JP5818315B2 - Metal selective extractant - Google Patents

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Description

本発明は、金属を選択的に吸着する化合物を含有する金属の抽出剤、及び該化合物を用いる金属の回収方法に関する。   The present invention relates to a metal extractant containing a compound that selectively adsorbs metal, and a metal recovery method using the compound.

我が国は、世界の希少金属の約20%を消費している希少金属消費大国であるにも関わらず、主要な資源の大部分を輸入に依存している。そのため、希少金属の安定供給を確保することは難しい課題となっている。希少金属の中でも、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)及び白金(Pt)のような白金族金属は、天然鉱物からの産出量が少ないため、銅(Cu)、コバルト(Co)及びニッケル(Ni)のようなベースメタルの精錬に伴って排出される副生成物として分離、回収されているだけでなく、電子機器の廃棄物、並びにオキソ反応によるアルデヒド製造廃液及び自動車の排ガス触媒のような廃触媒からも分離、回収されている。   Despite being a rare metal-consuming country that consumes about 20% of the world's rare metals, Japan relies on imports for most of its major resources. Therefore, ensuring a stable supply of rare metals is a difficult task. Among rare metals, platinum group metals such as ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), osmium (Os), iridium (Ir), and platinum (Pt) have low production from natural minerals. Therefore, it is not only separated and recovered as a by-product discharged with the refining of base metals such as copper (Cu), cobalt (Co) and nickel (Ni), but also waste of electronic equipment, and It is also separated and recovered from waste catalysts such as waste liquid from aldehyde production by oxo reaction and exhaust gas catalyst for automobiles.

白金族金属の回収方法としては、溶媒抽出法、沈殿分離法及びイオン交換法等を挙げることができる。このうち、経済性及び操作性の観点から、溶媒抽出法が広く用いられている。   Examples of the method for recovering the platinum group metal include a solvent extraction method, a precipitation separation method, and an ion exchange method. Among these, the solvent extraction method is widely used from the viewpoint of economy and operability.

特許文献1は、ビフェニルアルキルピリジンであるRhの抽出剤を記載する。当該文献によれば、上記の抽出剤により、Rhを含有する溶液から、Rhのみを選択的に高効率で分離することができる。   Patent Document 1 describes an extractant for Rh, which is biphenylalkylpyridine. According to this document, only the Rh can be selectively separated with high efficiency from the Rh-containing solution by the above extractant.

特許文献2は、ホスファイト及びRhを含有する溶液を、カルボン酸を含有する極性溶液及び特定のホスホネートの存在下、酸化剤で処理した後、極性溶媒相と、より非極性の有機溶媒相に相分離し、極性溶媒中にRhを回収することを特徴とするRhの回収方法を記載する。当該文献によれば、例えばオキソ反応(ヒドロホルミル化反応)の反応後の触媒液のように、ホスファイト及びRhを含有する溶液から、効率的にRhを分離することができる。   In Patent Document 2, a solution containing phosphite and Rh is treated with an oxidizing agent in the presence of a polar solution containing carboxylic acid and a specific phosphonate, and then into a polar solvent phase and a more nonpolar organic solvent phase. A method for recovering Rh, characterized by phase separation and recovery of Rh in a polar solvent, is described. According to this document, Rh can be efficiently separated from a solution containing phosphite and Rh, such as a catalyst solution after the reaction of oxo reaction (hydroformylation reaction).

特許文献3は、不純物金属を含む白金族金属含有物から白金族金属を相互分離する方法を記載する。当該文献によれば、不純物金属を含む白金族金属含有物から特定の抽出剤を用いてPd、Pt、Ru、Ir及びRhを段階的に回収することにより、上記の白金族金属を高純度で相互分離することができる。   Patent Document 3 describes a method of mutually separating platinum group metals from platinum group metal-containing materials containing impurity metals. According to this document, the platinum group metal is highly purified by recovering Pd, Pt, Ru, Ir, and Rh in a stepwise manner from a platinum group metal-containing material containing an impurity metal using a specific extractant. Can be separated from each other.

特許文献4は、チオグリコールアミド化合物、3,3’-チオジプロピオンアミド化合物及び3,6-ジチアオクタンジアミド化合物のような硫黄含有ジアミド化合物からなるパラジウム抽出剤を記載する。当該文献によれば、硫黄含有ジアミド化合物を用いることにより、ジヘキシルスルフィド(DHS)のような従来の抽出剤と比較して、短時間でPdを抽出することができる。   Patent Document 4 describes a palladium extractant consisting of sulfur-containing diamide compounds such as thioglycolamide compounds, 3,3'-thiodipropionamide compounds and 3,6-dithiaoctanediamide compounds. According to this document, Pd can be extracted in a short time by using a sulfur-containing diamide compound as compared with a conventional extractant such as dihexyl sulfide (DHS).

特許文献5は、N-n-ヘキシル-ビス(N-メチル-N-n-オクチルエチルアミド)アミンのようなアミド含有三級アミン化合物を有効成分とする白金族金属分離試薬を記載する。当該文献によれば、上記のようなアミド含有三級アミン化合物を分離試薬として用いることにより、Rh、Pt及びPdからなる白金族金属を含有する酸性被処理溶液から、Rh、Pt及びPdを抽出することができる。さらに、金属抽出後の分離試薬含有溶液を高濃度の塩酸溶液と接触させることにより、Rhを選択的に回収することができ、Rh分離後の分離試薬含有溶液を高濃度の硝酸溶液と接触させることにより、Pt及びPdを回収することができる。   Patent Document 5 describes a platinum group metal separation reagent containing an amide-containing tertiary amine compound such as Nn-hexyl-bis (N-methyl-Nn-octylethylamido) amine as an active ingredient. According to this document, by using an amide-containing tertiary amine compound as described above as a separation reagent, Rh, Pt and Pd are extracted from an acidic treated solution containing a platinum group metal consisting of Rh, Pt and Pd. can do. Further, Rh can be selectively recovered by bringing the separation reagent-containing solution after metal extraction into contact with a high-concentration hydrochloric acid solution, and the separation reagent-containing solution after Rh separation is brought into contact with a high-concentration nitric acid solution. Thus, Pt and Pd can be recovered.

特開平5-295458号公報JP-A-5-295458 特開2000-325802号公報JP 2000-325802 JP 特開2005-97695号公報JP 2005-97695 A 国際公開第2005/083131号パンフレットInternational Publication No. 2005/083131 Pamphlet 国際公開第2009/001897号パンフレットInternational Publication No. 2009/001897 Pamphlet

上記のように、溶媒抽出法による白金族金属の回収方法として、様々な技術が開発されているが、白金族金属を効率よく分離、回収し得る方法は未だ提供されていない。通常、ベースメタルの精錬に伴って排出される廃液及び廃触媒の処理液は塩酸酸性水溶液であるため、金属イオンは塩化物イオンとクロロ錯体を形成し得る。例えば、Rhイオンは、[RhCl5]-、[RhCl5(H2O)]2-又は[RhCl6]3-のような錯体の形態で存在する。このようなRhイオンのクロロ錯体は、ベースメタル及び他の白金族金属のイオン及び錯体と比較して、抽出又は吸着され難い化学種である。それ故、Rhイオンは、専らベースメタル及び他の白金属金属のイオンを抽出又は吸着する工程を実施した後の残液から回収されている。しかしながら、このような方法では、Rhイオンを選択的に抽出することができないため、Rh純度の向上が困難である。また、先行する工程において他の白金族金属の回収率向上を図ると、結果として最終工程の残液から得られるRhの回収率低下を招くこととなる。 As described above, various techniques have been developed as a method for recovering a platinum group metal by a solvent extraction method, but no method for efficiently separating and recovering the platinum group metal has yet been provided. Usually, since the waste liquid and the waste catalyst treatment liquid discharged with the refining of the base metal are acidic aqueous solutions of hydrochloric acid, metal ions can form chloride ions and chloro complexes. For example, Rh ions are present in the form of complexes such as [RhCl 5 ] , [RhCl 5 (H 2 O)] 2− or [RhCl 6 ] 3− . Such chloro complexes of Rh ions are less likely to be extracted or adsorbed than base metal and other platinum group metal ions and complexes. Therefore, Rh ions are exclusively recovered from the residual liquid after the step of extracting or adsorbing ions of the base metal and other white metal metals. However, in such a method, it is difficult to selectively extract Rh ions, and thus it is difficult to improve Rh purity. Further, if the recovery rate of other platinum group metals is improved in the preceding step, the recovery rate of Rh obtained from the remaining liquid in the final step will be reduced as a result.

それ故、本発明は、ベースメタル及び白金族金属のイオンを含有する溶液からRh又はPdイオンを選択的に抽出する手段を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide means for selectively extracting Rh or Pd ions from a solution containing base metal ions and platinum group metal ions.

本発明者は、前記課題を解決するための手段を種々検討した結果、イミダゾールに脂溶性置換基を導入したイミダゾール誘導体を用いることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。   As a result of various studies on means for solving the above-mentioned problems, the present inventor has found that the above object can be achieved by using an imidazole derivative in which a fat-soluble substituent is introduced into imidazole, and has completed the present invention.

すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
(1) 以下の式I:

Figure 0005818315
[式中、
R1及びR2は、互いに独立して、水素、置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C1-18アルキル、C2-18アルケニル若しくはC2-18アルキニル、又は置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C7-18アリールアルキル若しくはC8-18アリールアルケニルであり(但し、
R1及びR2は同一であることはない);
R3及びR4は、互いに独立して、水素、置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C1-4アルキル、C2-4アルケニル若しくはC2-4アルキニル、又は置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C7-18アリールアルキル若しくはC8-18アリールアルケニルであるか、又は
R3及びR4は、それらが結合するイミダゾール環上の炭素原子と一緒になってイミダゾール環と縮合するシクロアルキル若しくはアリール(前記イミダゾール環と縮合するシクロアルキル若しくはアリールは、非置換であるか、或いは1個若しくは複数個のハロゲンによって置換されている)を形成する]
で表される化合物を含有する、金属イオンの抽出剤。
(2) 金属イオンがロジウム及びパラジウムからなる群より選択される白金族金属のイオンである、前記(1)の抽出剤。
(3) 金属イオンを含有する水相を、式I:
Figure 0005818315
[式中、
R1及びR2は、互いに独立して、水素、置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C1-18アルキル、C2-18アルケニル若しくはC2-18アルキニル、又は置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C7-18アリールアルキル若しくはC8-18アリールアルケニルであり(但し、R1及びR2は同一であることはない);
R3及びR4は、互いに独立して、水素、置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C1-4アルキル、C2-4アルケニル若しくはC2-4アルキニル、又は置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C7-18アリールアルキル若しくはC8-18アリールアルケニルであるか、又は
R3及びR4は、それらが結合するイミダゾール環上の炭素原子と一緒になってイミダゾール環と縮合するシクロアルキル若しくはアリール(前記イミダゾール環と縮合するシクロアルキル若しくはアリールは、非置換であるか、或いは1個若しくは複数個のハロゲンによって置換されている)を形成する]
で表される化合物を含有する有機相に接触させて、金属イオンを該有機相に抽出する抽出工程を含む、金属イオンの回収方法。
(4) 金属イオンがロジウム及びパラジウムからなる群より選択される白金族金属のイオンである、前記(3)の方法。 That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) The following formula I:
Figure 0005818315
[Where:
R 1 and R 2 are independently of each other hydrogen, substituted or unsubstituted linear or branched C 1-18 alkyl, C 2-18 alkenyl or C 2-18 alkynyl, or substituted or unsubstituted straight Chain or branched C 7-18 arylalkyl or C 8-18 arylalkenyl (provided that
R 1 and R 2 are not identical);
R 3 and R 4 are independently of each other hydrogen, substituted or unsubstituted linear or branched C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl or C 2-4 alkynyl, or substituted or unsubstituted straight A chain or branched C 7-18 arylalkyl or C 8-18 arylalkenyl, or
R 3 and R 4 are cycloalkyl or aryl fused to the imidazole ring together with the carbon atom on the imidazole ring to which they are attached (the cycloalkyl or aryl fused to the imidazole ring is unsubstituted, Or is substituted by one or more halogens]
A metal ion extractant containing a compound represented by:
(2) The extractant according to (1), wherein the metal ion is a platinum group metal ion selected from the group consisting of rhodium and palladium.
(3) A water phase containing metal ions is represented by the formula I:
Figure 0005818315
[Where:
R 1 and R 2 are independently of each other hydrogen, substituted or unsubstituted linear or branched C 1-18 alkyl, C 2-18 alkenyl or C 2-18 alkynyl, or substituted or unsubstituted straight Chain or branched C 7-18 arylalkyl or C 8-18 arylalkenyl (provided that R 1 and R 2 are not the same);
R 3 and R 4 are independently of each other hydrogen, substituted or unsubstituted linear or branched C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl or C 2-4 alkynyl, or substituted or unsubstituted straight A chain or branched C 7-18 arylalkyl or C 8-18 arylalkenyl, or
R 3 and R 4 are cycloalkyl or aryl fused to the imidazole ring together with the carbon atom on the imidazole ring to which they are attached (the cycloalkyl or aryl fused to the imidazole ring is unsubstituted, Or is substituted by one or more halogens]
A method for recovering metal ions, comprising an extraction step in which a metal ion is extracted into the organic phase by contacting with an organic phase containing a compound represented by the formula:
(4) The method according to (3) above, wherein the metal ion is a platinum group metal ion selected from the group consisting of rhodium and palladium.

本発明により、ベースメタル及び白金族金属のイオンを含有する溶液からRh又はPdイオンを選択的に抽出する手段を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide means for selectively extracting Rh or Pd ions from a solution containing base metal ions and platinum group metal ions.

本発明の金属イオンの回収方法の一実施形態を示す工程図である。It is process drawing which shows one Embodiment of the collection | recovery method of the metal ion of this invention. 実施例1〜5の化合物を含む有機相において、クロロホルムを希釈剤に用いた結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having used chloroform for the diluent in the organic phase containing the compound of Examples 1-5. 実施例1〜5の化合物を含む有機相において、10体積%の2-エチルヘキシルアルコールを含むトルエン溶液を希釈剤に用いた結果を示す図である。In the organic phase containing the compound of Examples 1-5, it is a figure which shows the result of using the toluene solution containing 10 volume% 2-ethylhexyl alcohol for a diluent. 実施例4の化合物を含む有機相を用いた場合のRh (III)イオンの分配比と平衡塩酸濃度との関係を示す図である。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the distribution ratio of Rh (III) ions and the equilibrium hydrochloric acid concentration when an organic phase containing the compound of Example 4 is used. 実施例4の化合物を含む有機相を用いた場合のRh (III)イオンの分配比と平衡水素イオン濃度との関係を示す図である。6 is a graph showing the relationship between the distribution ratio of Rh (III) ions and the equilibrium hydrogen ion concentration when an organic phase containing the compound of Example 4 is used. FIG. 実施例4の化合物を含む有機相を用いた場合のRh (III)イオンの分配比と平衡塩化物イオン濃度との関係を示す図である。A:初期水素イオン濃度が1.0 Mの場合;B:初期水素イオン濃度が3.0 Mの場合。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the distribution ratio of Rh (III) ions and the equilibrium chloride ion concentration when an organic phase containing the compound of Example 4 is used. A: When initial hydrogen ion concentration is 1.0 M; B: When initial hydrogen ion concentration is 3.0 M. 実施例4の化合物を含む有機相を用いた場合のRh (III)イオンの分配比と初期化合物濃度との関係を示す図である。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the distribution ratio of Rh (III) ions and the initial compound concentration when an organic phase containing the compound of Example 4 is used. 使用例2〜5で行った実験結果と式(8)から算出される計算値との関係を示す図である。A:Rh (III)イオンの分配比と平衡塩酸濃度との関係;B:Rh (III)イオンの分配比と平衡水素イオン濃度との関係;C:Rh (III)イオンの分配比と平衡塩化物イオン濃度との関係;D:Rh (III)イオンの分配比と初期化合物濃度との関係。It is a figure which shows the relationship between the experimental result performed in the usage examples 2-5, and the calculated value calculated from Formula (8). A: Relationship between Rh (III) ion distribution ratio and equilibrium hydrochloric acid concentration; B: Relationship between Rh (III) ion distribution ratio and equilibrium hydrogen ion concentration; C: Rh (III) ion distribution ratio and equilibrium chloride concentration Relationship between the concentration of the product ions; D: Relationship between the distribution ratio of Rh (III) ions and the concentration of the initial compound. 実施例4の化合物(UDIM)とRh (III)との錯体の推定構造を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a putative structure of a complex of the compound (UDIM) of Example 4 and Rh (III).

以下、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
<1. イミダゾール誘導体>
本発明は、式I:

Figure 0005818315
で表される化合物を含有する金属の抽出剤に関する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
<1. Imidazole derivatives>
The present invention provides compounds of formula I:
Figure 0005818315
It is related with the extractant of the metal containing the compound represented by these.

本明細書において、「アルキル」は、特定の数の炭素原子を含む、直鎖又は分枝鎖の脂肪族炭化水素基を意味する。例えば、「C1-18アルキル」は、少なくとも1個且つ多くても18個の炭素原子を含む、直鎖又は分枝鎖の炭化水素鎖を意味する。好適なアルキルは、限定するものではないが、例えばメチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、2-エチルヘキシル、3-メチル-1-イソプロピルブチル、2-メチル-1-イソプロピルブチル、1-tert-ブチル-2-メチルプロピル、n-ノニル、3,5,5-トリメチルヘキシル、n-デシル、n-ウンデシル及びn-ドデシル等を挙げることが出来る。 As used herein, “alkyl” means a straight or branched chain aliphatic hydrocarbon group containing the specified number of carbon atoms. For example, “C 1-18 alkyl” means a straight or branched hydrocarbon chain containing at least 1 and at most 18 carbon atoms. Suitable alkyls include but are not limited to, for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, isobutyl, tert-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n -Octyl, 2-ethylhexyl, 3-methyl-1-isopropylbutyl, 2-methyl-1-isopropylbutyl, 1-tert-butyl-2-methylpropyl, n-nonyl, 3,5,5-trimethylhexyl, n -Decyl, n-undecyl, n-dodecyl and the like.

本明細書において、「アルケニル」は、前記アルキルの1個以上のC-C単結合が二重結合に置換された基を意味する。好適なアルケニルは、限定するものではないが、例えばビニル、1-プロペニル、アリル、1-メチルエテニル(イソプロペニル)、1-ブテニル、2-ブテニル、3-ブテニル、1-メチル-2-プロペニル、2-メチル-2-プロペニル、1-メチル-1-プロペニル、2-メチル-1-プロペニル、1-ペンテニル、1-ヘキセニル、n-ヘプテニル、1-オクテニル、1-ノネニル、1-デセニル及びオレイル((Z)-オクタデカ-9-エニル)等を挙げることが出来る。   In the present specification, “alkenyl” means a group in which one or more C—C single bonds of the alkyl are substituted with double bonds. Suitable alkenyls include, but are not limited to, vinyl, 1-propenyl, allyl, 1-methylethenyl (isopropenyl), 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-methyl-2-propenyl, 2 -Methyl-2-propenyl, 1-methyl-1-propenyl, 2-methyl-1-propenyl, 1-pentenyl, 1-hexenyl, n-heptenyl, 1-octenyl, 1-nonenyl, 1-decenyl and oleyl (( Z) -octadeca-9-enyl) and the like.

本明細書において、「アルキニル」は、前記アルキルの1個以上のC-C単結合が三重結合に置換された基を意味する。好適なアルキニルは、限定するものではないが、例えばエチニル、1-プロピニル、2-プロピニル、1-ブチニル、2-ブチニル、3-ブチニル、1-メチル-2-プロピニル、1-ペンチニル、1-ヘキシニル、1-ヘプチニル、1-オクチニル、1-ノニニル及び1-デシニル等を挙げることが出来る。   In the present specification, “alkynyl” means a group in which one or more C—C single bonds of the alkyl are substituted with triple bonds. Suitable alkynyls include but are not limited to ethynyl, 1-propynyl, 2-propynyl, 1-butynyl, 2-butynyl, 3-butynyl, 1-methyl-2-propynyl, 1-pentynyl, 1-hexynyl 1-heptynyl, 1-octynyl, 1-noninyl, 1-decynyl and the like.

本明細書において、「アリール」は、6〜15の炭素原子数を有する芳香環基を意味する。好適なアリールは、限定するものではないが、例えばフェニル、ナフチル及びアントリル(アントラセニル)等を挙げることが出来る。   In the present specification, “aryl” means an aromatic ring group having 6 to 15 carbon atoms. Suitable aryls include, but are not limited to, phenyl, naphthyl, anthryl (anthracenyl), and the like.

本明細書において、「アリールアルキル」は、前記アルキルの水素原子の1個が前記アリールに置換された基を意味する。好適なアリールアルキルは、限定するものではないが、例えばベンジル、1-フェネチル及び2-フェネチル等を挙げることが出来る。   In the present specification, “arylalkyl” means a group in which one of hydrogen atoms of the alkyl is substituted with the aryl. Suitable arylalkyls include, but are not limited to, benzyl, 1-phenethyl, 2-phenethyl, and the like.

本明細書において、「アリールアルケニル」は、前記アルケニルの水素原子の1個が前記アリールに置換された基を意味する。好適なアリールアルケニルは、限定するものではないが、例えばスチリル等を挙げることが出来る。   In the present specification, “arylalkenyl” means a group in which one of the hydrogen atoms of the alkenyl is substituted with the aryl. Suitable arylalkenyl includes, but is not limited to, styryl.

上記で説明した基は、それぞれ独立して、非置換であるか、又は1個若しくは複数個のC1-18アルキル、C2-18アルケニル、C2-18アルキニル、C6-15アリール、C7-18アリールアルキル、C8-18アリールアルケニル、C(O)Z(Zは水素、ヒドロキシル、C1-18アルキル、C2-18アルケニル、C2-18アルキニル若しくはNH2である)、OH、Q-C1-18アルキル、Q-C2-18アルケニル、Q-C2-18アルキニル、Q-C6-15アリール、Q-C7-18アリールアルキル(QはO若しくはSである)、ハロゲン、NO2、若しくはNRARB(RA及びRBは、互いに独立して、水素、C1-18アルキル、C2-18アルケニル若しくはC2-18アルキニルである)によって置換することも出来る。 The groups described above are each independently unsubstituted or one or more C 1-18 alkyl, C 2-18 alkenyl, C 2-18 alkynyl, C 6-15 aryl, C 7-18 arylalkyl, C 8-18 arylalkenyl, C (O) Z (Z is hydrogen, hydroxyl, C 1-18 alkyl, C 2-18 alkenyl, C 2-18 alkynyl or NH 2), OH , QC 1-18 alkyl, QC 2-18 alkenyl, QC 2-18 alkynyl, QC 6-15 aryl, QC 7-18 arylalkyl (Q is O or S), halogen, NO 2 , or NR A R It can also be substituted by B (R A and R B are, independently of one another, hydrogen, C 1-18 alkyl, C 2-18 alkenyl or C 2-18 alkynyl).

なお、本明細書において、「ハロゲン」又は「ハロ」は、フッ素、塩素、臭素又はヨウ素を意味する。   In the present specification, “halogen” or “halo” means fluorine, chlorine, bromine or iodine.

本発明者は、式Iで表されるイミダゾール誘導体を用いることにより、ベースメタルのイオン及び白金族金属のイオンを含有する溶液からロジウム(Rh)又はパラジウム(Pd)イオンを選択的に抽出できることを見出した。それ故、本発明は、式Iで表される化合物を含有する金属の抽出剤に関する。   The inventor is able to selectively extract rhodium (Rh) or palladium (Pd) ions from a solution containing base metal ions and platinum group metal ions by using an imidazole derivative represented by the formula I. I found it. The present invention therefore relates to a metal extractant containing a compound of the formula I.

式Iで表される化合物において、R1及びR2は、互いに独立して、水素、置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C1-18アルキル、C2-18アルケニル若しくはC2-18アルキニル、又は置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C7-18アリールアルキル若しくはC8-18アリールアルケニル(但し、R1及びR2は同一であることはない)であることが好ましい。 In the compound of formula I, R 1 and R 2 are independently of each other hydrogen, substituted or unsubstituted linear or branched C 1-18 alkyl, C 2-18 alkenyl or C 2-18. Alkynyl, or substituted or unsubstituted linear or branched C 7-18 arylalkyl or C 8-18 arylalkenyl (wherein R 1 and R 2 are not necessarily the same) is preferable.

式Iで表される化合物において、R3及びR4は、互いに独立して、水素、置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C1-4アルキル、C2-4アルケニル若しくはC2-4アルキニル、又は置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C7-18アリールアルキル若しくはC8-18アリールアルケニルであることが好ましい。 In the compound of formula I, R 3 and R 4 are independently of each other hydrogen, substituted or unsubstituted linear or branched C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl or C 2-4. Alkynyl, or substituted or unsubstituted linear or branched C 7-18 arylalkyl or C 8-18 arylalkenyl is preferred.

或いは、R3及びR4は、それらが結合するイミダゾール環上の炭素原子と一緒になってイミダゾール環と縮合するシクロアルキル若しくはアリール(前記イミダゾール環と縮合するシクロアルキル若しくはアリールは、非置換であるか、或いは1個若しくは複数個のハロゲン、置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C1-4アルキル、C2-4アルケニル若しくはC2-4アルキニルによって置換されている)を形成することが好ましい。 Alternatively, R 3 and R 4 are cycloalkyl or aryl fused with the imidazole ring together with the carbon atom on the imidazole ring to which they are attached (the cycloalkyl or aryl fused with the imidazole ring is unsubstituted) Or substituted by one or more halogens, substituted or unsubstituted linear or branched C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl or C 2-4 alkynyl). preferable.

好ましくは、式Iで表される化合物は、R1及びR2が、互いに独立して、水素、非置換の直鎖状C9-18アルキル又は非置換の直鎖状C2-18アルケニルであり(但し、R1及びR2は同一であることはない);
R3及びR4が、互いに独立して、水素若しくはメチルであるか、又はそれらが結合するイミダゾール環上の炭素原子と一緒になってイミダゾール環と縮合する非置換フェニルを形成する。
Preferably, the compound of formula I is such that R 1 and R 2 independently of one another are hydrogen, unsubstituted linear C 9-18 alkyl or unsubstituted linear C 2-18 alkenyl. Yes (but R 1 and R 2 are not the same);
R 3 and R 4 , independently of each other, are hydrogen or methyl, or together with the carbon atom on the imidazole ring to which they are attached form an unsubstituted phenyl that is fused with the imidazole ring.

より好ましくは、式Iで表される化合物は、R1及びR2が、互いに独立して、水素、非置換の直鎖状C9-12アルキル又は非置換の直鎖状C17-18アルケニルであり(但し、R1及びR2は同一であることはない);
R3及びR4が、互いに独立して、水素若しくはメチルであるか、又はそれらが結合するイミダゾール環上の炭素原子と一緒になってイミダゾール環と縮合する非置換フェニルを形成する。
More preferably, the compound of formula I is such that R 1 and R 2 independently of one another are hydrogen, unsubstituted linear C 9-12 alkyl or unsubstituted linear C 17-18 alkenyl. Where R 1 and R 2 are not the same;
R 3 and R 4 , independently of each other, are hydrogen or methyl, or together with the carbon atom on the imidazole ring to which they are attached form an unsubstituted phenyl that is fused with the imidazole ring.

特に好ましくは、式Iで表される化合物は、以下:
1-ドデシルイミダゾール (DIM);
4-メチル-1-ドデシルイミダゾール (MDIM);
1-オレイルイミダゾール (OLIM);
ウンデシルイミダゾール(UDIM);及び
ノニルベンゾイミダゾール (NBIM);
からなる化合物群から選択される。
Particularly preferably, the compound of the formula I is:
1-dodecylimidazole (DIM);
4-methyl-1-dodecylimidazole (MDIM);
1-oleylimidazole (OLIM);
Undecylimidazole (UDIM); and nonylbenzimidazole (NBIM);
Selected from the group of compounds consisting of

本発明の式Iで表される化合物は、塩又は溶媒和物の形態であってもよい。本明細書において、「式Iで表される化合物」は、該化合物自体だけでなく、その塩又は溶媒和物も意味する。式Iで表される化合物の塩としては、限定するものではないが、例えば塩酸、リン酸、硝酸、硫酸、炭酸、過塩素酸、ギ酸、酢酸、マレイン酸、フマル酸又は安息香酸のような無機酸又は有機酸との塩が好ましい。   The compound represented by Formula I of the present invention may be in the form of a salt or a solvate. In the present specification, the “compound represented by the formula I” means not only the compound itself but also a salt or solvate thereof. Examples of salts of the compound represented by Formula I include, but are not limited to, hydrochloric acid, phosphoric acid, nitric acid, sulfuric acid, carbonic acid, perchloric acid, formic acid, acetic acid, maleic acid, fumaric acid or benzoic acid. Salts with inorganic or organic acids are preferred.

上記のような形態の式Iで表される化合物を用いることにより、ベースメタルのイオン及び白金族金属のイオンを含有する溶液からRh又はPdイオンを選択的に抽出することが可能となる。   By using the compound represented by the formula I in the form as described above, it is possible to selectively extract Rh or Pd ions from a solution containing base metal ions and platinum group metal ions.

本発明の式Iで表される化合物は、市販品をそのまま用いてもよく、例えば、イミダゾールとハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニル若しくはハロゲン化アルキニルとの求核置換反応のような、当該技術分野で公知の合成反応を用いて製造してもよい。   As the compound represented by the formula I of the present invention, a commercially available product may be used as it is, and for example, in the technical field such as nucleophilic substitution reaction between imidazole and alkyl halide, halogenated alkenyl or halogenated alkynyl. You may manufacture using a well-known synthetic reaction.

例えば、式I[式中、R1〜R4は、上記と同様の意味を表す]で表される化合物は、式II:

Figure 0005818315
[式中、R3及びR4は、式Iと同様の意味を表す]
で表されるイミダゾールと、式III:
R1-X III
[式中、R1は、式Iと同様の意味を表し、Xはハロゲンである]
で表されるハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニル若しくはハロゲン化アルキニルとを、塩基存在下、非プロトン性極性溶媒中で反応させる置換工程;
を含む方法によって製造することができる。
上記の反応により、式Iで表される化合物を製造することが可能となる。 For example, the compound represented by the formula I [wherein R 1 to R 4 represent the same meaning as described above] is represented by the formula II:
Figure 0005818315
[Wherein R 3 and R 4 represent the same meaning as in formula I]
An imidazole represented by formula III:
R 1 -X III
[Wherein R 1 represents the same meaning as in formula I, and X is halogen]
A substitution step in which an alkyl halide, an alkenyl halide, or an alkynyl halide represented by the above is reacted in an aprotic polar solvent in the presence of a base;
It can manufacture by the method containing.
The above reaction makes it possible to produce the compound represented by the formula I.

<2. 金属の抽出剤>
本明細書において、「ベースメタル」は、非鉄金属のうち、貴金属に含まれない金属を意味し、具体的には、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、亜鉛(Al)及び鉛(Pb)等の金属、並びにチタン(Ti)、ニッケル(Ni)及びタングステン(W)のようなレアメタルを挙げることができる。
<2. Metal extractant>
In the present specification, the “base metal” means a metal that is not included in the noble metal among non-ferrous metals, specifically, aluminum (Al), copper (Cu), zinc (Al), and lead (Pb). And rare metals such as titanium (Ti), nickel (Ni) and tungsten (W).

本明細書において、「白金族金属」は、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、銀(Ag)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、白金(Pt)及び金(Au)からなる貴金属のうち、Ptと類似の性質を有するRu、Rh、Pd、Os、Ir及びPtを意味する。   In this specification, “platinum group metal” means ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), silver (Ag), osmium (Os), iridium (Ir), platinum (Pt) and gold (Au). Among the noble metals consisting of), Ru, Rh, Pd, Os, Ir and Pt having properties similar to Pt are meant.

本発明の金属の抽出剤は、Al、Cu、Al、Pb、Ti、Ni及びWからなる群より選択される1種以上のベースメタルのイオン、Ru、Rh、Pd、Os、Ir及びPtからなる群より選択される1種以上の白金族金属のイオンを含有する溶液から、Rh及びPdからなる群より選択される白金族金属のイオンを選択的に抽出するために使用することができる。Rhイオンを選択的に抽出するために使用することが好ましい。   The metal extractant of the present invention includes one or more base metal ions selected from the group consisting of Al, Cu, Al, Pb, Ti, Ni and W, Ru, Rh, Pd, Os, Ir and Pt. It can be used to selectively extract platinum group metal ions selected from the group consisting of Rh and Pd from a solution containing one or more types of platinum group metal ions selected from the group. It is preferably used to selectively extract Rh ions.

本発明の金属の抽出剤は、式Iで表される化合物のみを含有してもよく、該化合物に加えて、1種類以上の有機溶媒及び/又は1種類以上の添加剤を含有する希釈剤を更に含有してもよい。有機溶媒としては、限定するものではないが、例えば、トルエン、ベンゼン、キシレン、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン、四塩化炭素、n-ヘキサン及びシクロヘキサンを挙げることができる。トルエン又はクロロホルムが好ましい。添加剤としては、限定するものではないが、例えば、2-エチルヘキシルアルコール、オクタノール、デカノール及びノニルフェノールを挙げることができる。2-エチルヘキシルアルコールが好ましい。添加剤の濃度は、金属の抽出剤の総質量に対して、5〜20質量%の範囲であることが好ましい。特に好ましくは、本発明の金属の抽出剤に含有される希釈剤は、金属の抽出剤の総質量に対して、10〜20質量%の範囲で2-エチルヘキシルアルコールを含有する、クロロホルム又はトルエンである。   The metal extractant of the present invention may contain only the compound represented by Formula I, and in addition to the compound, a diluent containing one or more organic solvents and / or one or more additives May further be contained. Examples of the organic solvent include, but are not limited to, toluene, benzene, xylene, chloroform, 1,2-dichloroethane, carbon tetrachloride, n-hexane, and cyclohexane. Toluene or chloroform is preferred. Examples of the additive include, but are not limited to, 2-ethylhexyl alcohol, octanol, decanol, and nonylphenol. 2-ethylhexyl alcohol is preferred. The concentration of the additive is preferably in the range of 5 to 20% by mass with respect to the total mass of the metal extractant. Particularly preferably, the diluent contained in the metal extractant of the present invention is chloroform or toluene containing 2-ethylhexyl alcohol in a range of 10 to 20% by mass relative to the total mass of the metal extractant. is there.

上記のような成分を含有することにより、本発明の金属の抽出剤は、ベースメタルのイオン及び白金族金属のイオンを含有する溶液からRh又はPdイオンを選択的に抽出することが可能となる。   By containing the above components, the metal extractant of the present invention can selectively extract Rh or Pd ions from a solution containing base metal ions and platinum group metal ions. .

<3. 金属イオンの回収方法>
通常、金属イオンの酸性水溶液において、金属イオンは酸の共役塩基とアニオン性の錯体イオンを形成する。このため、金属イオンは、酸濃度及びpHに依存して、金属イオン及びいくつかの形態の錯体イオンからなる平衡状態を形成し得る。
<3. Metal ion recovery method>
Usually, in an acidic aqueous solution of metal ions, the metal ions form an anionic complex ion with an acid conjugate base. Thus, metal ions can form an equilibrium consisting of metal ions and some form of complex ions, depending on the acid concentration and pH.

本発明の式Iで表される化合物は、アニオンと錯体を形成し得るアミノ基を有する。本発明者は、ベースメタルのイオン及び白金族金属のイオンを含有する水溶液の酸濃度及び/又はpHを適宜調整して、該水溶液からなる水相を、本発明の式Iで表される化合物を含有する有機相に接触させることにより、Rh又はPdイオンを有機相中に選択的に抽出できることを見出した。それ故、本発明は、本発明の式Iで表される化合物を用いる金属イオンの回収方法に関する。   The compound represented by the formula I of the present invention has an amino group capable of forming a complex with an anion. The inventor appropriately adjusts the acid concentration and / or pH of an aqueous solution containing base metal ions and platinum group metal ions, and converts the aqueous phase comprising the aqueous solution to a compound represented by formula I of the present invention. It was found that Rh or Pd ions can be selectively extracted into the organic phase by contacting with an organic phase containing. Therefore, the present invention relates to a method for recovering metal ions using the compound represented by formula I of the present invention.

図1は、本発明の金属イオンの回収方法の一実施形態を示す工程図である。以下、図1に基づき、本発明の方法の好ましい実施形態について詳細に説明する。   FIG. 1 is a process diagram showing an embodiment of the method for recovering metal ions of the present invention. Hereinafter, a preferred embodiment of the method of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

[3-1. 抽出工程]
本発明の方法は、金属イオンを含有する水相を、式Iで表される化合物(本発明の金属の抽出剤)を含有する有機相に接触させて、金属イオンを該有機相に抽出する抽出工程(工程S1)を含む。
[3-1. Extraction process]
In the method of the present invention, an aqueous phase containing a metal ion is brought into contact with an organic phase containing a compound represented by the formula I (the metal extractant of the present invention) to extract the metal ion into the organic phase. Includes an extraction step (step S1).

本明細書において、「金属イオンを含有する水相」は、金属イオンを含有する水溶液(水相)を意味する。ここで、上記の金属イオンは、Rh及びPdイオンからなる群より選択される白金族金属のイオンであることが好ましく、Rhイオンであることがより好ましい。白金族金属イオンは、水相中において、1×10-4〜1×10-1Mの濃度であることが好ましく、1×10-4〜1×10-2 Mの濃度であることがより好ましい。 In the present specification, the “aqueous phase containing metal ions” means an aqueous solution (aqueous phase) containing metal ions. Here, the metal ions are preferably platinum group metal ions selected from the group consisting of Rh and Pd ions, and more preferably Rh ions. The platinum group metal ion preferably has a concentration of 1 × 10 −4 to 1 × 10 −1 M, more preferably 1 × 10 −4 to 1 × 10 −2 M in the aqueous phase. preferable.

本工程において使用される水相は、Rh及びPdイオンからなる群より選択される白金族金属のイオンに加え、上記で説明したベースメタルのイオン及び他の白金族金属のイオンからなる他の金属イオンを含有してもよい。この場合、他の金属イオンは、それぞれ独立して、1×10-4〜1×10-1 Mの濃度であることが好ましく、1×10-4〜1×10-2Mの濃度であることがより好ましい。かかる水相としては、例えば、電子機器の廃棄物、並びにオキソ反応によるアルデヒド製造廃液及び自動車の排ガス触媒などの廃触媒のような酸性廃液を挙げることができる。本工程において使用される水相が他の金属イオンを含有する場合であっても、本発明の方法により、Rh又はPdイオンを選択的に抽出することが可能となる。 The aqueous phase used in this step is not limited to the platinum group metal ions selected from the group consisting of Rh and Pd ions, but also other metals consisting of the base metal ions and other platinum group metal ions described above. Ions may be contained. In this case, the other metal ions are each independently preferably at a concentration of 1 × 10 −4 to 1 × 10 −1 M, and a concentration of 1 × 10 −4 to 1 × 10 −2 M. It is more preferable. Examples of such an aqueous phase include wastes of electronic equipment, and acidic waste liquids such as waste liquids of aldehyde production by oxo reaction and exhaust gas catalysts of automobiles. Even if the aqueous phase used in this step contains other metal ions, Rh or Pd ions can be selectively extracted by the method of the present invention.

水相中の金属イオンは、通常、酸の共役塩基との塩又は錯体イオンの平衡状態で存在する。例えば、Rhイオンを含有する水相が塩酸酸性水溶液の場合、Rhイオンは、[RhCl5]-、[RhCl5(H2O)]2-又は[RhCl6]3-のような錯体の形態で存在する。ここで、上記の錯体の形態の金属イオンを含有する水相を、式Iで表される化合物を含有する有機相に接触させると、式Iで表される化合物のアミノ基がRhの錯体アニオンに配位して新たな錯体を形成し得る。当該錯体は、式Iで表される化合物が有する脂溶性置換基の寄与により有機相中で安定に存在し得るため、Rhイオンを該有機相に抽出することが可能となる。 Metal ions in the aqueous phase usually exist in the equilibrium state of a salt or complex ion of the acid with a conjugate base. For example, when the aqueous phase containing Rh ions is an aqueous hydrochloric acid solution, the Rh ions are in the form of complexes such as [RhCl 5 ] , [RhCl 5 (H 2 O)] 2− or [RhCl 6 ] 3−. Exists. Here, when an aqueous phase containing a metal ion in the form of the above complex is brought into contact with an organic phase containing a compound represented by formula I, a complex anion in which the amino group of the compound represented by formula I is Rh To form a new complex. Since the complex can exist stably in the organic phase due to the contribution of the fat-soluble substituent of the compound represented by Formula I, Rh ions can be extracted into the organic phase.

上記のように、水相中の金属イオンは塩又は錯体イオンの平衡状態で存在するため、水相の酸濃度及び/又はpHに依存してその平衡状態は変化し得る。それ故、水相の酸濃度及び/又はpHを適宜調整することにより、ベースメタルのイオン及び白金族金属のイオンを含有する水溶液から所望の金属イオンを選択的に抽出することができる。   As described above, since the metal ions in the aqueous phase exist in an equilibrium state of salt or complex ions, the equilibrium state may change depending on the acid concentration and / or pH of the aqueous phase. Therefore, by appropriately adjusting the acid concentration and / or pH of the aqueous phase, desired metal ions can be selectively extracted from an aqueous solution containing base metal ions and platinum group metal ions.

水相に含有される酸としては、限定するものではないが、例えば、塩酸、硝酸、硫酸のような鉱酸、ギ酸、酢酸、シュウ酸のような有機酸を挙げることができる。塩酸又は硝酸が好ましい。かかる酸は、1種類のみであってもよく、2種類以上の酸からなる混合物であってもよい。上記の酸は、1×10-2〜10 Mの濃度であることが好ましい。 Examples of the acid contained in the aqueous phase include, but are not limited to, mineral acids such as hydrochloric acid, nitric acid, and sulfuric acid, and organic acids such as formic acid, acetic acid, and oxalic acid. Hydrochloric acid or nitric acid is preferred. Only one kind of acid may be used, or a mixture of two or more kinds of acids may be used. The acid is preferably in a concentration of 1 × 10 −2 to 10 M.

pHを調整するために使用する酸としては、上記の酸を挙げることができる。また、pHを調整するために使用する塩基としては、限定するものではないが、例えば、NaOH、KOH、LiOH及びNH3を挙げることができる。 Examples of the acid used for adjusting the pH include the acids described above. In addition, examples of the base used for adjusting the pH include, but are not limited to, NaOH, KOH, LiOH, and NH 3 .

より具体的には、本工程に使用される水相は、1×10-2〜10 Mの酸を含有することが好ましい。この場合、使用する酸は、塩酸又は硝酸が好ましい。或いは、pHを-1〜0.5の範囲に調整することが好ましい。この場合、塩酸でpHを調整することが好ましい。 More specifically, the aqueous phase used in this step preferably contains 1 × 10 −2 to 10 M acid. In this case, the acid used is preferably hydrochloric acid or nitric acid. Or it is preferable to adjust pH to the range of -1 to 0.5. In this case, it is preferable to adjust the pH with hydrochloric acid.

本工程において使用される有機相は、本発明の式Iで表される化合物又は金属の抽出剤を含有する。有機相は、液相の形態であってもよく、本発明の式Iで表される化合物を固体の形態で含有するか、或いは該化合物を担体に結合若しくは含浸させた固相の形態であってもよい。   The organic phase used in this step contains a compound represented by the formula I of the present invention or a metal extractant. The organic phase may be in the form of a liquid phase, containing the compound represented by Formula I of the present invention in the form of a solid, or in the form of a solid phase in which the compound is bound or impregnated on a support. May be.

有機相が液相の形態の場合には、本発明の式Iで表される化合物、及び場合により上記で説明した1種類以上の有機溶媒及び/又は1種類以上の添加剤を含有する希釈剤を更に含有する溶液又は分散液を有機相として使用し得る。式Iで表される化合物が常温で液体の形態である場合、該化合物をそのまま、又は上記の希釈剤で希釈した形態で使用することが好ましい。この場合、式Iで表される化合物は、0.05〜1 Mの濃度であることが好ましい。   When the organic phase is in the form of a liquid phase, a diluent containing the compound of formula I of the present invention and optionally one or more organic solvents and / or one or more additives as described above A solution or dispersion further containing can be used as the organic phase. When the compound represented by Formula I is in a liquid form at normal temperature, it is preferable to use the compound as it is or in a form diluted with the above-mentioned diluent. In this case, the compound represented by Formula I is preferably at a concentration of 0.05 to 1M.

有機相が固相の形態の場合には、式Iで表される化合物が常温で固体の形態であれば、そのまま水相中で使用することができる。また、式Iで表される化合物を有機溶媒に溶解し、担体に含浸して使用してもよい。含浸するための担体(樹脂)としては、限定するものではないが、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂や、活性炭、疎水性ゼオライト、シリカ及びポリ塩化ビニル樹脂等を挙げることができる。ポリスチレン樹脂、ポリアクリル酸エステル又はポリ塩化ビニル樹脂が好ましい。この場合、式Iで表される化合物は、1〜5 mmol/g担体の範囲で担体に含浸していることが好ましい。   When the organic phase is in the form of a solid phase, it can be used as it is in the aqueous phase as long as the compound represented by Formula I is in a solid form at room temperature. In addition, the compound represented by the formula I may be dissolved in an organic solvent and impregnated in a support. Examples of the carrier (resin) for impregnation include, but are not limited to, polystyrene resin, polyacrylate resin, activated carbon, hydrophobic zeolite, silica, and polyvinyl chloride resin. Polystyrene resin, polyacrylic acid ester or polyvinyl chloride resin is preferred. In this case, the compound represented by the formula I is preferably impregnated in the support in the range of 1 to 5 mmol / g support.

本工程において、水相と有機相とを接触させる手段としては、当該技術分野で慣用される様々な手段を使用し得る。有機相が液相の形態の場合、バッチ法又は連続抽出法を使用することが好ましい。また、有機相が固相の形態の場合、バッチ法又はカラム法を使用することが好ましい。   In this step, various means commonly used in the technical field can be used as the means for bringing the aqueous phase into contact with the organic phase. When the organic phase is in the form of a liquid phase, it is preferable to use a batch method or a continuous extraction method. When the organic phase is in the form of a solid phase, it is preferable to use a batch method or a column method.

有機相が液相の形態の場合、水相と有機相との体積比は、1:10〜10:1の範囲であることが好ましく、1:5〜5:1の範囲であることがより好ましい。水相と有機相とを接触させる温度は、5〜50℃の範囲であることが好ましい。また、バッチ法の場合、水相と有機相とを接触させる時間は、0.5〜48時間の範囲であることが好ましい。   When the organic phase is in the form of a liquid phase, the volume ratio of the aqueous phase to the organic phase is preferably in the range of 1:10 to 10: 1, and more preferably in the range of 1: 5 to 5: 1. preferable. The temperature at which the aqueous phase and the organic phase are brought into contact with each other is preferably in the range of 5 to 50 ° C. Moreover, in the case of a batch method, it is preferable that the time which makes an aqueous phase and an organic phase contact is the range of 0.5 to 48 hours.

有機相が、常温で固体の形態である式Iで表される化合物を含む場合、或いは該化合物が担体に含浸された形態である場合、水溶液中の金属イオン濃度にもよるが、一般的には1 Lの液相に対して1〜5 g程度の有機相を使用することが好ましい。水相と有機相とを接触させる温度は、5〜50℃の範囲であることが好ましい。また、バッチ法の場合、水相と有機相とを接触させる時間は、0.5〜48時間の範囲であることが好ましい。   When the organic phase contains a compound represented by Formula I that is in a solid form at room temperature, or when the compound is impregnated in a carrier, it generally depends on the concentration of metal ions in the aqueous solution. It is preferable to use an organic phase of about 1 to 5 g with respect to 1 L of liquid phase. The temperature at which the aqueous phase and the organic phase are brought into contact with each other is preferably in the range of 5 to 50 ° C. Moreover, in the case of a batch method, it is preferable that the time which makes an aqueous phase and an organic phase contact is the range of 0.5 to 48 hours.

上記の条件で本工程を実施することにより、所望の金属を選択的に有機相に抽出することが可能となる。   By carrying out this step under the above conditions, it becomes possible to selectively extract a desired metal into the organic phase.

[3-2. 脱離工程]
本発明の方法は、金属イオンを含有する有機相を水相と相分離させた後、脱離水溶液に接触させて、有機相から脱離水溶液中に金属イオンを脱離(逆抽出)させる脱離工程(工程S2)を含んでもよい。
[3-2. Desorption process]
In the method of the present invention, an organic phase containing a metal ion is phase-separated from an aqueous phase, and then contacted with a desorption aqueous solution to desorb (back extract) metal ions from the organic phase into the desorption aqueous solution. A separation step (step S2) may be included.

本工程で使用される脱離水溶液としては、限定するものではないが、例えば、塩酸、硝酸及び硫酸からなる群より選択される1種以上の酸性水溶液、アンモニア、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムからなる群より選択される1種以上のアルカリ性水溶液、チオ尿素及びチオシアン酸アンモニウム、並びにこれらの混合物(例えばチオ尿素及び塩酸の混合物)を挙げることができる。塩酸、硝酸、硫酸又はアンモニア水からなる単一成分の水溶液であることが好ましい。塩酸の場合、1〜8 Mの濃度であることが好ましい。硝酸の場合、1〜8 Mの濃度であることが好ましい。アンモニア水の場合、1〜5 Mの濃度であることが好ましい。   The aqueous desorption solution used in this step is not limited, but for example, one or more acidic aqueous solutions selected from the group consisting of hydrochloric acid, nitric acid and sulfuric acid, ammonia, sodium hydroxide and potassium hydroxide. One or more alkaline aqueous solutions selected from the group consisting of thiourea and ammonium thiocyanate, and mixtures thereof (for example, a mixture of thiourea and hydrochloric acid) can be mentioned. A single component aqueous solution comprising hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid or aqueous ammonia is preferred. In the case of hydrochloric acid, the concentration is preferably 1 to 8 M. In the case of nitric acid, the concentration is preferably 1 to 8 M. In the case of ammonia water, the concentration is preferably 1 to 5 M.

有機相が液相の形態の場合、有機相と脱離水溶液との体積比は、1:10〜10:1の範囲であることが好ましく、1:5〜5:1の範囲であることがより好ましい。有機相と脱離水溶液とを接触させる温度は、5〜50℃の範囲であることが好ましい。また、バッチ法の場合、有機相と脱離水溶液とを接触させる時間は、0.5〜48時間の範囲であることが好ましい。   When the organic phase is in the form of a liquid phase, the volume ratio of the organic phase to the desorption aqueous solution is preferably in the range of 1:10 to 10: 1, and preferably in the range of 1: 5 to 5: 1. More preferred. The temperature at which the organic phase is brought into contact with the desorbed aqueous solution is preferably in the range of 5 to 50 ° C. In the case of the batch method, the time for bringing the organic phase into contact with the desorbed aqueous solution is preferably in the range of 0.5 to 48 hours.

有機相が、常温で固体の形態である式Iで表される化合物を含む場合、或いは該化合物が担体に含浸された形態である場合、1 gに対して30〜100 mLの脱離水溶液を使用することが好ましい。有機相と脱離水溶液とを接触させる温度は、5〜50℃の範囲であることが好ましい。また、バッチ法の場合、有機相と脱離水溶液とを接触させる時間は、0.5〜48時間の範囲であることが好ましい。   When the organic phase contains a compound represented by Formula I that is in a solid form at room temperature, or when the compound is impregnated in a support, 30 to 100 mL of desorption aqueous solution is added to 1 g. It is preferable to use it. The temperature at which the organic phase is brought into contact with the desorbed aqueous solution is preferably in the range of 5 to 50 ° C. In the case of the batch method, the time for bringing the organic phase into contact with the desorbed aqueous solution is preferably in the range of 0.5 to 48 hours.

上記の条件で本工程を実施することにより、所望の金属イオンを効率的に回収することが可能となる。   By carrying out this step under the above conditions, desired metal ions can be efficiently recovered.

式Iで表される化合物は、本工程の終了後、強酸(塩酸又は硝酸など)及び/又は強アルカリ(水酸化ナトリウムなど)で処理して夾雑物を除去することにより、洗浄してもよい。洗浄後の化合物は、本発明の方法に再使用することができる。それ故、本発明の方法は、脱離水溶液中に金属を脱離させた後、有機相を強酸及び/又は強アルカリで処理する洗浄工程(工程S3)を含んでもよい。   After completion of this step, the compound represented by formula I may be washed by treating with a strong acid (such as hydrochloric acid or nitric acid) and / or a strong alkali (such as sodium hydroxide) to remove impurities. . The washed compound can be reused in the method of the present invention. Therefore, the method of the present invention may include a washing step (step S3) in which the organic phase is treated with a strong acid and / or strong alkali after the metal is desorbed in the desorption aqueous solution.

以上のように、本発明の方法を実施することにより、ベースメタル及び白金族金属のイオンを含有する溶液からRh又はPdイオンを選択的に抽出することが可能となる。   As described above, by performing the method of the present invention, Rh or Pd ions can be selectively extracted from a solution containing base metal and platinum group metal ions.

以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to these examples.

実施例1:1-ドデシルイミダゾール (DIM)Example 1: 1-dodecylimidazole (DIM)

Figure 0005818315
Figure 0005818315

34.04 g (0.50 mol)のイミダゾールを1000 cm3の三つ口フラスコに入れ、500 cm3の1,4-ジオキサンに溶解させた。約50.59 g (0.50 mol)のトリエチルアミンを混合物に加えた後、24.92 g (0.10 mol)の1-ブロモドデカンを、撹拌している該混合物に室温で約30分間に亘り滴下漏斗を用いて徐々に滴下した。滴下終了後、反応混合物を、マントルヒーターを用いて80℃で48時間還流させた。反応の進行状況は、薄層クロマトグラフィー(展開溶媒 エタノール:クロロホルム=1:5)を用いて確認した。 34.04 g (0.50 mol) of imidazole was placed in a 1000 cm 3 three-necked flask and dissolved in 500 cm 3 of 1,4-dioxane. After adding about 50.59 g (0.50 mol) of triethylamine to the mixture, 24.92 g (0.10 mol) of 1-bromododecane was slowly added to the stirred mixture using a dropping funnel over about 30 minutes at room temperature. It was dripped. After completion of the dropwise addition, the reaction mixture was refluxed at 80 ° C. for 48 hours using a mantle heater. The progress of the reaction was confirmed using thin layer chromatography (developing solvent ethanol: chloroform = 1: 5).

反応終了後、減圧蒸留により1,4-ジオキサンを留去して、残留物にクロロホルムを加えて残余の水溶液を相分離した。得られたクロロホルム溶液を、1.0 mol dm-3の塩酸で3回、1.0 mol dm-3の水酸化ナトリウム水溶液で1回洗浄し、未反応のイミダゾール及び塩酸を除去した。得られたクロロホルム溶液には水酸化ナトリウムが残っているため、該クロロホルム溶液に蒸留水を加えて相分離する操作を、相分離後の水相のpHが約7になるまで繰り返し、水酸化ナトリウムを除去した。硫酸マグネシウムを用いてクロロホルム溶液を脱水した後、減圧蒸留によりクロロホルムを留去した。その後、生成物を留出させ、溶媒をヘキサンに替えて不純物を除去した。 After completion of the reaction, 1,4-dioxane was distilled off under reduced pressure, chloroform was added to the residue, and the remaining aqueous solution was phase-separated. The resulting chloroform solution, 3 times with 1.0 mol dm -3 HCl, and washed once with 1.0 aqueous sodium hydroxide mol dm -3, to remove unreacted imidazole and hydrochloric acid. Since sodium hydroxide remains in the resulting chloroform solution, the operation of adding phase separation by adding distilled water to the chloroform solution was repeated until the pH of the aqueous phase after phase separation reached about 7, Was removed. After dehydrating the chloroform solution using magnesium sulfate, the chloroform was distilled off under reduced pressure. Thereafter, the product was distilled, and the solvent was changed to hexane to remove impurities.

最終生成物を黄褐色の液体として得た。収率85%。生成物の1H-NMR及び13C-NMRスペクトルを測定して、当該スペクトル及びTLC分析の結果から、生成物が標題の化合物であることを同定した。 The final product was obtained as a tan liquid. Yield 85%. 1 H-NMR and 13 C-NMR spectra of the product were measured, and the product was identified as the title compound from the results of the spectrum and TLC analysis.

本化合物(DIM)はトルエンに不溶であるが、クロロホルムに可溶であった。それ故、希釈剤としてクロロホルムを用いて以下の抽出実験を行った。   This compound (DIM) was insoluble in toluene but soluble in chloroform. Therefore, the following extraction experiment was performed using chloroform as a diluent.

実施例2:1-ドデシル-4-メチルイミダゾール (MDIM)Example 2: 1-dodecyl-4-methylimidazole (MDIM)

Figure 0005818315
Figure 0005818315

41.05 g (0.50 mol)の4-メチルイミダゾールを1000 cm3の三つ口フラスコに入れ、500 cm3の1,4-ジオキサンに溶解させた。約50.59 g (0.50 mol)のトリエチルアミンを混合物に加えた後、24.92 g (0.10 mol)の1-ブロモドデカンを、撹拌している該混合物に室温で約30分間に亘り滴下漏斗を用いて徐々に滴下した。滴下終了後、反応混合物を、マントルヒーターを用いて80℃で48時間還流させた。反応の進行状況は、薄層クロマトグラフィー(展開溶媒 エタノール:クロロホルム=1:5)を用いて確認した。 41.05 g (0.50 mol) of 4-methylimidazole was placed in a 1000 cm 3 three-necked flask and dissolved in 500 cm 3 of 1,4-dioxane. After adding about 50.59 g (0.50 mol) of triethylamine to the mixture, 24.92 g (0.10 mol) of 1-bromododecane was slowly added to the stirred mixture using a dropping funnel over about 30 minutes at room temperature. It was dripped. After completion of the dropwise addition, the reaction mixture was refluxed at 80 ° C. for 48 hours using a mantle heater. The progress of the reaction was confirmed using thin layer chromatography (developing solvent ethanol: chloroform = 1: 5).

反応終了後、減圧蒸留により1,4-ジオキサンを留去して、残留物にクロロホルムを加えて残余の水溶液を相分離した。得られたクロロホルム溶液を、1.0 mol dm-3の塩酸で3回、1.0 mol dm-3の水酸化ナトリウム水溶液で1回洗浄し、未反応の4-メチルイミダゾール及び塩酸を除去した。得られたクロロホルム溶液には水酸化ナトリウムが残っているため、該クロロホルム溶液に蒸留水を加えて相分離する操作を、相分離後の水相のpHが約7になるまで繰り返し、水酸化ナトリウムを除去した。硫酸マグネシウムを用いてクロロホルム溶液を脱水した後、減圧蒸留によりクロロホルムを留去した。その後、生成物を留出させ、溶媒をヘキサンに替えて不純物を除去した。 After completion of the reaction, 1,4-dioxane was distilled off under reduced pressure, chloroform was added to the residue, and the remaining aqueous solution was phase-separated. The resulting chloroform solution, 1.0 3 times with hydrochloric acid mol dm -3, 1.0 and washed once with aqueous sodium hydroxide mol dm -3, to remove the 4-methyl imidazole and hydrochloric acid unreacted. Since sodium hydroxide remains in the resulting chloroform solution, the operation of adding phase separation by adding distilled water to the chloroform solution was repeated until the pH of the aqueous phase after phase separation reached about 7, Was removed. After dehydrating the chloroform solution using magnesium sulfate, the chloroform was distilled off under reduced pressure. Thereafter, the product was distilled, and the solvent was changed to hexane to remove impurities.

最終生成物を黄褐色の液体として得た。収率80%。生成物の1H-NMR及び13C-NMRスペクトルを測定して、当該スペクトル及びTLC分析の結果から、生成物が標題の化合物であることを同定した。 The final product was obtained as a tan liquid. Yield 80%. 1 H-NMR and 13 C-NMR spectra of the product were measured, and the product was identified as the title compound from the results of the spectrum and TLC analysis.

本化合物(MDIM)はトルエンに不溶であるが、クロロホルムに可溶であった。それ故、希釈剤としてクロロホルムを用いて以下の抽出実験を行った。   This compound (MDIM) was insoluble in toluene but soluble in chloroform. Therefore, the following extraction experiment was performed using chloroform as a diluent.

実施例3:1-オレイルイミダゾール (OLIM)Example 3: 1-oleylimidazole (OLIM)

Figure 0005818315
Figure 0005818315

34.04 g (0.50 mol)のイミダゾールを1000 cm3の三つ口フラスコに入れ、500 cm3の1,4-ジオキサンに溶解させた。約50.59 g (0.50 mol)のトリエチルアミンを混合物に加えた後、28.69 g (0.10 mol)のオレイルクロリドを、撹拌している該混合物に室温で約30分間に亘り滴下漏斗を用いて徐々に滴下した。滴下終了後、反応混合物を、マントルヒーターを用いて80℃で48時間還流させた。反応の進行状況は、薄層クロマトグラフィー(展開溶媒 エタノール:クロロホルム=1:5)を用いて確認した。 34.04 g (0.50 mol) of imidazole was placed in a 1000 cm 3 three-necked flask and dissolved in 500 cm 3 of 1,4-dioxane. After about 50.59 g (0.50 mol) of triethylamine was added to the mixture, 28.69 g (0.10 mol) of oleyl chloride was slowly added dropwise to the stirred mixture over about 30 minutes at room temperature using a dropping funnel. . After completion of the dropwise addition, the reaction mixture was refluxed at 80 ° C. for 48 hours using a mantle heater. The progress of the reaction was confirmed using thin layer chromatography (developing solvent ethanol: chloroform = 1: 5).

反応終了後、減圧蒸留により1,4-ジオキサンを留去して、残留物にクロロホルムを加えて残余の水溶液を相分離した。得られたクロロホルム溶液を、1.0 mol dm-3の塩酸で3回、1.0 mol dm-3の水酸化ナトリウム水溶液で1回洗浄し、未反応のイミダゾール及び塩酸を除去した。得られたクロロホルム溶液には水酸化ナトリウムが残っているため、該クロロホルム溶液に蒸留水を加えて相分離する操作を、相分離後の水相のpHが約7になるまで繰り返し、水酸化ナトリウムを除去した。硫酸マグネシウムを用いてクロロホルム溶液を脱水した後、減圧蒸留によりクロロホルムを留去した。その後、生成物を留出させ、溶媒をヘキサンに替えて不純物を除去した。 After completion of the reaction, 1,4-dioxane was distilled off under reduced pressure, chloroform was added to the residue, and the remaining aqueous solution was phase-separated. The resulting chloroform solution, 3 times with 1.0 mol dm -3 HCl, and washed once with 1.0 aqueous sodium hydroxide mol dm -3, to remove unreacted imidazole and hydrochloric acid. Since sodium hydroxide remains in the resulting chloroform solution, the operation of adding phase separation by adding distilled water to the chloroform solution was repeated until the pH of the aqueous phase after phase separation reached about 7, Was removed. After dehydrating the chloroform solution using magnesium sulfate, the chloroform was distilled off under reduced pressure. Thereafter, the product was distilled, and the solvent was changed to hexane to remove impurities.

最終生成物を黄褐色の液体として得た。収率85%。生成物の1H-NMR及び13C-NMRスペクトルを測定して、当該スペクトル及びTLC分析の結果から、生成物が標題の化合物であることを同定した。 The final product was obtained as a tan liquid. Yield 85%. 1 H-NMR and 13 C-NMR spectra of the product were measured, and the product was identified as the title compound from the results of the spectrum and TLC analysis.

本化合物(OLIM)はトルエンに不溶であるが、クロロホルムに可溶であった。それ故、希釈剤としてクロロホルムを用いて以下の抽出実験を行った。   This compound (OLIM) was insoluble in toluene but soluble in chloroform. Therefore, the following extraction experiment was performed using chloroform as a diluent.

実施例4:2-ウンデシルイミダゾール (UDIM)

Figure 0005818315
上記の化合物は、市販品(東京化成株式会社)をそのまま用いた。 Example 4: 2-Undecylimidazole (UDIM)
Figure 0005818315
As the above compound, a commercially available product (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used as it was.

実施例5:2-ノニルベンゾイミダゾール (NBIM)

Figure 0005818315
上記の化合物は、市販品(東京化成株式会社)をそのまま用いた。 Example 5: 2-nonylbenzimidazole (NBIM)
Figure 0005818315
As the above compound, a commercially available product (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used as it was.

使用例1:抽出率と塩酸濃度との関係
50 cm3三角フラスコに、水相(1 mmol dm-3塩化ロジウムを含む0.56, 1.0, 1.8, 3.2, 5.6又は8.0 M塩酸水溶液)を15 cm3、有機相(0.5 mol dm-3実施例化合物を含むクロロホルム溶液又は10体積%の2-エチルヘキシルアルコールを含むトルエン溶液)を15 cm3ずつ入れ、恒温槽を用いて30℃で24時間振とうさせた。次に、水相を採取し、原子吸光光度計を用いてRhイオン濃度を測定した。クロロホルムを希釈剤に用いた結果を図2に、10体積%の2-エチルヘキシルアルコールを含むトルエン溶液を希釈剤に用いた結果を図3に、それぞれ示す。
Use Case 1: Relationship between extraction rate and hydrochloric acid concentration
To 50 cm 3 Erlenmeyer flasks, aqueous phase (1 mmol dm -3 0.56 containing rhodium chloride, 1.0, 1.8, 3.2, 5.6 or 8.0 M aqueous hydrochloric acid) to 15 cm 3, the organic phase (0.5 mol dm -3 Example Compound A chloroform solution containing 10% by volume or a toluene solution containing 10% by volume of 2-ethylhexyl alcohol) was added by 15 cm 3 , and the mixture was shaken at 30 ° C. for 24 hours using a thermostatic bath. Next, the aqueous phase was collected and the Rh ion concentration was measured using an atomic absorption photometer. FIG. 2 shows the results of using chloroform as a diluent, and FIG. 3 shows the results of using a toluene solution containing 10% by volume of 2-ethylhexyl alcohol as a diluent.

図2及び3に示すように、いずれの化合物を用いた場合でも、塩酸濃度が上昇するにしたがって抽出率は低下した。減少した塩化物イオン濃度におけるRh (III)イオンの存在分率を比較すると、実施例1〜5の化合物により、[RhCl5(H2O)]-が選択的に抽出されたと推測される。 As shown in FIGS. 2 and 3, in any of the compounds, the extraction rate decreased as the hydrochloric acid concentration increased. Comparing the abundance of Rh (III) ions at the reduced chloride ion concentration, it is presumed that [RhCl 5 (H 2 O)] was selectively extracted by the compounds of Examples 1 to 5.

同一化合物に関し、使用される希釈剤による抽出率の差を比較すると、10体積%の2-エチルヘキシルアルコールを含むトルエン溶液を希釈剤に用いた場合の方が、クロロホルムを希釈剤に用いた場合と比較して塩酸濃度の上昇に対する抽出率の低下がより顕著であった(図2及び3)。この結果は、希釈剤に対する実施例1〜5の化合物の溶解度の差と関連があると推測される。   Comparing the difference in extraction rate with the diluent used for the same compound, a toluene solution containing 10% by volume of 2-ethylhexyl alcohol was used as the diluent and a case where chloroform was used as the diluent. Compared with the increase in hydrochloric acid concentration, the decrease in extraction rate was more prominent (Figs. 2 and 3). This result is assumed to be related to the difference in solubility of the compounds of Examples 1-5 in the diluent.

1-置換イミダゾール型の化合物(実施例1〜3)を含む有機相(クロロホルム溶液)を用いた場合、1.0〜3.2 Mの範囲の塩酸濃度で約80%の抽出率を示した(図2)。なお、0.1 mol dm-3実施例化合物を含む有機相を用いた場合、抽出率は約20%であった。 When an organic phase (chloroform solution) containing a 1-substituted imidazole type compound (Examples 1 to 3) was used, an extraction rate of about 80% was exhibited at a hydrochloric acid concentration in the range of 1.0 to 3.2 M (FIG. 2). . In addition, when the organic phase containing 0.1 mol dm -3 Example compound was used, the extraction rate was about 20%.

実施例1の化合物(DIM)を含む有機相(10体積%の2-エチルヘキシルアルコールを含むトルエン溶液)を用いた場合、3.2 Mの塩酸濃度で最も効率的にRh (III)イオンが抽出され、それを超える塩酸濃度で抽出率が徐々に低下した(図3)。これに対し、イミダゾール環の4-位にメチル基を有する実施例2の化合物(MDIM)を含む有機相(10体積%の2-エチルヘキシルアルコールを含むトルエン溶液)を用いた場合、1.8 Mの塩酸濃度で最も効率的にRh (III)イオンが抽出されたが、それを超える塩酸濃度では抽出率が急激に低下した。また、実施例3の化合物(OLIM)を含む有機相(10体積%の2-エチルヘキシルアルコールを含むトルエン溶液)を用いた場合、3.0 Mの塩酸濃度では最も効率的にRh (III)イオンが抽出されたが、8.0 Mの塩酸濃度ではほとんど抽出されなかった。   When an organic phase containing the compound (DIM) of Example 1 (a toluene solution containing 10% by volume of 2-ethylhexyl alcohol) is used, Rh (III) ions are extracted most efficiently at a hydrochloric acid concentration of 3.2 M, The extraction rate gradually decreased with hydrochloric acid concentration exceeding that (Fig. 3). In contrast, when an organic phase containing the compound of Example 2 (MDIM) having a methyl group at the 4-position of the imidazole ring (a toluene solution containing 10% by volume of 2-ethylhexyl alcohol) was used, 1.8 M hydrochloric acid Rh (III) ions were extracted most efficiently at the concentration, but the extraction rate decreased sharply at hydrochloric acid concentrations exceeding that. In addition, when an organic phase containing the compound (OLIM) of Example 3 (a toluene solution containing 10% by volume of 2-ethylhexyl alcohol) is used, Rh (III) ions are extracted most efficiently at a hydrochloric acid concentration of 3.0 M. However, it was hardly extracted at a hydrochloric acid concentration of 8.0 M.

以上の結果より、1-置換イミダゾール型の化合物(実施例1〜3)のうち、実施例3の化合物(OLIM)が、Rh (III)イオンの回収方法にもっとも好ましい化合物であると推測される。   From the above results, it is speculated that among the 1-substituted imidazole type compounds (Examples 1 to 3), the compound of Example 3 (OLIM) is the most preferred compound for the method of recovering Rh (III) ions. .

二級アミノ基を有する2-置換イミダゾール型又はベンゾイミダゾール型の化合物(実施例4又は5)を含む有機相を用いた場合、1.0 Mの塩酸濃度で最も高い抽出率を示し、それを超える塩酸濃度で抽出率は緩やかに低下した(図2及び3)。実施例4の化合物(UDIM)を含む有機相を用いた場合と比較して、実施例5の化合物(NBIM)を含む有機相を用いた場合に全体として低い抽出率を示したのは、実施例5の化合物(NBIM)のベンゼン環の立体障害によって錯体形成が阻害されることに起因すると推測される。   When using an organic phase containing a 2-substituted imidazole-type or benzimidazole-type compound having a secondary amino group (Example 4 or 5), hydrochloric acid having the highest extraction rate at a hydrochloric acid concentration of 1.0 M and exceeding that The extraction rate gradually decreased with concentration (Figures 2 and 3). Compared with the case where the organic phase containing the compound (UDIM) of Example 4 was used, when the organic phase containing the compound (NBIM) of Example 5 was used, the overall extraction rate was low. It is surmised that the complex formation is inhibited by the steric hindrance of the benzene ring of the compound of Example 5 (NBIM).

使用例2:分配比と平衡塩酸濃度との関係
50 cm3三角フラスコに、水相(1 mmol dm-3塩化ロジウムを含む1.0, 1.8, 3.2, 5.6又は8.0 M塩酸水溶液)を15 cm3、有機相(0.5 mol dm-3実施例4の化合物を含むクロロホルム溶液)を15 cm3ずつ入れ、恒温槽を用いて30℃で24時間振とうさせた。次に、水相を採取し、原子吸光光度計を用いてRhイオン濃度を測定した。抽出平衡に到達した時点の水相を採取し、中和滴定によって塩酸濃度を定量した。
Example 2: Relationship between distribution ratio and equilibrium hydrochloric acid concentration
To 50 cm 3 Erlenmeyer flasks, aqueous phase (1.0 containing 1 mmol dm -3 rhodium chloride, 1.8, 3.2, 5.6 or 8.0 M aqueous hydrochloric acid) to 15 cm 3, the organic phase (the compound of 0.5 mol dm -3 Example 4 Of chloroform solution containing 15 cm 3 ) and shaken at 30 ° C. for 24 hours using a thermostatic bath. Next, the aqueous phase was collected and the Rh ion concentration was measured using an atomic absorption photometer. The aqueous phase at the time when the extraction equilibrium was reached was collected, and the hydrochloric acid concentration was quantified by neutralization titration.

実施例4の化合物を含む有機相を用いた場合のRh (III)イオンの分配比と平衡塩酸濃度との関係を図4に示す。   FIG. 4 shows the relationship between the distribution ratio of Rh (III) ions and the equilibrium hydrochloric acid concentration when the organic phase containing the compound of Example 4 was used.

図4に示すように、Rh (III)イオンの分配比と平衡塩酸濃度とは傾き=-1の相関関係を示すことが明らかとなった。   As shown in FIG. 4, it has been clarified that the distribution ratio of Rh (III) ions and the equilibrium hydrochloric acid concentration show a correlation of slope = -1.

使用例3:分配比と平衡水素イオン濃度との関係
塩酸及び塩化リチウム混合水溶液により、塩化物イオン濃度を一定にしつつ水素イオン濃度を所定の範囲で変化させた。50 cm3三角フラスコに、水相(1 mmol dm-3塩化ロジウムを含む塩酸及び塩化リチウム混合水溶液(水素イオン濃度:1.0, 1.8, 3.2又は6.0 M;塩化物イオン濃度:6.0 M))を15 cm3、有機相(0.5 mol dm-3実施例4の化合物を含むクロロホルム溶液)を15 cm3ずつ入れ、恒温槽を用いて30℃で24時間振とうさせた。次に、水相を採取し、原子吸光光度計を用いてRhイオン濃度を測定した。抽出平衡に到達した時点の水相を採取し、中和滴定によって水素イオン濃度を定量した。
Use Example 3: Relationship between Distribution Ratio and Equilibrium Hydrogen Ion Concentration The hydrogen ion concentration was changed within a predetermined range while keeping the chloride ion concentration constant with a hydrochloric acid and lithium chloride mixed aqueous solution. In a 50 cm 3 Erlenmeyer flask, add an aqueous phase (hydrochloric acid and lithium chloride mixed solution containing 1 mmol dm -3 rhodium chloride (hydrogen ion concentration: 1.0, 1.8, 3.2 or 6.0 M; chloride ion concentration: 6.0 M)) to 15 cm 3 , organic phase (0.5 mol dm −3 chloroform solution containing the compound of Example 4) was added 15 cm 3 at a time, and the mixture was shaken at 30 ° C. for 24 hours using a thermostatic bath. Next, the aqueous phase was collected and the Rh ion concentration was measured using an atomic absorption photometer. The aqueous phase at the time when extraction equilibrium was reached was collected, and the hydrogen ion concentration was quantified by neutralization titration.

実施例4の化合物を含む有機相を用いた場合のRh (III)イオンの分配比と平衡水素イオン濃度との関係を図5に示す。   FIG. 5 shows the relationship between the distribution ratio of Rh (III) ions and the equilibrium hydrogen ion concentration when an organic phase containing the compound of Example 4 is used.

図5に示すように、Rh (III)イオンの分配比と平衡水素イオン濃度とは、約1.0 Mの平衡水素イオン濃度において分配比の極大値を有する相関関係を示すことが明らかとなった。   As shown in FIG. 5, it has been clarified that the distribution ratio of Rh (III) ions and the equilibrium hydrogen ion concentration show a correlation having a maximum value of the distribution ratio at an equilibrium hydrogen ion concentration of about 1.0 M.

使用例4:分配比と平衡塩化物イオン濃度との関係
塩酸及び塩化リチウム混合水溶液により、水素イオン濃度を一定にしつつ塩化物イオン濃度を所定の範囲で変化させた。50 cm3三角フラスコに、水相(1 mmol dm-3塩化ロジウムを含む塩酸及び塩化リチウム混合水溶液(水素イオン濃度:1.0又は3.0 M;塩化物イオン濃度:0.3, 1.0, 1.8又は3.0 M))を15 cm3、有機相(0.1 mol dm-3実施例4の化合物を含むクロロホルム溶液)を15 cm3ずつ入れ、恒温槽を用いて30℃で24時間振とうさせた。次に、水相を採取し、原子吸光光度計を用いてRhイオン濃度を測定した。抽出平衡に到達した時点の水相を採取し、中和滴定によって塩酸濃度を定量した。
Use Example 4: Relationship between Distribution Ratio and Equilibrium Chloride Ion Concentration Chloride ion concentration was changed within a predetermined range while keeping the hydrogen ion concentration constant with a mixed aqueous solution of hydrochloric acid and lithium chloride. In a 50 cm 3 Erlenmeyer flask, water phase (hydrochloric acid and lithium chloride mixed solution containing 1 mmol dm -3 rhodium chloride (hydrogen ion concentration: 1.0 or 3.0 M; chloride ion concentration: 0.3, 1.0, 1.8 or 3.0 M)) 15 cm 3 , organic phase (0.1 mol dm −3 chloroform solution containing the compound of Example 4) was added 15 cm 3 at a time, and the mixture was shaken at 30 ° C. for 24 hours using a thermostatic bath. Next, the aqueous phase was collected and the Rh ion concentration was measured using an atomic absorption photometer. The aqueous phase at the time when the extraction equilibrium was reached was collected, and the hydrochloric acid concentration was quantified by neutralization titration.

実施例4の化合物を含む有機相を用いた場合のRh (III)イオンの分配比と平衡塩化物イオン濃度との関係のうち、初期水素イオン濃度が1.0 Mの場合を図6Aに、初期水素イオン濃度が3.0 Mの場合を図6Bに、それぞれ示す。   Of the relationship between the distribution ratio of Rh (III) ions and the equilibrium chloride ion concentration when using the organic phase containing the compound of Example 4, the initial hydrogen ion concentration is 1.0 M. The case where the ion concentration is 3.0 M is shown in FIG. 6B.

図6Aに示すように、初期水素イオン濃度が1.0 Mの場合、Rh (III)イオンの分配比と平衡塩化物イオン濃度とは、傾き=-0.5の相関関係を示すことが明らかとなった。また、図6Bに示すように、初期水素イオン濃度が3.0 Mの場合、Rh (III)イオンの分配比と平衡塩化物イオン濃度とは、傾き=-2の相関関係を示すことが明らかとなった。   As shown in FIG. 6A, it was revealed that when the initial hydrogen ion concentration was 1.0 M, the distribution ratio of Rh (III) ions and the equilibrium chloride ion concentration showed a correlation of slope = −0.5. Further, as shown in FIG. 6B, when the initial hydrogen ion concentration is 3.0 M, it is clear that the distribution ratio of Rh (III) ions and the equilibrium chloride ion concentration show a correlation of slope = −2. It was.

使用例5:分配比と初期抽出剤化合物濃度との関係
50 cm3三角フラスコに、水相(1 mmol dm-3塩化ロジウムを含む1.0又は3.0 M塩酸水溶液)を15 cm3、有機相(0.1, 0.18, 0.32又は0.56 mol dm-3実施例4の化合物を含むクロロホルム溶液)を15 cm3ずつ入れ、恒温槽を用いて30℃で24時間振とうさせた。次に、水相を採取し、原子吸光光度計を用いてRhイオン濃度を測定した。
Use Example 5: Relationship between distribution ratio and initial extractant compound concentration
In a 50 cm 3 Erlenmeyer flask, 15 cm 3 of aqueous phase (1.0 or 3.0 M aqueous hydrochloric acid solution containing 1 mmol dm -3 rhodium chloride), organic phase (0.1, 0.18, 0.32 or 0.56 mol dm -3 ) compound of Example 4 Of chloroform solution containing 15 cm 3 ) and shaken at 30 ° C. for 24 hours using a thermostatic bath. Next, the aqueous phase was collected and the Rh ion concentration was measured using an atomic absorption photometer.

実施例4の化合物を含む有機相を用いた場合のRh (III)イオンの分配比と初期化合物濃度との関係を図7に示す。   FIG. 7 shows the relationship between the Rh (III) ion distribution ratio and the initial compound concentration when an organic phase containing the compound of Example 4 was used.

図7に示すように、初期水素イオン濃度が1.0及び3.0 Mのいずれの場合とも、Rh (III)イオンの分配比と初期化合物濃度とは、傾き=2の相関関係を示すことが明らかとなった。この結果から、実施例4の化合物は、1分子のRh (III)イオンに対し2分子が配位していると推測される。   As shown in FIG. 7, it is clear that the Rh (III) ion distribution ratio and the initial compound concentration show a correlation of slope = 2 in both cases where the initial hydrogen ion concentration is 1.0 and 3.0 M. It was. From this result, the compound of Example 4 is presumed to have two molecules coordinated to one molecule of Rh (III) ion.

使用例6:Rh (III)イオンの抽出平衡
上記の結果に基づきRh (III)イオンの抽出平衡を以下のように仮定した。なお、種々の塩酸濃度におけるRh (III)−塩化物錯体の錯体平衡を鑑みれば、本実施例の塩酸濃度範囲においてはRhCl5-が主として存在するため、本実施例の化合物を含む有機相を用いた場合にはRhCl5-が選択的に抽出されると仮定した。
Use Example 6: Extraction Equilibrium of Rh (III) Ion Based on the above results, the extraction equilibrium of Rh (III) ion was assumed as follows. In view of the complex equilibrium of Rh (III) -chloride complexes at various hydrochloric acid concentrations, RhCl 5- is mainly present in the hydrochloric acid concentration range of this example, and therefore the organic phase containing the compound of this example is When used, it was assumed that RhCl 5− was selectively extracted.

Figure 0005818315
Figure 0005818315

式(1)及び(2)の平衡式の平衡定数は、それぞれ以下のように表すことができる。   The equilibrium constants of the equilibrium equations of equations (1) and (2) can be expressed as follows:

Figure 0005818315
Figure 0005818315

化学量論的には、

Figure 0005818315
であり、本実施例の反応系では、実施例4の化合物はRh (III)と比較して大過剰に存在しているので、近似的には、
Figure 0005818315
である。 Stoichiometrically,
Figure 0005818315
In the reaction system of this example, the compound of Example 4 is present in a large excess compared to Rh (III).
Figure 0005818315
It is.

上記の式に式(3)を代入すると、以下の式を得ることができる。   Substituting equation (3) into the above equation yields the following equation:

Figure 0005818315
Figure 0005818315

式(4)に上記の式(5)を代入して整理すると、分配比Dは以下のように表すことができる。   If the above equation (5) is substituted into the equation (4) and rearranged, the distribution ratio D can be expressed as follows.

Figure 0005818315
Figure 0005818315

ここで、α5は、式(7)で表すことができる。 Here, α 5 can be expressed by Equation (7).

Figure 0005818315
Figure 0005818315

以上より、分配比Dは、以下の式(8)で表すことができる。   From the above, the distribution ratio D can be expressed by the following equation (8).

Figure 0005818315
Figure 0005818315

式(8)において、塩化物イオン濃度依存性より、
K1 = 1.09×10-1 (mol/dm3)-2
K2 = 1.61×103 (mol/dm3)2
を得た。また、Rh (III)の全安定度定数は、以下の値である。
β1 = 2.81×102 (mol/dm3)-1
β2 = 3.47×104 (mol/dm3)-2
β3 = 8.32×105 (mol/dm3)-3
β4 = 1.20×107 (mol/dm3)-4
β5 = 5.62×108 (mol/dm3)-5
β6 = 2.69×108 (mol/dm3)-6
In equation (8), from the chloride ion concentration dependence,
K 1 = 1.09 × 10 -1 (mol / dm 3 ) -2 ;
K 2 = 1.61 × 10 3 (mol / dm 3 ) 2
Got. The total stability constant of Rh (III) is the following value.
β 1 = 2.81 × 10 2 (mol / dm 3 ) -1 ;
β 2 = 3.47 × 10 4 (mol / dm 3 ) -2 ;
β 3 = 8.32 × 10 5 (mol / dm 3 ) -3 ;
β 4 = 1.20 × 10 7 (mol / dm 3 ) -4 ;
β 5 = 5.62 × 10 8 (mol / dm 3 ) -5 ;
β 6 = 2.69 × 10 8 (mol / dm 3 ) -6 ;

使用例2〜5で行った実験結果と式(8)から算出される計算値との関係を図8A〜Dに示す。   FIGS. 8A to D show the relationship between the results of experiments performed in Use Examples 2 to 5 and the calculated values calculated from Equation (8).

図8A〜Dに示すように、使用例2〜5で行った実施例4の化合物(UDIM)を含む有機相を用いた場合のRh (III)イオンの抽出結果と式(8)から算出される計算値とはよく一致した。それ故、実施例4の化合物(UDIM)によるRh (III)イオンの抽出反応は、上記で仮定した式(1)及び(2)の平衡式で表されることが明らかとなった。この場合、実施例4の化合物(UDIM)とRh (III)との錯体の推定構造を図9に示す。   As shown in FIGS. 8A to 8D, it is calculated from the extraction result of Rh (III) ion and the formula (8) when using the organic phase containing the compound (UDIM) of Example 4 performed in Use Examples 2 to 5. The calculated values agreed well. Therefore, it has been clarified that the extraction reaction of Rh (III) ions by the compound (UDIM) of Example 4 is represented by the equilibrium formulas of formulas (1) and (2) assumed above. In this case, the estimated structure of the complex of the compound of Example 4 (UDIM) and Rh (III) is shown in FIG.

使用例7:貴金属イオンの逆抽出実験(1)
50 cm3三角フラスコに、水相(1 mmol dm-3塩化ロジウム、テトラクロロ金(III)酸四水和物及びヘキサクロロ白金(IV)酸六水和物を含む3.0 M塩酸水溶液)を10 cm3、有機相(0.5 mol dm-3実施例1、4又は5の化合物を含むクロロホルム溶液)を10 cm3ずつ入れ、恒温槽を用いて30℃で24時間振とうさせた。水相を採取し、原子吸光光度計を用いて各貴金属イオン濃度を測定した。
Example 7: Pre-extraction experiment for precious metal ions (1)
Into a 50 cm 3 Erlenmeyer flask, add 10 cm of the aqueous phase (3.0 M aqueous hydrochloric acid solution containing 1 mmol dm -3 rhodium chloride, tetrachloroauric (III) acid tetrahydrate and hexachloroplatinum (IV) acid hexahydrate). 3. An organic phase (0.5 mol dm −3 chloroform solution containing the compound of Example 1, 4 or 5) was added by 10 cm 3 , and shaken at 30 ° C. for 24 hours using a thermostatic bath. The aqueous phase was collected and the concentration of each noble metal ion was measured using an atomic absorption photometer.

50 cm3三角フラスコに、上記の有機相を入れ、これに所定の濃度の逆抽出剤を含有する水相(脱離水溶液)を加えて、恒温槽を用いて30℃で24時間振とうさせた。水相を採取し、原子吸光光度計を用いて逆抽出された各貴金属イオン濃度を測定した。 Into a 50 cm 3 Erlenmeyer flask, add the above organic phase, add an aqueous phase (desorbed aqueous solution) containing a predetermined concentration of back extractant, and shake it at 30 ° C for 24 hours using a thermostatic bath. It was. The aqueous phase was collected and the concentration of each pre-extracted noble metal ion was measured using an atomic absorption photometer.

各実施例化合物を含む有機相を用いた場合において、種々の逆抽出剤によるRh (III)イオン、Au (III)イオン及びPt (IV)イオンの逆抽出率を表1に示す。なお、逆抽出率(%)は、抽出工程で有機相に抽出された各貴金属イオンの総量に対する逆抽出された各貴金属イオンの割合を意味する。   Table 1 shows the back extraction rates of Rh (III) ions, Au (III) ions, and Pt (IV) ions by various back extractants when the organic phase containing each Example compound was used. The back extraction rate (%) means the ratio of each pre-extracted precious metal ion to the total amount of each precious metal ion extracted into the organic phase in the extraction step.

Figure 0005818315
Figure 0005818315

実施例1(DIM)の化合物を含む有機相を用いた場合、36質量%塩酸による逆抽出率は高くなかったが、実施例4(UDIM)又は5(NBIM)の化合物を含む有機相を用いた場合には、70%を超える逆抽出率を示した。以上の結果より、実施例4(UDIM)及び5(NBIM)の化合物は、自動車の三元触媒の廃触媒のようにPt (IV)、Pd (II)及びRh (III)イオンを含有する酸性処理液からRh (III)イオンを選択的に回収するために使用し得ることが示唆された。   When the organic phase containing the compound of Example 1 (DIM) was used, the back extraction rate with 36% by mass hydrochloric acid was not high, but the organic phase containing the compound of Example 4 (UDIM) or 5 (NBIM) was used. The back extraction rate was over 70%. From the above results, the compounds of Example 4 (UDIM) and 5 (NBIM) are acidic containing Pt (IV), Pd (II) and Rh (III) ions, like a waste catalyst of an automobile three-way catalyst. It was suggested that it can be used to selectively recover Rh (III) ions from the treatment solution.

使用例8:貴金属イオンの逆抽出実験(2)
50 cm3三角フラスコに、水相(1 mmol dm-3塩化ロジウムを含む3.0 M塩酸水溶液)を10 cm3、有機相(0.5 mol dm-3実施例3の化合物を含む10体積%の2-エチルヘキシルアルコールを含むトルエン溶液)を10 cm3ずつ入れ、恒温槽を用いて30℃で24時間振とうさせた。水相を採取し、原子吸光光度計を用いてRh (III)イオン濃度を測定した。
Use Case 8: Back extraction experiment for precious metal ions (2)
In a 50 cm 3 Erlenmeyer flask, 10 cm 3 of an aqueous phase (3.0 M aqueous hydrochloric acid solution containing 1 mmol dm -3 rhodium chloride) and 10 vol% 2-phase containing the compound of Example 3 (0.5 mol dm -3 Example 3) 10 cm 3 of a toluene solution containing ethylhexyl alcohol) was added, and the mixture was shaken at 30 ° C. for 24 hours using a thermostatic bath. The aqueous phase was collected and the Rh (III) ion concentration was measured using an atomic absorption photometer.

50 cm3三角フラスコに、上記の有機相を入れ、これに所定の濃度の逆抽出剤を含有する水相(脱離水溶液)を加えて、恒温槽を用いて30℃で24時間振とうさせた。水相を採取し、原子吸光光度計を用いて逆抽出されたRh (III)イオン濃度を測定した。
種々の逆抽出剤によるRh (III)イオンの逆抽出率を表2に示す。
Into a 50 cm 3 Erlenmeyer flask, add the above organic phase, add an aqueous phase (desorbed aqueous solution) containing a predetermined concentration of back extractant, and shake it at 30 ° C for 24 hours using a thermostatic bath. It was. The aqueous phase was collected, and the Rh (III) ion concentration back-extracted using an atomic absorption photometer was measured.
Table 2 shows the back extraction rate of Rh (III) ions by various back extractants.

Figure 0005818315
Figure 0005818315

実施例3(OLIM)の化合物を含む有機相を用いた場合、36質量%塩酸及び8 mol dm-3塩酸水溶液のいずれとも高い逆抽出率を示した。 When the organic phase containing the compound of Example 3 (OLIM) was used, both the 36% by mass hydrochloric acid and the 8 mol dm -3 hydrochloric acid aqueous solution showed a high back extraction rate.

使用例9:貴金属イオンの逆抽出実験(3)
50 cm3三角フラスコに、水相(1 mmol dm-3塩化ロジウム、塩化パラジウム、テトラクロロ金(III)酸四水和物及びヘキサクロロ白金(IV)酸六水和物を含む3.0 M塩酸水溶液)を10 cm3、有機相(0.5 mol dm-3実施例3の化合物を含む10体積%の2-エチルヘキシルアルコールを含むトルエン溶液)を10 cm3ずつ入れ、恒温槽を用いて30℃で24時間振とうさせた。水相を採取し、原子吸光光度計を用いて各貴金属イオン濃度を測定した。
Use Case 9: Back extraction experiment for precious metal ions (3)
In a 50 cm 3 Erlenmeyer flask, water phase (3.0 M aqueous hydrochloric acid solution containing 1 mmol dm -3 rhodium chloride, palladium chloride, tetrachloroauric (III) acid tetrahydrate and hexachloroplatinum (IV) acid hexahydrate) 10 cm 3 , organic phase (0.5 mol dm -3 toluene solution containing 10% by volume of 2-ethylhexyl alcohol containing the compound of Example 3) 10 cm 3 at a time, and using a thermostatic bath at 30 ° C. for 24 hours Shake it. The aqueous phase was collected and the concentration of each noble metal ion was measured using an atomic absorption photometer.

50 cm3三角フラスコに、上記の有機相を入れ、これに所定の濃度の逆抽出剤を含有する水相(脱離水溶液)を加えて、恒温槽を用いて30℃で24時間振とうさせた。水相を採取し、原子吸光光度計を用いて逆抽出された各貴金属イオン濃度を測定した。
種々の逆抽出剤による各貴金属イオンの逆抽出率を表3に示す。
Into a 50 cm 3 Erlenmeyer flask, add the above organic phase, add an aqueous phase (desorbed aqueous solution) containing a predetermined concentration of back extractant, and shake it at 30 ° C for 24 hours using a thermostatic bath. It was. The aqueous phase was collected and the concentration of each pre-extracted noble metal ion was measured using an atomic absorption photometer.
Table 3 shows the back extraction rate of each noble metal ion by various back extractants.

Figure 0005818315
Figure 0005818315

36質量%塩酸を用いた場合、Rh (III)だけでなくPd (II)も高い逆抽出率を示した。   When 36 mass% hydrochloric acid was used, not only Rh (III) but also Pd (II) showed a high back-extraction rate.

本発明の抽出剤は、ベースメタル及び白金族金属のイオンを含有する溶液からRhイオンを選択的に抽出することができる。これにより、自動車用の三元触媒のようにPt、Pd及びRhイオンを含有する材料からRhイオンを選択的に回収することが可能となる。   The extractant of the present invention can selectively extract Rh ions from a solution containing base metal and platinum group metal ions. This makes it possible to selectively recover Rh ions from a material containing Pt, Pd and Rh ions, such as a three-way catalyst for automobiles.

Claims (2)

以下の式I:
Figure 0005818315
[式中、
R1及びR2は、互いに独立して、水素、置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C1-18アルキル、C2-18アルケニル若しくはC2-18アルキニル、又は置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C7-18アリールアルキル若しくはC8-18アリールアルケニルであり(但し、R1及びR2は同一であることはない);
R3及びR4は、互いに独立して、水素、置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C1-4アルキル、C2-4アルケニル若しくはC2-4アルキニル、又は置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C7-18アリールアルキル若しくはC8-18アリールアルケニルであるか、又は
R3及びR4は、それらが結合するイミダゾール環上の炭素原子と一緒になってイミダゾール環と縮合するシクロアルキル若しくはアリール(前記イミダゾール環と縮合するシクロアルキル若しくはアリールは、非置換であるか、或いは1個若しくは複数個のハロゲンによって置換されている)を形成する]
で表される化合物を含有する、金属イオンの抽出剤であって、
金属イオンがロジウム及びパラジウムからなる群より選択される白金族金属のイオンである、前記抽出剤
The following formula I:
Figure 0005818315
[Where:
R 1 and R 2 are independently of each other hydrogen, substituted or unsubstituted linear or branched C 1-18 alkyl, C 2-18 alkenyl or C 2-18 alkynyl, or substituted or unsubstituted straight Chain or branched C 7-18 arylalkyl or C 8-18 arylalkenyl (provided that R 1 and R 2 are not the same);
R 3 and R 4 are independently of each other hydrogen, substituted or unsubstituted linear or branched C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl or C 2-4 alkynyl, or substituted or unsubstituted straight A chain or branched C 7-18 arylalkyl or C 8-18 arylalkenyl, or
R 3 and R 4 are cycloalkyl or aryl fused to the imidazole ring together with the carbon atom on the imidazole ring to which they are attached (the cycloalkyl or aryl fused to the imidazole ring is unsubstituted, Or is substituted by one or more halogens]
A metal ion extractant comprising a compound represented by :
The extractant, wherein the metal ion is a platinum group metal ion selected from the group consisting of rhodium and palladium .
金属イオンを含有する水相を、式I:
Figure 0005818315
[式中、
R1及びR2は、互いに独立して、水素、置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C1-18アルキル、C2-18アルケニル若しくはC2-18アルキニル、又は置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C7-18アリールアルキル若しくはC8-18アリールアルケニルであり(但し、R1及びR2は同一であることはない);
R3及びR4は、互いに独立して、水素、置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C1-4アルキル、C2-4アルケニル若しくはC2-4アルキニル、又は置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C7-18アリールアルキル若しくはC8-18アリールアルケニルであるか、又は
R3及びR4は、それらが結合するイミダゾール環上の炭素原子と一緒になってイミダゾール環と縮合するシクロアルキル若しくはアリール(前記イミダゾール環と縮合するシクロアルキル若しくはアリールは、非置換であるか、或いは1個若しくは複数個のハロゲンによって置換されている)を形成する]
で表される化合物を含有する有機相に接触させて、金属イオンを該有機相に抽出する抽出工程を含み、
金属イオンがロジウム及びパラジウムからなる群より選択される白金族金属のイオンである、金属イオンの回収方法。
An aqueous phase containing metal ions is represented by the formula I:
Figure 0005818315
[Where:
R 1 and R 2 are independently of each other hydrogen, substituted or unsubstituted linear or branched C 1-18 alkyl, C 2-18 alkenyl or C 2-18 alkynyl, or substituted or unsubstituted straight Chain or branched C 7-18 arylalkyl or C 8-18 arylalkenyl (provided that R 1 and R 2 are not the same);
R 3 and R 4 are independently of each other hydrogen, substituted or unsubstituted linear or branched C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl or C 2-4 alkynyl, or substituted or unsubstituted straight A chain or branched C 7-18 arylalkyl or C 8-18 arylalkenyl, or
R 3 and R 4 are cycloalkyl or aryl fused to the imidazole ring together with the carbon atom on the imidazole ring to which they are attached (the cycloalkyl or aryl fused to the imidazole ring is unsubstituted, Or is substituted by one or more halogens]
In in contact with the organic phase containing the compound represented by saw including an extraction step of extracting metal ions in the organic phase,
A method for recovering metal ions, wherein the metal ions are platinum group metal ions selected from the group consisting of rhodium and palladium .
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