2.4.3　酸性絡合萃取劑

常用的酸性絡合萃取劑主要包括羧酸類萃取劑、磺酸類萃取劑、酸性含磷類萃取劑。在酸性絡合萃取劑中以二（2-乙基己基）磷酸（P204或D2EHPA）為代表的酸性含磷萃取劑的應用最為廣泛，而且酸性含磷類萃取劑的研究也比較深入。

（1）羧酸類萃取劑　主要包括有機合成的Versatic酸和石油分餾副產物環烷酸和脂肪酸。

Versatic酸，又稱叔碳酸。叔碳酸的結構特征在于羧基的a碳位上與3個烴基相連（其中至少有一個甲基）。a碳上叔碳化的高度支化結構，使叔碳酸有良好的耐水解性和防腐性，是性能良好的金屬萃取劑。例如，Versatic-9是2，2，4，4，-四甲基戊酸（質量分數0.56）和2-異丙基-2，3-二甲基丁酸（質量分數0.27）及其他9個碳的叔碳酸異構體的混合物。又如，Versatic-911是叔碳酸（C₉～C₁₁）的異構體的混合物。Versatic酸作為萃取劑在稀土分離、氨溶液中的鎳鈷分離中有較多研究和應用。

石油分餾副產的脂肪酸，碳鏈多在7～9個碳，水溶性較大，已很少作為萃取劑使用。專門合成的脂肪酸萃取劑用于稀土金屬分離，碳鏈為16～17個碳。

a-鹵代脂肪酸由于a碳位上取代鹵素的介入，其酸性比相應的脂肪酸明顯增強。最常見的a-溴代十二烷基酸，又稱a-溴代月桂酸，在萃取研究工作中涉及較多。

環烷酸萃取劑主要為環戊烷的衍生物，結構為

其中，各個R基可以是相同的烷基，也可以是不同類別的烷基，也可以是—H。環烷酸萃取劑在稀土分離中得到應用。

（2）磺酸類萃取劑　磺酸的通式為RSO₂OH，是一類強酸性萃取劑。磺酸由于分子結構中存在—SO₃H，使之具有較大的吸濕性和水溶性。作為萃取劑，需要引入長鏈烷基苯或萘作為取代基。具有代表性的萃取劑是雙壬基萘磺酸（DNNSA）。磺酸的酸根離子常常是強表面活性劑，故與其他萃取劑混合使用，很少單獨作萃取劑用。

（3）酸性含磷類萃取劑　此類萃取劑為弱酸性有機化合物（可以用HA代表），它既溶于有機相，也溶于水相，通常在有機相的溶解度大。酸性含磷類萃取劑在兩相之間存在一定的分配，且與水相的組成，特別是水相的pH值密切相關。

酸性含磷類萃取劑的種類很多，大體上可以分為三類：

第一類為一元酸，其中包括：

第二類為二元酸，其中包括：

第三類為雙磷酰化合物，其中包括：

這三類中，最主要的是一元酸，P204就屬于這一類。另外，像TBP的水解產物膦酸二丁酯（DBP）以及2-乙基己基膦酸單（2-乙基己基酯）（P507）等也屬于這一類。

在酸性含磷類萃取劑中，二（2-乙基己基）磷酸（P204）是一個典型的代表。二（2-乙基己基）磷酸的英文縮寫為D2EHPA或HDEHP，其結構式為：

P204是一種有機弱酸，在很多非極性溶劑（如煤油、苯等）中，通過氫鍵發生分子間自締合，它們在這些溶劑中通常以二聚體形式存在，其表觀分子量為596。

為了比較，表2-13列出了二（2-乙基己基）磷酸（P204）、2-乙基己基膦酸單（2-乙基己基酯）（P507）和二（2，4，4-三甲基戊基）膦酸（Cyanex 272）的物理化學性質。