Structure of ruthenium complex in nitric acid solution estimated using DFT calculation

DFT計算を用いた硝酸水溶液中のルテニウム錯体の構造予測

加藤 茜* ; 金子 政志   ; 中島 覚*

Kato, Akane*; Kaneko, Masashi; Nakashima, Satoru*

高レベル放射性廃液中に存在すると考えられているルテニウム錯体種であるニトロシルルテニウム硝酸錯体の構造を密度汎関数法を用いて予測した。類似構造を持つ単結晶や分子モデリングソフトウェアを用いて正八面体型錯体[Ru(NO)(NO)(HO)] (x=1-4)の構造を作成し、密度汎関数計算による安定構造探索及びエネルギー解析を行った。その結果、x=1-4全ての錯体において、Ru-NO軸に対してエクアトリアル平面に硝酸イオンが結合した構造が熱力学的に最も安定であることが分かった。

Ruthenium is considered to exist as nitrosylruthenium nitrate complexes in nitric acid such as high-level radioactive liquid waste. We estimated the structures of ruthenium complexes by using density functional theory calculation. The structures were modeled as [Ru(NO)(NO)(HO)] (x = 1-4) with octahedral coordination sphere by using its analogous single-crystal structure and molecular modeling software. As the result, the geometries in which nitrate ions coordinate to the equatrial position of Ru-NO axis were thermodynamically the most stable for all the complexes with x = 1-4.