Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2023(14))

Введение Развитие технологии производства редких металлов (РМ) требует пристального внимания к оптимизации существующих или усовершенствование новых схем переработки минерального и техногенного сырья. Имеющиеся в настоящее время экстракционные и сорбционные технологии с использованием фосфорорганических соединений, обладая необходимой эффективностью и безопасностью в эксплуатации, тем не менее, оставляют за собой по завершении процесса переработки большой объем вторичных водных отходов, в том числе радиоактивных, содержащих природные уран и торий. Поэтому поиск новых эффективных и экологически чистых экстракционных систем концентрирования, разделения и выделения урана, тория, и других ценных компонентов имеет большую научную ценность и практическую актуальность. Проведение многолетних систематических исследований в области экстракции актинидов и лантанидов дает основание полагать, что наиболее эффективными и избирательными экстрагентами являются фосфорорганические соединения (ФОС) различных типов. Поиск высокоэффективных ФОС базируется на общей проблеме реакционной способности соединений. Одной из главных его задач — определение зависимости экстракционной способности ФОС от их строения. Нейтральные ФОС (НФОС) — первый класс соединений, для которых систематически была изучена зависимость экстракционной способности от строения. Для фосфатов, фосфонатов, фосфинатов, фосфиноксидов реакционный центр (фосфорильная группа) и состав комплексов остаются неизменными, а экстракционная способность в этом ряду существенно увеличивается. В работе [1] была предложена корреляция величин lnKex (где Kex — эффективная константа экстракции) с суммой электроотрицательностей заместителей у атома фосфора. Из расчета вытекает, что экстракционная способность монодентатных НФОС (МНФОС) снижается при введении электроотрицательных заместителей. Дополнительное введение координирующей группы (-P=O, -C=O) в структуру молекулы ФОС открывает новые возможности для комплексообразования и, как следствие, для варьирования экстракционных свойств этих соединений. При поиске новых высокоэффективных и селективных экстрагентов в ряду бифункциональных нейтральных фосфорорганических соединений было установлено, что фосфорилкетоны I с алкильными и фенильными заместителями при атоме фосфора экстрагируют актиниды и лантаниды из азотнокислых сред значительно эффективнее известных нейтральных фосфорорганических соединений [2-4]. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 2. С. 223-227. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 2. P. 223-227. I (R = Alk, Ph) la Результаты Для установления дентатности комплексообразования фосфорилкетонов с /-элементами были исследованы комплексы Ia с нитратом неодима(ІІІ) и уранила с использованием спектральных методов и рентгеноструктурного анализа (рис. 1) [5]. При взаимодействии с нитратом уранила вне зависимости от соотношения компонентов фосфорилкетон действует как монодентатный фосфорильный лиганд, образуя бислигандный нейтральный комплекс, структура которого сохраняется в растворе. При взаимодействии с нитратом неодима в зависимости от соотношения реагентов фосфорилкетон образует бис- либо трислигандные комплексы, действуя в первом из них как бидентатный лиганд, а во втором как фосфорильный монодентатный. Вследствие хелатного взаимодействия лигандирующего ансамбля фосфорилкетона, основанного на координации как РО-, так и СО-групп к иону Ln3+, соединения этого класса проявляют большую селективность по отношению к лантанидам в сравнении с актинидами [5]. © Сафиулина А. М., Лизунов А. В., Горюнов Е. И., Горюнова И. Б., Бодрин Г. В., Брель В. К., Тананаев И. Г., 2023 224