クラウンエーテルによる重金属イオンの錯生成と溶媒抽出における特異的選択性の解明

冠醚络合重金属离子并阐明溶剂萃取中的特异性选择性

• 批准号: 11740407
• 负责人: 勝田 正一
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11740407/
• 关键词: クラウンエーテル; アルカリ金属イオン; 重金属イオン; 錯生成平衡; イオン対生成平衡; 溶媒抽出平衡; 置換基効果; 溶媒効果; 錯生成; イオン対生成; 溶媒抽出

1)16-クラウン-5誘導体による金属イオンの溶媒抽出における置換基効果:15,15-ジメチル-16-クラウン-5による種々の金属ピクリン酸塩のベンゼン/水間抽出平衡を定量的に研究した。このクラウンエーテルが,先に研究された他の16-クラウン-5誘導体[16-クラウン-5および15-(2,5-ジオキサヘキシル)-15-メチル-16-クラウン-5]に比べて,抽出能は劣っているものの,抽出選択能においては優れていることを見出した。さらに,全抽出平衡を,それを構成する素平衡[クラウンエーテルの二相間分配,水中での錯イオンの生成,錯イオンとピクリン酸イオンによるイオン対抽出等]に分割し,それぞれの平衡定数を決定した。これにより,クラウン骨格上の置換基(メチル基および2,5-ジオキサヘキシル基)が抽出能・抽出選択能に及ぼす効果を,初めて素平衡レベルで解明した。2)大環状クラウン類の錯生成特性と溶媒効果:環の大きさが異なる一連のジベンゾクラウンエーテル[ジベンゾ-3m-クラウン-m(m=6,8,10)]について,水および非水溶媒中におけるアルカリ金属イオン(Na^+,K^+,Rb^+,Cs^+)との錯生成定数を,電気化学的手法により系統的に測定した。これにより,これらのクラウンの錯化の選択性が溶媒に強く依存することを明示するとともに,「大環状配位子の錯化の選択性はその空孔と金属イオンとのサイズ適合性によって決まる」という従来の概念が成り立たないことを証明した。さらに,錯イオンの異種溶媒間移行活量係数を算出することにより,錯生成反応に及ぼす溶媒効果を定量的に解明した。

1) 16 - ク ラ ウ ン - 5 inductor に よ る metal イ オ ン の solvent extraction に お け る replacement base services: 15, 15 - ジ メ チ 16 - ク ル - ラ ウ ン - 5 に よ る kind 々 の metal ピ ク リ ン acid salt の ベ ン ゼ ン / water extraction equilibrium between を に quantitative study し た. こ の ク ラ ウ ン エ ー テ ル が, first に research さ れ た he の 16 - ク ラ ウ ン - 5 inductor [16 - ク ラ ウ ン - 5 お よ び 15 - (2, 5 - ジ オ キ サ ヘ キ シ ル) - 15 - メ チ 16 - ク ル - ラ ウ ン - 5] に than べ て, can take は substandard っ て い る も の の, can take out sentaku に お い て は optimal れ て い る こ と を see し Youdaoplaceholder0. さ ら に, full extraction equilibrium を, そ れ を constitute す る element balance [ク ラ ウ ン エ ー テ ル の 2 and distribution, water で の wrong イ オ ン の generated, wrong イ オ ン と ピ ク リ ン acid イ オ ン に よ る イ オ ン] like pump seaborne に し segmentation, そ れ ぞ れ の equilibrium constant を decided し た. こ れ に よ り, ク ラ ウ ン の replacement on bone base (メ チ ル base お よ び 2, 5 - ジ オ キ サ ヘ キ シ ル) が can take out, can take out sentaku に and ぼ す unseen fruit を, early め て element balance レ ベ ル で interpret し た. 2) the big ring ク ラ ウ ン class の fault generated features と solvent unseen fruit: big ring の き さ が different な る for の ジ ベ ン ゾ ク ラ ウ ン エ ー テ ル [ジ ベ ン ゾ - 3 m - ク ラ ウ ン -m (m = 6,8,10)] に つ い て, water お よ び nonaqueous solvent in に お け る ア ル カ リ metal イ オ ン (^ Na ^ +, K +, Rb ^ +, Cs +) ^ と Error generation of a fixed number を, electrochemical techniques によ system に determination た た. こ れ に よ り, こ れ ら の ク ラ ウ ン の wrong turn の が sentaku sex strong solvent に く dependent す る こ と を express す る と と も に, "big annular ligand の wrong の sentaku sex は そ の empty hole と metal イ オ ン と の サ イ ズ fit に よ っ て definitely ま る" と い う 従 の concept が made into り た な い こ と を prove し た. さ ら に, wrong イ オ ン の を live migration between heterogeneous solvent volume coefficient to calculate す る こ と に よ り, fault generated against 応 に and ぼ す solvent unseen fruit を quantitative に interpret し た.

项目成果

Shoichi Katsuta: "Ion-pair formation in water and extraction into benzene of 18-crown-6-sodium ion complexes with nitrated phenolate ions"Analytica Chimica Acta. 416・2. 145-150 (2000)

Shoichi Katsuta：“18-冠-6-钠离子络合物与硝化酚盐在水中的形成和萃取到苯中”Analytica Chimica Acta 416・2（2000）。

Shoichi Katsuta: "Stabilities in water and transfer activity coefficients between nonaqueous solvents and water of 1:1 complexes of 15,15-dimethyl-16-crown-5 with metal ions"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 74・2. 311-315 (2001)

Shoichi Katsuta：“15,15-二甲基-16-冠-5与金属离子的1:1络合物在水中的稳定性和非水溶剂与水之间的转移活性系数”日本化学会会报74・2。 -315 (2001)

Shoichi Katsuta: "Equilibrium studies on complexation in water and solvent extraction of zinc (II) and cadmium (II) with benzo-18-crown-6"Talanta. 51・4. 637-644 (2000)

Shoichi Katsuta：“苯并-18-冠-6 的水和溶剂萃取锌 (II) 和镉 (II) 的平衡研究”Talanta 51・4 (2000)。

Shoichi Katsuta: "Equilibrium studies on complexation in water and solvent extraction of zinc(II) and cadmium(II) with benzo-18-crown-6"Talanta. 51・4. 637-644 (2000)

Shoichi Katsuta：“苯并-18-冠-6 的水和溶剂萃取锌(II) 和镉(II) 的平衡研究”Talanta 51・4 (2000)。