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摘要
以亚磷酸三(2-乙基己基)酯和溴代羧酸乙酯(1a,1b,1c,1d)为原料，合成了4种磷酰基羧酸化合物(2a,2b,2c,2d)，并研究了合成路线、投料比、催化剂、溶剂、反应时间、温度等对目标产物产率的影响，获得了最佳合成条件。采用电位滴定、核磁共振(1H NMR,13C NMR,31P NMR)、质谱(ESI-MS)、红外光谱(FT-IR)和高效液相色谱(HPLC)等对产物的pKa、纯度、产率、水溶性和结构进行测定和表征。对比了4种化合物从HCl介质中萃取三价稀土离子的性能，考察了镧系元素(La～Lu)与钇的分离性能。结果表明：可采用Arbuzov反应合成该类化合物，化合物2a的最高产率可达94%；经放大合成，2a,2b,2c,2d的产率分别为：87%,37%,32%,23%,pKa值分别为6.86,7.40,7.82,8.19，纯度均大于99%；磷酰基与羧基间的碳链长度越短，化合物对轻稀土(La～Sm)的萃取能力越强，对轻中稀土(La～Dy)与Y的分离系数也越大，其中化合物2a对轻稀土与Y的分离系数在8～10之间；反之，磷酰基与羧基间的碳链增长，化合物对重稀土(Er～Lu)与Y的分离系数基本上呈增大的趋势。此外，化合物2a～2d水溶性小、稳定性好，可循环再生使用。
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单位稀土资源利用国家重点实验室; 中国科学技术大学; 中国科学院长春应用化学研究所
