1. 结构与化学特性

中文名： 三辛胺
别称： 三正辛胺、三辛基叔胺、TA8 (其中8代表碳链长度)
英文名： Tri-n-octylamine | TOA
化学文摘号： CAS 1116-76-3

• 化学结构式： (CH₃(CH₂)₇)₃N

  • 它是由一个氮原子（N）和三个完全相同的正辛基（CH₃(CH₂)₇-）连接而成的对称性叔胺。

  • “正”字（n-）表示烷基链是直链，没有支链化。

• 结构特点：

  • 典型的叔胺：氮原子上连接三个烷基，没有可离解的氢原子。

  • 高疏水性：三个长碳链（C8）使其极具疏水性，几乎不溶于水。

  • 液态胺：虽然分子量较大（~353.6），但由于链的对称性和流动性，它在常温下为液体，这在操作上比固体胺更方便。

• 物理特性：

  • 外观： 无色或淡黄色透明油状液体。

  • 气味： 具有氨的气味。

  • 沸点： 很高（约365°C），不易挥发。

  • 溶解性： 难溶于水，但易溶于大多数有机溶剂，如苯、甲苯、醇类、酮类、柴油、煤油等。这一特性是其应用于萃取分离的基础。

  • 化学性质： 具有叔胺的弱碱性，能与酸反应生成胺盐。其最重要的化学性质是作为液体阴离子交换剂，与酸结合后，其阳离子可与溶液中的金属酸根阴离子进行交换。

2. 主要特性

1. 强萃取能力： 它是液液溶剂萃取法中最为重要的萃取剂之一。其原理是与酸（如盐酸、硫酸、硝酸）反应生成疏水性的胺盐，该胺盐再与水溶液中的金属络合阴离子（如 [ZnCl₄]²⁻, [UO₂(SO₄)₂]²⁻, [Co(SCN)₄]²⁻）通过离子缔合作用形成更复杂的疏水性络合物，从而从水相转移到有机相中。

2. 高选择性： 通过控制水相的酸度、阴离子类型等条件，可以实现对特定金属离子的选择性萃取，从而与其他金属分离。

3. 高疏水性： 确保其及其络合物能稳定存在于有机相，与水相清晰分离，减少了在水相中的溶解损失。

4. 弱碱性： 其碱性足以与强酸和弱酸反应，但反应后的胺盐在碱性条件下又容易被反萃（分解），使胺试剂得以再生循环使用。

3. 主要应用

三辛胺（TOA）几乎专精于金属离子的分离、纯化和回收领域，其主要应用如下：

应用一：湿法冶金与金属回收

这是TOA最核心、最重要的应用领域。

• 铀、钍等核燃料的提取与纯化： 从铀矿的酸浸出液中萃取和纯化铀（如 [UO₂(SO₄)₂]²⁻ 络阴离子），是核工业中的关键步骤之一。

• 稀有金属的分离：

  • 锆与铪的分离： 这对化学性质极其相似的“孪生”金属，利用TOA萃取分离是工业上成熟且重要的方法。

  • 钽与铌的分离： 同样用于分离这对难以分开的稀有金属。

  • 稀土元素的分离与纯化： 用于分离某些特定的稀土元素。

• 重金属回收：

  • 钨、钼的提取： 从矿石浸出液或废催化剂中回收钨酸根、钼酸根。

  • 锌、钴、钒的回收： 从工业废液或冶炼废水中回收有价金属。

应用二：制药与化工行业

• 催化剂： 作为有机合成的相转移催化剂或碱催化剂。

• 药物中间体： 用于合成某些含氮的精细化学品和药物分子。

• 脱色剂： 在化工生产中用于去除杂质色素。

应用三：其它特殊分离

• 酸回收： 用于从工业废水中萃取和回收无机酸（如盐酸、硫酸）。

• 有机物分离： 偶尔用于分离某些有机酸或酚类化合物。

与双椰油基甲基叔胺（MADCO）的对比

为了更清晰地理解三辛胺的特性，可以将其与之前讨论的MADCO进行对比：

| 特性 | 三辛胺 (TOA/TA8) | 双椰油基甲基叔胺 (MADCO) |
| ：--- | :--- | :--- |
| 结构 | 对称，三个相同的直链辛基 (C8) | 不对称，两个混合的椰油长链 (C12~C14为主)，一个甲基 |
| 主要特性 | 高疏水，强萃取，高选择性 | 优良的表面活性，易季铵化 |
| 核心应用 | 金属分离萃取剂（湿法冶金、核工业） | 化学中间体（用于合成柔软剂、消毒剂、胺氧化物） |
| 所在行业 | 矿业、核工业、重金属回收 | 日用化学品、个人护理、家居清洁 |

总结

| 项目 | 描述 |
| ：--- | :--- |
| 化学名称 | 三正辛胺 / 三辛胺 / TA8 / TOA |
| 化学结构 | (C₈H₁₇)₃N，对称的直链三烷基叔胺 |
| 关键特性 | 强疏水性、优异的金属络合阴离子萃取能力和高选择性 |
| 核心应用 | 作为萃取剂，主要用于：
1. 湿法冶金：铀、钍、锆、铪、钽、铌等稀有和战略金属的分离纯化。
2. 金属回收：从废水中回收有价金属和酸。
3. 催化剂与中间体：用于有机合成。 |

简而言之，三辛胺（TOA）是溶剂萃取技术领域的“明星”萃取剂，是分离科学和湿法冶金工业中一种不可或缺的高价值特种化学品，其应用领域非常专业和集中。