초록 ▼

- 제 1차년도
Calix[6]arene을 이용한 세슘이온 receptor의 합성: Calix[6]arene의 ester 유도체가 알칼리 금속중 세슘이온과 강한 결합을 한다는 사실은 이미 알려져 있다. 이는 세슘이온과 calix[6]arene의 이온 결합 부위의 크기가 잘 맞기 때문이다. 하지만 이 화합물은 세슘 이온 뿐 만 아니라 류비듐이나 칼륨과도 잘 결합하여 선택성 면에서 그리 좋지 않다. 구체적으로 살펴보면 세슘을 100% 추출하는 조건에서 류비듐 89%, 칼륨을 86% 이나 추출한다. 이는 calix[6]arene이

- 제 1차년도
Calix[6]arene을 이용한 세슘이온 receptor의 합성: Calix[6]arene의 ester 유도체가 알칼리 금속중 세슘이온과 강한 결합을 한다는 사실은 이미 알려져 있다. 이는 세슘이온과 calix[6]arene의 이온 결합 부위의 크기가 잘 맞기 때문이다. 하지만 이 화합물은 세슘 이온 뿐 만 아니라 류비듐이나 칼륨과도 잘 결합하여 선택성 면에서 그리 좋지 않다. 구체적으로 살펴보면 세슘을 100% 추출하는 조건에서 류비듐 89%, 칼륨을 86% 이나 추출한다. 이는 calix[6]arene이 고정된 구조를 유지하지 못하여 비슷한 크기의 이론들을 같이 추출하기 때문이다. 이에 따라 본 연구에서는 calix[6]arene을 가장 잘 고정시킬 수 있는 방법으로 4곳의 OH 기를 연결하는 quadruply bridged calix[6]arene을 합성하고자 한다. 여기서 세슘과의 결합을 강화시키고 선택성을 최대화하기 위하여 다양한 alkyl 기로 변화된 화합물을 합성하게 된다. 합성한 화합물은 ¹H NMR을 이용하여 구조 및 순도를 확인한다.
- 제 2차년도
세슘이온 선택성 확인 및 분리에 이용 연구: 1차년도에서 합성한 calix[6]arene 리간드로 세슘의 선택적 분리를 연구하고자 한다. 1H NMR과 UV 실험을 통하여 세슘과의 확인 실험 후 알칼리 금속의 추출 실험을 진행한다. 알칼리 금속 추출은 metal picrate를 사용하여 수용액에서 유기층으로 추출한 후 이들의 량을 흡수 분광기로 결정한다. 다음으로 질산 용액으로 모의 폐액을 만들어 세슘이 추출 능력을 최동 조사한다.

Abstract ▼

Cesium-137 is a nuclear fission product and constitutes a major source of heat in nuclear wastes along with strontium-90. Much effort has been made to the development of improved processes for the removal of cesium-137 from nuclear wastes. For the development of efficient cesium ionophores, several

Cesium-137 is a nuclear fission product and constitutes a major source of heat in nuclear wastes along with strontium-90. Much effort has been made to the development of improved processes for the removal of cesium-137 from nuclear wastes. For the development of efficient cesium ionophores, several crown ethers have been prepared and their binding properties were investigated. As a selective ionophore, calixarene showed an excellent ion binding properties when a proper modification was made. Several sodium selective ionophores based on calix[6]arene ester and crown derivatives were reported. But much less cesium selective ionophores are reported. Even though bis(homooxa)calix[6]arene and upper rim bridged calix[6]arene showed cesium selectivity, generally calix[6]arene framework is believed to be small for the cesium ion. On the other hand calix[6]arene framework is known to the proper size for cesium without modification, but the parent calix[6]arene is too flexible to bind cesium selectively. In order to decrease the flexibility of calix[6]arene, Gutsche first reported the phenylene bridge calix[6]arene and also calix[6]crown compounds were reported. The triply bridged calix[6]arene was also known by Shinkai and it showed a high selectivity for cesium. But the trimethylation reaction of calix[6]arene which was necessary for the triply bridging produced the mixtures of several components, which required a hard separation procedure. For the development a simple method for cesium selective ionophores we utilized two step reaction from calix[6]arene and obtained the quadruply bridged calix[6]arenes which could be the most bridged calix[6]arene so far reported. Also four phenylene bridged calix[6]arene were prepared for the comparion. Here we reported the synthesis of the various quadruply bridge calix[6]arene derivatives and investigated their alkali metal ion binding properties by UV, 1H NMR and solvent extraction. As expected almost 100% cesium extraction was observed when the quadruply bridged calix[6]arene ligands were employed.

목차 Contents

• 제 1 장 서 론...10
• 제1절 연구개발의 목적 및 필요성...10
• 제2절 연구개발의 범위...10
• 제 2 장 국내·외 기술개발 현황...12
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...13
• 제1절 Phenylene Bridged 된 Calix[6]arene에 기초한 세슘 Ionophore...13
• 제2절 Quadruply Bridged 된 Calix[6]arene에 기초한 세슘 Ionophore...18
• 제 4 장 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도...24
• 제1절 연구개발 목표의 달성도...24
• 제2절 대외 기여도...24
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...25
• 제1절 추가연구의 필요성...25
• 제2절 타 연구에의 응용...25
• 제3절 기업화 추진방안...25
• 제 6 장 참고문헌...26