KR20140040709A

KR20140040709A - 악티니드 리간드로서 유용한 2,9-디피리딜-1,10-페난트롤린 유도체, 이를 합성하는 방법 및 이의 용도

Info

Publication number: KR20140040709A
Application number: KR20137028719A
Authority: KR
Inventors: 줄리아 비손; 마리-크리스틴 샤르본넬; 나탈리 부발; 마뉴엘 미기르디트치앙; 데니스 길랑노; 도미니크 길로몽; 세실 마리; 디디에 듀브레일; 뮤리엘 피페리에; 버지니 브로트
Original assignee: 꼼미사리아 아 레네르지 아토미끄 에뜨 옥스 에너지스 앨터네이티브즈; 위니베르시떼 드 낭뜨
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2014-04-03
Also published as: CN103547578A; EP2694501A1; FR2973377A1; US9074266B2; JP5851018B2; EP2694501B1; US20140030172A1; WO2012130902A1; FR2973377B1; JP2014516349A; RU2013148794A

Abstract

본 발명은 일반식(I)에 따르고 악티니드 리간드로서 유용한 신규 화합물에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 상기 화합물을 합성하는 방법뿐만 아니라 상기 화합물의 용도에 관한 것이다.
[일반식 I]

Description

악티니드 리간드로서 유용한 2,9-디피리딜-1,10-페난트롤린 유도체, 이를 합성하는 방법 및 이의 용도{2,9-DIPYRIDYL-1,10-PHENANTHROLINE DERIVATIVES USEFUL AS ACTINIDE LIGANDS, METHOD FOR SYNTHESIZING SAME, AND USES THEREOF}

본 발명은 2,9-디피리딜-1,10-페난트롤린의 유도체인 신규 화합물에 관한 것이며, 악티니드의 리간드로서 유용하다.

본 발명은 또한 이들 화합물의 합성을 가능하게 하는 방법 및 이의 용도와도 관련된다.

본 발명의 화합물은 상기 화합물이 란탄니드를 추출하는 것보다 훨씬 더 효율적인 방식으로 단독으로, 즉 임의의 다른 추출 분자의 부재시 매우 산성인 수용액으로부터 악티니드(III), (IV), (V) 및 (VI)을 추출할 수 있다.

그러므로, 이러한 점에서 본 발명의 화합물은 소비된 핵 연료의 용해 수용액과 같은 산성 수용액에 존재하는 모든 악티니드(우라늄, 넵투늄, 플루토늄, 아메리슘 및/또는 퀴륨)를, 또한 상기 용액에 함유된 란탄니드와 그룹화된 분리를 하는데 사용될 수 있다.

추가로, 본 발명의 유도체는 퀴륨에 대한 것보다 아메리슘에 대한 친화도가 보다 확연하다.

그러므로 본 발명의 유도체는 또한 퓨렉스법(PUREX process) 또는 코엑스법(COEX™ process)의 첫번째 주기 동안 생성된 유형의 라피네이트와 같은 매우 산성인 수용액에 존재하는 아메리슘을, 또한 상기 용액에 함유된 퀴륨과 분리하는데 사용될 수 있다.

소비된 핵 연료의 용해 수용액에 함유된 악티니드를, 또한 상기 수용액에 함유된 란탄니드와 분리하는 것을 목적으로 하여 수많은 추출 분자들이 연구되어 왔다.

첫째 란탄니드가 소비된 핵 연료의 용해 수용액에 악티니드보다 훨씬 더 많은 양으로 존재하고, 둘째 이러한 유형의 수용액이 통상적으로 산성이 강하다(즉, 일반적으로 질산의 3mol/L와 동일하거나 이보다 높음)는 점을 명심하면, 주요 어려움 중 하나는 분자가 란탄니드를 추출하는 것보다 훨씬 더 효율적인 방식으로 악티니드를 추출할 수 있는 분자를 찾는 것에 있다.

소비된 핵 연료의 용해 용액에 존재하는 플루토늄, 넵투늄, 아메리슘, 퀴륨(및 가능하게는 우라늄)을 란탄니드와 그룹화된 분리를 하기 위하여, 여러 단계를 사용하는 2가지 방법이 제안되었는데, 첫번째는 추출용 용제, 예를 들어 N,N'-디메틸-N,N'-디옥틸헥실에톡시말론아미드(또는 DMDOHEMA)와 같은 말론아미드와, 디-(2-에틸헥실)인산(또는 HDEHP) 또는 N,N,N' , N' -테트라옥틸-3-옥사펜탄디아미드(또는 TODGA)와 같은 디글리콜아미드의 혼합물을 사용하여 추출하는 것이다.

이들 방법은 WO 2007/118904호(참고문헌 [1]) 및 WO　2008/049807호(참고문헌 [2]) 하에서 간행된 국제 PCT 출원에 각각 기술되어 있다.

그러나, 공여체 산소 원자를 가지는 추출용 용제, 예를 들어 말론아미드와 디글리콜아미드는 악티니드와 란탄니드를 모두 함유하는 산성 수용액으로부터 동시에 란탄니드를 추출하지 않으면서 악티니드를 추출하는 것을 가능하지 않게 한다.

이러한 이유로, 상기 언급된 참조문헌에 기술된 방법은 우선 말론아미드 또는 디글리콜아미드를 함유하는 유기상에 의해서, 악티니드와 란탄니드가 함유되어 있는 수용액으로부터 악티니드와 란탄니드를 공동추출하는 것을 목표로 하는 단계를 포함한다.

이러한 공동 추출 단계 다음에 유기상으로부터 악티니드를 선택적으로 스트리핑시키는 것을 목표로 하는 단계가 수행되며, 이는 약산성, 즉 pH가 2 내지 3이고 착화제, 예컨대 폴리아미노-카복실산을 함유하는 수상에 의해 수행된다. 그 다음 란탄니드는 인산 유형의 산성 추출용 용제의 이러한 유기상 중의 존재로 인하여(참조문헌 [1]) 또는 질산 이온의 약산성 수상 중의 존재로 인하여(참조문헌 [2]) 유기상 중에 유지된다.

이 다음에 유기상으로부터 란탄니드를 스트리핑하여 첫째로 추후 유리화 작업을 거치게 될 수 있는 수상 중 이러한 란탄니드를 회수하고, 둘째로 이의 재사용을 목적으로 방사성 원소의 유기상을 격감시키는 것을 목적으로 하는 단계가 수행된다.

추가로, 화합물은 란탄니드에 대한 것보다 악티니드에 대하여, 특히 악티니드(III)에 대하여 친화도가 더 큰 것으로 알려져 있다.

이들 화합물은 질소 함유 폴리방향족 화합물, 예를 들어 2,2':6',2''-터피리딘 및 이의 알킬화 유도체 중 일부인 2,4,6-트리(2-피리디닐)-1,3,5-트리아진(또는 TPTZ), 2,6-비스(피리딘-2-일)-4-아미노-1,3,5-트리아진(또는 ADPTZ) 및 아미드 치환기를 가지는 비피리딘, 디피콜린아미드, 피콜린아미드 및 2,6-비스(1,2,4-트리아지닐)피리딘이다.

그러나, 이들 화합물 중 어느 것도 소비된 핵 연료의 용해 용액에 함유된 악티니드를, 또한 상기 용액에 함유된 란탄니드와 그룹화된 분리를 하기 위한 산업 공정에서 사용될 수 없는 것으로 보인다.

실제로:

- 이들 화합물의 어느 것도 아주 단순히 단독으로(즉, 다른 추출 분자의 부재시) 악티니드를 수상으로부터, 특히 매우 산성인 수상으로부터 추출할 수 없거나(예를 들어, 낮은 산도 하에서 및 다른 추출용 용제, 통상적으로 α-브로모데칸산과의 상승작용성 혼합물 중에서 단지 악티니드를 추출하는 피콜린아미드, 및 2,2':6',2''-터피리딘 및 이의 알킬화 유도체인 TPTZ, ADPTZ를 이용하는 경우임);

- 또는 이들 화합물의 부하 용량이 매우 낮거나(예를 들어, 2,6-비스(1,2,4-트리아지닐)피리딘을 이용하는 경우임);

- 또는 이들 화합물은 극성이면서 할로겐화되고, 독성이 있는 희석제, 예를 들어 클로로포름 또는 메타-니트로트리플루오로톨루엔 중 용액에 있을 필요가 있거나(예를 들어, 디피콜린아미드를 이용하는 경우임); 이러한 유형의 희석제는 소비된 핵 연료를 처리하기 위한 산업 공정에서 사용될 수 없거나;

- 또는 이들 화합물은 산소화된 공여체 추출용 용제, 예를 들어 TBP(참조문헌 [3])의 첨가와 함께 제안되는데, 다성분 유기 용액을 관리하고, 희석제, 예를 들어 산업 규모 상에서의 작업과 거의 양립가능하지 않은 사이클로헥사논을 선택하는 단점이 있다.

매우 최근에, WO　2011/009814호(참고문헌 [1]) 하에서 간행된 PCT 국제 출원에서 아미드기를 보유하는 터피리딘이 n-옥탄올 중 용액에서 매우 산성인 수용액([HNO₃] = 3mol/L)에 함유된 모든 악티니드(III), (IV), (V) 및 (VI)을, 또한 상기 용액에 함유된 란탄니드와 분리하는데 사용될 수 있음이 보여졌다.

그러나, 악티니드(III), 즉 아메리슘 및 퀴륨의 분배 계수(이들의 터피리딘을 이용하여 얻어짐)는 비교적 낮으며(≤0.018), 이는 소비된 핵 연료를 처리하기 위한 산업 공정에서 이들 분자가 모든 악티니드를 란탄니드와 분리하는데 사용되어야 한다면, 매우 많은 추출 단계를 수행하여 악티니드(III)를 란탄니드와 완전히 분리하는 것을 보장할 필요가 있을 것임을 의미한다.

그러므로, 본 발명자들은 란탄니드를 추출하는 것보다 더 효율적으로 산성 수용액, 특히 산도가 높은 수용액에 존재하는 악티니드 전체를 추출할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 언급된 참조문헌 [4]에서 악티니드(III)에 대하여 얻어진 것보다 동일한 악티니드에 대하여 상당히 더 높은 분배 계수를 얻을 수 있게 하는 신규 화합물을 찾는 것을 목적으로 설정하였다.

본 발명자들은 또한 이들 화합물이 소비된 핵 연료를 처리하기 위한 산업 공정과 양립 가능한 비수성 희석제 중 용액에서 사용될 수 있어야 한다는 것을 목적으로 설정하였다.

이들 목적 및 다른 목적은 첫째로 하기 일반식(I)을 만족하는 화합물을 제안하는 본 발명으로 달성되며,

[일반식 I]

여기서,

R₁ 및 R₂는 동일하거나 상이하며, 수소 원자, C₁ 내지 C₁₂ 포화 또는 불포화의 직쇄 또는 분지형 탄화수소기, 또는 모노사이클릭 아릴 또는 아릴-(C₁ 내지 C₆)알킬기를 나타내고;

R₃, R₄, R₅ 및 R₆은 동일하거나 상이하며,

* 수소 원자; 또는

* C₁ 내지 C₁₂ 포화 또는 불포화의 직쇄 또는 분지형 탄화수소기; 또는

* 모노사이클릭 아릴 또는 아릴-(C₁ 내지 C₆)알킬기; 또는

* -NR₇R₈ 또는 -NR₇COR₈ 기(여기서, R₇은 수소 원자, C₁ 내지 C₁₂ 포화 또는 불포화의 직쇄 또는 분지형 탄화수소기, 또는 모노사이클릭 아릴 또는 아릴-(C₁ 내지 C₆)알킬기를 나타내는 한편, R₈은 C₁ 내지 C₁₂ 포화 또는 불포화의 직쇄 또는 분지형 탄화수소기, 또는 모노사이클릭 아릴 또는 아릴-(C₁ 내지 C₆)알킬기를 나타냄); 또는

* -OR₉ 또는 -SR₉ 기(여기서, R₉는 C₁ 내지 C₁₂ 포화 또는 불포화의 직쇄 또는 분지형 탄화수소기, 또는 모노사이클릭 아릴 또는 아릴-(C₁ 내지 C₆)알킬기를 나타냄)

를 나타낸다.

그러므로, 본 발명의 화합물은 질소의 폴리헤테로사이클릭 반복 단위(여기에서는 2,9-디피리딜-1,10-페난트롤린 반복 단위), 및 2개의 -CONR₁R₂ 아미드기(각각 상기 질소의 폴리헤테로사이클릭 반복 단위의 피리딜기에 의해 보유됨)를 모두 포함하는 6가의 이작용성 리간드이다.

상기 및 본원의 이하 나머지에서, "C₁ 내지 C₁₂ 포화 또는 불포화의 직쇄 또는 분지형 탄화수소기"는 적어도 1개의 탄소 원자를 포함하되 12개 이하의 탄소 원자를 포함하는 직쇄 또는 분지형인 임의의 알킬기, 및 적어도 2개의 탄소 원자를 포함하고 12개 이하의 탄소 원자를 포함하는 직쇄 또는 분지형인 임의의 알케닐기 또는 알키닐기를 의미한다.

이와 같은 탄화수소기로는 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 부틸(예를 들어, n-부틸, sec-부틸, 이소부틸 또는 tert-부틸), 펜틸(예를 들어, n-펜틸, sec-펜틸 또는 이소펜틸), 헥실(예를 들어, n-헥실 또는 이소헥실), 옥틸(예를 들어, n-옥틸 또는 이소옥틸), 데실(예를 들어, n-데실 또는 이소데실), 도데실, 에틸렌일, 프로필렌일, 부텐일, 펜텐일, 헥센일, 메틸펜텐일, 부타-1,3-디엔일, 옥텐일, 데켄일, 도데켄일, 에틴일, 프로핀일, 부틴일, 펜틴일, 헥신일, 옥틴일, 데킨일, 도데킨일 등의 기들이 있다.

또한 "모노사이클릭 아릴기"는 단지 하나의 고리만을 포함하고, 상기 고리가 허켈 규칙(

)의 방향족성을 만족시키며 따라서 4n　+　2와 동일한 다수의 비편재화 전자 π를 가지는 한편, "모노사이클릭 아릴-(C₁ 내지 C₆)알킬기"는 적어도 1개의 탄소 원자를 포함하되 6개 이하의 탄소 원자를 포함하고 상기 탄소 원자 중 1개는 상기 정의된 것과 같은 아릴기로 치환된 직쇄 또는 분지형인 임의의 알킬기를 의미한다.

이와 같은 아릴기로는 예를 들어 페닐기 및 오쏘-, 메타 - 및 파라-톨릴기가 있는 한편, 이와 같은 아릴알킬기로는 예를 들어 벤질, 페네틸, 페닐프로필, 페닐부틸, 페닐펜틸, 페닐헥실, 오쏘-, 메타- 및 파라-톨릴메틸, 오쏘-, 메타 - 및 파라-톨릴에틸, 오쏘-, 메타 - 및 파라-톨릴프로필, 오쏘-, 메타 - 및 파라-톨릴부틸, 오 쏘-, 메타 - 및 파라-톨릴펜틸, 및 오쏘-, 메타 - 및 파라-톨릴헥실의 기들이 있다.

본 발명에 따라서, 상기 화합물은 바람직하게 상기 일반식(I)을 만족하며, 여기서

R₁ 및 R₂는 동일하거나 상이하며, 수소 원자, C₁ 내지 C₁₂ 직쇄 또는 분지형 알킬기 또는 모노사이클릭 아릴기를 나타내고;

R₃, R₄, R₅ 및 R₆은 동일하거나 상이하며,

* 수소 원자; 또는

* C₁ 내지 C₁₂ 직쇄 또는 분지형 알킬기; 또는

* 모노사이클릭 아릴기; 또는

* -NR₇R₈ 또는 -NR₇COR₈ 기(여기서, R₇은 수소 원자, C₁ 내지 C₁₂ 직쇄 또는 분지형 알킬기, 또는 모노사이클릭 아릴기를 나타내는 한편, R₈은 C₁ 내지 C₁₂ 직쇄 또는 분지형 알킬기, 또는 모노사이클릭 아릴기; 또는

* -OR₉ 또는 -SR₉ 기(여기서, R₉는 C₁ 내지 C₁₂ 직쇄 또는 분지형 알킬기, 또는 모노사이클릭 아릴기를 나타냄)

를 나타낸다.

이들 화합물 중에서, 2,9-디피리딜-1,10-페난트롤린 반복 단위가 2개의 -CONR₁R₂ 아미드기 이외에 임의의 치환기를 포함하지 않는 화합물의 합성이 일반적으로 2,9-디피리딜-1,10-페난트롤린 반복 단위가 더 많이 치환되어 있는 화합물보다 실시하기에 더 용이하다는 이유만으로 상기 일반식(I)에서 R₃, R₄, R₅ 및 R₆이 수소 원자를 나타내는 일반식(I)을 만족하는 것이 특히 선호된다.

또한, R₁ 및 R₂가 동일하거나 상이하며, C₁ 내지 C₁₂, 훨씬 더 좋게는 C₂ 내지 C₁₂의 알킬 사슬, 또는 페닐기, 또는 오쏘-, 메타 - 또는 파라-톨릴기를 나타내는 상기 일반식(I)을 만족하는 화합물이 보다 특히 선호된다.

이와 같은 화합물로는 특히

- N,N, N' , N' -테트라에틸-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드(이는 R₁ 및 R₂가 에틸기를 나타내는 한편, R₃, R₄, R₅ 및 R₆이 수소 원자를 나타내는 상기 일반식(I)을 만족함);

- N,N, N' , N' -테트라헥실-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드(이는 R₁ 및 R₂가 n-헥실기를 나타내는 한편, R₃, R₄, R₅ 및 R₆이 수소 원자를 나타내는 상기 일반식(I)을 만족함);

- N,N, N' , N' -테트라옥틸-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드(이는 R₁ 및 R₂가 n-옥틸기를 나타내는 한편, R₃, R₄, R₅ 및 R₆이 수소 원자를 나타내는 상기 일반식(I)을 만족함);

- N,N, N' , N' -테트라데실-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드(이는 R₁ 및 R₂가 n-데실기를 나타내는 한편, R₃, R₄, R₅ 및 R₆이 수소 원자를 나타내는 상기 일반식(I)을 만족함);

- N,N, N' , N' -테트라도데실-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드(이는 R₁ 및 R₂가 n-옥틸기를 나타내는 한편, R₃, R₄, R₅ 및 R₆이 수소 원자를 나타내는 상기 일반식(I)을 만족함);

- N, N'-디에틸-N, N'-디페닐-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드(이는 R₁이 에틸기를 나타내고, R₂가 페닐기를 나타내는 한편, R₃, R₄, R₅ 및 R₆이 수소 원자를 나타내는 상기 일반식(I)을 만족함);

- N, N'-디헥실-N, N'-디페닐-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드(이는 R₁이 n-헥실기를 나타내고, R₂가 페닐기를 나타내는 한편, R₃, R₄, R₅ 및 R₆이 수소 원자를 나타내는 상기 일반식(I)을 만족함);

- N, N'-디옥틸-N, N'-디페닐-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드(이는 R₁이 n-옥틸기를 나타내고, R₂가 페닐기를 나타내는 한편, R₃, R₄, R₅ 및 R₆이 수소 원자를 나타내는 상기 일반식(I)을 만족함);

- N, N'-디데실-N, N'-디페닐-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드(이는 R₁이 n-데실기를 나타내고, R₂가 페닐기를 나타내는 한편, R₃, R₄, R₅ 및 R₆이 수소 원자를 나타내는 상기 일반식(I)을 만족함); 및

- N, N'-디도데실-N, N'-디페닐-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드(이는 R₁이 n-도데실기를 나타내고, R₂가 페닐기를 나타내는 한편, R₃, R₄, R₅ 및 R₆이 수소 원자를 나타내는 상기 일반식(I)을 만족함)

가 있다.

본 발명의 화합물은 특히 다음 단계를 포함하는 방법을 사용하여 수득될 수 있다:

- 하기 일반식(II)를 만족하는 화합물을

[일반식 II]

(여기서, R₃, R₄, R₅ 및 R₆은 동일하거나 상이하며, 상기 일반식(I)에서와 동일한 의미를 가짐)

할로겐화 시약과 반응시켜 하기 일반식(III)을 만족하는 화합물을 수득하는 단계;

[일반식 III]

(여기서, R₃, R₄, R₅ 및 R₆은 동일하거나 상이하며, 상기 일반식(II)에서와 동일한 의미를 가지는 한편, X는 염소 원자를 나타냄);

- 그 다음, 상기 일반식(III)을 만족하는 화합물을 화학식이 HNR₁R₂인 아민(여기서, R₁ 및 R₂는 상기 일반식(I)에서와 동일한 의미를 가짐)과 반응시키는 단계(이 반응은 염기의 존재 하 비양자성 극성 용매 중에서 일어남).

그러므로, 본 발명의 추가 대상은 상기 기술된 바와 같은 합성 방법이다.

본 방법에 있어서, 할로겐화 시약은 특히 티오닐 클로라이드, 포스포러스 옥시클로라이드 또는 포스포러스 트리클로라이드일 수 있고, 염기는 특히 트리에틸아민, 디이소프로필에틸아민 또는 피리딘일 수 있는 한편, 비양자성 극성 용매는 특히 디클로로메탄, 아세토니트릴 또는 디메틸설폭시드일 수 있다.

또한 명백하게 상기 일반식(II)를 만족하는 화합물을 바로 앞에 기술한 것 이외의 반응을 거치게 함으로써 일반식(II)를 만족하는 화합물로부터 본 발명의 화합물을 수득할 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 화합물은 또한 펩티드 커플링제(예를 들어 1-에틸-3-[3-디메틸아미노프로필]-카보디이미드 하이드로클로라이드), 및 펩티드 커플링 촉매(예를 들어, N-하이드록시-벤조트리아졸)의 존재 하에서, 상기 언급한 유형의 유기 비양자성 극성 용매 중 용액에서 상기 일반식(II)를 만족하는 화합물을 화학식이 HNR₁R₂인 아민(여기서, R₁ 및 R₂는 상기 일반식(I)에서와 동일한 의미를 가짐)과 반응시킴으로서 수득될 수 있다.

어떤 경우이든, 상기 일반식(II)를 만족하는 화합물은

- 팔라듐 촉매의 존재 하에서 슈틸레 방법(Stille's method)을 사용하여, 2, 9번 위치에서 할로겐 원자(예컨대, 염소)로 치환된 1,10-페난트롤린의 화합물을 유기주석기(organostannic group)(예컨대, 트리-n-부틸 주석기)로 치환된 2-메틸피리딘의 화합물과 커플링시키는 단계; 또는 임의의 다른 유기촉매 작용에 의한 커플링 방법에 의해 네기시(Negishi), 스즈키(Suzuki) 또는 울만(Ullmann) 커플링 유형의 2가지 헤테로사이클릭 시약 간 탄소-탄소 결합을 형성하는 단계; 그 다음

- 이렇게 수득한 화합물을 비양자성 극성 용매(예를 들어, 피리딘) 중에서 셀레늄 디옥사이드 유형의 산화제를 사용하여 산화시키는 단계

에 의해 수득될 수 있다.

2, 9번 위치에서 할로겐 원자로 치환된 1,10-페난트롤린의 화합물에 관하여, 상기 화합물은 참조문헌 [5]의 Yamada et al.에 의해 기술된 프로토콜을 사용하여 1,10-페난트롤린으로부터 수득될 수 있다.

본 발명의 화합물은 상이한 산화도에서 악티니드에 대하여 친화도가 특히 높다.

보다 특히, 본 발명의 화합물은 모든 악티니드(III), (IV), (V) 및 (VI)을 산성 수상, 특히 매우 산성인 수상, 예를 들어 몰농도가 2 이상인 질산 용액으로부터 추출할 수 있다.

이들 악티니드는 특히 아메리슘(III) 및 퀴륨(III), 플루토늄(IV), 넵투늄(V), 넵투늄(VI) 및 우라늄(VI)일 수 있다.

그러므로, 본 발명의 추가 대상은 하나 이상의 악티니드의 리간드로서 상기 정의된 바와 같은 화합물의 용도, 특히 하나 이상의 악티니드를 산성 수용액으로부터 추출하는 이러한 화합물의 용도이다.

이들 용도의 부분으로서, 본 발명의 화합물은 특히 산성 수용액에 함유된 모든 악티니드를, 또한 상기 용액에 함유된 란탄니드와 분리하는데 사용될 수 있다.

이와 같은 산성 수용액은 특히 질산 중 소비된 핵 연료의 용해로부터 생성된 용액일 수 있다.

그러나, 상기 산성 수용액은 또한 초기에 함유된 우라늄을 앞서 제거한 질산 중 소비된 핵 연료의 용해로부터 생성된 용액일 수 있다.

본 발명의 화합물은 또한 산성 수용액에 존재하는 아메리슘을, 또한 상기 용액에 함유된 퀴륨과 분리하는데 사용될 수 있다.

상기 산성 수용액은 특히 아메리슘, 퀴륨 및 란탄니드를 함유하되 우라늄 또는 플루토늄 또는 넵투늄은 더 이상 함유하지 않는, 퓨렉스법 또는 코엑스법의 첫번째 주기 동안 생성된 유형의 라피네이트일 수 있다.

산성 수용액에 존재하는 모든 악티니드를, 또한 상기 용액에 함유된 란탄니드와 분리하기 위한 본 발명의 화합물의 용도는 통상적으로 다음의 단계를 포함한다:

- 산성 수용액을 상기 화합물을 포함하는 유기상과 접촉시킴으로써 상기 용액으로부터 모든 악티니드를 추출한 다음, 상기 수용액과 상기 유기상을 분리하는 단계; 및

- 추출 단계의 말미에 수득된 유기상을 산성 수상, 바람직하게는 겨우 산성인(즉, 통상적으로 pH가 2 내지 3의 범위인) 수상과 접촉시키고, 선택적으로 하나 이상의 착화제를 포함시킴으로써 상기 유기상에 함유된 모든 악티니드를 스트리핑시킨 다음, 상기 유기상과 수상을 분리하는 단계.

산성 수용액에 존재하는 아메리슘을, 또한 상기 용액에 함유된 퀴륨과 분리하기 위한 본 발명의 화합물의 용도에 관하여, 이는 통상적으로 다음의 단계를 포함한다:

- 산성 수용액을 상기 화합물을 포함하는 유기상과 접촉시킴으로써 상기 수용액으로부터 아메리슘을 추출한 다음, 상기 수용액과 상기 유기상을 분리하는 단계; 및

- 추출 단계의 말미에 수득된 유기상을 바람직하게는 산도가 낮은(즉, 통상적으로 pH가 2 내지 3의 범위인) 산성 수상과 접촉시키고, 선택적으로 하나 이상의 착화제를 포함시킴으로써 상기 유기상에 함유된 아메리슘을 스트리핑시킨 다음, 상기 유기상과 수상을 분리하는 단계.

어떤 경우이든, 유리하게 본 화합물은, 바람직하게 n-옥탄올, n-도데칸 및 하이드로제네이티드 테트라프로필렌 중에서 선택된 유기 희석제 중에, 0.001 내지 0.5mol/L의 비율로 용액 중에서 사용된다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 본 발명과 일치하는 화합물의 합성을 설명하고 상기 화합물의 추출 특성을 입증하는 실시예를 언급하는 하기 나머지 설명을 읽는 것에 기초하여 더 분명하게 될 것이다.

물론, 이들 실시예는 단지 본 발명의 대상을 예시하기 위해 주어진 것일 뿐, 본 대상에 대하여 어떠한 방식으로도 제한하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 화합물의 합성을 위하여 사용된 반응식을 설명한다.

실시예 1 : 본 발명의 화합물의 합성

6,6'-(2,9-디피리딜-1,10-페난트롤린) 산(이하, 화합물 6으로 나타냄)으로부터 하기와 같은 본 발명의 화합물의 합성을 실행하였다:

- N,N, N' , N' -테트라옥틸-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드(이하, 토디(암피르)펜으로 나타냄; 이는 R₁ = R₂ = C₈H₁₇이고, R₃ = R₄ = R₅ = R₆ = H인 상기 일반식(I)을 만족함);

- N, N'-디헥실-N, N'-디페닐-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드(이하, 디헥스프디(암피르)펜으로 나타냄; 이는 R₁ = C₆H₁₃, R₂ = 페닐이고, R₃ = R₄ = R₅ = R₆ = H인 상기 일반식(I)을 만족함);

- N,N, N' , N' -테트라에틸-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드(이하, 디에트디(암피르)펜으로 나타냄; 이는 R₁ = R₂ = C₂H₅이고, R₃ = R₄ = R₅ = R₆ = H인 상기 일반식(I)을 만족함);

- N, N'-디에틸-N, N'-디페닐-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드(이하, 디에트프디(암피르)펜으로 나타냄; 이는 R₁ = C₂H₅, R₂ = 페닐이고, R₃ = R₄ = R₅ = R₆ = H인 상기 일반식(I)을 만족함).

1.1. 화합물 6의 합성

화합물 6은 미리 도 1에 설명된 반응식을 따라서, 1,10-페난트롤린(이하, 화합물 1로 나타냄)으로부터 수득된다.

화합물 1은 상업적으로 입수가능하다.

화합물 2, 3 및 4는 앞서 언급한 참조문헌 [5]의 Yamada et al.에 의해 기술된 프로토콜에 따라서 수득된다.

그러므로, 화합물 2는 120℃에서 4시간 동안 환류 하에서 니트로벤젠 중 매우 과량의 1,3-디브로모프로판(5당량)으로 화합물 1을 처리한 다음, 에탄올/물의 75:25 혼합물 중에 수득된 생성물을 재결정화시킴으로써 수득된다. 수율은 98%이다.

화합물 3은 2 내지 5℃의 온도에서 수산화나트륨 수용액(34당량) 중 페리시안화 칼륨(10당량)으로 화합물 2를 산화시킴으로써 수득된다. 수율은 41%이다.

그 다음, 화합물 4는 110℃에서 18시간 동안 포스포러스 옥시클로라이드 중에서 포스포러스 펜타클로라이드(2당량)로 화합물 3을 처리함으로써 수득된다. 수율은 88%이다.

이렇게 얻은 화합물 4는 슈틸레 커플링 조건 하에서 2-메틸-6-(트리부틸스태닐)피리딘(4당량)과 반응한다. 이 반응은 팔라듐 복합체(테트라키스-(트리페닐포스핀 팔라듐 - Pd(PPh₃)₄; 0.1당량)에 의해 촉매 작용이 일어나고, 110℃에서 톨루엔 중 환류 하에서 24시간의 반응 시간 후 상기 반응으로 85%의 수율로 화합물 5가 생성된다.

마지막으로, 5일 동안 환류 하에서 피리딘 중 과량의 셀레늄 디옥사이드(8당량)를 이용한 화합물 5의 산화로 98%의 수율로 화합물 6을 수득할 수 있다.

1.2. 토디(암피르)펜의 합성

토디(암피르)펜은 화합물 6과 디-n-옥틸아민의 반응에 의해 수득된다.

이렇게 하기 위하여, 8mL의 티오닐 클로라이드(SOCl₂) 중 395mg(0.9mmol, 1.0당량)의 화합물 6의 용액을 90℃로 2시간 동안 가열한다. 티오닐 클로라이드의 증발 후, 잔여물을 10mL의 디클로로메탄(CH₂Cl₂) 중에 용해시키고, 0℃로 냉각시킨다. 그 다음 569mg(5.6mmol, 6.0당량)의 트리에틸아민(Et₃N) 및 677mg(2.8mmol, 3.0당량)의 디-n-옥틸아민을 적가하고, 혼합물을 아르곤 대기 중에서 4시간 동안 주위 온도에서 교반시킨다. 증발건조 후, 미정제 생성물을 디클로로메탄 중에 용해시키고, 증류수와 접촉시켜 3회 세척한다. 유기상은 황산나트륨(Na₂SO₄) 상에서 건조시키고, 용매를 증발시킨다. 수득한 잔여물을 실리카겔 크로마토그래피(40:60 석유에테르/에틸 아세테이트 혼합물을 이용하여 용리시킴)로 정제한다.

용매의 증발 후, 475mg의 토디(암피르)펜을 황색 오일의 형태로 수득한다. 수율은 58%이다.

실험식: C₅₆H₈₀N₆O₂

몰질량 : 868g/mol

¹ H NMR (400 MHz , CDCl ₃ ) δ ppm : 9.12 (d, ³ J = 7.8, 2H, H₆), 8.84 (d, ³ J = 8.4, 2H, H₃), 8.38 (d, ³ J = 8.4, 2H, H₂), 8.08 (t, ³ J = 7.8, 1H, H₅), 7.87 (s, 2H, H₁), 7.69 (d, ³ J = 7.8, 2H, H₄), 3.56 (q, ³ J = 7.8, 4H, 2CH₂), 3,38 (q, ³ J = 7.8, 4H, 2CH₂), 1.73 (m, 8H, 4CH₂), 1.37 (m, 20H, 10CH₂), 1.27 (m, 20H, 10CH₂), 1.09 (t, ³ J = 6,9, 6H, 2CH₃), 0.74 (t, ³ J = 6.9, 6H, 2CH₃)

¹³ C NMR (400 MHz , CDCl ₃ ) δ ppm : 168.8 (2CO), 155.6 (2Cq), 154.7 (2Cq), 154.6 (2Cq), 145.6 (2Cq), 137.9 (2CH₅), 137.0 (2CH₂), 129.2 (2Cq), 126.8 (2CH₁), 123.7 (2CH₄), 122.4 (2CH₆), 120.8 (2CH₃), 49.1 (2CH₂), 46.0 (2CH₂), 31.8 (2CH₂), 31.6 (2CH₂), 29.4 (2CH₂), 29.3 (2CH₂), 29.2 (4CH₂), 29.1 (2CH₂), 27.6 (2CH₂), 27.1 (2CH₂), 26.7 (2CH₂), 22.6 (2CH₂), 22.5 (2CH₂), 14.1 (2CH₃), 13.9 (2CH₃)

질량분석 ( EI ), m/z (I　%): 868.7 (M⁺, 34%), 601.4 (M⁺-CONOct₂, 17%), 334.1 (M⁺-2CONOct₂, 100%)

1.3 디헥스프디(암피르)펜의 합성

디헥스프디(암피르)펜은, 디-n-옥틸아민 대신에 N-헥실아닐린(3당량)과 화합물 6을 반응시키는 것을 제외하고, 상기 항목 1.2 하에서 기술된 것과 동일한 프로토콜에 따라서 수득된다.

화합물 디헥스프디(암피르)펜은 베이지색 분말의 형태로 58%의 수율로 수득된다.

실험식: C₄₈H₄₈N₆O₂

몰질량 : 740g/mol

녹는점: 168℃

¹ H NMR (400 MHz , CDCl ₃ ) δ ppm : 8.85 (d, ³ J = 7.2, 2H, H₆), 8.20 (m, 4H, H₂, H₃), 7.91 (m, 2H, H₅), 7.79 (s, 2H, H₁), 7.75 (d, ³ J = 7.2, 2H, H₄), 7.15 (m, 8H, H₇,H₈), 7.01 (m, 2H, H₉), 4.01 (m, 4H, 2CH₂), 1.70 (m, 4H, 2CH₂), 1.31 (m, 12H, 6CH₂), 0.88 (m, 6H, 2CH₃)

¹³ C NMR (400 MHz , CDCl ₃ ) δ ppm : 168.0 (2CO), 155.1 (2Cq), 154.0 (2Cq), 153.2 (2Cq), 145.1 (2Cq), 143.6 (2Cq), 137.4 (2CH₅), 136.7 (2CH₂ 또는 2CH₃), 129.0 (2Cq), 128.7 (2CH₇ 또는 2CH₈), 127.6 (2CH₇ 또는 2CH₈), 126.6 (2CH₁), 126.4 (2CH₉), 124.6 (2CH₄), 122.2 (2CH₆), 120.8 (2CH₂ 또는 2CH₃), 50.5 (2CH₂), 31.5 (2CH₂), 27.5 (2CH₂), 26.6 (2CH₂), 22.5 (2CH₂), 14.0 (2CH₃)

질량분석 ( EI ), m/z (I　%): 740.2 (M⁺, 14%), 334.1 (M⁺-2CONHexPh, 100%)

1.4 디에트디(암피르)펜의 합성

디에트디(암피르)펜은, 디-n-옥틸아민 대신에 디에틸아민(3당량)과 화합물 6을 반응시키는 것을 제외하고, 상기 항목 1.2 하에서 기술된 것과 동일한 프로토콜에 따라서 수득된다.

화합물 디에트디(암피르)펜은 백색 분말의 형태로 52%의 수율로 수득된다.

실험식: C₃₂H₃₂N₆O₂

몰질량 : 532g/mol

녹는점: 201℃

¹ H NMR (400 MHz , CDCl ₃ ) δ ppm : δ 9.11 (dd, ³ J = 7.8, ⁴ J = 0.6, 2H, H₆), 8.88 (d, ³ J = 8.4, 2H, H₃), 8.42 (d, ³ J = 8.4, 2H, H₂), 8.10 (t, ³ J = 7.8, 2H, H₅), 7.89 (s, 2H, H₁), 7.72 (dd, ³ J = 7.8, ⁴ J = 0.6, 2H, H₄), 3.65 (q, ³ J = 6.9, 4H, 2CH₂), 3.47 (q, ³ J = 6.9, 4H, 2CH₂),1.34 (t, ³ J = 6.9, 6H, 2CH₃), 1.27 (t, ³ J = 6.9, 6H, 2CH₃)

¹³ C NMR (400 MHz , CDCl ₃ ) δ ppm : δ 168.2 (2CO), 155.1 (2Cq), 154.2 (2Cq), 154.1 (2Cq), 145.0 (2Cq), 137.6 (2C₅), 136.9 (2C₂), 128.8 (2Cq), 126.5 (2C₁), 123.3 (2C₄), 122.2 (2C₆), 120.5 (2C₃), 42.9 (2CH₂), 39.9 (2CH₂), 14.1 (2CH₃), 12.5 (2CH₃)

질량분석 ( EI ), m/z (I　%): 532 (M⁺, 42%), 334 (M⁺-CONEt₂, 100%)

1.5 디에트프디(암피르)펜의 합성

디에트프디(암피르)펜은, 디-n-옥틸아민 대신에 N-에틸아닐린(3당량)과 화합물 6을 반응시키는 것을 제외하고, 상기 항목 1.2 하에서 기술된 것과 동일한 프로토콜에 따라서 수득된다.

화합물 디에트프디(암피르)펜은 백색 분말의 형태로 31%의 수율로 수득된다.

실험식: C₄₀H₃₂N₆O₂

몰질량 : 628g/mol

녹는점: > 230℃

¹ H NMR (400 MHz , CDCl ₃ ) δ ppm : δ 8.90 (d, ³ J = 7.8, 2H, H₆), 8.35 (m, 4H, H₂, H₃), 7.95 (t, ³ J = 7.8, 2H, H₅), 7.86 (s, 2H, H₁), 7.77 (d, ³ J = 7.8, 2H, H₄), 7.16 (m, 8H, H₇,H₈), 7.03 (m, 2H, H₉), 4.11 (q, ³ J = 7.2, 4H, CH₂), 1.31 (t, ³ J = 7.2, 6H, CH₃)

¹³ C NMR (400 MHz , CDCl ₃ ) δ ppm : δ 167.8 (2CO), 155.2 (2Cq), 154.2 (2Cq), 153.1 (2Cq), 145.2 (2Cq), 143.4 (2Cq), 137.4 (2C₅), 136.6 (2C₂ 또는 2 C₃), 129.0 (2Cq), 128.8 (4C₇ 또는 4C₈), 127.7 (4C₇ 또는 4C₈), 126.6 (2C₁), 126.5 (2C₉), 124.6 (2C₄), 122.3 (2C₆), 120.8 (2C₂ 또는 2C₃), 45.5 (2CH₂), 12.8 (2CH₃)

질량분석 ( EI ), m/z (I　%): 628 (M⁺, 21%), 418 (M⁺-CONEtPh, 14%), 334 (M⁺-2CONEtPh, 100%)

실시예 2 : 본 발명의 화합물의 추출용 용제 특성

액체-액체 추출을 다음을 사용하여 실행하였다:

- 유기상으로서: n-옥탄올 중에 0.01mol/L로 하나는 토디(암피르)펜을 포함하고, 다른 하나는 디헥스프디( 암피르 )펜을 포함하는 2개의 용액; 및

- 수상으로서: 이하 S1, S2 및 S3으로 나타낸 3개의 수성 물질로서, 각각 다음을 포함함:

S1: 3mol/L 질산 중 ^239-240Pu(IV), ²⁴¹Am(III), ²⁴⁴Cm(III) 및 ¹⁵²Eu(III)의 혼합물(모두 미량 상태, 즉 10^-5 내지 10^-6mol/L임);

S2: 3mol/L 질산 중 ²³⁷Np(V)(5×10^-4mol/L);

S3: 3mol/L 질산 중 ²³⁸U(VI)(5×10^-3mol/L).

수상 1부피 당 유기상 1부피의 비율로 각각의 유기상을 수상 S1, S2 및 S3 각각과 접촉하게 놓고, 이렇게 접촉된 상을 25℃의 항온에서 1시간 동안 기계적 교반 하에 두었다.

이후, 유기상과 수상을 서로 분리하였고, 따라서 이들 상 각각에서 α 분광분석, γ 분광분석 또는 X 형광에 의해 상이한 방사성 원소의 활성을 측정하였다.

하기 표 1은 유기상 각각의 유형 및 각각의 추출에 대하여 이렇게 측정된 활성으로부터 얻어진 플루토늄(IV), 아메리슘(III), 퀴륨(III), 유로퓸(III), 넵투늄(V) 및 우라늄(VI)의 분배 계수를 제공하는 한편, 표 2는 유기상 각각의 유형에 대하여 이들 분배 계수로부터 얻어진 분리 계수 FS_Pu _/ _Eu, FS_Am _/ _Eu, FS_Cm _/ _Ce 및 FS_Am _/ _Cm을 제공한다.

액체-액체 추출의 분야에서 성분 M의 분배 계수(D_M으로 나타냄)는 평형 상태에서 접촉된 유기상 및 수상 중 이 성분의 농도(여기에서는 활성으로 나타내어짐)의 비율에 해당하며, 2개의 금속 성분 M1 및 M2 사이의 분리 계수(FS_M1 _/ _M2로 나타냄)는 D_M1/D_M2, 즉 하나의 동일한 추출 동안 얻어진 금속 성분 M1 및 M2의 분배 계수의 비율에 해당한다.

D _M	유기상
D _M	토디(암피르)펜	디헥스프디(암피르)펜
D _Pu( _IV ₎	2.17	14.80
D _Am( _III ₎	0.17	1.75
D _Cm( _III ₎	0.07	0.74
D _Eu( _III ₎	0.0063	0.091
D _Np _(V)	11.01	16.60
D _U( _VI ₎	1.92	> 2

FS _M1 _/ _M2	유기상
FS _M1 _/ _M2	토디(암피르)펜	디헥스프디(암피르)펜
FS _Pu _/ _Eu	349	166
FS _Am _/ _Eu	25	19
FS _Cm _/ _Eu	10	8
FS _Am _/ _Cm	2.3	2.3

이들 표는 본 발명의 화합물이 앞서 언급한 참조문헌 [4]에서 제안된 터피리딘보다 훨씬 더 효율적으로 산도가 높은(3mol/L) 수용액으로부터 악티니드(III), (IV), (V) 및 (VI)을 추출하는 것을 나타내며, 그 이유는:

- 플루토늄(IV)의 분배 계수가 모두 2 이상이고;

- 넵투늄(V)의 분배 계수가 모두 11 이상이며;

- 우라늄(VI)의 분배 계수가 모두 1.9 초과인데; 반면

- 아메리슘 및 퀴륨의 분배 계수가 모두 0.07 이상이기 때문이다.

이들 표는 또한 본 발명의 화합물이 란탄니드를 추출하는 것보다 훨씬 더 효율적인 방식으로 상기 용액으로부터 악티니드(III) 및 (IV)을 추출하는 것을 나타내며, 그 이유는:

- 플루토늄(IV) 및 유로퓸 사이의 분리 계수가 모두 160을 초과하는데; 반면

- 악티니드(III) 및 유로퓸 사이의 분리 계수가 모두 8 이상이기 때문이다.

이들 표는 추가로 본 발명의 화합물이 퀴륨에 대한 것보다 아메리슘에 대한 친화도가 보다 확연하며, 그 이유는 아메리슘의 분배 계수가 퀴륨에 대하여 얻어진 것보다 모두 2.3배 더 크기 때문임을 나타낸다.

인용된 참조문헌

[1] 국제 출원 PCT WO　2007/118904호

[2] 국제 출원 PCT WO　2008/049807호

[3] Aneheim et al., Solv . Ext . Ion Exch .(2010), 28, 437-458

[4] 국제 출원 PCT WO　2011/009814호

[5] Yamada et al., Bulletin of Chemical Society of Japan (1990), 63, 2710-2712

Claims

하기 일반식(I)을 만족하는 화합물.
[일반식 I]

(여기서,
R₁ 및 R₂는 동일하거나 상이하며, 수소 원자, C₁ 내지 C₁₂ 포화 또는 불포화의 직쇄 또는 분지형 탄화수소기, 또는 모노사이클릭 아릴 또는 아릴-(C₁ 내지 C₆)알킬기를 나타내고;
R₃, R₄, R₅ 및 R₆은 동일하거나 상이하며,
* 수소 원자; 또는
* C₁ 내지 C₁₂ 포화 또는 불포화의 직쇄 또는 분지형 탄화수소기; 또는
* 모노사이클릭 아릴 또는 아릴-(C₁ 내지 C₆)알킬기; 또는
* -NR₇R₈ 또는 -NR₇COR₈ 기(여기서, R₇은 수소 원자, C₁ 내지 C₁₂ 포화 또는 불포화의 직쇄 또는 분지형 탄화수소기, 또는 모노사이클릭 아릴 또는 아릴-(C₁ 내지 C₆)알킬기를 나타내는 한편, R₈은 C₁ 내지 C₁₂ 포화 또는 불포화의 직쇄 또는 분지형 탄화수소기, 또는 모노사이클릭 아릴 또는 아릴-(C₁ 내지 C₆)알킬기를 나타냄); 또는
* -OR₉ 또는 -SR₉ 기(여기서, R₉는 C₁ 내지 C₁₂ 포화 또는 불포화의 직쇄 또는 분지형 탄화수소기, 또는 모노사이클릭 아릴 또는 아릴-(C₁ 내지 C₆)알킬기를 나타냄)
를 나타냄)
제1항에 있어서, 상기 일반식(I)을 만족하며, 여기서
R₁ 및 R₂는 동일하거나 상이하며, 수소 원자, C₁ 내지 C₁₂ 직쇄 또는 분지형 알킬기 또는 모노사이클릭 아릴기를 나타내고;
R₃, R₄, R₅ 및 R₆은 동일하거나 상이하며,
* 수소 원자; 또는
* C₁ 내지 C₁₂ 직쇄 또는 분지형 알킬기; 또는
* 모노사이클릭 아릴기; 또는
* -NR₇R₈ 또는 -NR₇COR₈ 기(여기서, R₇은 수소 원자, C₁ 내지 C₁₂ 직쇄 또는 분지형 알킬기, 또는 모노사이클릭 아릴기를 나타내는 한편, R₈은 C₁ 내지 C₁₂ 직쇄 또는 분지형 알킬기, 또는 모노사이클릭 아릴기; 또는
* -OR₉ 또는 -SR₉ 기(여기서, R₉는 C₁ 내지 C₁₂ 직쇄 또는 분지형 알킬기, 또는 모노사이클릭 아릴기를 나타냄)
를 나타내는, 화합물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 일반식(I)을 만족하며, 여기서 R₃, R₄, R₅ 및 R₆은 수소 원자를 나타내는, 화합물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일반식(I)을 만족하며, 여기서 R₁ 및 R₂는 동일하거나 상이하고, C₁ 내지 C₁₂, 훨씬 더 좋게는 C₂ 내지 C₁₂의 알킬 사슬, 또는 페닐기 또는 오쏘-, 메타 - 또는 파라-톨릴기를 나타내는, 화합물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
- N,N, N' , N' -테트라에틸-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드;
- N,N, N' , N' -테트라헥실-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드;
- N,N, N' , N' -테트라옥틸-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드;
- N,N, N' , N' -테트라데실-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드;
- N,N, N' , N' -테트라도데실-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드;
- N, N'-디에틸-N, N'-디페닐-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드;
- N, N'-디헥실-N, N'-디페닐-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드;
- N, N'-디옥틸-N, N'-디페닐-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드;
- N, N'-디데실-N, N'-디페닐-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드; 및
- N, N'-디도데실-N, N'-디페닐-6,6'-([1,10]-페난트롤린-2,9-디일)-피리딘-2-일디아미드
중에서 선택되는, 화합물.
- 하기 일반식(II)를 만족하는 화합물을
[일반식 II]

(여기서, R₃, R₄, R₅ 및 R₆은 동일하거나 상이하며, 상기 일반식(I)에서와 동일한 의미를 가짐)
할로겐화 시약과 반응시켜 하기 일반식(III)을 만족하는 화합물을 수득하는 단계;
[일반식 III]

(여기서, R₃, R₄, R₅ 및 R₆은 동일하거나 상이하며, 상기 일반식(II)에서와 동일한 의미를 가지는 한편, X는 할로겐 원자를 나타냄); 및
- 상기 일반식(III)을 만족하는 화합물을 화학식이 HNR₁R₂인 아민(여기서, R₁ 및 R₂는 상기 일반식(I)에서와 동일한 의미를 가짐)과 반응시키는 단계(이 반응은 염기의 존재 하 비양자성 극성 용매 중에서 일어남)
를 포함하는, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 정의된 화합물을 합성하는 방법.
제6항에 있어서, 상기 할로겐화 시약은 티오닐 클로라이드, 포스포러스 옥시클로라이드 및 포스포러스 트리클로라이드 중에서 선택되는 한편, 염기는 트리에틸아민, 디이소프로필에틸아민 및 피리딘 중에서 선택되는, 방법.
하나 이상의 악티니드에 대한 리간드로서의 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 화합물의 용도.
제8항에 있어서, 상기 화합물은 산성 수용액으로부터 하나 이상의 악티니드를 추출하는데 사용되는, 용도.
제9항에 있어서, 상기 화합물은 산성 수용액에 존재하는 모든 악티니드를, 또한 상기 용액에 함유된 란탄니드와 분리하는데 사용되는, 용도.
제10항에 있어서, 상기 산성 수용액은 질산 중 소비된 핵 연료의 용해로부터 생성된 용액인, 용도.
제11항에 있어서, 상기 산성 수용액은 질산 중 소비된 핵 연료의 용해로부터 생성된 용액이되 초기에 함유된 우라늄이 앞서 제거된, 용도.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
- 산성 수용액을 상기 화합물을 포함하는 유기상과 접촉시킴으로써 상기 수용액으로부터 모든 악티니드를 추출한 다음, 상기 수용액과 상기 유기상을 분리하는 단계; 및
- 추출 단계의 말미에 수득된 유기상을 바람직하게 pH가 2 내지 3의 범위인 산성 수상과 접촉시킴으로써 상기 유기상에 존재하는 모든 악티니드를 스트리핑시킨 다음, 상기 유기상과 수상을 분리하는 단계
를 포함하는, 용도.
제9항에 있어서, 상기 화합물은 산성 수용액에 존재하는 아메리슘을, 또한 상기 용액에 함유된 퀴륨과 분리하는데 사용되는, 용도.
제14항에 있어서,
- 산성 수용액을 상기 화합물을 포함하는 유기상과 접촉시킴으로써 상기 수용액으로부터 아메리슘을 추출한 다음, 상기 수용액과 상기 유기상을 분리하는 단계; 및
- 추출 단계의 말미에 수득된 유기상을 바람직하게 pH가 2 내지 3의 범위인 산성 수상과 접촉시킴으로써 상기 유기상에 존재하는 아메리슘을 스트리핑시킨 다음, 상기 유기상과 수상을 분리하는 단계
를 포함하는, 용도.
제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물은 n-옥탄올, n-도데칸 및 하이드로제네이티드 테트라프로필렌 중에서 선택된 유기 용매 중 용액에 사용되는, 용도.