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ユウロピウム(III)キレートのイオン液体抽出におけるTf$$_{2}$$N$$^{-}$$アニオンの役割

Role of Tf$$_{2}$$N$$^{-}$$ anions in the ionic liquid extraction of europium(III) chelates

岡村 浩之   ; 青柳 登   ; 下条 晃司郎   ; 長縄 弘親  ; 井村 久則*

Okamura, Hiroyuki; Aoyagi, Noboru; Shimojo, Kojiro; Naganawa, Hirochika; Imura, Hisanori*

イオン液体(IL)を抽出媒体として用いた場合、有機溶媒系と比較して中性錯体の抽出性が向上することがわかってきたが、IL中における中性金属キレートの溶媒和状態についてはほとんど研究されていない。本研究では、1-アルキル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド([C$$_{n}$$mim][Tf$$_{2}$$N])-水系における中性のトリス(2-テノイルトリフルオロアセトナト)ユウロピウム(III) (Eu(tta)$$_{3}$$)キレートの分配定数を正則溶液論に基づいて解析した。さらに、時間分解レーザー励起蛍光分光法(TRLFS)によりEu(tta)$$_{3}$$キレートの溶媒和状態を調べ、IL抽出におけるTf$$_{2}$$N$$^{-}$$アニオンの役割を明らかにした。Eu(tta)$$_{3}$$の分配定数に対して正則溶液論を適用したところ、Eu(tta)$$_{3}$$と[C$$_{n}$$mim][Tf$$_{2}$$N]間に特異的な溶質-溶媒相互作用があることがわかった。さらに、TRLFSからIL中でEu(tta)$$_{3}$$の水分子とTf$$_{2}$$N$$^{-}$$の間で配位子交換が起こっており、Eu(tta)$$_{3}$$に対するTf$$_{2}$$N$$^{-}$$の配位能は水分子よりも高いことが示された。したがって、中性キレートへのTf$$_{2}$$N$$^{-}$$の配位により疎水性の高い金属キレートが形成されるため、抽出性が高くなることが明らかになった。

It has been found that the extractability for neutral complexes in ionic liquid (IL) extraction systems was enhanced compared with that in organic solvent systems. However, the solvation state of the neutral metal chelates in ILs has seldom been studied. In this study, the distribution constant of neutral tris(2-thenoyltrifluoroacetonato)europium(III) (Eu(tta)$$_{3}$$) chelate in 1-alkyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide ([C$$_{n}$$mim][Tf$$_{2}$$N])-water system was evaluated by the regular solution theory. In addition, the solvation state of the Eu(tta)$$_{3}$$ chelate was examined by time-resolved laser-induced fluorescence spectroscopy (TRLFS) to clarify the role of the Tf$$_{2}$$N$$^{-}$$ anions in the IL extraction. Specific solute-solvent interactions between Eu(tta)$$_{3}$$ and [C$$_{n}$$mim][Tf$$_{2}$$N] were revealed from the analysis of the distribution constant of Eu(tta)$$_{3}$$ with the aid of the regular solution theory. Furthermore, the TRLFS study indicated the ligand exchange between water and Tf$$_{2}$$N$$^{-}$$ in Eu(tta)$$_{3}$$ in ILs and that the coordination ability of Tf$$_{2}$$N$$^{-}$$ to Eu(tta)$$_{3}$$ is stronger than that of water. Therefore, the hydrophobic metal chelate is formed by the coordination of Tf$$_{2}$$N$$^{-}$$ to neutral chelates, resulting in the enhancement in the extractability.

使用言語

 :

Japanese

掲載資料名

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巻

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号

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ページ数

 :

発行年月

 :

発表会議名

 :

第35回溶媒抽出討論会

開催年月

 :

2016/11

開催都市

 :

つくば

開催国

 :

日本

キーワード

 :

no keyword

特許データ

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PDF

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論文URL

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研究データの公開先DOI

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使用施設

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広報プレスリリース

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論文解説記事
(成果普及情報誌)

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受委託・共同研究相手機関

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金沢大学

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