稀土元素因其独特的电子结构而具备着特殊的物理性质和化学性质,为稀土元素的广泛应用奠定了基础。高纯的单一稀土产品的需求量不断增加,新的有效的分离手段也正在不断发展。溶剂萃取法是当今稀土元素分离的最重要的方法之一,自从早期研究人员利用磷酸三丁酯成功的从硝酸溶液中萃取出Ce4+而使其与稀土金属离子分开以来,有机磷萃取剂受到广泛的关注,各种新型的萃取剂不断的被发现。本论文对稀土元素分离方法进行了介绍,尤其重点对稀土金属萃取剂应用慨况进行了综述,在此基础上本论文结合企业需求,围绕中性有机磷萃取剂的设计、合成开展了一系列研究,具体研究类容如下：首先,对己合成的P350的方法进行了对比和验证,针对现有合成方法上存在的一些问题,提出了一种反应时间短,转化率高,产品纯度好的方法,适合工业上大规模生产的合成工艺。论文合成P350工艺采用的是以PCl3、CH3Cl、无水A1C13和2-辛醇为原料合成法,本合成工艺主要改进之处是使用加压溶剂法制备出单配合的复合体CH3PC13·A1Cl4白色产品,再进行醇解反应制备P350,从而达到提高产品质量及外观的目的,两步反应合成P350总产率可达59%左右,产品为微黄色或淡黄色,产品纯度达99.0%(HPLC),该工艺已通过企业小试实验验收。经研究发现,制备中间体复合物的母液可以进行反复套用,极大的提高了其转化率,在对最后的产物进行减压蒸馏时,在一定温度下除去了低沸点的杂质后剩余的就是纯净的P350,从而避免了在过高的温度下蒸馏,降低了能耗。其次,本论文设计并合成了14个同时含有这两种磷(膦)酰基及N,N-二烷基酰胺基官能团的双官能团稀土金属萃取剂N,N-二烷基氨甲酰甲基膦酸二酯化合物,该类化合物的合成是：使用金属Na甲苯体系将亚磷酸二烷基酯转化为钠盐后与N,N-二烷基氯乙酰胺反应得到,反应产率29～65%,目标化合物经IR、1HNMR、13CNMR、GC-MS及磷含量测试确认结构正确,初步测试结果表明该类化合物lac对稀土离子La3+萃取较好的萃取活性。最后,本论文设计以磷酰基、酰胺羰基和醚基(或硫醚基)组成的两个三官能团稀土萃取剂,重点对这两类萃取剂的合成路线进行了研究并成功的合成出Ⅰ和Ⅱ,值得庆幸的是研究过程中意外得到了两个新结构的三官能团化合物Ⅲ和Ⅳ,这两种化合物同样也可能用于稀土元素的萃取,上述化合物均经IR、1HNMR、GC-MS及元素分析测试确认结构正确。