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Am(III)/Eu(III) separation with hydrophobic derivatives of TPEN

TPEN疎水化誘導体によるAm(III)/Eu(III)分離

松村 達郎 ; 稲葉 優介*; 竹下 健二*; 森 敦紀*

Matsumura, Tatsuro; Inaba, Yusuke*; Takeshita, Kenji*; Mori, Atsunori*

核種分離変換技術の課題の一つとして、化学的挙動が類似した3価MAとランタノイドの分離プロセスの開発がある。われわれは、水溶液中におけるAm(III)及びLa(III)との錯形成定数に10$$^{2}$$以上の差が見いだされているTPENに着目し、実プロセスへの適用という観点からTPENの欠点を改良した疎水化誘導体の開発を進めている。新たにTPEN分子の外側に位置するピリジル基にアルコキシ基を結合させた誘導体を数種類合成し、その抽出特性を確認した。その結果、ニトロベンゼンを有機溶媒とした抽出実験において、ドデシルオキシ基を側鎖とするTDdPENがpH4.5の条件でSF$$_{Am/Eu}$$=820を示すことを見いだした。この値はフランスが開発しているBTPと比べても遜色なく、非常に優れた分離性能を有すると言うことができる。今後、実用化に必要となる特性データを取得していく計画である。

We are developing a new MA/Ln separation process with derivatives of TPEN (N,N,N',N'-tetrakis(2-pyridylmethyl)ethylenediamine) for P&T technology. TPEN has good selectivity of Am(III) from Ln(III). However, TPEN is soluble slightly (about 10$$^{-4}$$ mol/l) to water. In this study, the hydrophobicity of TPEN is improved by introducing alkyl groups and the selectivity of Am(III) and Eu(III) is examined. We succeeded to synthesize several new hydrophobic derivative of TPEN. One of the ligands, TDdPEN (N,N,N',N'-tetrakis((5-dodecyloxypyridin-2-yl)-methyl)ethylenediamine) showed high selectivity. The maximum separation factor, SF$$_{Am/Eu}$$, was over 800. Hydrophobic derivatives of TPEN that have potential of application to the MA/Ln separation process was synthesized successfully.

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