高純二烷基次膦酸的合成及其稀土萃取分離性能的研究.pdf

1、稀土是重要戰(zhàn)略資源，廣泛應(yīng)用于航空、航天、軍工、信息、能源等領(lǐng)域。溶劑萃取是稀土分離提純過(guò)程的關(guān)鍵步驟。目前常用的稀土分離萃取劑為P204和P507。它們對(duì)稀土的分離系數(shù)較小，且需要很高的反萃酸度。本論文合成了高純二（2，4，4-三甲基戊基）次膦酸(HTMPA)及二（2-乙基己基）次膦酸(HEHPA)，旨在開(kāi)發(fā)一種綜合性能良好的稀土分離萃取劑。此外，還初步探索了三烷基氧膦(TRPO)的低成本簡(jiǎn)便合成路線，它可作為二烷基次膦酸的協(xié)萃劑，提

2、高萃取能力，改善分相效果。
　　采用自由基加成法，以次磷酸和二異丁烯為主要原料，過(guò)氧化二叔丁基為自由基引發(fā)劑合成了HTMPA，并采用堿洗、水洗、酸化進(jìn)行提純，產(chǎn)率約80％，純度大于98％。
　　設(shè)計(jì)了新型HEHPA及TRPO合成路線。分別以三氯氧磷、三氯化磷與格氏試劑在常溫常壓下一步合成了HEHPA及TRPO。系統(tǒng)研究了原料配比及加料方式對(duì)產(chǎn)物收率及純度的影響。結(jié)果表明，當(dāng)n(RMgBr)/n(POCl3)=1∶1及n(RM

3、gBr)/n(PCl3)=4∶1時(shí)，將RMgBr乙醚溶液緩慢滴加到POCl3及PCl3溶液中，分別得到HEHPA及TRPO最佳收率及純度。粗產(chǎn)物經(jīng)酸解、水洗、堿洗、減壓蒸餾等后處理進(jìn)行提純。產(chǎn)率分別約70％、68％，純度大于98％，90％。
　　采用31P-NMR、1H-NMR、MS、IR及GC-MS對(duì)HTMPA、HEHPA及TRPO的結(jié)構(gòu)與純度進(jìn)行表征。測(cè)定了產(chǎn)物與萃取性能密切相關(guān)的物理性能，如密度、表面張力。
　　研究了