[發(fā)明專利]適用于用作錒系元素配體的化合物、其合成及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080033419.7
• 申請(qǐng)日: 2010-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN102471318A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 塞西爾·瑪麗;曼努埃爾·米格伊爾迪特基亞;朱利安·比森;丹尼斯·吉列爾蘭厄;迪迪埃·杜布雷紀(jì)爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 法國(guó)原子能及替代能源委員會(huì);國(guó)立科學(xué)研究中心;南特大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D401/14
• 分類號(hào): C07D401/14;C22B60/02
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 李丙林;張英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可用作錒系元素類配體的新化合物。

還涉及這些化合物的合成和它們的應(yīng)用。

根據(jù)本發(fā)明的化合物對(duì)于錒系元素比對(duì)于鑭系元素具有更加顯著的親和力，且能夠從強(qiáng)酸水溶液中萃取錒系元素，如具有摩爾濃度至少等于2的硝酸溶液，從而可特別用于經(jīng)濕法冶金路線處理用過的核燃料的領(lǐng)域，尤其是用于以化合方式(成組方式，grouped?way)將全部的錒系元素(鈾、钚、镎、镅和/或鋦)與存在于用過的核燃料的溶出溶液中的鑭系元素分離。

背景技術(shù)

為了以化合(成組，grouped)方式從存在于用過的核燃料的溶出溶液中的鑭系元素中分離钚、镎、镅、鋦和可能的鈾，最近已提出了兩種方法，其使用例如萃取劑，該萃取劑為丙二酰胺如N，N’-二甲基-N，N’-二辛基己基-乙氧基丙二酰胺(或DMDOHEMA)或二甘醇酰胺(diglycolamide)如N，N，N’，N’-四辛基-3-氧戊二酰胺(或TODGA)。

這些方法分別在國(guó)際PCT申請(qǐng)公開號(hào)No.WO?2007/118904(參考文獻(xiàn)[1])和WO?2008/049807(參考文獻(xiàn)[2])中描述。

結(jié)果，具有供體氧原子的萃取劑如丙二酰胺類和二甘醇酰胺類不能從含有錒系元素和鑭系元素的酸性水溶液中萃取錒系元素而并不同時(shí)萃取鑭系元素。

因此，上文提到的參考文獻(xiàn)中所描述的方法首先包含旨在利用包含丙二酰胺或二甘醇酰胺的有機(jī)相的方法從存在錒系元素和鑭系元素的水溶液中共萃取錒系元素和鑭系元素的步驟。該共萃取步驟之后是旨在從該有機(jī)相中選擇性地反萃取錒系元素的步驟，其是利用弱酸性且包含復(fù)合試劑(例如，聚氨基羧酸)的水相(即具有2至3之間的pH)實(shí)現(xiàn)的。然后鑭系元素通過存在于該有機(jī)相中的磷酸型酸萃取劑(參考文獻(xiàn)[1])或通過存在于弱酸性水相的硝酸鹽離子(參考文獻(xiàn)[2])而保留在有機(jī)相中。然后接著是旨在從有機(jī)相中反萃取鑭系元素，以回收(recover)水相中的這些鑭系元素的步驟，一方面這些鑭系元素隨后能夠經(jīng)受玻璃化操作，而另一方面著眼于鑭系元素的再利用而反萃取放射性元素的有機(jī)相。

現(xiàn)在，從發(fā)展用于處理用過的核燃料的新方法的遠(yuǎn)景看，令人期望的是使得萃取劑能夠化合(成組，grouped)分離存在于用過的核燃料溶出溶液中的所有錒系元素。用于處理用過的核燃料的方法將被明顯地簡(jiǎn)化并因此降低應(yīng)用成本。

對(duì)于錒系元素，尤其是錒系元素(III)比對(duì)于鑭系元素具有更大親和力的化合物是已知的。

這些化合物是含氮的多環(huán)芳香化合物，如2，2′：6′，2″-三吡啶以及其烷基化衍生物、2，4，6-三(2-吡啶基)-1，3，5-三嗪(或TPTZ)、2，6-雙(吡啶-2-基)-4-氨基-1，3，5-三嗪(或ADPTZ)、以及2，6-雙(1，2，4-三嗪基)吡啶類、吡啶酰胺類、二吡啶酰胺類和具有酰胺取代的雙吡啶類。

然而，這些化合物似乎都不能用于旨在將存在于用過的核燃料溶出溶液中的全部錒系元素與也存在于用過的核燃料溶出溶液中的鑭系元素成組分離的工業(yè)處理，或者僅是因?yàn)樗鼈儾荒軌驈膹?qiáng)酸性水相中單獨(dú)萃取錒系元素(例如，在2，2′：6′，2″-三吡啶和其烷化衍生物、TPTZ、ADPTZ、以及吡啶酰胺的情況下，它們只能在低酸度下并且在與另外的萃取劑，典型的為α-溴癸酸的協(xié)同混合物中萃取它們)，或者因?yàn)樗鼈兯哂械呢?fù)載能力太低(例如，在2，6-雙(1，2，4-三嗪基)吡啶類的情況下)，或者還因?yàn)樗鼈円笤跇O性、鹵代、且有毒的稀釋劑(如氯仿或間-硝基三氟甲苯)的溶液中，而因此可能幾乎不在工業(yè)處理中使用(例如，在二吡啶酰胺類的情況下)。

因此，本發(fā)明的發(fā)明人提出了提供新化合物的目標(biāo)，該化合物不僅對(duì)于錒系元素比對(duì)于鑭系元素有更高的親和力，而且還能夠從強(qiáng)酸性水溶液中萃取存在于該溶液中的全部錒系元素，以使得這些化合物能夠?qū)⒋嬖谟谟眠^的核燃料的溶出溶液中的不同氧化程度的所有錒系元素類成組分離。

本發(fā)明的發(fā)明人還提出了可用于能夠在用于處理用過的核燃料的工業(yè)處理中使用的稀釋劑的溶劑中的相關(guān)化合物的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

這些目標(biāo)和進(jìn)一步的其他目標(biāo)通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明首先提出了符合以下通式(I)的化合物：

其中：

-R¹和R²相同或不同，其代表氫原子、直鏈或支鏈的飽和或不飽和的C₁-C₁₂烴基、苯基、芐基、聯(lián)苯基或甲苯基；