| 研究課題/領域番号 |
25420908
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ウラン(V) / アクチノイド / 異性体 / 平衡反応 |
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| 研究概要 |
８配位構造をもつ＋４価ウラン錯体を合成した。この錯体は、１２面体構造および４方逆プリズム構造の２つの異性体混合物であることを各種スペクトル法により明らかにした。また、４方逆プリズム構造の錯体は、その異性体のみ単離することに成功した。＋４価のウラン錯体を１電子酸化することで＋５価ウラン錯体を合成した。酸化後、短時間で結晶を得た場合は、４方逆プリズム構造の錯体のみを単離できた。一方、酸化の後、１０日ほど室温で放置してから、結晶化した場合は、１２面体構造の錯体のみが単離された。これら＋５価錯体は、固体状態で空気中に安定であることを確認した。単結晶X線分析の結果、＋５価のウラン錯体の両異性体ともに対応する＋４価の錯体と同形構造をとっていることが分かった。＋５価ウランと酸素原子間の結合距離は、＋４価の錯体に比べて約０．１オングストローム短くなっていた。サイクリックボルタンメトリーの結果、U(V/IV)の酸化還元電位は、１２面体構造と４方逆プリズム構造で異なることが分かった。＋４価ウラン錯体の異性体を溶液中で放置すると両異性体間での変換反応がおこり、最終的に平衡状態になることが分かった。その平衡定数を算出したところ、＋４価ウラン錯体では４方逆プリズム構造のほうが安定であることが分かった。次に＋５価ウラン錯体でも同様にそれぞれの異性体を放置すると両異性体の平衡状態になることが分かった。その平衡定数から＋５価ウラン錯体では１２面体構造のほうが安定であることが分かった。＋４価および＋５価ウラン錯体では同形構造で、安定な異性体構造が異なることを明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
固体状態で空気中安定な＋５価ウラン錯体を合成し、それらの構造を特定できた。同形の＋４価、＋５価ウラン錯体において両異性体の酸化還元挙動の特定、両異性体間の変換反応を追跡し、安定構造がウランの酸化数で変化することを定量的に調べることができたことから、本研究は順調に進展していると評価している。
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| 今後の研究の推進方策 |
得られた＋４価および＋５価のウラン錯体の分光学的性質を明らかにする。これらの錯体は、磁性をもつことを確認している。そこで、得られた錯体の磁気的な性質を調べることによって＋４価ウランおよび＋５価ウランの特徴、中心金属イオンの配位構造の違いによる性質変化を特定することを計画している。また、８配位以外の配位数をもつ錯体についても配位子のスクリーニングを行い、適切な合成条件を設定し、化合物を単離したいと考えている。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
次年度使用額が生じた理由は、グローブボックスの不活性ガス循環精製装置の業者を精査し、より安い価格で同等の製品を購入できたためである。その他の項目については、論文投稿のための英文校正費として使用した。
２６年度以降の研究に必要な物品費として使用する予定である。
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