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内容提要

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前言

第1章 绪论

1.1 金属冶炼

1.1.1 物理冶金

1.1.2 化学冶金

1.2 湿法冶金中的金属溶剂萃取

1.2.1 溶剂萃取的适用范围

1.2.2 溶剂萃取的分类

1.3 溶剂萃取中的萃取剂

1.3.1 萃取剂分类

1.3.2 各类金属萃取剂的特征

1.3.3 金属萃取剂发展趋势

1.3.4 新型萃取剂

1.3.5 萃取冶金新技术

参考文献

第2章 溶剂萃取中的化学反应

2.1 萃取体系

2.1.1 溶剂萃取的微观过程

2.1.2 有机相组成

2.1.3 水相组成

2.1.4 萃取体系的表示方式

2.2 萃取反应

2.2.1 萃取反应的类型

2.2.2 酸性萃取剂的萃取反应

2.2.3 中性萃取剂的萃取反应

2.2.4 盐类萃取剂的萃取反应

2.2.5 协同萃取反应

2.2.6 离子液体的萃取反应

2.2.7 氨性体系的萃取反应

2.2.8 部分水解的萃取反应

2.3 反萃取反应

2.3.1 水反萃

2.3.2 酸反萃

2.3.3 碱反萃

2.3.4 水溶性配位剂反萃

2.3.5 沉淀反萃

2.3.6 还原反萃

2.3.7 利用反萃实现金属分离

2.4 萃取剂的其他反应

2.4.1 萃取前有机相的反应

2.4.1.1 酸性萃取剂的反应

2.4.1.2 中性萃取剂的反应

2.4.1.3 盐类萃取剂的反应

2.4.2 萃取前水相的反应

2.5 萃取剂对金属离子选择性的原理

2.5.1 离子尺寸的差异

2.5.2 离子电荷数

2.5.3 Irving-William序列与晶体场稳定化能

2.5.4 “推拉效应”

2.5.5 协同作用

2.5.6 非平衡萃取分离

2.5.6.1 直接利用萃取速率的差异实现分离

2.5.6.2 利用萃取设备实现非平衡萃取

2.5.6.3 增大金属的被萃取速率差异

2.6 萃取反应的热力学基础

2.6.1 两相间物质配分与分布平衡的热力学表示

2.6.2 萃取平衡常数与分离系数

参考文献

第3章 萃取性能及其测量与评价

3.1 萃取剂的“9S原则”

3.1.1 选择性

3.1.2 速率

3.1.3 反萃

3.1.4 稳定性

3.1.5 饱和容量

3.1.6 溶解性

3.1.7 安全性

3.1.8 合成

3.1.9 来源

3.2 萃取性能的测量与评价

3.2.1 选择性的测量

3.2.2 速率的测量

3.2.2.1 萃取速率的测量方法

3.2.2.2 萃取速率的影响因素

3.2.2.3 控制两相混合时间来评价萃取速率

3.2.3 反萃的测量

3.2.4 稳定性的测量

3.2.5 饱和容量的测量

3.2.6 溶解性的测量

3.2.7 安全性的评价

3.2.7.1 物理化学安全性

3.2.7.2 生物安全性

3.3 萃取剂的结构-性能关系

3.3.1 QSPR的研究

3.3.2 建立QSPR模型的过程

3.3.3 分子结构参数化方法

3.3.4 萃取的QSPR方程举例

3.3.5 QSPR方法设计新萃取剂

3.4 萃取机理及其确定方法

3.4.1 萃取机理分类

3.4.1.1 阳离子交换机理

3.4.1.2 阴离子交换机理

3.4.2 萃取机理确定方法

3.4.2.1 单变量斜率法确定萃取机理

3.4.2.2 等摩尔系列法确定反应机理

3.4.2.3 两相滴定法确定反应机理

3.4.2.4 萃取机理的其他研究方法

3.5 萃合物及其研究方法

3.5.1 紫外-可见光分光光度法（UV-Vis）

3.5.2 红外光谱法（IR）

3.5.3 核磁共振光谱法（NMR）

3.5.4 X射线吸收光谱法（XAS）

3.5.5 X射线衍射法（XRD）

参考文献

第4章 萃取剂分子设计的基本方法

4.1 萃取剂分子结构特征

4.1.1 萃取剂的反应基团

4.1.2 萃取剂的非极性基团

4.2 分子设计的常用方法及步骤

4.2.1 经验法

4.2.2 基团组合-筛选法

4.2.3 主客体匹配法

4.3 萃取剂分子设计原理

4.3.1 从萃取剂角度

4.3.2 从金属离子角度

4.3.3 基于萃合物

4.3.4 基于萃取工艺

参考文献

第5章 萃取剂分子反应基团的设计

5.1 萃取剂中配位原子的选择

5.1.1 软硬酸碱理论

5.1.2 离子-配体亲和性

5.1.3 根据软硬酸碱理论选择配位原子

5.2 直接配位的反应基团

5.2.1 含氧酸及其酸性调节

5.2.2 酰氧基团

5.2.3 氮配位基团设计

5.2.4 硫配位基团设计

5.3 外层缔合方式萃取剂设计

5.3.1 形成离子对的反应基团

5.3.2 外层缔合萃取

5.3.3 反胶束萃取的萃取剂

5.4 根据金属离子设计萃取剂

5.4.1 金属离子配位特征

5.4.2 根据金属离子配位倾向设计螯合萃取剂

5.4.3 根据金属离子尺寸设计萃取剂

5.5 协萃剂设计

5.5.1 有机相协萃剂

5.5.2 水相协萃剂

5.5.3 协同萃取的搭配原理

5.6 萃取剂设计中的立体效应

5.6.1 立体效应的定量描述

5.6.2 萃取剂设计中的立体效应

5.7 多官能团萃取剂设计

参考文献

第6章 萃取剂分子非极性基团的设计

6.1 非极性基团对物理性质的影响

6.1.1 表面活性

6.1.2 脂水分配系数

6.1.3 稀释剂的选择

6.2 非极性基团对萃取平衡常数的影响

6.2.1 胺类萃取剂中的非极性基团结构

6.2.2 酰胺中的非极性基团

6.2.3 硫醚中的非极性基团

6.2.4 中性磷（膦）的非极性基团

6.2.5 羧酸萃取剂中的非极性基团

6.3 非极性基团对动力学影响

6.3.1 非极性基团影响萃取反应速率

6.3.2 非极性基团影响分相

参考文献

第7章 针对金属离子设计专一萃取剂

7.1 萃取剂与金属离子相匹配原理

7.1.1 尺寸匹配

7.1.2 亲和性匹配

7.1.3 有效官能团位置和数目的匹配

7.1.4 匹配原理用于金属离子识别

7.2 根据萃取反应设计萃取剂

7.2.1 配位形式不同的金属离子

7.2.2 以萃合物为依据设计萃取剂

7.3 萃取剂设计举例

7.3.1 Pd(Ⅱ)、Pt(Ⅳ)分离萃取剂

7.3.2 铜萃取剂设计

参考文献

第8章 含磷萃取剂合成

8.1 中性含磷萃取剂的合成

8.1.1 三烷（芳）基氧化膦

8.1.1.1 三烷基氧膦

8.1.1.2 三芳基氧膦

8.1.1.3 烷基、芳基混合氧膦

8.1.2 磷酸三酯

8.1.2.1 磷酸三芳基酯

8.1.2.2 磷酸三烷基酯

8.1.2.3 磷酸烷基、芳基混合酯

8.1.3 二烷基次膦酸酯、烷基膦酸二酯

8.1.3.1 烷基膦酸二酯

8.1.3.2 二烷基次膦酸酯

8.1.4 几种其他中性磷（膦）萃取剂

8.1.4.1 磷（膦）酰胺萃取剂

8.1.4.2 带氨基的膦酸酯

8.1.4.3 硫代中性磷（膦）

8.2 酸性磷（膦）萃取剂

8.2.1 磷酸二烷基酯

8.2.1.1 五氧化二磷法

8.2.1.2 三氯化磷法

8.2.1.3 三氯氧磷法

8.2.1.4 其他方法

8.2.2 磷酸单烷基酯

8.2.2.1 三氯氧磷法

8.2.2.2 五氧化二磷法

8.2.2.3 聚磷酸法

8.2.3 烷基膦酸单烷基酯

8.2.3.1 双酯水解法

8.2.3.2 二元酸酯化法

8.2.3.3 单烷基次膦酸酯氧化法

8.2.3.4 大位阻烷基膦酸单酯的制备

8.2.4 二烷基次膦酸

8.2.4.1 格氏试剂法

8.2.4.2 自由基加成法

8.2.5 硫代酸性磷（膦）萃取剂

8.2.5.1 硫代次膦酸

8.2.5.2 硫代磷酸酯

8.2.5.3 双(硫代磷（膦）酰基)亚胺

8.2.6 其他几种含磷萃取剂的合成

8.2.6.1 多磷原子萃取剂

8.2.6.2 含磷多官能团萃取剂

参考文献

第9章 含氮萃取剂合成

9.1 脂肪胺萃取剂的合成

9.1.1 卤代烃的胺化

9.1.2 脂肪醇的氨解

9.1.3 腈或氰的转化

9.1.4 脂肪族羰基、硝基化合物的还原胺化

9.1.5 脂肪酸热解制备脂肪胺

9.1.6 三级胺和季铵盐合成

9.2 苄胺与芳胺

9.2.1 N-烷基苄胺

9.2.2 芳香胺

9.3 多胺的合成

9.3.1 烷基多胺

9.3.2 环状多胺

9.3.3 芳基多胺

9.4 胍

9.4.1 烷基胍

9.4.2 磷酰胍

9.5 羟胺

9.6 肟

9.6.1 脂肪族羟肟

9.6.2 烷基取代的二苯甲酮肟

9.6.3 芳基-烷基酮肟

参考文献

第10章 羧酸、酮、醚、醇、酚类萃取剂合成

10.1 羧酸萃取剂

10.1.1 环烷酸

10.1.2 叔碳酸

10.1.3 带其他基团的羧酸萃取剂

10.2 羧酸衍生物萃取剂

10.2.1 酯

10.2.2 酰胺

10.2.3 酰胺荚醚

10.3 酮萃取剂

10.3.1 单羰基酮萃取剂

10.3.2 多羰基酮萃取剂

10.4 醚、醇、酚萃取剂

10.4.1 醚

10.4.2 醇

10.4.3 酚

参考文献

第11章 含硫萃取剂合成

11.1 磺酸及其衍生物

11.1.1 磺酸萃取剂

11.1.2 磺酸酯萃取剂

11.1.3 磺酰胺萃取剂

11.2 硫醇和硫醚

11.2.1 硫醇

11.2.2 硫醚

11.3 砜和亚砜

11.3.1 直接引入砜和亚砜

11.3.2 硫醚氧化

11.3.3 非对称亚砜的制备

参考文献

第12章 其他萃取剂合成

12.1 螯合萃取剂

12.1.1 冠醚类

12.1.2 大环多胺

12.1.3 穴醚

12.2 离子液体

12.2.1 吡啶类离子液体

12.2.2 咪唑类离子液体

12.2.3 季铵类离子液体

12.2.4 季类离子液体

参考文献

附录

附录1 湿法冶金中常用萃取剂及其制备方法

附录1-1 酸性含磷萃取剂

制备方法

代表结构及其应用

附录1-2 中性含磷萃取剂

制备方法

代表结构及其应用

附录1-3 羧酸及其衍生物萃取剂

制备方法

代表结构及其应用

附录1-4 酮类萃取剂

制备方法

代表结构及其应用

附录1-5 醇（包括酚）、醚萃取剂

制备方法

代表结构及其应用

附录1-6 胺（包括铵）萃取剂

制备方法

代表结构及其应用

附录1-7 肟类萃取剂

制备方法

代表结构及其应用

附录1-8 磺酸及其衍生物萃取剂

制备方法

代表结构及其应用

附录1-9 硫醇、硫醚、亚砜、砜萃取剂

制备方法

代表结构及其应用

附录1-10 多官能团萃取剂

制备方法

代表结构及其应用

附录2 萃取中的概念辨析

附录2-1 溶剂萃取中易混淆的术语

附录2-2 磷、氮萃取剂相关化合物命名

参考文献