Effect of Bridging Group Nature on the Extraction Ability of Diphenylphosphorylketones toward Actinides and Lanthanides

A. M. Safiulina; Сафиулина А. М.; N. E. Borisova; Борисова Н. Е.; A. V. Lizunov; Лизунов А. В.; A. V. Golubev; Голубев А. В.; G. V. Bodrin; Бодрин Г. В.; E. I.  Goryunov; Горюнов Е. И.; I. B. Goryunova; Горюнова И. Б.; V. K. Brel’; Брель В. К.; I. G. Tananaev; Тананаев И. Г.

doi:10.31857/S0044457X23600585

Effect of Bridging Group Nature on the Extraction Ability of Diphenylphosphorylketones toward Actinides and Lanthanides

Authors: Safiulina A.M.¹^,2, Borisova N.E.³^,4, Lizunov A.V.¹, Golubev A.V.³, Bodrin G.V.⁴, Goryunov E.I.⁴, Goryunova I.B.⁴, Brel’ V.K.⁴, Tananaev I.G.⁵^,6^,7
Affiliations:
1. Bochvar High-Technology Research Institute of Inorganic Materials
2. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia
3. Moscow State University
4. Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences
5. Kola Scientific Center, Russian Academy of Sciences
6. Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials, Kola Scientific Center, Russian Academy of Sciences
7. Far Eastern Federal University
Issue: Vol 68, No 11 (2023)
Pages: 1656-1663
Section: ФИЗИКОХИМИЯ РАСТВОРОВ
URL: https://journals.rcsi.science/0044-457X/article/view/231679
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044457X23600585
EDN: https://elibrary.ru/DJFGHV
ID: 231679

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Effect of structure of phosphorylketones containing flexible alkyl and conformationally rigid fragments in the linker on extraction ability toward actinides and lanthanides has been studied. It has been shown that the introduction of conformationally rigid cycloalkanediyl and alkenediyl fragments in the bridge between P=O and C=O groups in the structure of molecule decreases efficiency of extractants for both actinides and lanthanides. At the same time, the introduction of flexible alkyl groups in linker structure increases complexing and extraction ability. This dependence has been explained theoretically by modeling complexation (DFT, PBE, cc-pVDZ), monodentate coordination was observed for all studied phosphorylalkanones

Keywords

extraction, actinides, lanthanides, organophosphorus compounds, phosphorylketones, quantum chemical modeling

References

Assessment of partitioning processes for transmutation of actinides IAEA. Vienna, 2010 IAEA-TECDOC-1648. 96 p.
Зильберман Б.Я., Пузиков Е.А., Рябков Д.В. и др. // Атомная энергия. 2009. Т. 107. № 5. С. 273. https://doi.org/10.1007/s10512-010-9233-z
Ion Exchange and Solvent Extraction: A Series of Advances / Ed. Moyer. B.A. N.Y.: CRCPress, 2010. V. 19. 673 p.
Розен А.М. // Рос. хим. журн. Журн. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева. 1996. Т. 40. № 6. С. 42.
Мастрюкова Т.А., Артюшин О.И., Одинец И.Л., Тананаев И.Г. // Рос. хим. журн. Журн. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева. 2005. № 2. С. 86.
Розен А.М., Крупнов Б.В. // Успехи химии. 1996. Т. 65. № 11. С. 1052.
Matveev P., Mohapatra P.K., Kalmykov S.N. et al. // Solvent Extr. Ion Exch. 2020. P. 679. https://doi.org/10.1080/07366299.2020.1856998
Медведь Т.Я., Чмутова М.К., Нестерова Н.П. и др. // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1981. № 9. С. 2112.
Chmutova M.K., Kochetkova N.E., Koiro O.E. et al. // J. Radioanal. Chem. 1983. V. 80. № 1–2. P. 63. https://doi.org/10.1007/BF02517648
Myasoedov B.F., Chmutova M.K., Kochetkova N.E. et al. // Solv. Extr. Ion Exch. 1986. № 4. P. 61. https://doi.org/10.1080/07366298608917853
Litvina M.N., Chmutova M.K., Kulyako Yu.M., Myasoedov B.F. // Radiochemistry. 2001. V. 43. № 1. P. 66. https://doi.org/10.1023/A:1012878106998
Шарова Е.В., Артюшин О.И., Одинец И.Л. // Успехи химии. 2014. Т. 83. № 2. С. 95.
Татаринов Д.А., Миронов В.Ф., Костин А.А. и др. // Журн. общ. химии. 2010. Т. 80. № 7. С. 1211.
Бодрин Г.В., Горюнов Е.И., Горюнова И.Б. и др. // Докл. АН. 2012. Т. 447. № 4. С. 401.
Горюнов Е.И., Бодрин Г.В., Горюнова И.Б. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2013. № 3. С. 779.
Сафиулина А.М., Матвеева А.Г., Лизунов А.В. и др. // Докл. АН. 2015. Т. 460. № 6. С. 673.
Сафиулина А.М., Борисова Н.Е., Лизунов А.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 4. С. 513.
Елистратова Ю.Г., Мустафина А.Р., Татаринов Д.А. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2011. № 5. С. 779.https://doi.org/10.1007/s11172-011-0126-7
Матвеева А.Г., Горюнов Е.И., Ту А.М. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2014. № 11. С. 2493.
Матвеева А.Г., Ту А.М., Сафиулина А.М. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2013. № 6. С. 1309.
Mazzotta S., Gramigna L., Bernardi L. et al. // Org. Proc. Res. Dev. 2010. V. 14. № 3. P. 687. https://doi.org/10.1021/op1000308
Giguere R.J., Herberich B. // Synth. Commun. 1991. V. 21. № 21. P. 2197. https://doi.org/10.1080/00397919108055453
Саввин С.Б. Органические реагенты группы арсеназо III. М.: Атомиздат, 1971. 352 с.
Laikov D.N. // Chem. Phys. Lett. 2005. V. 416. № 1–3. P. 116. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2005.09.046
Laikov D.N. // Chem. Phys. Lett. 1997. V. 281. № 1–2. P. 151. https://doi.org/10.1016/S0009-2614(97)01206-2
Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. № 18. P. 3865. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865
Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett. 1997. V. 78. № 7. P. 1396. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.1396
Сафиулина А.М., Матвеева А.Г., Дворянчикова Т.К. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2012. № 2. С. 390.
Матвеева А.Г., Григорьев М.С., Дворянчикова Т.К. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2012. № 2. С. 397.
Рейхардт К. Растворители и эффекты среды в органической химии. М.: Мир, 1991. 763 с.
Babecki R., Platt A.W.G., Russell D.R. // Inorg. Chim. Acta. 1990. V. 171. № 1. P. 25. https://doi.org/10.1016/S0020-1693(00)84658-7
Casellato U., Vigato P.A., Vidali M. // Coord. Chem. Rev. 1981. V. 36. № 3. P. 183. https://doi.org/10.1016/S0010-8545(00)80500-7
McCabe D.J., Duesler E.N., Paine R.T. // Inorg. Chim. Acta. 1988. V. 147. № 2. P. 265. https://doi.org/10.1016/S0020-1693(00)83383-6
Bowen S.M., Duesler E.N., Paine R.T. // Inorg. Chem. 1982. V. 21. № 1. P. 261. https://doi.org/10.1021/ic00131a048
Bowen S.M., Duesler E.N., Paine R.T. // Inorg. Chim. Acta. 1982. V. 61. № 1. P. 155. https://doi.org/10.1016/S0020-1693(00)89134-3