2014 Fiscal Year Research-status Report
＋５価ウランの化学的性質解明のための酸化状態安定化法の開発
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25420908
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
吉村 崇 大阪大学, ラジオアイソトープ総合センター, 教授 (90323336)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ウラン(V) / アクチノイド / 異性体 / 平衡反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
８配位構造をもつ+4価および+5価ウラン錯体の磁化率を測定した。また、吸収スペクトルでは、+4価および+5価錯体ともに近赤外領域に吸収帯が観測された。ジクロロメタン、THF、アセトン、アセトニトリルを用いて+4価錯体のうち4方逆プリズム構造または12面体構造をもつ異性体の安定性の溶媒依存性を調べた。+4価では、どの溶媒を用いても4方逆プリズム構造をもつ異性体の方が、12面体構造をもつ錯体に比べて安定であったが、ジクロロメタン、アセトニトリル、アセトン、THFの順で4方逆プリズム構造の安定性が減少、12面体構造の安定性が増加することが分かった。+5価では、ジクロロメタン、THF、アセトニトリルで安定性を調べたところ、どの溶媒を用いても12面体構造の異性体が安定であった。その安定性はジクロロメタン、アセトニトリル、THFの順で12面体構造の安定性が減少、4方逆プリズム構造の安定性が増加することが分かった。次に、4座の配位子と3座の配位子を両方を用いて錯体を合成したところ、+4価のウラン1つに4座配位子、3座配位子が1つずつ結合した錯体が得られた。この錯体では、3座配位子を介して複核化しており、+4価ウランは8配位4方逆プリズム構造をとっていることが分かった。この錯体のサイクリックボルタンメトリーを測定したところ、２段階の１電子酸化還元波が観測された。これらの波は複核の+4価ウランがそれぞれ１電子酸化される過程と帰属した。この錯体を化学的に１電子酸化したところ、錯体の分解とともに単核の12面体構造をもつ+5価ウラン錯体が高収率で単離された。このことは、ウラン中心が+4価から+5価に酸化されることによって12面体構造が安定になるが、この構造は、立体的に複核状態を保てないため、配位子交換を伴って単核錯体へと変化したと考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
安定度の溶媒依存性を調べることによって、+4価および+5価ウラン錯体の異性体の安定性についてより詳細に調べることができた。配位子の組み合わせを変えることによって4方逆プリズム構造をもつ+4価ウラン複核錯体を新たに合成できた。さらに、この錯体を１電子酸化し、その錯体構造の変化を特定できたことから、本研究は順調に進展していると評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
得られた錯体のより詳細な磁気的、分光学的性質を調べることによって、ウラン錯体の特徴を特定したいと考えている。また、酸化条件で+6価のウラン錯体を合成し、その構造の特定、化学的性質の特定する予定である。
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| Causes of Carryover |
25年度から26年度に繰り越した分の一部を27年度に繰り越しているためである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度に必要な物品費として使用する。
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