2-乙基己基磷酸酯（CAS号：12645-31-7），化学名为磷酸2-乙基己酯（2-Ethylhexyl phosphate），是一种有机磷酸酯化合物。其分子式为C8H17O4P，是一种无色至浅黄色液体，具有中等粘度和良好的溶解性。该化合物以其酸性磷酸酯基团为特征，能够形成络合物，并在工业应用中表现出色。作为一种重要的有机磷试剂，它在多个领域发挥关键作用，尤其在需要酸催化、络合或表面改性的过程中。
1. 金属萃取与分离剂
在湿法冶金和稀有金属回收领域，2-乙基己基磷酸酯是最重要的应用之一。该化合物作为酸性萃取剂（acidic extractant），广泛用于从含金属溶液中选择性提取和分离金属离子。其磷酸酯基团（-OPO3H2）在酸性条件下易于解离，形成带负电荷的磷酸根离子，能够与金属阳离子（如稀土元素、钴、镍、铀等）形成稳定的螯合络合物。这种络合机制基于Lewis酸-碱相互作用，其中磷酸酯的氧原子作为电子供体，与金属的空轨道配位。
例如，在稀土元素的工业萃取中，2-乙基己基磷酸酯常与有机溶剂（如煤油）配伍，形成有机相，用于从硫酸盐或硝酸盐溶液中提取钕、镝等元素。该过程的提取效率高达90%以上，且选择性强，能有效分离相邻稀土离子（如La/Pr或Nd/Dy）。此外，在核燃料循环中，它用于铀和钚的纯化，减少放射性废液的处理难度。相比传统的磷酸二(2-乙基己基)酯（D2EHPA），2-乙基己基磷酸酯的单酯结构使其水溶性稍高，更易于反萃取（stripping），从而降低操作成本和环境影响。根据工业数据，其全球需求量超过数万吨，主要服务于电子、催化剂和合金制造产业。
2. 阻燃剂与功能添加剂
2-乙基己基磷酸酯在聚合物和涂料工业中作为磷基阻燃剂（phosphorus-based flame retardant）备受青睐。其阻燃原理源于磷酸酯在高温下分解生成磷酸和聚磷酸，这些物质能在材料表面形成致密的炭层（char layer），隔离氧气并抑制自由基链反应，从而延缓燃烧传播。该化合物的2-乙基己基链提供良好的相容性，使其易于掺入聚酯、聚氨酯或PVC等聚合物基体中。
典型应用包括纺织品和塑料制品的阻燃改性。例如，在汽车内饰材料或建筑涂料中添加1-5 wt%的2-乙基己基磷酸酯，能使材料的极限氧指数（LOI）提高至25%以上，满足UL-94 V-0标准。此外，作为反应型阻燃剂，它可与环氧树脂或醇酸树脂反应，形成共价键，提高耐久性和抗迁移性。从化学角度看，其酸性有助于催化树脂固化，同时减少卤素阻燃剂的环境风险（如二噁英释放）。在全球阻燃剂市场，该化合物的份额正逐步上升，尤其在欧盟REACH法规推动下，非卤素磷酯类产品的需求激增。
3. 润滑油与金属加工液添加剂
在润滑剂配方中，2-乙基己基磷酸酯发挥抗磨和极压（anti-wear and extreme pressure, AW/EP）添加剂的作用。其分子中的磷酸基团能在金属表面形成化学吸附膜（tribofilm），主要通过P-O-M（M为金属）键的形成，实现低剪切强度的润滑层。该膜层在高负载条件下防止直接金属-金属接触，显著降低摩擦系数和磨损率。
工业上，它常用于合成酯基润滑油、液压油或金属加工液（如切削油），浓度通常为0.5-2%。例如，在铝合金加工中，该添加剂能提高工具寿命20-30%，通过在工件表面生成磷酸盐保护层，抑制氧化和腐蚀。从热力学角度，其分解温度约200-250°C，确保在高温摩擦环境中稳定。相比锌基添加剂（如ZDDP），2-乙基己基磷酸酯的磷含量更低，减少催化转化器中毒风险，适用于现代发动机油配方。汽车和航空工业是其主要消费领域，年用量达万吨级。
4. 其他辅助工业应用
除了上述主要用途，2-乙基己基磷酸酯还在表面活性剂和催化剂领域有辅助作用。作为乳化剂，它可用于油水乳液的稳定，磷酸酯的亲水-亲油平衡（HLB值约5-7）有助于形成微乳液，常見于农药制剂或洗涤剂生产。在催化领域，其酸性特性使其作为负载型催化剂的前体，用于酯交换或烷基化反应，例如在生物柴油合成中促进甘油酯的转化。
然而，需要注意的是，该化合物的工业使用需遵守安全规范。其低毒性（LD50 >2000 mg/kg）和生物降解性良好，但作为酸性物质，应避免皮肤接触和水体排放。未来，随着绿色化学的发展，其衍生物（如环氧改性磷酸酯）有望扩展应用范围。
总之，2-乙基己基磷酸酯的多功能性源于其独特的磷酸酯结构，使其在金属加工、阻燃和润滑等领域不可或缺。作为化学从业者，选择该化合物时，应考虑其纯度（>95%）和溶剂兼容性，以优化工业性能。