JP2000264902A - キトサンのチオ尿素誘導体 - Google Patents
キトサンのチオ尿素誘導体Info
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- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】高い金属吸着能を有し、且つ酸性溶液中におい
ても安定な金属吸着剤を提供する。 【解決手段】C2位の炭素がチオ尿素で修飾された下記キ
トサン誘導体を提供する。さらにこのキトサン誘導体を
用いて金属イオンの選択的回収方法を提供する。
ても安定な金属吸着剤を提供する。 【解決手段】C2位の炭素がチオ尿素で修飾された下記キ
トサン誘導体を提供する。さらにこのキトサン誘導体を
用いて金属イオンの選択的回収方法を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チオ尿素を配位子
として有するキトサン誘導体、該キトサン誘導体を具備
する金属吸着剤、及び該キトサン誘導体を用いた金属の
選択的回収法に関する。
として有するキトサン誘導体、該キトサン誘導体を具備
する金属吸着剤、及び該キトサン誘導体を用いた金属の
選択的回収法に関する。
【０００２】
【従来の技術】水溶液から金属イオンを分離・回収する
方法としては、油溶性の捕集剤を溶解した有機溶媒と液
-液接触させる溶媒抽出法、及びイオン交換樹脂や活性
炭等を用いて固-液接触させる吸着法があり、特に後者
は希薄溶液の処理に適している。
方法としては、油溶性の捕集剤を溶解した有機溶媒と液
-液接触させる溶媒抽出法、及びイオン交換樹脂や活性
炭等を用いて固-液接触させる吸着法があり、特に後者
は希薄溶液の処理に適している。
【０００３】現在まで選択性の高いキレート樹脂の開発
が活発に進められており、多くのキレート樹脂が市販さ
れている。
が活発に進められており、多くのキレート樹脂が市販さ
れている。
【０００４】しかしながら、これらのキレート樹脂は比
較的高価であるが、特定の金属イオンに対する選択性は
それほど高くないものが多く、安価で且つ選択性の高い
吸着剤の開発がなお望まれている。
較的高価であるが、特定の金属イオンに対する選択性は
それほど高くないものが多く、安価で且つ選択性の高い
吸着剤の開発がなお望まれている。
【０００５】この点、キトサンは、優れた金属イオン吸
着能を有する物質として以前から知られており、また蟹
や海老の殻から得ることができるため価格も安価であ
る。
着能を有する物質として以前から知られており、また蟹
や海老の殻から得ることができるため価格も安価であ
る。
【０００６】しかし、修飾されていないキトサンは、酢
酸や蟻酸等の有機酸には全ての濃度範囲にわたって常温
で溶解し、塩酸や硝酸等の無機酸には0.05〜1規定の濃
度範囲において常温で溶解してしまう。
酸や蟻酸等の有機酸には全ての濃度範囲にわたって常温
で溶解し、塩酸や硝酸等の無機酸には0.05〜1規定の濃
度範囲において常温で溶解してしまう。
【０００７】そのため、キトサンを酸性溶液中で用いる
場合には、エピクロロヒドリン等で架橋処理を施す必要
があるが、該架橋処理によって、キトサン中のアミノ基
まで架橋されてしまい、金属の吸着量が低下するという
欠点があった。
場合には、エピクロロヒドリン等で架橋処理を施す必要
があるが、該架橋処理によって、キトサン中のアミノ基
まで架橋されてしまい、金属の吸着量が低下するという
欠点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
存するこのような欠点を克服するためになされたもので
あり、架橋処理が施されていないために、金属に対する
優れた吸着能が保持されており、且つ酸性溶液中におい
ても不溶性であるキトサン誘導体を提供することを目的
とする。
存するこのような欠点を克服するためになされたもので
あり、架橋処理が施されていないために、金属に対する
優れた吸着能が保持されており、且つ酸性溶液中におい
ても不溶性であるキトサン誘導体を提供することを目的
とする。
【０００９】また、該キトサン誘導体を具備する金属吸
着剤、該キトサン誘導体を用いて、水溶液中から金属イ
オンを選択的に回収する方法を提供することも本発明の
目的である。
着剤、該キトサン誘導体を用いて、水溶液中から金属イ
オンを選択的に回収する方法を提供することも本発明の
目的である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、以下の構造：
に、本発明は、以下の構造：
【００１１】
【化２】
【００１２】（ここで、Rはメチル、エチル、及びフェ
ニルのうちの何れか）を有するキトサン誘導体を提供す
る。
ニルのうちの何れか）を有するキトサン誘導体を提供す
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００１４】実施例１ 本実施例では、以下の構造：
【００１５】
【化３】
【００１６】（ここでR＝メチル基）を有する化合物
（キトサンのメチルチオ尿素誘導体、以下MTUC）を用い
た金属イオンの吸着試験について記載する。
（キトサンのメチルチオ尿素誘導体、以下MTUC）を用い
た金属イオンの吸着試験について記載する。
【００１７】MTUCは、キトサンのC2位に結合したアミノ
基にイソチオシアン酸メチルを作用させることによっ
て、合成した。
基にイソチオシアン酸メチルを作用させることによっ
て、合成した。
【００１８】本実施例において、吸着実験は全てバッチ
法で行った。
法で行った。
【００１９】0.01〜3Nの塩酸を含有する溶液に、1mmol/
dm3の各金属イオンをそれぞれ溶解し、硝酸とアンモニ
アを用いて、該水溶液のpHを調整した。
dm3の各金属イオンをそれぞれ溶解し、硝酸とアンモニ
アを用いて、該水溶液のpHを調整した。
【００２０】該水溶液15mLに対して、MTUC樹脂50mgを加
えて、30℃で恒温槽中において24時間振盪した。次い
で、MTUC樹脂をろ過、遠心分離により除去した後、水溶
液中に残存している各金属濃度を原子吸光光度計によっ
て求めた。この測定値を、MTUC樹脂に吸着された各金属
イオンの吸着率に換算し、その結果を図１に示した。
えて、30℃で恒温槽中において24時間振盪した。次い
で、MTUC樹脂をろ過、遠心分離により除去した後、水溶
液中に残存している各金属濃度を原子吸光光度計によっ
て求めた。この測定値を、MTUC樹脂に吸着された各金属
イオンの吸着率に換算し、その結果を図１に示した。
【００２１】図１から明らかなように、MTUCは、何れの
塩酸濃度においても、金、白金、パラジウムイオンをほ
ぼ100%吸着することが実証された。
塩酸濃度においても、金、白金、パラジウムイオンをほ
ぼ100%吸着することが実証された。
【００２２】また、MTUCは、全ての塩酸濃度において、
水銀イオンもほぼ100%吸着した。
水銀イオンもほぼ100%吸着した。
【００２３】実施例２ 本実施例では、以下の構造：
【００２４】
【化４】
【００２５】（ここでR＝エチル基）を有する化合物
（キトサンのエチルチオ尿素誘導体、以下ETUC）を用い
た金属イオンの吸着試験について記載する。
（キトサンのエチルチオ尿素誘導体、以下ETUC）を用い
た金属イオンの吸着試験について記載する。
【００２６】ETUCは、キトサンのC2位に結合したアミノ
基にイソチオシアン酸エチルを作用させることによっ
て、合成した。
基にイソチオシアン酸エチルを作用させることによっ
て、合成した。
【００２７】実験条件は、実施例１と同じである。
【００２８】図２に示されているように、ETUCは、塩酸
濃度に依存せずに、金、白金、パラジウムをほぼ100%吸
着することが実証された。
濃度に依存せずに、金、白金、パラジウムをほぼ100%吸
着することが実証された。
【００２９】実施例３ 本実施例では、以下の構造：
【００３０】
【化５】
【００３１】（ここでR＝フェニル基）を有する化合物
（キトサンのフェニルチオ尿素誘導体、以下PTUC）を用
いた金属イオンの吸着試験について記載する。
（キトサンのフェニルチオ尿素誘導体、以下PTUC）を用
いた金属イオンの吸着試験について記載する。
【００３２】PTUCは、キトサンのC2位に結合したアミノ
基にイソチオシアン酸フェニルを作用させることによっ
て、合成した。
基にイソチオシアン酸フェニルを作用させることによっ
て、合成した。
【００３３】実験条件は、実施例１及び２と同じであ
る。
る。
【００３４】図３から明らかなように、PTUCは、何れの
塩酸濃度においても、銅、ニッケル、鉄、コバルト、亜
鉛等の卑金属を全く吸着しなかった。これに対して、パ
ラジウムは、0.1規定の塩酸濃度で70%吸着された。
塩酸濃度においても、銅、ニッケル、鉄、コバルト、亜
鉛等の卑金属を全く吸着しなかった。これに対して、パ
ラジウムは、0.1規定の塩酸濃度で70%吸着された。
【００３５】従って、PTUCは、銅を含有する溶液から、
パラジウムを選択的に抽出するのに適している。
パラジウムを選択的に抽出するのに適している。
【００３６】実施例４ 本実施例では、ETUCを用いた一回のバッチ法におけるパ
ラジウムの溶離回収について記載する。
ラジウムの溶離回収について記載する。
【００３７】パラジウムを吸着させたETUCに、下表１に
記載の各溶離剤を添加して、溶離率を調べた。結果を表
１に示す。
記載の各溶離剤を添加して、溶離率を調べた。結果を表
１に示す。
【００３８】
【００３９】
【表１】
【００４０】表１に示されているように、様々な濃度の
塩酸存在下において、1Nのチオ尿素により、パラジウム
を80〜90%溶離できることが明らかとなった。また、同
様の条件で、白金も約30%溶離し得ることが示された。
塩酸存在下において、1Nのチオ尿素により、パラジウム
を80〜90%溶離できることが明らかとなった。また、同
様の条件で、白金も約30%溶離し得ることが示された。
【００４１】本実施例によって、0.01〜5規定の塩酸と1
規定のチオ尿素により、パラジウム及び白金を溶離回収
し得ること、及びキトサン誘導体を再利用できることが
実証された。
規定のチオ尿素により、パラジウム及び白金を溶離回収
し得ること、及びキトサン誘導体を再利用できることが
実証された。
【００４２】
【発明の効果】本発明のキトサン誘導体は、架橋処理が
なされていないために、高い金属吸着能を保持してい
る。
なされていないために、高い金属吸着能を保持してい
る。
【００４３】さらに、本発明のキトサン誘導体は、塩酸
等の無機酸にも、酢酸等の有機酸にも溶解しないという
未修飾のキトサンには見られない特性を有する。
等の無機酸にも、酢酸等の有機酸にも溶解しないという
未修飾のキトサンには見られない特性を有する。
【００４４】また、本発明のキトサン誘導体に結合した
金属は、塩酸存在下でチオ尿素を用いることによって溶
離される。それ故、本発明のキトサン誘導体を用いる
と、金属を簡便に回収することができ、且つキトサン誘
導体を再利用することも可能である。
金属は、塩酸存在下でチオ尿素を用いることによって溶
離される。それ故、本発明のキトサン誘導体を用いる
と、金属を簡便に回収することができ、且つキトサン誘
導体を再利用することも可能である。
【００４５】従来キトサンを工業的に利用することは困
難であったが、本発明のキトサン誘導体は、以上のよう
な特性を有するため、金、白金、パラジウム、水銀等の
金属を工業的に回収するために用いることができる。
難であったが、本発明のキトサン誘導体は、以上のよう
な特性を有するため、金、白金、パラジウム、水銀等の
金属を工業的に回収するために用いることができる。
【００４６】加えて、本発明のキトサン誘導体は、他の
イオン交換樹脂に比べて、焼却が極めて容易であるとい
う顕著な効果をも有する。
イオン交換樹脂に比べて、焼却が極めて容易であるとい
う顕著な効果をも有する。
【図１】 本発明によるメチルチオ尿素型のキトサン誘
導体を用いて行った、塩酸溶液からの金属イオンの吸着
試験の結果を表す図。
導体を用いて行った、塩酸溶液からの金属イオンの吸着
試験の結果を表す図。
【図２】 本発明によるエチルチオ尿素型のキトサン誘
導体を用いて行った、塩酸溶液からの金属イオンの吸着
試験の結果を表す図。
導体を用いて行った、塩酸溶液からの金属イオンの吸着
試験の結果を表す図。
【図３】本発明によるフェニルチオ尿素型のキトサン誘
導体を用いて行った、塩酸溶液からの金属イオンの吸着
試験の結果を表す図。
導体を用いて行った、塩酸溶液からの金属イオンの吸着
試験の結果を表す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｂ 3/24 Ｃ２２Ｂ 3/00 Ｌ 11/00 11/04 Ｆターム(参考） 4C090 AA02 AA08 BA47 BB62 BB63 BB98 DA05 DA21 4D025 AA09 AB27 AB29 BA17 4G066 AB13D AB15D AC01B AD11B CA46 CA47 GA11 4K001 AA41 BA19 DB02 DB17 DB36
Claims (6)
- 【請求項１】 以下の構造： 【化１】 （ここで、Rはメチル、エチル、及びフェニルのうちの
何れか）を有するキトサン誘導体。 - 【請求項２】 請求項１のキトサン誘導体を具備する金
属吸着剤。 - 【請求項３】 請求項１に記載のキトサン誘導体を用い
て金属イオンを選択的に回収する方法であって、 （１）金属イオンを含有する溶液に、前記キトサン誘導
体を添加して、該キトサン誘導体に前記金属イオンを吸
着させるステップ、 （２）前記金属イオンが吸着した前記キトサン誘導体を
回収するステップ、 （３）該回収したキトサン誘導体から金属イオンを溶離
せしめるステップを具備する金属イオンを選択的に回収
する方法。 - 【請求項４】 前記金属イオンが、金イオン、白金イオ
ン、パラジウムイオン、水銀イオンのうちの少なくとも
一つから選択されることを特徴とする請求項３に記載の
方法。 - 【請求項５】 前記金属イオンを含有する溶液が、酸性
であることを特徴とする請求項３又は４に記載の方法。 - 【請求項６】 0.01〜5規定の酸と１規定のチオ尿素に
よって、金属イオンを溶離せしめることを特徴とする請
求項３〜５の何れか1項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11068200A JP2000264902A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | キトサンのチオ尿素誘導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11068200A JP2000264902A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | キトサンのチオ尿素誘導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000264902A true JP2000264902A (ja) | 2000-09-26 |
Family
ID=13366926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11068200A Pending JP2000264902A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | キトサンのチオ尿素誘導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000264902A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003020771A1 (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-13 | Mucobiomer Biotechnologische Forschungs- Und Entwicklungs Gesmbh | Chitosan-thio-amidine conjugates and their cosmetic as well as pharmaceutic use |
| JP2007050333A (ja) * | 2005-08-17 | 2007-03-01 | Univ Of Miyazaki | 吸着剤及びその製造方法 |
| RU2405047C2 (ru) * | 2008-12-15 | 2010-11-27 | Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук | Способ извлечения золота из кислых растворов |
| CN103275244A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-09-04 | 中南大学 | 一种壳聚糖酯基硫脲树脂及其制备方法和应用 |
| CN103980385A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-08-13 | 华南理工大学 | O-季铵化-n-硫脲壳聚糖及其制法与应用 |
| CN104045734A (zh) * | 2014-07-08 | 2014-09-17 | 中国海洋大学 | 一种对展青霉素具有高效吸附作用的树脂制备方法 |
| CN109824799A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-05-31 | 佛山市海力盈生物科技有限公司 | 一种含硫脲结构的壳聚糖衍生物及其制备方法 |
| JP2020143322A (ja) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | 国立大学法人 宮崎大学 | 貴金属の分離回収方法及びその方法によって回収される貴金属微粒子 |
| WO2020241678A1 (ja) * | 2019-05-30 | 2020-12-03 | 株式会社ダイセル | キトサン化合物及び光学異性体用分離剤 |
-
1999
- 1999-03-15 JP JP11068200A patent/JP2000264902A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP7217872B2 (ja) | 2019-03-05 | 2023-02-06 | 国立大学法人 宮崎大学 | 貴金属の分離回収方法及びその方法によって回収される貴金属微粒子 |
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| CN113891899A (zh) * | 2019-05-30 | 2022-01-04 | 株式会社大赛璐 | 壳聚糖化合物及光学异构体用分离剂 |
| JP7428706B2 (ja) | 2019-05-30 | 2024-02-06 | 株式会社ダイセル | キトサン化合物及び光学異性体用分離剤 |
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