二酸化炭素を超臨界流体とするキレート配位子による金属イオンの抽出分離とその機構

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09440250
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 大橋 弘三郎 茨城大学, 理学部, 教授 (60007763)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 折山 剛 茨城大学, 理学部, 助教授 (90185687) ; 井村 久則 茨城大学, 理学部, 教授 (60142923)
• Keywords: Exthaction / Supercritical fluid / carbon dioxide / Gallium / 8-quinolinal

Research Abstract

金属イオンのキレート配位子によるCO_2超臨界流体への効率的抽出分離系の構築には、抽出試薬の水-CO_2超臨界流体間の分配平衡及び錯体の抽出平衡に関するデータの集積は極めて重要かつ不可欠である。本研究で得られた成果は、以下の3点である。(1)CO_2超臨界流体を媒体とする金属イオンの抽出試薬として、新規な長鎖8-キノリノール誘導体として2-メチル-5-エトキシメチル-8-キノリノール(HMO_2Q)、2-メチル-5-ブチルオキシメチル-8-キノリノール(HMO_4Q)、2-メチル-7-(2-メチル-2-プロピル)-8-キノリノール、2-メチル-7-(1-フェニル-2-プロピル)-8-キノリノールを合成した。(2)抽出試薬の水-CO_2超臨界流体間の分配平衡定数の決定には、高圧、高温下での抽出セル、吸光度測定用の耐圧セルおよび抽出物を平衡系を乱すことなく分離回収する装置リストリクターから成る反応装置システムを組み立てた。(3)水-CO_2超臨界間の分配定数の決定において、水相のpHを一定に調整し、かつ正確に測定する必要がある。しかし、CO_2は高圧下では水相にかなり溶解し、pH4以下では水相のpHを一定に保つことは困難なため、pH4以上での分配比を得ることが困難である。ところが、水溶液中での酸解離定数とpH4以下での長鎖8-キノリノール誘導体の水-CO_2超臨界間の分配比より、水CO2超臨界間の分配定数の決定が可能となる。従って、新規な長鎖8-キノリノール誘導体の水溶液中での酸解離定数と分配定数の決定を検討中である。

Research Products

• [Publications] 大橋弘三郎: "Extraction behavion of Gallium (III) with 2-methyl-5-hexyloxymethyl-8-quinolinol and 5-hexyloxymethyl-8-quinolinol from weakly Acidic Solution into Supercritical CO_2 and selective separation of Gallium (III) from (Aluminum (III)" Chem.Lett.1135-1136 (1997)
• [Publications] 大橋弘三郎: "5-(4-ニトロフェニルアゾ)-7-(4-エチル-1-メチル-オクチル)-8-キノリノールによる亜鉛(II)の自己付加錯体抽出とその溶媒効果" 分析化学. 47. 101-107 (1998)