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Diglycolamic acid-type extractant for rare-earth elements

希土類元素に対するジグリコールアミド酸型抽出剤

下条 晃司郎; 杉田 剛; 岡村 浩之; 長縄 弘親

Shimojo, Kojiro; Sugita, Tsuyoshi; Okamura, Hiroyuki; Naganawa, Hirochika

本研究では新規抽出剤ジオクチルジグリコールアミド酸(DODGAA)を用いた希土類元素の溶媒抽出について報告する。DODGAAは全ての希土類金属を酸性溶液から定量的に抽出可能で、重希土に対して選択性を有している。また、工業用抽出剤と比べて高い抽出分離能を示す。スロープ解析の結果、DODGAAによる希土類金属の抽出メカニズムはプロトン交換反応であり、1:3錯体を形成していることが示された。また、X線による構造解析の結果、DODGAAは三座配位子として機能し、ランタンにアミド基の3つの酸素、エーテル鎖の3つの酸素、カルボン酸の3つの酸素が配位していることが明らかとなった。

We report on solvent extraction of rare-earth (RE) cations using N,N-dioctyldiglycolamic acid (DODGAA) as a novel extractant. This extractant enables the quantitative partitioning of all rare-earth metal ions (RE$$^{3+}$$) from moderately acidic solutions, while showing selectivity for heavier lanthanides, and provides remarkably high extraction separation performance for RE$$^{3+}$$ compared with commercial extractants. Slope analysis demonstrated that RE transfer with DODGAA proceeded through a proton-exchange reaction, forming a 1:3 complex. Structural characterization by X-ray diffraction revealed that three ligand molecules coordinated to the La3+ in a tridentate fashion and the La$$^{3+}$$ primary coordination sphere consisted of three oxygen atoms from the amide group, three oxygen atoms from the ether group, and three oxygen atoms from the carboxy group.

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