Экстракция актинидов и лантанидов(III) из азотнокислых растворов смесями 1,5-N,N′-бис[(дифенилфосфинил)ацетил(гексил)амино]пентана и новой несимметричной фосфониево-имидазольной ионной жидкости

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Синтезирована новая ионная жидкость с двумя катионными центрами 1-метил-3-(4-(трибутилфосфонио)бутил)-1H-имидозол-3-ия [бис(трифторметилсульфонил)имид] ([ImP][Tf2N]2), которая отличается высокой гидрофобностью (растворимость в воде 9.2 × 10–4 моль/л). Исследована экстракция U(VI), Th(IV) и лантанидов(III) из азотнокислых растворов смесями 1,5-N,N′-бис[(дифенилфосфинил)ацетил(гексил)амино]пентана (L), содержащего два бидентатных фрагмента Ph2P(O)CH2C(O)N(Hex)–, соединенных между собой пентаметиленовым мостиком через амидные атомы азота, и [ImP][Tf2N]2 в 1,2-дихлорэтане (ДХЭ). При экстракции ионов металлов в этой системе наблюдается значительный синергетический эффект. Рассмотрено влияние состава водной и органической фаз на эффективность извлечения ионов металлов в органическую фазу и определена стехиометрия экстрагируемых комплексов. Синергетический эффект при экстракции Ln(III) из 3 М растворов HNO3 смесью L и [ImP][Tf2N]2 в ДХЭ на порядок выше, чем в системе с имидазолиевой ионной жидкостью [C8mim][Tf2N].

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Ионные жидкости (ИЖ) в последние годы завоевывают все более прочные позиции в различных областях науки и техники в связи с наличием у них комплекса уникальных физико-химических свойств, таких как превосходные сольватационные свойства, высокие значения диэлектрической проницаемости, низкая летучесть, негорючесть, низкая растворимость в воде и т.д., что нехарактерно для традиционных органических растворителей. Это делает ИЖ чрезвычайно востребованными в синтезе уникальных мономерных и полимерных материалов [1, 2], каталитических процессах [3], электрохимии [4], жидкостной и газовой хроматографии [5], в процессах извлечения и разделения органических соединений [6] и ионов металлов [7–10], в том числе при переработке отработанного ядерного топлива [11]. Было показано, что экстракция U(VI), Pu(IV) и Th(IV) карбамоилметилфосфиноксидами (КМФО) возрастает в десятки раз при использовании гексафторфосфата 1-бутил-3-метилимидазолия в качестве разбавителя по сравнению с традиционным n-додеканом [9], причем в качестве разбавителя не обязательно использовать чистую ИЖ, поскольку добавка даже небольших количеств ИЖ в обычный органический разбавитель приводит почти к такому же росту эффективности экстракции. Этот эффект был обнаружен при использовании различных фосфорорганических экстрагентов, таких как КМФО [12, 13], дигликольамиды [14], производные каликсаренов [11, 15] и т.д., и объясняется высокой гидрофобностью анионов ИЖ, которые участвуют в образовании экстрагируемых комплексов в качестве противоионов, повышая, таким образом, их гидрофобность и облегчая переход в используемый разбавитель. В настоящее время уже синтезированы десятки различных ИЖ и установлены некоторые закономерности влияния их структуры на экстракцию ионов металлов [11, 16, 17]. Так, увеличение гидрофобности аниона ИЖ и снижение гидрофобности ее катиона ведут к повышению экстракционной способности ИЖ [16]. Однако снижение гидрофобности катиона ИЖ, например при уменьшении длины алкильного заместителя при атоме азота в катионной части бис[(трифторметил)сульфонил]имидов 1-алкил-3-метилимидазолия [Cnmim][Tf2N], хотя и приводит к увеличению экстракциии Am(III) и Eu(III) растворами КМФО [17], однако сопровождается заметным переходом ИЖ в водную фазу, что не только приводит к заметным потерям ИЖ, но и создает дополнительные экологические проблемы при их применении в экстракционных процессах [18].

Более безопасными в этом плане считаются ИЖ с двумя катионными центрами, свойства которых в настоящее время интенсивно исследуются [19–23]. Однако данные о влиянии таких ИЖ на экстракцию ионов металлов в литературе отсутствуют.

В настоящей работе исследовано влияние новой ИЖ с двумя катионными центрами [ImP][Tf2N]2 на экстракцию U(VI), Th(IV) и лантанидов(III) из растворов азотной кислоты с использованием 1,5-N,N′- бис[(дифенилфосфинил)ацетил(гексил)амино]пентана (L), молекула которого содержит два бидентатных фрагмента Ph2P(O)CH2C(O)N(Hex)–, соединенных между собой пентаметиленовым мостиком через амидные атомы азота. Ранее нами было показано, что значения коэффициентов распределения Ln(III), U(VI) и Th(IV) при экстракции раствором этого соединения в молекулярных растворителях значительно выше, чем при экстракции его моноаналогом КМФО Ph2Bu2 [24].

Экстракционные свойства этой ИЖ сравниваются с поведением бис(трифторметилсульфонил)имида 1-октил-3-метилимидазолия [C8mim][Tf2N].

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Исходные реактивы для синтеза экстрагента L и ионных жидкостей имели квалификацию “х. ч.” или “ч. д. а.” (Sigma-Aldrich, США) и применялись без дополнительной очистки.

Спектры 1H, 13C и 31P ЯМР регистрировали на приборе Bruker AV-400 (рабочая частота 400.13 МГц для 1H, 100.61 МГц для 13C и 161.97 МГц для 31P) в растворе CDCl3 при использовании сигнала остаточных протонов дейтерированного растворителя в качестве внутреннего эталона (1Н, 13С) и 85%-ной H3PO4 (31P) в качестве внешнего стандарта. Спектры 13С ЯМР регистрировали в режиме JMODECHO, сигналы атомов углерода с четным и нечетным числом протонов имеют противоположную полярность. ИК-спектры регистрировали на спектрометре Magna IR750 (Nicolet). Элементный анализ проводили в Лаборатории микроанализа ИНЭОС РАН.

1,5-N,N′-бис[(дифенилфосфинил)ацетил(гексил)амино]пентан (L) [24], дифенил(дибутилкарбамоилметил)фосфиноксид (КМФО Ph2Bu2) [25] и ионную жидкость бис[(трифторметил)сульфонил]имид 1-октил-3-метилимидазолия ([C8mim][Tf2N]) [26] синтезировали и очищали по ранее описанным методикам.

(4-Бромбутил)(трибутил)фосфоний бромид получен по модифицированной методике [27]. К раствору 5.3 г (0.025 моль) дибромбутана в 5 мл EtOH (абс.) при комнатной температуре в токе Ar добавляли за 1 ч 1.0 г (0.005 моль) трибутилфосфина. Полученный раствор перемешивали при 50°С в течение 1 ч, затем 2 ч при 80°С, растворитель отгоняли. Остаток выдерживали при 0.1 мм рт. ст. и 70°С до постоянной массы, промывали Et2O (4 × 15 мл). Полученное светло-желтое масло выдерживали при 0.1 мм рт. ст. до постоянной массы. Выход 1.8 г (87%).

31P ЯМР-спектр (δP, м.д.) 33.24. 1H ЯМР-спектр (δН, м.д.): 3.50 (т, 2H, CH2Br, 3JHH = 6.1 Гц); 2.66–2.57 (м, 2H, PCH2CH2CH2CH2Br); 2.44–2.36 (м, 6H, P(CH2CH2CH2CH3)3); 2.07 (п, 2H, PCH2CH2CH2CH2Br, 3JHH = 6.4 Гц); 1.80–1.72 (м, 2H, PCH2CH2CH2CH2Br); 1.59–1.43 (м, 12H, P(CH2CH2CH2CH3)3); 0.95 (т, 9H, P(CH2CH2CH2CH3)3, 3JHH = 7.0 Гц).

 

 

1-Метил-3-(4-(трибутилфосфонио)бутил)-1H-имидазол-3-ия дибромид получен по модифицированной методике [22]. К раствору 0.4 г (0.0052 моль) N-метилимидазола в 2 мл CHCl3 (абс.) при 0°С в токе Ar добавляли за 30 мин 1.8 г (0.0043 моль) (4-бромбутил)(трибутил)фосфония бромида. Полученный раствор перемешивали при 0°С в течение 3 сут, затем 6 сут при 40–45°С. Растворитель отгоняли, остаток выдерживали при 0.1 мм рт. ст. и температуре 40°С до постоянной массы. Остаток промывали Et2O (4 × 10 мл), полученное светло-желтое вязкое масло выдерживали при 0.1 мм рт. ст. и 30°С над P2O5 до постоянной массы. Выход 1.6 г (76%).

Найдено, %: C 48.06; H 8.44; N 5.59; P 7.02.

Вычислено для C20H41Br2N2P, %: C 48.01; H 8.26; N 5.60; P 6.19.

ИК-спектр (ν, см–1): 3429, 3143, 3074, 2961, 2933, 2874, 2189, 1622, 1573, 1465, 1412, 1383, 1283, 1232, 1171, 1099, 969, 923, 821, 730, 641, 624. 31P ЯМР-спектр (δP, м.д.) 33.50. 1H ЯМР-спектр (δН, м.д.): 10.21 (с, 1H, в Meim); 8.16 (с, 1H, в Meim); 7.31 (с, 1H, в Meim); 4.57 (уш. т, 2H, NCH2, 3JHH = 6.0 Гц); 4.02 (с, 3H, NCH3); 2.78–2.59 (м, 2H, NCH2CH2CH2CH2P); 2.41–2.26 (м, 8H, –CH2P(CH2CH2CH2CH3)3); 1.87 (уш. с, 2H, NCH2CH2CH2CH2P); 1.64–1.46 (м, 12H, P(CH2CH2CH2CH3)3); 0.94 (т, 9H, P(CH2CH2CH2CH3)3, 3JHH = 6.4 Гц). 13C ЯМР-спектр (δС, м.д.): 136.33 (с, NCH=N); 122.92 и 122.75 (оба с, NCH=CHN); 48.06 (с, NCH2–); 36.19 (с, NCH3); 30.36 (д, NCH2CH2CH2CH2P, 2JPC = 16.0 Гц); 23.32 (д, PCH2CH2CH2CH3, 2JPC = 15.3 Гц); 23.10(д, PCH2CH2CH2CH3, 3JPC = 4.6 Гц); 18.42 (д, PCH2CH2CH2CH2N, 1JPC = 48.4 Гц); 18.23 (д, PCH2CH2CH2CH3, 1JPC = 47.0 Гц); 17.88 (с, NCH2CH2CH2CH2P); 12.94 (с, CH3).

1-Метил-3-(4-(трибутилфосфонио)бутил)-1H-имидазол-3-ия ди[бис(трифторметилсульфонил)имид] ([ImP][Tf2N]2). К раствору 1.6 г (3.2 ммоль) 1-метил-3-(4-(трибутилфосфонио)бутил)-1H-имидазол-3-ия дибромида в 15 мл воды добавляли раствор 2.1 г (7.3 ммоль) бис(трифторметилсульфонил)имида лития в 10 мл воды и перемешивали в течение 2 ч при 40°С. Затем прибавляли 30 мл 1,2-дихлорэтана, перемешивали и отделяли органическую фазу. Полученный раствор использовали в экстракционных экспериментах.

При проведении экспериментов по экстракции ионов металлов в качестве растворителя использовали 1,2-дихлорэтан (ДХЭ) марки “х. ч.” (Вектон) без дополнительной очистки. Растворы экстрагента в ДХЭ готовили с использованием точных навесок. Водные растворы лантанидов(III), U(VI) и Th(IV) с концентрацией 0.01 моль/л готовили растворением соответствующих нитратов в воде. Эти растворы после разбавления с последующим добавлением HNO3 использовали для приготовления исходных водных растворов при проведении экспериментов по экстракции. Концентрация HNO3 в таких растворах изменялась в диапазоне 0.01–5 моль/л, концентрация ионов металлов составляла 4 × 10–6 моль/л. При изучении экстракции лантанидов(III) в исходной водной фазе присутствовали все Ln(III), кроме Pm. Все эксперименты по экстракции ионов металлов проводили в пластиковых пробирках при комнатной температуре (22 ± 2°C) и объемном соотношении органической и водной фаз 1 : 1. Контакт фаз осуществляли в роторном смесителе со скоростью 60 об/мин в течение 1 ч. Предварительно установлено, что этого времени достаточно для достижения постоянных значений коэффициента распределения (D).

Концентрацию Ln(III), U(VI) и Th(IV) в исходных и равновесных водных растворах определяли при помощи масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на масс-спектрометре XSeries 2 (ThermoScientific, США) по методике [28]. Концентрацию металлов в органической фазе находили по разнице между их концентрациями в водной фазе до и после экстракции. Коэффициент распределения ионов металлов рассчитывали как отношение концентраций ионов металлов в равновесных фазах. Погрешность измерений D составляла ~10%. Концентрацию [ImP2+] и [Tf2N] в равновесных водных растворах находили путем определения содержания фосфора и серы методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на спектрометре ICAP-61 (Thermo Jarrel Ash). Концентрацию HNO3 в равновесной водной фазе определяли потенциометрическим титрованием стандартным раствором NaOH.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Важной характеристикой ионных жидкостей, используемых в процессах экстракции ионов металлов, является их растворимость в водных растворах. Растворимость [ImP][Tf2N]2 в воде составляет 9.2 × 10–4 моль/л. Для сравнения в табл. 1 приведены значения растворимости имидазолиевых ИЖ с катионом Tf2N. Из этих данных следует, что гидрофобность [ImP][Tf2N]2 значительно больше, чем наиболее часто используемой в экстракции [C4mim][Tf2N]. Это является существенным достоинством [ImP][Tf2N]2.

 

Таблица 1. Растворимость ионных жидкостей в воде

Ионная жидкость

Растворимость в воде, ммоль/л

Ссылка

[C2mim][Tf2N]

48.9 ± 0.3

[29]

[C4mim][Tf2N]

15.7 ± 0.2

[29]

[C6mim][Tf2N]

7.2 ± 0.2

[29]

[C8mim][Tf2N]

4.1 ± 0.2

[29]

[ImP][Tf2N]2

0.92 ± 0.05

Настоящая работа

 

Рассмотрено влияние концентрации HNO3 в равновесной водной фазе на экстракцию ионов U(VI), Th(IV) и Ln(III) растворами соединения L в ДХЭ, содержащем 0.002 M [ImP][Tf2N]2. Для сравнения на рис. 1 приведены данные по экстракции этих ионов растворами соединения L в ДХЭ без ИЖ. Увеличение концентрации HNO3 в водной фазе сопровождается ростом коэффициентов распределения Ln(III) при использовании раствора L в ДХЭ без ИЖ. При [HNO3] > 3 моль/л рост DU, DTh и DEu несколько замедляется (рис. 1), что связано с заметной соэкстракцией HNO3 [24]. Такой характер зависимости lgD–lg[HNO3] наблюдался при экстракции U(VI), Th(IV) и Ln(III) растворами КМФО в молекулярных растворителях по сольватному механизму в виде координационно-сольватированных нитратов [30].

 

Рис. 1. Влияние концентрации HNO3 в водной фазе на экстракцию Th(IV) (1, 4), U(VI) (2, 5) и Eu(III) (3, 6) растворами соединения L в дихлорэтане (4–6) и в дихлорэтане, содержащем 0.003 M ИЖ [ImP][Tf2N]2 (1–3). Концентрация L, моль/л: 0.0001 (1, 4), 0.0005 (2, 5), 0.002 (3, 6).

 

В присутствии ИЖ в органической фазе характер зависимости lgD–lg[HNO3] резко изменяется. При экстракции U(VI), Th(IV) и Eu(III) смесями L и [ImP][Tf2N]2 в ДХЭ значения D снижаются с увеличением концентрации HNO3 в водной фазе (рис. 1). Подобная зависимость D от кислотности водной фазы ранее наблюдалась при экстракции Ln(III) и актинидов растворами нейтральных фосфорорганических экстрактов, а также дигликольамидов [12–14] в обычных органических разбавителях в присутствии ИЖ [C4mim][Tf2N]. Мы полагаем, что характер зависимости D–[HNO3] для всех вышеупомянутых экстракционных систем можно объяснить снижением концентрации свободного экстрагента в органической фазе при повышении кислотности водной фазы вследствие соэкстракции как HNO3, так и HTf2N, которая присутствует в водной фазе в результате перехода анионного компонента ИЖ в водную фазу.

Как видно из рис. 1, при одинаковой концентрации HNO3 в водной фазе и экстрагента L добавка ИЖ в органическую фазу приводит к значительному увеличению коэффициентов распределения U(VI), Th(IV) и Eu(III). При этом сама ИЖ [ImP][Tf2N]2 не извлекает U(VI), Th(IV) и Eu(III) из растворов азотной кислоты (D < 10–2). Это указывает на проявление значительного синергетического эффекта в системе L–[ImP][Tf2N]2–ДХЭ. Наиболее вероятной причиной данного эффекта является участие анионов Tf2Nв образовании экстрагируемых комплексов в качестве противоионов. Это приводит к повышению гидрофобности таких комплексов по сравнению с комплексами, образующимися с нитрат-ионами в отсутствие ИЖ в органической фазе. Мы предполагаем, что анионы Tf2N, обладающие слабой координационной способностью [31], находятся во внешней координационной сфере экстрагируемых комплексов. Большие анионы Tf2N несовместимы с сильно связанной водородными связями структурой воды в водной фазе, что делает их переход в органическую фазу более энергетически выгодным, чем переход нитрат-анионов.

Величина синергетического эффекта при экстракции смесями L и ИЖ может быть оценена с использованием коэффициента синергизма (SC), рассчитанного как

SC = DL+ИЖ/(DL + DИЖ), (1)

где DL, DИЖ и DL+ИЖ – коэффициенты распределения иона металла при экстракции с L и ИЖ, взятыми отдельно, и с их смесями соответственно.

Сравнение зависимостей D–[HNO3] в системах L–ДХЭ и L–[ImP][Tf2N]2–ДХЭ (рис. 1) показывает, что синергетический эффект уменьшается, когда концентрация HNO3 в водной фазе увеличивается. Например, при экстракции Eu(III) увеличение [HNO3] от 0.5 до 5 моль/л приводит к снижению значений SC от 1120 до 3.2.

Проведено сравнение влияния ионных жидкостей [ImP][Tf2N]2 и [C8mim][Tf2N] на экстракцию Ln(III) соединением L и его моноаналогом (КМФО Ph2Bu2) из азотнокислых растворов. Как видно из рис. 2, [ImP][Tf2N]2 оказывает значительно больший синергетический эффект при экстракции Ln(III), чем [C8mim][Tf2N], хотя последняя и обладает меньшей гидрофобностью (табл. 1). В присутствии ИЖ в органической фазе эффективность экстракции Ln(III) из азотнокислых растворов соединением L значительно выше, чем его моноаналогом – КМФО Ph2Bu2. Следовательно, эффект предорганизации молекулы экстрагента L [32] проявляется и в системах с ИЖ.

 

Рис. 2. Коэффициенты распределения лантанидов(III) при экстракции из растворов 3 M HNO3 растворами соединений L (1, 2, 5) и КМФО Ph2Bu2 (3, 4, 6) в дихлорэтане (5, 6) и дихлорэтане, содержащем 0.025 M [ImP][Tf2N]2 (1, 3) и [C8mim][Tf2N] (2, 4). Концентрация соединения L 0.01 моль/л, КМФО Ph2Bu2 0.02 моль/л.

 

При умеренной концентрации HNO3 в равновесной водной фазе экстракция Ln(III) снижается по мере увеличения атомного номера (Z) Ln(III) (рис. 2). В целом такой порядок экстрагируемости в ряду лантанидов является типичным для КМФО [33] и их бис-производных [24] в азотнокислых средах. Указанный характер зависимости lgDLnZ был объяснен увеличением энергии гидратации ионов Ln(III) по мере уменьшения их ионных радиусов с увеличением Z [33]. Можно отметить, что величина фактора разделения La и Lu (βLa/Lu = DLa/DLu) в системе L–[ImP][Tf2N]2 больше, чем в системе L–[C8mim][Tf2N] (рис. 2).

Стехиометрическое соотношение металл : L в комплексах, экстрагируемых в присутствии [ImP][Tf2N]2, определено методом сдвига равновесия. Угловой наклон зависимости lgDTh–lg[L] близок к 2 (рис. 3), что указывает на экстрагирование ионов Th(IV) из растворов азотной кислоты в виде дисольватов. При экстракции U(VI) и Ln(III) соединением L наблюдается нецелочисленный наклон зависимости lgD–lg[L] (рис. 3). Это может быть результатом образования смеси моно- и дисольватов в органической фазе.

 

Рис. 3. Влияние концентрации соединения L в дихлорэтане, содержащем 0.002 M [ImP][Tf2N]2, на экстракцию Th(IV), U(VI) и Ln(III) из растворов 1 M HNO3.

 

При постоянной концентрации HNO3 (0.3 М) изучали влияние концентрации ионов NO3 в водной фазе на экстракцию Ln(III) смесями L и [ImP][Tf2N]2 в ДХЭ. Изменение концентрации NH4NO3 от 0.5 до 4 моль/л не приводит к заметному изменению величины DLn. Следовательно, ионы NO3 не принимают участия в образовании экстрагируемых комплексов в системе L–[ImP][Tf2N]2–ДХЭ в этих условиях. Следует отметить, что ионы Ln(III) эффективно экстрагируются смесями L и [ImP][Tf2N]2 в ДХЭ также из растворов HCl и H3PO4. Например, при экстракции Eu(III) смесями 0.002 М L и 0.002 М [ImP][Tf2N]2 в ДХЭ из растворов 1 М HCl и H3PO4 значения DEu составляют 63 и 35.5 соответственно, хотя в отсутствие ИЖ ионы Ln(III) практически не переходят в органическую фазу (значения DEu не превышают 10–2). Это указывает на то, что при экстракции Ln(III) из растворов HCl и H3PO4 синергетический эффект в присутствии [ImP][Tf2N]2 в органической фазе проявляется в значительно большей степени, чем при экстракции из растворов HNO3.

С учетом найденных стехиометрических коэффициентов экстракция ионов Ln(III) в органическую фазу, содержащую нейтральный лиганд L и ионную жидкость [ImP][Tf2N]2, по катионообменному механизму может быть описана следующими равновесиями:

Ln3+(в) + L(о) + 3/2[ImP][Tf2N]2(о) € € LnL(Tf2N)3(о) + 3/2[ImP2+](в) , (2)

Ln3+(в) + 2L(о) + 3/2[ImP][Tf2N]2(о) € € LnL2(Tf2N)3(о) + 3/2[ImP2+](в) . (3)

Из этих уравнений следует, что повышение концентрации [ImP][Tf2N]2 в органической фазе должно приводить к увеличению эффективности экстракции Ln(III), а повышение концентрации ImP2+ в водной фазе – к ее снижению. Это подтверждают экспериментальные данные: угловой наклон зависимости lgDLn–lg[ImP(Tf2N)2] близок к 1.5 (рис. 4), а угловой наклон зависимости lgDLn– lg[ImP2+]–к–1.5 (рис. 5). Данный факт свидетельствует о том, что ионы Ln(III) экстрагируются смесями лиганда L и [ImP][Tf2N]2 по механизму катионного обмена.

 

Рис. 4. Влияние концентрации [ImP][Tf2N]2 в дихлорэтане, содержащем 0.002 M соединения L, на экстракцию Ln(III) из раствора 1 M HNO3.

 

Рис. 5. Влияние концентрации [ImP]Br2 в водной фазе на экстракцию Ln(III) из растворов 0.01 M HNO3 растворами 0.002 M соединения L в дихлорэтане, содержащем 0.002 M [ImP][Tf2N]2.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленные данные показали, что при экстракции U(VI), Th(IV) и лантанидов(III) из водных растворов азотной кислоты смесями бис[(дифенилфосфинил)ацетил(гексил)амино]пентана (L) и ионной жидкости [ImP][Tf2N]2 в ДХЭ наблюдается значительный синергетический эффект. Этот эффект связан с высокой гидрофобностью анионов ИЖ, участвующих в образовании экстрагируемых комплексов в качестве противоиона. Процесс экстракции ионов металлов осуществляется по механизму катионного обмена. Показано, что величина синергетического эффекта при экстракции Ln(III) из 3 М растворов HNO3 смесью L и [ImP][Tf2N]2 в ДХЭ на порядок выше, чем в системе L–[C8mim][Tf2N]–ДХЭ.

ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ

Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках государственного задания ИФТТ РАН, ИПТМ РАН и ИНЭОС РАН (№ 075-03-2023-642) на 2023 г. с использованием научного оборудования Центра исследования строения молекул ИНЭОС РАН. Масс-спектральные измерения выполнены в Центре коллективного пользования научным оборудованием ИПТМ РАН.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

×

Об авторах

А. Н. Туранов

Институт физики твердого тела им. Ю.А. Осипьяна РАН

Email: sharovaev@mail.ru
Россия, ул. Академика Осипьяна, 2, Черноголовка, 142432

В. К. Карандашев

Институт проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН

Email: sharovaev@mail.ru
Россия, ул. Академика Осипьяна, 6, Черноголовка, 142432

Е. В. Шарова

Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: sharovaev@mail.ru
Россия, ул. Вавилова, 28, стр. 1, Москва, 119334

О. И. Артюшин

Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН

Email: sharovaev@mail.ru
Россия, ул. Вавилова, 28, стр. 1, Москва, 119334

Список литературы

  1. Welton T. // Chem. Rev. 1999. V. 99. P. 2071. https://doi.org/10.1021/cr980032t
  2. Nosov D., Ronnasi B., Lozinskaya E.I. et al. // ACS Appl. Polym. Mater. 2023. V. 5. № 4. P. 2639. https://doi.org/10.1021/acsapm.2c02223
  3. Ponkratov D.O., Shaplov A.S., Vygodskii Ya.S. // Polym. Sci. Ser. C. 2019. V. 61. № 1. P. 2. https://doi.org/10.1134/S1811238219010144
  4. Wang W., Murray R.W. // Anal. Chem. 2007. V. 79. № 3. P. 1213. https://doi.org/10.1021/ac0615697
  5. Berthod A., Ruiz-Angel M.J., Carda-Broch S. // J. Chromatogr. A. 2008. V. 1184. P. 6. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2007.11.109
  6. Kamaz M., Vogler R.J., Jebur M. et al. // Sep. Purif. Technol. 2020. V. 236. P. 116237. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2019.116237
  7. Atanassova M. // J. Mol. Liq. 2021. V. 343. P. 117530. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.117530
  8. Iqbal M., Waheed K., Rahat S.B. et al. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2020. V. 325. P. 1. https://doi.org/10.1007/s10967-020-07199-1
  9. Arrachart G., Couturier J., Dourdain S. et al. // Processes. 2021. V. 9. P. 1202. https://doi.org/10.3390/pr9071202
  10. Белова В.В. // Радиохимия. 2021. Т. 63. № 1. С. 3. https://doi.org/10.31857/S0033831121010019 Belova V.V. // Radiochemistry. 2021. V. 63. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1134/S106636222101001X
  11. Sun. X., Luo H., Dai S. // Chem. Rev. 2012. V. 112. № 4. P. 2100. https://doi.org/10.1021/cr200193x
  12. Turanov A.N., Karandashev V.K., Baulin V.E. // Solvent Extr. Ion Exch. 2012. V. 30. P. 244. http://dx.doi.org/10.1080/07366299.2011.639248
  13. Turanov A.N., Karandashev V.K., Sharova E.V. et al. // Radiochim. Acta. 2018. V. 106. P. 355. https://doi.org/10.1515/ract-2017-2851
  14. Turanov A.N., Karandashev V.K., Boltoeva M. et al. // Sep. Purif. Technol. 2016. V. 164. P. 97. http://dx.doi.org/10.1016/j.seppur.2016.03.004
  15. 15. Gan Q., Cai Y., Fu K. et al. // Radiochim. Acta. 2020. V. 108. P. 239. https://doi.org/10.1515/ract-2019-3147
  16. Luo H., Dai S., Bonnesen P.V. et al. // Solvent Extr. Ion Exch. 2006. V. 24. P. 19. https://doi.org/10.1080/07366290500388624
  17. Sun T., Zhang Y., Wu Q. et al. // Solvent Extr. Ion Exch. 2017. V. 35. P. 408. https://doi.org/10.1080/07366299.2017.1379142
  18. Cho C.-W., Phan T.P.T., Zhao Y. et al. // Sci. Total Environ. 2021. V. 786. P. 147309. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147309
  19. Montalban M.G., Villora G., Licence P. // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2018. V. 150. P. 129. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.11.073
  20. Anderson J.I., Ding R., Ellern A., Armstrong D.W. // J. Am. Chem. Soc. 2005. V. 127. P. 593. https://doi.org/10.1021/ja046521u
  21. Shirota H., Mandai T., Fukazawa H., Kato T. // J. Chem. Eng. Data. 2011. V. 56. P. 2453. https://doi.org/10.1021/je2000183
  22. Hawker R.R., Haines R.S., Harper J.B. // Chem. Commun. 2018. V. 54. P. 2296. https://doi.org/10.1039/c8cc00241
  23. Arkhipova E.A., Ivanov A.S., Levin M.M. et al. // J. Mol. Liq. 2022. V. 346. P. 117095. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.117095
  24. Turanov A.N., Karandashev V.K., Sharova E.V. et al. // Solvent Extr. Ion Exch. 2012. V. 30. P. 604. https://doi.org/10.1080/07366299.2012.671117
  25. Туранов А.Н., Карандашев В.К., Харитонов А.В. и др. // Журн. общей химии. 1999. Т. 69. № 7. С. 1109.
  26. Bonhote P., Dias A. P., Papageorgiou N. et al. // Inorg. Chem. 1996. V. 35. P. 1168. https://doi.org/10.1021/ic951325x
  27. Rothstein E., Saville R.W., Horn P.E. // J. Chem. Soc. 1953. P. 3994. https://doi.org/10.1039/JR9530003994
  28. Карандашев В.К., Лейкин А.Ю., Хвостиков В.А. и др. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81. № 5. С. 5.
  29. Toh S.L.I., McFarlane J., Tsouris C. et al. // Solvent Extr. Ion Exch. 2006. V. 24. P. 33. https://doi.org/10.1080/07366290500388400
  30. Rozen A.M., Krupnov B.V. // Russ. Chem. Rev. 1996. V. 65. P. 973. https://doi.org/10.1070/RC1996v065n11ABEH000241
  31. Binnemans K. // Chem. Rev. 2007. V. 107. P. 2592. https://doi.org/10.1021/cr050979c
  32. Dam H.H., Reinhoudt D.N., Verboom W. // Chem. Soc. Rev. 2007. V. 36. P. 367. https://doi.org/10.1039/b603847f
  33. Horwitz E.P., Martin K.A., Diamond H., Kaplan L. // Solvent Extr. Ion Exch. 1986. V. 4. P. 449. https://doi.org/10.1080/07366298608917877

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Влияние концентрации HNO3 в водной фазе на экстракцию Th(IV) (1, 4), U(VI) (2, 5) и Eu(III) (3, 6) растворами соединения L в дихлорэтане (4–6) и в дихлорэтане, содержащем 0.003 M ИЖ [ImP][Tf2N]2 (1–3). Концентрация L, моль/л: 0.0001 (1, 4), 0.0005 (2, 5), 0.002 (3, 6).

Скачать (98KB)
3. Рис. 2. Коэффициенты распределения лантанидов(III) при экстракции из растворов 3 M HNO3 растворами соеди- нений L (1, 2, 5) и КМФО Ph2Bu2 (3, 4, 6) в дихлорэтане (5, 6) и дихлорэтане, содержащем 0.025 M [ImP][Tf2N]2 (1, 3) и [C8mim][Tf2N] (2, 4). Концентрация соединения L 0.01 моль/л, КМФО Ph2Bu2 0.02 моль/л.

Скачать (110KB)
4. Рис. 3. Влияние концентрации соединения L в дихлорэтане, содержащем 0.002 M [ImP][Tf2N]2, на экстракцию Th(IV), U(VI) и Ln(III) из растворов 1 M HNO3.

Скачать (114KB)
5. Рис. 4. Влияние концентрации [ImP][Tf2N]2 в дихлорэтане, содержащем 0.002 M соединения L, на экстракцию Ln(III) из раствора 1 M HNO3.

Скачать (121KB)
6. Рис. 5. Влияние концентрации [ImP]Br2 в водной фазе на экстракцию Ln(III) из растворов 0.01 M HNO3 растворами 0.002 M соединения L в дихлорэтане, содержащем 0.002 M [ImP][Tf2N]2.

Скачать (121KB)
7. Схема

Скачать (103KB)

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».