Untersuchung der kompetitiven Komplexierung von Cs(I) und Ln(III) mit Calixaren-Kronenethern und Diglycolamiden

Calixaren-Kronenether und Diglycolamide sind sehr gute Komplexbildner für (Erd)Alkalimetall-, Lanthanid- und Actinidionen. Der Einsatz einer Kombination dieser Liganden wird zum Beispiel in einer CHON-kompatiblen Form des UNEX-Prozesses
(Universal Extraction) diskutiert. Die genauen Wechselwirkungsmechanismen dieser Ligandgruppen mit den genannten Ionen sind bisher noch nicht vollständig verstanden und bieten daher eine Basis für grundlagenbasierte spektroskopische Studien. Aus diesem Grunde wurde die Komplexierung von Cs(I) und Ln(III) mit dem Calixaren-Kronenether MAXCalix L1 und dem Diglycolamid TODGA L2 NMR-spektroskopisch untersucht. Ziel der Studie war es, kompetitive Komplexierungsreaktionen zwischen Cs(I)/Ln(III) und L1/L2 aufzuklären. In NMR-Speziationsuntersuchungen der einzelnen
Komponenten wurde für Cs(I) sowohl ein [Cs(L1)]+ als auch zwei [Cs(L2)n]+ (n = 1-2) Komplexe gefunden. Darüber hinaus gibt es Hinweise auf eine ternäre Komplexspezies [Cs(L1)(L2)]+. Die Ln(III)-Ionen werden nicht von L1 komplexiert, bilden allerdings mit L2 Komplexe mit unterschiedlicher Stöchiometrie ([Ln(L2)n]3+ mit n = 1-3). Speziationsuntersuchungen des Gesamtsystems bestehend aus Cs(I), Nd(III), L1 und L2 bestätigen die beobachteten Ergebnisse der Einzelkomponentenuntersuchungen. ... mehrDabei bleiben die Selektivitäten der Liganden vollständig erhalten. Somit ermöglichen die Ergebnisse dieser Arbeit einen ausgezeichneten Einblick in die Vielschichtigkeit der Komplexchemie der untersuchten Ionen und Liganden. Darüber hinaus zeigt sich, dass die NMR-Spektroskopie eine hervorragende Methode für Speziationsuntersuchungen komplexer Systeme darstellt. Diese Arbeit wurde finanziell unterstützt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (Förderkennzeichen 02NUK059A, 02NUK059C).