[发明专利]一种制备三癸基氧化磷的方法

说明书

本发明公开了一种制备三癸基氧化磷的方法，向反应装置中加入二癸基氯化磷、溴癸烷和有机溶剂，其中溴癸烷过量，搅拌均匀，升温至80～120℃，反应12～24小时，³¹P‑NMR检测反应完全，旋转蒸发仪蒸除有机溶剂，得到棕褐色液体，加入蒸馏水，在室温下搅拌水解10～30min，将溶液用5～15wt％NaOH溶液调至碱性，用三氯甲烷萃取，蒸馏水洗涤至中性，旋转蒸发仪蒸除溶剂，用甲醇重结晶，得到白色固体三癸基氧化磷；本发明的制备方法反应步骤简单，绿色环保，原子经济性好，产物纯度高，易于分离，具有产业化的前景。本发明产品应用于水质检测和污水处理行业。

技术领域

本发明属于磷化工技术领域，具体涉及一种制备三烷基氧化磷的方法。

背景技术

萃取是指化合物因为在两种相互之间溶解度很小或完全不溶的溶剂中的溶解度(分配系数)不同，从而部分或完全进入其中一种溶剂。萃取的次数足够多时，化合物就会完全进入其中一种溶剂。

萃取剂品种繁多，一般包括无机和有机萃取剂。而工业生产中所使用的大多数是有机萃取剂，其在有机溶剂中有很好的溶解性。使之溶于有机溶剂是为了增加其与金属待萃物的溶解性，并增强其萃取性能，同时还可以减弱其挥发性，粘度，和水溶性。有机萃取剂被大量用于有色金属湿法冶金行业，主要用于萃取铜以及各种贵金属与稀土。

萃取的方法有很多种，一般包括溶剂萃取法，固液萃取法(浸取)、化学沉淀法、树脂法、双水相法、氧化还原法、浮选法以及电反萃取法。

其中应用最为广泛的是沉淀法和溶剂萃取法。沉淀法主要用于污水处理，该法主要是向污水中添加特定的化学试剂，使其与溶解于废水中的欲处理的物质发生反应，生成难溶于水的盐类沉淀，从而成功从污水中除去。但由于大量化学试剂的使用，该法会造成大量的二次污染，不利于现今大力提倡的绿色环境友好与可持续发展，且应用范围有限。

溶剂萃取的萃取工艺为全液过程，参与过程的两种液相分别为水相与有机相。水相的密度通常大于所使用的有机相密度，使得静止分层后，有机相总是位于水相上面。溶剂萃取法能在工业中用于处理吨级的元素，也能用于实验室处理克与毫克级的元素的分离与富集。溶剂萃取法因其操作非常简单，同时价格低廉、萃取速度快、选择性高、分离率高等特点，在当今各个领域的分离与提纯中已经成为了不可或缺的一项基本技术，其在工业上的已经获得了广泛的应用，并且其中大部分已获得了很好的成效。溶剂萃取是近年来的研究红热点。

有机磷类萃取剂是现今溶剂萃取法萃取金属离子的几种主要萃取剂之一，迄今为止已广泛应用于诸多领域。有机磷类萃取剂品种繁多、结构多样，但总的说来，一般分为中性磷型与酸性磷型两大类。

1945年时，人们首次发现磷酸三丁酯(TBP)具有萃取铀的功效。自那以来，TBP逐步受到重视，到现在，已经在全球范围被用来对核燃料进行后处理，提取其中的钍、铀等元素。TBP在高温及辐射下，会降解生成磷酸二丁酯(DBP)及磷酸一丁酯(MDP)，但DBP和MDP对锆、铌元素有更高的配合能力，此外，DBP和MDP会与钍、锆等结合成既不溶于水也不溶于有机溶剂的物质，大量的沉淀会覆盖住整个体系，导致萃取效率急剧降低。因此，TBP萃取剂的使用寿命很短。

因此，人们开始研究改进工艺流程，并对含磷萃取剂开展了广泛深入的研究。人们发现，当使用D₂EHPA作萃取剂时，筛选不同的二胺溶剂，如乙烯二胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺等，铀的萃取率可以提升18～36倍。另一方面，如果在中性配体中，例如二己基-N，N-二乙基-氨甲酰磷酸甲酯中加入磷酸三丁酯和三辛基氧化磷，可大幅提高铀离子的萃取效率。当磷酸三丁酯(TBP)，三辛基氧化磷(TOPO)，D₂EHPA混用作萃取剂时，萃取效果非常好。