[发明专利]一种非对称硫代酰胺类萃取剂及其合成方法

说明书

本发明提供一种非对称硫代酰胺类萃取剂及其合成方法，属于萃取剂技术领域。该萃取剂结构为：其中R₁为碳原子数1～11的脂肪族链状取代基；R₂为H或碳原子数1～6的脂肪族链状取代基；R₃为碳原子数1～12的脂肪族链状取代基；三个取代基R₁、R₂、R₃的碳原子总数在10～24之间，且R₂与R₃不同。合成时，首先将具有R₁COOH结构的羧酸与氯化剂反应，生成相应的酰氯R₁COCl；然后将酰氯与具有R₂R₃NH结构的有机胺在碱性物质存在下进行反应，生成酰胺R₁CONR₂R₃；最后将酰胺R₁CONR₂R₃与氧硫交换试剂进行反应，生成相应的硫代酰胺R₁CSNR₂R₃。该萃取剂化学性质稳定好，对金、钯萃取能力强、选择性高，可用于金、钯的选择性萃取分离，且合成方法简单易行。

技术领域

本发明涉及萃取剂技术领域，特别是指一种非对称硫代酰胺类萃取剂及其合成方法。

背景技术

铂族金属(铂、钯、锇、钌、铱、铑)广泛应用于汽车尾气净化催化剂、电子、化工、牙科、投资及首饰等领域。铂族金属在自然界中的储量很少，全球已探明的铂族金属储量仅为7万吨，且高度集中在南非、俄罗斯、津巴布韦和美国。铂族金属在自然界共生在一起，需进行分离才能得到单一铂族金属元素。汽车尾气净化催化剂是铂族金属的最大消费领域，2019年85.9％钯和37％铂用于汽车尾气净化催化剂中。因此，废汽车尾气净化催化剂是重要的铂族金属二次资源。废汽车尾气净化催化剂中常含有铂钯铑，回收过程中也需进行分离得到单一铂族金属元素。

溶剂萃取法操作简便、处理量大、效率高、易于实现连续化生产，是分离溶液中相似金属离子的有效方法。铂族金属元素中，铂钯分离是关键。铂族金属稀有且价值极高，故要求萃取剂选择性要特别好。以二辛基硫醚、二己基硫醚为代表的硫醚类萃取剂对钯的选择性好，但萃取钯的速度很慢，且不稳定，容易被氧化成亚砜，造成萃取选择性大大降低，从而导致铂族金属的分散。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种非对称硫代酰胺类萃取剂及其合成方法。

该萃取剂结构如下：

其中，R₁为碳原子数1～11的脂肪族链状取代基；R₂为H或碳原子数1～6的脂肪族链状取代基；R₃为碳原子数1～12的脂肪族链状取代基；取代基R₁、R₂、R₃的碳原子总数在10～24之间，且R₂与R₃不同。

合成该萃取剂的方法，包括步骤如下：

(1)将具有R₁COOH结构的羧酸与氯化剂反应，生成相应的酰氯R₁COCl；即：

(2)将具有R₂R₃NH结构的有机胺溶于水和/或有机溶剂中，并加入一定量碱性物质，所加碱性物质的摩尔质量与步骤(1)中酰氯的摩尔质量比介于1:2～3:1之间；

(3)将步骤(1)生成的酰氯R₁COCl用有机溶剂溶解，然后于0～50℃缓慢滴加到步骤(2)所得的含有R₂R₃NH和碱性物质的溶液中，滴加完毕后再于0～50℃反应0～10h，生成相应的酰胺R₁CONR₂R₃；即：