フッ素界面活性剤イオン対相分離現象による新しい多成分濃縮分離システムの創出

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05805068
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 五十嵐 淑郎 茨城大学, 工学部, 助教授 (70150258)
• Keywords: フッ素界面活性剤 / イオン対相分離現象 / 多成分濃縮分離法 / 生理活性物質 / 金属キレート

Research Abstract

本研究の目的は、申請者が先に見い出した炭化フッ素カルボン酸系界面活性剤を用いるpH依存相分離現象、温度依存相転移現象および水性3相分離現象の中で、特に、多相系(3相以上)を生じる現象を利用して均一溶液から多成分(3〜7種類)を一段の操作で濃縮・分離できる新しい抽出分離手法(多成分均一液液抽出法)を開発することにある。
本年度は,炭化フッ素系界面活性剤の一種であるパーフルオロオクタン酸イオンを用いる水性多相系相分離現象に関して詳細に検討を行なった結果、先のアミン類を使用する水性3相系以外に極性溶媒として水溶性のジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等を用いる新しいpH依存水性3相分離現象を発見した。この現象は、酸性領域(ジメチルホルムアミド:pH 1.3-1.4,ジメチルスルホキシド:pH 0.42-0.46,アセトン:pH 0.6-0.7)で起こり、水に不溶な二種類の相の比重は、第1相(1.50)、第2相(1.28)であることを明らかにした。また、この相分離現象に基づく、各種溶質分子(金属キレート、生理活性物質、合成ポルフィリン等)の抽出について抽出率及び分配比を決定した。溶質分子の形状や電荷の状態が各生成相への抽出量に大きな影響を与えることが分った。更に、相分離現象の詳細な検討から、相の分子構造に関する知見が得られた。以上の成果は、日本化学会第67春季年会において発表予定である。次年度は、pH依存による水性3相分離現象が中性〜アルカリ性領域で起こるアミン系のものと、酸性領域で起こる極性溶媒系のものの両者が見出されたことから、前者は、生体関連物質の分離、後者は金属イオンの分離に適合するものと考え、それぞれの多成分分離システムを構築する予定である。