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@INPROCEEDINGS{DiazGomez:908231,
author = {Diaz Gomez, Laura Johana and Wilden, Andreas and Modolo,
Giuseppe and Gullo, Maria Chiara and Verboom, Willem},
title = {{E}rste {E}xtraktionsergebnisse von modifizierten
{D}iglycolamid-diastereomeren zur {E}rhöhung der
{A}m({III})-{S}elektivität während der {P}artitionierung
von {PUREX}-{R}affinatlösung},
reportid = {FZJ-2022-02474},
year = {2022},
abstract = {Multiple strategies have been developed to separate
lanthanides (Ln) and actinides (An) from Spent Nuclear Fuel
(SNF) and PUREX raffinate through solvent extraction.
Current research is focusing on the development of new
ligands to separate Am(III) from Cm(III) and other fission
Ln(III). Diglycolamides (DGA) such as
N,N,N′,N′‐tetra-n-octyl diglycolamide (TODGA) are
promising extractants for this task. Recently, methyl
substitutions in the backbone of TODGA with different
orientation were studied, and interesting effects on the
selectivity for Am(III) over Cm(III) and other Ln(III) were
observed.[1] The orientation on the alkyl groups has shown
different behavior reflected on the affinity for Am(III) and
efficiency of the system. Here, we study the selectivity and
affinity of two related extractants (TODGA and
N,N,N′,N′-tetra-n-decyl diglycolamide, TDDGA) with
dipropyl and ethyl-methyl substitutions in the backbone, and
their respective diastereomers (syn or anti 0.1 mol L-1 in
n-dodecane). An inverse selectivity is observed for Am(III)
over Cm(III) and other Ln(III) at high nitric acid
concentration (7 - 10 mol L-1). The steric hindrance gives
low distribution ratios D < 1.5 for trivalent metal ions.
Pu(IV) was also tested for the interest in the complexation
behavior with tetravalent ions. Pu(IV) shows high
distribution values at the same HNO3 concentration (D > 10).
The syn-ethyl-methyl substitutions for both analogues showed
the highest D values for Am(III) among the other ligands,
giving a promising molecule for further studies.1. Wilden,
A.; Kowalski, P. M.; Klaß, L.; Kraus, B.; Kreft, F.;
Modolo, G.; Li, Y.; Rothe, J.; Dardenne, K.; Geist, A.;
Leoncini, A.; Huskens, J.; Verboom, W. Unprecedented
Inversion of Selectivity and Extraordinary Difference in the
Complexation of Trivalent f-Elements by Diastereomers of a
Methylated Diglycolamide. Chem. Eur. J. 2019, 25, 21,
5507-5513. DOI:10.1002/chem.201806161.In den letzten Jahren
wurden verschiedene Strategien entwickelt, um Lanthanide
(Ln) und Actinide (An) aus abgebrannten Kernbrennstoffen
(SNF) und dem PUREX-Raffinat durch Lösemittelextraktion
abzutrennen. Die aktuelle Forschung konzentriert sich dabei
auf die Entwicklung neuer Liganden zur Am(III)-Abtrennung
von Cm(III) und anderen Spaltlanthaniden. Diglycolamide
(DGA) wie N,N,N′,N′‐Tetra-n-octyldiglycolamid (TODGA)
sind vielversprechende Extraktionsmittel für diese Aufgabe.
Kürzlich wurden Methylsubstitutionen im Rückgrat von TODGA
mit unterschiedlicher Orientierung untersucht und
interessante Effekte auf die Selektivität von Am(III)
gegenüber Cm(III) und anderen Ln(III) beobachtet.[1] Die
Orientierung der Alkylgruppen beeinflusst dabei die
Affinität gegenüber Am(III) und die Effizienz des
Extraktionssystems. In dieser Studie wurden die
Selektivität und Affinität von zwei Diglycolamid-Liganden
(TODGA und N,N,N′,N′-Tetra-n-decyldiglycolamid, TDDGA)
mit Dipropyl- und Ethylmethyl-Substitutionen im Rückgrat
und ihren jeweiligen Diastereomeren (syn oder anti 0,1 mol
L-1 in n-Dodecan) untersucht. Dabei wurde eine inverse
Selektivität für Am(III) über Cm(III) und andere Ln(III)
bei hoher Salpetersäurekonzentration (7 - 10 mol L-1)
beobachtet. Aufgrund der sterischen Hinderung durch die
Alkyl-Substitutionen im Rückgrat ergeben sich für
dreiwertige Metallionen niedrige Verteilungsverhältnisse D
< 1,5. Darüber hinaus wurde auch das
Komplexierungsverhalten mit Pu(IV) untersucht. Pu(IV) zeigt
höhere Verteilungswerte (D > 10) bei gleicher
HNO3-Konzentration im Vergleich zu den dreiwertigen
Metallionen. Unter den getesteten Liganden zeigten die
syn-Ethylmethyl-Substitutionen für beide Analoga die
höchsten D-Werte für Am(III) und sind somit am
vielversprechendsten für weitere Studien.1. Wilden, A.;
Kowalski, P. M.; Klaß, L.; Kraus, B.; Kreft, F.; Modolo,
G.; Li, Y.; Rothe, J.; Dardenne, K.; Geist, A.; Leoncini,
A.; Huskens, J.; Verboom, W. Unprecedented Inversion of
Selectivity and Extraordinary Difference in the Complexation
of Trivalent f-Elements by Diastereomers of a Methylated
Diglycolamide. Chem. Eur. J. 2019, 25, 21, 5507-5513.
DOI:10.1002/chem.201806161.},
month = {Jun},
date = {2022-06-22},
organization = {IEK-6 Institutsseminar, Online
(Germany), 22 Jun 2022 - 22 Jun 2022},
subtyp = {Other},
cin = {IEK-6},
cid = {I:(DE-Juel1)IEK-6-20101013},
pnm = {1412 - Predisposal (POF4-141) / Verbundprojekt:
Untersuchungen zur SEParation von AMericium aus
hochradioaktiven Abfalllösungen (SEPAM), Teilprojekt A
(02E11921A)},
pid = {G:(DE-HGF)POF4-1412 / G:(BMWi)02E11921A},
typ = {PUB:(DE-HGF)31},
url = {https://juser.fz-juelich.de/record/908231},
}