四面体型イオンを取り込む分子カプセルを用いたテクネチウムのウランからの分離法開発

本研究は、核燃料再処理の過程で、ウラン、プルトニウムの反応を妨害する過テクネチウム酸イオンを選択的に取り込む分子カプセルを開発し、ウランから分離を行うことである。今年度は、昨年度に合成したコバルトを配位したm-キシレン架橋およびp-キシレン架橋タイプの分子カプセルと分子構造および性質が良く似た過レニウム酸との反応を研究した。m-キシレン、p-キシレン架橋の錯体配位子は、過レニウム酸イオンとメタノール中で混合されると、錯体配位子部位の電荷移動吸収帯の吸光度が増加することが分かった。このことから、錯体配位子に過レニウム酸イオンが取り込まれていることを確認した。当量比が1:1の場合、吸光度の変化は数時間で完結した。過レニウム酸イオンとの反応比をモル比法で調べたところ、p-キシレン架橋の錯体配位子では錯体配位子:過レニウム酸イオン=1:3の比、m-キシレン型の場合では、1:3のモル比を超える比で反応し非常に複雑な挙動を示した。以上の結果から、過レニウム酸イオンは、錯体配位子中の複数の反応部位と反応していることが判明した。本研究で、4面体型イオンである過レニウム酸イオン取り込む分子の合成に成功した。今後は、過テクネチウム酸イオンとの反応および生成物の特定、取り込み選択性のある分子の開発、ウラン共存下での反応を行う。

本研究は、核燃料再処理の過程で、ウラン、プルトニウムの反応を妨害する過テクネチウム酸イオンを選択的に取り込む分子カプセルを開発し、ウランから分離を行うことである。今年度は、昨年度に合成したコバルトを配位したm-キシレン架橋およびp-キシレン架橋タイプの分子カプセルと分子構造および性質が良く似た過レニウム酸との反応を研究した。m-キシレン、p-キシレン架橋の錯体配位子は、過レニウム酸イオンとメタノール中で混合されると、錯体配位子部位の電荷移動吸収帯の吸光度が増加することが分かった。このことから、錯体配位子に過レニウム酸イオンが取り込まれていることを確認した。当量比が1:1の場合、吸光度の変化は数時間で完結した。過レニウム酸イオンとの反応比をモル比法で調べたところ、p-キシレン架橋の錯体配位子では錯体配位子:過レニウム酸イオン=1:3の比、m-キシレン型の場合では、1:3のモル比を超える比で反応し非常に複雑な挙動を示した。以上の結果から、過レニウム酸イオンは、錯体配位子中の複数の反応部位と反応していることが判明した。本研究で、4面体型イオンである過レニウム酸イオン取り込む分子の合成に成功した。今後は、過テクネチウム酸イオンとの反応および生成物の特定、取り込み選択性のある分子の開発、ウラン共存下での反応を行う。