カリックスアレーン化合物の抽出異常性を利用した新規の分離・分析システムの創製

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カルボニル基の官能基を有するカリックスアレーン化合物、すなわちアミド型およびケトン型のp-tert-オクチルカリックス[4]アレーン化合物との比較のためにそのモノマー体を合成し、塩酸と硝酸中からの銀(I)とパラジウム(II)の抽出挙動について比較、検討した。その結果、モノマー体では他の抽出剤と同様にパラジウムの方に選択性が大きく片寄っているのに対して、カリックス[4]アレーン化合物ではその傾向は逆転し、大量のパラジウム中から銀を高選択的に抽出することが分かった。これはモノマー体では金属イオンが陰イオン錯体として抽出されるのに対して、カリックスアレーンでは陽イオンの形で抽出されるためと結論された。このため金属陽イオンのペア-となる陰イオンとしてジノニルナフタレンスルホン酸のような油溶性の大きなイオンを用いると銀の抽出が大幅に促進されることが分かった。またカルボン酸型のp-tert-オクチルカリックス[4]アレーン化合物を用いて塩酸と硝酸中からの鉛(II)、鉄(III)、亜鉛(II)等の金属の抽出についても検討した。その結果100〜500倍過剰に存在する亜鉛中から数ppmオーダーで共存する鉛(II)イオンを定量的に抽出する事が認められた。さらに一般のカルボン酸とは大きく異なり、鉄(III)よりも鉛に対して高い選択性を有するという注目すべき特性も見出した。すなわち、この分子が鉛イオンに対して他の抽出剤では見られない程高度の認識・分離機能を有していることが分かった。さらにこのカルボン酸型のカリックス[4]アレーンをポリアリルアミンの母体に固体化した、カリックスアレーン樹脂の調製にも成功し、過剰量の亜鉛中から微量の鉛イオンを高選択的にトラップすることを明らかにした。