通过C-N偶联的菲啰啉衍生物双(吡唑)配体实现选择性Am(III)/Eu(III)分离

《Inorganic Chemistry》：Selective Am(III)/Eu(III) Separation by C–N Coupling Phenanthroline-Derived Bis(pyrazole) Ligands

通过C-N偶联合成四齿N供体配体L1-L4，在硝酸介质中实现锕系（An(III)）与镧系（Ln(III)）的高效分离（分离因子>220），证实其1:1配位模式及稳定性常数与烷基取代基的空间位阻和诱导效应相关。

　　

三价锕系元素（An(III)）与镧系元素（Ln(III)）的分离是核废料管理中的一个关键挑战，因为这有助于降低长期放射性毒性并支持先进的燃料循环策略。在这里，我们报道了一系列四齿氮供体配体（L1–L4），这些配体是通过2,9-二氯-1,10-菲（Phen）与吡唑（Pz）衍生物之间的简单C–N偶联反应制备得到的，具体包括：2,9-双(1H-吡唑-1-基)-1,10-菲（L1）、2,9-双(4-乙基-1H-吡唑-1-基)-1,10-菲（L2）、2,9-双(4-丁基-1H-吡唑-1-基)-1,10-菲（L3L4）。这些配体表现出优异的镅（Am(III)）萃取效率和选择性，在高酸性的HNO₃介质中分离因子（SF_Am/Eu）超过220。斜率分析和电喷雾离子化质谱（ESI-MS）证实了被萃取物种的化学计量比为1:1。系统的紫外-可见光滴定和单晶X射线衍射研究表明，在溶液和固态下均存在类似的1:1配位结构。Eu(III)的稳定常数顺序为：L3（5.92 ± 0.08）> L2（5.75 ± 0.11）> L1（5.56 ± 0.06）> L4（5.31 ± 0>，这反映了烷基取代基对配体吡唑部分的诱导效应和空间位阻的相互作用。这项工作强调了C–N偶联的双(吡唑)菲类配体在酸性条件下作为高选择性分离An(III)/Ln(III)试剂的潜力。