JPS637837A - ウラン吸着材 - Google Patents
ウラン吸着材Info
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- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は新規なウラン吸着材に関する。
(従来の技術)
石油に代るエネルギーとして原子力、水力、風力、潮力
等各種のエネルギー利用が検討されてぃるが、その技術
的完成度、コスト及び出力等の点で原子力よりすぐれる
ものはない。
等各種のエネルギー利用が検討されてぃるが、その技術
的完成度、コスト及び出力等の点で原子力よりすぐれる
ものはない。
−方、原子力エネルギーの燃料となるウランの陸上埋蔵
量は500万トンと推定されているが、これも将来の需
用を十分に充すものではない。ところが、海水中には、
数1)I)bと極めて希薄な濃度であるが、総量42億
トンという膨大な量のウランが存在している。海水中か
らのウラン回収技術は極めて重要な技術として鋭意検討
されているが、未だ十分な吸着材は見い出されていない
。
量は500万トンと推定されているが、これも将来の需
用を十分に充すものではない。ところが、海水中には、
数1)I)bと極めて希薄な濃度であるが、総量42億
トンという膨大な量のウランが存在している。海水中か
らのウラン回収技術は極めて重要な技術として鋭意検討
されているが、未だ十分な吸着材は見い出されていない
。
ウラン吸着材の必要条件としては、ウランとの会合定数
が大きい事及び他の金属イオンに対してウランの選択吸
着性に優れる事が上げられる。
が大きい事及び他の金属イオンに対してウランの選択吸
着性に優れる事が上げられる。
これ迄多くのウラン吸着材の提案がなされており、その
代表的なものは、チタン酸カリウム、アミドオキシム樹
脂及びクラウンエーテル化合物等があるが、尚上述した
必要条件を満足していない事やコスト、吸着材の再生・
再使用性、取扱い等の点で問題があるものであった。又
、1941年cozinkeらの報告(Ber、 dt
sch、 Chem、 Ges、。
代表的なものは、チタン酸カリウム、アミドオキシム樹
脂及びクラウンエーテル化合物等があるが、尚上述した
必要条件を満足していない事やコスト、吸着材の再生・
再使用性、取扱い等の点で問題があるものであった。又
、1941年cozinkeらの報告(Ber、 dt
sch、 Chem、 Ges、。
74 1729(1941))を初めとしてQornf
orthら(Br1t、 J、 pharmacol、
、 1073 (1955) )、 Kammere
rら(gakromol、Ohem、、 162
179(1972))、Mu、nch (Makro
mol、 Chem。
orthら(Br1t、 J、 pharmacol、
、 1073 (1955) )、 Kammere
rら(gakromol、Ohem、、 162
179(1972))、Mu、nch (Makro
mol、 Chem。
178 69(1977))及びqutscheら(J
、Am、Ohem、Soc、 103 3782
(1981))等により、ベンゼン環よりなる筒状化合
物である各皿カリキサレン誘導体の合成が示されている
。しかしながら、1尋られたカリキサレン誘導体はいず
れも水溶性がないが、水溶性に乏しいという問題点があ
る(勿論、海水からのウラン吸着材についての記載は全
くない)。
、Am、Ohem、Soc、 103 3782
(1981))等により、ベンゼン環よりなる筒状化合
物である各皿カリキサレン誘導体の合成が示されている
。しかしながら、1尋られたカリキサレン誘導体はいず
れも水溶性がないが、水溶性に乏しいという問題点があ
る(勿論、海水からのウラン吸着材についての記載は全
くない)。
本発明者らは従来技術の欠点を十分に検討し、かつ、海
水中でのウランの存在形態の十分な分析を行ない、海水
中でのウランは、UO2(COB >3 トいう錯体
の形で安定に存在し、かつ、ウラニルイオンUO2+の
配位摺造は、擬平面六配位構造を有しており、これが他
の金属イオンの平面四配位信造や四面体構造と大きく異
なる点である。この事を利用すれば、ウランに対する選
択性及び会合定数ともにすぐれたウラン吸着材を製造す
る事は可能となる事を見出し、先に特定の環構造及び化
学構造を有するカリキサレン訪導体を樹脂に固定したウ
ラン吸着剤を提案した。
水中でのウランの存在形態の十分な分析を行ない、海水
中でのウランは、UO2(COB >3 トいう錯体
の形で安定に存在し、かつ、ウラニルイオンUO2+の
配位摺造は、擬平面六配位構造を有しており、これが他
の金属イオンの平面四配位信造や四面体構造と大きく異
なる点である。この事を利用すれば、ウランに対する選
択性及び会合定数ともにすぐれたウラン吸着材を製造す
る事は可能となる事を見出し、先に特定の環構造及び化
学構造を有するカリキサレン訪導体を樹脂に固定したウ
ラン吸着剤を提案した。
ところが、カリキサレン誘導体が樹脂担体に直接固定化
された場合は、巨大なカリキサレン環の立体障害及び運
動の自由度の低下の為に必ずしも吸着速度の増加は達成
出来ない。
された場合は、巨大なカリキサレン環の立体障害及び運
動の自由度の低下の為に必ずしも吸着速度の増加は達成
出来ない。
例えば海水或いは廃水中からのウラン吸着−濃縮一説離
という実際的プロセスに適用した場合、ウランの吸着速
度、吸着性が悪い。
という実際的プロセスに適用した場合、ウランの吸着速
度、吸着性が悪い。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明者らは鋭意検討の結果、本発明に到達するに至っ
た。即ち本発明の目的は、先に示した力、リキサレン誘
導体をウラン選択吸着性にすぐれた性質を損う事なくか
つウラン吸着速度、平衡吸着量を改良したウラン吸着材
を提案するにある。
た。即ち本発明の目的は、先に示した力、リキサレン誘
導体をウラン選択吸着性にすぐれた性質を損う事なくか
つウラン吸着速度、平衡吸着量を改良したウラン吸着材
を提案するにある。
(問題点を解決する為の手段)
本発明は、下記一般式(I)で示すカリックス(n)ア
レン誘導体が共有結合を有するスペーサーを介して樹脂
に固定化されてなるウラン吸着材である。
レン誘導体が共有結合を有するスペーサーを介して樹脂
に固定化されてなるウラン吸着材である。
但し、n:4〜10
R:水素、低級アルキル基、低級アルキルのカルボン酸
又はその塩、不飽和アル キル基又は芳香族炭化水素 x、y:水素、アルキル基、芳香族炭化水素 z : 80BM、NO!、NH2、C00M、O
′i、ORM、 MI M : 水yX、アンモニウム
イオン、低級アルキルアンモニウムイ オン、金属イオン ビ二水素、ROH,fcooa、 iNo、、fxu2
、ば808M イ:低級炭化水素。
又はその塩、不飽和アル キル基又は芳香族炭化水素 x、y:水素、アルキル基、芳香族炭化水素 z : 80BM、NO!、NH2、C00M、O
′i、ORM、 MI M : 水yX、アンモニウム
イオン、低級アルキルアンモニウムイ オン、金属イオン ビ二水素、ROH,fcooa、 iNo、、fxu2
、ば808M イ:低級炭化水素。
本発明のウラン吸着材においては、上記(1)式で示し
たカリックス(坤アレン誘導体が水溶性を有し、且つウ
ラニルイオン(UOi+)を捕捉するのに丁度よいキャ
ビティーを有する事が重要である。従って、(I)式に
おいてnは4〜10の範囲であり、nが3以下では合成
が薗めて困難であり、且つウラン吸着性が乏しく、使用
しえない。又、nが10を越えると合成が困難な上、フ
ェニルメチル基という剛直なユニットの環状化合物であ
るカリックス(呻アレン誘導体においても水溶液中での
柔軟性が増大し、UOM+に対する吸着選択性の低下が
生じる。
たカリックス(坤アレン誘導体が水溶性を有し、且つウ
ラニルイオン(UOi+)を捕捉するのに丁度よいキャ
ビティーを有する事が重要である。従って、(I)式に
おいてnは4〜10の範囲であり、nが3以下では合成
が薗めて困難であり、且つウラン吸着性が乏しく、使用
しえない。又、nが10を越えると合成が困難な上、フ
ェニルメチル基という剛直なユニットの環状化合物であ
るカリックス(呻アレン誘導体においても水溶液中での
柔軟性が増大し、UOM+に対する吸着選択性の低下が
生じる。
又、上記(1)式における2は上記(1)式のカリック
ス(→アレン誘導体へ水溶性の付与する為及び固定化す
る樹脂との反応の為の官能基を付与する為に必要なもの
であり、上述した805M、 Not、NH2、C00
M、 OM、 ORがあげられる。
ス(→アレン誘導体へ水溶性の付与する為及び固定化す
る樹脂との反応の為の官能基を付与する為に必要なもの
であり、上述した805M、 Not、NH2、C00
M、 OM、 ORがあげられる。
M、*、tは水素、アンモニウムイオン、低級アルキル
アンモニウムイオン又は金属イオン等を取りうるが、水
素又は金属イオンが好ましい。
アンモニウムイオン又は金属イオン等を取りうるが、水
素又は金属イオンが好ましい。
K及び几は前述したような各皿官能基の水溶性、親水性
及び樹脂との共重合の反応性を低下させないものが好ま
しい。
及び樹脂との共重合の反応性を低下させないものが好ま
しい。
x+7については、上記(1)式におけるOR及び80
8Mの親水性の強さ及びnの数により、前述したカリッ
クス(ロ)アレン誘導体の水溶性、ウラン吸着材として
の性能等の低下がない限り、特に限定されない。
8Mの親水性の強さ及びnの数により、前述したカリッ
クス(ロ)アレン誘導体の水溶性、ウラン吸着材として
の性能等の低下がない限り、特に限定されない。
前記(1)式で示したカリックス(ロ)アレン詞導体は
、nが大きくなれば環構造も大きくなり、−0H2−で
の回転も出来やすくなる。従って、該カリフクス(ロ)
アレン誘導体の立体配置の変化も観察する事が出来るが
、nが6未満で、R=Hでは、OH1ζよる水素結合が
強く作用し、OR(又はBoss)は−定の方向に向い
た構造(”cone”構造)の確率が高い。又、8が水
素でないか又はn≧6では、溶剤と該カリックス(ロ)
アレン誘導体との相互作用も考慮する必要があるが、必
ずしもcone構造は取らずOR(又は808M ’)
の向きが交互になった構造(”altenate’構造
)も取りうる。tro圭+とカリックス(n)アレン誘
導体とのホスト−ゲスト型錯形成反応において、Rが低
級アルキル基のカルボン酸の場合はカリックス(n)ア
レンの3個のカルボキシレートが配位すれば十分であり
、上述したコンホメーションのいかんによらず良好なウ
ラン吸着材となるが、それ以外の置換基の場合はCon
e構造である事が好ましい。
、nが大きくなれば環構造も大きくなり、−0H2−で
の回転も出来やすくなる。従って、該カリフクス(ロ)
アレン誘導体の立体配置の変化も観察する事が出来るが
、nが6未満で、R=Hでは、OH1ζよる水素結合が
強く作用し、OR(又はBoss)は−定の方向に向い
た構造(”cone”構造)の確率が高い。又、8が水
素でないか又はn≧6では、溶剤と該カリックス(ロ)
アレン誘導体との相互作用も考慮する必要があるが、必
ずしもcone構造は取らずOR(又は808M ’)
の向きが交互になった構造(”altenate’構造
)も取りうる。tro圭+とカリックス(n)アレン誘
導体とのホスト−ゲスト型錯形成反応において、Rが低
級アルキル基のカルボン酸の場合はカリックス(n)ア
レンの3個のカルボキシレートが配位すれば十分であり
、上述したコンホメーションのいかんによらず良好なウ
ラン吸着材となるが、それ以外の置換基の場合はCon
e構造である事が好ましい。
前記一般式(I)で示すカリックス(n)アレン誘導体
はカリックス(n)アレン及び硫酸より作る事が出来る
。
はカリックス(n)アレン及び硫酸より作る事が出来る
。
カリックス(n)アレンは、例えばC,l)、 Qut
SChe(、Lccounts of Qhemica
l Re5earch、 19 F33(16)16
1〜170)の方法により作ったp−tert−プチル
カリックス(ロ)アレンを、トルエン中で無水塩化アル
ミニウム等の脱アルキル4J11を用いて脱ブチル化す
る小により作る事が出来る。
SChe(、Lccounts of Qhemica
l Re5earch、 19 F33(16)16
1〜170)の方法により作ったp−tert−プチル
カリックス(ロ)アレンを、トルエン中で無水塩化アル
ミニウム等の脱アルキル4J11を用いて脱ブチル化す
る小により作る事が出来る。
還流冷却官の付いたフラスコ中でカリツクス(Qアレン
1〜201好ましくは5〜15Fを9096以上、好ま
しくは95%以上、更に好ましくは98%以上の濃硫酸
10〜150 ml好ましくは40〜100 mlに添
加し、加熱(好ましくは80°C以上に)、溶解させ、
通常1時間以上、好ましくは2時間以上、更に好ましく
は3〜5時間、60〜100℃好ましくは70〜90゛
Cで反応させる。反応終了後、内容物を冷却し、析出し
たp−スルホン酸カリックス(nl)アレンを戸別・洗
浄する事により、前記(1)式におけるR=1(、M=
lHの化合物を得る事が出来る。又、Rが低級アルキル
基のものは、p−スルホン酸カリックス(劫アレンと適
当なアルキル化剤、例えばハロゲン化アルキルとをアル
キル化剤を溶解させるような溶剤、例えば水、メタノー
ル、エタノール、THF等に溶尊し、OHの部位にアル
キル基を置換する事が出来る。又、凡が低級アルキル基
のカルボン酸のものは、ハロゲン但アルキルカルボン酸
を用いる事により前述の一般式のOHの部位に低級アル
キルのカルボン酸を置換する事が出来る。MがH以外の
化合物は各穏イオンとイオン交換により得る事が出来る
。
1〜201好ましくは5〜15Fを9096以上、好ま
しくは95%以上、更に好ましくは98%以上の濃硫酸
10〜150 ml好ましくは40〜100 mlに添
加し、加熱(好ましくは80°C以上に)、溶解させ、
通常1時間以上、好ましくは2時間以上、更に好ましく
は3〜5時間、60〜100℃好ましくは70〜90゛
Cで反応させる。反応終了後、内容物を冷却し、析出し
たp−スルホン酸カリックス(nl)アレンを戸別・洗
浄する事により、前記(1)式におけるR=1(、M=
lHの化合物を得る事が出来る。又、Rが低級アルキル
基のものは、p−スルホン酸カリックス(劫アレンと適
当なアルキル化剤、例えばハロゲン化アルキルとをアル
キル化剤を溶解させるような溶剤、例えば水、メタノー
ル、エタノール、THF等に溶尊し、OHの部位にアル
キル基を置換する事が出来る。又、凡が低級アルキル基
のカルボン酸のものは、ハロゲン但アルキルカルボン酸
を用いる事により前述の一般式のOHの部位に低級アル
キルのカルボン酸を置換する事が出来る。MがH以外の
化合物は各穏イオンとイオン交換により得る事が出来る
。
一般式(1)で示すカリックス(均アレン誘導体は海水
中のウラニルイオンの非常に良好な吸着性能を有するが
1.工業的な利用の為には、そのウラン吸着性能を維持
する為、海水中でのコンホメーションを保存して、樹脂
に固定化する事が必要である。
中のウラニルイオンの非常に良好な吸着性能を有するが
1.工業的な利用の為には、そのウラン吸着性能を維持
する為、海水中でのコンホメーションを保存して、樹脂
に固定化する事が必要である。
固定化は、共有結合を有するスペーサーを介して樹脂に
固定化する。スペーサーを介さないで前記−殺伐(1)
で示したカワックス(劫アレン誘導体を樹脂に固定した
場合、該カリキサレンのとる大きな空間配置構造の為に
樹脂への固定化率の低下、ウラニルイオン補足率の低下
或いは捕足速度の低下がある。
固定化する。スペーサーを介さないで前記−殺伐(1)
で示したカワックス(劫アレン誘導体を樹脂に固定した
場合、該カリキサレンのとる大きな空間配置構造の為に
樹脂への固定化率の低下、ウラニルイオン補足率の低下
或いは捕足速度の低下がある。
従って、カリックス(ロ)アレン誘導体の極めてすぐれ
たウラニルイオン選択性及び固定化樹脂での補足率、捕
足速度の向上の為には、固定化用の樹脂担体に一定鎖長
の共有結合を有するスペーサーを介してカリックス(ゆ
アレン誘導体に固定化する必要がある。スペーサーの鎖
長はスペーサーの先端に付けたカリックス(n)アレン
誘導体が液中での運動の自由度及びウラニルイオンの吸
脱着の為のコンホメーションをとれればよく、好ましく
は炭素・炭素単結合< C−C>距離の4倍以上、更に
好ましくは6#!以上である。
たウラニルイオン選択性及び固定化樹脂での補足率、捕
足速度の向上の為には、固定化用の樹脂担体に一定鎖長
の共有結合を有するスペーサーを介してカリックス(ゆ
アレン誘導体に固定化する必要がある。スペーサーの鎖
長はスペーサーの先端に付けたカリックス(n)アレン
誘導体が液中での運動の自由度及びウラニルイオンの吸
脱着の為のコンホメーションをとれればよく、好ましく
は炭素・炭素単結合< C−C>距離の4倍以上、更に
好ましくは6#!以上である。
共有結合を有するスペーサーとしては、待−こ限定され
ないが、炭素−炭素結合、炭素−酸素、炭巣−窒素、炭
素−イオウ等の結合を有する化合物が好ましい。またス
ペーサーに不飽和結合、環構造を有していてもよい。例
えば÷CH2−q、十CH2CH!0主、十〇H2OH
2N古、−殺伐(1)で示すカリブクス(n)アレン誘
導体は、ベンゼン環についた一ORが形成するキャビテ
ィーによりウラニルイオンを捕捉するものであり、又、
ウラニルイオンを捕捉するのに必要な一〇Rの数は、同
一方向に3側以上あればよい。従って、−殺伐(1)の
環構造をこわす事なく、ベンゼン環に他の樹脂と反応・
結合する官能基を導入する事によってスペーサーとの結
合及び樹脂への固定化が出来る。
ないが、炭素−炭素結合、炭素−酸素、炭巣−窒素、炭
素−イオウ等の結合を有する化合物が好ましい。またス
ペーサーに不飽和結合、環構造を有していてもよい。例
えば÷CH2−q、十CH2CH!0主、十〇H2OH
2N古、−殺伐(1)で示すカリブクス(n)アレン誘
導体は、ベンゼン環についた一ORが形成するキャビテ
ィーによりウラニルイオンを捕捉するものであり、又、
ウラニルイオンを捕捉するのに必要な一〇Rの数は、同
一方向に3側以上あればよい。従って、−殺伐(1)の
環構造をこわす事なく、ベンゼン環に他の樹脂と反応・
結合する官能基を導入する事によってスペーサーとの結
合及び樹脂への固定化が出来る。
例えばクロルメチル基を有する樹脂担体にスペーサーと
してアルキレンジアミンの一方末端をアセチル化Eζよ
り封鎖したN−7セチルアルキレンアミンを反応させ、
ついで塩酸を添加し末端のアセチル基をはずしてスペー
サー末端をアミノ基とする。前記−殺伐(1)のカリッ
クス(n)アレン誘導体の一808Mの一部をクロルメ
チル化し、このクロルメチル基とスペーサー末端のアミ
ノ基との脱HCI反応により、カリキサレン誘導体をス
ペーサーを介して樹脂担体に固定化する事が出来る。
してアルキレンジアミンの一方末端をアセチル化Eζよ
り封鎖したN−7セチルアルキレンアミンを反応させ、
ついで塩酸を添加し末端のアセチル基をはずしてスペー
サー末端をアミノ基とする。前記−殺伐(1)のカリッ
クス(n)アレン誘導体の一808Mの一部をクロルメ
チル化し、このクロルメチル基とスペーサー末端のアミ
ノ基との脱HCI反応により、カリキサレン誘導体をス
ペーサーを介して樹脂担体に固定化する事が出来る。
あるいは、−殺伐(1) (7)−部(7) −805
M ’e −Bowel基に変換し、スペーサーの末端
アミノ基との脱HC1反応により一802NH−結合を
形成させる事によりスペーサーを介して樹脂に固定化で
きる。
M ’e −Bowel基に変換し、スペーサーの末端
アミノ基との脱HC1反応により一802NH−結合を
形成させる事によりスペーサーを介して樹脂に固定化で
きる。
固定化させる樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリスチレン、AB8樹脂、ポリ塩化ビニル、ポ
リアクリロニトリル、ポリエステル、ポリアミド等の合
成樹脂や、酢酸セルローズ、硝酸セルローズ、メチルセ
ルローズ、エチルセルローズ、再生セルローズ等の半合
成樹脂及びセルローズ、デンプン、キチン等の天然高分
子等が利用できる。
レン、ポリスチレン、AB8樹脂、ポリ塩化ビニル、ポ
リアクリロニトリル、ポリエステル、ポリアミド等の合
成樹脂や、酢酸セルローズ、硝酸セルローズ、メチルセ
ルローズ、エチルセルローズ、再生セルローズ等の半合
成樹脂及びセルローズ、デンプン、キチン等の天然高分
子等が利用できる。
樹脂の形態としては、am状、フィルム状、シート状、
粒状及び他の形態が考えられるが、ウラン吸着性樹脂と
いう目的からは、表面積が大である事、フレキシビリテ
ィ−が大きい事、回収が容易である事、吸脱着操作が良
好である事、耐久性が良好である事等の要素ζこより適
宜決定することが出来る。
粒状及び他の形態が考えられるが、ウラン吸着性樹脂と
いう目的からは、表面積が大である事、フレキシビリテ
ィ−が大きい事、回収が容易である事、吸脱着操作が良
好である事、耐久性が良好である事等の要素ζこより適
宜決定することが出来る。
(発明の効果)
本発明のウラン吸着材に使用するカリックス(n)アレ
ン誘導体(1)は水溶性に富み、目的とするウラニルイ
オンと最もよく配位化合物を形成するホストとしてのキ
ャビティーの設計及び官能基の導入が自由にでき、かつ
その骨格がクラウンエーテルを初めとする他の環状配位
子等のような柔軟性がない為にウラニルイオンに対して
高い選択性を示し、それ以外の金属イオンの吸着性が少
ないという特徴を有する。従って、海水中に存在するウ
ランの吸着には、極めて選択性がよくかつ、吸着力も大
きいものである。又、本発明のウラン吸着材が、クラウ
ンエーテルのように毒性の高いものでも、又価格の高い
ものでもない。従って、本発明のウラン吸着材を使用す
れば、海水中或いは廃水中のウランを極めて効率的に吸
着でき、又他の金属の吸着を抑える為に吸着ウランの純
度が高く、精製工程を大巾に短縮する事が出来る。
ン誘導体(1)は水溶性に富み、目的とするウラニルイ
オンと最もよく配位化合物を形成するホストとしてのキ
ャビティーの設計及び官能基の導入が自由にでき、かつ
その骨格がクラウンエーテルを初めとする他の環状配位
子等のような柔軟性がない為にウラニルイオンに対して
高い選択性を示し、それ以外の金属イオンの吸着性が少
ないという特徴を有する。従って、海水中に存在するウ
ランの吸着には、極めて選択性がよくかつ、吸着力も大
きいものである。又、本発明のウラン吸着材が、クラウ
ンエーテルのように毒性の高いものでも、又価格の高い
ものでもない。従って、本発明のウラン吸着材を使用す
れば、海水中或いは廃水中のウランを極めて効率的に吸
着でき、又他の金属の吸着を抑える為に吸着ウランの純
度が高く、精製工程を大巾に短縮する事が出来る。
又、前記−殺伐(1)を固定化した本発明になるウラン
吸着材はその形態がm雄状、粒状、膜状、フィルム状、
シート状、ハニカム状等あらゆる形に可能な為目的に応
じて、最も効率的なウランの吸着、脱着、濃縮も可能で
あり、又回収、再使用が極めて効率的に行なえるなど工
業的に極めて意義がある。
吸着材はその形態がm雄状、粒状、膜状、フィルム状、
シート状、ハニカム状等あらゆる形に可能な為目的に応
じて、最も効率的なウランの吸着、脱着、濃縮も可能で
あり、又回収、再使用が極めて効率的に行なえるなど工
業的に極めて意義がある。
(実施例)
以下、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
撹拌楓と冷却管を具えたフラスコにカリックス(6)ア
レン7、78 Fを98%のρ硫’#!150m1に添
加し、撹拌しながら80℃で3時間撹拌を続けた。
レン7、78 Fを98%のρ硫’#!150m1に添
加し、撹拌しながら80℃で3時間撹拌を続けた。
反応の終点は水不溶性物質がなくなった時点とする。
次いで室温まで冷却し、析出した結晶を炉別し、98%
の濃硫酸で洗浄し、p−スルホン酸カリックス(6)ア
レンの結晶を得た。得られた結晶を水に溶解し、炭酸バ
リウムにより中和し、生成した硫酸バリウムの沈澱を戸
別する。P液に炭酸ナトリウムを添加し、p−スルホン
酸ナトリウムカワックス(6)アレン水溶液とする。溶
液のPHが8〜9になるまで炭酸ナトリウムを添加する
。
の濃硫酸で洗浄し、p−スルホン酸カリックス(6)ア
レンの結晶を得た。得られた結晶を水に溶解し、炭酸バ
リウムにより中和し、生成した硫酸バリウムの沈澱を戸
別する。P液に炭酸ナトリウムを添加し、p−スルホン
酸ナトリウムカワックス(6)アレン水溶液とする。溶
液のPHが8〜9になるまで炭酸ナトリウムを添加する
。
水溶液を活性炭で処理後、鎮圧乾燥する。残留物を水に
溶解し、不溶物を戸別・分離する。P液を再度、活性炭
で処理し、活性炭を除去後、残液を濃縮す、る。a縮液
にエタノールを添加し、次いで分別・結晶化して得た反
応生成物は、後記第1表に示す分析結果により、p−ス
ルホン酸ナトリウムカリックス(6)アレンである事を
確認した。
溶解し、不溶物を戸別・分離する。P液を再度、活性炭
で処理し、活性炭を除去後、残液を濃縮す、る。a縮液
にエタノールを添加し、次いで分別・結晶化して得た反
応生成物は、後記第1表に示す分析結果により、p−ス
ルホン酸ナトリウムカリックス(6)アレンである事を
確認した。
(下記式)
尚、出発物質のカリックス(6)アレンは、Gutsc
he らの方法(C,D、 Gutscheら、J、A
m。
he らの方法(C,D、 Gutscheら、J、A
m。
Ohem、 8oc、 、 103 3782 (1
982) )の方法で得たp −tert−ブテルヵリ
ックス(6)アレンをトルエン中でAlCl2等の脱ア
ルキル化剤によって脱ブチル化して得た。
982) )の方法で得たp −tert−ブテルヵリ
ックス(6)アレンをトルエン中でAlCl2等の脱ア
ルキル化剤によって脱ブチル化して得た。
次いで撹拌礪、冷却管を具えたフラスコに上記p−スル
ホン酸ナトリウムヵリックス(6)アレンを1 f %
NaOHを211モノ臭化酢酸を8.61.水を10
ml添加し、80°Cで24時間加熱・反応させた。
ホン酸ナトリウムヵリックス(6)アレンを1 f %
NaOHを211モノ臭化酢酸を8.61.水を10
ml添加し、80°Cで24時間加熱・反応させた。
反応終了後室温まで冷却し、反応液を鎮圧乾燥させ、残
留物を0.1 N 1NaOH水溶液10 mlに溶解
し80°C4時間加熱した。次いで減圧乾燥後、残留物
をエタノールで十分に洗浄した。得られた固形物はペー
パークロマト、1凡、NMR等の分析により、〇−カル
ボキシメチルーp−スルホン酸ナトリウムカリックス(
6)アレンである事を確認した(下記式■)。
留物を0.1 N 1NaOH水溶液10 mlに溶解
し80°C4時間加熱した。次いで減圧乾燥後、残留物
をエタノールで十分に洗浄した。得られた固形物はペー
パークロマト、1凡、NMR等の分析により、〇−カル
ボキシメチルーp−スルホン酸ナトリウムカリックス(
6)アレンである事を確認した(下記式■)。
実施例1
前記式■の0−カルボキシメチル−p−スルホン酸ナト
リウムカリックス(6)アレンを塩化チオニル中で6時
間加熱還流後、−担氷水中に注入し、次いで室温で一日
撹拌し、前記0式中の−8O8Mの−部をクロロスルホ
ニル化(−5o2ci >させた。
リウムカリックス(6)アレンを塩化チオニル中で6時
間加熱還流後、−担氷水中に注入し、次いで室温で一日
撹拌し、前記0式中の−8O8Mの−部をクロロスルホ
ニル化(−5o2ci >させた。
3.2%架欄のクロルメチル化ポリスチレン圀脂粒子(
−CM201基含量4ミリ当通/f−樹脂)10fとN
−アセチルドデカメチレンジアミン(2,182110
ミリmol )をテトラヒドロフラン300m1中で2
4時間還流させた。次いで樹脂粒子を戸別し、水、メタ
ノール、テトラヒドロフランで。
−CM201基含量4ミリ当通/f−樹脂)10fとN
−アセチルドデカメチレンジアミン(2,182110
ミリmol )をテトラヒドロフラン300m1中で2
4時間還流させた。次いで樹脂粒子を戸別し、水、メタ
ノール、テトラヒドロフランで。
洗浄しポリスチレン樹脂にスペーサーを導入した。
スペーサーの導入率はN分析により2.5ミリ当量/f
−樹脂である事がわかった。
−樹脂である事がわかった。
次いで得られた粒子10Fをジクロルメタン300y+
zl中に入れ濃塩酸を30 Wll添加しジクロルメタ
ンの還流下で4日間反応させ、次いでこの粒子をトリエ
チルアミン15 mlを含むジメチルアセトアミド30
0 ml中に分散させ、室温にて一昼夜撹拌させた。粒
子は戸別後、メタノール、テトラヒドロフランで洗浄し
た。
zl中に入れ濃塩酸を30 Wll添加しジクロルメタ
ンの還流下で4日間反応させ、次いでこの粒子をトリエ
チルアミン15 mlを含むジメチルアセトアミド30
0 ml中に分散させ、室温にて一昼夜撹拌させた。粒
子は戸別後、メタノール、テトラヒドロフランで洗浄し
た。
読いて前述のクロロスルホニル化したカリキサレン6.
3fと、上で調製したポリスチレン粒子1、(lをジメ
チルホルムアミド100 Wll中でに、 80.の存
在下にて70°Cで7日間反応させ、戸別、水、メタノ
ール、クロロホルムで洗浄後、カリキサレン固定のポリ
スチレン樹脂粒子を得た。
3fと、上で調製したポリスチレン粒子1、(lをジメ
チルホルムアミド100 Wll中でに、 80.の存
在下にて70°Cで7日間反応させ、戸別、水、メタノ
ール、クロロホルムで洗浄後、カリキサレン固定のポリ
スチレン樹脂粒子を得た。
S分析の結果カリキサレン■の含有率は0.32 tす
mol / f−樹脂である事がわかった。
mol / f−樹脂である事がわかった。
実施例2
前記0式のカリキサレンを希硫酸中(水/濃硫酸=3/
1)中にて濃硝酸を添加し、0式の−80,Naの一部
をニトロ化(−No、化)した。この部分ニトロ化物を
水/メタノール溶液に溶解し、活性炭、塩化第二鉄塩、
ヒドラジンの存在下で還流状態でニトロ基を7ミノ基に
変え、部分アミノ化した。
1)中にて濃硝酸を添加し、0式の−80,Naの一部
をニトロ化(−No、化)した。この部分ニトロ化物を
水/メタノール溶液に溶解し、活性炭、塩化第二鉄塩、
ヒドラジンの存在下で還流状態でニトロ基を7ミノ基に
変え、部分アミノ化した。
これはIRによりニトロ基の吸収の減少で確認できる。
8.2%架橋アミノメチル化ポリスチレン樹脂の粒子(
−CH2NH2H2N率2.2ミリmol/f−樹脂)
10yを、塩化ブロモウンデカノイル6.2Fを含むベ
ンゼン300 ml中に分散した。
−CH2NH2H2N率2.2ミリmol/f−樹脂)
10yを、塩化ブロモウンデカノイル6.2Fを含むベ
ンゼン300 ml中に分散した。
室温で撹拌しながら、ピリジン2.Ofを少量づつ滴下
した。室温で24時間撹拌後、樹脂を戸別し、メタノー
ル、次いでテトラヒドロフランで洗浄後乾燥させた。B
r分析によりスペーサーの含有率は2.5ミリmol
/ I−樹脂である事がわかった。
した。室温で24時間撹拌後、樹脂を戸別し、メタノー
ル、次いでテトラヒドロフランで洗浄後乾燥させた。B
r分析によりスペーサーの含有率は2.5ミリmol
/ I−樹脂である事がわかった。
この目脂1ノと前述の部分アミノ化しだカリキサレン5
.Ofをに2C03を含むジメチルホルムアミド100
m1に加え、60°Cで7日間撹拌した。樹脂を戸別し
、水、アルコール次いでテトラヒドロフランで洗浄した
。S分析によりこの樹脂には、前記カリキサレン■の含
有率は0.35Eすrnol/f−樹脂である事がわか
った。
.Ofをに2C03を含むジメチルホルムアミド100
m1に加え、60°Cで7日間撹拌した。樹脂を戸別し
、水、アルコール次いでテトラヒドロフランで洗浄した
。S分析によりこの樹脂には、前記カリキサレン■の含
有率は0.35Eすrnol/f−樹脂である事がわか
った。
実施例3
テトラエチレングリコール300 mlに金属ナトリウ
ム2.3ノを溶解させ、この溶液に8.2 ’A架橋ク
ロロメチル化ポリスチレン樹脂粒子< −chal基含
有率4.0ミリ当量/y−樹脂)10fを含有したテト
ラヒドロフラン200 ml 8添加・混合し、室温で
3日間撹拌した。樹脂を戸別し、メタノール、テトラヒ
ドロフランで洗浄し回収した。
ム2.3ノを溶解させ、この溶液に8.2 ’A架橋ク
ロロメチル化ポリスチレン樹脂粒子< −chal基含
有率4.0ミリ当量/y−樹脂)10fを含有したテト
ラヒドロフラン200 ml 8添加・混合し、室温で
3日間撹拌した。樹脂を戸別し、メタノール、テトラヒ
ドロフランで洗浄し回収した。
次いでこの樹脂10yをI N −NaOH水溶液30
0m1に加えトシルクロライド38fと室温で2日間反
応させた。反応後、樹脂を戸別し、水洗、メタノール洗
浄した。S分析の結果、トシ基含有率は2.1ミリmo
l / f−樹脂であった。この樹脂1、Ofをに2C
O@ を有するジメチルホルムアミド100 ml中に
分散し実施例2で得た部分アミノ化したカリキサレンs
、oyを加え、60°Cで7日間反応させた。得られた
樹脂を戸別し、水、メタノール、テトラヒドロフランに
て洗浄した。N分析の結果カリキサレン■の含有率は8
.3ミリmol/f−樹脂である事がわかった。
0m1に加えトシルクロライド38fと室温で2日間反
応させた。反応後、樹脂を戸別し、水洗、メタノール洗
浄した。S分析の結果、トシ基含有率は2.1ミリmo
l / f−樹脂であった。この樹脂1、Ofをに2C
O@ を有するジメチルホルムアミド100 ml中に
分散し実施例2で得た部分アミノ化したカリキサレンs
、oyを加え、60°Cで7日間反応させた。得られた
樹脂を戸別し、水、メタノール、テトラヒドロフランに
て洗浄した。N分析の結果カリキサレン■の含有率は8
.3ミリmol/f−樹脂である事がわかった。
実施例4
実施例1.2及び3で得たカリックス(6)アレン誘導
体を固定化したポリスチレン樹脂を0.2〜0.3fを
INlN−NaOH1O0に湿し24時間撹拌後、十分
水洗した。
体を固定化したポリスチレン樹脂を0.2〜0.3fを
INlN−NaOH1O0に湿し24時間撹拌後、十分
水洗した。
このアルカリ処理した樹脂0.19をカラムに充填し、
海水を30mtl1分で通水した。カラムは25°C±
2°Cに保温した。
海水を30mtl1分で通水した。カラムは25°C±
2°Cに保温した。
吸着を7日、14日継続した後、カラムをlN−HoI
で洗浄する事により吸着ウランを溶離した。ウラン
は常法の比色法により定量分析を行った。
で洗浄する事により吸着ウランを溶離した。ウラン
は常法の比色法により定量分析を行った。
第1表中*、**は下記文献によるものであり、4日後
のウラン吸着量を示す。
のウラン吸着量を示す。
木江用ら二日本化学会誌1769(1980)に掲載の
データ *本性用ら:日本化学会誌958(1979)に掲載の
データ
データ *本性用ら:日本化学会誌958(1979)に掲載の
データ
Claims (2)
- (1)下記一般式( I )で示すカリックス(n)アレ
ン誘導体が、共有結合を有するスペーサーを介して樹脂
に固定化されてなるウラン吸着材。 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼……( I ) 但し、n:4〜10 R:水素、低級アルキル基、低級アル キルのカルボン酸又はその塩、不 飽和アルキル基又は芳香族炭化水 素 x、y:水素、アルキル基、芳香族炭 化水素 z:SO_3M、NO_2、NH_2、COOM′、O
M″、OR′ M、M′、M″:水素、アンモニウムイオ ン、低級アルキルアンモ ニウムイオン、金属イオ ン R′:水素、R″OH、R″COOH、R″NO_2、
R″NH_2、R″SO_3M R″:低級炭化水素。 - (2)スペーサーが親水性である特許請求の範囲第1項
記載の吸着材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15475486A JPS637837A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | ウラン吸着材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15475486A JPS637837A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | ウラン吸着材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS637837A true JPS637837A (ja) | 1988-01-13 |
Family
ID=15591173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15475486A Pending JPS637837A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | ウラン吸着材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS637837A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5049467A (en) * | 1989-01-30 | 1991-09-17 | Orient Chemical Industries, Ltd. | Toner for use in the development of electrostatic latent images |
US5210216A (en) * | 1985-03-28 | 1993-05-11 | Loctite (Ireland) Limited | Calixarene and oxacalixarene derivatives and use thereof of sequestration metals |
WO1999024396A1 (en) * | 1997-11-12 | 1999-05-20 | Battelle Memorial Institute | Ion binding compounds, radionuclide complexes, methods of making radionuclide complexes, methods of extracting radionucleides, and methods of delivering radionuclides to target locations |
JP2007056055A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Wakayama Prefecture | 多孔性薄膜、その製造方法、気体センサーおよび水晶振動子微量天秤 |
CN106311158A (zh) * | 2016-09-07 | 2017-01-11 | 济南大学 | 一种马来酸改性磁性丝瓜络吸附剂的制备方法 |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP15475486A patent/JPS637837A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5210216A (en) * | 1985-03-28 | 1993-05-11 | Loctite (Ireland) Limited | Calixarene and oxacalixarene derivatives and use thereof of sequestration metals |
US5049467A (en) * | 1989-01-30 | 1991-09-17 | Orient Chemical Industries, Ltd. | Toner for use in the development of electrostatic latent images |
WO1999024396A1 (en) * | 1997-11-12 | 1999-05-20 | Battelle Memorial Institute | Ion binding compounds, radionuclide complexes, methods of making radionuclide complexes, methods of extracting radionucleides, and methods of delivering radionuclides to target locations |
JP2007056055A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Wakayama Prefecture | 多孔性薄膜、その製造方法、気体センサーおよび水晶振動子微量天秤 |
CN106311158A (zh) * | 2016-09-07 | 2017-01-11 | 济南大学 | 一种马来酸改性磁性丝瓜络吸附剂的制备方法 |
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