ИСТИНА

Целью проекта является создание высокоэффективных и селективных реагентов для комплексообразования с минорными актинидами при их совместном нахождении с ионами лантанидов. Актуальность исследования определяется его высокой практической значимостью – необходимостью получения экстрагентов для решения задачи выделения и концентрирования минорных актинидов, возникающей в процессе переработки отработанного ядерного топлива (ОЯТ), при обращении с высокорадиоактивными отходами, а также в экологическом анализе. В результате выполнения проекта будут разработаны препаративные методы синтеза нового типа лигандов на основе азотсодержащих гетероциклов (пиридин, 1,10-фенантролин, 2,2’-бипиридил), несущих дополнительно донорные атомы кислорода (фосфиноксидные группы) и серы (фосфинсульфидные группы). С использованием разработанных методов будет получена серия перспективных лигандов, изучено комплексообразование с различными металлами f-блока, что позволит установить закономерности между структурой лиганда и свойствами комплекса, что, в свою очередь, сделает возможным направленный синтез экстрагентов с заданными параметрами.

The purpose of the project is the development of highly effective and selective reagents for complexation with minor actinides, especially when they are in mixtures with lanthanides. The relevance of this study is determined by its practical importance – the necessity of development of extractants for separating and concentrating of minor actinides from spent nuclear fuel, treatment of radioactive wastes and ecological analysis. As a result of realization of the present project preparative synthetic methods for new ligands, based on nitrogen heterocycles (pyridine, 1,10-phenanthroline, 2,2’-bipyridine), bearing additional donor oxygen (phosphine oxide group) and sulfur (phosphine sulfide group) atoms, will be developed. By means of these methods series of promising ligands will be synthetized. Complexation of these ligands and f-block metals will be investigated as well. Based on the information obtained, the establishment of relationships between structure of ligands and properties of respective complexes will be possible. Such relationships permit us to conduct the directed synthesis of the extractants with defined properties.

В результате выполнения исследования планируется получить следующие научные результаты: разработать метод синтеза целевых лигандов, который позволит осуществить их наработку в граммовых количествах с хорошими или отличными выходами; на основании полученных лигандов провести синтез комплексов f-элементов; изучить различные физико-химические свойства полученных комплексов; установить закономерности между структурами лигандов и свойствами комплексов на их основе. Полученные взаимосвязи могут быть использованы для синтеза комплексов, имеющих практически ценные физико-химические свойства.

Руководитель работы имеет опыт разработки новых синтетических методов и подходов для получения различных классов органических соединений [1, 2]. Исследовательской группой были разработаны и оптимизированы методы направленного синтеза одних из структурных типов N,N’,O,O’-тетрадентатных лигандов фосфиноксидного типа [3-7]. Члены коллектива имеют большой опыт в исследовании комплексообразования в растворах различными физико-химическими методами [8-14]. Работа будет выполняться на кафедре радиохимии химического факультета МГУ. Лаборатория оборудована для проведения как обычного органического синтеза (магнитные и механические мешалки, роторный испаритель, необходимая лабораторная посуда), так и для работы с соединениями, чувствительными к кислороду и влаге воздуха (аргон-вакуумная линия, сосуды Шленка). Для подтверждения структур целевых соединений и промежуточных продуктов методами ЯМР, ИК и масс-спектроскопии имеется доступ к спектрометрам ЯМР высокого разрешения (400 и 600 МГц), масс-спектрометрам (включая HRMS), и ИК-спектрометру. Для поиска научной литературы в лаборатории имеется доступ к поисковым сервисам SciFinder, Reaxys.