一种萃取组合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种萃取组合物及其应用。所述的组合物包括如式(I)所示的化合物和改质剂；所述的如式(I)所示的化合物与所述的改质剂的摩尔比为1:0.2～1:6。当所述的组合物含有稀释剂时，所述的应用优选包括如下步骤：将所述的组合物，与pH值>10的含有锂离子的水相萃取，得到负载锂离子的有机相即可。本发明专利技术如式(I)所示的化合物的合成方法简便且成本低，具有油溶性优异、水溶性低特点。本发明专利技术提供的锂萃取的组合物和稀释剂具有油溶性好、水溶性低、易分相、有机相中锂的负载量大等优点，具有优异的锂钠、锂钾分离效果，能够从复杂的碱金属混合溶液中，高选择性的萃取分离锂离子。

【技术实现步骤摘要】
一种萃取组合物及其应用
本专利技术属于化工领域。具体地，本专利技术涉及一种萃取组合物及其应用。
技术介绍
锂元素具有最小的原子半径，是目前已知的最轻的金属，具有与许多其他金属元素不同的化学和物理性质，因此具有广泛的用途。锂及其化合物的应用涉及玻璃、陶瓷、医药、冶炼、制冷等多个领域。特别是在新能源领域，锂被誉为“能源元素”，锂元素作为锂电池的重要原料，全球需求量正以每年8～10％的速度快速增加。因此，对锂资源的综合开发利用、特别是采用萃取的方法生产与回收锂具有十分重要的社会效益和经济效益。目前，国内外的锂资源主要来自锂矿和盐湖卤水锂资源。从盐湖卤水中提取锂盐的工艺技术方法，主要有沉淀法、溶剂萃取法、离子交换吸附法、碳化法、煅烧浸取法、电渗析法等。溶剂萃取法是从溶液中(如含锂卤水、含锂废液、沉锂母液等)分离提取锂的高效技术，它具有工艺和设备简单、操作连续化、易于实现自动控制等优点。在已有的报道中，常见的锂萃取的体系有：(1)磷酸三丁酯TBP-三氯化铁萃取体系；(2)双酮类噻吩甲酰三氟丙酮TTA、苯甲酰丙酮HBA等萃取体系；(3)吡唑酮类螯合类HPMBP-TBP体系；(4)冠状化合物15冠5等体系；(5)中性酰胺类N-503萃取体系。但是已有的这些萃锂体系还存在一些问题，包括萃取效率低、锂离子选择性不高；两相密度差小，难分相；反萃酸度过大，试剂消耗量大；有机相锂的负载量过小；萃取剂水溶性大，损耗多；设备腐蚀严重等。
技术实现思路
本专利技术实际解决的技术问题是克服了从含锂溶液中萃取锂的现有方法中存在锂离子萃取效率低，特别是选择性不高的缺陷，提供了一种萃取组合物及其应用。本专利技术的萃取组合物与水相锂离子通过萃取、反萃操作，能够实现锂离子的高效率、特别是高选择性萃取，具有较高经济性和实用性。本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题。本专利技术提供了一种萃取组合物，其包括如式(I)所示的化合物和改质剂；所述的如式(I)所示的化合物与所述的改质剂的摩尔比为1:0.2～1:6；其中，R1为未取代或R1-1取代的C1-6烷基(所述的R1-1的个数可为一个或多个，当存在多个R1-1时，所述的R1-1相同或不同；所述的“C1～C6烷基”优选为C1-4烷基，例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基或叔丁基，更优选为正丁基)、未取代或R1-2取代的吡啶基(所述的R1-2的个数可为一个或多个，当存在多个R1-2时，所述的R1-2相同或不同；所述的吡啶基优选为)、未取代或R1-3取代的呋喃基(所述的R1-3的个数可为一个或多个，当存在多个R1-3时，所述的R1-3相同或不同；所述的呋喃基优选为)、未取代或R1-4取代的噻唑基(所述的R1-4的个数可为一个或多个，当存在多个R1-4时，所述的R1-4相同或不同；所述的噻唑基优选为)、或者、未取代或R1-5取代的苯基(所述的R1-5的个数可为一个或多个，当存在多个R1-5时，所述的R1-5相同或不同)；R1-1、R1-2、R1-3、R1-4和R1-5独立地为C1-6烷基(优选为C1-4烷基，例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基或叔丁基)、C1-6烷氧基(优选为C1-4烷氧基，例如，甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基或叔丁氧基)、卤素(例如，氟、氯、溴或碘，又例如氟)、或者、卤素取代的C1-6烷基(例如，三氟甲基)；R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10独立地为氢、卤素(例如，氟、氯、溴或碘，又例如氟)、{其中Ra和Rb独立地为H或C1-4的烷基(例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基)，Ra和Rb可以相同或不同}、硝基、C1-6烷基(优选为C1-4烷基，例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基或叔丁基)或C1-6烷氧基(优选为C1-4烷氧基，例如，甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基或叔丁氧基)；所述的改质剂为烷基锍盐和/或季铵盐。所述的烷基锍盐的阳离子优选为Rc和Rd独立地为C8-10的烷基(例如，辛基、壬基或癸基)。所述的烷基锍盐的阴离子可为本领域烷基锍盐常规的阴离子，优选为卤离子(例如，氟离子、氯离子、溴离子或碘离子，又例如氟离子)。所述的季铵盐的阳离子优选为Re、Rf和Rg独立地为C1-4烷基(例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基)、苄基、苯基或C8-18烷基(优选C8-12正烷基，例如，正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基或正十二烷基)。所述的季铵盐的阴离子可为本领域季铵盐常规的阴离子，优选为卤离子(例如，氟离子、氯离子、溴离子或碘离子，又例如氯离子或溴离子)或硫酸根离子。中，所述的Rc和Rd独立地优选为辛基或壬基。所述的烷基锍盐优选为氯化二辛基甲基锍盐和/或氯化二壬基甲基锍盐。所述的季铵盐中，当阴离子为卤离子时，中，所述的Re优选为甲基、辛基、壬基或癸基，所述的Rf和Rg独立优选为苄基、苯基、十二烷基、辛基、壬基、癸基或十八烷基。所述的季铵盐中，当阴离子为硫酸根时，中，所述的Re、Rf和Rg独立优选为C8-10的烷基(例如，辛基、壬基或癸基)。所述的季铵盐可为烷基季铵盐，较佳地，所述的季铵盐为溴化双十烷基二甲基铵、氯化二甲基苄基苯基铵、三辛基甲基硫酸铵、氯化十二烷基二甲基苄基铵、氯化三辛基甲基铵、氯化三壬基甲基铵、氯化三癸基甲基铵二甲基二(N-十八烷基)氯化铵和三辛基甲基硫酸铵中的一种或多种。所述的R1优选为吡啶基、噻唑基、C1-6烷基、取代或未取代的苯基。所述的取代的苯基中的取代基的位置可为邻位、间位和对位的一个或多个。所述的R2优选为氢。所述的R3优选为氢。所述的R4优选为氢或C1-6烷基。所述的R5优选为氢。所述的R6优选为氢或C1-6烷基。所述的R7优选为氢所述的R8优选为氢或C1-6烷基。所述的R9优选为氢。所述的R10优选为氢或C1-6烷基。在一些优选方案中，R1为吡啶基、苯基或三氟甲基取代的苯基，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10均为氢。所述的吡啶基优选为所述的三氟甲基取代的苯基优选为在一些优选方案中，R1为苯基，R2、R3、R5、R6、R7、R8、R9均为氢，R4和R10为C1-6烷基。所述的C1-6烷基优选为甲基。在一些优选方案中，R1为噻唑基或C1-6烷基，R2、R3、R5、R7、R9均为氢或甲基，R4、R6、R8和R10为C1-6烷基。所述的C1-6烷基优选为甲基。所述的噻唑基优选为所述的C1-6烷基优选为正丁基。较佳地，所述的如式(I)所示的化合物为如下任一化合物：所述的如式(I)所示的化合物与所述的改质剂的摩尔比优选为1:0.4～1:2，例如，1:0.4～1:1.2，1:0.5～1:1，1:1～1:1.5，1:1.2～1:2.0或1:0.8～1:1.2。在一优选实施例中，如式(I)所示的化合物为改质剂为氯化二辛基甲基锍盐。所述的如式(I)所示的化合物与所述的改质剂的摩尔比优选为1:0.4～1:1.2，更优选为1:1。在一优选实施例中，如式(I)所示的化合物为改质剂为氯化三辛基甲基铵。所述的如式(I)所示的化合物与所述的改质剂的摩尔比优选为1:0.4～1:1，更优选为4:3。在一优选实施例中，如式(I)所示的化合物为改质剂为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种萃取组合物，其特征在于，其包括如式(I)所示的化合物和改质剂；所述的如式(I)所示的化合物与所述的改质剂的摩尔比为1:0.2～1:6；

【技术特征摘要】
1.一种萃取组合物，其特征在于，其包括如式(I)所示的化合物和改质剂；所述的如式(I)所示的化合物与所述的改质剂的摩尔比为1:0.2～1:6；其中，R1为未取代或R1-1取代的C1-6烷基、未取代或R1-2取代的吡啶基、未取代或R1-3取代的呋喃基、未取代或R1-4取代的噻唑基或者、未取代或R1-5取代的苯基；R1-1、R1-2、R1-3、R1-4和R1-5独立地为C1-6烷基、C1-6烷氧基、卤素、或者、卤素取代的C1-6烷基；R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10独立地为氢、卤素、硝基、C1-6烷基或C1-6烷氧基，其中Ra和Rb独立地为H或C1～C4的烷基；所述的改质剂为烷基锍盐和/或季铵盐。2.如权利要求1所述的萃取组合物，其特征在于，所述的R1为吡啶基、噻唑基、C1-6烷基、取代或未取代的苯基；和/或，所述的R2为氢；和/或，所述的R3为氢；和/或，所述的R4为氢或C1-6烷基；和/或，所述的R5为氢；和/或，所述的R6为氢或C1-6烷基；和/或，所述的R7为氢；和/或，所述的R8为氢或C1-6烷基；和/或，所述的R9为氢；和/或，所述的R10为氢或C1-6烷基。3.如权利要求2所述的萃取组合物，其特征在于，当R1为未取代或R1-1取代的C1-6烷基时，所述的C1～C6烷基为C1-4烷基，例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基或叔丁基，优选为正丁基；和/或，当R1为未取代或R1-2取代的吡啶基时，所述的吡啶基为和/或，当R1为未取代或R1-3取代的呋喃基时，所述的呋喃基为和/或，当R1为未取代或R1-4取代的噻唑基时，所述的噻唑基为和/或，当R1-1、R1-2、R1-3、R1-4和R1-5独立地为C1-6烷基时，所述的C1-6烷基为C1-4烷基；和/或，当R1-1、R1-2、R1-3、R1-4和R1-5独立地为C1-6烷氧基时，所述的C1-6烷氧基为C1-4烷氧基；和/或，当R1-1、R1-2、R1-3、R1-4和R1-5独立地为卤素时，所述的卤素为氟、氯、溴或碘；和/或，当R1-1、R1-2、R1-3、R1-4和R1-5独立地为卤素取代的C1-6烷基时，所述的卤素取代的C1-6烷基为三氟甲基；和/或，当R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10独立地为卤素时，所述的卤素为氟、氯、溴或碘；和/或，当R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10独立地为C1-6烷基时，所述的C1-6烷基为C1-4烷基；和/或，当R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10独立地为C1-6烷氧基时，所述的C1-6烷氧基为C1-4烷氧基；和/或，所述的烷基锍盐的阳离子为Rc和Rd独立地为C8-10的烷基；和/或，所述的烷基锍盐的阴离子为卤离子；和/或，所述的季铵盐的阳离子为Re、Rf和Rg独立为C1-4烷基、苄基、苯基或C8-18烷基；和/或，所述的季铵盐的阴离子为卤离子或硫酸根离子；和/或，所述的如式(I)所示的化合物与所述的改质剂的摩尔比为1:0.5～1:2；和/或，所述的萃取组合物为锂萃取组合物。4.如权利要求3所述的萃取组合物，其特征在于，中，所述的Rc和Rd独立地为辛基或壬基；和/或，中，所述的C1-4烷基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基；和/或，中，所述的C8-18烷基为C8-12烷基，例如，辛基、壬基、癸基、十一烷基或十二烷基；和/或，所述的季铵盐的阴离子中，所述的卤离子为氟离子、氯离子、溴离子或碘离子和/或，所述的季铵盐的阴离子为卤离子时，中，Re为甲基、辛基、壬基或癸基，Rf和Rg独立为e为苄基、苯基、十二烷基、辛基、壬基、癸基或十八烷基。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，顾洪熙，徐永昌，胡金波，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31