfur atoms containing heterocycle means; or
- aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted d- to C-is-alkyl is preferably methyl, ethyl, 1-propyl, 2-propyl, 1-butyl , 2-butyl, 2-methyl-1-propyl (isobutyl), 2-methyl-2-propyl (tert-butyl), 1-pentyl, 2-pentyl, 3-pentyl, 2-methyl-1 butyl, 3-methyl-1-butyl, 2-methyl-2-butyl, 3-methyl-2-butyl, 2,2-dimethyl-1-propyl, 1-hexyl, 2-hexyl, 3-hexyl, 2- Methyl 1-pentyl, 3-methyl-1-pentyl, 4-methyl-1-pentyl, 2-methyl-2-pentyl, 3-methyl-2-pentyl, 4-methyl-2-pentyl, 2-methyl-2-pentyl, 2-methyl 3-p
- C 1 -C 12 -alkyl which is optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles, it is preferably phenyl, toIyI, xylene, ⁇ -naphthyl, ⁇ -naphthyl, Diphenylyl, chlorophenyl, dichlorophenyl, trichlorophenyl, difluorophenyl, methylphenyl, dimethylphenyl, trimethylphenyl, ethylphenyl, diethylphenyl, / so-propylphenyl, tert-butylphenyl, dodecylphenyl, methoxyphenyl, dimethoxyphenyl, ethoxyphenyl, hexyloxyphenyl, methylnaphthyl, isopropylnaphthyl,
- aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles is preferably cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl, cyclododecyl, methylcyclopentyl, dimethylcyclopentyl, methylcyclohexyl, dimethylcyclohexyl , Diethylcyclohexyl, butylcyclohexyl, methoxycyclohexyl, dimethoxycyclohexyl, diethoxycyclohexyl, butylthiocyclohexyl, chlorocyclohexyl, dichlorocyclohexyl, dichlorocyclopentyl, C n F 2 (n- 3 ) - (ib) H 2 3 -b with n ⁇ 30, 0 ⁇ a ⁇
- B07 / 0287PC An optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted five- to six-membered, oxygen, nitrogen and / or sulfur atoms containing heterocycle is preferably furyl, thiophenyl, pyrryl, Pyridyl, indolyl, benzoxazolyl, dioxolyl, dioxo, benzimidazolyl, benzthiazolyl, dimethylpyridyl, methylquinolyl, dimethylpyrryl, methoxyfuryl, dimethoxypyridyl or difluoropyridyl.
- Two adjacent radicals together form an unsaturated, saturated or aromatic, optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles and optionally by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups interrupted ring, it is preferably 1, 3-propylene, 1, 4-butylene, 1, 5-pentylene, 2-oxa-1, 3-propylene, 1-oxa-1, 3-propylene, 2-oxa-1, 3-propylene, 1-oxa-1, 3-propenylene, 3-oxa-1, 5-pentylene, 1-aza-1, 3-propenylene, 1-CrC 4 -alkyl 1-aza-1, 3-propenylene, 1, 4-buta-1, 3-dienylene, 1-aza-1, 4-buta-1, 3-dienylene or 2-aza-1, 4-buta-1 3-dienylene.
- radicals contain oxygen and / or sulfur atoms and / or substituted or unsubstituted imino groups
- the number of oxygen and / or sulfur atoms and / or imino groups is not restricted. As a rule, it is not more than 5 in the radical, preferably not more than 4, and very particularly preferably not more than 3.
- radicals contain heteroatoms, then between two heteroatoms there are generally at least one carbon atom, preferably at least two carbon atoms.
- radicals R 1 to R 9 are each independently
- B07 / 0287PC pentyl 2-methyl-3-pentyl, 3-methyl-3-pentyl, 2,2-dimethyl-i-butyl, 2,3-dimethyl-1-butyl, 3,3-dimethyl-i-butyl, 2- Ethyl 1-butyl, 2,3-dimethyl-2-butyl, 3,3-dimethyl-2-butyl, 1-heptyl, 1-octyl, 1-nonyl, 1-decyl, 1-undecyl, 1-dodecyl, 1-tetradecyl, 1-hexadecyl, 1-octadecyl, 2-hydroxyethyl, benzyl, 3-phenylpropyl, 2-cyanoethyl, 2- (methoxycarbonyl) -ethyl, 2- (ethoxycarbonyl) -ethyl, 2- (n-
- Glycols, butylene glycols and their oligomers having from 1 to 100 units and a hydrogen or a C 1 to C 8 alkyl as end group, such as, for example, R A O- (CHR B -CH 2 -O) n -CHR B -CH 2 - or R A O- (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O) n - CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O- with R A and R B is preferably hydrogen, methyl or ethyl and n is preferably 0 to 3, in particular 3- Oxabutyl, 3-oxapentyl, 3,6-dioxaheptyl,
- N, N-di-C 1 to C 6 -alkyl-amino such as N, N-dimethylamino and N, N-
- the radicals R 1 to R 9 independently of one another are hydrogen or C 1 - to C 1 -alkyl, such as, for example, methyl, ethyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, 1-heptyl, 1-octyl , for phenyl, for 2-hydroxyethyl, for 2-cyanoethyl, for 2- (methoxycarbonyl) ethyl, for 2- (ethoxycarbonyl) ethyl, for 2- (n-butoxycarbonyl) ethyl, for N, N-dimethylamino, for N, N-diethylamino, for chlorine and for CH 3 O- (CH 2 CH 2 O) n - CH 2 CH 2 - and CH 3 CH 2 O- (CH 2 CH 2 O) n -CH 2 CH 2 - where n is the same 0 to 3.
- C 1 - to C 1 -alkyl such as, for example, methyl, e
- radicals R 1 to R 5 are methyl, ethyl or chlorine and the remaining radicals R 1 to R 5 are hydrogen;
- R 3 is dimethylamino and the remaining radicals R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are hydrogen;
- R 2 is carboxy or carboxamide and the remaining radicals R 1 , R 2 , R 4 and R 5
- R 1 and R 2 or R 2 and R 3 are 1, 4-buta-1, 3-dienylene and the remaining R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are hydrogen;
- R 1 to R 5 are hydrogen
- radicals R 1 to R 5 are methyl or ethyl and the remaining radicals R 1 to R 5 are hydrogen.
- Very particularly preferred pyridinium ions (IVa) include 1-methylpyridinium, 1-ethylpyridinium, 1- (1-butyl) pyridinium, 1- (1-hexyl) pyridinium, 1- (1-octyl) -pyridinium, 1 (1-hexyl) -pyridinium, 1- (1-octyl) -pyridinium, 1- (1-dodecyl) -pyridinium,
- R 1 to R 4 are hydrogen
- radicals R 1 to R 4 are methyl or ethyl and the remaining radicals R 1 to R 4 are hydrogen.
- R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 to R 4 are independently hydrogen or methyl; or
- R 1 is hydrogen, methyl or ethyl
- R 2 and R 4 are methyl and R 3 is hydrogen.
- R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 to R 4 are independently hydrogen or methyl; • R 1 is hydrogen, methyl or ethyl, R 2 and R 4 are methyl and R 3 is hydrogen;
- R 1 to R 4 are methyl
- R 1 to R 4 are methyl hydrogen.
- R 1 is hydrogen, methyl, ethyl, 1-propyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, 1-octyl, 22 -H-hydroxydoxy-oxy-ethylthiophenyl, 22-CCyyaannooeeththyl and R 2 to R 4 are each independently
- imidazolium ions which may be mentioned are 1-methylimidazolium, 1-ethylimidazolium, 1- (1-butyl) -imidazolium, 1- (1-octyl) -imidazolium, 1- (1-dodecyl) -imidazolium, 1- (1-Tetradecyl) -imidazolium, 1- (1-hexadecyl) -imidazolium, 1,3-dimethylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1- (1-butyl) -3-methylimidazolium, 1- (1 Butyl) -3-ethylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-ethylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-butylimidazolium, 1- (1-octyl)
- R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 to R 4 are independent of one another
- R 1 to R 4 are independently hydrogen or methyl.
- R 1 to R 6 are hydrogen or methyl.
- R 1 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 2 to R 6 are independently hydrogen or methyl.
- R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 3 to R 6 are independently hydrogen or methyl.
- IVI very particularly preferred imidazolinium ions
- R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl, ethyl, 1-butyl or phenyl, R 3 and R 4 are independently hydrogen, methyl or ethyl, and R 5 and R 6 are independently hydrogen or methyl.
- R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl or ethyl and R 3 to R 6 are independently hydrogen or methyl.
- R 1 to R 3 are independently hydrogen, methyl or ethyl and R 4 to R 6 are independently hydrogen or methyl.
- R 1 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 2 and R 3 are independently hydrogen or methyl.
- R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 3 is hydrogen, methyl or phenyl.
- R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 and R 3 are independent of each other
- W is hydrogen or methyl, or R 2 and R 3 together are 1,4-buta-1,3-dienylene.
- R 1 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 2 to R 9 are independently hydrogen or methyl.
- R 1 and R 4 are independently hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 2 and R 3 and R 5 to R 8 are independently hydrogen or methyl.
- R 1 to R 3 are independently C 1 to C 1 alkyl
- R 1 and R 2 together are 1, 5-pentylene or 3-oxa-1, 5-pentylene and R 3 is d-C 18 alkyl, 2-hydroxyethyl or 2-cyanoethyl.
- ammonium ions may be mentioned methyl tri (1-butyl) -ammonium, N, N-dimethylpiperidinium and N, N-dimethylmorpholinium.
- Examples of the tertiary amines from which the quaternary ammonium ions of the general formula (IVu) are derived by quaternization with the abovementioned radicals R are diethyl-n-butylamine, diethyl-tert-butylamine, diethyl-n-pentylamine, diethylhexylamine, Diethyloctylamine, diethyl (2-ethylhexyl) amine, di-n-propylbutylamine, di-n-propyl-n-pentylamine, di-n-propylhexylamine, di-n-propyloctylamine, di-n-propyl (2-ethyl - hexyl) amine, di-isopropylethylamine, di-iso-propyl-n-propylamine, di-isopropyl-butylamine, di-isopropylpentyl
- Preferred tertiary amines (IVu) are di-iso-propylethylamine, diethyl-tert-butylamine, diisopropyl-propylamine, di-n-butyl-n-pentylamine, N, N-di-n-butylcyclohexylamine and tertiary amines pentyl isomers.
- tertiary amines are di-n-butyl-n-pentylamine and tertiary amines of pentyl isomers.
- Another preferred tertiary amine having three identical residues is triallylamine.
- R 1 to R 5 are methyl.
- guanidinium ion may be mentioned N, N, N ', N', N ", N" - hexamethylguanidinium.
- R 1 and R 2 are independently methyl, ethyl, 1-butyl or 1-octyl and R 3 is hydrogen, methyl, ethyl, acetyl, -SO 2 OH or -PO (OH) 2 ;
- R 1 is methyl, ethyl, 1-butyl or 1-octyl
- R 2 is a -CH 2 -CH 2 -OR 4 group and R 3 and R 4 independently of one another are hydrogen, methyl, ethyl, acetyl,
- R 1 is a -CH 2 -CH 2 -OR 4 group
- R 2 is a -CH 2 -CH 2 -OR 5 group
- R 3 to R 5 are independently hydrogen, methyl, ethyl, acetyl, -SO 2 OH or -PO (OH) 2 are.
- Particularly preferred cholinium ions are those in which R 3 is selected from hydrogen, methyl, ethyl, acetyl, 5-methoxy-3-oxa-pentyl, 8-methoxy-3,6-dioxo-octyl, 1 1-methoxy 3,6,9-trioxa undecyl, 7-methoxy-4-oxa-heptyl, 11-methoxy-4,8-dioxa undecyl, 15-methoxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-methoxy 5-oxa-nonyl, 14-methoxy-5,10-oxa-tetradecyl, 5-ethoxy-3-oxa-pentyl, 8-ethoxy-3,6-dioxa-octyl, 11-ethoxy-3,6,9 trioxa undecyl, 7-ethoxy-4-oxa-heptyl,
- R 1 to R 3 are, independently of one another, C 1 -C 8 -alkyl, in particular butyl, isobutyl, 1-hexyl or 1-octyl.
- the pyridinium ions, pyrazolinium, pyrazolium ions and imidazolinium and imidazolium ions are preferable. Furthermore, ammonium ions are preferred.
- B07 / 0287PC Particular preference is given to 1-methylpyridinium, 1-ethylpyridinium, 1- (1-butyl) pyridinium, 1- (1-hexyl) pyridinium, 1- (1-octyl) pyridinium, 1- (1-hexyl) -pyridinium, 1- (1-Octyl) -pyridinium, 1- (1-dodecyl) -pyridinium, 1- (1-tetradecyl) -pyridinium, 1- (1-hexadecyl) -pyridinium, 1, 2-dimethylpyridinium, 1- Ethyl 2-methylpyridinium, 1- (1-butyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-hexyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-octyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-dodecyl) - 2-methylpyridinium, 1- (1-tetradecy
- the metal cations [M 1 ] + , [M 2 ] + , [M 3 ] + , [M 4 ] 2+ and [M 5 J 3+ mentioned in formulas (IIIa) to (NIj) are generally to metal cations of the 1st, 2nd, 6th, 7th, 8th, 9th, 10th, 1 1st, 12th and 13th group of the periodic table.
- Suitable metal cations are, for example, Li + , Na + , K + , Cs + , Mg 2+ , Ca 2+ , Ba 2+ , Cr 3+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Co 2+ , Ni 2+ , Cu 2 + , Ag + , Zn 2+ and Al 3+ .
- anions in principle, all anions can be used, provided that AICI 4 " and / or Al 2 Cl 7 " are predominantly present.
- the anion [Y] " 'of the ionic liquid is for example selected from
- R a , R b , R c and R d are each independently hydrogen, C 1 -C 30 -alkyl, optionally interrupted by one or more non-adjacent oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups C 2 -C 8 alkyl, C 6 -C 4 aryl, C 5 -C 2 cycloalkyl or a five- to six-membered, oxygen-, nitrogen- and / or sulfur-comprising heterocycle, where two of them together form an unsaturated, saturated or aromatic ring optionally interrupted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more unsubstituted or substituted imino groups, where the radicals mentioned are each additionally denoted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, Halogen, heteroatoms and / or heterocycles may be substituted.
- Ci-Ci 8 alkyl for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl , Pentyl, hexyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, 2,4,4-trimethylpentyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, heptadecyl, octadecyl, 1, 1-dimethylpropyl, 1, 1-dimethylbutyl, 1, 1, 3 , 3-tetramethylbutyl, benzyl, 1-phenylethyl, ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl, benzhydryl, p-tolylmethyl, 1- (p-
- C 2 -C 8 -alkyl which is interrupted by one or more non-adjacent oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups are, for example, 5-hydroxy-3-oxapentyl, 8-hydroxy-3, 6-dioxaoctyl, 1 1-hydroxy-3,6,9-trioxaundecyl, 7-hydroxy-4-oxaheptyl, 1-hydroxy-4,8-dioxaundecyl, 15-hydroxy-4,8,12-trioxapentadecyl, 9- Hydroxy-5-oxa-nonyl, 14-hydroxy-5,10-oxatetradecyl, 5-methoxy-3-oxapentyl, 8-methoxy-3,6-dioxo-octyl, 11-methoxy-3,6,9-trioxaundecyl, 7-Methoxy-4-oxahepty
- radicals can be taken together, for example, as fused building block 1, 3-propylene, 1,4-butylene, 2-oxa-1,3-propylene, 1-oxa-1,3-propylene, 2-oxa 1, 3-propenylene, 1-aza-1, 3-propenylene, 1-C 1 -C 4 -alkyl-1-aza-1, 3-propenylene, 1, 4-buta-1, 3-dienylene, 1 Aza-1, 4-buta-1, 3-dienylene or 2-aza-1, 4-buta-1, 3-dienylene mean.
- the number of non-adjacent oxygen and / or sulfur atoms and / or imino groups is basically not limited, or is automatically limited by the size of the remainder or the ring building block. As a rule, it is not more than 5 in the respective radical, preferably not more than 4 or very particularly preferably not more than 3. Furthermore, at least one, preferably at least two, carbon atoms (e) are generally present between two heteroatoms.
- Substituted and unsubstituted imino groups may be, for example, imino, methylimino, iso-propylimino, n-butylimino or tert-butylimino.
- the term "functional groups” are, for example, to the following: carboxy, carboxamide, hydroxy, di (Ci-C 4 alkyl) amino, -C 4 alkyloxycarbonyl, cyano or C 4 alkoxy
- Ci to C. 4- alkyl methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl or partially .Butyl.
- aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles C6-C 4 aryl are for example phenyl, tolyl, xylyl, ⁇ -naphthyl, ß-naphthyl, 4-diphenylyl, chlorophenyl, dichlorophenyl , Trichlorophenyl, difluorophenyl, methylphenyl, dimethylphenyl, trimethylphenyl, ethylphenyl, diethylphenyl, isopropylphenyl, tert-butylphenyl, dodecylphenyl, methoxyphenyl, dimethoxyphenyl, ethoxyphenyl, hexyloxyphenyl, methylnaphthyl, isopropylnaphthyl, chloronaphthyl,
- cyclopentyl cyclohexyl, cyclooctyl, cyclododecyl
- methylcyclopentyl dimethylcyclopentyl
- methylcyclohexyl dimethylcyclohexyl, diethylcyclohexyl, butylcyclohexyl
- Methoxycyclohexyl dimethoxycyclohexyl, diethoxycyclohexyl, butylthiocyclohexyl
- chlorocyclohexyl dichlorocyclohexyl, dichlorocyclopentyl and a saturated or unsaturated bicyclic system such as norbornyl or norbornenyl.
- a five- to six-membered, oxygen, nitrogen and / or sulfur-containing heterocycle is, for example, furyl, thiophenyl, pyryl, pyridyl, indolyl, benzoxazolyl, dioxolyl, dioxyl, benzimidazolyl, benzthiazolyl, dimethylpyridyl, methylquinolyl, dimethylpyryl , Methoxifuryl, dimethoxypyridyl, difluoropyridyl, methylthiophenyl, isopropylthiophenyl or tert-butylthiophenyl.
- Preferred anions are selected from the group of halides and halogen-containing compounds, the group of carboxylic acids, the group of sulfates, sulfites and sulfonates and the group of phosphates.
- B07 / 0287PC Preferred anions are chloride, bromide, iodide, SCN “, OCN", CN “, acetate, Ci-C sulfate 4 alkyl, R a -COO", R 3 SO 3 ", R a R b PO 4", methanesulfonate, Tosylate, Ci-C 4 Dialkylphospha- te, hydrogen sulfate or tetrachloroaluminate.
- step (b) of the process according to the invention for the electrochemical purification of aluminum the anodization takes place on at least one anode containing aluminum and at least one of the foreign metals antimony, lead, iron, bismuth, tin, zinc or copper, wherein aluminum and the at least one Foreign metal at least partially pass into the electrolyte in the form of their ions.
- step (c) In order to achieve a depletion of the foreign metal ions, a part of the electrolyte flow must be discharged from the electrolysis chamber. This is done in step (c), wherein the substream at least partially contains the ions of the aluminum and the at least one foreign metal ion.
- step (c) the substream at least partially contains the ions of the aluminum and the at least one foreign metal ion.
- anode space is understood to mean the space of the electrolysis space which is delimited by the anode and the separating means.
- the cathode space is the part of the electrolysis space which is delimited by the separating means and the at least one cathode.
- the release agent thus serve to avoid the direct transfer of the electrolyte from the anode compartment to the cathode compartment.
- step (d) of the inventive method for the electrochemical purification of aluminum the depletion of the foreign metal ions in the partial flow instead.
- the depletion takes place in step (d), more preferably by at least one of the following steps:
- step (d1) the at least one foreign metal ion is precipitated.
- one or more foreign metal ions can be precipitated.
- the precipitation takes place in the form of a sulfide precipitation.
- aluminum can be kept in solution, so that then a cathodic deposition of the aluminum from the electrolyte to a purer aluminum cathode is possible.
- step (d2) a complexing of the at least one foreign metal ion can take place. This has the consequence that either the complex can be removed more easily from the electrolyte, for example by precipitation, or that the complexation prevents deposition at the cathode in that the metal ion has a different potential as a result of the complex formation.
- Suitable complexing agents are those containing nitrile groups or nitrogen-containing non-protic heterocycles such as pyridine, imidazole, methylimidazole, triazole.
- cementation of the at least one foreign metal ion may be performed.
- cementation is understood to mean the deposition of the foreign metal ion on aluminum in the form of a local element. This can be made possible by adding aluminum particles to the partial stream.
- the shape of the particles should be chosen so that the highest possible surface area is available.
- the aluminum particles are preferably flakes, needles, hollow bodies or other shapes.
- aluminum chips can be used, which can be incurred, for example, as milling chips or as turning and drilling chips. Such chips are described for example in Krone, Association German smelters e.V., Aluminum-Verlag Marketing and Communication GmbH, pages 72 to 75.
- Both in cementaton and when using Al-containing anode and cathode activation is advantageous to free the AI surface of oxide layers.
- such methods are known in the art. This can be done for example by mechanical means as with a ball mill.
- a reductive activation can take place, with the aluminum oxide being converted into aluminum.
- Suitable reducing agents are hydrogen or diisobutylaluminum
- DIBAL B07 / 0287PC hydride
- cementation is the activation by etching with dilute aqueous HCl or trimethylsilanyl chloride and subsequent washing with toluene.
- step (d4) an electrolytic deposition of the at least one foreign metal ion on a cathode, which is part of another electrolysis space, such as a cell, which is operated potentiostatically, can take place.
- the partial flow is passed into a further electrolytic cell, but at the cathode of this cell, however, the foreign metal ion, in particular copper, is selectively deposited. This can also be done depletion of Fremdmetalli- ons. The actual cathodic deposition of the aluminum then takes place after supply to the electrolysis room.
- a so-called voltage cascade can take place at several such cathodes.
- the deposition of the foreign metals is made possible by specific application of certain voltages.
- the selective deposition is described, for example, in Keith Scott, Electrochemical Processes for Clean Technology, The Royal Society of Chemistry 1995, Chapter 6.5.2 (page 147 ff.) And Chapter 6.5.5 (page 157 ff.).
- Selective copper deposition is moreover particularly of B.J. Tierney et al., J. Electrochem. Soc, 145 (1998), 3110-3116 and F. Endres et al., Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 5455-5462.
- Example 1 Al electrolysis at a technically relevant current density (comparative example)
- a magnetically stirred electrolytic cell rendered inert with dry nitrogen with electrodes arranged plane-parallel and having a size of 2 ⁇ 5 cm (10 cm 2 ) at a distance of 9 mm at 95 ° C. in 80 ml of an electrolyte consisting of 1 - butyl-3-methyl-imidazolium chloride * 1, 5 AICI 3 applied a current of 0.6 A for 5 hours (current density 600 A / m 2 ).
- the observed clamp voltage is 2V in the first 45 min and then varies in a range of 1, 2-1, 0V for the remaining 255
- the anode consists of compressed scrap parts made of aluminum beverage cans and has a composition of (AI 97.05%, Cu 0.18%, Fe 0.46%, Mg 1, 23%, Mn 0.87%, Si 0) in the elemental analysis , 17%, Ti 0.02%, Zn 0.02%).
- the cathode used is primary aluminum with an Al content of 99.9%.
- the electrodes are rinsed with acetone before use and dried. A targeted removal of the oxide layer is not performed.
- cathodic dendritic aluminum grows. This is mechanically separated from the cathode after the end of the electrolysis and washed with acetonitrile to remove adhering electrolyte.
- the elemental analysis shows a content of dendrites to Al 98.35%; Cu 0.16%; Fe 0.36%; Mg 0.30%; Mn 0.65%; Si 0.09%; Ti 0.02%; Zn 0.02%.
- EXAMPLE 2 Multiple Use of the Electrolyte (Comparative Example) 385 g of an electrolyte consisting of 385 g of an electrolyte consisting of two 10 ⁇ 10 cm (100 cm 2 ) electrodes 10 ⁇ 10 cm (100 cm 2 ) arranged in a plane-parallel arrangement with dry nitrogen 1-ethyl-3-methyl-imidazolium chloride * 1, 5AICl3 at 95 ° C circulated by a pump.
- the anode consists of the alloy AIZnMgCuI, 5 (AW-7075, 3.4365, composition see below) and the cathode consists of 99.9% AI.
- the dry cathode is reused and, with continued use of the electrolyte, two more electrolysis runs are carried out.
- the voltage curve in the later electrolysis runs shows a much faster drop to values around 1, 0 V, which can be attributed to the after the first Elektrolyselauf oxide layer-free anode.
- Anode (AIZnMgCuI, 5): 90.00% AI; 0.7% Cu; 2.5% Mg; 6.5% Zn; 0.2% Fe
- three independent electrolysis cells are individually connected to independent rectifiers.
- the individual electrolysis cells are constructed from two electrodes arranged in parallel with a size of 2 ⁇ 5 cm (10 cm 2 ) at a distance of 9 mm.
- the 950 ml of an electrolyte consisting of 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride * 1, 5AICI 3 are kept at 95 ° C. during the electrolysis.
- the first of the three cells (anode and cathode composed of 99.9% Al) at an electric current of 0.6 A and a voltage of 2.0-0.7 V anodically dissolves aluminum and cathodic deposited.
- the first cell is disconnected from the rectifier but left in the electrolyte and cells two and three are operated (anode: AICuPbMg, AW-2030, 3.1645, cathode: 99.9% AI).
- AICuPbMg anode
- AW-2030 a current of 0.3 A at cell three.
- the voltage is at cell two at 2.0-0.8 V and at cell three at 1.5. 0.8 V.
- an occupancy of the electroless cathode and anode of the first electrolysis cell with a black flaky layer is observed.
- the dendritic cathode coating is mechanically removed with acetonitrile and both the composition of the dendritic cathode coating and the washing solution are investigated after distilling off the solvent.
- the elementary analyzes yield the following contents:
- Composition of the anodes used by cells two and three Al 94%, Cu 3.7%, Mg 0.9%, Pb 0.8%, Fe 0.6%.
- Solid content of the washing solution of the cathode of the first cell Al 98.06%; Cu 0.90%; Pb 0.60%; Fe 0.37%.
- composition of the deposition on the cathode of cell two AI 98.73%; Cu 0.85%; Pb 0.32%; Fe 0.11%.
- B07 / 0287PC Composition of the deposition on the cathode of cell three Al 99.07%; Cu 0.63%; Pb 0.21%; Fe 0.09%.
- three independent electrolysis cells are individually connected to independent rectifiers.
- the individual electrolysis cells are constructed from two electrodes arranged in parallel with a size of 2 ⁇ 5 cm (10 cm 2 ) at a distance of 9 mm.
- the 950 ml of an electrolyte consisting of 1-ethyl-3-methyl-imidazolium chloride * 1, 5AICI 3 are heated to 95 ° C before starting electrolysis.
- a potential of -0.4 V (vs. Cu) is applied for 10 hours.
- a current of 3.0 mA rising to 7.2 mA is observed at which the deposition of copper is realized.
- the three electrode pairs are removed from the structure, the cathode covering is mechanically removed with acetonitrile and the composition of the cathode coating is examined.
- Cathode Covering Cell 1 Al 33.29%, Cu 49.51%, Pb 12.85%, Fe 4.35%.
- Cathode coating cell 2 AI 98.41%; Cu 0.52%; Pb 0.55%; Fe 0.12%.
- Cathode Covering Cell 3 AI 98.63%; Cu 0.51%; Pb 0.47%; Fe 0.09%.
- alloy metals can be deposited on the cathode from the electrolyte. This can be done in terms of the foreign metal pure form but in deviations from the ideal value as an alloy.
- EXAMPLE 5 Cementation-assisted Refining in a Flow Cell
- an electrolytic cell inertized with dry nitrogen composed of two 10 ⁇ 10 cm (100 cm 2 ) electrodes 10 ⁇ 10 cm (10 cm) apart at a distance of 10 mm, 1013 g of an electrolyte consisting of 1 Ethyl 3-methyl-imidazolium chloride * 1, 5AICI 3 at 95 ° C circulated by a pump.
- the electrolyte circuit runs through a heat exchanger from the pump, a glass tube filled with aluminum granules (5-12 mm, 78 mL) as cementation reactor, a glass frit and the electrolysis cell.
- the anode consists of the alloy AICuMgPb (AW-2030, 3.1645, composition see below) and the cathode consists of 99.9% Al.
- the cathode is removed from the electrolyte and the dendritic coating is mechanically removed, collected, washed with acetonitrile and water, and its composition is examined by elemental analysis.
- the black, loosely adhering coating on the aluminum granules in the cementation reactor is also mechanically removed, washed with acetonitrile and analyzed by elemental analysis.
- the dry cathode is reused and, with further use of the electrolyte, 15 more electrolysis runs are carried out for between 5 and 10 hours, with losses of electrolyte by isolating the electrolysis product by adding fresh 1-ethyl-3-methyl-imidazolium chloride * 1, 5AICl3 be compensated.
- the voltage curve in the subsequent electrolysis runs shows a much faster drop to values around 1, 0 V.
- composition of the anode used is Composition of the anode used:
- the 100% missing part is oxygen, which is due to the formation of alumina by the aqueous workup of the cathode coating.
- the correct determination of oxygen in addition to aluminum is not possible due to the oxophilia of aluminum.
- the composition of the cathode deposition is given after 44.5 h with water-free workup: cathode deposition after 44.5 h (with completely water-free work-up): Al 100%, Cu 0.03%, C ⁇ 0.5% , Cl 0.14%, Pb 0.01%, Mg ⁇ 0.01%.
- the foreign metal content in the cathodically deposited aluminum can be significantly reduced by using the cementation reactor in the electrolyte circuit.
- the removal of the alloying metals in the cementation reactor leads to a refining of the aluminum used.
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Abstract
The present invention relates to a process for the electrochemical purification of aluminium, which comprises the steps (a) provision of an electrolysis apparatus having at least one anode and at least one cathode in an electrolysis space, where the at least one anode and the at least one cathode are connected by an electrolyte and the electrolyte is present in the form of an electrolyte stream; (b) oxidation at the at least one anode which contains aluminium and at least one of the additional metals antimony, lead, iron, bismuth, tin, zinc or copper, where aluminium and the at least one additional metal go at least partly into the electrolyte in the form of their ions; (c) discharge of part of the electrolyte stream from the electrolysis space, where the substream contains at least part of the ions of aluminium and of the at least one additional metal ion; (d) removal of at least part of the at least one additional metal ion from the substream; (e) introduction of the substream which has been depleted in additional metal ions in step (d) into the electrolysis space and (f) deposition of the aluminium from the substream fed in in step (e) on the at least one cathode, where the electric current density at the at least one cathode is at least 50 A/m2.
Description
Verfahren zur elektrochemischen Reinigung von Aluminium Process for the electrochemical purification of aluminum
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrochemischen Reinigung von Aluminium.The present invention relates to a process for the electrochemical purification of aluminum.
Aluminium ist ein bedeutender Werkstoff, der überwiegend im Fahrzeug- und Flugzeugbau sowie im Maschinenbau, im Bauwesen und als Verpackungsmaterial einge- setzt wird.Aluminum is an important material that is used predominantly in the automotive and aircraft industries, as well as in mechanical engineering, construction and as packaging material.
Hierbei ist eine großtechnische Aufreinigung von Aluminium bei dessen Gewinnung sowie die Aufreinigung von recyceltem Aluminium (sogenanntes Sekundär-Aluminium) von Bedeutung.Here, a large-scale purification of aluminum in its extraction and the purification of recycled aluminum (so-called secondary aluminum) is of importance.
Sowohl bei der Herstellung von Aluminium als auch bei dessen Aufreinigung spielt die Elektrolyse eine große Rolle.Both in the production of aluminum and in its purification, the electrolysis plays a major role.
Das konventionelle Verfahren zur technischen Aluminiumerzeugung beruht auf dem sogenannten Hall Heroult-Prozess.The conventional method for technical aluminum production is based on the so-called Hall Heroult process.
Dabei wird Aluminiumoxid in Form von Bauxid aufgelöst und mit Hilfe von Gleichstrom aus einer Schmelze bei Temperaturen von ca. 1.0000C kathodisch abgeschieden.This alumina is dissolved in the form of Bauxid and cathodically deposited by means of direct current from a melt at temperatures of about 1000 0 C.
In US-B 6,881 ,321 wird auch die elektrolytische Reinigung von Aluminium beschrieben.US Pat. No. 6,881,321 also describes the electrolytic purification of aluminum.
Trotz der im Stand der Technik bekannten Verfahren besteht ein Bedarf an alternativen Verfahren, die zu reineren Aluminiumgehalten führen können.Despite the methods known in the art, there is a need for alternative methods that can result in cleaner aluminum contents.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt somit darin, ein solches Verfahren zur Verfügung zu stellen.An object of the present invention is thus to provide such a method.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur elektrochemischen Reinigung von Aluminium die Schritte enthaltendThe object is achieved by a process for the electrochemical purification of aluminum containing the steps
(a) Bereitstellen einer Elektrolysevorrichtung mit mindestens einer Anode und mindestens einer Kathode in einem Elektrolyseraum, wobei die mindestens eine Anode und die mindestens eine Kathode durch einen Elektrolyten verbunden sind und der Elektrolyt in Form einer Elektrolytströmung vorliegt;(a) providing an electrolyzer having at least one anode and at least one cathode in an electrolysis space, wherein the at least one anode and the at least one cathode are connected by an electrolyte and the electrolyte is in the form of an electrolyte flow;
B07/0287PC IB/EBÜ/arw
(b) Oxidation an der mindestens einen Anode, welche Aluminium und mindestens eines der Fremdmetalle Antimon, Blei, Eisen, Wismut, Zinn, Zink oder Kupfer enthält, wobei Aluminium und das mindestens eine Fremdmetall zumindest teilweise in den Elektrolyten in Form ihrer Ionen übergehen;B07 / 0287PC IB / EBÜ / arw (b) oxidation at the at least one anode containing aluminum and at least one of the foreign metals antimony, lead, iron, bismuth, tin, zinc or copper, wherein aluminum and the at least one foreign metal at least partially pass into the electrolyte in the form of their ions;
(c) Ausleiten eines Teiles der Elektrolytströmung aus dem Elektrolyseraum, wobei der Teilstrom die Ionen des Aluminiums und des mindestens einen Fremdmetallions zumindest teilweise enthält;(c) discharging a portion of the electrolyte flow from the electrolyzer compartment, the partial flow at least partially containing the ions of the aluminum and the at least one extraneous metal ion;
(d) Abreicherung des mindestens einen Fremdmetallions im Teilstrom;(d) depletion of the at least one foreign metal ion in the partial stream;
(e) Zuführung des in Schritt (d) an Fremdmetallion abgereicherten Teilstroms zu dem Elektrolyseraum und(e) supplying the partial stream depleted of foreign metal ion in step (d) to the electrolysis space and
(f) Abscheidung des Aluminiums aus dem in Schritt (e) zugeführten Teilstrom an der mindestens einen Kathode, wobei an der mindestens einen Kathode eine elektrische Stromdichte von mindestens 50 A/m2 anliegt.(F) deposition of the aluminum from the supplied in step (e) partial flow at the at least one cathode, wherein at the at least one cathode, an electrical current density of at least 50 A / m 2 is applied.
Es wurde nämlich gefunden, dass bei technisch sinnvollen Verfahren elektrische Stromdichten von mindestens 50 A/m2 erforderlich sind, die jedoch zur Folge haben, dass an der Anode neben Aluminium auch weitere Metalle in den Elektrolyten als Ionen übergehen und dass darüber hinaus auch diese an der Kathode abgeschieden werden, so dass die erhaltene Reinheit des Aluminiums deutlich herabgesetzt ist, was im Extremfall dazu führt, dass die Elektrolyse keinen Reinigungseffekt aufweist.It has been found that in electrically meaningful methods electrical current densities of at least 50 A / m 2 are required, which, however, have the consequence that at the anode in addition to aluminum, other metals in the electrolyte pass as ions and that in addition to these the cathode are deposited, so that the purity of the aluminum obtained is significantly reduced, which leads in extreme cases to the fact that the electrolysis has no cleaning effect.
Hierbei ist zu unterscheiden, dass Legierungsbestandteile der mindestens einen Anode als solche gegebenenfalls nicht vollständig in Lösung gehen und als sogenannter "A- nodenschlamm" entfernt werden können. Darüber hinaus können Metalle und weitere Elemente zunächst in Lösung gehen, die jedoch beispielsweise in Form von Chloriden (wie Magnesiumchlorid) ausfallen und ebenfalls leicht entfernt werden können.It should be distinguished here that alloy constituents of the at least one anode as such may not be completely dissolved and removed as so-called "anode sludge". In addition, metals and other elements can first go into solution, but they precipitate for example in the form of chlorides (such as magnesium chloride) and can also be easily removed.
Daher kann der Elektrolyseraum einen oder mehrere gleiche oder verschiedene Filter aufweisen. Dementsprechend kann vor einem oder mehreren der Schritte (a) bis (f) ein Filtrationsschritt erfolgen.Therefore, the electrolysis room can have one or more identical or different filters. Accordingly, one or more of steps (a) through (f) may be followed by a filtration step.
Es hat sich nunmehr überraschenderweise herausgestellt, dass besonders die Fremdmetalle Antimon, Blei, Eisen, Wismut, Zinn, Zink oder Kupfer besonders problematisch sind und durch kathodische Co-Abscheidung den Reinheitsgrad des Aluminiums herabsetzen können.It has now surprisingly been found that especially the foreign metals antimony, lead, iron, bismuth, tin, zinc or copper are particularly problematic and can reduce the purity of the aluminum by cathodic co-deposition.
B07/0287PC
US-B 6,881 ,321 beschreibt die elektrolytische Reinigung bei solch geringen elektrischen Stromdichten, kurzen Versuchsdauern und mit nicht verunreinigtem Elektrolyt, dass dieses Problem nicht auftritt, so dass durch die Elektrolyse allein bereits der ge- wünschte Reinigungseffekt eintritt.B07 / 0287PC US Pat. No. 6,881,321 describes the electrolytic cleaning at such low electrical current densities, short test periods and with uncontaminated electrolyte that this problem does not occur, so that the desired cleaning effect already occurs through the electrolysis alone.
Dies ist jedoch nicht mehr möglich, wenn die elektrische Stromdichte mindestens 50 A/m2 an der Kathode, an welcher Aluminium abgeschieden werden soll, vorliegt.However, this is no longer possible if the electric current density is at least 50 A / m 2 at the cathode, on which aluminum is to be deposited.
Die elektrische Stromdichte ist dabei definiert als Quotient aus Stromstärke und wirksamer Elektrodenfläche bei der Elektrolyse.The electric current density is defined as the quotient of the current intensity and the effective electrode area during the electrolysis.
Vorzugsweise beträgt die elektrische Stromdichte mindestens 100 A/m2, weiter bevorzugt mindestens 400 A/m2 und insbesondere mindestens 650 A/m2.The electrical current density is preferably at least 100 A / m 2 , more preferably at least 400 A / m 2 and in particular at least 650 A / m 2 .
In Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens zur elektrochemischen Reinigung von Aluminium wird eine Elektrolysevorrichtung bereitgestellt, die mindestens eine Anode und mindestens eine Kathode in einem Elektrolyseraum aufweist, wobei die mindestens eine Anode und die mindestens eine Kathode durch einen Elektrolyten verbunden sind und der Elektrolyt in Form einer Elektrolytströmung, bzw. eines -Stromes, vorliegt.In step (a) of the inventive method for the electrochemical purification of aluminum, an electrolysis device is provided which has at least one anode and at least one cathode in an electrolysis space, wherein the at least one anode and the at least one cathode are connected by an electrolyte and the electrolyte in Form of an electrolyte flow, or a stream is present.
Hierbei enthält die mindestens eine Anode neben Aluminium mindestens eines der Fremdmetalle Antimon, Blei, Eisen, Wismut, Zinn, Zink oder Kupfer.Here, the at least one anode in addition to aluminum contains at least one of the foreign metals antimony, lead, iron, bismuth, tin, zinc or copper.
Es kann eine Anode verwendet werden oder es können auch mehrere Anoden zum Einsatz kommen. Diese können dieselbe Zusammensetzung aufweisen oder unterschiedliche Zusammensetzungen besitzen. Gleiches gilt für die Kathode(n).An anode can be used or several anodes can be used. These may have the same composition or have different compositions. The same applies to the cathode (s).
Vorzugsweise enthält die Anode das zu reinigende Primär- oder Sekundär-Aluminium in Form von Legierungen bzw. von Aluminiumschrott, welcher recycelt werden kann.Preferably, the anode contains the primary or secondary aluminum to be cleaned in the form of alloys or aluminum scrap, which can be recycled.
Diese Aluminiumquellen können einen unterschiedlichen Gehalt an Aluminium sowie Fremdmetallen aufweisen.These aluminum sources can have a different content of aluminum and foreign metals.
Typen solcher Legierungen oder Schrotte sind im Stand der Technik bekannt.Types of such alloys or scrap are known in the art.
So sind sogenannte "Aluminiumvorlegierungen" nach den Normen DIN EN 575, DIN EN 1780-1 sowie DIN EN 1780-2 zusammengefasst. Auch typische Verunreinigung in Aluminiumschmelzen sind beispielsweise in Klaus Krone, Vereinigung DeutscherThus, so-called "aluminum master alloys" are summarized according to the standards DIN EN 575, DIN EN 1780-1 and DIN EN 1780-2. Typical impurities in aluminum smelting are, for example, in Klaus Krone, Vereinigung Deutscher
B07/0287PC
Schmelzhütten e.V., Aluminium-Verlag Marketing und Kommunikation GmbH, 2000, Seiten 237 ff. (ISBN 3-00-003839-6) beschrieben. Darüber hinaus sind spezielle Aluminiumschrotte in den Teilen 2 bis 16 der Norm DIN EN 13920 zusammengefasst. So behandelt Teil 2 der DIN-Norm beispielsweise unlegierten Aluminiumschrott, während Teil 3 auf Draht- und Kabelschrott Bezug nimmt.B07 / 0287PC Schmelzhütten eV, aluminum publishing house marketing and communication GmbH, 2000, pages 237 ff. (ISBN 3-00-003839-6) described. In addition, special aluminum scrap are summarized in parts 2 to 16 of the standard DIN EN 13920. For example, Part 2 of the DIN standard deals with unalloyed aluminum scrap, while Part 3 refers to wire and cable scrap.
Vorzugsweise weist die mindestens eine Anode die Zusammensetzung eines Schrottes gemäß einem der Teile 2 bis 16 der Norm DIN EN 13920 auf.The at least one anode preferably has the composition of a scrap according to one of the parts 2 to 16 of the standard DIN EN 13920.
Vorzugsweise enthält die mindestens eine Anode AI mit einem Gewichtsanteil von mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise 75 Gew.-%, weiter bevorzugt mindestens 90 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der mindestens einen Anode.Preferably, the at least one anode contains AI with a weight fraction of at least 50 wt .-%, preferably 75 wt .-%, more preferably at least 90 wt .-% based on the total weight of the at least one anode.
Die Zusammensetzung der Kathode kann in bekannter Weise ausgewählt werden. Hierbei kann beispielsweise eine Reinaluminiumkathode verwendet werden. Auch die Abscheidung auf Graphitfilzen, Metallgeweben, Glasfasergeweben und Graphitgeweben ist möglich, so dass direkt Verbundwerkstoffe erhalten werden können. Vorzugsweise wird eine dreidimensionale Kathode eingesetzt. Weitere Beispiele für Kathodenmaterialien sind Edelstahl, Nickelbasislegierungen, Graphit, Kupfer sowie bevor- zugt Aluminium.The composition of the cathode can be selected in a known manner. In this case, for example, a pure aluminum cathode can be used. The deposition on graphite felts, metal fabrics, glass fiber fabrics and graphite fabrics is possible, so that directly composites can be obtained. Preferably, a three-dimensional cathode is used. Further examples of cathode materials are stainless steel, nickel-base alloys, graphite, copper and preferably aluminum.
Die Form der Anode sowie der Kathode kann prinzipiell frei gewählt werden. Vorzugsweise werden im Stand der Technik bekannte Anordnungen gewählt, wobei zum Erreichen einer hohen Oberfläche vorzugsweise eine Anode in poröser Form oder in Form einer Schüttelektrode gewählt ist. Der Elektrolyt wird durch im Stand der Technik bekannte Maßnahmen in Bewegung gehalten, damit ein Elektrolytstrom entsteht, was ein Ausleiten des Teilstroms in Schritt (c) ermöglicht. Dementsprechend können die mindestens eine Anode und die mindestens eine Kathode angeströmt oder durchströmt werden.The shape of the anode and the cathode can be chosen freely in principle. Preferably, arrangements known in the art are selected, wherein to achieve a high surface, an anode in porous form or in the form of a shaking electrode is preferably selected. The electrolyte is kept in motion by means known in the art to create an electrolyte flow, allowing the partial flow to drain in step (c). Accordingly, the at least one anode and the at least one cathode can be flowed through or flowed through.
Geeignete Anordnungen sind in Kapitel 4 von Keith Scott Electrochemical Process for Clean Technology, The Royal Society of Chemistry 1995 (ISBN 0-85404-506-6) beschrieben. Hierbei sind insbesondere Zellen mit rotierenden Elektroden (Seite 83, Durchflussanordnungen (Seite 85) sowie partikuläre Elektroden (Seite 88)) bevorzugt.Suitable arrangements are described in Chapter 4 of Keith Scott Electrochemical Process for Clean Technology, The Royal Society of Chemistry 1995 (ISBN 0-85404-506-6). In particular, cells with rotating electrodes (page 83, flow arrangements (page 85) and particulate electrodes (page 88)) are preferred.
Um effizient zu verhindern, dass eines oder mehrere der Fremdmetalle an der Kathode abgeschieden werden, bevor diese in Schritt (d) des erfindungsgemäßen Verfahrens abgereichert werden können, weist der Elektrolyseraum vorzugsweise Trennmittel auf, die den Raum in einen Anoden- und Kathodenraum trennt. Insbesondere ist bevorzugt,In order to effectively prevent one or more of the foreign metals from being deposited on the cathode before they can be depleted in step (d) of the process of the invention, the electrolysis space preferably comprises release means separating the space into an anode and cathode space. In particular, it is preferred
B07/0287PC
dass diese Trennmittel den direkten Übergang der Fremdmetallionen von Anode zu Kathode verhindern oder derart verzögern, dass eine Abreicherung des oder der Fremdmetallionen im Teilstrom möglich ist.B07 / 0287PC that these release agents prevent the direct transition of the foreign metal ions from anode to cathode or delay such that a depletion of the or the foreign metal ions in the partial flow is possible.
Geeignete Trennmittel sind hierbei Fritten, Membrane, Gewebe, Lochplatten und Strömungsstege.Suitable release agents here are frits, membranes, fabrics, perforated plates and flow webs.
Diese können aus unterschiedlichsten Materialien gefertigt sein. Beispielsweise können Separatoren in Form von Glasfritten, Teflonmembran, Keramikmembranen, Ge- weben aus Glasfasern oder Gewebe aus Teflon dienen. Die Strömungsstege können ebenfalls gewährleisten, dass in entsprechender Anordnung eine gewünschte Beströ- mung bzw. Absaugung ermöglicht wird.These can be made of different materials. For example, separators in the form of glass frits, Teflon membrane, ceramic membranes, fiberglass fabrics or Teflon fabrics can be used. The flow webs can also ensure that in a corresponding arrangement a desired Beströ- tion or extraction is possible.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren zur elektrochemischen Reinigung von Aluminium dahingehend durchgeführt, dass der Teilstrom in Schritt (c) aus dem Anodenraum des Elektrolytstromes ausgeleitet und in Schritt (e) dem Kathodenraum zugeleitet wird.The inventive method for the electrochemical purification of aluminum is preferably carried out in such a way that the substream in step (c) is discharged from the anode space of the electrolyte stream and fed to the cathode space in step (e).
Bei dem Elektrolyten handelt es sich typischerweise um eine Salzschmelze mit einem Wassergehalt von weniger als 0,1 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge des Elektrolyten.The electrolyte is typically a molten salt having a water content of less than 0.1% by weight, based on the total amount of the electrolyte.
Insbesondere bevorzugt sind Elektrolyten, die eine ionische Flüssigkeit enthalten. Dabei ist besonders bevorzugt, wenn das Anion der ionischen Flüssigkeit Tetrachloralu- minat ist.Especially preferred are electrolytes containing an ionic liquid. In this case, it is particularly preferred if the anion of the ionic liquid is tetrachloroaluminate.
Als Kation werden bevorzugt Dialkylimidazoliumkationen eingesetzt, bei denen die beiden Alkylgruppen gleich oder verschieden, verzweigt oder unverzweigt, mit einer oder mehreren Phenylgruppen substituiert oder unsubstituiert sein können und 1 bis 6 Koh- lenstoffatome aufweisen.The cation used is preferably dialkylimidazolium cations in which the two alkyl groups, identical or different, branched or unbranched, may be substituted or unsubstituted by one or more phenyl groups and have 1 to 6 carbon atoms.
Bevorzugt sind Benzylmethylimidazolium, Hexylmethylimidazolium, Butylmethylimida- zolium, Ethylmethylimidazolium. Ganz besonders bevorzugt weist die ionische Flüssigkeit eine Formel KaCI x AICI3 auf, wobei Ka eines der oben erwähnten Imidazoliumka- tionen und x einen Wert von 1 ,4 bis 1 ,7, insbesondere 1 ,5 aufweist.Preference is given to benzylmethylimidazolium, hexylmethylimidazolium, butylmethylimidazolium, ethylmethylimidazolium. Most preferably, the ionic liquid has a formula KaCl x AICI 3 , wherein Ka one of the above-mentioned imidazolium cations and x has a value of 1, 4 to 1, 7, in particular 1, 5 comprises.
Es können jedoch auch weitere ionische Flüssigkeiten verwendet werden. Solche ionischen Flüssigkeiten sind beispielsweise in DE-A 10 2005 017 733 beschrieben.However, other ionic liquids can also be used. Such ionic liquids are described, for example, in DE-A 10 2005 017 733.
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Allgemein bevorzugt sind hierbei ionische Flüssigkeiten, welche Kationen aufweisen, die ausgewählt sind aus den Verbindungen der Formeln (IVa) bis (IVw):B07 / 0287PC Generally preferred are ionic liquids which have cations which are selected from the compounds of the formulas (IVa) to (IVw):
(IVd) (IVe) (IVf)(IVd) (IVe) (IVf)
(ivg) (IVg') (IVh)(ivg) (IVg ') (IVh)
(IVi) (ivj) (IVj')(IVi) (ivj) (IVj ')
(IVp) (IVq) (IVq')(IVp) (IVq) (IVq ')
(IVq") (IVr) (IVr')(IVq ") (IVr) (IVr ')
(IVr") (IVs) (IVt)(IVr ") (IVs) (IVt)
(IVu) (IVv) (IVw)(IVu) (IVv) (IVw)
sowie Oligomere, die diese Strukturen enthalten.and oligomers containing these structures.
Weitere geeignete Kationen sind Verbindungen der allgemeinen Formel (IVx) und (IVy)Further suitable cations are compounds of the general formula (IVx) and (IVy)
Rz Rz R z R z
3 l + 1 l + 13 l + 1 l + 1
R— P-R S-R1 R-PR SR 1
I R RI R R
(IVx) (IVy)(IVx) (IVy)
sowie Oligomere, die diese Struktur enthalten.and oligomers containing this structure.
In den oben genannten Formeln (IVa) bis (IVy) stehenIn the above formulas (IVa) to (IVy)
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• der Rest R für Wasserstoff, einen Kohlenstoff enthaltenden organischen, gesättigten oder ungesättigten, acyclischen oder cyclischen, aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen, unsubstituierten oder durch 1 bis 5 Heteroatome oder funktionelle Gruppen unterbrochenen oder substituierten Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen; undB07 / 0287PC • the radical R is hydrogen, a carbon-containing organic, saturated or unsaturated, acyclic or cyclic, aliphatic, aromatic or araliphatic, unsubstituted or interrupted by 1 to 5 heteroatoms or functional groups radical having 1 to 20 carbon atoms; and
• die Reste R1 bis R9 unabhängig voneinander für Wasserstoff, eine Sulfo- Gruppe oder einen Kohlenstoff enthaltenden organischen, gesättigten oder ungesättigten, acyclischen oder cyclischen, aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen, unsubstituierten oder durch 1 bis 5 Heteroatome oder funktionelle Gruppen unterbrochenen oder substituierten Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, wobei die Reste R1 bis R9, welche in den oben genannten Formeln (IV) an ein Kohlenstoffatom (und nicht an ein Heteroatom) gebunden sind, zusätzlich auch für Halogen oder eine funktionelle Gruppe stehen können; oder• the radicals R 1 to R 9 independently of one another are hydrogen, a sulfo group or a carbon-containing organic, saturated or unsaturated, acyclic or cyclic, aliphatic, aromatic or araliphatic, unsubstituted or interrupted by 1 to 5 heteroatoms or functional groups Radical having 1 to 20 carbon atoms, wherein the radicals R 1 to R 9 , which in the abovementioned formulas (IV) are bonded to a carbon atom (and not to a heteroatom), may additionally also stand for halogen or a functional group; or
zwei benachbarte Reste aus der Reihe R1 bis R9 zusammen auch für einen zweibindi- gen, Kohlenstoff enthaltenden organischen, gesättigten oder ungesättigten, acycli- sehen oder cyclischen, aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen, unsubstituierten oder durch 1 bis 5 Heteroatome oder funktionelle Gruppen unterbrochenen oder substituierten Rest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen.two adjacent radicals from the series R 1 to R 9 together also for a divalent, carbon-containing organic, saturated or unsaturated, acycli see or cyclic, aliphatic, aromatic or araliphatic, unsubstituted or interrupted by 1 to 5 heteroatoms or functional groups or substituted radical of 1 to 30 carbon atoms.
Als Heteroatome kommen bei der Definition der Reste R und R1 bis R9 prinzipiell alle Heteroatome in Frage, welche in der Lage sind, formell eine -CH2-, eine -CH=, eine -C≡ oder eine =C= -Gruppe zu ersetzen. Enthält der Kohlenstoff enthaltende Rest Heteroatome, so sind Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel, Phosphor und Silizium bevorzugt. Als bevorzugte Gruppen seien insbesondere -O-, -S-, -SO-, -SO2-, -NR'-, -N=, -PR'-, -PR'2 und -SiR'2- genannt, wobei es sich bei den Resten R' um den verbleibenden Teil des Kohlenstoff enthaltenden Rests handelt. Die Reste R1 bis R9 können dabei in den Fällen, in denen diese in den oben genannten Formeln (IV) an ein Kohlenstoffatom (und nicht an ein Heteroatom) gebunden sind, auch direkt über das Heteroatom gebunden sein.Suitable hetero atoms in the definition of the radicals R and R 1 to R 9 are in principle all heteroatoms in question which are capable of formally a -CH 2 -, a -CH =, a -C≡ or a = C = group to replace. When the carbon-containing group contains heteroatoms, oxygen, nitrogen, sulfur, phosphorus and silicon are preferable. Particular preferred groups are -O-, -S-, -SO-, -SO 2 -, -NR'-, -N =, -PR'-, -PR ' 2 and -SiR' 2 - called, where the radicals R 'are the remainder of the carbon-containing radical. The radicals R 1 to R 9 are, in the cases in which those in the above formulas (IV) to a carbon atom (and not to a heteroatom) bound also be bound directly via the heteroatom.
Als funktionelle Gruppen kommen prinzipiell alle funktionellen Gruppen in Frage, welche an ein Kohlenstoffatom oder ein Heteroatom gebunden sein können. Als geeignete Beispiele seien -OH (Hydroxy), =0 (insbesondere als Carbonylgruppe), -NH2 (Amino), =NH (Imino), -COOH (Carboxy), -CONH2 (Carboxamid), -SO3H (Sulfo) und -CN (Cya- no) genannt. Fuktionelle Gruppen und Heteroatome können auch direkt benachbartSuitable functional groups are in principle all functional groups which may be bonded to a carbon atom or a heteroatom. Suitable examples are -OH (hydroxy), = 0 (especially as carbonyl group), -NH 2 (amino), = NH (imino), -COOH (carboxy), -CONH 2 (carboxamide), -SO 3 H (sulfo ) and -CN (cyano). Fractional groups and heteroatoms can also be directly adjacent
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sein, so dass auch Kombinationen aus mehreren benachbarten Atomen, wie etwa -O- (Ether), -S- (Thioether), -COO- (Ester), -CONH- (sekundäres Amid) oder -CONR'- (tertiäres Amid), mit umfasst sind, beispielsweise Di-(Ci-C4-Alkyl)-amino, d-C4- Alkyloxycarbonyl oder Ci-C4-Alkyloxy.B07 / 0287PC such that also combinations of several adjacent atoms, such as -O- (ether), -S- (thioether), -COO- (ester), -CONH- (secondary amide) or -CONR'- (tertiary amide) , are included, for example, di- (Ci-C 4 alkyl) amino, dC 4 - alkyloxycarbonyl or Ci-C 4 alkyloxy.
Als Halogene seien Fluor, Chlor, Brom und lod genannt.Halogens are fluorine, chlorine, bromine and iodine.
Bevorzugt steht der Rest R fürThe radical R preferably stands for
• unverzweigtes oder verzweigtes, unsubstituiertes oder ein bis mehrfach mit• unbranched or branched, unsubstituted or one to several times with
Hydroxy, Halogen, Phenyl, Cyano, d- bis C6-Alkoxycarbonyl und/oder Sulfon- säure substituiertes d- bis Ci8-Alkyl mit insgesamt 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, 1-Propyl, 2-Propyl, 1-Butyl, 2-Butyl, 2-Methyl- 1-propyl (Isobutyl), 2-Methyl-2-propyl (tert.-Butyl), 1-Pentyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, 2-Methyl-1-butyl, 3-Methyl-1-butyl, 2-Methyl-2-butyl, 3-Methyl-2-butyl, 2,2-Di- methyli-propyl, 1-Hexyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, 2-Methyl-1-pentyl, 3-Methyl-1-pentyl, 4-Methyl-1-pentyl, 2-Methyl-2-pentyl, 3-Methyl-2-pentyl, 4-Methyl-2-pentyl, 2-Methyl-3-pentyl, 3-Methyl-3-pentyl, 2,2-Dimethyl-1-butyl, 2,3-Dimethyl-1-butyl, 3,3-Dimethyl-1-butyl, 2-Ethyl-1-butyl, 2,3-Dimethyl-2-butyl, 3,3-Dimethyl-2-butyl, 1-Heptyl, 1-Octyl, 1-Nonyl, 1-Decyl, 1-Undecyl, 1-Dodecyl, 1-Tetradecyl, 1-Hydroxyl, halogen, phenyl, cyano, C 1 - to C 6 -alkoxycarbonyl and / or sulfonic acid-substituted C 1 - to C 8 -alkyl having in total 1 to 20 carbon atoms, such as, for example, methyl, ethyl, 1-propyl, 2-propyl, 1-butyl, 2-butyl, 2-methyl-1-propyl (isobutyl), 2-methyl-2-propyl (tert-butyl), 1-pentyl, 2-pentyl, 3-pentyl, 2-methyl-1 -butyl, 3-methyl-1-butyl, 2-methyl-2-butyl, 3-methyl-2-butyl, 2,2-dimethyl-propyl, 1-hexyl, 2-hexyl, 3-hexyl, 2 Methyl 1-pentyl, 3-methyl-1-pentyl, 4-methyl-1-pentyl, 2-methyl-2-pentyl, 3-methyl-2-pentyl, 4-methyl-2-pentyl, 2-methyl 3-pentyl, 3-methyl-3-pentyl, 2,2-dimethyl-1-butyl, 2,3-dimethyl-1-butyl, 3,3-dimethyl-1-butyl, 2-ethyl-1-butyl , 2,3-dimethyl-2-butyl, 3,3-dimethyl-2-butyl, 1-heptyl, 1-octyl, 1-nonyl, 1-decyl, 1-undecyl, 1-dodecyl, 1-tetradecyl, 1 -
Hexadecyl, 1-Octadecyl, 2-Hydroxyethyl, Benzyl, 3-Phenylpropyl, 2-Cyanoethyl, 2-(Methoxycarbonyl)-ethyl, 2-(Ethoxycarbonyl)-ethyl, 2-(n-Butoxy-carbonyl)- ethyl, Trifluormethyl, Difluormethyl, Fluormethyl, Pentafluorethyl, Heptafluorpro- pyl, Heptafluorisopropyl, Nonafluorbutyl, Nonafluorisobutyl, Undecylfluorpentyl, Undecylfluorisopentyl, 6-Hydroxyhexyl und Propylsulfonsäure;Hexadecyl, 1-octadecyl, 2-hydroxyethyl, benzyl, 3-phenylpropyl, 2-cyanoethyl, 2- (methoxycarbonyl) -ethyl, 2- (ethoxycarbonyl) -ethyl, 2- (n-butoxycarbonyl) -ethyl, trifluoromethyl, Difluoromethyl, fluoromethyl, pentafluoroethyl, heptafluoropropyl, heptafluoroisopropyl, nonafluorobutyl, nonafluoroisobutyl, undecylfluoropentyl, undecylfluoroisopentyl, 6-hydroxyhexyl and propylsulfonic acid;
• Glykole, Butylenglykole und deren Oligomere mit 1 bis 100 Einheiten und einem Wasserstoff oder einem d- bis C8-Alkyl als Endgruppe, wie beispielsweise RAO-(CHRB-CH2-O)n-CHRB-CH2- oder R^-(CH2CH2CH2CH2O)n-CH2CH2CH2CH2O- mit RA und RB bevorzugt Wasserstoff, Methyl oder Ethyl und n bevorzugt 0 bis 3, insbesondere 3-Oxabutyl, 3-Oxapentyl, 3,6-Dioxaheptyl, 3,6-Dioxaoctyl, 3,6,9-Trioxadecyl, 3,6,9-Trioxa- undecyl, 3,6,9,12-Tetraoxatridecyl und 3,6,9, 12-Tetraoxatetradecyl;Glycols, butylene glycols and their oligomers having from 1 to 100 units and a hydrogen or a C 1 to C 8 alkyl as end group, such as, for example, R A O- (CHR B -CH 2 -O) n -CHR B -CH 2 - or R 1 - (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O) n -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O- where R A and R B are preferably hydrogen, methyl or ethyl and n is preferably 0 to 3, in particular 3-oxabutyl , 3-oxapentyl, 3,6-dioxaheptyl, 3,6-dioxaoctyl, 3,6,9-trioxadecyl, 3,6,9-trioxa-undecyl, 3,6,9,12-tetraoxatridecyl and 3,6,9 , 12-tetraoxatetradecyl;
• Vinyl; und N,N-Di-d- bis C6-alkyl-amino, wie beispielsweise N,N-Dimethylamino und N, N-• vinyl; and N, N-di-C 1 to C 6 -alkyl-amino, such as N, N-dimethylamino and N, N-
Diethylamino.Diethylamino.
Besonders bevorzugt steht der Rest R für unverzweigtes und unsubstituiertes d- bis Ciβ-Alkyl, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, 1-Propyl, 1-Butyl, 1-Pentyl, 1-Hexyl,The radical R particularly preferably represents unbranched and unsubstituted C 1 - to C 18 -alkyl, such as, for example, methyl, ethyl, 1-propyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl,
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1-Heptyl, 1-Octyl, 1-Decyl, 1-Dodecyl, 1-Tetradecyl, 1-Hexadecyl, 1-Octadecyl, insbesondere für Methyl, Ethyl, 1-Butyl und 1-Octyl sowie für CH3O-(CH2CH2O)n-CH2CH2- und CH3CH2O-(CH2CH2O)n-CH2CH2- mit n gleich O bis 3.B07 / 0287PC 1-heptyl, 1-octyl, 1-decyl, 1-dodecyl, 1-tetradecyl, 1-hexadecyl, 1-octadecyl, especially for methyl, ethyl, 1-butyl and 1-octyl and for CH 3 O- (CH 2 CH 2 O) n -CH 2 CH 2 - and CH 3 CH 2 O- (CH 2 CH 2 O) n -CH 2 CH 2 - where n is O to third
Bevorzugt stehen die Reste R1 bis R9 unabhängig voneinander fürThe radicals R 1 to R 9 are preferably each independently
• Wasserstoff;• hydrogen;
• Halogen;• halogen;
• eine funktionelle Gruppe; • gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes und/oder durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenes Ci-Ci8-Alkyl;• a functional group; Optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted and / or interrupted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino Ci Ci- 8 alkyl;
• gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes und/oder durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenes C2-Ci8-Alkenyl;Optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted and / or interrupted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino C 2 -Ci 8- alkenyl;
• gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C6-Ci2-Aryl;Optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkoxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted C 6 -C 2 -aryl;
• gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C5-Ci2-Cycloalkyl;• optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted C5-Ci2 cycloalkyl;
• gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C5-Ci2-Cycloalkenyl; oder• optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted C5-Ci2 cycloalkenyl; or
• einen gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy,Optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy,
Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituierten fünf- bis sechs- gliedrigen, Sauerstoff-, Stickstoff- und/oder Schwefelatome aufweisenden Hete- rocyclus bedeuten; oderHalogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted five- to six-membered, oxygen, nitrogen and / or sulfur atoms containing heterocycle means; or
zwei benachbarte Reste zusammen fürtwo adjacent radicals together for
• einen ungesättigten, gesättigten oder aromatischen, gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituierten und gegebenenfalls durch ein oder mehrere Sauer-• an unsaturated, saturated or aromatic, optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles and optionally substituted by one or more oxygen,
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stoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenen Ring.B07 / 0287PC Substance and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups interrupted ring.
Bei gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertem d- bis C-is-Alkyl handelt es sich bevorzugt um Methyl, Ethyl, 1-Propyl, 2-Propyl, 1-Butyl, 2-Butyl, 2-Methyl-1-propyl (Iso- butyl), 2-Methyl-2-propyl (tert.-Butyl), 1-Pentyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, 2-Methyl-1-butyl, 3-Methyl-1-butyl, 2-Methyl-2-butyl, 3-Methyl-2-butyl, 2,2-Dimethyl-1-propyl, 1-Hexyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, 2-Methyl-1-pentyl, 3-Methyl-1-pentyl, 4-Methyl-1-pentyl, 2-Methyl-2- pentyl, 3-Methyl-2-pentyl, 4-Methyl-2-pentyl, 2-Methyl-3-pentyl, 3-Methyl-3-pentyl, 2,2-Dimethyl-1-butyl, 2,3-Dimethyl-1-butyl, 3,3-Dimethyl-1-butyl, 2-Ethyl-1-butyl, 2,3-Dimethyl-2-butyl, 3,3-Dimethyl-2-butyl, Heptyl, Octyl, 2-Etylhexyl, 2,4,4-Trimethyl- pentyl, 1 ,1 ,3,3-Tetramethylbutyl, 1-Nonyl, 1-Decyl, 1-Undecyl, 1-Dodecyl, 1-Tridecyl, 1-Tetradecyl, 1-Pentadecyl, 1-Hexadecyl, 1-Heptadecyl, 1-Octadecyl, Cyclopentyl- methyl, 2-Cyclopentylethyl, 3-Cyclopentylpropyl, Cyclohexylmethyl, 2-Cyclohexylethyl, 3-Cyclohexylpropyl, Benzyl (Phenylmethyl), Diphenylmethyl (Benzhydryl), Triphenyl- methyl, 1-Phenylethyl, 2-Phenylethyl, 3-Phenylpropyl, α,α-Dimethylbenzyl, p-Tolyl- methyl, 1-(p-Butylphenyl)-ethyl, p-Chlorbenzyl, 2,4-Dichlorbenzyl, p-Methoxybenzyl, m-Ethoxybenzyl, 2-Cyanoethyl, 2-Cyanopropyl, 2-Methoxycarbonylethyl, 2-Ethoxy- carbonylethyl, 2-Butoxycarbonylpropyl, 1 ,2-Di-(methoxycarbonyl)-ethyl, Methoxy, Eth- oxy, Formyl, 1 ,3-Dioxolan-2-yl, 1 ,3-Dioxan-2-yl, 2-Methyl-1 ,3-dioxolan-2-yl, 4-Methyl- 1 ,3-dioxolan-2-yl, 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl, 3-Hydroxypropyl, 4-Hydroxybutyl, 6-Hydroxyhexyl, 2-Aminoethyl, 2-Aminopropyl, 3-Aminopropyl, 4-Aminobutyl, 6-Amino- hexyl, 2-Methylaminoethyl, 2-Methylaminopropyl, 3-Methylaminopropyl, 4-Methyl- aminobutyl, 6-Methylaminohexyl, 2-Dimethylaminoethyl, 2-Dimethylaminopropyl, 3-Di- methylaminopropyl, 4-Dimethylaminobutyl, 6-Dimethylaminohexyl, 2-Hydroxy-2,2-di- methylethyl, 2-Phenoxyethyl, 2-Phenoxypropyl, 3-Phenoxypropyl, 4-Phenoxybutyl, 6-Phenoxyhexyl, 2-Methoxyethyl, 2-Methoxypropyl, 3-Methoxypropyl, 4-Methoxybutyl, 6-Methoxyhexyl, 2-Ethoxyethyl, 2-Ethoxypropyl, 3-Ethoxypropyl, 4-Ethoxybutyl, 6-Ethoxyhexyl, Acetyl, CnF2(n-a)+(i-b)H2a+b mit n gleich 1 bis 30, 0 < a < n und b = 0 oder 1 (beispielsweise CF3, C2F5, CH2CH2-C(n-2)F2(n-2)+1, C6F13, C8F17, C10F21, C12F25), Chlormethyl, 2-Chlorethyl, Trichlormethyl, 1 ,1-Dimethyl-2-chlorethyl, Methoxymethyl, 2-Butoxyethyl, Diethoxymethyl, Diethoxyethyl, 2-lsopropoxyethyl, 2-Butoxypropyl, 2-Octyloxyethyl, 2-Methoxyisopropyl, 2-(Methoxycarbonyl)-ethyl, 2-(Ethoxycarbonyl)- ethyl, 2-(n-Butoxycarbonyl)-ethyl, Butylthiomethyl, 2-Dodecylthioethyl, 2-Phenyl- thioethyl, 5-Hydroxy-3-oxa-pentyl, 8-Hydroxy-3,6-dioxa-octyl, 1 1-Hydroxy-3,6,9-trioxa- undecyl, 7-Hydroxy-4-oxa-heptyl, 11-Hydroxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-Hydroxy-4,8,12- trioxa-pentadecyl, 9-Hydroxy-5-oxa-nonyl, 14-Hydroxy-5,10-dioxa-tetradecyl,Optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted d- to C-is-alkyl is preferably methyl, ethyl, 1-propyl, 2-propyl, 1-butyl , 2-butyl, 2-methyl-1-propyl (isobutyl), 2-methyl-2-propyl (tert-butyl), 1-pentyl, 2-pentyl, 3-pentyl, 2-methyl-1 butyl, 3-methyl-1-butyl, 2-methyl-2-butyl, 3-methyl-2-butyl, 2,2-dimethyl-1-propyl, 1-hexyl, 2-hexyl, 3-hexyl, 2- Methyl 1-pentyl, 3-methyl-1-pentyl, 4-methyl-1-pentyl, 2-methyl-2-pentyl, 3-methyl-2-pentyl, 4-methyl-2-pentyl, 2-methyl 3-pentyl, 3-methyl-3-pentyl, 2,2-dimethyl-1-butyl, 2,3-dimethyl-1-butyl, 3,3-dimethyl-1-butyl, 2-ethyl-1-butyl, 2,3-dimethyl-2-butyl, 3,3-dimethyl-2-butyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, 2,4,4-trimethylpentyl, 1,1,3,3-tetramethylbutyl, 1- Nonyl, 1-decyl, 1-undecyl, 1-dodecyl, 1-tridecyl, 1-tetradecyl, 1-pentadecyl, 1-hexadecyl, 1-heptadecyl, 1-octadecyl, cyclopentylmethyl, 2-cyclopentylethyl, 3-cyclopentylpropyl, Cyc lohexylmethyl, 2-cyclohexylethyl, 3-cyclohexylpropyl, benzyl (phenylmethyl), diphenylmethyl (benzhydryl), triphenylmethyl, 1-phenylethyl, 2-phenylethyl, 3-phenylpropyl, a, a-dimethylbenzyl, p-tolylmethyl, 1 (p-butylphenyl) -ethyl, p-chlorobenzyl, 2,4-dichlorobenzyl, p-methoxybenzyl, m-ethoxybenzyl, 2-cyanoethyl, 2-cyanopropyl, 2-methoxycarbonylethyl, 2-ethoxycarbonylethyl, 2-butoxycarbonylpropyl, 1, 2-di- (methoxycarbonyl) -ethyl, methoxy, ethoxy, formyl, 1,3-dioxolan-2-yl, 1,3-dioxan-2-yl, 2-methyl-1,3-dioxolan-2 yl, 4-methyl-1,3-dioxolan-2-yl, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl, 3-hydroxypropyl, 4-hydroxybutyl, 6-hydroxyhexyl, 2-aminoethyl, 2-aminopropyl, 3-aminopropyl, 4- Aminobutyl, 6-aminohexyl, 2-methylaminoethyl, 2-methylaminopropyl, 3-methylaminopropyl, 4-methylaminobutyl, 6-methylaminohexyl, 2-dimethylaminoethyl, 2-dimethylaminopropyl, 3-dimethylaminopropyl, 4-dimethylaminobutyl, 6- Dimethylaminohexyl, 2-hydroxy-2,2-dimethylethyl, 2-phenoxyethyl, 2-phenoxypropyl, 3 Phenoxypropyl, 4-phenoxybutyl, 6-phenoxyhexyl, 2-methoxyethyl, 2-methoxypropyl, 3-methoxypropyl, 4-methoxybutyl, 6-methoxyhexyl, 2-ethoxyethyl, 2-ethoxypropyl, 3-ethoxypropyl, 4-ethoxybutyl, 6-ethoxyhexyl , Acetyl, C n F 2 ( n ) + (ib) H 2a + b with n equal to 1 to 30, 0 <a <n and b = 0 or 1 (for example CF 3 , C 2 F 5 , CH 2 CH 2 - C (n - 2 ) F 2 (n-2) +1 , C 6 F 13 , C 8 F 17 , C 10 F 21 , C 12 F 25 ), chloromethyl, 2-chloroethyl, trichloromethyl, 1, 1-dimethyl 2-chloroethyl, methoxymethyl, 2-butoxyethyl, diethoxymethyl, diethoxyethyl, 2-isopropoxyethyl, 2-butoxypropyl, 2-octyloxyethyl, 2-methoxyisopropyl, 2- (methoxycarbonyl) -ethyl, 2- (ethoxycarbonyl) -ethyl, 2- ( n-butoxycarbonyl) -ethyl, butylthiomethyl, 2-dodecylthioethyl, 2-phenylthioethyl, 5-hydroxy-3-oxa-pentyl, 8-hydroxy-3,6-dioxo-octyl, 1 1-hydroxy-3,6, 9-trioxa undecyl, 7-hydroxy-4-oxa-heptyl, 11-hydroxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-hydroxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-hydroxy-5-oxa nonyl, 14-hydroxy-5,10-dioxa-tetradecyl,
5-Methoxy-3-oxa-pentyl, 8-Methoxy-3,6-dioxa-octyl, 11-Methoxy-3,6,9-trioxa-undecyl,5-methoxy-3-oxa-pentyl, 8-methoxy-3,6-dioxo-octyl, 11-methoxy-3,6,9-trioxa-undecyl,
B07/0287PC
7-Methoxy-4-oxa-heptyl, 1 1-Methoxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-Methoxy-4,8,12-trioxa- pentadecyl, 9-Methoxy-5-oxa-nonyl, 14-Methoxy-5,10-dioxa-tetradecyl, 5-Ethoxy-3- oxa-pentyl, 8-Ethoxy-3,6-dioxa-octyl, 1 1-Ethoxy-3,6,9-trioxa-undecyl, 7-Ethoxy-4-oxa- heptyl, 1 1-Ethoxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-Ethoxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-Ethoxy-5- oxa-nonyl oder 14-Ethoxy-5,10-oxa-tetradecyl.B07 / 0287PC 7-Methoxy-4-oxa-heptyl, 1-methoxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-methoxy-4,8,12-trioxapentadecyl, 9-methoxy-5-oxa-nonyl, 14-methoxy 5,10-dioxa-tetradecyl, 5-ethoxy-3-oxa-pentyl, 8-ethoxy-3,6-dioxa-octyl, 1-ethoxy-3,6,9-trioxa-undecyl, 7-ethoxy 4-oxa-heptyl, 1-ethoxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-ethoxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-ethoxy-5-oxa-nonyl or 14-ethoxy-5,10 oxa-tetradecyl.
Bei gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes und/oder durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder un- substituierte Iminogruppen unterbrochenes C2- bis Ci8-Alkenyl handelt es sich bevorzugt um Vinyl, 2-Propenyl, 3-Butenyl, cis-2-Butenyl, trans-2-Butenyl oder CnF2(n-a)-(i-b)H2a-b mit n < 30, 0 < a < n und b = 0 oder 1.C 2 optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles and / or interrupted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups - to Ci 8 alkenyl is preferably vinyl, 2-propenyl, 3-butenyl, cis-2-butenyl, trans-2-butenyl or C n F 2 (Na) - (ib) H2a-b with n < 30, 0 <a <n and b = 0 or 1.
Bei gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes Ce- bis C12-A17I handelt es sich bevorzugt um Phenyl, ToIyI, XyIyI, α-Naphthyl, ß-Naphthyl, 4-Diphenylyl, Chlorphenyl, Dichlorphenyl, Trichlorphenyl, Difluorphenyl, Methylphenyl, Dimethylphenyl, Trimethyl- phenyl, Ethylphenyl, Diethylphenyl, /so-Propylphenyl, tert.-Butylphenyl, Dodecylphenyl, Methoxyphenyl, Dimethoxyphenyl, Ethoxyphenyl, Hexyloxyphenyl, Methylnaphthyl, Isopropylnaphthyl, Chlornaphthyl, Ethoxynaphthyl, 2,6-Dimethylphenyl, 2,4,6-Trimethyl- phenyl, 2,6-Dimethoxyphenyl, 2,6-Dichlorphenyl, 4-Bromphenyl, 2-Nitrophenyl, 4-Nitro- phenyl, 2,4-Dinitrophenyl, 2,6-Dinitrophenyl, 4-Dimethylaminophenyl, 4-Acetyl phenyl, Methoxyethylphenyl, Ethoxymethylphenyl, Methylthiophenyl, Isopropylthiophenyl oder tert.-Butylthiophenyl oder C6F(S-3)H3 mit 0 < a < 5.In the case of C 1 -C 12 -alkyl which is optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles, it is preferably phenyl, toIyI, xylene, α-naphthyl, β-naphthyl, Diphenylyl, chlorophenyl, dichlorophenyl, trichlorophenyl, difluorophenyl, methylphenyl, dimethylphenyl, trimethylphenyl, ethylphenyl, diethylphenyl, / so-propylphenyl, tert-butylphenyl, dodecylphenyl, methoxyphenyl, dimethoxyphenyl, ethoxyphenyl, hexyloxyphenyl, methylnaphthyl, isopropylnaphthyl, chloronaphthyl, ethoxynaphthyl, 2,6-dimethylphenyl, 2,4,6-trimethylphenyl, 2,6-dimethoxyphenyl, 2,6-dichlorophenyl, 4-bromophenyl, 2-nitrophenyl, 4-nitrophenyl, 2,4-dinitrophenyl, 2, 6-Dinitrophenyl, 4-dimethylaminophenyl, 4-acetylphenyl, methoxyethylphenyl, ethoxymethylphenyl, methylthiophenyl, isopropylthiophenyl or tert-butylthiophenyl or C 6 F (S-3) H 3 with 0 <a <5.
Bei gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C5- bis Ci2-Cycloalkyl handelt es sich bevorzugt um Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cyclooctyl, Cyclododecyl, Methylcyclopentyl, Dimethylcyclopentyl, Methylcyclohexyl, Dimethylcyclohexyl, Diethylcyclohexyl, Butylcyclohexyl, Methoxycyclohexyl, Dimethoxycyclohexyl, Diethoxycyclohexyl, Butylthiocyclohexyl, Chlorcyclohexyl, Dichlorcyclohexyl, Dichlorcyclopentyl, CnF2(n-3)-(i-b)H23-b mit n < 30, 0 < a < n und b = 0 oder 1 sowie ein gesättigtes oder ungesättigtes bicyclisches System wie z.B. Norbornyl oder Norbornenyl.When optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles C 5 - to C 2 cycloalkyl is preferably cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl, cyclododecyl, methylcyclopentyl, dimethylcyclopentyl, methylcyclohexyl, dimethylcyclohexyl , Diethylcyclohexyl, butylcyclohexyl, methoxycyclohexyl, dimethoxycyclohexyl, diethoxycyclohexyl, butylthiocyclohexyl, chlorocyclohexyl, dichlorocyclohexyl, dichlorocyclopentyl, C n F 2 (n- 3 ) - (ib) H 2 3 -b with n <30, 0 <a <n and b = 0 or 1 and a saturated or unsaturated bicyclic system such as norbornyl or norbornenyl.
Bei gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C5- bis Ci2-Cycloalkenyl handelt es sich bevorzugt um 3-Cyclopentenyl, 2-Cyclohexenyl, 3-Cyclohexenyl, 2,5-Cyclohexa- dienyl oder CnF2(n-3)-3(i-b)H23-3b mit n < 30, 0 < a < n und b = 0 oder 1.When optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles C 5 - to C 2 cycloalkenyl is preferably 3-cyclopentenyl, 2-cyclohexenyl, 3-cyclohexenyl, 2.5 -Cyclohexadienyl or C n F 2 ( n - 3 ) -3 (ib) H 2 3 -3b with n <30, 0 <a <n and b = 0 or 1.
B07/0287PC
Bei einen gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituierten fünf- bis sechsgliedrigen, Sauerstoff-, Stickstoff- und/oder Schwefelatome aufweisenden Heterocyclus handelt es sich bevorzugt um Furyl, Thiophenyl, Pyrryl, Pyridyl, Indolyl, Benzoxazolyl, Dioxolyl, Dioxyl, Benzimidazolyl, Benzthiazolyl, Dimethylpyridyl, Methylchinolyl, Dimethylpyrryl, Methoxyfuryl, Dimethoxypyridyl oder Difluorpyridyl.B07 / 0287PC An optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted five- to six-membered, oxygen, nitrogen and / or sulfur atoms containing heterocycle is preferably furyl, thiophenyl, pyrryl, Pyridyl, indolyl, benzoxazolyl, dioxolyl, dioxo, benzimidazolyl, benzthiazolyl, dimethylpyridyl, methylquinolyl, dimethylpyrryl, methoxyfuryl, dimethoxypyridyl or difluoropyridyl.
Bilden zwei benachbarte Reste gemeinsam einen ungesättigten, gesättigten oder aro- matischen, gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituierten und gegebenenfalls durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenen Ring, so handelt es sich bevorzugt um 1 ,3-Propylen, 1 ,4-Butylen, 1 ,5-Pentylen, 2-Oxa-1 ,3-propylen, 1-Oxa-1 ,3- propylen, 2-Oxa-1 ,3-propylen, 1-Oxa-1 ,3-propenylen, 3-Oxa-1 ,5-pentylen, 1-Aza-1 ,3- propenylen, 1-CrC4-Alkyl-1-aza-1 ,3-propenylen, 1 ,4-Buta-1 ,3-dienylen, 1-Aza-1 ,4- buta-1 ,3-dienylen oder 2-Aza-1 ,4-buta-1 ,3-dienylen.Two adjacent radicals together form an unsaturated, saturated or aromatic, optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles and optionally by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups interrupted ring, it is preferably 1, 3-propylene, 1, 4-butylene, 1, 5-pentylene, 2-oxa-1, 3-propylene, 1-oxa-1, 3-propylene, 2-oxa-1, 3-propylene, 1-oxa-1, 3-propenylene, 3-oxa-1, 5-pentylene, 1-aza-1, 3-propenylene, 1-CrC 4 -alkyl 1-aza-1, 3-propenylene, 1, 4-buta-1, 3-dienylene, 1-aza-1, 4-buta-1, 3-dienylene or 2-aza-1, 4-buta-1 3-dienylene.
Enthalten die oben genannten Reste Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen, so ist die Anzahl der Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder Iminogruppen nicht beschränkt. In der Regel beträgt sie nicht mehr als 5 in dem Rest, bevorzugt nicht mehr als 4 und ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 3.If the abovementioned radicals contain oxygen and / or sulfur atoms and / or substituted or unsubstituted imino groups, the number of oxygen and / or sulfur atoms and / or imino groups is not restricted. As a rule, it is not more than 5 in the radical, preferably not more than 4, and very particularly preferably not more than 3.
Enthalten die oben genannten Reste Heteroatome, so befinden sich zwischen zwei Heteroatomen in der Regel mindestens ein Kohlenstoffatom, bevorzugt mindestens zwei Kohlenstoffatome.If the abovementioned radicals contain heteroatoms, then between two heteroatoms there are generally at least one carbon atom, preferably at least two carbon atoms.
Besonders bevorzugt stehen die Reste R1 bis R9 unabhängig voneinander fürParticularly preferably, the radicals R 1 to R 9 are each independently
• Wasserstoff;• hydrogen;
• unverzweigtes oder verzweigtes, unsubstituiertes oder ein bis mehrfach mit Hydroxy, Halogen, Phenyl, Cyano, d- bis C6-Alkoxycarbonyl und/oder Sulfon- säure substituiertes Cr bis C-is-Alkyl mit insgesamt 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, 1-Propyl, 2-Propyl, 1-Butyl, 2-Butyl, 2-Methyl-• straight-chain or branched, unsubstituted or monosubstituted to hydroxyl, halogen, phenyl, cyano, C 1 to C 6 alkoxycarbonyl and / or sulfonic acid-substituted C 1 - to C -alkyl having in total 1 to 20 carbon atoms, such as, for example, methyl , Ethyl, 1-propyl, 2-propyl, 1-butyl, 2-butyl, 2-methyl
1-propyl (Isobutyl), 2-Methyl-2-propyl (tert.-Butyl), 1-Pentyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, 2-Methyl-1-butyl, 3-Methyl-1-butyl, 2-Methyl-2-butyl, 3-Methyl-2-butyl, 2,2-Di- methyl-1-propyl, 1-Hexyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, 2-Methyl-1-pentyl, 3-Methyl-1- pentyl, 4-Methyl-1-pentyl, 2-Methyl-2-pentyl, 3-Methyl-2-pentyl, 4-Methyl-2-1-propyl (isobutyl), 2-methyl-2-propyl (tert-butyl), 1-pentyl, 2-pentyl, 3-pentyl, 2-methyl-1-butyl, 3-methyl-1-butyl, 2 Methyl 2-butyl, 3-methyl-2-butyl, 2,2-dimethyl-1-propyl, 1-hexyl, 2-hexyl, 3-hexyl, 2-methyl-1-pentyl, 3-methyl 1-pentyl, 4-methyl-1-pentyl, 2-methyl-2-pentyl, 3-methyl-2-pentyl, 4-methyl-2-
B07/0287PC
pentyl, 2-Methyl-3-pentyl, 3-Methyl-3-pentyl, 2,2-Dimethyl-i-butyl, 2,3-Dimethyl- 1-butyl, 3,3-Dimethyl-i-butyl, 2-Ethyl-1-butyl, 2,3-Dimethyl-2-butyl, 3,3- Dimethyl-2-butyl, 1-Heptyl, 1-Octyl, 1-Nonyl, 1-Decyl, 1-Undecyl, 1-Dodecyl, 1- Tetradecyl, 1-Hexadecyl, 1-Octadecyl, 2-Hydroxyethyl, Benzyl, 3-Phenylpropyl, 2-Cyanoethyl, 2-(Methoxycarbonyl)-ethyl, 2-(Ethoxycarbonyl)-ethyl, 2-(n-B07 / 0287PC pentyl, 2-methyl-3-pentyl, 3-methyl-3-pentyl, 2,2-dimethyl-i-butyl, 2,3-dimethyl-1-butyl, 3,3-dimethyl-i-butyl, 2- Ethyl 1-butyl, 2,3-dimethyl-2-butyl, 3,3-dimethyl-2-butyl, 1-heptyl, 1-octyl, 1-nonyl, 1-decyl, 1-undecyl, 1-dodecyl, 1-tetradecyl, 1-hexadecyl, 1-octadecyl, 2-hydroxyethyl, benzyl, 3-phenylpropyl, 2-cyanoethyl, 2- (methoxycarbonyl) -ethyl, 2- (ethoxycarbonyl) -ethyl, 2- (n-
Butoxy-carbonyl)-ethyl, Trifluormethyl, Difluormethyl, Fluormethyl, Pentafluo- rethyl, Heptafluorpropyl, Heptafluorisopropyl, Nonafluorbutyl, Nonafluorisobutyl, Undecylfluorpentyl, Undecylfluorisopentyl, 6-Hydroxyhexyl und Propylsulfon- säure;Butoxy-carbonyl) -ethyl, trifluoromethyl, difluoromethyl, fluoromethyl, pentafluoroethyl, heptafluoropropyl, heptafluoroisopropyl, nonafluorobutyl, nonafluoroisobutyl, undecylfluoropentyl, undecylfluoroisopentyl, 6-hydroxyhexyl and propylsulfonic acid;
• Glykole, Butylenglykole und deren Oligomere mit 1 bis 100 Einheiten und einem Wasserstoff oder einem d- bis C8-Alkyl als Endgruppe, wie beispielsweise RAO-(CHRB-CH2-O)n-CHRB-CH2- oder RAO-(CH2CH2CH2CH2O)n- CH2CH2CH2CH2O- mit RA und RB bevorzugt Wasserstoff, Methyl oder Ethyl und n bevorzugt 0 bis 3, insbesondere 3-Oxabutyl, 3-Oxapentyl, 3,6-Dioxaheptyl,Glycols, butylene glycols and their oligomers having from 1 to 100 units and a hydrogen or a C 1 to C 8 alkyl as end group, such as, for example, R A O- (CHR B -CH 2 -O) n -CHR B -CH 2 - or R A O- (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O) n - CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O- with R A and R B is preferably hydrogen, methyl or ethyl and n is preferably 0 to 3, in particular 3- Oxabutyl, 3-oxapentyl, 3,6-dioxaheptyl,
3,6-Dioxaoctyl, 3,6,9-Trioxadecyl, 3,6,9-Trioxaundecyl, 3,6,9,12- Tetraoxatridecyl und 3,6,9, 12-Tetraoxatetradecyl;3,6-dioxaoctyl, 3,6,9-trioxadecyl, 3,6,9-trioxaundecyl, 3,6,9,12-tetraoxatridecyl and 3,6,9,12-tetraoxatetradecyl;
• Vinyl; und• vinyl; and
• N,N-Di-d- bis C6-alkyl-amino, wie beispielsweise N,N-Dimethylamino und N, N-N, N-di-C 1 to C 6 -alkyl-amino, such as N, N-dimethylamino and N, N-
Diethylamino.Diethylamino.
Ganz besonders bevorzugt stehen die Reste R1 bis R9 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder d- bis C-is-Alkyl, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, 1-Butyl, 1 -Pentyl, 1-Hexyl, 1-Heptyl, 1-Octyl, für Phenyl, für 2-Hydroxyethyl, für 2-Cyanoethyl, für 2-(Methoxycarbonyl)ethyl, für 2-(Ethoxycarbonyl)ethyl, für 2-(n-Butoxycarbonyl)ethyl, für N,N-Dimethylamino, für N,N-Diethylamino, für Chlor sowie für CH3O-(CH2CH2O)n- CH2CH2- und CH3CH2O-(CH2CH2O)n-CH2CH2- mit n gleich 0 bis 3.Most preferably, the radicals R 1 to R 9 independently of one another are hydrogen or C 1 - to C 1 -alkyl, such as, for example, methyl, ethyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, 1-heptyl, 1-octyl , for phenyl, for 2-hydroxyethyl, for 2-cyanoethyl, for 2- (methoxycarbonyl) ethyl, for 2- (ethoxycarbonyl) ethyl, for 2- (n-butoxycarbonyl) ethyl, for N, N-dimethylamino, for N, N-diethylamino, for chlorine and for CH 3 O- (CH 2 CH 2 O) n - CH 2 CH 2 - and CH 3 CH 2 O- (CH 2 CH 2 O) n -CH 2 CH 2 - where n is the same 0 to 3.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als Pyridiniumionen (IVa) solche ein, bei denenVery particularly preferred pyridinium ions (IVa) are those in which
• einer der Reste R1 bis R5 Methyl, Ethyl oder Chlor ist und die verbleibenden Reste R1 bis R5 Wasserstoff sind;• one of the radicals R 1 to R 5 is methyl, ethyl or chlorine and the remaining radicals R 1 to R 5 are hydrogen;
• R3 Dimethylamino ist und die verbleibenden Reste R1, R2, R4 und R5 Wasserstoff sind;• R 3 is dimethylamino and the remaining radicals R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are hydrogen;
• alle Reste R1 bis R5 Wasserstoff sind;• all radicals R 1 to R 5 are hydrogen;
B07/0287PC
• R2 Carboxy oder Carboxamid ist und die verbleibenden Reste R1, R2, R4 und R5 B07 / 0287PC • R 2 is carboxy or carboxamide and the remaining radicals R 1 , R 2 , R 4 and R 5
Wasserstoff sind; oderAre hydrogen; or
• R1 und R2 oder R2 und R3 1 ,4-Buta-1 ,3-dienylen ist und die verbleibenden Reste R1, R2, R4 und R5 Wasserstoff sind;• R 1 and R 2 or R 2 and R 3 are 1, 4-buta-1, 3-dienylene and the remaining R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are hydrogen;
und insbesondere solche, bei denenand in particular those in which
• R1 bis R5 Wasserstoff sind; oder• R 1 to R 5 are hydrogen; or
• einer der Reste R1 bis R5 Methyl oder Ethyl ist und die verbleibenden Reste R1 bis R5 Wasserstoff sind.• one of the radicals R 1 to R 5 is methyl or ethyl and the remaining radicals R 1 to R 5 are hydrogen.
Als ganz besonders bevorzugte Pyridiniumionen (IVa) seien genannt 1-Methylpyridi- nium, 1-Ethylpyridinium, 1-(1-Butyl)pyridinium, 1-(1-Hexyl)pyridinium, 1-(1-0ctyl)- pyridinium, 1-(1-Hexyl)-pyridinium, 1-(1-Octyl)-pyridinium, 1-(1-Dodecyl)-pyridinium,Very particularly preferred pyridinium ions (IVa) include 1-methylpyridinium, 1-ethylpyridinium, 1- (1-butyl) pyridinium, 1- (1-hexyl) pyridinium, 1- (1-octyl) -pyridinium, 1 (1-hexyl) -pyridinium, 1- (1-octyl) -pyridinium, 1- (1-dodecyl) -pyridinium,
1 -(1 -Tetradecyl)-pyridinium, 1 -(1 -Hexadecyl)-pyridinium, 1 ,2-Dimethylpyridinium,1 - (1-tetradecyl) -pyridinium, 1- (1-hexadecyl) -pyridinium, 1, 2-dimethylpyridinium,
1 -Ethyl-2-methylpyridinium, 1 -(1 -Butyl)-2-methylpyridinium, 1 -(1 -Hexyl)-2-methylpyri- dinium, 1-(1-Octyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Dodecyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Tetra- decyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Hexadecyl)-2-methylpyridinium, 1 -Methyl-2-ethylpyri- dinium, 1 ,2-Diethylpyridinium, 1-(1-Butyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Hexyl)-2-ethylpyridi- nium, 1-(1-Octyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Dodecyl)-2-ethylpyridinium, 1 -(1 -Tetrad ecy I)-1-ethyl-2-methylpyridinium, 1- (1-butyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-hexyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-octyl) -2-methylpyridinium, 1- (1 Dodecyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-tetradecyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-hexadecyl) -2-methylpyridinium, 1-methyl-2-ethylpyridinium, 1, 2-diethylpyridinium, 1- (1-butyl) -2-ethylpyridinium, 1- (1-hexyl) -2-ethylpyridinium, 1- (1-octyl) -2-ethylpyridinium, 1- (1-dodecyl) -2-ethylpyridinium, 1 - (1 -trade ecy I) -
2-ethylpyridinium, 1-(1-Hexadecyl)-2-ethylpyridinium, 1 ,2-Dimethyl-5-ethyl-pyridinium,2-ethylpyridinium, 1- (1-hexadecyl) -2-ethylpyridinium, 1, 2-dimethyl-5-ethylpyridinium,
1 ,5-Diethyl-2-methyl-pyridinium, 1-(1-Butyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1-(1-Hexyl)-2- methyl-3-ethyl-pyridinium und 1-(1-Octyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1-(1-Dodecyl)-2- methyl-3-ethyl-pyridinium, 1-(1-Tetradecyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium und 1-(1-1, 5-diethyl-2-methyl-pyridinium, 1- (1-butyl) -2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1- (1-hexyl) -2-methyl-3-ethyl-pyridinium and 1 (1-Octyl) -2-methyl-3-ethylpyridinium, 1- (1-dodecyl) -2-methyl-3-ethylpyridinium, 1- (1-tetradecyl) -2-methyl-3-ethyl- pyridinium and 1- (1
Hexadecyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium.Hexadecyl) -2-methyl-3-ethyl-pyridinium.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als Pyridaziniumionen (IVb) solche ein, bei de- nenVery particularly preferred pyridazinium ions (IVb) are those in which
• R1 bis R4 Wasserstoff sind; oder• R 1 to R 4 are hydrogen; or
• einer der Reste R1 bis R4 Methyl oder Ethyl ist und die verbleibenden Reste R1 bis R4 Wasserstoff sind.• one of the radicals R 1 to R 4 is methyl or ethyl and the remaining radicals R 1 to R 4 are hydrogen.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als Pyrimidiniumionen (IVc) solche ein, bei denenVery particularly preferred pyrimidinium ions (IVc) are those in which
B07/0287PC
• R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist und R2 bis R4 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind; oderB07 / 0287PC • R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 to R 4 are independently hydrogen or methyl; or
• R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist, R2 und R4 Methyl sind und R3 Wasserstoff ist.• R 1 is hydrogen, methyl or ethyl, R 2 and R 4 are methyl and R 3 is hydrogen.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als Pyraziniumionen (IVd) solche ein, bei denenVery particularly preferred pyrazinium ions (IVd) are those in which
• R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist und R2 bis R4 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind; • R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist, R2 und R4 Methyl sind und R3 Wasserstoff ist;• R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 to R 4 are independently hydrogen or methyl; • R 1 is hydrogen, methyl or ethyl, R 2 and R 4 are methyl and R 3 is hydrogen;
• R1 bis R4 Methyl sind; oder• R 1 to R 4 are methyl; or
• R1 bis R4 Methyl Wasserstoff sind.• R 1 to R 4 are methyl hydrogen.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als Imidazoliumionen (IVe) solche ein, bei denenVery particular preference is given to using as imidazolium ions (IVe) those in which
• R1 Wasserstoff, Methyl, Ethyl, 1-Propyl, 1-Butyl, 1-Pentyl, 1-Hexyl, 1-Octyl, 22--HHyyddrrooxxyyeetthhyyll ooddeerr 22--CCyyaannooeetthhyyll und R2 bis R4 unabhängig voneinanderR 1 is hydrogen, methyl, ethyl, 1-propyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, 1-octyl, 22 -H-hydroxydoxy-oxy-ethylthiophenyl, 22-CCyyaannooeeththyl and R 2 to R 4 are each independently
Wasserstoff, Methyl oder Ethyl sind.Are hydrogen, methyl or ethyl.
Als ganz besonders bevorzugte Imidazoliumionen (IVe) seien genannt 1-Methylimi- dazolium, 1-Ethylimidazolium, 1-(1-Butyl)-imidazolium, 1-(1-Octyl)-imidazolium, 1-(1- Dodecyl)-imidazolium, 1-(1-Tetradecyl)-imidazolium, 1-(1-Hexadecyl)-imidazolium, 1 ,3- Dimethylimidazolium, 1 -Ethyl-3-methylimidazolium, 1 -(1 -Butyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Butyl)-3-ethylimidazolium, 1-(1-Hexyl)-3-methyl-imidazolium, 1-(1-Hexyl)-3-ethyl- imidazolium, 1-(1-Hexyl)-3-butyl-imidazolium, 1-(1-Octyl)-3-methylimidazolium, 1-(1- Octyl)-3-ethylimidazolium, 1 -(1 -Octyl)-3-butylimidazolium, 1 -(1 -Dodecyl)-3-methyl- imidazolium, 1-(1-Dodecyl)-3-ethylimidazolium, 1-(1-Dodecyl)-3-butylimidazolium, 1-(1- Dodecyl)-3-octylimidazolium, 1 -(1 -Tetradecyl)-3-methylimidazolium, 1 -(1 -Tetrad ecy I )-3- ethylimidazolium, 1-(1-Tetradecyl)-3-butylimidazolium, 1-(1-Tetradecyl)-3-octylimi- dazolium, 1 -(1 -Hexadecyl)-3-methylimidazolium, 1 -(1 -Hexadecyl)-3-ethylimidazolium, 1 -(1 -Hexadecyl)-3-butylimidazolium, 1 -(1 -Hexadecyl)-3-octylimidazolium, 1 ,2-Dimethyl- imidazolium, 1 ,2,3-Trimethylimidazolium, 1-Ethyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-(1-Butyl)- 2,3-dimethylimidazolium, 1 -(1 -Hexyl)-2,3-dimethyl-imidazolium, 1 -(1 -Octyl)-2,3-di- methylimidazolium, 1 ,4-Dimethylimidazolium, 1 ,3,4-Trimethylimidazolium, 1 ,4-Di- methyl-3-ethylimidazolium, 3-butylimidazolium, 1 ,4-Dimethyl-3-octylimidazolium, 1 ,4,5-Trimethylimidazolium, 1 ,3,4,5-Tetramethylimidazolium, 1 ,4,5-Trimethyl-3-ethyl- imidazolium, 1 ,4,5-Trimethyl-3-butylimidazolium und 1 ,4,5-Trimethyl-3-octyl- imidazolium.Very particularly preferred imidazolium ions (IVe) which may be mentioned are 1-methylimidazolium, 1-ethylimidazolium, 1- (1-butyl) -imidazolium, 1- (1-octyl) -imidazolium, 1- (1-dodecyl) -imidazolium, 1- (1-Tetradecyl) -imidazolium, 1- (1-hexadecyl) -imidazolium, 1,3-dimethylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1- (1-butyl) -3-methylimidazolium, 1- (1 Butyl) -3-ethylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-ethylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-butylimidazolium, 1- (1-octyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-octyl) -3-ethylimidazolium, 1- (1-octyl) -3-butylimidazolium, 1- (1-dodecyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-dodecyl) -3-ethylimidazolium, 1- (1-dodecyl) -3-butylimidazolium, 1- (1-dodecyl) -3-octylimidazolium, 1- (1-tetradecyl) -3-methylimidazolium, 1 - (1-tetrad ecy I) -3-ethylimidazolium, 1- (1-tetradecyl) -3-butylimidazolium, 1- (1-tetradecyl) -3-octylimidazolium, 1- (1-hexadecyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-hexadecyl) -3-ethylimidazolium, 1- (1-hexadecyl) -3-butylimidazolium, 1- (1-hexad ecyl) -3-octylimidazolium, 1, 2-dimethylimidazolium, 1, 2,3-trimethylimidazolium, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium, 1- (1-butyl) -2,3-dimethylimidazolium, 1 - ( 1-hexyl) -2,3-dimethylimidazolium, 1- (1-octyl) -2,3-dimethylimidazolium, 1,4-dimethylimidazolium, 1,3,4-trimethylimidazolium, 1,4-dimethyl 3-ethylimidazolium, 3-butylimidazolium, 1, 4-dimethyl-3-octylimidazolium, 1, 4,5-trimethylimidazolium, 1, 3,4,5-tetramethylimidazolium, 1, 4,5-trimethyl-3-ethylimidazolium , 1, 4,5-trimethyl-3-butylimidazolium and 1, 4,5-trimethyl-3-octylimidazolium.
B07/0287PC
Ganz besonders bevorzugt setzt man als Pyrazoliumionen (IVf), (IVg) beziehungsweise (IVg') solche ein, bei denenB07 / 0287PC Very particular preference is given as Pyrazoliumionen (IVf), (IVg) or (IVg ') such, in which
• R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist und R2 bis R4 unabhängig voneinander• R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 to R 4 are independent of one another
Wasserstoff oder Methyl sind.Are hydrogen or methyl.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als Pyrazoliumionen (IVh) solche ein, bei denenVery particularly preferred pyrazolium ions (IVh) are those in which
• R1 bis R4 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.• R 1 to R 4 are independently hydrogen or methyl.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als 1-Pyrazoliniumionen (IVi) solche ein, bei denenVery particular preference is given as 1-pyrazolinium (IVi) such as those in which
• unabhängig voneinander R1 bis R6 Wasserstoff oder Methyl sind.• independently of one another R 1 to R 6 are hydrogen or methyl.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als 2-Pyrazoliniumionen (IVj) beziehungsweise (IVj') solche ein, bei denenVery particular preference is given to using 2-pyrazolinium ions (IVj) or (IVj ') as those in which
• R1 Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl ist und R2 bis R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.• R 1 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 2 to R 6 are independently hydrogen or methyl.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als 3-Pyrazoliniumionen (IVk) beziehungsweise (IVk') solche ein, bei denenVery particular preference is given to using as 3-pyrazolinium (IVk) or (IVk ') such, in which
• R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl sind und R3 bis R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.• R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 3 to R 6 are independently hydrogen or methyl.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als Imidazoliniumionen (IVI) solche ein, bei de- nenVery particularly preferred imidazolinium ions (IVI) are those in which
• R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl, 1-Butyl oder Phenyl sind, R3 und R4 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl oder Ethyl sind und R5 und R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.• R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl, ethyl, 1-butyl or phenyl, R 3 and R 4 are independently hydrogen, methyl or ethyl, and R 5 and R 6 are independently hydrogen or methyl.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als Imidazoliniumionen (IVm) beziehungsweise (IVm') solche ein, bei denenVery particular preference is given to imidazolinium ions (IVm) or (IVm ') those in which
B07/0287PC
• R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl oder Ethyl sind und R3 bis R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.B07 / 0287PC • R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl or ethyl and R 3 to R 6 are independently hydrogen or methyl.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als Imidazoliniumionen (IVn) beziehungsweise (IVn') solche ein, bei denenVery particular preference is given to using as imidazolinium ions (IVn) or (IVn ') those in which
• R1 bis R3 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl oder Ethyl sind und R4 bis R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.• R 1 to R 3 are independently hydrogen, methyl or ethyl and R 4 to R 6 are independently hydrogen or methyl.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als Thiazoliumionen (IVo) beziehungsweise (I- Vo') sowie als Oxazoliumionen (IVp) solche ein, bei denenVery particular preference is given to using thiazolium ions (IVo) or (I-Vo ') and oxazolium ions (IVp) as those in which
• R1 Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl ist und R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.• R 1 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 2 and R 3 are independently hydrogen or methyl.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als 1 ,2,4-Triazoliumionen (IVq), (IVq') beziehungsweise (IVq") solche ein, bei denenVery particular preference is given to using 1, 2,4-triazolium ions (IVq), (IVq ') or (IVq ") those in which
• R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl sind und R3 Wasserstoff, Methyl oder Phenyl ist.• R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 3 is hydrogen, methyl or phenyl.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als 1 ,2,3-Triazoliumionen (IVr), (IVr') beziehungsweise (IVr") solche ein, bei denenVery particular preference is given to using as 1,3,3-triazolium ions (IVr), (IVr ') or (IVr ") those in which
• R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist und R2 und R3 unabhängig voneinander• R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 and R 3 are independent of each other
WWcasserstoff oder Methyl sind, oder R2 und R3 zusammen 1 ,4-Buta-1 ,3-dienylen ist.W is hydrogen or methyl, or R 2 and R 3 together are 1,4-buta-1,3-dienylene.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als Pyrrolidiniumionen (IVs) solche ein, bei de- nenVery particularly preferred pyrrolidinium ions (IVs) are those in which
• R1 Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl ist und R2 bis R9 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.• R 1 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 2 to R 9 are independently hydrogen or methyl.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als Imidazolidiniumionen (IVt) solche ein, bei denenVery particular preference is given to using as imidazolidinium ions (IVt) those in which
B07/0287PC
• R1 und R4 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl sind und R2 und R3 sowie R5 bis R8 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.B07 / 0287PC • R 1 and R 4 are independently hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 2 and R 3 and R 5 to R 8 are independently hydrogen or methyl.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als Ammoniumionen (IVu) solche ein, bei denenVery particular preference is given to using as ammonium ions (IVu) those in which
• R1 bis R3 unabhängig voneinander d- bis C-is-Alkyl sind; oder• R 1 to R 3 are independently C 1 to C 1 alkyl; or
• R1 und R2 zusammen 1 ,5-Pentylen oder 3-Oxa-1 ,5-pentylen sind und R3 d- Ciβ-Alkyl, 2-Hydroxyethyl oder 2-Cyanoethyl ist.• R 1 and R 2 together are 1, 5-pentylene or 3-oxa-1, 5-pentylene and R 3 is d-C 18 alkyl, 2-hydroxyethyl or 2-cyanoethyl.
Als ganz besonders bevorzugte Ammoniumionen (IVu) seien genannt Methyl-tri-(1- butyl)-ammonium, N,N-Dimethylpiperidinium und N,N-Dimethylmorpholinium.As very particularly preferred ammonium ions (IVu) may be mentioned methyl tri (1-butyl) -ammonium, N, N-dimethylpiperidinium and N, N-dimethylmorpholinium.
Beispiele für die tertiären Amine, von denen sich die quatären Ammoniumionen der allgemeinen Formel (IVu) durch Quaternisierung mit den genannten Resten R ableiten, sind Diethyl-n-butylamin, Diethyl-tert-butylamin, Diethyl-n-pentylamin, Diethyl- hexylamin, Diethyloctylamin, Diethyl-(2-ethylhexyl)-amin, Di-n-propylbutylamin, Di-n- propyl-n-pentylamin, Di-n-propylhexylamin, Di-n-propyloctylamin, Di-n-propyl-(2-ethyl- hexyl)-amin, Di-isopropylethylamin, Di-iso-propyl-n-propylamin, Di-isopropyl-butylamin, Di-isopropylpentylamin, Di-iso-propylhexylamin, Di-isopropyloctylamin, Di-iso-propyl-(2- ethylhexyl)-amin, Di-n-butylethylamin, Di-n-butyl-n-propylamin, Di-n-butyl-n-pentylamin, Di-n-butylhexylamin, Di-n-butyloctylamin, Di-n-butyl-(2-ethylhexyl)-amin, N-n-Butyl- pyrrolidin, N-sek-Butylpyrrodidin, N-tert-Butylpyrrolidin, N-n-Pentylpyrrolidin, N, N- Dimethylcyclohexylamin, N,N-Diethylcyclohexylamin, N,N-Di-n-butylcyclohexylamin, N- n-Propylpiperidin, N-iso-Propylpiperidin, N-n-Butyl-piperidin, N-sek-Butylpiperidin, N- tert-Butylpiperidin, N-n-Pentylpiperidin, N-n-Butylmorpholin, N-sek-Butylmorpholin, N- tert-Butylmorpholin, N-n-Pentylmorpholin, N-Benzyl-N-ethylanilin, N-Benzyl-N-n-propyl- anilin, N-Benzyl-N-iso-propylanilin, N-Benzyl-N-n-butylanilin, N,N-Dimethyl-p-toluidin, N,N-Diethyl-p-toluidin, N,N-Di-n-butyl-p-toluidin, Diethylbenzylamin, Di-n-propyl- benzylamin, Di-n-butylbenzylamin, Diethylphenylamin, Di-n-Propylphenylamin und Di- n-Butylphenylamin.Examples of the tertiary amines from which the quaternary ammonium ions of the general formula (IVu) are derived by quaternization with the abovementioned radicals R are diethyl-n-butylamine, diethyl-tert-butylamine, diethyl-n-pentylamine, diethylhexylamine, Diethyloctylamine, diethyl (2-ethylhexyl) amine, di-n-propylbutylamine, di-n-propyl-n-pentylamine, di-n-propylhexylamine, di-n-propyloctylamine, di-n-propyl (2-ethyl - hexyl) amine, di-isopropylethylamine, di-iso-propyl-n-propylamine, di-isopropyl-butylamine, di-isopropylpentylamine, di-iso-propylhexylamine, di-isopropyloctylamine, di-iso-propyl (2-ethylhexyl ) -amine, di-n-butylethylamine, di-n-butyl-n-propylamine, di-n-butyl-n-pentylamine, di-n-butylhexylamine, di-n-butyloctylamine, di-n-butyl (2 ethylhexyl) amine, Nn-butylpyrrolidine, N-sec-butylpyrrodidine, N-tert-butylpyrrolidine, Nn-pentylpyrrolidine, N, N-dimethylcyclohexylamine, N, N-diethylcyclohexylamine, N, N-di-n-butylcyclohexylamine, N-n-propylpiperidine, N-isopropylpiperidine, Nn-butyl-pipe N-sec-butylpiperidine, N-tert-butylpiperidine, Nn-pentylpiperidine, Nn-butylmorpholine, N-sec-butylmorpholine, N-tert-butylmorpholine, Nn-pentylmorpholine, N-benzyl-N-ethylaniline, N-benzyl- Nn-propylaniline, N-benzyl-N-isopropylaniline, N-benzyl-Nn-butylaniline, N, N-dimethyl-p-toluidine, N, N-diethyl-p-toluidine, N, N-di- n-butyl-p-toluidine, diethylbenzylamine, di-n-propylbenzylamine, di-n-butylbenzylamine, diethylphenylamine, di-n-propylphenylamine and di-n-butylphenylamine.
Bevorzugte tertiäre Amine (IVu) sind Di-iso-propylethylamin, Diethyl-tert-butylamin, Di- iso-propylbutylamin, Di-n-butyl-n-pentylamin, N,N-Di-n-butylcyclohexylamin sowie terti- äre Amine aus Pentylisomeren.Preferred tertiary amines (IVu) are di-iso-propylethylamine, diethyl-tert-butylamine, diisopropyl-propylamine, di-n-butyl-n-pentylamine, N, N-di-n-butylcyclohexylamine and tertiary amines pentyl isomers.
Besonders bevorzugte tertiäre Amine sind Di-n-butyl-n-pentylamin und tertiäre Amine aus Pentylisomeren. Ein weiteres bevorzugtes tertiäres Amin, das drei identische Reste aufweist, ist Triallylamin.Particularly preferred tertiary amines are di-n-butyl-n-pentylamine and tertiary amines of pentyl isomers. Another preferred tertiary amine having three identical residues is triallylamine.
B07/0287PC
Ganz besonders bevorzugt setzt man als Guanidiniumionen (IVv) solche ein, bei denenB07 / 0287PC Very particular preference is given to using as guanidinium ions (IVv) those in which
• R1 bis R5 Methyl sind.• R 1 to R 5 are methyl.
Als ganz besonders bevorzugtes Guanidiniumion (IVv) sei genannt N, N, N', N', N", N"- Hexamethylguanidinium.As a very particularly preferred guanidinium ion (IVv) may be mentioned N, N, N ', N', N ", N" - hexamethylguanidinium.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als Choliniumionen (IVw) solche ein, bei denenVery particular preference is given to using as cholinium ions (IVw) those in which
• R1 und R2 unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, 1-Butyl oder 1-Octyl sind und R3 Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Acetyl, -SO2OH oder -PO(OH)2 ist;• R 1 and R 2 are independently methyl, ethyl, 1-butyl or 1-octyl and R 3 is hydrogen, methyl, ethyl, acetyl, -SO 2 OH or -PO (OH) 2 ;
• R1 Methyl, Ethyl, 1-Butyl oder 1-Octyl ist, R2 eine -CH2-CH2-OR4-Gruppe ist und R3 und R4 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Acetyl,R 1 is methyl, ethyl, 1-butyl or 1-octyl, R 2 is a -CH 2 -CH 2 -OR 4 group and R 3 and R 4 independently of one another are hydrogen, methyl, ethyl, acetyl,
-SO2OH oder -PO(OH)2 sind; oder-SO 2 OH or -PO (OH) 2 ; or
• R1 eine -CH2-CH2-OR4-Gruppe ist, R2 eine -CH2-CH2-OR5-Gruppe ist und R3 bis R5 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Acetyl, -SO2OH o- der -PO(OH)2 sind.• R 1 is a -CH 2 -CH 2 -OR 4 group, R 2 is a -CH 2 -CH 2 -OR 5 group and R 3 to R 5 are independently hydrogen, methyl, ethyl, acetyl, -SO 2 OH or -PO (OH) 2 are.
Besonders bevorzugte Choliniumionen (IVw) sind solche, bei denen R3 ausgewählt ist aus Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Acetyl, 5-Methoxy-3-oxa-pentyl, 8-Methoxy-3,6-dioxa- octyl, 1 1-Methoxy-3,6,9-trioxa-undecyl, 7-Methoxy-4-oxa-heptyl, 11-Methoxy-4,8-dioxa- undecyl, 15-Methoxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-Methoxy-5-oxa-nonyl, 14-Methoxy- 5,10-oxa-tetradecyl, 5-Ethoxy-3-oxa-pentyl, 8-Ethoxy-3,6-dioxa-octyl, 11-Ethoxy-3,6,9- trioxa-undecyl, 7-Ethoxy-4-oxa-heptyl, 1 1-Ethoxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-Ethoxy-4,8,12- trioxa-pentadecyl, 9-Ethoxy-5-oxa-nonyl oder 14-Ethoxy-5,10-oxa-tetradecyl.Particularly preferred cholinium ions (IVw) are those in which R 3 is selected from hydrogen, methyl, ethyl, acetyl, 5-methoxy-3-oxa-pentyl, 8-methoxy-3,6-dioxo-octyl, 1 1-methoxy 3,6,9-trioxa undecyl, 7-methoxy-4-oxa-heptyl, 11-methoxy-4,8-dioxa undecyl, 15-methoxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-methoxy 5-oxa-nonyl, 14-methoxy-5,10-oxa-tetradecyl, 5-ethoxy-3-oxa-pentyl, 8-ethoxy-3,6-dioxa-octyl, 11-ethoxy-3,6,9 trioxa undecyl, 7-ethoxy-4-oxa-heptyl, 1-ethoxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-ethoxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-ethoxy-5-oxa nonyl or 14-ethoxy-5,10-oxa-tetradecyl.
Ganz besonders bevorzugt setzt man als Phosphoniumionen (IVx) solche ein, bei denenVery particularly preferred as phosphonium ions (IVx) are those in which
• R1 bis R3 unabhängig voneinander Ci-Ci8-Alkyl, insbesondere Butyl, Isobutyl, 1-Hexyl oder 1-Octyl sind.R 1 to R 3 are, independently of one another, C 1 -C 8 -alkyl, in particular butyl, isobutyl, 1-hexyl or 1-octyl.
Unter den vorstehend genannten heterocyclischen Kationen sind die Pyridiniumionen, Pyrazolinium-, Pyrazoliumionen und die Imidazolinium- sowie die Imidazoliumionen bevorzugt. Weiterhin sind Ammoniumionen bevorzugt.Among the above-mentioned heterocyclic cations, the pyridinium ions, pyrazolinium, pyrazolium ions and imidazolinium and imidazolium ions are preferable. Furthermore, ammonium ions are preferred.
B07/0287PC
Insbesondere bevorzugt sind 1-Methylpyridinium, 1-Ethylpyridinium, 1-(1-Butyl)pyri- dinium, 1-(1-Hexyl)pyridinium, 1-(1-Octyl)pyridinium, 1-(1-Hexyl)-pyridinium, 1-(1- Octyl)-pyridinium, 1-(1-Dodecyl)-pyridinium, 1-(1-Tetradecyl)-pyridinium, 1-(1-Hexa- decyl)-pyridinium, 1 ,2-Dimethylpyridinium, 1-Ethyl-2-methylpyridinium, 1-(1-Butyl)-2- methylpyridinium, 1-(1-Hexyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Octyl)-2-methylpyridinium, 1-(1- Dodecyl)-2-methylpyridinium, 1 -(1 -Tetradecyl)-2-methylpyridinium, 1 -(1 -Hexadecyl)-2- methylpyridinium, 1-Methyl-2-ethylpyridinium, 1 ,2-Diethylpyridinium, 1-(1-Butyl)-2- ethylpyridinium, 1-(1-Hexyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Octyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Dode- cyl)-2-ethylpyridinium, 1 -(1 -Tetradecyl)-2-ethylpyridinium, 1 -(1 -Hexadecyl)-2-ethyl- pyridinium, 1 ,2-Dimethyl-5-ethyl-pyridinium, 1 ,5-Diethyl-2-methyl-pyridinium, 1-(1- Butyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1 -(1 -Hexyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1 -(1 -Octyl)- 2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1 -(1 -Dodecyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1 -(1 -Tetra- decyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1 -(1 -Hexadecyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium,B07 / 0287PC Particular preference is given to 1-methylpyridinium, 1-ethylpyridinium, 1- (1-butyl) pyridinium, 1- (1-hexyl) pyridinium, 1- (1-octyl) pyridinium, 1- (1-hexyl) -pyridinium, 1- (1-Octyl) -pyridinium, 1- (1-dodecyl) -pyridinium, 1- (1-tetradecyl) -pyridinium, 1- (1-hexadecyl) -pyridinium, 1, 2-dimethylpyridinium, 1- Ethyl 2-methylpyridinium, 1- (1-butyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-hexyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-octyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-dodecyl) - 2-methylpyridinium, 1- (1-tetradecyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-hexadecyl) -2-methylpyridinium, 1-methyl-2-ethylpyridinium, 1, 2-diethylpyridinium, 1- (1-butyl) - 2-ethylpyridinium, 1- (1-hexyl) -2-ethylpyridinium, 1- (1-octyl) -2-ethylpyridinium, 1- (1-Dodecyl) -2-ethylpyridinium, 1- (1-tetradecyl) - 2-ethylpyridinium, 1- (1-hexadecyl) -2-ethyl-pyridinium, 1, 2-dimethyl-5-ethylpyridinium, 1, 5-diethyl-2-methylpyridinium, 1- (1-butyl) - 2-methyl-3-ethylpyridinium, 1- (1-hexyl) -2-methyl-3-ethylpyridinium, 1- (1-octyl) -2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1- (1 -Dod ecyl) -2-methyl-3-ethylpyridinium, 1- (1-tetra-decyl) -2-methyl-3-ethylpyridinium, 1- (1-hexadecyl) -2-methyl-3-ethylpyridinium .
1-Methylimidazolium, 1-Ethylimidazolium, 1-(1-Butyl)-imidazolium, 1-(1-0ctyl)- imidazolium, 1-(1-Dodecyl)-imidazolium, 1-(1-Tetradecyl)-imidazolium, 1-(1-Hexa- decyl)-imidazolium, 1 ,3-Dimethylimidazolium, 1-Ethyl-3-methylimidazolium, 1 -(1 -Butyl)- 3-methylimidazolium, 1 -(1 -Hexyl)-3-methyl-imidazolium, 1 -(1 -Octyl)-3-methylimida- zolium, 1 -(1 -Dodecyl)-3-methylimidazolium, 1 -(1 -Tetradecyl)-3-methylimidazolium, 1 -(1 -Hexadecyl)-3-methylimidazolium, 1 ,2-Dimethylimidazolium, 1 ,2,3-Trimethylimi- dazolium, 1-Ethyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-(1-Butyl)-2,3-dimethylimidazolium, 1-(1- Hexyl)-2,3-dimethyl-imidazolium und 1-(1-Octyl)-2,3-dimethylimidazolium, 1 ,4-Di- methylimidazolium, 1 ,3,4-Trimethylimidazolium, 1 ,4-Dimethyl-3-ethylimidazolium, 3-Bu- tylimidazolium, 1 ,4-Dimethyl-3-octylimidazolium, 1 ,4,5-Trimethylimidazolium, 1 ,3,4,5- Tetramethylimidazolium, 1 ,4,5-Trimethyl-3-ethylimidazolium, 1 ,4,5-Trimethyl-3- butylimidazolium und 1 ,4,5-Trimethyl-3-octylimidazolium.1-methylimidazolium, 1-ethylimidazolium, 1- (1-butyl) -imidazolium, 1- (1-octyl) -imidazolium, 1- (1-dodecyl) -imidazolium, 1- (1-tetradecyl) -imidazolium, 1- (1-hexadecyl) imidazolium, 1, 3-dimethylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1- (1-butyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-methylimidazolium, 1 - (1-octyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-dodecyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-tetradecyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-hexadecyl) -3-methylimidazolium, 1, 2-dimethylimidazolium, 1, 2,3-trimethylimidazolium, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium, 1- (1-butyl) -2,3-dimethylimidazolium, 1- (1-hexyl) -2, 3-dimethylimidazolium and 1- (1-octyl) -2,3-dimethylimidazolium, 1, 4-dimethylimidazolium, 1, 3,4-trimethylimidazolium, 1, 4-dimethyl-3-ethylimidazolium, 3-butyl tylimidazolium, 1, 4-dimethyl-3-octylimidazolium, 1, 4,5-trimethylimidazolium, 1, 3,4,5-tetramethylimidazolium, 1, 4,5-trimethyl-3-ethylimidazolium, 1, 4,5-trimethyl- 3-butylimidazolium and 1, 4,5-trimethyl-3-octylimidazolium.
Bei den in den Formeln (lila) bis (NIj) genannten Metallkationen [M1]+, [M2]+, [M3]+, [M4]2+ und [M5J3+ handelt es sich im Allgemeinen um Metallkationen der 1., 2., 6., 7., 8., 9., 10., 1 1., 12. und 13. Gruppe des Periodensystems. Geeignete Metallkationen sind beispielsweise Li+, Na+, K+, Cs+, Mg2+, Ca2+, Ba2+, Cr3+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Ag+, Zn2+ und Al3+.The metal cations [M 1 ] + , [M 2 ] + , [M 3 ] + , [M 4 ] 2+ and [M 5 J 3+ mentioned in formulas (IIIa) to (NIj) are generally to metal cations of the 1st, 2nd, 6th, 7th, 8th, 9th, 10th, 1 1st, 12th and 13th group of the periodic table. Suitable metal cations are, for example, Li + , Na + , K + , Cs + , Mg 2+ , Ca 2+ , Ba 2+ , Cr 3+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Co 2+ , Ni 2+ , Cu 2 + , Ag + , Zn 2+ and Al 3+ .
Als Anionen sind prinzipiell alle Anionen einsetzbar, sofern AICI4 " und/oder AI2CI7 " ü- berwiegend vorhanden sind.As anions, in principle, all anions can be used, provided that AICI 4 " and / or Al 2 Cl 7 " are predominantly present.
Das Anion [Y]"' der ionischen Flüssigkeit ist beispielsweise ausgewählt ausThe anion [Y] "'of the ionic liquid is for example selected from
• der Gruppe der Halogenide und halogenhaltigen Verbindungen der Formel:The group of halides and halogen-containing compounds of the formula:
B07/0287PC
F, Cr, Br", r, BF4 ", PF6 ", AI3CI10 ", AIBr4 ", FeCI4 ", BCI4 ", SbF6 ", AsF6,-ZnCI3 ", SnCI3 ", CuCI2 ", CF3SO3 ", (CF3SOs)2N-, CF3CO2 ", CCI3CO2 ", CN", SCN", OCN" B07 / 0287PC F, Cr, Br " , BF 4 " , PF 6 " , Al 3 Cl 10 " , AIBr 4 " , FeCl 4 " , BCI 4 " , SbF 6 " , AsF 6 , -ZnCl 3 " , SnCl 3 " , CuCl 2 " , CF 3 SO 3 " , (CF 3 SOs) 2 N-, CF 3 CO 2 " , CCI 3 CO 2 " , CN " , SCN " , OCN "
• der Gruppe der Sulfate, Sulfite und Sulfonate der allgemeinen Formel: SO4 2", HSO4 ", SO3 2", HSO3 ", ROSO3 ", R3SO3 " • der Gruppe der Phosphate der allgemeinen Formel PO4 3", HPO4 2", H2PO4 ", R3PO4 2", HR3PO4 ", R3RbP04 " • the group of sulfates, sulfites and sulfonates of the general formula: SO 4 2 " , HSO 4 " , SO 3 2 " , HSO 3 " , ROSO 3 " , R 3 SO 3 " • the group of phosphates of the general formula PO 4 3 " , HPO 4 2" , H 2 PO 4 " , R 3 PO 4 2" , HR 3 PO 4 " , R 3 R b P0 4 "
• der Gruppe der Phosphonate und Phosphinate der allgemeinen Formel: R3H PO3 ", R3RbPO2 ", R3RbPO3 " The group of phosphonates and phosphinates of the general formula: R 3 H PO 3 " , R 3 R b PO 2 " , R 3 R b PO 3 "
• der Gruppe der Phosphite der allgemeinen Formel: PO3 3", HPO3 2", H2PO3 ", R3PO3 2", R3HPO3 ", R3RbPO3 " The group of phosphites of the general formula: PO 3 3 " , HPO 3 2" , H 2 PO 3 " , R 3 PO 3 2" , R 3 HPO 3 " , R 3 R b PO 3 "
• der Gruppe der Phosphonite und Phosphinite der allgemeinen Formel: R3RbPO2 ", R3HPO2 ", R3RbP0", R3HPO" The group of phosphonites and phosphinites of the general formula: R 3 R b PO 2 " , R 3 HPO 2 " , R 3 R b P 0 " , R 3 HPO "
• der Gruppe der Carbonsäuren der allgemeinen Formel: R3COO" • der Gruppe der Borate der allgemeinen Formel:• the group of carboxylic acids of the general formula: R 3 COO " • the group of borates of the general formula:
BO3 3", HBO3 2", H2BO3 ", R3RbBO3 ", R3HBO3 ", R3BO3 2", B(0R3)(0Rb)(0Rc)(0Rd)", B(HSO4)", B(R3S04)-BO 3 3 " , HBO 3 2" , H 2 BO 3 " , R 3 R b BO 3 " , R 3 HBO 3 " , R 3 BO 3 2" , B (0R 3 ) (0R b ) (0R c ) (0R d ) " , B (HSO 4 ) " , B (R 3 SO 4 ) -
• der Gruppe der Boronate der allgemeinen Formel: R3BO2 2", R3RbB0" • der Gruppe der Carbonate und Kohlensäureester der allgemeinen Formel: HCO3 ", CO3 2", R3CO3 " • the group of boronates of the general formula: R 3 BO 2 2 " , R 3 R b B0 " • the group of carbonates and carbonic esters of the general formula: HCO 3 " , CO 3 2" , R 3 CO 3 "
• der Gruppe der Silikate und Kieselsäuresäureester der allgemeinen Formel: SiO4 4", HSiO4 3", H2SiO4 2", H3SiO4 ", R3SiO4 3", R3RbSi04 2", R3RbRcSi04 ", HR3SiO4 2", H2R3SiO4 ", HR3RbSi04 " • der Gruppe der Alkyl- bzw. Arylsilan-Salze der allgemeinen Formel: R3SiO3 3", R3RbSi02 2", R3RbRcSi0", R3RbRcSi03 ", R3RbRcSi02 ", R3RbSi03 2" The group of silicates and silicic acid esters of the general formula: SiO 4 4 " , HSiO 4 3" , H 2 SiO 4 2 " , H 3 SiO 4 " , R 3 SiO 4 3 " , R 3 R b Si0 4 2" , R 3 R b R c Si0 4 " , HR 3 SiO 4 2" , H 2 R 3 SiO 4 " , HR 3 R b Si0 4 " • the group of alkyl or aryl silane salts of the general formula: R 3 SiO 3 3 " , R 3 R b Si0 2 2" , R 3 R b R c Si0 " , R 3 R b R c Si0 3 " , R 3 R b R c Si0 2 " , R 3 R b Si0 3 2"
• der Gruppe der Carbonsäureimide, Bis(sulfonyl)imide und Sulfonylimide der allgemeinen Formel:The group of the carboxylic imides, bis (sulfonyl) imides and sulfonyl imides of the general formula:
der Gruppe der Methide der allgemeinen Formel:the group of methides of the general formula:
B07/0287PC
SO2-R3 B07 / 0287PC SO 2 -R 3
Rb-O9S' SO,-RC R b -O 9 S ' SO, -R C
• der Gruppe der Alkoxide und Aryloxide der allgemeinen Formeln: RO"; • der Gruppe der Halometallate der allgemeinen Formel [MqHalr]s", wobei M für ein Metall und HaI für Fluor, Chlor, Brom oder lod steht, q und r ganze positive Zahlen sind und die Stöchiometrie des Komplexes angeben und s eine ganze positive Zahl ist und die Ladung des Komplexes angibt; • der Gruppe der Sulfide, Hydrogensulfide, Polysulfide, Hydrogenpolysulfide und Thiolate der allgemeinen Formeln: S2-, HS", [Sv]2-, [HSv]-, [R3S]-, wobei v eine ganze positive Zahl von 2 bis 10 ist;• the group of alkoxides and aryloxides of the general formulas: RO " ; the group of the halometalates of the general formula [M q Hal r ] s" , where M is a metal and Hal is fluorine, chlorine, bromine or iodine, q and r are all positive numbers and indicate the stoichiometry of the complex and s is an integer positive number indicating the charge of the complex; • the group of sulfides, hydrogen sulfides, polysulfides, hydrogen polysulfides and thiolates of the general formulas: S 2 -, HS " , [Sv] 2 -, [HSv] -, [R 3 S] -, where v is a whole positive number of 2 is up to 10;
• der Gruppe der komplexen Metallionen wie Fe(CN)6 3", Fe(CN)6 4", MnO4 ", Fe(CO)4 ".• the group of complex metal ions such as Fe (CN) 6 3 " , Fe (CN) 6 4" , MnO 4 " , Fe (CO) 4 " .
Darin bedeuten Ra, Rb, Rc und Rd unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, Ci- C30-Alkyl, gegebenenfalls durch ein oder mehrere nicht-benachbarte Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenes C2-Ci8-Alkyl, C6-Ci4-Aryl, C5-Ci2-Cycloalkyl oder einen fünf- bis sechsgliedrigen, Sauerstoff-, Stickstoff- und/oder Schwefelatome aufweisenden Heterocyclus, wobei zwei von ihnen gemeinsam einen ungesättigten, gesättigten oder aromatischen, gegebenenfalls durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere unsubstituierte oder substituierte Imi- nogruppen unterbrochenen Ring bilden können, wobei die genannten Reste jeweils zusätzlich durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Hetero- atome und/oder Heterocyclen substituiert sein können.In this R a , R b , R c and R d are each independently hydrogen, C 1 -C 30 -alkyl, optionally interrupted by one or more non-adjacent oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups C 2 -C 8 alkyl, C 6 -C 4 aryl, C 5 -C 2 cycloalkyl or a five- to six-membered, oxygen-, nitrogen- and / or sulfur-comprising heterocycle, where two of them together form an unsaturated, saturated or aromatic ring optionally interrupted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more unsubstituted or substituted imino groups, where the radicals mentioned are each additionally denoted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, Halogen, heteroatoms and / or heterocycles may be substituted.
Darin sind gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes Ci-Ci8-Alkyl beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert.-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, 2-Ethylhexyl, 2,4,4-Trimethylpentyl, Decyl, Dodecyl, Tetradecyl, Hetadecyl, Oc- tadecyl, 1 ,1-Dimethylpropyl, 1 ,1-Dimethylbutyl, 1 ,1 ,3,3-Tetramethylbutyl, Benzyl, 1- Phenylethyl, α,α-Dimethylbenzyl, Benzhydryl, p-Tolylmethyl, 1-(p-Butylphenyl)-ethyl, p- Chlorbenzyl, 2,4-Dichlorbenzyl, p-Methoxybenzyl, m-Ethoxybenzyl, 2-Cyanoethyl, 2-Therein, optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles Ci-Ci 8 alkyl, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl , Pentyl, hexyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, 2,4,4-trimethylpentyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, heptadecyl, octadecyl, 1, 1-dimethylpropyl, 1, 1-dimethylbutyl, 1, 1, 3 , 3-tetramethylbutyl, benzyl, 1-phenylethyl, α, α-dimethylbenzyl, benzhydryl, p-tolylmethyl, 1- (p-butylphenyl) -ethyl, p-chlorobenzyl, 2,4-dichlorobenzyl, p-methoxybenzyl, m-ethoxybenzyl , 2-cyanoethyl, 2
B07/0287PC
Cyanopropyl, 2-Methoxycarbonethyl, 2-Ethoxycarbonylethyl, 2-Butoxycarbonylpropyl, 1 ,2-Di-(methoxycarbonyl)-ethyl, 2-Methoxyethyl, 2-Ethoxyethyl, 2-Butoxyethyl, Dietho- xymethyl, Diethoxyethyl, 1 ,3-Dioxolan-2-yl, 1 ,3-Dioxan-2-yl, 2-Methyl-1 ,3-dioxolan-2-yl, 4-Methyl-1 ,3-dioxolan-2-yl, 2-lsopropoxyethyl, 2-Butoxypropyl, 2-Octyloxyethyl, Chlor- methyl, Trichlormethyl, Trifluormethyl, 1 ,1-Dimethyl-2-chlorethyl, 2-Methoxyisopropyl, 2-Ethoxyethyl, Butylthiomethyl, 2-Dodecylthioethyl, 2-Phenlythioethyl, 2,2,2- Trifluorethyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl, 3-Hydroxypropyl, 4-Hydroxybutyl, 6- Hydroxyhexyl, 2-Aminoethyl, 2-Aminopropyl, 4-Aminobutyl, 6-Aminohexyl, 2-Methyl- aminoethyl, 2-Methylaminopropyl, 3-Methylaminopropyl, 4-Methylaminobutyl, 6-Methyl- aminohexyl, 2-Dimethylaminoethyl, 2-Dimethylaminopropyl, 3-Dimethylaminopropyl, 4- Dimethylaminobutyl, 6-Dimethylaminohexyl, 2-Hydroxy-2,2-dimethylethyl, 2-Phe- noxyethyl, 2-Phenoxypropyl, 3-Phenoxypropyl, 4-Phenoxybutyl, 6-Phenoxyhexyl, 2- Methoxyethyl, 2-Methoxypropyl, 3-Methoxypropyl, 4-Methoxybutyl, 6-Methoxyhexyl, 2- Ethoxyethyl, 2-Ethoxypropyl, 3-Ethoxypropyl, 4-Ethoxybutyl oder 6-Ethoxyhexyl.B07 / 0287PC Cyanopropyl, 2-methoxycarbonethyl, 2-ethoxycarbonylethyl, 2-butoxycarbonylpropyl, 1, 2-di- (methoxycarbonyl) -ethyl, 2-methoxyethyl, 2-ethoxyethyl, 2-butoxyethyl, diethoxymethyl, diethoxyethyl, 1, 3-dioxolane 2-yl, 1, 3-dioxan-2-yl, 2-methyl-1,3-dioxolan-2-yl, 4-methyl-1,3-dioxolan-2-yl, 2-isopropoxyethyl, 2-butoxypropyl, 2-octyloxyethyl, chloromethyl, trichloromethyl, trifluoromethyl, 1,1-dimethyl-2-chloroethyl, 2-methoxyisopropyl, 2-ethoxyethyl, butylthiomethyl, 2-dodecylthioethyl, 2-phenylthioethyl, 2,2,2-trifluoroethyl, 2- Hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl, 3-hydroxypropyl, 4-hydroxybutyl, 6-hydroxyhexyl, 2-aminoethyl, 2-aminopropyl, 4-aminobutyl, 6-aminohexyl, 2-methylaminoethyl, 2-methylaminopropyl, 3-methylaminopropyl, 4- Methylaminobutyl, 6-methylaminohexyl, 2-dimethylaminoethyl, 2-dimethylaminopropyl, 3-dimethylaminopropyl, 4-dimethylaminobutyl, 6-dimethylaminohexyl, 2-hydroxy-2,2-dimethylethyl, 2-phenoxyethyl, 2-phenoxypropyl, 3 Phenoxypropyl, 4-phenoxybutyl, 6-phenoxyhexyl , 2-Methoxyethyl, 2-methoxypropyl, 3-methoxypropyl, 4-methoxybutyl, 6-methoxyhexyl, 2-ethoxyethyl, 2-ethoxypropyl, 3-ethoxypropyl, 4-ethoxybutyl or 6-ethoxyhexyl.
Gegebenenfalls durch ein oder mehrere nicht-benachbarte Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Imi- nogruppen unterbrochenes C2-Ci8-Alkyl sind beispielsweise 5-Hydroxy-3-oxapentyl, 8- Hydroxy-3,6-dioxaoctyl, 1 1-Hydroxy-3,6,9-trioxaundecyl, 7-Hydroxy-4-oxaheptyl, 1 1- Hydroxy-4,8-dioxaundecyl, 15-Hydroxy-4,8,12-trioxapentadecyl, 9-Hydroxy-5-oxa- nonyl, 14-Hydroxy-5,10-oxatetradecyl, 5-Methoxy-3-oxapentyl, 8-Methoxy-3,6-dioxa- octyl, 11-Methoxy-3,6,9-trioxaundecyl, 7-Methoxy-4-oxaheptyl, 1 1-Methoxy-4,8-dioxa- undecyl, 15-Methoxy-4,8,12-trioxapentadecyl, 9-Methoxy-5-oxanonyl, 14-Methoxy- 5,10-oxatetradecyl, 5-Ethoxy-3-oxapentyl, 8-Ethoxy-3,6-dioxaoctyl, 1 1-Ethoxy-3,6,9- trioxaundecyl, 7-Ethoxy-4-oxaheptyl, 1 1-Ethoxy-4,8-dioxaundecyl, 15-Ethoxy-4,8,12- trioxapentadecyl, 9-Ethoxy-5-oxanonyl oder 14-Ethoxy-5,10-oxatetradecyl.Optionally C 2 -C 8 -alkyl which is interrupted by one or more non-adjacent oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups are, for example, 5-hydroxy-3-oxapentyl, 8-hydroxy-3, 6-dioxaoctyl, 1 1-hydroxy-3,6,9-trioxaundecyl, 7-hydroxy-4-oxaheptyl, 1-hydroxy-4,8-dioxaundecyl, 15-hydroxy-4,8,12-trioxapentadecyl, 9- Hydroxy-5-oxa-nonyl, 14-hydroxy-5,10-oxatetradecyl, 5-methoxy-3-oxapentyl, 8-methoxy-3,6-dioxo-octyl, 11-methoxy-3,6,9-trioxaundecyl, 7-Methoxy-4-oxaheptyl, 1-methoxy-4,8-dioxa- undecyl, 15-methoxy-4,8,12-trioxapentadecyl, 9-methoxy-5-oxanonyl, 14-methoxy-5,10-oxatetradecyl , 5-ethoxy-3-oxapentyl, 8-ethoxy-3,6-dioxaoctyl, 1-ethoxy-3,6,9-trioxaundecyl, 7-ethoxy-4-oxaheptyl, 1-ethoxy-4,8-dioxaundecyl , 15-ethoxy-4,8,12-trioxapentadecyl, 9-ethoxy-5-oxanonyl or 14-ethoxy-5,10-oxatetradecyl.
Bilden zwei Reste einen Ring, so können diese Reste gemeinsam beispielsweise als anellierter Baustein 1 ,3-Propylen, 1 ,4-Butylen, 2-Oxa-1 ,3-propylen, 1-Oxa-1 ,3- propylen, 2-Oxa-1 ,3-propenylen, 1-Aza-1 ,3-propenylen, 1-Ci-C4-Alkyl-1-aza-1 ,3- propenylen, 1 ,4-Buta-1 ,3-dienylen, 1-Aza-1 ,4-buta-1 ,3-dienylen oder 2-Aza-1 ,4-buta- 1 ,3-dienylen bedeuten.If two radicals form a ring, these radicals can be taken together, for example, as fused building block 1, 3-propylene, 1,4-butylene, 2-oxa-1,3-propylene, 1-oxa-1,3-propylene, 2-oxa 1, 3-propenylene, 1-aza-1, 3-propenylene, 1-C 1 -C 4 -alkyl-1-aza-1, 3-propenylene, 1, 4-buta-1, 3-dienylene, 1 Aza-1, 4-buta-1, 3-dienylene or 2-aza-1, 4-buta-1, 3-dienylene mean.
Die Anzahl der nicht-benachbarten Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder Imi- nogruppen ist grundsätzlich nicht beschränkt, bzw. beschränkt sich automatisch durch die Größe des Rests oder des Ringbausteins. In der Regel beträgt sie nicht mehr als 5 in dem jeweiligen Rest, bevorzugt nicht mehr als 4 oder ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 3. Weiterhin befinden sich zwischen zwei Heteroatomen in der Regel mindestens ein, bevorzugt mindestens zwei Kohlenstoffatom(e).The number of non-adjacent oxygen and / or sulfur atoms and / or imino groups is basically not limited, or is automatically limited by the size of the remainder or the ring building block. As a rule, it is not more than 5 in the respective radical, preferably not more than 4 or very particularly preferably not more than 3. Furthermore, at least one, preferably at least two, carbon atoms (e) are generally present between two heteroatoms.
B07/0287PC
Substituierte und unsubstituierte Iminogruppen können beispielsweise Imino-, Methyli- mino-, iso-Propylimino, n-Butylimino oder tert-Butylimino sein.B07 / 0287PC Substituted and unsubstituted imino groups may be, for example, imino, methylimino, iso-propylimino, n-butylimino or tert-butylimino.
Unter dem Begriff „funktionelle Gruppen" sind beispielsweise die folgenden zu verstehen: Carboxy, Carboxamid, Hydroxy, Di-(Ci-C4-Alkyl)-amino, CrC4-Alkyloxycarbonyl, Cyano oder d-C4-Alkoxy. Dabei ist Ci bis C4-Alkyl Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n- Butyl, sec-Butyl oder teil. -Butyl.The term "functional groups" are, for example, to the following: carboxy, carboxamide, hydroxy, di (Ci-C 4 alkyl) amino, -C 4 alkyloxycarbonyl, cyano or C 4 alkoxy Here, Ci to C. 4- alkyl methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl or partially .Butyl.
Gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C6-Ci4-Aryl sind beispielsweise Phenyl, ToIyI, XyIyI, α-Naphthyl, ß-Naphthyl, 4-Diphenylyl, Chlorphenyl, Dichlorphenyl, Trichlorphenyl, Difluorphenyl, Methylphenyl, Dimethylphenyl, Trimethylphenyl, Ethyl- phenyl, Diethylphenyl, iso-Propylphenyl, tert.-Butylphenyl, Dodecylphenyl, Metho- xyphenyl, Dimethoxyphenyl, Ethoxyphenyl, Hexyloxyphenyl, Methylnaphthyl, Isopro- pylnaphthyl, Chlornaphthyl, Ethoxynaphthyl, 2,6-Dimethylphenyl, 2,4,6- Trimethylphenyl, 2,6-Dimethoxyphenyl, 2,6-Dichlorphenyl, 4-Bromphenyl, 2- oder 4- Nitrophenyl, 2,4- oder 2,6-Dinitrophenyl, 4-Dimethylaminophenyl, 4-Acetylphenyl, Me- thoxyethylphenyl oder Ethoxymethylphenyl.Optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles C6-C 4 aryl are for example phenyl, tolyl, xylyl, α-naphthyl, ß-naphthyl, 4-diphenylyl, chlorophenyl, dichlorophenyl , Trichlorophenyl, difluorophenyl, methylphenyl, dimethylphenyl, trimethylphenyl, ethylphenyl, diethylphenyl, isopropylphenyl, tert-butylphenyl, dodecylphenyl, methoxyphenyl, dimethoxyphenyl, ethoxyphenyl, hexyloxyphenyl, methylnaphthyl, isopropylnaphthyl, chloronaphthyl, ethoxynaphthyl, 2, 6-dimethylphenyl, 2,4,6-trimethylphenyl, 2,6-dimethoxyphenyl, 2,6-dichlorophenyl, 4-bromophenyl, 2- or 4-nitrophenyl, 2,4- or 2,6-dinitrophenyl, 4-dimethylaminophenyl, 4-acetylphenyl, methoxyethylphenyl or ethoxymethylphenyl.
Gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C5-Ci2-Cycloalkyl sind beispielsweise Cyclo- pentyl, Cyclohexyl, Cyclooctyl, Cyclododecyl, Methylcyclopentyl, Dimethylcyclopentyl, Methylcyclohexyl, Dimethylcyclohexyl, Diethylcyclohexyl, Butylcyclohexyl, Methoxycyc- lohexyl, Dimethoxycyclohexyl, Diethoxycyclohexyl, Butylthiocyclohexyl, Chlorcyclohe- xyl, Dichlorcyclohexyl, Dichlorcyclopentyl sowie ein gesättigtes oder ungesättigtes bi- cyclisches System wie Norbornyl oder Norbornenyl.Optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted C5-Ci2 cycloalkyl, for example cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl, cyclododecyl, methylcyclopentyl, dimethylcyclopentyl, methylcyclohexyl, dimethylcyclohexyl, diethylcyclohexyl, butylcyclohexyl, Methoxycyclohexyl, dimethoxycyclohexyl, diethoxycyclohexyl, butylthiocyclohexyl, chlorocyclohexyl, dichlorocyclohexyl, dichlorocyclopentyl and a saturated or unsaturated bicyclic system such as norbornyl or norbornenyl.
Ein fünf- bis sechsgliedriger, Sauerstoff-, Stickstoff- und/oder Schwefelatome aufwei- sender Heterocyclus ist beispielsweise Furyl , Thiophenyl, Pyryl, Pyridyl, Indolyl, Ben- zoxazolyl, Dioxolyl, Dioxyl, Benzimidazolyl, Benzthiazolyl, Dimethylpyridyl, Methylchi- nolyl, Dimethylpyryl, Methoxifuryl, Dimethoxipyridyl, Diflourpyridyl, Methylthiophenyl, Isopropylthiophenyl oder tert.-Butylthiophenyl.A five- to six-membered, oxygen, nitrogen and / or sulfur-containing heterocycle is, for example, furyl, thiophenyl, pyryl, pyridyl, indolyl, benzoxazolyl, dioxolyl, dioxyl, benzimidazolyl, benzthiazolyl, dimethylpyridyl, methylquinolyl, dimethylpyryl , Methoxifuryl, dimethoxypyridyl, difluoropyridyl, methylthiophenyl, isopropylthiophenyl or tert-butylthiophenyl.
Bevorzugte Anionen sind ausgewählt aus der Gruppe der Halogenide und halogenhal- tigen Verbindungen, der Gruppe der Carbonsäuren, der Gruppe der Sulfate, Sulfite und Sulfonate sowie der Gruppe der Phosphate.Preferred anions are selected from the group of halides and halogen-containing compounds, the group of carboxylic acids, the group of sulfates, sulfites and sulfonates and the group of phosphates.
B07/0287PC
Bevorzugte Anionen sind Chlorid, Bromid, lodid, SCN", OCN", CN", Acetat, Ci-C4 Alkyl- sulfate, Ra-COO", R3SO3 ", RaRbPO4 ", Methansulfonate, Tosylat, Ci-C4 Dialkylphospha- te, Hydrogensulfat oder Tetrachloraluminat.B07 / 0287PC Preferred anions are chloride, bromide, iodide, SCN ", OCN", CN ", acetate, Ci-C sulfate 4 alkyl, R a -COO", R 3 SO 3 ", R a R b PO 4", methanesulfonate, Tosylate, Ci-C 4 Dialkylphospha- te, hydrogen sulfate or tetrachloroaluminate.
In Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens zur elektrochemischen Reinigung von Aluminium erfolgt die anodische Oxidation an mindestens einer Anode, welche Aluminium und mindestens eines der Fremdmetalle Antimon, Blei, Eisen, Wismut, Zinn, Zink oder Kupfer enthält, wobei Aluminium und das mindestens eine Fremdmetall zumindest teilweise in den Elektrolyten in Form ihrer Ionen übergehen.In step (b) of the process according to the invention for the electrochemical purification of aluminum, the anodization takes place on at least one anode containing aluminum and at least one of the foreign metals antimony, lead, iron, bismuth, tin, zinc or copper, wherein aluminum and the at least one Foreign metal at least partially pass into the electrolyte in the form of their ions.
Um eine Abreicherung der Fremdmetallionen zu erreichen, muss ein Teil des Elektrolytstromes aus dem Elektrolyseraum ausgeleitet werden. Dies erfolgt in Schritt (c), wobei der Teilstrom die Ionen des Aluminiums und des mindestens einen Fremdmetallions zumindest teilweise enthält. Dies kann insbesondere dadurch gewährleistet wer- den, dass die oben beschriebenen Trennmittel derart angeordnet sind, dass ein Anoden- und Kathodenraum entsteht. Hierbei ist unter dem Begriff Anodenraum der Raum des Elektrolyseraumes zu verstehen, der durch die Anode und die Trennmittel abgegrenzt werden. Entsprechend stellt der Kathodenraum den Teil des Elektrolyseraumes dar, der durch die Trennmittel und die mindestens eine Kathode begrenzt wird. Die Trennmittel dienen somit der Vermeidung des direkten Übertritts des Elektrolyten vom Anodenraum zum Kathodenraum.In order to achieve a depletion of the foreign metal ions, a part of the electrolyte flow must be discharged from the electrolysis chamber. This is done in step (c), wherein the substream at least partially contains the ions of the aluminum and the at least one foreign metal ion. This can be ensured, in particular, by arranging the separating means described above in such a way that an anode and cathode space is created. In this case, the term anode space is understood to mean the space of the electrolysis space which is delimited by the anode and the separating means. Accordingly, the cathode space is the part of the electrolysis space which is delimited by the separating means and the at least one cathode. The release agent thus serve to avoid the direct transfer of the electrolyte from the anode compartment to the cathode compartment.
Außerhalb des Elektrolyseraumes findet dann in Schritt (d) des erfindungsgemäßen Verfahrens zur elektrochemischen Reinigung von Aluminium die Abreicherung des Fremdmetallions im Teilstrom statt. Hierbei erfolgt die Abreicherung in Schritt (d), besonders bevorzugt durch mindestens einen der folgenden Schritte:Outside of the electrolysis space then takes place in step (d) of the inventive method for the electrochemical purification of aluminum, the depletion of the foreign metal ions in the partial flow instead. In this case, the depletion takes place in step (d), more preferably by at least one of the following steps:
(d1 ) Fällung des mindestens einen Fremdmetallions;(d1) precipitation of the at least one foreign metal ion;
(d2) Komplexierung des mindestens einen Fremdmetallions; (d3) Zementation des mindestens einen Fremdmetallions;(d2) complexing of the at least one foreign metal ion; (d3) cementation of the at least one foreign metal ion;
(d4) Elektrolytische Abscheidung des mindestens einen Fremdmetallions an einer Kathode, die Teil eines weiteren Elektrolyseraumes ist, der potentiostatisch betrieben wird.(d4) Electrolytic deposition of the at least one foreign metal ion on a cathode, which is part of another electrolysis space, which is operated potentiostatically.
In Schritt (d1 ) erfolgt eine Fällung des mindestens einen Fremdmetallions. Hierbei können ein oder mehrere Fremdmetallionen ausgefällt werden. Vorzugsweise findet die Fällung in Form einer Sulfidfällung statt. Dabei kann Aluminium in Lösung gehalten werden, so dass anschließend eine kathodische Abscheidung des Aluminiums aus dem Elektrolyten zu einer reineren Aluminiumkathode möglich ist.In step (d1), the at least one foreign metal ion is precipitated. In this case, one or more foreign metal ions can be precipitated. Preferably, the precipitation takes place in the form of a sulfide precipitation. In this case, aluminum can be kept in solution, so that then a cathodic deposition of the aluminum from the electrolyte to a purer aluminum cathode is possible.
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In Schritt (d2) kann eine Komplexierung des mindestens einen Fremdmetallions erfolgen. Dies hat zur Folge, dass entweder der Komplex leichter aus dem Elektrolyten entfernt werden kann, beispielsweise durch Fällung, oder dass durch die Komplexierung eine Abscheidung an der Kathode dadurch vermieden wird, dass das Metallion durch die Komplexbildung ein anderes Potential aufweist.B07 / 0287PC In step (d2), a complexing of the at least one foreign metal ion can take place. This has the consequence that either the complex can be removed more easily from the electrolyte, for example by precipitation, or that the complexation prevents deposition at the cathode in that the metal ion has a different potential as a result of the complex formation.
Geeignete Komplexbildner sind solche, die Nitrilgruppen oder stickstoffhaltige nicht- protische Heterocyclen wie Pyridin, Imidazol, Methylimidazol, Triazol enthalten.Suitable complexing agents are those containing nitrile groups or nitrogen-containing non-protic heterocycles such as pyridine, imidazole, methylimidazole, triazole.
In Schritt (d3) kann eine Zementation des mindestens einen Fremdmetallions durchgeführt werden. Dabei ist unter dem Begriff Zementation die Abscheidung des Fremdmetallions an Aluminium in Form eines Lokalelements zu verstehen. Dies kann dadurch ermöglicht werden, dass dem Teilstrom Aluminiumpartikel zugefügt werden.In step (d3), cementation of the at least one foreign metal ion may be performed. The term cementation is understood to mean the deposition of the foreign metal ion on aluminum in the form of a local element. This can be made possible by adding aluminum particles to the partial stream.
Es können jedoch auch andere Gebilde wie Aluminiumelektroden, welche stromlos sind, verwendet werden. Bevorzugt sind jedoch Partikel, da sie eine hohe Oberfläche aufweisen. An diesen Partikeln findet die Abscheidung des Fremdmetalls statt, wobei gleichzeitig Aluminium in Lösung geht, so dass ebenfalls die Abscheidung von Alumi- nium in höherer Reinheit möglich ist.However, other structures such as aluminum electrodes which are de-energized may be used. However, particles are preferred since they have a high surface area. At these particles, the deposition of the foreign metal takes place, at the same time aluminum goes into solution, so that also the deposition of aluminum in higher purity is possible.
Die Form der Partikel sollte so gewählt werden, dass eine möglichst hohe Oberfläche vorhanden ist. Vorzugsweise handelt es sich bei den Aluminiumpartikeln um Blättchen, Nadeln, Hohlkörper oder andere Formen. Hierbei können insbesondere Aluminium- späne eingesetzt werden, welche beispielsweise als Frässpäne oder als Dreh- und Bohrspäne anfallen können. Solche Späne sind beispielsweise in Krone, Vereinigung Deutscher Schmelzhütten e.V., Aluminium-Verlag Marketing und Kommunikation GmbH, Seiten 72 bis 75 beschrieben.The shape of the particles should be chosen so that the highest possible surface area is available. The aluminum particles are preferably flakes, needles, hollow bodies or other shapes. In this case, in particular aluminum chips can be used, which can be incurred, for example, as milling chips or as turning and drilling chips. Such chips are described for example in Krone, Association German smelters e.V., Aluminum-Verlag Marketing and Communication GmbH, pages 72 to 75.
Die Zementation als solche ist bekannt und beispielsweise in Keith Scott, Elelctroche- mical Processes for Clean Technology, The Royal Society of Chemistry (1995), Kapitel 6.6 auf den Seiten 164 bis 165 beschrieben.Cementation as such is known and described, for example, in Keith Scott, Elctrochemical Processes for Clean Technology, The Royal Society of Chemistry (1995), Chapter 6.6, pages 164-165.
Sowohl bei der Zementaton als auch bei Einsatz von Al-haltiger Anode und Kathode ist eine Aktivierung vorteilhaft, um die AI-Oberfläche von Oxidschichten zu befreien. Grundsätzlich sind solche Methoden im Stand der Technik bekannt. Dies kann beispielsweise auf mechanischem Wege wie mit einer Kugelmühle erfolgen. Darüber hinaus kann eine reduktive Aktivierung erfolgen, wobei das Aluminiumoxid in Aluminium überführt wird. Geeignete Reduktionsmittel sind Wasserstoff oder Diisobutylaluminium-Both in cementaton and when using Al-containing anode and cathode activation is advantageous to free the AI surface of oxide layers. In principle, such methods are known in the art. This can be done for example by mechanical means as with a ball mill. In addition, a reductive activation can take place, with the aluminum oxide being converted into aluminum. Suitable reducing agents are hydrogen or diisobutylaluminum
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hydrid (DIBAL). Auch ein Ätzprozess beispielsweise mit lod, Chlorwasserstoffgas, Salzsäurelösungen, Peroxiden oder Alkalimetallalkylate- oder alkoholate ist möglich.B07 / 0287PC hydride (DIBAL). An etching process, for example, with iodine, hydrogen chloride gas, hydrochloric acid solutions, peroxides or Alkalimetallalkylate- or alcoholates is possible.
Besonders bevorzugt im Zusammenhang mit der Zementation ist die Aktivierung durch Ätzen mit verdünnter wässriger HCl oder Trimethylsilanylchlorid und anschließendem Waschen mit Toluol.Particularly preferred in the context of cementation is the activation by etching with dilute aqueous HCl or trimethylsilanyl chloride and subsequent washing with toluene.
Schließlich kann in Schritt (d4) eine elektrolytische Abscheidung des mindestens einen Fremdmetallions an einer Kathode, die Teil eines weiteren Elektrolyseraumes, wie ei- ner -zelle, ist, der potentiostatisch betrieben wird, erfolgen.Finally, in step (d4), an electrolytic deposition of the at least one foreign metal ion on a cathode, which is part of another electrolysis space, such as a cell, which is operated potentiostatically, can take place.
Hierbei wird beispielsweise der Teilstrom in eine weitere Elektrolysezelle geleitet, wobei an der Kathode dieser Zelle jedoch gezielt das Fremdmetallion, insbesondere Kupfer, abgeschieden wird. Dadurch kann ebenfalls eine Abreicherung des Fremdmetalli- ons erfolgen. Die eigentliche kathodische Abscheidung des Aluminiums erfolgt dann nach Zuleitung in den Elektrolyseraum.Here, for example, the partial flow is passed into a further electrolytic cell, but at the cathode of this cell, however, the foreign metal ion, in particular copper, is selectively deposited. This can also be done depletion of Fremdmetalli- ons. The actual cathodic deposition of the aluminum then takes place after supply to the electrolysis room.
Zur Abscheidung mehrerer Metalle oder der mehrfachen Abscheidung einzelner Metalle kann eine sogenannte Spannungskaskade an mehreren solcher Kathoden erfolgen. Hierbei wird durch gezieltes Anlegen bestimmter Spannungen das Abscheiden der Fremdmetalle ermöglicht. Die gezielte Abscheidung ist beispielsweise in Keith Scott, Elektrochemical Processes for Clean Technology, The Royal Society of Chemistry 1995, Kapitel 6.5.2 (Seite 147 ff.) und Kapitel 6.5.5 (Seite 157 ff.) beschrieben.For the deposition of several metals or the multiple deposition of individual metals, a so-called voltage cascade can take place at several such cathodes. In this case, the deposition of the foreign metals is made possible by specific application of certain voltages. The selective deposition is described, for example, in Keith Scott, Electrochemical Processes for Clean Technology, The Royal Society of Chemistry 1995, Chapter 6.5.2 (page 147 ff.) And Chapter 6.5.5 (page 157 ff.).
Die gezielte Kupferabscheidung ist darüber hinaus insbesondere von B. J. Tierney et al., J. Electrochem. Soc, 145 (1998), 3110 - 31 16 und F. Endres et al., Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 5455 - 5462, beschrieben.Selective copper deposition is moreover particularly of B.J. Tierney et al., J. Electrochem. Soc, 145 (1998), 3110-3116 and F. Endres et al., Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 5455-5462.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert.The present invention will be explained in more detail with reference to the following examples.
BeispieleExamples
Beispiel 1 AI-Elektrolyse bei technisch relevanter Stromdichte (Vergleichsbeispiel) In einer magnetisch gerührten, mit trockenem Stickstoff inertisierten Elektrolysezelle mit planparallel angeordneten Elektroden mit einer Größe von 2 x 5 cm (10 cm2) in einem Abstand von 9 mm wird bei 95°C in 80 ml eines Elektrolyten bestehend aus 1 - Butyl-3-methyl-imidazoliumchlorid*1 ,5 AICI3 für 5 Stunden ein Strom von 0,6 A angelegt (Stromdichte 600 A/m2). Die beobachtete Klemmspannung beträgt 2 V in den ersten 45 min und schwankt dann in einem Bereich von 1 ,2-1 ,0 V für die restlichen 255Example 1 Al electrolysis at a technically relevant current density (comparative example) A magnetically stirred electrolytic cell rendered inert with dry nitrogen with electrodes arranged plane-parallel and having a size of 2 × 5 cm (10 cm 2 ) at a distance of 9 mm at 95 ° C. in 80 ml of an electrolyte consisting of 1 - butyl-3-methyl-imidazolium chloride * 1, 5 AICI 3 applied a current of 0.6 A for 5 hours (current density 600 A / m 2 ). The observed clamp voltage is 2V in the first 45 min and then varies in a range of 1, 2-1, 0V for the remaining 255
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min. Die Anode besteht aus verpressten Schrottteilen aus Aluminium Getränkedosen und weist in der Elementaranalyse eine Zusammensetzung von (AI 97,05%; Cu 0,18%; Fe 0,46%; Mg 1 ,23%; Mn 0,87%; Si 0,17%; Ti 0,02%; Zn 0,02%) auf. Als Kathode wird Primäraluminium mit einem AI-Gehalt von 99,9% verwendet. Die Elektroden werden vor der Verwendung mit Aceton abgespült und getrocknet. Eine gezielte Entfernung der Oxidschicht wird nicht durchgeführt. Im Verlauf des Experimentes wächst kathodisch dendritisches Aluminium. Dieses wird nach dem Ende der Elektrolyse mechanisch von der Kathode getrennt und mit Acetonitril gewaschen um anhaftenden Elektrolyten zu entfernen. Die Elementaranalyse ergibt einen Gehalt der Dendriten an AI 98,35%; Cu 0,16%; Fe 0,36%; Mg 0,30%; Mn 0,65%; Si 0,09%; Ti 0,02%; Zn 0,02%.B07 / 0287PC minute The anode consists of compressed scrap parts made of aluminum beverage cans and has a composition of (AI 97.05%, Cu 0.18%, Fe 0.46%, Mg 1, 23%, Mn 0.87%, Si 0) in the elemental analysis , 17%, Ti 0.02%, Zn 0.02%). The cathode used is primary aluminum with an Al content of 99.9%. The electrodes are rinsed with acetone before use and dried. A targeted removal of the oxide layer is not performed. In the course of the experiment cathodic dendritic aluminum grows. This is mechanically separated from the cathode after the end of the electrolysis and washed with acetonitrile to remove adhering electrolyte. The elemental analysis shows a content of dendrites to Al 98.35%; Cu 0.16%; Fe 0.36%; Mg 0.30%; Mn 0.65%; Si 0.09%; Ti 0.02%; Zn 0.02%.
Der sehr geringe Reinigungseffekt macht deutlich, dass bei technisch relevanten Stromdichten keine ausreichende Reinigung durch ausschließliche Elektrolyse möglich ist.The very low cleaning effect makes it clear that at technically relevant current densities sufficient cleaning by exclusive electrolysis is not possible.
Beispiel 2 Mehrfache Verwendung des Elektrolyten (Vergleichsbeispiel) In einer, mit trockenem Stickstoff inertisierten, Elektrolysezelle aufgebaut aus zwei planparallel angeordneten Elektroden mit einer Größe von 10 x 10 cm (100 cm2) in einem Abstand von 10 mm werden 385 g eines Elektrolyten bestehend aus 1 -Ethyl-3- methyl-imidazoliumchlorid*1 ,5AICl3 bei 95°C durch eine Pumpe umgewälzt. Die Anode besteht aus der Legierung AIZnMgCuI , 5 (AW-7075; 3,4365; Zusammensetzung s.u.) und die Kathode besteht aus 99,9% AI. Bei einem Strom von 6 A und einer Spannung von 2,0-1 ,0 V wird in einem Zeitraum von 10 Stunden Aluminium anodisch aufgelöst und kathodisch abgeschieden. Nach dem Ende der Elektrolyse wird die Kathode aus dem Elektrolyten entnommen und der dendritische Belag mechanisch entfernt, gesammelt, mit Acetonitril gewaschen und seine Zusammensetzung durch eine Elementaranalyse untersucht.EXAMPLE 2 Multiple Use of the Electrolyte (Comparative Example) 385 g of an electrolyte consisting of 385 g of an electrolyte consisting of two 10 × 10 cm (100 cm 2 ) electrodes 10 × 10 cm (100 cm 2 ) arranged in a plane-parallel arrangement with dry nitrogen 1-ethyl-3-methyl-imidazolium chloride * 1, 5AICl3 at 95 ° C circulated by a pump. The anode consists of the alloy AIZnMgCuI, 5 (AW-7075, 3.4365, composition see below) and the cathode consists of 99.9% AI. At a current of 6 A and a voltage of 2.0-1.0 V, aluminum is anodically dissolved and cathodically deposited over a period of 10 hours. After the end of the electrolysis, the cathode is removed from the electrolyte and the dendritic coating mechanically removed, collected, washed with acetonitrile and its composition examined by elemental analysis.
Die trockene Kathode wird wieder eingesetzt und unter Weiterverwendung des Elektrolyten noch zwei weitere Elektrolyseläufe durchgeführt. Der Spannungsverlauf bei den späteren Elektrolyseläufen zeigt einen deutlich schnelleren Abfall auf Werte um 1 ,0 V, was auf die nach dem ersten Elektrolyselauf oxidschichtfreie Anode zurückgeführt werden kann.The dry cathode is reused and, with continued use of the electrolyte, two more electrolysis runs are carried out. The voltage curve in the later electrolysis runs shows a much faster drop to values around 1, 0 V, which can be attributed to the after the first Elektrolyselauf oxide layer-free anode.
Die Elementaranalyse ergibt folgende Gehalte:The elemental analysis yields the following contents:
Anode (AIZnMgCuI , 5): 90,00% AI; 0,7% Cu; 2,5% Mg; 6,5% Zn; 0,2% FeAnode (AIZnMgCuI, 5): 90.00% AI; 0.7% Cu; 2.5% Mg; 6.5% Zn; 0.2% Fe
Kathodenabscheidung erster Lauf: 98,87% AI; 0,07% Cu; 0,02% Mg; 0,72% Zn; 0,02%Cathode deposition first run: 98.87% AI; 0.07% Cu; 0.02% Mg; 0.72% Zn; 0.02%
FeFe
Kathodenabscheidung zweiter Lauf: 95,92% AI; 0,12% Cu; 0,06% Mg; 1 ,02% Zn; 0,06% FeCathode deposition second run: 95.92% AI; 0.12% Cu; 0.06% Mg; 1, 02% Zn; 0.06% Fe
B07/0287PC
Kathodenabscheidung dritter Lauf: 91 ,59% AI; 0,44% Cu; 0,02% Mg; 2,21 % Zn; 0,05% FeB07 / 0287PC Cathode deposition third run: 91, 59% AI; 0.44% Cu; 0.02% Mg; 2.21% Zn; 0.05% Fe
Mit zunehmender Laufzeit nehmen die Fremdmetallanteile deutlich zu und die Reinheit des Aluminiums deutlich ab. Ein Refining ist ohne zusätzliche Reinigungsprozeduren nicht realisierbar.With increasing maturity, the foreign metal content increases significantly and the purity of the aluminum significantly. A refining is not feasible without additional cleaning procedures.
Beispiel 3 ZementationExample 3 Cementation
In einem gerührten, mit trockenem Stickstoff inertisierten Doppelmantelgefäß aus Glas werden drei unabhängige Elektrolysezellen einzeln mit unabhängigen Gleichrichtern verbunden. Die einzelnen Elektrolysezellen werden aufgebaut aus zwei planparallel angeordneten Elektroden mit einer Größe von je 2 x 5 cm (10 cm2) in einem Abstand von 9 mm. Die 950 ml eines Elektrolyten bestehend aus 1-Ethyl-3-methyl- imidazoliumchlorid*1 , 5AICI3 werden während der Elektrolyse auf 95°C gehalten. In der ersten Phase des Experimentes wird an der ersten der drei Zellen (Anode und Kathode bestanden aus 99,9% AI) bei einem Strom von 0,6 A und einer Spannung von 2,0-0,7 V anodisch Aluminium aufgelöst und kathodisch abgeschieden. In der zweiten Phase des Experimentes wird die erste Zelle vom Gleichrichter getrennt aber im Elektrolyten belassen und die Zellen zwei und drei betrieben (Anode: AICuPbMg, AW-2030, 3.1645; Kathode: 99,9% AI). Dabei wird an Zelle zwei ein Strom von 0,6 A angelegt und an der Zelle drei ein Strom von 0,3 A. Die Spannung liegt an Zelle zwei bei 2,0-0,8 V und an Zelle drei bei 1 ,5-0,8 V. Im Verlauf der zweiten Phase des Experimentes wird eine Belegung der stromlosen Kathode und Anode der ersten Elektrolysezelle mit einer schwarzen flockigen Schicht beobachtet. Nach dem Experiment werden die drei Elekt- rodenpaare aus dem Aufbau entfernt, der dendritische Kathodenbelag mechanisch entfernt mit Acetonitril gewaschen und sowohl die Zusammensetzung des dendritischen Kathodenbelages als auch die Waschlösung nach Abdestillieren des Lösungsmittels untersucht.In a stirred, dry-nitrogen jacketed glass jacketed vessel, three independent electrolysis cells are individually connected to independent rectifiers. The individual electrolysis cells are constructed from two electrodes arranged in parallel with a size of 2 × 5 cm (10 cm 2 ) at a distance of 9 mm. The 950 ml of an electrolyte consisting of 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride * 1, 5AICI 3 are kept at 95 ° C. during the electrolysis. In the first phase of the experiment, the first of the three cells (anode and cathode composed of 99.9% Al) at an electric current of 0.6 A and a voltage of 2.0-0.7 V anodically dissolves aluminum and cathodic deposited. In the second phase of the experiment, the first cell is disconnected from the rectifier but left in the electrolyte and cells two and three are operated (anode: AICuPbMg, AW-2030, 3.1645, cathode: 99.9% AI). In this case, a current of 0.6 A is applied to cell two and a current of 0.3 A at cell three. The voltage is at cell two at 2.0-0.8 V and at cell three at 1.5. 0.8 V. During the second phase of the experiment, an occupancy of the electroless cathode and anode of the first electrolysis cell with a black flaky layer is observed. After the experiment, the three pairs of electrodes are removed from the assembly, the dendritic cathode coating is mechanically removed with acetonitrile and both the composition of the dendritic cathode coating and the washing solution are investigated after distilling off the solvent.
Die Elementaranalysen ergeben folgende Gehalte:The elementary analyzes yield the following contents:
Zusammensetzung der eingesetzten Anoden von Zelle zwei und drei: AI 94%, Cu 3,7%, Mg 0,9%, Pb 0,8%, Fe 0,6%.Composition of the anodes used by cells two and three: Al 94%, Cu 3.7%, Mg 0.9%, Pb 0.8%, Fe 0.6%.
Feststoffanteil der Waschlösung der Kathode der ersten Zelle: AI 98,06%; Cu 0,90%; Pb 0,60%; Fe 0,37%.Solid content of the washing solution of the cathode of the first cell: Al 98.06%; Cu 0.90%; Pb 0.60%; Fe 0.37%.
Zusammensetzung der Abscheidung auf der Kathode der Zelle zwei: AI 98,73%; Cu 0,85%; Pb 0,32%; Fe 0,11%.Composition of the deposition on the cathode of cell two: AI 98.73%; Cu 0.85%; Pb 0.32%; Fe 0.11%.
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Zusammensetzung der Abscheidung auf der Kathode der Zelle drei: Al 99,07%; Cu 0,63%; Pb 0,21%; Fe 0,09%.B07 / 0287PC Composition of the deposition on the cathode of cell three: Al 99.07%; Cu 0.63%; Pb 0.21%; Fe 0.09%.
In der Waschlösung der ersten Zelle werden deutliche Anteile der Legierungsmetalle der Anoden der räumlich getrennten Zellen zwei und drei gefunden. Somit wird die Zementation der Legierungsmetalle in diesem System beobachtet und kann als Reinigungsmethode des Elektrolyten von gelösten Anteilen der Legierungsmetalle verwendet werden. Besonders deutlich ist der Reinigungseffekt für Blei.Significant proportions of the alloying metals of the anodes of spatially separated cells two and three are found in the wash solution of the first cell. Thus, the cementation of the alloying metals is observed in this system and can be used as a purification method of the electrolyte of dissolved portions of the alloying metals. Especially clear is the cleaning effect for lead.
Beispiel 4 Potentiostatische Cu-Abscheidung aus dem verunreinigten Elektrolyten parallel zum Al-RefinigExample 4 Potentiostatic Cu Deposition from the Contaminated Electrolyte Parallel to Al Refinig
In einem gerührten, mit trockenem Stickstoff inertisierten Doppelmantelgefäß aus Glas werden drei unabhängige Elektrolysezellen einzeln mit unabhängigen Gleichrichtern verbunden. Die einzelnen Elektrolysezellen werden aufgebaut aus zwei planparallel angeordneten Elektroden mit einer Größe von je 2 x 5 cm (10 cm2) in einem Abstand von 9 mm. Die 950 ml eines Elektrolyten bestehend aus 1-Ethyl-3-methyl- imidazoliumchlorid*1 , 5AICI3 werden vor Elektrolysebeginn auf 95°C aufgeheizt. An der ersten der drei Zellen (Anode aus 99,9% AI, Kathode aus 99,9% Cu, Referenzelektrode: 99,9% Cu) wird für 10 Stunden ein Potential von -0,4 V (vs. Cu) angelegt. Es wird ein Strom von 3,0 mA ansteigend auf 7,2 mA beobachtet bei dem die Abscheidung von Kupfer realisiert wird. An den Zellen zwei und drei mit Legierungsanoden (AICuPbMg, AW-2030, 3.1645) und Kathoden aus 99,9% AI wird für 10 Stunden je ein Strom von 0,6 A angelegt und eine Klemmenspannung von 2,0-0,8 V beobachtet.In a stirred, dry-nitrogen jacketed glass jacketed vessel, three independent electrolysis cells are individually connected to independent rectifiers. The individual electrolysis cells are constructed from two electrodes arranged in parallel with a size of 2 × 5 cm (10 cm 2 ) at a distance of 9 mm. The 950 ml of an electrolyte consisting of 1-ethyl-3-methyl-imidazolium chloride * 1, 5AICI 3 are heated to 95 ° C before starting electrolysis. At the first of the three cells (anode of 99.9% Al, cathode of 99.9% Cu, reference electrode: 99.9% Cu) a potential of -0.4 V (vs. Cu) is applied for 10 hours. A current of 3.0 mA rising to 7.2 mA is observed at which the deposition of copper is realized. On cells two and three with alloy anodes (AICuPbMg, AW-2030, 3.1645) and cathodes of 99.9% AI, a current of 0.6 A is applied for 10 hours and a terminal voltage of 2.0-0.8V observed.
Nach dem Experiment werden die drei Elektrodenpaare aus dem Aufbau entfernt, der Kathodenbelag mechanisch entfernt mit Acetonitril gewaschen die Zusammensetzung des Kathodenbelages untersucht.After the experiment, the three electrode pairs are removed from the structure, the cathode covering is mechanically removed with acetonitrile and the composition of the cathode coating is examined.
Die Elementaranalyse ergab folgende Gehalte:The elemental analysis gave the following contents:
Kathodenbelag Zelle 1 : AI 33,29%, Cu 49,51 %, Pb 12,85%, Fe 4,35%. Kathodenbelag Zelle 2: AI 98,41%; Cu 0,52%; Pb 0,55%; Fe 0,12%. Kathodenbelag Zelle 3: AI 98,63%; Cu 0,51 %; Pb 0,47%; Fe 0,09%.Cathode Covering Cell 1: Al 33.29%, Cu 49.51%, Pb 12.85%, Fe 4.35%. Cathode coating cell 2: AI 98.41%; Cu 0.52%; Pb 0.55%; Fe 0.12%. Cathode Covering Cell 3: AI 98.63%; Cu 0.51%; Pb 0.47%; Fe 0.09%.
In diesem Aufbau wird somit die gezielte und durch die angelegte Spannung kontrollierte Abscheidung von unerwünschten Legierungsmetallen der Anoden der Zellen zwei und drei an der Kathode der Zelle eins gezeigt. Wird ein gebrauchter Elektrolyt in dem sich Legierungsmetalle gelöst haben, z.B. Cu(l)CI, Pb00CI2 etc. in eine Elektrolysezelle eingebracht die eine Referenzelektrode in der Nähe der Kathode aufweist und wirdThus, in this setup, the targeted and voltage controlled deposition of unwanted alloy metals of the anodes of cells two and three is shown at the cathode of cell one. If a used electrolyte in which alloying metals have been dissolved, eg Cu (1) Cl, Pb 00 Cl 2 etc., is introduced into an electrolysis cell which has and becomes a reference electrode in the vicinity of the cathode
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eine geeignete Zellspannung von 0,4 V gegen einer Kupfer Referenzelektrode angelegt, so können aus dem Elektrolyten Legierungsmetalle auf der Kathode abgeschieden werden. Dies kann in auf das Fremdmetall bezogen reiner Form aber bei Abweichungen vom Idealwert auch als Legierung erfolgen.B07 / 0287PC When a suitable cell voltage of 0.4 V is applied to a copper reference electrode, alloy metals can be deposited on the cathode from the electrolyte. This can be done in terms of the foreign metal pure form but in deviations from the ideal value as an alloy.
Beispiel 5 Zementationsgestütztes Refining in einer Durchflusszelle In einer mit trockenem Stickstoff inertisierten Elektrolysezelle, aufgebaut aus zwei planparallel angeordneten Elektroden mit einer Größe von 10 x 10 cm (100 cm2) in einem Abstand von 10 mm, werden 1013 g eines Elektrolyten bestehend aus 1-Ethyl- 3-methyl-imidazoliumchlorid*1 , 5AICI3 bei 95°C durch eine Pumpe umgewälzt. Der E- lektrolytkreislauf durchläuft dabei von der Pumpe ausgehend einen Wärmetauscher, ein mit Aluminiumgranalien (5-12 mm, 78 mL) gefülltes Glasrohr als Zementationsreaktor, eine Glasfritte sowie die Elektrolysezelle. Die Anode besteht aus der Legierung AICuMgPb (AW-2030; 3.1645; Zusammensetzung s.u.) und die Kathode besteht aus 99,9% AI. Bei einem Strom von 6 A und einer Spannung von 2,0-1 ,0 V wird in einem Zeitraum von 5.5 Stunden Aluminium anodisch aufgelöst und kathodisch abgeschieden. Nach dem Ende der Elektrolyse wird die Kathode aus dem Elektrolyten entnommen und der dendritische Belag mechanisch entfernt, gesammelt, mit Acetonitril und Wasser gewaschen und seine Zusammensetzung durch eine Elementaranalyse unter- sucht. Der schwarze, lose anhaftende Belag auf den Aluminiumgranalien im Zementationsreaktor wird ebenfalls mechanisch entfernt, mit Acetonitril gewaschen und durch eine Elementaranalyse untersucht.EXAMPLE 5 Cementation-assisted Refining in a Flow Cell In an electrolytic cell inertized with dry nitrogen, composed of two 10 × 10 cm (100 cm 2 ) electrodes 10 × 10 cm (10 cm) apart at a distance of 10 mm, 1013 g of an electrolyte consisting of 1 Ethyl 3-methyl-imidazolium chloride * 1, 5AICI 3 at 95 ° C circulated by a pump. The electrolyte circuit runs through a heat exchanger from the pump, a glass tube filled with aluminum granules (5-12 mm, 78 mL) as cementation reactor, a glass frit and the electrolysis cell. The anode consists of the alloy AICuMgPb (AW-2030, 3.1645, composition see below) and the cathode consists of 99.9% Al. At a current of 6 A and a voltage of 2.0-1.0 V, aluminum is anodically dissolved and cathodically deposited over a period of 5.5 hours. After the end of the electrolysis, the cathode is removed from the electrolyte and the dendritic coating is mechanically removed, collected, washed with acetonitrile and water, and its composition is examined by elemental analysis. The black, loosely adhering coating on the aluminum granules in the cementation reactor is also mechanically removed, washed with acetonitrile and analyzed by elemental analysis.
Die trockene Kathode wird wieder eingesetzt und unter Weiterverwendung des Elektro- lyten werden noch 15 weitere Elektrolyseläufe zwischen 5 und 10 Stunden durchgeführt, wobei Verluste an Elektrolyt durch Isolierung des Elektrolyseproduktes durch Zugabe von frischem 1-Ethyl-3-methyl-imidazoliumchlorid*1 ,5AICl3 ausgeglichen werden. Der Spannungsverlauf bei den späteren Elektrolyseläufen zeigt einen deutlich schnelleren Abfall auf werte um 1 ,0 V.The dry cathode is reused and, with further use of the electrolyte, 15 more electrolysis runs are carried out for between 5 and 10 hours, with losses of electrolyte by isolating the electrolysis product by adding fresh 1-ethyl-3-methyl-imidazolium chloride * 1, 5AICl3 be compensated. The voltage curve in the subsequent electrolysis runs shows a much faster drop to values around 1, 0 V.
Die Elementaranalyse ergibt folgende Gehalte:The elemental analysis yields the following contents:
Zusammensetzung der eingesetzten Anode:Composition of the anode used:
AI 94%, Cu 3,7%, Mg 0,9%, Pb 0,8%, Fe 0,6%.Al 94%, Cu 3.7%, Mg 0.9%, Pb 0.8%, Fe 0.6%.
Kathodenabscheidung nach 15,5 h:Cathodic deposition after 15.5 h:
AI 98%, Cu 0,25%, C 0,1%, Cl 0,09%, Mg < 0,01%.*AI 98%, Cu 0.25%, C 0.1%, Cl 0.09%, Mg <0.01%. *
Kathodenabscheidung nach 23 h:Cathodic deposition after 23 h:
AI 98%, Cu 0,18%, C 0,13%, Cl 0,18%, Pb 0,06%, Mg < 0,01%.# Kathodenabscheidung nach 32,5 h:Al 98%, Cu 0.18%, C 0.13%, Cl 0.18%, Pb 0.06%, Mg <0.01%. # Cathodic deposition after 32.5 h:
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Al 91 %, Cu 0,16%, C < 0,5%, Cl 1 ,0%, Pb 0,06%, Mg < 0,01%.# Kathodenabscheidung nach 44,5 h:B07 / 0287PC Al 91%, Cu 0.16%, C <0.5%, Cl 1, 0%, Pb 0.06%, Mg <0.01%. # Cathodic deposition after 44.5 h:
AI 93%, Cu 0,04%, C 0,5%, Cl 0,02%, Pb < 0,03%, Mg < 0,01%.* Kathodenabscheidung nach 49,5 h: AI 93%, Cu 0,03%, C < 0,5% C, Cl 0,09%, Pb 0,01 %, Mg < 0,01 %.* Kathodenabscheidung nach 55,5 h:Al 93%, Cu 0.04%, C 0.5%, Cl 0.02%, Pb <0.03%, Mg <0.01%. * Cathodic deposition after 49.5 h: Al 93%, Cu 0 , 03%, C <0.5% C, Cl 0.09%, Pb 0.01%, Mg <0.01%. * Cathode deposition after 55.5 h:
AI 96%, Cu 0,06%, C < 0,5%, Cl 0,18%, Pb 0,02%, Mg < 0,01 %.* Kathodenabscheidung nach 60,5 h:Al 96%, Cu 0.06%, C <0.5%, Cl 0.18%, Pb 0.02%, Mg <0.01%. * Cathode deposition after 60.5 h:
AI 95%, Cu 0,08%, C < 0,5%, Cl 0,7%, Pb 0,03%, Mg < 0,01%.* Kathodenabscheidung nach 70 h:Al 95%, Cu 0.08%, C <0.5%, Cl 0.7%, Pb 0.03%, Mg <0.01%. * Cathode deposition after 70 h:
AI 95%, Cu 0,08%, C 0,5%, Cl 0,5%, Pb 0,03%, Mg < 0,01%.*Al 95%, Cu 0.08%, C 0.5%, Cl 0.5%, Pb 0.03%, Mg <0.01%. *
Kathodenabscheidung nach 76 h:Cathodic deposition after 76 h:
AI 97%, Cu 0,02%, C 0,7%, Cl 0,6%, Pb < 0,01 %, Mg < 0,01%.*Al 97%, Cu 0.02%, C 0.7%, Cl 0.6%, Pb <0.01%, Mg <0.01%. *
*: der zu 100% fehlende Anteil ist Sauerstoff, der auf die Entstehung von Aluminiumoxid durch die wässrige Aufarbeitung des Kathodenbelages zurückzuführen ist. Die korrekte Bestimmung von Sauerstoff neben Aluminium ist aufgrund der Oxophilie von Aluminium nicht möglich. Zum Vergleich sei die Zusammensetzung der Kathodenabscheidung nach 44,5 h bei Wasser-freier Aufarbeitung angegeben: Kathodenabscheidung nach 44,5 h (bei völlig Wasser-freier Aufarbeitung): AI 100%, Cu 0,03%, C < 0,5%, Cl 0,14%, Pb 0,01 %, Mg < 0,01%.*: the 100% missing part is oxygen, which is due to the formation of alumina by the aqueous workup of the cathode coating. The correct determination of oxygen in addition to aluminum is not possible due to the oxophilia of aluminum. For comparison, the composition of the cathode deposition is given after 44.5 h with water-free workup: cathode deposition after 44.5 h (with completely water-free work-up): Al 100%, Cu 0.03%, C <0.5% , Cl 0.14%, Pb 0.01%, Mg <0.01%.
Zementationsprodukt nach 15,5 h: Cu 4,0%, Pb 1 ,7%.Cementation product after 15.5 h: Cu 4.0%, Pb 1.7%.
Der Fremdmetallanteil im kathodisch abgeschiedenen Aluminium kann durch Einsatz des Zementationsreaktors im Elektrolytkreislauf deutlich reduziert werden. Die Abrei- cherung der Legierungsmetalle im Zementationsreaktor führt zu einem Refining des eingesetzten Aluminiums.The foreign metal content in the cathodically deposited aluminum can be significantly reduced by using the cementation reactor in the electrolyte circuit. The removal of the alloying metals in the cementation reactor leads to a refining of the aluminum used.
B07/0287PC
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Claims
1. Verfahren zur elektrochemischen Reinigung von Aluminium die Schritte enthaltend1. A method for the electrochemical purification of aluminum comprising the steps
(a) Bereitstellen einer Elektrolysevorrichtung mit mindestens einer Anode und mindestens einer Kathode in einem Elektrolyseraum, wobei die mindestens eine Anode und die mindestens eine Kathode durch einen Elektrolyten verbunden sind und der Elektrolyt in Form einer Elektrolytströmung vorliegt;(a) providing an electrolyzer having at least one anode and at least one cathode in an electrolysis space, wherein the at least one anode and the at least one cathode are connected by an electrolyte and the electrolyte is in the form of an electrolyte flow;
(b) Oxidation an der mindestens einen Anode, welche Aluminium und mindestens eines der Fremdmetalle Antimon, Blei, Eisen, Wismut, Zinn, Zink oder Kupfer enthält, wobei Aluminium und das mindestens eine Fremdmetall zumindest teilweise in den Elektrolyten in Form ihrer Ionen übergehen;(b) oxidation at the at least one anode containing aluminum and at least one of the foreign metals antimony, lead, iron, bismuth, tin, zinc or copper, wherein aluminum and the at least one foreign metal at least partially pass into the electrolyte in the form of their ions;
(c) Ausleiten eines Teiles der Elektrolytströmung aus dem Elektrolyseraum, wobei der Teilstrom die Ionen des Aluminiums und des mindestens einen Fremdmetallions zumindest teilweise enthält;(c) discharging a portion of the electrolyte flow from the electrolyzer compartment, the partial flow at least partially containing the ions of the aluminum and the at least one extraneous metal ion;
(d) Abreicherung des mindestens einen Fremdmetallions im Teilstrom;(d) depletion of the at least one foreign metal ion in the partial stream;
(e) Zuführung des in Schritt (d) an Fremdmetallion abgereicherten Teilstroms zu dem Elektrolyseraum und(e) supplying the partial stream depleted of foreign metal ion in step (d) to the electrolysis space and
(f) Abscheidung des Aluminiums aus dem in Schritt (e) zugeführten Teilstrom an der mindestens einen Kathode, wobei an der mindestens einen Kathode eine elektrische Stromdichte von mindestens 50 A/m2 anliegt.(F) deposition of the aluminum from the supplied in step (e) partial flow at the at least one cathode, wherein at the at least one cathode, an electrical current density of at least 50 A / m 2 is applied.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abreicherung in Schritt (d) durch mindestens eine der folgenden Schritte erfolgt:2. The method according to claim 1, characterized in that the depletion in step (d) is carried out by at least one of the following steps:
(d1 ) Fällung des mindestens einen Fremdmetallions; (d2) Komplexierung des mindestens einen Fremdmetallions; (d3) Zementation des mindestens einen Fremdmetallions; (d4) Elektrolytische Abscheidung des mindestens einen Fremdmetallions an einer Kathode, die Teil eines weiteren Elektrolyseraumes ist, der potentiosta- tisch betrieben wird.(d1) precipitation of the at least one foreign metal ion; (d2) complexing of the at least one foreign metal ion; (d3) cementation of the at least one foreign metal ion; (d4) Electrolytic deposition of the at least one foreign metal ion on a cathode which is part of a further electrolysis space which is operated potentiostatically.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fällung in Schritt (d1 ) in Form einer Sulfid-Fällung erfolgt.3. The method according to claim 2, characterized in that the precipitation takes place in step (d1) in the form of a sulfide precipitation.
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4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Komplexierung in Schritt (d2) durch einen Nitrilgruppen oder stickstoffhaltige nicht-protische Hete- rocyclen enthaltenden Komplexbildner erfolgt.4. The method according to claim 2, characterized in that the complexing in step (d2) by a nitrile groups or nitrogen-containing non-protic heterocycles containing complexing agents takes place.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zementation in Schritt (d3) durch Zufügen von Aluminium Partikeln zu dem Teilstrom erfolgt.5. The method according to claim 2, characterized in that the cementation in step (d3) takes place by adding aluminum particles to the partial flow.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidung in Schritt (d4) in einer Spannungskaskade an mehreren Kathoden erfolgt.6. The method according to claim 2, characterized in that the deposition in step (d4) takes place in a voltage cascade at a plurality of cathodes.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Anode die Zusammensetzung eines Schrottes gemäß einem der Teile 2 bis 16 der Norm DIN EN 13920 aufweist.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one anode has the composition of a scrap according to one of the parts 2 to 16 of the standard DIN EN 13920.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Anode in Form einer Schüttelektrode vorliegt.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one anode is in the form of a shaking electrode.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyseraum Trennmittel aufweist, die den Raum in einen Anoden- und Kathodenraum trennt.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the electrolysis space has separating means which separates the space into an anode and cathode space.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennmittel ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Fritten, Membranen, Gewebe, Lochplatten und Strömungsstegen.10. The method according to claim 9, characterized in that the release agents are selected from the group consisting of frits, membranes, fabric, perforated plates and flow webs.
1 1. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilstrom in Schritt (c) aus dem Anodenraum des Elektrolytstromes ausgeleitet und in Schritt (e) dem Kathodenraum zugeleitet wird.1 1. The method of claim 9 or 10, characterized in that the partial stream in step (c) discharged from the anode compartment of the electrolyte flow and in step (e) is fed to the cathode compartment.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt eine ionische Flüssigkeit enthält.12. The method according to any one of claims 1 to 1 1, characterized in that the electrolyte contains an ionic liquid.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die ionische Flüs- sigkeit als Anion Tetrachloroaluminat und/oder Heptachlorodialuminat enthält.13. The method according to claim 12, characterized in that the ionic liquid contains as the anion tetrachloroaluminate and / or heptachlorodialuminate.
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