ВНИИХТ

В. В. Якшин, нач. испытательного аналит. центра, тел.: (499) 324-85-60.

Редкоземельные элементы способны экстрагироваться макроциклическими эндорецепторами класса функционализированных краун-эфиров из водных растворов солей или минеральных кислот. Методом рентгеноструктурного анализа исследована молекулярная и пространственная структура экстрагирующихся комплексов Tm(NO₃)₃ (I) и Ce(NO₃)₄ (II) с краун-эфиром цис-син-цис-дициклогексил-18-краун-6. Установлено, что в комплексе I ион туллия окружен 3 молекулами воды и 3 бидентатно координированными нитратогруппами и эти фрагменты связаны с краун-эфирными группировками системой водородных связей. В комплексе II в элементарной ячейке находятся анион [Ce(NO₃)₆]^2–, молекулы воды и два иона гидроксония, связанные с макроциклом. Образование подобных супрамолекулярных комплексов РЗЭ объясняет следующие специфические свойства функционализированных краун-эфиров в процессах экстракционного извлечения и разделения РЗЭ. Рассмотрены влияние структуры краун-эфиров, роль боковых заместителей и условий проведения процессов супрамолекулярного извлечения и разделения РЗЭ на коэффициенты распределения Ln. Установлены особенности и перспективы применения макроциклических эндорецепторов для разделения РЗЭ и отделения их от примесей.

1. Тананаев И. В. Редкоземельные элементы и иттрий. — М. : Наука, 1966. — 380 с.
2. Gupta B., Malik P., Deep A. Solvent Extraction and Separation of Tetvalent Lanthanides and Yttrium Using Cyanex 923 // Solv. Extr. Ion Echan. 2003. Vol. 21, N 2. P. 239–259.
3. Лен Ж.-М. Супрамолекулярная химия. Концепции и перспективы. — Новосибирск : Наука. Сибирское предприятие РАН, 1998. — 339 с.
4. Студ Дж. В., Этвуд Дж. Л. Супрамолекулярная химия. — М. : Академкнига, 2007. — 895 с.
5. The Cambridge Structural Database. — Cambridge (UK), 2000.
6. Bunzli J.-C. G., Pilloid F. Macrocyclic Effect in Lanthanoid Complexes with 12-, 15-, 18- and 21-Membered Crown Ethers // Inorg. Chem. 1989. Vol. 28, N 13. P. 2638–2642.
7. Якшин В. В., Федорова А. Г., Вальков А. В. и др. Экстракция лантаноидов краун-эфирами // Доклады АН СССР. 1984. Т. 277, № 6. С. 1417–1421.
8. Краснова Н. Ф., Симонов Ю. А., Бельский В. К. и др. Кристаллическая и молекулярная структура комплекса нитрата туллия (III) с цис-син-цис-дициклогексил-18-краун-6 // Кристаллография. 1986. Т. 31, № 6. С. 1099–1104.
9. Дворкин А. А., Краснова Н. Ф., Симонов Ю. А. и др. Кристаллическая и молекулярная структура комплекса дигидрата нитрата церия (IV) с дициклогексил-18-краун-6 (изомер А) // Там же. 1984. Т. 29, № 3. С. 471–475.
10. Якшин В. В., Абашкин В. М., Ласкорин Б. Н. Электрон-донорные свойства макроциклических полиэфиров // Доклады АН СССР. 1979. Т. 244, № 1. С. 157–160.
11. Ласкорин Б. Н., Якшин В. В. Применение краун-эфиров и криптандов для концентрирования и разделения ионов металлов // Журнал всесоюз. хим. общ. им. Д. И. Менделеева. 1985. Т. 30, № 5. С. 579.
12. Nash K. L. Review of the basic chemistry and recent developments in trivalent f-elements // Solv. Extr. Ion Exch. 1993. Vol. 11, N 4. P. 729–825.
13. Samy T. M., Imura H., Suzuki N. Synergistic extraction of trivalent actinides and lanthanides using macrocyclic compounds // J. Radioanal. Nucl. Chem. Letters. 1988. Vol. 126. P. 153–158.
14. Imura H., Saito Y., Ohashi K. et al. Characterisation of the lanthanum (III) and europium (III) trichloroacetate complexes extracted with 18-crown-6 // Solv. Extr. Ion Exch. 1996. Vol. 14, N 5. P. 817–825.
15. Демин С. В., Жилов В. И., Якшин В. В. и др. Экстракция редкоземельных элементов и америция из кислых растворов алкильными производными дибензо- и дициклогексил-18-краун-6 // Журн. неорг. химии. 2006. Т. 51, № 10. С. 1782–1785.
16. Yakshin V. V., Zhilov V. I., Demin S. V. et al. Extraction of Am and rare-earth elements from acidic solutions by alkyl derivatives of dibenzo- and dicyclohexano-18-crown-6 // Compts Rendus Chimie. 2007. Vol. 10. P. 1020–1025.
17. Якшин В. В., Вилкова О. М., Царенко Н. А. и др. Экстракция редкоземельных элементов из азотнокислых растворов алкильными производными дибензо- и дициклогексил-18-краун-6 // II Международный симпозиум «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии». Краснодар, 2005. — С. 293.
18. Демин С. В., Жилов В. И., Цивадзе А. Ю. и др. Экстракция редкоземельных элементов из кислых растворов краун-эфирами с использованием 1,1,7-тригидрододекафторгептанола в качестве растворителя // Журн. неорг. химии. 2009. Т. 54, № 3. С. 432–495.
19. Yakshin V. V., Tananaev I. G., Tsivadze A. Yu. et al. Extraction separation of actinide and rare earth elements by crownethers // Международный симпозиум по современной радиохимии «Радиохимия: достижения и перспективы». 2007. Т. 5. — М. С. 253.
20. Жилов В. И., Демин С. В., Цивадзе А. Ю. и др. Экстракция редкоземельных элементов и америция из кислых растворов алкильными производными дибензо-дициклогексил-18-краун-6 // Радиохимия. 2008. Т. 50, № 3. С. 225–228.
21. Якшин В. В., Прибылова Г. А., Атамась Л. И. и др. Селективное связывание ионов урана, трансурановых элементов и редкоземельных элементов функционализированными краун-эфирами // Пятая Российская конференция по радиохимии «Радиохимия-2006». — Дубна, 2006. С. 99.
22. Якшин В. В., Вилкова О. М., Царенко Н. А. и др. Выделение компонентов раствора, моделирующего рафинат PUREX-процесса с помощью экстракции краун-эфирами // Доклады АН СССР. 2007. Т. 416, № 5. С. 630–634.