並列タイトル等Functional analysis of sulfonamide-type chelating agents as separation agents
タイトル（掲載誌）平成19(2007)年度 科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書 = 2007 Fiscal Year Final Research Report Summary
一般注記負電荷を持つ窒素原子をLewis電子対ドナーとして用いるスルホンアミド型キレート試薬の抽出試薬としての機能解析を目的として、以下のような基礎的研究を行った。1 β-ケトエノール型キレート抽出試薬のエノール型-OH基をスルホンアミド基(-NHSO_2R)に置換した場合の効果を評価するため、2-ヒドロキシベンゾフェノンの-OH基を-NHSO_2R基に置換したところ、2価銅イオン(Cu^<2+>)の抽出能が顕著に低下した。これに対し、ケト基(=O)を=NR'基に置換した類縁体の場合には、スルホンアミド化による抽出能の増大が見られた。さらに、R'の末端に-OH基を導入すると抽出能はさらに向上した。この結果より、スルホンアミド型キレート試薬の特性は、当該部位以外のLewis電子対ドナーの選択によって大きく変化しうることが示された。2 イオン液体(IL)を抽出相として用いるILキレート抽出系における抽出試薬としてのスルホンアミド型キレート試薬の利用可能性を探索するため、8-スルホンアミドキノリン誘導体を用いた場合の2価金属イオンの抽出挙動を検討した。既存の有機溶媒を用いた場合と比較して、IL系では抽出能が増大し、この型の試薬がILキレート抽出系に有用であることが示された。また、-NHSO_2R基においてR=CF_3とした場合、サイズの小さい金属イオンでは錯形成時の立体障害に起因する抽出能の低下が見られたのに対し、かさ高い金属イオンの場合はCF_3-基とILとの親和性の効果により1:3陰イオン性錯体がイオン交換により優先的に抽出され、結果として抽出選択性に変化が現れた。すなわち、スルホンアミド型キレート試薬を用いるILキレート抽出系では、隣接置換基による選択性制御が可能であると示唆された。
Functional analysis of sulfonamide-type chelating agents, which have negatively-charged nitrogen atom as Lewis donor, as extraction agents was performed. In concrete, the following fundamental studies were investigated.1. To evaluate the possible use of sulfonamide-type monoanionic N,N-bidentate ligands as extrative separation agents for divalent metal cations the chelate extraction behavior of copper(II) cation into chloroform with several N-Ca-N- bidentate ligands having the p-toluenesulfonamido group was investigated as a model system. All of the four N-C2-N- ligands studied showed quantitative extractability for copper(II) and the metal-to-ligand ratio in the extracted species was 1:2. Furthermore, the order of the extraction constants for copper(II) with the ligands suggests that the number of π-electrons in the N-C_2-N- structure is an important factor in achieving high complexation ability and extractability.2. Possible use of 8-sulfonamidoquinoline derivatives as chelate extractive separation agents for solvent extraction of several divalent metal cations using an ionic liquid, 1-butyI-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ([bmim][PF_6]) as extraction phase was investigated as fundamental approach to develop novel extractive separation agents for ionic liquid extraction system. The studied agents were able to be used as extractants for the metal cations in the [bmim][PF_6] extraction system. Furthermore, their extractability in the [bmim][PF_6] system was superior to that in chloroform system. Most of the extracted species were (hydrated) neutral complexes, whereas, in use of the derivative having trifluoromethyl group, divalent cadmium was extracted as anionic complex accompanied with anion-exchange process.
研究課題/領域番号:18550070, 研究期間(年度):2006-2007
出典：「スルホンアミド型キレート試薬の分離機能解析」研究成果報告書 課題番号18550070（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-18550070/185500702007kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/)を加工して作成
関連情報https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=20260557
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18550070/
https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-18550070/185500702007kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）