リジッドな金属-トロポロンキレートを中性配位子とする希土類イオンの協同効果抽出


研究課題名 リジッドな金属-トロポロンキレートを中性配位子とする希土類イオンの協同効果抽出
レコードタイプ 研究実績報告
報告年度 2000
研究期間 1999-2000
研究課題番号 11640603
研究代表者 井村 久則  (イムラ ヒサノリ) 茨城大学・理学部・教授
研究代表者番号 60142923
研究機関 茨城大学 研究機関番号:12101
研究分担者 大橋 弘三郎  (オオハシ コウサブロウ)  茨城大学・理学部.  教授  (60007763)   
研究種目 基盤研究(C) 研究種目コード:320
審査区分 一般 区分コード:03
研究分野[2] 分離・精製・検出法 研究分野コード:346
キーワード 希土類 / 溶媒抽出 / 協同効果 / 錯体配位子 / 水素結合
研究概要 分離分析において古くから利用されてきたアセチルアセトンや8-キノリノール,トロポロンなどの配位飽和金属(III)キレートが,強力な水素結合受容体あるいは中性配位子(錯体配位子)として働くことが明らかになってきた。今年度は,酸性キレート抽出剤としてヘキサフルオロアセチルアセトン(Hhfa)を用い,Y^<3+>を含む希土類イオン(RE)の抽出におけるトリス(4-イソプロピルトロポロナト)コバルト(III)(Co(ipt)_3)及び比較のためトリス(アセチルアセトナト)コバルト(III)(Co(acac)_3)の効果を研究した。
1)Hhfa単独によるREのトルエンへの抽出平衡を調べ,抽出定数と水相中でのRE(hfa)^<2+>の生成定数を決定した。
2)Hhfa-トルエン系にCo(ipt)_3あるいはCo(acac)_3を加えてREの抽出を行ったところ,特に前者において極めて大きな抽出増大(協同)効果が観察された。抽出平衡の解析より,協同効果の原因が有機相中でのRE(hfa)_3とコバルト(III)キレートとの1:1付加錯体,すなわち複核錯体の生成によることを明らかにした。更にその付加錯体生成定数(β_<s,l>)を決定した。
3)上記のいずれのコバルト(III)キレート系においても,β_<s,l>はREのイオン半径の減少に伴って低下した。また,Hhfa-Co(ipt)_3系のβ_<s,l>は,どのREについても昨年度報告したテノイルトリフルオロアセトン-Co(ipt)_3系のβ_<s,l>より大きいことが分かった。
4)可視及び赤外吸収スペクトルにより,付加錯体生成に伴うCo(ipt)_3の変化及びRE(hfa)_3の配位水の変化を調べた。軽REでは主にCo(ipt)_3がRE(hfa)_3の内圏で配位結合し,重REでは外圏での水素結合が示唆された。
発表文献 G.M.Khan:   "Thermodynamic Study of Hydrogen Bonding Ability of Tris (pentane−2,4−dionato) cobalt (III) and Tris (8−quinolinolato) cobalt (III) with Chlorinated Phenols as Proton Donor"  Anal.Sci. 16・2.  115-120  (2000)  
G.M.Khan:   "Outer−Sphere Complexation of Tris (8−quinolinolato) −Aluminium (III), −Gallium (III) and −Indium (III) with 3,5−Dichlorophenol : Effect of Water on the Synergistic Extraction"  Solv.Extr.Res.Devel.Japan 7.  106-107  (2000)  
H.Imura:   "Highly Effective Extraction of Iron (III) with 4−Isopropyltropolone in Nonpolar Solvents Containing 3,5−Dichlorophenol as a Synergist"  Anal.Sci. 16・12.  1297-1302  (2000)  


 

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