三正辛基氧膦，英文名為T(mén)rioctylphosphine oxide，正常情況下為白色結(jié)晶粉末，其分子中的磷原子與金屬陽(yáng)離子形成絡(luò)合物，從而實(shí)現(xiàn)金屬離子的萃取和分離，其主要特點(diǎn)包括選擇性好、萃取效率高、萃取速度快、操作簡(jiǎn)便等。三正辛基氧膦屬于有機(jī)膦化合物，其結(jié)構(gòu)中的膦呈5價(jià)，因此在和過(guò)渡金屬進(jìn)行絡(luò)合時(shí)其配位能力較差，在大部分情況下需要將其用硼烷還原成相應(yīng)的三價(jià)的有機(jī)膦才能較好地參與有機(jī)催化反應(yīng)。

合成三價(jià)有機(jī)膦

圖1 三正辛基氧膦還原成三價(jià)有機(jī)膦

在氬氣環(huán)境下，在一個(gè)干燥的反應(yīng)燒瓶中，將InBr3（1mol%，0.05mmol）和四甲基二硅氮烷（1.5當(dāng)量，7.5mmol）加入三正辛基氧膦（5mmol）在無(wú)水甲苯（1M）中的溶液里。然后在100℃下將反應(yīng)混合物攪拌反應(yīng)18小時(shí)（通過(guò)31PNMR監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)度）。試劑完全消耗后，在氬氣下保持密封管中的混合物冷卻至0℃，然后往所得的反應(yīng)混合物中慢慢加入硼烷二甲硫醚絡(luò)合物（2M在THF中，1當(dāng)量）的溶液。所得的反應(yīng)混合物在室溫下劇烈攪拌反應(yīng)1小時(shí)，然后取部分反應(yīng)液體去進(jìn)行31P核磁共振分析，注意要將還原之后的有機(jī)膦物種完全轉(zhuǎn)化為膦硼烷加合物。然后將粗品倒入錐形瓶中，在攪拌的情況下往其中小心地加入硅膠，在反應(yīng)混合物中加入硅膠后，觀察到有輕微放熱反應(yīng)。在硅膠上過(guò)濾反應(yīng)混合物，用乙酸乙酯洗滌幾次，所得的濾液在真空下進(jìn)行濃縮以蒸發(fā)乙酸乙酯后，最后在硅膠柱色譜法純化殘余物，即可得到三價(jià)有機(jī)膦三正辛基膦硼烷。[1]

應(yīng)用

三正辛基氧膦作為一種含磷有機(jī)化合物，其分子中的磷原子與金屬陽(yáng)離子形成絡(luò)合物，從而實(shí)現(xiàn)金屬離子的萃取和分離。其主要特點(diǎn)包括選擇性好、萃取效率高、萃取速度快、操作簡(jiǎn)便等。此外，由于三正辛基氧膦具有較低的揮發(fā)性和較高的熱穩(wěn)定性，因此也可以用于高溫高壓條件下的金屬離子萃取。三正辛基氧膦常被用作有機(jī)萃取劑和有機(jī)溶劑，用于從溶液中萃取金屬離子。其主要應(yīng)用是萃取稀土元素、鈾、釷等金屬離子，同時(shí)也可用于分離鈾和釷等核燃料的提取和回收。

參考文獻(xiàn)

[1] Pehlivan, Leyla; et al Tetrahedron (2012), 68(15), 3151-3155