JPH0555172B2 - - Google Patents
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- JPH0555172B2 JPH0555172B2 JP665288A JP665288A JPH0555172B2 JP H0555172 B2 JPH0555172 B2 JP H0555172B2 JP 665288 A JP665288 A JP 665288A JP 665288 A JP665288 A JP 665288A JP H0555172 B2 JPH0555172 B2 JP H0555172B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、一般式
（式中、R1及びR2は水素原子、アルキル基、芳
香族炭化水素基又はアルキル芳香族基で、その少
なくとも一方は水素原子以外の置換基であるか、
あるいはR1、R2は結合して、（―CH2―）o（ｎ＝２
〜６）、（―CH2―）nＯ（―CH2―）o（ｍ，ｎ＝１〜６
）
又は−Ｏ（―CH2―）o−Ｏ−（ｎ＝２〜４）で示され
る環状置換基を示す） で表わされる２つのキノリルオキシ基をもつ化合
物を用いるリチウム同位体分離法に関するもので
ある。
香族炭化水素基又はアルキル芳香族基で、その少
なくとも一方は水素原子以外の置換基であるか、
あるいはR1、R2は結合して、（―CH2―）o（ｎ＝２
〜６）、（―CH2―）nＯ（―CH2―）o（ｍ，ｎ＝１〜６
）
又は−Ｏ（―CH2―）o−Ｏ−（ｎ＝２〜４）で示され
る環状置換基を示す） で表わされる２つのキノリルオキシ基をもつ化合
物を用いるリチウム同位体分離法に関するもので
ある。
本発明において用いる化合物(1)は、本発明者の
一部が既に特許出願中（特願昭60−203867号）の
化合物であるが、本化合物(1)を用いる新たな用途
として、リチウム同位体6Liと7Liの分離に有用で
あることを見出した。すなわち、化合物(1)は溶液
Ａ−溶液Ｍ−溶液Ｂからなる液膜系において一方
の溶液Ａ中のリチウムイオンの同位体（自然同位
体存在比6Li：7Li＝７：93）のうち6Liを選択的
に溶液Ｂに輸送する液膜用キヤリアーとして、ま
た水中に溶解するリチウム同位体のうち、6Liを選
択的に有機溶媒中に移行させ得る6Li選択抽出剤
として有用である。
一部が既に特許出願中（特願昭60−203867号）の
化合物であるが、本化合物(1)を用いる新たな用途
として、リチウム同位体6Liと7Liの分離に有用で
あることを見出した。すなわち、化合物(1)は溶液
Ａ−溶液Ｍ−溶液Ｂからなる液膜系において一方
の溶液Ａ中のリチウムイオンの同位体（自然同位
体存在比6Li：7Li＝７：93）のうち6Liを選択的
に溶液Ｂに輸送する液膜用キヤリアーとして、ま
た水中に溶解するリチウム同位体のうち、6Liを選
択的に有機溶媒中に移行させ得る6Li選択抽出剤
として有用である。
ところで、リチウムの自然界における同位体存
在比は、6Li約７％、7Li約93％である。6Liと7Liの
分離が注目されるようになつてきたのは放射化し
ない7Liが原子炉の一次冷却用に使用できること、
及び6Liが中性子を照射することでトリチウムに
変換できることにある。とくに6Liから生成する
トリチウムは将来核融合反応における原料とし多
量の需要が見込まれるもので6Liの分離法はきわ
めて重要性が高い。
在比は、6Li約７％、7Li約93％である。6Liと7Liの
分離が注目されるようになつてきたのは放射化し
ない7Liが原子炉の一次冷却用に使用できること、
及び6Liが中性子を照射することでトリチウムに
変換できることにある。とくに6Liから生成する
トリチウムは将来核融合反応における原料とし多
量の需要が見込まれるもので6Liの分離法はきわ
めて重要性が高い。
さて、現在、6Liと7Liの分離は水銀アマルガム
法により米国及びフランスで実施されている。こ
の方法による6Liの分離係数（S.F）は1.05であ
り、多段分離による6Liの濃縮が必要で、大量の
水銀を必要とするとともに、アマルガムが水に溶
出する欠点を有している。このためクラウンエー
テルを使用する溶媒抽出法やカラムによる分離法
等が各国で研究段階にある。
法により米国及びフランスで実施されている。こ
の方法による6Liの分離係数（S.F）は1.05であ
り、多段分離による6Liの濃縮が必要で、大量の
水銀を必要とするとともに、アマルガムが水に溶
出する欠点を有している。このためクラウンエー
テルを使用する溶媒抽出法やカラムによる分離法
等が各国で研究段階にある。
本発明は、6Liと7Liとを分離するための新しい
方法を提供することを目的とする。
方法を提供することを目的とする。
本発明は、前記一般式(1)で表わされるビス（８
−キノリルオキシ）誘導体を液膜用キヤリヤー又
は溶解抽出剤として用いる6Liと7Liとの分離法で
ある。
−キノリルオキシ）誘導体を液膜用キヤリヤー又
は溶解抽出剤として用いる6Liと7Liとの分離法で
ある。
本発明による化合物(1)を液膜輸送用キヤリアー
又は溶媒抽出用のキヤリアーとする分離法は従来
法における分離に比べていくつかのすぐれた特徴
を有するものである。
又は溶媒抽出用のキヤリアーとする分離法は従来
法における分離に比べていくつかのすぐれた特徴
を有するものである。
既に特許出願中（特願昭60−203867号）である
化合物(1)は親油性の大きな、リチウムイオン選択
性をもつキヤリアーであるので、リチウム同位体
分離においても抽出性能、輸送性能が優れている
こと、合成法が比較的容易であり多量にしかも安
価に供給できることで、リチウム同位体の分離に
は、きわめて適している。
化合物(1)は親油性の大きな、リチウムイオン選択
性をもつキヤリアーであるので、リチウム同位体
分離においても抽出性能、輸送性能が優れている
こと、合成法が比較的容易であり多量にしかも安
価に供給できることで、リチウム同位体の分離に
は、きわめて適している。
また、本発明による同位体の分離係数は、水銀
アマルガム法と同程度であるが、本発明法におけ
る液膜を用いることにより、従来に比して１つの
キヤリアーがくり返しリチウムイオンを輸送する
ことができるため、多量のリチウムイオンを少量
のキヤリアーで処理することが可能となり、さら
に水銀アマルガム法で必要な逆抽出が不要である
という特徴を有している。
アマルガム法と同程度であるが、本発明法におけ
る液膜を用いることにより、従来に比して１つの
キヤリアーがくり返しリチウムイオンを輸送する
ことができるため、多量のリチウムイオンを少量
のキヤリアーで処理することが可能となり、さら
に水銀アマルガム法で必要な逆抽出が不要である
という特徴を有している。
前記一般式(1)において、R1又はR2がアルキル
基を示す場合、このアルキル基としては低級アル
キル及び高級アルキルを問わず任意のものが用い
られ、通常、炭素数１〜30のものが用いられる。
また、前記一般式において、R1又はR2が芳香族
炭化水素基を示す場合、通常、炭素数６〜約14の
ものが用いられる。また、前記一般式において、
R1又はR2がアルキル芳香族基を示す場合、通常、
炭素数１〜約20のアルキル置換基を含むものが用
いられる。またR1、R2が結合した環状の置換基
を示す場合、この置換基としては、（―CH2―）o
（ｎ＝２〜６）、（―CH2―）oＯ（―CH2―）o（ｍ，ｎ
＝
１〜６）又は−Ｏ−（CH2―）oＯ−（ｎ＝２〜４）
を含むものが用いられる。
基を示す場合、このアルキル基としては低級アル
キル及び高級アルキルを問わず任意のものが用い
られ、通常、炭素数１〜30のものが用いられる。
また、前記一般式において、R1又はR2が芳香族
炭化水素基を示す場合、通常、炭素数６〜約14の
ものが用いられる。また、前記一般式において、
R1又はR2がアルキル芳香族基を示す場合、通常、
炭素数１〜約20のアルキル置換基を含むものが用
いられる。またR1、R2が結合した環状の置換基
を示す場合、この置換基としては、（―CH2―）o
（ｎ＝２〜６）、（―CH2―）oＯ（―CH2―）o（ｍ，ｎ
＝
１〜６）又は−Ｏ−（CH2―）oＯ−（ｎ＝２〜４）
を含むものが用いられる。
本発明で用いる化合物(1)は陽イオンキヤリアー
として作用し、液膜におけるリチウムイオン同位
体の選択的輸送及び水相から油相へのリチウムイ
オン同位体の選択的溶媒抽出にすぐれた性能を示
す。
として作用し、液膜におけるリチウムイオン同位
体の選択的輸送及び水相から油相へのリチウムイ
オン同位体の選択的溶媒抽出にすぐれた性能を示
す。
本発明において、化合物(1)をイオノフオアーと
して用いて、陽イオンの移行を行うには、２種の
溶液Ａ及びＢを、化合物(1)を介して間接的に接触
させればよい。例えば、化合物(1)を溶液Ａと溶液
Ｂに対して実質上非混和性の有機溶媒に溶解さ
せ、この化合物(1)の溶液を中間溶液層として、溶
液Ａ及び溶液Ｂを間接接触させる方法、溶液Ａ及
びＢをそれぞれ、隔膜により仕切られた区画内に
収容させた化合物(1)の溶液を介して、それぞれ間
接接触させる方法、溶液Ａ及びＢを、高分子膜や
ロ紙などの支持体に支持させた化合物(1)を介して
間接的に接触させる方法などがある。
して用いて、陽イオンの移行を行うには、２種の
溶液Ａ及びＢを、化合物(1)を介して間接的に接触
させればよい。例えば、化合物(1)を溶液Ａと溶液
Ｂに対して実質上非混和性の有機溶媒に溶解さ
せ、この化合物(1)の溶液を中間溶液層として、溶
液Ａ及び溶液Ｂを間接接触させる方法、溶液Ａ及
びＢをそれぞれ、隔膜により仕切られた区画内に
収容させた化合物(1)の溶液を介して、それぞれ間
接接触させる方法、溶液Ａ及びＢを、高分子膜や
ロ紙などの支持体に支持させた化合物(1)を介して
間接的に接触させる方法などがある。
次に、図面により、溶液Ａと溶液Ｂとを、化合
物(1)の溶液Ｍを介して接触させてリチウムイオン
の移送を行う場合の具体例を示す。
物(1)の溶液Ｍを介して接触させてリチウムイオン
の移送を行う場合の具体例を示す。
１はＵ字形の容器を示し、筒状容器２，３と、
それらの下部を連絡する連絡管４とから構成され
る。５，６は攪拌器である。
それらの下部を連絡する連絡管４とから構成され
る。５，６は攪拌器である。
この容器１に対し、先ず化合物(1)を含む溶液Ｍ
を中間溶液層として入れ、次に、一方の筒状容器
２に溶液Ａ及び他方の筒状容器３に溶液Ｂを入れ
る。なお、溶液Ｍは溶液Ａ及びＢと実質上非混和
性のものである。
を中間溶液層として入れ、次に、一方の筒状容器
２に溶液Ａ及び他方の筒状容器３に溶液Ｂを入れ
る。なお、溶液Ｍは溶液Ａ及びＢと実質上非混和
性のものである。
溶液Ａは移送対象となるリチウムイオンを含む
もので、通常、水溶液が用いられるが、必ずしも
水溶液に限定されるものではなく、有機溶媒と水
との混合溶液や、アルコール等の有機溶媒溶液も
適用される。また、この溶液Ａは、通常、PH７以
上の中性又はアルカリ性溶液として用いられる。
溶液Ｂは、移送されるリチウムイオンを受取るた
めのもので、中性水溶液が用いられる。溶液Ｍの
形成に用いられる溶媒は、溶液Ａ及びＢと実質上
非混和性のもの、例えば、溶液Ａ及びＢが水性溶
媒である場合は、クロロホルム、四塩化メタン、
ジクロルエタンなどの有機ハロゲン化物や、ベン
ゼン、トルエン等の炭化水素、さらにヘキサノー
ル、オクタノールなどの水難溶性アルコール等が
適用される。
もので、通常、水溶液が用いられるが、必ずしも
水溶液に限定されるものではなく、有機溶媒と水
との混合溶液や、アルコール等の有機溶媒溶液も
適用される。また、この溶液Ａは、通常、PH７以
上の中性又はアルカリ性溶液として用いられる。
溶液Ｂは、移送されるリチウムイオンを受取るた
めのもので、中性水溶液が用いられる。溶液Ｍの
形成に用いられる溶媒は、溶液Ａ及びＢと実質上
非混和性のもの、例えば、溶液Ａ及びＢが水性溶
媒である場合は、クロロホルム、四塩化メタン、
ジクロルエタンなどの有機ハロゲン化物や、ベン
ゼン、トルエン等の炭化水素、さらにヘキサノー
ル、オクタノールなどの水難溶性アルコール等が
適用される。
前記のようにして、溶液Ａ及びＢを間接接触さ
せる時には、中性又はアルカリ性溶液Ａ中のリチ
ウムイオンは化合物(1)に捕捉され、このリチウム
イオンを捕捉した化合物(1)は溶液Ｂと接触し、中
性溶液Ｂ中にその捕捉したリチウムイオンを放出
する。このようにして、溶液Ａ中のリチウムイオ
ンは溶液Ｂ中に移送される。
せる時には、中性又はアルカリ性溶液Ａ中のリチ
ウムイオンは化合物(1)に捕捉され、このリチウム
イオンを捕捉した化合物(1)は溶液Ｂと接触し、中
性溶液Ｂ中にその捕捉したリチウムイオンを放出
する。このようにして、溶液Ａ中のリチウムイオ
ンは溶液Ｂ中に移送される。
この際リチウム同位体のうち、6Liが分離係数数
パーセントで溶液Ｂ中に移送される。
パーセントで溶液Ｂ中に移送される。
一方、本発明により化合物(1)を用いて水溶液中
に存在するリチウムイオンを抽出するには、リチ
ウムイオン含有水溶液に対して化合物(1)を溶解す
る溶液を添加混合し、水相と油相とに相分離すれ
ばよい。この操作によつて、水中に溶解していた
リチウムイオンは油相に抽出移行される。この
際、リチウム同位体のうち6Liが分離係数数パー
セントで油相中に抽出される。
に存在するリチウムイオンを抽出するには、リチ
ウムイオン含有水溶液に対して化合物(1)を溶解す
る溶液を添加混合し、水相と油相とに相分離すれ
ばよい。この操作によつて、水中に溶解していた
リチウムイオンは油相に抽出移行される。この
際、リチウム同位体のうち6Liが分離係数数パー
セントで油相中に抽出される。
なお同位体分離係数（α）は次式で示される。
α＝（〔6Li〕／〔7Li〕）（org）／（〔6Li
〕／〔7i〕）（aq） ここで（〔6Li〕／〔7Li〕）（org）および
（〔6Li〕／〔7Li〕）（aq）はそれぞれ、有機相、水
溶液相における同位体存在比である。
〕／〔7i〕）（aq） ここで（〔6Li〕／〔7Li〕）（org）および
（〔6Li〕／〔7Li〕）（aq）はそれぞれ、有機相、水
溶液相における同位体存在比である。
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。
る。
実施例
Ａ 液膜輸送試験
図面に示した装置を用いてリチウムイオンの
輸送試験を行つた。
輸送試験を行つた。
キヤリアーとしては前記化合物(1)のうち、
R1、R2が結合したR1、R2＝−CH2CH2CH2−
の化合物を用い、溶液Ａ，Ｂ及びＭの成分組成
は次の通りである。
R1、R2が結合したR1、R2＝−CH2CH2CH2−
の化合物を用い、溶液Ａ，Ｂ及びＭの成分組成
は次の通りである。
溶液Ａ：2.0Mヨウ化リチウムの水溶液15ml
溶液Ｂ：純水15ml
溶液Ｍ：１，１−ビス（８−キノリルオキシメ
チル）シクロブタンの３×10-4モルをクロロ
ホルム30mlに溶解して形成した溶液 溶液Ａ，Ｂ及びＭは恒温槽中25℃に保たれ
た。溶液Ａから溶液Ｂへ輸送された２日後のリ
チウムイオン量を原子吸光によりまた、リチウ
ムイオン同位体比を質量分析計により測定した
ところ、リチウムイオンは、0.13ミリモル輸送
され、6Liに対する分離係数1.024が得られた。
チル）シクロブタンの３×10-4モルをクロロ
ホルム30mlに溶解して形成した溶液 溶液Ａ，Ｂ及びＭは恒温槽中25℃に保たれ
た。溶液Ａから溶液Ｂへ輸送された２日後のリ
チウムイオン量を原子吸光によりまた、リチウ
ムイオン同位体比を質量分析計により測定した
ところ、リチウムイオンは、0.13ミリモル輸送
され、6Liに対する分離係数1.024が得られた。
Ｂ 溶媒抽出試験
抽出剤として前記化合物(1)のうちR1、R2が
結合したR1、R2＝−CH2CH2CH2−の化合物
をクロロホルムに溶解し、濃度を0.186Mとし
た。水溶液として2.0MのLiを用いた。この
有機相−水溶液相の間で液−液抽出を行い、リ
チウム塩を逆抽出して取り出し、質量分析装置
により、同位体比を調べた。抽出温度を20℃、
40℃と各々変えたところ6Liに対する同位体分
離係数として、各々1.027及び1.018が得られ
た。
結合したR1、R2＝−CH2CH2CH2−の化合物
をクロロホルムに溶解し、濃度を0.186Mとし
た。水溶液として2.0MのLiを用いた。この
有機相−水溶液相の間で液−液抽出を行い、リ
チウム塩を逆抽出して取り出し、質量分析装置
により、同位体比を調べた。抽出温度を20℃、
40℃と各々変えたところ6Liに対する同位体分
離係数として、各々1.027及び1.018が得られ
た。
図面は、リチウムイオンの輸送に用いる装置配
明図である。 ２，３……簡状容器、４……連結管、５，６…
…攪拌器。
明図である。 ２，３……簡状容器、４……連結管、５，６…
…攪拌器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式 （式中、R1及びR2は水素原子、アルキル基、芳
香族炭化水素基又はアルキル芳香族基で、その少
なくとも一方は水素原子以外の置換基であるか、
あるいはR1、R2は結合して、（―CH2―）o（ｎ＝２
〜６）、（―CH2―）nＯ（―CH2―）o（ｍ，ｎ＝１〜６
）
又は−Ｏ−（CH2―）oＯ−（ｎ＝２〜４）で示され
る環状置換基を示す） で表わされるビス（８−キノリルオキシ）誘導体
からなる化合物を液膜用キヤリヤーとする6Liと
7Liの同位体分離法。 ２ 一般式 （式中、R1及びR2は水素原子、アルキル基、芳
香族炭化水素基又はアルキル芳香族基で、その少
なくとも一方は水素原子以外の置換基であるか、
あるいはR1、R2は結合して、（―CH2―）o（ｎ＝２
〜６）、（―CH2―）nＯ（―CH2―）o（ｍ，ｎ＝１〜６
）
又は−Ｏ（―CH2）o−Ｏ−（ｎ＝２〜４）で示され
る環状置換基を示す） で表わされるビス（８−キノリルオキシ）誘導体
からなる化合物を溶解抽出剤とする6Liと7Liの同
位体分離法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP665288A JPH01184027A (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | リチウム同位体分離法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP665288A JPH01184027A (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | リチウム同位体分離法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01184027A JPH01184027A (ja) | 1989-07-21 |
| JPH0555172B2 true JPH0555172B2 (ja) | 1993-08-16 |
Family
ID=11644313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP665288A Granted JPH01184027A (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | リチウム同位体分離法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01184027A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103768945A (zh) * | 2014-02-27 | 2014-05-07 | 江南大学 | 一种sol-gel材料萃取分离锂同位素的方法 |
| CN103801194A (zh) * | 2012-11-05 | 2014-05-21 | 中国科学院上海有机化学研究所 | 一种用于分离锂同位素的萃取剂及其应用 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104607046B (zh) * | 2015-02-11 | 2016-11-02 | 中国科学院上海高等研究院 | 一种利用膜萃取进行锂同位素分离富集的方法和装置 |
| CN105536537B (zh) * | 2015-12-17 | 2017-11-07 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种萃取分离锂同位素的方法 |
| CN105536536B (zh) * | 2015-12-17 | 2017-11-07 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种萃取锂同位素的萃取体系 |
| CN105561790B (zh) * | 2015-12-23 | 2017-07-18 | 中国科学院上海高等研究院 | 苯并氮杂冠醚类化合物分离锂同位素的应用 |
| CN109260950B (zh) * | 2018-11-16 | 2021-06-18 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种锂同位素的分离富集方法 |
-
1988
- 1988-01-14 JP JP665288A patent/JPH01184027A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103801194A (zh) * | 2012-11-05 | 2014-05-21 | 中国科学院上海有机化学研究所 | 一种用于分离锂同位素的萃取剂及其应用 |
| CN103768945A (zh) * | 2014-02-27 | 2014-05-07 | 江南大学 | 一种sol-gel材料萃取分离锂同位素的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01184027A (ja) | 1989-07-21 |
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