CN102936237A - 一种杯芳烃及其分离纯化钍的方法 - Google Patents

Abstract

本发明以杯芳烃衍生物为萃取剂，分离提纯钍。该萃取剂对钍具有很强的选择性配位能力，从而对钍和稀土具有较高的分离系数，且克服了传统TBP萃取剂需在高酸度下萃取钍的缺陷，是一种优良的钍萃取分离试剂。以其作为萃取剂或将其负载于大孔树脂、多孔硅、硅藻土等材料上制成吸附材料，可以与盐酸、硫酸、硝酸或者混合酸中的钍进行选择性配位，从而实现钍与稀土的高效分离，并且萃取效率较高，反萃酸度低，分离得到的钍具有较高的纯度。经检测，本发明提供的萃取分离钍的方法，其钍的萃取率达到95%以上，钍的反萃率达到99%以上，分离得到的钍纯度达到99.99%以上。

Description

一种杯芳烃及其分离纯化钍的方法

技术领域

本发明涉及金属分离技术领域，尤其涉及一种杯芳烃及其分离纯化钍的方法。

背景技术

钍是一种银白色金属，常用来制造合金，提高金属强度，还可用于制造紫外线光电管和高级透镜等。钍还是一种重要的核能原料，它可以通过吸收中子转变为铀-233，进而进行核能反应，是一种极有前途的核能原料。

钍元素多以化合物的形式伴生于稀土矿物中，最常见的如独居石、钍石和氟碳铈矿等，要得到高纯化的钍，必须使其与稀土分离。同时，在稀土冶炼过程中，钍也会被溶出进入稀土分离流程，从而产生含钍的放射性废水，这就需要对其中的钍进行萃取回收。因此，对于钍的分离的研究非常重要。

现有技术中，二(2-乙基己基磷酸)（P204）是较早的用来分离钍的萃取剂。US 3153568报道了P204从水溶液中萃取分离钍的过程，但是该方法需要在较高的酸度条件下进行萃取，不利于实际应用。之后，专利ZL98122348.6、ZL02123913.4、ZL2007100987333、ZL200510085230.3分别提出了采用P204或2－乙基已基膦酸单2－乙基已基酯（P507）协同萃取体系、磷酸二甲庚酯（P350）、磷酸三丁酯（TBP）、仲碳伯胺N1923从稀土溶液中提取钍的技术。另外，三正辛基氧膦（TOPO）、伯胺苯萃取剂JM-T、二(2,4,4-三甲基戊基)次膦酸（Cynex 272）、二（2,4,4-三甲基戊基）二硫代膦酸（Cynex 301）、二（2,4,4-三甲基戊基）单硫代膦酸（Cynex 302）、三烷基氧膦（Cynex 923）系列萃取剂，N,N-二己基辛酰胺、四乙基丁二酰胺和二己基亚砜等萃取剂也被用于钍的萃取分离，但使用这些萃取剂萃取分离钍，萃取效率较低，并且不能得到高纯度的钍。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种杯芳烃及其分离纯化钍的方法，萃取效率较高，并且分离得到的钍具有较高的纯度。

本发明提供了具有式（Ⅰ）结构通式的杯芳烃：

式（Ⅰ）；

其中，R₁、R₂、R₃、R₄独立的选自氢、C₁~C₁₈的烷烃、

或

R₅、R₆、R₇、R₈独立的选自氢、C₁~C₁₈的烷烃或

所述R₉、R₁₀、R₁₁独立的选自氢或C₁~C₁₈的烷烃。

优选的，R₁、R₂、R₃、R₄独立的选自氢、C₁~C₆的烷烃、

或

R₅、R₆、R₇、R₈独立的选自氢、C₁~C₆的烷烃或

所述R₉、R₁₀、R₁₁独立的选自氢或C₁~C₆的烷烃。

优选的，R₁、R₂、R₃、R₄选自氢；R₅、R₆、R₇、R₈独立的选自C₁~C₅的烷烃。

本发明提供了一种分离纯化钍的方法，包括以下步骤：

将含杯芳烃的有机溶液与含钍和稀土的水相溶液混合、萃取得到含钍元素的有机相；所述杯芳烃为上述技术方案所述的杯芳烃。

优选的，所述含杯芳烃的有机溶液，其有机溶剂选自三氯甲烷、二氯甲烷和甲苯中的任意一种或几种。

优选的，所述含钍和稀土的水相溶液，其水相选自盐酸、硫酸和硝酸中的任意一种或几种。

优选的，所述水相溶液的pH值为0.5~3.0。

本发明提供了一种分离纯化钍的方法，包括以下步骤：

将含杯芳烃的吸附材料与含钍和稀土的水相溶液混合、吸附得到含钍元素的溶液；所述杯芳烃为上述技术方案所述的杯芳烃。

优选的，所述含杯芳烃的吸附材料，其吸附材料基质选自大孔树脂、多孔硅和硅藻土中的任意一种或多种。

优选的，所述含钍和稀土的水相溶液，其水相选自盐酸、硫酸和硝酸中的任意一种或几种。

与现有技术相比，本发明以杯芳烃衍生物为萃取剂，分离提纯钍。该萃取剂对钍具有很强的选择性配位能力，从而对钍和稀土具有较高的分离系数，且克服了传统TBP萃取剂需在高酸度下萃取钍的缺陷，是一种优良的钍萃取分离试剂。以其作为萃取剂或将其负载于大孔树脂、多孔硅、硅藻土等材料上制成吸附材料，可以与盐酸、硫酸、硝酸或者混合酸中的钍进行选择性配位，从而实现钍与稀土的高效分离，并且萃取效率较高，反萃酸度低，分离得到的钍具有较高的纯度。

经检测，本发明提供的萃取分离钍的方法，其钍的萃取率达到95%以上，钍的反萃率达到99%以上，分离得到的钍纯度达到99.99%以上。

附图说明

图1是本发明实施例3~12中，对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃从不同pH值盐酸溶液中萃取钍时，钍及稀土离子的萃取率曲线图；

图2是本发明实施例13~21中，对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃从不同pH值的硝酸溶液中萃取钍时，钍及稀土离子的萃取率曲线图；

图3是本发明实施例22~30中，对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃作为萃取剂、不同浓度盐酸作为反萃液时，钍的反萃率曲线图。

具体实施方式

本发明提供了一种具有式（Ⅰ）结构通式的杯芳烃：

式（Ⅰ）；

其中，R₁、R₂、R₃、R₄独立的选自氢、C₁~C₁₈的烷烃、

或

R₅、R₆、R₇、R₈独立的选自氢、C₁~C₁₈的烷烃或

所述R₉、R₁₀、R₁₁独立的选自氢或C₁~C₁₈的烷烃。

本发明以式（Ⅰ）所示的杯芳烃衍生物为萃取剂，分离提纯钍。该萃取剂对钍具有很强的选择性配位能力，从而对钍和稀土具有较高的分离系数，且克服了传统TBP萃取剂需在高酸度下萃取钍的缺陷，是一种优良的钍萃取分离试剂。

本发明提供的杯芳烃衍生物，具有式（Ⅰ）所示的结构通式，优选的，R₁、R₂、R₃、R₄分别为氢、C₁～C₁₈的烷烃、

或

优选为氢、C₁～C₆的烷烃、

或更优选为氢；R₅、R₆、R₇、R₈分别为氢、C₁~C₁₈的烷烃或

优选为氢、C₁~C₆的烷烃或

更优选为C₁~C₅的烷烃中的任意一种，最优选为叔丁基；其中，R₉、R₁₀、R₁₁分别为氢或C₁~C₁₈的烷烃，优选为氢或C₁~C₆的烷烃。

本发明提供的化合物包括但不限于以下具体结构：

本发明提供的杯芳烃，优选按照以下技术路线制备：

a    b    式（I)；

其中，A分别为R₁、R₂、R₃和R₄中的任意一种，B分别为R₅、R₆、R₇和R₈中的任意一种。

具体包括以下步骤：

A）将具有式a结构的化合物、硫粉和氢氧化钠混合、反应得到具有式b结构的硫杂杯芳烃；

B）将步骤A）得到的具有式b结构的硫杂杯芳烃与四水合过硼酸钠混合、反应得到式（Ⅰ）所示的杯芳烃。

首先将具有式a结构的化合物、硫粉和氢氧化钠混合，进行反应。本发明所述具有式a结构的化合物中，A分别为R₁、R₂、R₃和R₄中的任意一种，分别为氢、C₁~C₁₈的烷烃、

或

优选为氢、C₁~C₆的烷烃、

或

更优选为氢；B分别为R₅、R₆、R₇和R₈中的任意一种，分别为氢、C₁~C₁₈的烷烃或

优选为氢、C₁~C₆的烷烃或

更优选为C₁~C₅的烷烃中的任意一种，最优选为叔丁基；其中，R₉、R₁₀、R₁₁分别为氢或C₁~C₁₈的烷烃，优选为氢或C₁~C₆的烷烃。本发明对所述硫粉和氢氧化钠的来源并无特殊限制，可以为一般市售。所述反应的溶剂优选为四甘醇二甲醚。

本发明中，所述具有式a结构的化合物、硫粉和氢氧化钠的摩尔比优选为1：1~10：0.5~6，更优选为1：1~3：0.5~2。本发明对所述反应的方式并无特殊限制，可以为本领域技术人员熟知的反应方式，本发明优选采用机械搅拌的方式进行反应。所述反应的时间优选为1h~10h，更优选为2h~8h；所述反应的温度优选为100℃~300℃，更优选为150℃~250℃。本反应优选在氮气的保护下进行。

反应得到具有式b结构的硫杂杯芳烃后，将其与四水合过硼酸钠混合、反应。本发明对所述四水合过硼酸钠的来源并无特殊限制，可以为一般市售。所述反应的溶剂优选为乙酸和三氯甲烷。本发明中，所述具有式b结构的硫杂杯芳烃与四水合过硼酸钠的摩尔比为1：4~20，更优选为1：10~16。本发明对所述反应的方式并无特殊限制，可以为本领域技术人员熟知的反应方式，本发明优选采用搅拌的方式进行反应。所述反应的时间优选为10h~36h，更优选为12h~24h；所述反应的温度优选为30℃~70℃，更优选为40℃~60℃。

对得到的产物进行单晶衍射分析，结果表明制备得到了具有式（Ⅰ）结构的杯芳烃。

具体的，（I-a）的化合物按照以下方法制备：

A）将对叔丁基苯酚、硫粉和氢氧化钠混合、反应得到叔丁基硫杂杯[4]芳烃；

B）将步骤A）得到的叔丁基硫杂杯[4]芳烃与四水合过硼酸钠混合、反应得到对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃。

首先将对叔丁基苯酚、硫粉和氢氧化钠混合，进行反应。本发明对所述对叔丁基苯酚、硫粉和氢氧化钠的来源并无特殊限制，可以为一般市售。所述反应的溶剂优选为四甘醇二甲醚。本发明中，所述对叔丁基苯酚、硫粉和氢氧化钠的摩尔比优选为1：1~10：0.5~6，更优选为1：1~3：0.5~2。本发明对所述反应的方式并无特殊限制，可以为本领域技术人员熟知的反应方式，本发明优选采用机械搅拌的方式进行反应。所述反应的时间优选为1h~10h，更优选为2h~8h；所述反应的温度优选为100℃~300℃，更优选为150℃~250℃。本反应优选在氮气的保护下进行。

反应得到叔丁基硫杂杯[4]芳烃后，将其与四水合过硼酸钠混合、反应。本发明对所述四水合过硼酸钠的来源并无特殊限制，可以为一般市售。所述反应的溶剂优选为乙酸和三氯甲烷。本发明中，所述叔丁基硫杂杯[4]芳烃与四水合过硼酸钠的摩尔比为1：4~20，更优选为1：10~16。本发明对所述反应的方式并无特殊限制，可以为本领域技术人员熟知的反应方式，本发明优选采用搅拌的方式进行反应。所述反应的时间优选为10h~36h，更优选为12h~24h；所述反应的温度优选为30℃~70℃，更优选为40℃~60℃。

对得到的产物进行单晶衍射分析，结果表明制备得到了具有（I-a）结构的对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃。

本发明还提供了一种分离纯化钍的方法，包括以下步骤：

将含杯芳烃的有机溶液与含钍和稀土的水相溶液混合、萃取得到含钍元素的有机相；所述杯芳烃为所述具有式（Ⅰ）结构通式的杯芳烃。

本发明中，所述含杯芳烃的有机溶液，其有机溶剂优选为三氯甲烷、二氯甲烷和甲苯中的任意一种或几种，更优选为三氯甲烷。所述含杯芳烃的有机溶液中，杯芳烃的浓度优选为0.01摩尔/升~0.1摩尔/升，更优选为0.02摩尔/升~0.08摩尔/升。所述含钍和稀土的水相溶液，其水相优选为盐酸、硫酸和硝酸中的任意一种或几种，更优选为盐酸或硝酸中的任意一种。所述水相溶液中，钍的浓度优选为0.01摩尔/升~1.0摩尔/升，更优选为0.03摩尔/升~0.8摩尔/升；其水相溶液的pH值优选为0.5~3.0，更优选为1~2。本发明对所述萃取的方式并无特殊限制，可以为本领域技术人员熟知的萃取方式，本发明优选为采用逆流萃取的方式进行萃取。

具体的，用（I-a）的化合物分离纯化钍，包括：将含对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃的有机溶液与含钍和稀土的水相溶液混合、萃取得到含钍元素的有机相。

本发明对钍进行萃取得到含钍元素的有机相后，优选还包括使用水相溶液对钍进行反萃。所述水相溶液优选为盐酸溶液、硝酸溶液和硫酸溶液中的任意一种或多种，更优选为盐酸溶液或硝酸溶液中的任意一种。所述水相溶液的浓度优选为0.05摩尔/升~1.0摩尔/升，更优选为0.2摩尔/升~0.5摩尔/升。所述含钍元素的有机相中，杯芳烃的浓度优选为0.01摩尔/升~0.1摩尔/升，更优选为0.02摩尔/升~0.08摩尔/升。本发明对所述反萃的方法并无特殊限制，可以采用本领域技术人员熟知的方法进行反萃。

本发明还提供了一种分离纯化钍的方法，包括以下步骤：

将含杯芳烃的吸附材料与含钍和稀土的水相溶液混合、吸附得到含钍元素的溶液；所述杯芳烃为所述具有式（Ⅰ）所示结构通式的杯芳烃。

本发明中，所述含杯芳烃的吸附材料，其吸附材料基质优选为大孔树脂、多孔硅和硅藻土中的任意一种或多种，更优选为大孔树脂。本发明对含杯芳烃的吸附材料的制备方法没有特殊限制，可以通过本领域技术人员熟知的物理方法或化学方法将所述杯芳烃附着于吸附材料上。所述含钍和稀土的水相溶液，其水相优选为盐酸、硫酸和硝酸中的任意一种或几种，更优选为盐酸或硝酸中的任意一种。所述水相溶液中，钍的浓度优选为0.001摩尔/升~1.0摩尔/升，更优选为0.1摩尔/升~0.5摩尔/升；其水相溶液的pH值优选为0.5~3.0，更优选为1~2。

本发明对吸附材料与钍发生吸附作用的方式并无特殊限制，可以为本领域技术人员熟知的吸附作用方式，本发明优选采用含杯芳烃的吸附材料与含钍和稀土的水相溶液混合，震荡萃取钍，还可以采用将含杯芳烃的吸附材料装入柱内制成分离柱，含钍和稀土的水相溶液流经分离柱，通过选择性吸附与洗涤实现钍和稀土的分离。

具体的，用（I-a）的化合物分离纯化钍，包括：将含对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃的吸附材料与含钍和稀土的水相溶液混合、吸附得到含钍元素的溶液。

经检测，本发明提供的萃取分离钍的方法，其钍的萃取率达到95%以上，钍的反萃率达到92%以上，分离得到的钍纯度达到99.99%以上。

本发明将含杯芳烃的吸附材料与含钍和稀土的水相溶液混合、吸附得到含钍元素的溶液后，优选还包括对得到的含钍元素的溶液进行洗脱，将吸附的钍洗脱下来得到纯度较高的钍溶液。本发明对所述洗脱的方法没有特殊限制，可以为本领域技术人员熟知的洗脱方法，本发明优选为用酸溶液进行洗脱。所述酸溶液优选为盐酸溶液、硝酸溶液和硫酸溶液中的任意一种或几种。所述酸溶液的pH值优选为0.5~3，更优选为1~2。

本发明以杯芳烃衍生物为萃取剂，分离提纯钍。该萃取剂对钍具有很强的选择性配位能力，从而对钍和稀土具有较高的分离系数，且克服了传统TBP萃取剂需在高酸度下萃取钍的缺陷，是一种优良的钍萃取分离试剂。以其作为萃取剂或将其负载于大孔树脂、多孔硅、硅藻土等材料上制成吸附材料，可以与盐酸、硫酸、硝酸或者混合酸中的钍进行选择性配位，从而实现钍与稀土的高效分离，并且萃取效率较高，反萃酸度低，分离得到的钍具有较高的纯度。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的杯芳烃及其分离纯化钍的方法进行详细描述。

实施例1

将64.5克对叔丁基苯酚、27.5克硫粉研磨均匀，然后与8.86克氢氧化钠一起放入500毫升圆底烧瓶中，加入19毫升四甘醇二甲醚，氮气保护下机械搅拌，4小时内逐渐升温至230°C并保持温度3小时，将反应体系自然冷却后，向烧瓶内加入甲苯和乙醚各100毫升稀释反应产物，然后加入200毫升0.5摩尔/升的硫酸，剧烈搅拌至烧瓶中形成悬浊液，将悬浊液过滤，滤渣用大量乙醇冲洗后干燥，用三氯甲烷重结晶后得到白色晶体，真空干燥后称重为30克，产率39%。

对制备得到的产品进行单晶衍射分析，结果表明制备得到的产品为对叔丁基硫杂杯[4]芳烃。

实施例2

将6克实施例1制备的产品叔丁基硫杂杯[4]芳烃溶于180毫升三氯甲烷中，再加入300毫升乙酸和12克四水合过硼酸钠，50°C搅拌反应18小时。将反应体系分别用500毫升水洗两遍后分出有机相，将有机相中的溶剂旋蒸除去，剩余物用苯和甲醇重结晶，得到白色粉末状固体，真空干燥后称重为5.2克，产率为72%。

对制备得到的产品进行单晶衍射分析，结果表明制备得到的产品为（I-a）所示对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃。

实施例3~12

将实施例2制备的对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃溶于三氯甲烷中，配制成浓度为2×10^-2摩尔/升的有机溶液作为有机相；以含金属离子Y³⁺、La³⁺、Eu³⁺、Yb³⁺和Th⁴⁺浓度均为5×10^-2摩尔/升的盐酸溶液作为水相，其pH值分别为0.25、0.5、0.75、1、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0；将有机相和水相混合，进行逆流萃取，Th⁴⁺进入有机相，其他稀土元素则留在水相溶液中，从而实现了钍和稀土的高效分离。经检测，pH值为1时，萃取率为98%，分离得到的钍纯度为99.991%。其萃取结果见图1，图1是本发明实施例3~12中，对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃从不同pH值盐酸溶液中萃取钍时，钍及稀土离子的萃取率曲线图，其中，曲线a为Th的萃取率曲线，曲线b为La的萃取率曲线，曲线c为Yb的萃取率曲线，曲线d为Eu的萃取率曲线，曲线e为Y的萃取率曲线。

由上述实施例可知，本发明提供的对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃，可以萃取得到钍，且萃取率较高，萃取得到的钍纯度较高。

实施例13~21

将实施例2制备的对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃溶于三氯甲烷中，配制成浓度为2×10^-2摩尔/升的有机溶液作为有机相；以含金属离子La³⁺、Gd³⁺、Yb³⁺和Th⁴⁺浓度均为0.2摩尔/升的硝酸溶液作为水相，其pH值分别为0.25、0.5、0.75、1.2、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0；将有机相和水相混合，进行逆流萃取，Th⁴⁺进入有机相，其他稀土元素则留在水相溶液中，从而实现了钍和稀土的高效分离。经检测，pH值为1.2时，萃取率为98.9%，分离得到的钍纯度为99.993%。其萃取结果见图2，图2是本发明实施例13~21中，对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃从不同pH值的硝酸溶液中萃取钍时，钍及稀土离子的萃取率曲线图，其中，曲线a为Th的萃取率曲线，曲线b为La的萃取率曲线，曲线c为Yb的萃取率曲线，曲线d为Gd的萃取率曲线。

由上述实施例可知，本发明提供的对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃，可以萃取得到钍，且萃取率较高，萃取得到的钍纯度较高。

实施例22~30

以Th⁴⁺浓度为9.8×10^-5摩尔/升的含对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃浓度为2×10^-2摩尔/升的有机相为萃取液，分别采用0.1摩尔/升、0.2摩尔/升、0.3摩尔/升、0.4摩尔/升、0.5摩尔/升、0.6摩尔/升、0.8摩尔/升、0.9摩尔/升和1.0摩尔/升的盐酸水溶液为反萃液，对Th⁴⁺进行反萃，经单级反萃实现了钍的反萃。经检测，盐酸水溶液浓度为0.3摩尔/升时，钍的反萃率为99%。其反萃结果见图3，图3是本发明实施例22~30中，对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃作为萃取剂、不同浓度盐酸作为反萃液时，钍的反萃率曲线图。

由以上实施例可知，对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃作为萃取剂萃取钍后，可以用盐酸溶液为反萃液对钍进行反萃，且钍的反萃率较高。

实施例31

以Th⁴⁺浓度为0.1摩尔/升的含叔丁基磺酰基杯芳[4]烃浓度为0.06摩尔/升的有机相为萃取液，采用0.35摩尔/升的硝酸水溶液为反萃液对Th⁴⁺进行反萃，经单级反萃实现了钍的反萃。经检测，钍的反萃率为97%。

实施例32

将0.5克实施例2制备的对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃负载与树脂上，与10毫升含有氯化钍、氯化镧、氯化钆和氯化镱浓度均为0.1摩尔/升的溶液混合，溶液pH值为1。将混合后的体系振荡3h，萃取得到钍，而稀土元素不被萃取。经检测，钍的萃取率达到96%，分离得到的钍纯度为99.992%。

实施例33

将10毫升含有硝酸钍、硝酸镧、硝酸铕和硝酸镱浓度均为0.1摩尔/升、pH值为1.2的溶液，流经装有10克实施例2制备的对叔丁基磺酰基杯[4]芳烃的浸渍树脂微型柱，并以pH值为1.2的硝酸溶液洗涤，钍被树脂选择性吸附，而稀土不被吸附。经检测，钍的萃取率达到99%，分离得到的钍纯度为99.995%。

由上述实施例可知，本发明提供的杯芳烃为优良的钍萃取分离试剂，以其为萃取剂对钍进行分离纯化，萃取效率较高，并且分离得到的钍具有较高的纯度。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.具有式（Ⅰ）结构通式的杯芳烃：

    式（Ⅰ）；

其中，R₁、R₂、R₃、R₄独立的选自氢、C₁~C₁₈的烷烃、或

R₅、R₆、R₇、R₈独立的选自氢、C₁~C₁₈的烷烃或

所述R₉、R₁₀、R₁₁独立的选自氢或C₁~C₁₈的烷烃。

2.根据权利要求1所述的杯芳烃，其特征在于，R₁、R₂、R₃、R₄独立的选自氢、C₁~C₆的烷烃、

或

R₅、R₆、R₇、R₈独立的选自氢、C₁~C₆的烷烃或

所述R₉、R₁₀、R₁₁独立的选自氢或C₁~C₆的烷烃。

3.根据权利要求1所述的杯芳烃，其特征在于，R₁、R₂、R₃、R₄选自氢；R₅、R₆、R₇、R₈独立的选自C₁~C₅的烷烃。

4.一种分离纯化钍的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将含杯芳烃的有机溶液与含钍和稀土的水相溶液混合、萃取得到含钍元素的有机相；所述杯芳烃为权利要求1~3任意一项所述的杯芳烃。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述含杯芳烃的有机溶液，其有机溶剂选自三氯甲烷、二氯甲烷和甲苯中的任意一种或几种。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述含钍和稀土的水相溶液，其水相选自盐酸、硫酸和硝酸中的任意一种或几种。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述水相溶液的pH值为0.5~3.0。

8.一种分离纯化钍的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将含杯芳烃的吸附材料与含钍和稀土的水相溶液混合、吸附得到含钍元素的溶液；所述杯芳烃为权利要求1~3任意一项所述的杯芳烃。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述含杯芳烃的吸附材料，其吸附材料基质选自大孔树脂、多孔硅和硅藻土中的任意一种或多种。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述含钍和稀土的水相溶液，其水相选自盐酸、硫酸和硝酸中的任意一种或几种。

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