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) from moderately acidic solutions, while showing selectivity for heavier lanthanides, and provides remarkably high extraction separation performance for RE 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 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.