塩によって相分離した水溶性溶媒の化学的特性及び溶媒構造と溶媒抽出への応用

盐相分离水溶性溶剂的化学性质、结构及其在溶剂萃取中的应用

基本信息

  • 批准号:
    07640812
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.54万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1995
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1995 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

水とアセトニトリルあるいはジオキサンの混合溶媒に塩を加えると塩析効果よって相分離が起こる。相分離の原因を溶媒の特性と溶媒構造から検討した。相分離した体積はAl^<3+>>Mg^<2+>>Ca^<2+>Ba^<2+>>>Na^+>K^+>NH^<4+>>Li^+,SO_4^2>Cl^-の順に減少し、イオンの水和エネルギーと関係づけられた。水-アセトニトリルの1:1(体積比)混合物から相分離した溶媒は水を4.5M、塩化ナトリウムを2.5x10^2M含み、E_T値、D_<II,I>値はそれぞれ、228kJ mol-1と48kJ mol-1であった。この値は純溶媒では最高の極性溶媒であるニトロベンゼンよりも極性が高いことを示す。それは、アセトニトリルの高い誘電率に加えて、有機相への水や塩類の溶解によるためである。この相分離に基づいて、クロロフォルムや1,2-ジクロロエタンには抽出されない陽イオン性金属ポルフィリン錯体をイオン対抽出することができた。イオン対は有機相で定量的にプラス1価の陽イオンに解離し,更に一部はプラス2価に解離していることが明らかになった。このように有機相でほとんど解離していることは今までにない現象である。塩析効果によって相分離した溶媒への金属ポルフィリン錯体のイオン対抽出機構を明らかにし、種々の金属ポルフィリン錯体の抽出定数は[Cu(tmpyp)]^<4+>>H_2tmpyp^<4+>=Zn(tmpyp)^<4+>]>[Fe^<III>(tmpyp)Cl]^<4+>>[Co^<III>(tmpyp)Cl]^<4+>>[Mn^<III>(tmpyp)Cl]^<4+>の順に減少した。平面性型の構造をとる化学種ほど容易に抽出される。三価の金属イオンは錯体の水和のために抽出されにくくなる。また相分離溶液のX線構造解析から、相分離現象は溶媒の水構造の変化によることが明らかになった。即ち、塩化ナトリウムの濃度の増大とともにイオンへの水和が増大して、溶媒の水素結合生成が切断される。特に第2第3水和圏の構造の変化が相分離に大きな影響を及ぼしていることが明らかになった。以上の研究結果より、塩析効果による相分離溶媒はイオンをイオンのままで抽出できる新しい有機溶媒として多方面に今後利用されうる。
当将盐添加到水和乙腈或二恶烷的混合溶剂中时,由于盐析效应而发生相分离。从溶剂的特性及其结构方面探讨了相分离的原因。相分离体积为 Al^<3+>>Mg^<2+>>Ca^<2+>Ba^<2+>>>Na^+>K^+>NH^<4+>>Li^其递减顺序为+、SO_4^2>Cl^-,且与离子的水合能有关。水和乙腈1:1(体积比)混合物相分离的溶剂含有4.5M水和2.5x10^2M氯化钠,E_T值和D_<II,I>值为228 kJ mol-1,分别为 48kJ mol-1。该值表明纯溶剂的极性比硝基苯更强,硝基苯是极性最强的溶剂。这是由于乙腈的高介电常数以及水和盐溶解到有机相中。基于这种相分离,我们能够对氯仿或 1,2-二氯乙烷无法萃取的阳离子金属卟啉配合物进行离子对萃取。结果表明,离子对在有机相中定量解离成带正电的一价阳离子,并且一些离子对进一步解离成带正电的阳离子。这种在有机相中几乎解离的现象是前所未有的。阐明了金属卟啉配合物通过盐析作用相分离进入溶剂中的离子对萃取机理,各种金属卟啉配合物的萃取常数为[Cu(tmpyp)]^<4+>>H_2tmpyp^<4+>=锌(tmpyp)^<4+>]>[Fe^<III>(tmpyp)Cl]^<4+>>[Co^<III>(tmpyp)Cl]^<4+>>[Mn^<III> (tmpyp)Cl]^<4+>。具有平面结构的化学物质更容易提取。由于络合物的水合,三价金属离子变得难以萃取。此外,相分离溶液的X射线结构分析表明,相分离现象是由于溶剂的水结构的变化造成的。即,随着氯化钠浓度的增加,离子的水合作用增加并且溶剂中氢键的形成被破坏。特别是,很明显第二和第三水化球的结构变化对相分离具有重大影响。基于上述研究结果,基于盐析效应的相分离溶剂作为可原样提取离子的新型有机溶剂,未来可应用于广泛的领域。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Nurun.Nahar: "Reacion Mechanism of Mercury (II) with Protonated N-substituted Porphyrin" Bulletin of Chemical Society of Japan. 69(in press). (1996)
Nurun.Nahar:“汞(II)与质子化N-取代卟啉的反应机制”日本化学会会刊。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Masaaki Tabata: "Thermochromism of Metal-Exchange Reaction Between Zinc (II) and Mercury (II) Porphyrins" Zeitshrift Naturforschung,. 55b. 545-550 (1995)
Masaaki Tabata:“锌 (II) 和汞 (II) 卟啉之间金属交换反应的热致变色”Zeitshrift Naturforschung,。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Masaaki Tabata: "Ion-Pair Extraction of Metalloporphyrins into Acetonitrile for Determination of Copper (II)" Analytical Chemistry. 68(in press). (1996)
Masaaki Tabata:“用乙腈离子对萃取金属卟啉来测定铜 (II)”分析化学。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Masaaki Tabata: "Kinetics and Mechanism of Metal-Substitution Reaction of Homodinuclear Mercury (II) Porphyrin with Zinc (II) with Particular reference to a Heterodinuclear Metalloporphyrin Intermediate" Inorgnic Chemistry. 34. 6492-6496 (1995)
Masaaki Tabata:“同核汞 (II) 卟啉与锌 (II) 的金属取代反应的动力学和机制,特别是异双核金属卟啉中间体”无机化学。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Masaaki Tabata: "Extraction of Water-Soluble Porphyrin and Metalloporphyrin into Acetonitrile by Salting-out" Analytical Science and Technology. 8. 511-517 (1995)
Masaaki Tabata:“通过盐析将水溶性卟啉和金属卟啉萃取到乙腈中”分析科学与技术。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

田端 正明其他文献

有明海底泥中の硫黄化合物の酸化様態直接分析
有明海底泥中硫化合物氧化模式的直接分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    田端 正明;西本 潤;岡島 敏浩
  • 通讯作者:
    岡島 敏浩

田端 正明的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('田端 正明', 18)}}的其他基金

日本の磁器製作の起源に関する研究
日本瓷器生产的起源研究
  • 批准号:
    24K04367
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Determination of Production Places of Unknown Porcelains Found at the Mietsu Naval Facility Site by the Difference in Solubility of Chemical Elements at Elutriation Process
通过淘析过程中化学元素溶解度的差异来确定三重海军基地发现的不明瓷器的产地
  • 批准号:
    19K01126
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
ポルフイリンJ-集合体の光学活性能の自在制御と分析化学的研究
卟啉 J-聚集体光学活性的自由控制和分析化学研究
  • 批准号:
    17655034
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
金属ポルフィリン錯体によるDNA切断酵素の活性化とアフリカ睡眠病の治療への展開に関する研究
金属卟啉复合物激活DNA切割酶的研究及其在非洲昏睡病治疗中的应用
  • 批准号:
    02F00136
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
一万倍以上のナトリウム中でリチウム選択性を示すポルフィリンの分析化学的新展開
卟啉分析化学的新进展,对钠中锂的选择性提高了 10,000 倍
  • 批准号:
    12874095
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
電解ストップトフロー法による不安定原子価錯体の反応性に関する研究
电解停流法研究不稳定价态配合物的反应活性
  • 批准号:
    08874082
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
金属ポルフィリンの短寿命反応中間体の生成と構造
金属卟啉短寿命反应中间体的生成和结构
  • 批准号:
    04215218
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
金属ポルフィリンの短寿命反応中間体の生成と構造
金属卟啉短寿命反应中间体的生成和结构
  • 批准号:
    03231215
  • 财政年份:
    1991
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
ポルフィリンを用いる微量イオンの高感度光散乱分析法
使用卟啉对痕量离子进行高灵敏度光散射分析
  • 批准号:
    03640498
  • 财政年份:
    1991
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
金属ポルフィリンの短寿命反応中間体の生成と構造
金属卟啉短寿命反应中间体的生成和结构
  • 批准号:
    02245212
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

相似海外基金

高圧条件下における混合溶媒系の臨界普遍性と隠れた長距離相互作用の解明
阐明高压条件下混合溶剂系统的关键普遍性和隐藏的长程相互作用
  • 批准号:
    21K03494
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Conformation and aggregation of polyelectrolytes in mixture solvents
混合溶剂中聚电解质的构象和聚集
  • 批准号:
    17K05612
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
混合溶媒を用いた準希薄溶液中で形成されるミクロ相分離構造とレーザー共振器への応用
使用混合溶剂在半稀溶液中形成的微相分离结构及其在激光谐振器中的应用
  • 批准号:
    12J11060
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Development of Novel Separation Method Based on Specific Distribution Behavior of Fluidic Solvents in a Capillary Tube
基于毛细管中流体溶剂特定分布行为的新型分离方法的开发
  • 批准号:
    23550106
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
大きな揺らぎの存在する媒体中での高分子挙動に関する理論的解析手法の開発とその応用
大波动介质中聚合物行为理论分析方法的发展及其应用
  • 批准号:
    19031013
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 1.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了