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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.*
no journal, ,
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。
矢板 毅; Shuh, D.*
no journal, ,
芳香族性窒素及び酸素を有する配位子とそのアクチノイド、ランタノイドとの錯体の電子状態を軟X線吸収及び発光分析により解析した。芳香族性窒素のN-K吸収端の発光から、窒素2p軌道におけるフェルミレベルより2及び5eV低い領域において遍歴的5f軌道電子に対する応答(相互作用)が起こることが明らかとなった。この応答は、アクチノイドの持つf電子数にも依存することも明らかとなっている。したがって、アクチノイドでもf電子数が0のイオンに対しては応答しない。また、一方酸素に関しては、錯形成の前後での電子状態に変化はなく、電子密度に対する相互作用であることが明らかとなった。これらの情報をもとに創製されたフェナントロリンアミド(PTA)は、上記のような酸濃度変化によって2つの認識機能を有する化合物であることが、抽出実験の結果確認された。
矢板 毅; 鈴木 伸一; 小林 徹; 岡本 芳浩; 塩飽 秀啓; Shuh, D.*; Anders, P.*; Guo, J.*
no journal, ,
遍歴的5f電子に応答する配位子フェナントロリンアミドは、5f電子を持つアクチノイドイオンに対しては高い親和性を示す一方で、4f系のランタノイドあるいは5f電子を持たないアクチノイドイオンに対する親和性は弱い。電子状態解析の結果、遍歴的なf軌道電子の存在が積極的な相互作用の促進に重要であることがわかった。
矢板 毅; 小林 徹; Shuh, D.*; 浅野 永遠*; 森 敦紀*
no journal, ,
We have been new synthesized phenanthroline amide derivatives (phenanthroline amide: PTA) with N and O as donor elements for these purposes. These ligands achieve separation of a special f-element by recognize slight size differences or utilize differences in their interactions with the donor elements. In this talk, the chemical bonding properties of phenanthroline ligands to actinides and lanthanides by XAS/XES and RIXS using soft X-rays, the structural properties of tridentate and tetradentate PTA derivatives by single crystal structural analysis and EXAFS, respectively, will be presented. Taken together, the mechanisms governing ion recognition of PTA derivatives will be reported.