Spectroscopic investigations for the chemical bond properties of the actinide and lanthanide-soft donor complexes and molecular design of new ion recognition ligands

ランタノイド及びアクチノイド-ソフトドナー配位子錯体の化学結合特性に関する分光学研究と新しいイオン認識化合物の分子設計

矢板 毅; Shuh, D.*; 池田 隆司; 小林 徹 ; 鈴木 伸一; 岡本 芳浩  ; 塩飽 秀啓   ; 池田 篤史  ; 阿久津 和宏; Guo, J.*

Yaita, Tsuyoshi; Shuh, D.*; Ikeda, Takashi; Kobayashi, Toru; Suzuki, Shinichi; Okamoto, Yoshihiro; Shiwaku, Hideaki; Ikeda, Atsushi; Akutsu, Kazuhiro; Guo, J.*

3価,4価アクチノイドであるキュリウム及びプルトニウムと複素環窒素ドナー配位子との錯体を中心にX線発光及び吸収スペクトル及び密度氾関数法を用いる電子状態解析を行った。これによりアクチノイドの5f軌道は、6d軌道と混成し効果的に窒素の2p軌道と相互作用することを見いだした。この研究を基礎にその相互作用する窒素側の軌道に着目し、アクチノイドイオン識別の鍵になる相互作用について検討した。その結果、フェルミレベルより5eVレベルの軌道から窒素側からの電子供与が、それよりさらに5eV低いレベルにおいてアクチノイドからの電子逆供与があることがわかった。さらにこれらの相互作用には、二つのドナー窒素が適当な位置に配置するということが重要であることも併せて見いだした。この条件をもとに分子設計を実施し、3価,4価アクチノイドに選択的に配位するイオン認識化合物フェナントロリンアミド(PTA)の開発に成功した。この化合物は、高い酸濃度領域でも窒素ドナーが機能するという新しい性能も併せ持つなどこれまでにない性能を有することがわかった。

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