专利名称：一种核废液萃取剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种核废液萃取剂及其制备方法。
背景技术：
冠醚化合物的大环结构对金属离子具有特异选择性，尤其是对碱金属和碱士金属有超强的选择性和配合能力。如二苯并18冠6表现出的对高放废液中137Cs的选择萃取功能，使其近些年来成为放射性离子萃取剂的研究热点之但二苯并18冠6的极性结构导致了其亲脂性低，在非极性溶剂中的溶解度差，这些缺点限制了其在核工业中的应用。在二苯并18冠6的两个苯环上同时引入烷基侧链可以在不改变其萃取能力的情况下增加其亲脂性，例如已有商品出售的4’，4”(5”)-二叔丁基二苯并-18-冠_6，其不仅易溶于几乎现存所有的非极性溶剂，并且引入的叔丁基侧链可调整冠醚环的半径，4’，4”(5”)-二叔丁基二苯并-18-冠-6的冠醚环的半径为0. 336nm, 而Cs+的离子半径为0. 0334nm,因此其对Cs+的离子具有很高的选择性。但制备4’，4” (5”)- 二叔丁基二苯并-18-冠_6所使用的初始反应物是对叔丁基邻苯二酚，因为叔丁基对苯环上的酚羟基有很强的活化作用，因此对叔丁基邻苯二酚的还原性很高，极易被氧化，使得反应中生成的副产物较多。又因为4’，4” (5”)-二叔丁基二苯并-18-冠-6苯环上的叔丁基具有极高亲脂性，使4’，4”(5”) - 二叔丁基二苯并-18-冠-6 的分离纯化较为困难，最终使4’，4” (5”)- 二叔丁基二苯并-18-冠-6合成困难收率不高， 限制了其大规模应用。因此，在不改变其功能的情况下设计一种新的烷基取代冠醚结构，使其合成与分离流程均较为简化，收率较高，是目前冠醚化学研究的难点和重。
发明内容
本发明目的在于提供一种新型核废液萃取剂4’，4”(5”)_二甲基二苯并-18-冠-6 的结构，使其不仅具有良好的13ts+萃取的功能，且制备工艺更为简单，产率更高。冠醚化合物对mCs+萃取的功能是靠冠醚环的孔径大小与Cs+的半径相匹配实现的，且非烷基取代的冠醚化合物中二苯并18冠6的冠醚环半径与Cs+的半径最为接近，因此该化合物为具有以下结构的烷基取代的二苯并冠醚本发明的具体技术方案为，提供了一种核废液萃取剂，其特征在于所述萃取剂之一为化合物4’，4”_ 二甲基二苯并-18-冠-6，两个甲基在结构式中的位置对称，在各自对侧苯环的上的4’或4”位。其结构式为
权利要求
1. 一种核废液萃取剂，其特征在于所述萃取剂为化合物4’，4”_ 二甲基二苯并-18-冠-6，两个甲基在结构式中的位置对称，在各自对侧苯环的上的4’或4”位，其结构式为
2. 一种核废液萃取剂，其特征在于所述萃取剂为化合物4’，4”_ 二甲基二苯并-18-冠_6，两个甲基在结构式中的位置不对称，一个在一侧苯环的上的4’位，另一个则在对侧苯环的上的5”位，其结构式为
3.如权利要求1或2所述核废液萃取剂的制备方法，其特征在于在氮气氛围下，将 0. 05mol的对甲基邻苯二酚与碳酸铯混合溶于200ml-600ml的四氢呋喃中成混合溶液甲， 其中，碳酸铯与对甲基邻苯二酚的摩尔比为1 2-6，分两次等量加入；将混合溶液甲升温至40-80°C ；将二甘醇二对甲苯磺酸酯溶于100ml-300ml的四氢呋喃中成混合溶液乙，其中，二甘醇二对甲苯磺酸酯与对甲基邻苯二酚的摩尔比为1 1-2 ；将混合溶液乙分两次等量滴加入升温至40-80 0C的混合溶液甲中，反应Mh-60h ；反应结束后，减压蒸馏出混合物， 在该混合物中加入Y活性氧化铝和正庚烷或者加入层析硅胶和正己烷，60°C-9(TC回流 2_6h，获得4’，4”(5”)_ 二甲基二苯并-18-冠-6;其中，、活性氧化铝或者层析硅胶与混合物质量比为50-100 1。
4.如权利要求3所述的核废液萃取剂的制备方法，其特征在于所述γ活性氧化铝或层析硅胶的粒度为200目-300目。
全文摘要
本发明公开了一种核废液萃取剂，所述萃取剂为化合物4’，4”(5”)-二甲基二苯并-18-冠-6，两个甲基中的一个位于一侧苯环的4’为，另一个位于对侧苯环的上的4”或5”位。该化合物具有从核废液中萃取137Cs+离子的作用。制备4’，4”(5”)-二甲基二苯并-18-冠-6的原料对甲基邻苯二酚不易被氧化，减少了4’，4”(5”)-二甲基二苯并-18-冠-6反应过程中副产物的生成，有利于简化分离流程，提高产率。
文档编号C22B26/10GK102424677SQ20111036045
公开日2012年4月25日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者伊春海, 兰晓荣, 杨伯伦, 范娟 申请人:西安交通大学