Новые рецепторы на перренат- и пертехнетат-ионы

• Автор: Колесников, Григорий Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ЦЕЛИ РАБОТЫ

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

4.1. Введение

4.2. Отличительные свойства пертехнетат и перренатионов

4.3. Технеций в ядерном топливном цикле и окружающей среде.I

4.4. Жидкостная экстракция и ионный обмен.

4.5. Применение технеция и рения вядерной медицине

4.6. Ациклические органические рецепторы

4.7. Рецепторы, содержащие координированные ионы переходных металлов
4.8. Макроциклические рецепторы.
4.9. Дендримеры.
4 Общие выводы и постановка задачи
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Теоретическое обоснование выбора строительных блоков.
5.1.1. Моделирование первой гндратной оболочки перренатиона.
5.1.2. Выбор полифункциональных блоковпредшественннков
5.2. Синтез блоковпредшсственников.
5.2.1. Синтез пиррол, бипиррол и дипирролилметансодержащих блоков.
5.2.2. Синтез диамидодиаминных блоковпрсдшественннков
5.3. Нейтральные рецепторы
5.3.1. Макроциклические рецепторы амидонминного типа
5.3.2. Макроциклические рецепторы полиамидного типа
5.3.3. Ациклические рецепторы бисдипирролилмстанового типа.
5.3.4. Ациклический рецептор на основе 1,3,5трисаминомстил2,4,6триметнлбензола
5.4. Положительно заряженные рецепторы
5.4.1. Цикло8пиррол
5.4.2. Рецепторы гуанидинового типа
5.5. Исследование сродства и селективности полученных рецепторов к анионам
5.5.1. Титрование в УФвидимом диапазоне.
5.5.2. Обратное титрование ТсЯМР.
5.5.3. Экстракция пертсхнетатиона.
5.6. Выводы о соотношениях структура свойство.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
6.1. Синтезы исходных пиррольных соединений.
6.2. Синтез гуанилирующих реагентов
6.3. Синтез диамидодиаминов.
6.3. Синтез нейтральных макроциклов
6.3.1. Синтез макроцикличсских рецепторов
6.3.2. Синтез ациклических рецепторов
6.4. Синтез положительно заряженных макроциклов
6.4.1. Окислительная макроциклизация.
6.4.2. Синтез рецепторов гуанидинового типа
6.5. Квантохимическое моделирование
6.6. Титрование в УФвидимой области.
6.7. Обратное титрование методом ТсЯМР.
6.8. Экстракция пертехнетатиона.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Было установлено, что скорость кислородного обмена в воде для иертехнетат и псррснатиоиов предельно низкая, а добавление цитратнона значительно ускоряло обмен для перрематиона, в то время как пертехнетатион в этих условиях сохранил инертность к обмену . Подтверждено, что при 3 в присутствии цитратионов перреиат образует устойчивые комплексы, например, ЯсОгИгСй2, увеличивая свое координационное число с 4 до 6 . Этот факт свидетельствует о более лабильной координационной сфере рения по сравнению с технецием. Исследование зависимости скорости обмена воды Н на Н в лигандном окружении карбонильных комплексов металлов типа С0зМНз где, М Мп, Тс, Не показало, что обмен ускоряется в ряду МпТсЯе . Было показано в экспериментах на мышах, что концентрация пертехнетатионов во всех тканях была значительно выше концентрации перренатиона при идентичных условиях введения . Предположительно, перренатион гораздо более эффективно выводится через почки, через промежуточное образование органокомплсксов с координационным числом 6. Основным источником Тс Х2 2. Фактически, при уровне выгорания ГВтсутт образуется 5 г технеция на тонну отработанного топлива . Основной задачей переработки отработанного ядерного топлива на основе Р1ЖЕХпроцесса является разделение и выделение урана и плутония. Осуществляется это в несколько стадий растворение выработанных тепловыделяющих элементов ТВЭЛ в азотной кислоте, многократная экстракцияреэкстракция полученного азотнокислого раствора трибутилфосфатом ТБФ, восстановительное разделение урана и плутония рисунок 1. На первой стадии растворения ТВЭЛов технеций стабилизируется в степени окисления 7 в виде пертехнетатионов, Тс . В этой форме технеций негативно влияет на эффективность проведения последующих стадий. Рисунок . Схема РГКЕХпроцссса. В нашей стране при переработке отработавшего ядерного топлива по Р1ЖЕХпроцессу сегодня извлекают только уран и плутоний и затем их разделяют для последующего использования. При этом возникает большое количество радиоактивных отходов, которые необходимо подвергнуть дальнейшей переработке, которую планируется осуществить в рамках продвинутого замкнутого ядерного топливного цикла , . Полное извлечение долгоживущих радионуклидов г и Сз для их последующего захоронения к виде устойчивых матриц в глубоких геологических пластах. Выделение минорных актинидов нептуния, америция и кюрия, их отделение от лантанидов. Разделение америция и кюрия и очистка каждого из них. Полное извлечение и очистка Тс для последующей трансмутации радионуклида. Установлено, что наличие ТсУП в растворах цикла восстановительного разделения и и Ри катализирует процесс окисления используемого восстановителя Ге, и1У и стабилизатора гидразина. Технеций, восстанавливаясь от ТсУН до Тс1У, затем вновь окисляется присутствующими нитратионами до ГсУИ, и каталитический цикл, таким образом, замыкается . Расход восстановителей и стабилизаторов в этом случае превышает стехиометрический в несколько раз . Повышенное содержание мсртсхнстатиона на стадии разделения урана и плутония приводит к сбою в работе перерабатывающих предприятий. К сожалению, применяемые технологии не способны обеспечить гарантированной надежности при извлечении технеция. Отдельного внимания заслуживает проблема поведения технеция при стекловании высокоактивных отходов. Высокая летучесть соединений ТсУИ требует восстановления до низших степеней окисления перед сплавлением со стеклом. В процессе восстановления находящиеся в отходах ионы металлов также восстанавливаются и образуют наночастицы, где металлы находятся в степени окисления 0. При стекловании под действием температуры и уизлучеиия намочастицы металлов агрегируют, оседают, что приводит к перегоранию печей. Печи по стеклованию ядерных отходов ремонту не подлежат. Строительство новых печей обходится крайне дорого . Нарушение условий хранения радиоактивных отходов, различные утечки с перерабатывающих предприятий, техногенные и природные катастрофы могут приводить к попаданию технеция в окружающую среду.