Size selective extraction of -tetraoctyl-diglycolamide and the structure of its divalent metal complex

テトラオクチルジグリコールアミドのサイズ選択抽出性と2価金属錯体の構造

佐々木 祐二  ; 真崎 智郎*; 佐伯 盛久

Sasaki, Yuji; Masaki, Tomoo*; Saeki, Morihisa

新抽出剤のTODGA(テトラオクチルジグリコールアミド)を用いて、その抽出分配比と2価金属イオンのイオン半径との関係を調べ、金属錯体との関連性について議論した。100pmのイオン半径を持つCa(II)の分配比が最も高く、その分配比は100pmからイオン半径の増加,減少とともに減少した。M(II)-TODGA錯体の密度汎関数法による構造最適化を行った結果より、カルボニル酸素はエーテル酸素より親和性が高く、酸素ドナーの中心から金属イオンのエッジの間の距離は酸素原子のVan Deer Waals半径に相当した。1:1(=M:TODGA)錯体として、最も安定な金属はMg(II)と計算され、イオン半径の増加とともに不安定になる。金属錯体安定性の順はCa(II), Sr(II), Ba(II)の分配比の大きさの順と同じであった。

Using the new extractant, -tetraoctyl-diglycolamide (TODGA), the dependence of the distribution ratio on the ionic radii for M(II) was investigated and their relation with the structures of metal-complexes were discussed. Ca(II) (ionic radius: 100 pm) shows the highest D values, and the D values decrease with increase and decrease of ionic radius from 100 pm. The geometrical optimization by density functional theory (DFT) of M(II)-TODGA complex suggests that the carbonyl oxygen has more affinity with metal than the ether oxygen, and the distance between the center of oxygen donor and the edge of cation corresponds to the van der Waals radius of oxygen atom. The most stable complex, as 1:1 complex, can be formed with Mg(II) from DFT calculation, the complex become unstable with increase of ionic radius of M(II). This order is good agreement with the magnitude of D for Ca(II), Sr(II) and Ba(II).