触媒的C-Hアリール化を利用した多重縮環型4座フェナントロリンの合成とランタノイド抽出特性

浅野 永遠*; 小林 徹; 下条 晃司郎; 山岡 勢波*; 鳥居 蓮*; 岡野 健太郎*; 矢板 毅; 森 敦紀*

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ランタノイドはそれぞれの元素に特異的な磁気的、光学的性質を持つため産業界で幅広く利用されている。しかし、化学的性質が酷似しているためランタノイド間の相互分離は極めて困難であり、ランタノイド分離技術の開発は重要な課題となっている。近年、フェナントロリンジアミド配位子が優れたランタノイド分離特性を示す分離剤として報告されている。本研究では、フェナントロリン骨格に縮環構造を導入することで、金属とのキレート形成がより強固となり金属抽出効率や選択性を飛躍的に向上できると考え、その合成法やランタノイド分離特性の評価を行った。合成では、ベンゼン環2位にブロモ基を有するフェナントロリンを、パラジウム触媒によるC-Hカップリングを利用して多重縮環することで様々な誘導体を高収率に合成することに成功した。また、ランタノイド抽出実験の結果より、縮環構造を導入することで軽希土類に対する抽出能力や元素選択性が飛躍的に向上することを明らかにした。