[發(fā)明專利]一種(2?乙基己基)(2,4,4’?三甲基戊基)次膦酸的合成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611100814.8
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106632465A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王俊蓮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: C07F9/30
• 分類號: C07F9/30;C22B3/38
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司11237
• 代理人: 張仲波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種(2-乙基己基)(2,4,4’-三甲基戊基)次膦酸的合成方法。

背景技術(shù)

2-乙基己基磷酸-2-乙基己基酯(P507)和以二(2,4,4’-三甲基戊基)次膦酸(Cyanex 272)為代表的二烷基次膦酸是萃取分離稀土和鎳鈷的有效萃取劑。P507能夠高效分離輕、中稀土，但對重稀土反萃酸度高，選擇性差，萃取速率慢。Cyanex 272對重稀土反萃酸度大大低于P507，分離重稀土和鎳鈷性能優(yōu)于P507，但飽和負(fù)載量低，易于乳化。二癸基次膦酸對鎳鈷的分離性能優(yōu)于P507和Cyanex 272，其合成原料混合癸烯是石油化工副產(chǎn)品，價格低廉，但來源不穩(wěn)定(居中軍等，二癸基次膦酸的合成與萃取性能.中國有色金屬學(xué)報.2010,20(11):2254-2259；Li Linyan,et al.,Dialkyl phosphinic acids:synthesis and applications as extraction for nickel and cobalt separation.Trans.Nonferrous Metals Soc.China.2010,20(Suppl.1):205-210；Xing Peng,et al.,Cobalt separation from nickel in sulfate aqueous solution by a new extractant:didecylphosphinic acid(DDPA).Hydrometallurgy,2012,113:86-90)。二(2-乙基己基)次膦酸(P227)對重稀土反萃酸度亦低于P507，分離性能亦優(yōu)于P507，飽和負(fù)載量與P507相當(dāng)，且萃取過程不易乳化，但萃取重稀土達(dá)平衡時間長，合成P227的原料2-乙基-1-己烯價格昂貴，反應(yīng)中2-乙基-1-己烯需過量，造成成本進(jìn)一步增加(Du ruobing,et al.,Microwave-assisted synthesis of dialkylphosphinic acids and a structure-reactivity study in rare earth metal extraction.RSC Advances.2015,5:104258-104262)。

新型萃取劑(2-乙基己基)(2,4,4’-三甲基戊基)次膦酸繼承了P227和Cyanex 272的優(yōu)點(diǎn)，反萃酸度低于P507，分離性能優(yōu)于P507，飽和負(fù)載量與P227相當(dāng)，且萃取平衡時間短。采用本發(fā)明的合成方法合成(2-乙基己基)(2,4,4’-三甲基戊基)次膦酸時，2-乙基-1-己烯用量少，成本較P227降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種(2-乙基己基)(2,4,4’-三甲基戊基)次膦酸的合成方法，該萃取劑可用于金屬離子(如稀土離子、有色金屬離子、稀貴金屬離子等)的萃取、分離和純化。

該(2-乙基己基)(2,4,4’-三甲基戊基)次膦酸萃取劑的結(jié)構(gòu)為式I：

該合成方法步驟如下：

(1)將次磷酸鈉或次磷酸與酸、2-乙基-1-己烯、引發(fā)劑、有機(jī)溶劑混合進(jìn)行一次自由基加成反應(yīng)，反應(yīng)溫度為70～150℃，反應(yīng)時間4～48h；其中，次磷酸鈉或次磷酸與2-乙基-1-己烯的摩爾比為0.8:1～5:1；

(2)將步驟(1)一次自由基加成反應(yīng)后所得反應(yīng)液冷卻，用堿液萃取至水相pH>7，合并萃取所得水相，向水相中加入酸至pH<7,然后用有機(jī)溶劑萃取，有機(jī)相用飽和食鹽水洗滌后用干燥劑干燥，過濾，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去有機(jī)溶劑，得到淡黃色的油狀物，即單(2-乙基己基)次膦酸；

(3)將步驟(2)所得單(2-乙基己基)次膦酸與酸、二異丁烯、引發(fā)劑、有機(jī)溶劑混合進(jìn)行二次自由基加成反應(yīng)，反應(yīng)溫度70～150℃，反應(yīng)時間4～48h；其中，單(2-乙基己基)次膦酸和二異丁烯的摩爾比為1:1～1:5；

(4)將步驟(3)二次自由基加成反應(yīng)所得反應(yīng)液冷卻，用堿液洗滌至水相pH>7，再用酸酸化至水相pH<7，繼而有機(jī)相用飽和食鹽水洗滌后用干燥劑干燥，過濾，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去有機(jī)溶劑，得到淡黃色的油狀物，即(2-乙基己基)(2,4,4’-三甲基戊基)次膦酸。