アミド基含有環状抽出剤の新規合成による白金族リサイクル技術の革新的開発

新合成含酰胺基环状萃取剂创新开发铂族回收技术

基本信息

批准号：
16F16353
负责人：
柴山敦
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Akita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-11-07 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、導入する官能基によって多様な金属に配位できる新たな抽出剤を開発することである。特に、官能基の種類によって選択性を持たせることが可能なカリックスアレーンの優れた性質を最大限に生かし、白金族金属のパラジウムや白金、ロジウム等を選択抽出する新規抽出剤の開発を目指す。平成２９年度に関しては主に以下の研究成果を得ることができた。まず、チオアミド基をカリックスアレーンの水酸基側（－OH基）に導入するための合成実験を検討した。合成手順は次の通りである。カリックス[4]アレーンの－OH基にブロモ酢酸エチル（BrCH2COOC2H5）を作用させ、エステル基（－COOC2H5基）を導入した。その後、1級アミンのn-オクチルアミン（C8H17NH2）を－COOC2H5基と反応させることで、アミド基（－NH-C(=O)－基）へと変換した。さらに、ローソン試薬を用いて、－NH-C(=O)－基の酸素元素（O）を硫黄元素（S）へと硫化することで、目的物として定めたチオアミド基含有カリックス［4］アレーンを高収量・高収率で合成することに成功した。次いで、合成したチオアミド化体の白金族親和性および抽出能力を評価するために、パラジウムや白金、ロジウムの各単独あるいは混合塩酸溶液からの抽出実験を行った。その結果、今回合成した抽出剤は、パラジウムに高い選択性と親和性を有することがわかった。さらにスロープ解析を使った考察により抽出モデルを検討した結果、抽出剤とパラジウムの化学量論比が抽出剤：金属＝1：1で抽出していることを確認した。また、抽出剤と金属イオンがキレート錯体を形成してパラジウムを捕捉するという抽出メカニズムについても、赤外吸収スペクトルを使って解明することができた。

这项研究的目的是开发新的提取物，这些提取物可以根据引入的功能组与各种金属进行协调。特别是，我们旨在开发新的提取物，以选择性提取铂金属（例如钯，铂，菱形等），通过充分利用calixarenes的出色特性，可以根据功能组的类型选择性地选择，以选择性地选择。在2017财年，我们能够获得以下研究结果：首先，研究了一个合成实验，将硫酰胺组引入了钙甲烯的羟基侧（-OH组）。合成过程如下：将乙基乙酸乙酸乙酯（BRCH2COOC2H5）应用于Calix [4] Arene的-OH组，并引入了酯组（-COOC2H5组）。随后，将初级胺N-辛基胺（C8H17NH2）与-COOC2H5组反应，将其转换为酰胺基（-NH-C（-NH-C（= O） - 组）。此外，通过使用Lawson的试剂（含硫酰胺基团的Calix [4] Arene，被指定为靶标的硫酰胺群的含氧元素（o），将-NH-C（= O）的氧元素（O）成组成硫元素（S），以高产量和高产率成功合成。接下来，提取实验是从钯，铂，铑或混合盐酸溶液中进行的，以评估合成硫酰胺的铂类亲和力和提取能力。结果，发现这次合成的萃取剂对钯具有很高的选择性和亲和力。此外，我们使用斜率分析研究了提取模型，并发现提取剂和钯的化学计量用萃取剂提取：金属= 1：1。此外，提取机制和金属离子形成螯合物复合物以捕获钯的萃取机制也可以使用红外吸收光谱来阐明。