Properties of Functionalized Ionic Liquids and their Behavior as Extractants on the Molecular Scale

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前年度に合成した水酸基、カルボキシ基、エステル基を修飾した機能性イオン液体に加えて、ヒドラジド基修飾のイオン液体を合成した。より正確なデータを得ることを目的とし、①機能性イオン液体のNi2+に対する配位能を確認するために連続変化法を適用した。②水相－機能性イオン液体相間の溶媒抽出が可能であるかを確認するため水との非混和性をスクリーニングした。③前年度よりも幅広いpH範囲でのNi2+抽出実験を行った。①連続変化法では、水酸基、カルボキシ基、ヒドラジド基の機能性イオン液体が、それぞれ、Ni2+に対して2, 4, 4分子配位することを明らかにした。一方、エステル基の配位能は極めて低いことがわかった。②非混和性スクリーニングでは、水酸基、カルボキシ基、エステル基修飾の機能性イオン液体は水と混和せず、2相を形成した。したがって、機能性イオン液体を抽出溶媒としてそのまま用いることができることを再確認した。これに対し、ヒドラジド基修飾のイオン液体はヒドラジド基の親水性のため水と混和した。機能性イオン液体のみでは水相との二相間溶媒抽出に用いることができないため、無修飾のイオン液体を溶媒としてヒドラジド基修飾の機能性イオン液体を抽出剤として溶解することでイオン液体相を形成させて抽出に用いることにした。③硝酸ニッケル(II)水溶液から水酸基、カルボキシ基、エステル基修飾の機能性イオン液体相へのNi2+の抽出実験を行った。抽出平衡後の水相pHが1-8になるように水相の初期pHを調整した。エステル基修飾のイオン液体ではNi2+が抽出されないことが再度確認された。水酸基ではpH > 1.0でわずかに分配係数が上昇した。カルボキシ基では分配係数はpH > 6.0で著しく増加し、Ni2+を良く抽出できることがわかった。ヒドラジド基機能性イオン液体ではイオン液体相が青く着色するほど高い分配係数を示した。