JPH1066949A - 有機金属錯体分解方法 - Google Patents
有機金属錯体分解方法Info
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- JPH1066949A JPH1066949A JP8226217A JP22621796A JPH1066949A JP H1066949 A JPH1066949 A JP H1066949A JP 8226217 A JP8226217 A JP 8226217A JP 22621796 A JP22621796 A JP 22621796A JP H1066949 A JPH1066949 A JP H1066949A
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- acid
- organometallic complex
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Abstract
(57)【要約】
【課題】化学物質吸着能力に優れ、しかも再生可能な有
機金属錯体の分解方法を提供すること。 【解決手段】１次元チャンネル構造を有する有機金属錯
体の分解方法であって、前記有機金属錯体を水、又は酸
若しくはアルカリと水を含む錯体分解試薬と接触させる
ことを特徴とする。迅速に構成材料にまで分解が起こ
り、これを回収し、有機金属錯体を再生することができ
る。
機金属錯体の分解方法を提供すること。 【解決手段】１次元チャンネル構造を有する有機金属錯
体の分解方法であって、前記有機金属錯体を水、又は酸
若しくはアルカリと水を含む錯体分解試薬と接触させる
ことを特徴とする。迅速に構成材料にまで分解が起こ
り、これを回収し、有機金属錯体を再生することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学物質吸着能力
を有し、１次元チャンネル構造を有する有機金属錯体の
分解方法に関するものである。
を有し、１次元チャンネル構造を有する有機金属錯体の
分解方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】化学物質を吸着する能力を有する材料と
しては、従来、活性炭、ゼオライト、シリカゲル等の材
料が知られている。これらの材料であって、吸着能力が
低下したものを廃棄する場合は、焼却、埋め立て等の一
般の産業廃棄物として処理する以外に方法はなかった。
しては、従来、活性炭、ゼオライト、シリカゲル等の材
料が知られている。これらの材料であって、吸着能力が
低下したものを廃棄する場合は、焼却、埋め立て等の一
般の産業廃棄物として処理する以外に方法はなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年産業廃棄
物の処理は、埋め立て地の確保が困難であることや、埋
め立てた産業廃棄物よりの有害物質の大気中への揮散、
あるいは地下水中への浸出による環境汚染が問題視され
ており、再生、再利用可能な化学物質吸着材が要求され
ている。本発明の目的は、化学物質吸着能力に優れ、し
かも再生可能な有機金属錯体の分解方法を提供すること
にある。
物の処理は、埋め立て地の確保が困難であることや、埋
め立てた産業廃棄物よりの有害物質の大気中への揮散、
あるいは地下水中への浸出による環境汚染が問題視され
ており、再生、再利用可能な化学物質吸着材が要求され
ている。本発明の目的は、化学物質吸着能力に優れ、し
かも再生可能な有機金属錯体の分解方法を提供すること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による有機金属錯
体の分解方法は、１次元チャンネル構造を有する有機金
属錯体の分解方法であって、前記有機金属錯体を水、又
は酸若しくはアルカリと水を含む錯体分解試薬と接触さ
せることを特徴とするものである。このような方法によ
り１次元チャンネル構造を有する有機金属錯体は速やか
に分解して、チャンネル構造を有しない錯体、若しくは
錯体を構成する金属イオンと有機配位子に分解する。分
解により、有機金属錯体に吸着していた化学物質が迅速
に脱着、放出されるとともに、金属イオン、有機配位子
は個別に回収することができるため、再度錯体を合成す
ることが可能となる。その結果、ゼオライト等の吸着材
のように埋め立て処分をする必要がなく、何度でも再生
することができる。
体の分解方法は、１次元チャンネル構造を有する有機金
属錯体の分解方法であって、前記有機金属錯体を水、又
は酸若しくはアルカリと水を含む錯体分解試薬と接触さ
せることを特徴とするものである。このような方法によ
り１次元チャンネル構造を有する有機金属錯体は速やか
に分解して、チャンネル構造を有しない錯体、若しくは
錯体を構成する金属イオンと有機配位子に分解する。分
解により、有機金属錯体に吸着していた化学物質が迅速
に脱着、放出されるとともに、金属イオン、有機配位子
は個別に回収することができるため、再度錯体を合成す
ることが可能となる。その結果、ゼオライト等の吸着材
のように埋め立て処分をする必要がなく、何度でも再生
することができる。
【０００５】ここに１次元チャンネル構造とは、金属イ
オンとこれに配位する有機配位子によりつくられる格子
空間が１次元的に、規則的に連続して形成される構造を
言う。
オンとこれに配位する有機配位子によりつくられる格子
空間が１次元的に、規則的に連続して形成される構造を
言う。
【０００６】本発明において有機金属錯体の分解に使用
する前記水、又は酸若しくはアルカリと水を含む錯体分
解試薬は、水、又は酸若しくはアルカリの水溶液である
ことが好ましい態様である。かかる試薬は本発明の有機
金属錯体を容易に、かつ迅速に分解することが可能であ
り、火災の危険性もなく、安価である。さらに、錯体形
成成分である金属イオン、有機配位子の回収も容易であ
る。
する前記水、又は酸若しくはアルカリと水を含む錯体分
解試薬は、水、又は酸若しくはアルカリの水溶液である
ことが好ましい態様である。かかる試薬は本発明の有機
金属錯体を容易に、かつ迅速に分解することが可能であ
り、火災の危険性もなく、安価である。さらに、錯体形
成成分である金属イオン、有機配位子の回収も容易であ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】１次元チャンネル構造を有する有
機金属錯体は、そのチャンネル構造中に化学物質を吸着
する機能を有し、単位体積当たりの吸着量は極めて大き
く、常温で気体の物質の吸着剤として優れたものであ
る。発明者は、この吸着剤である金属錯体にこれを分解
する第２の化学物質を接触させると、錯体が急速に分解
して、構成成分である金属イオンと有機配位子に分解す
ることを見出し、本発明を完成した。
機金属錯体は、そのチャンネル構造中に化学物質を吸着
する機能を有し、単位体積当たりの吸着量は極めて大き
く、常温で気体の物質の吸着剤として優れたものであ
る。発明者は、この吸着剤である金属錯体にこれを分解
する第２の化学物質を接触させると、錯体が急速に分解
して、構成成分である金属イオンと有機配位子に分解す
ることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】本発明において使用できる１次元チャンネ
ル構造を有する有機金属錯体は、分子内の点対称位置に
配置された２個のカルボキシル基を有するジカルボン酸
と金属イオンにより形成される錯体であることが好まし
い。これらの錯体は、それらが有する１次元チャンネル
構造に基づき多くの化学物質を吸着する能力を有すると
ともに、分解試薬との接触により急速に分解して構成成
分である金属イオンと有機配位子に分解する。
ル構造を有する有機金属錯体は、分子内の点対称位置に
配置された２個のカルボキシル基を有するジカルボン酸
と金属イオンにより形成される錯体であることが好まし
い。これらの錯体は、それらが有する１次元チャンネル
構造に基づき多くの化学物質を吸着する能力を有すると
ともに、分解試薬との接触により急速に分解して構成成
分である金属イオンと有機配位子に分解する。
【０００９】本発明において使用できる１次元チャンネ
ル構造を有する有機金属錯体としては、前述の、分子内
の点対称位置に配置された２個のカルボキシル基を有す
るジカルボン酸と金属イオンにより形成される錯体であ
ることが好ましく、これらの錯体は、有機配位子の溶液
と原料である金属塩の溶液を混合、反応させることによ
り得られる。
ル構造を有する有機金属錯体としては、前述の、分子内
の点対称位置に配置された２個のカルボキシル基を有す
るジカルボン酸と金属イオンにより形成される錯体であ
ることが好ましく、これらの錯体は、有機配位子の溶液
と原料である金属塩の溶液を混合、反応させることによ
り得られる。
【００１０】本発明に好適な有機金属錯体はＸ線回折の
パターンの解析より、１次元チャンネル構造を有してい
ることが確認できる。例えばテレフタル酸銅を例にとっ
て説明すると、銅は平面４配位であり、２個の銅イオン
をテレフタル酸４分子が９０°ごとに囲むようにして配
置し、カルボキシル基の２個の酸素原子はそれぞれ別の
銅イオンに配位している。即ち、テレフタル酸分子は格
子状に配列し、その格子点に２個の銅イオンが存在す
る。そして、銅イオンとジカルボン酸より形成される層
が積層された形で結晶が構成されている。その結果、格
子が積層されて１次元チャンネルが形成される。
パターンの解析より、１次元チャンネル構造を有してい
ることが確認できる。例えばテレフタル酸銅を例にとっ
て説明すると、銅は平面４配位であり、２個の銅イオン
をテレフタル酸４分子が９０°ごとに囲むようにして配
置し、カルボキシル基の２個の酸素原子はそれぞれ別の
銅イオンに配位している。即ち、テレフタル酸分子は格
子状に配列し、その格子点に２個の銅イオンが存在す
る。そして、銅イオンとジカルボン酸より形成される層
が積層された形で結晶が構成されている。その結果、格
子が積層されて１次元チャンネルが形成される。
【００１１】本発明の錯体を構成する有機配位子であ
る、分子内の点対称位置に配置された２個のカルボキシ
ル基を有するジカルボン酸としては、テレフタル酸、フ
マル酸、１，４−トランス−シクロヘキサンジカルボン
酸、４，４’−ビフェニルジカルボン酸が例示される。
また、金属イオンとしては、銅イオン、クロムイオン、
モリブデンイオン、ロジウムイオン、パラジウムイオ
ン、タングステンイオン、が例示でき、前記ジカルボン
酸と組み合わせて錯体が形成される。
る、分子内の点対称位置に配置された２個のカルボキシ
ル基を有するジカルボン酸としては、テレフタル酸、フ
マル酸、１，４−トランス−シクロヘキサンジカルボン
酸、４，４’−ビフェニルジカルボン酸が例示される。
また、金属イオンとしては、銅イオン、クロムイオン、
モリブデンイオン、ロジウムイオン、パラジウムイオ
ン、タングステンイオン、が例示でき、前記ジカルボン
酸と組み合わせて錯体が形成される。
【００１２】これらの有機金属錯体の製造は、有機配位
子の溶液と原料の金属塩の溶液を準備してこれらを混合
し、反応させることにより行う。使用される溶剤は有機
配位子、金属イオンと反応したり錯体を形成するもので
なければ特に制限されない。また、金属イオンの対イオ
ンもその金属塩の溶剤への溶解性、生成する錯体の１次
元チャンネル構造の形成を阻害するものでなければ特に
限定されない。本発明の錯体の製造においては、ジカル
ボン酸の溶液に有機酸を添加してｐＨを調整することが
好ましく、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン
酸等が使用できる。これらの分解試薬の水溶液の濃度は
特に制限はないが、分解を確実に行なうために１重量％
以上であることが好ましい。
子の溶液と原料の金属塩の溶液を準備してこれらを混合
し、反応させることにより行う。使用される溶剤は有機
配位子、金属イオンと反応したり錯体を形成するもので
なければ特に制限されない。また、金属イオンの対イオ
ンもその金属塩の溶剤への溶解性、生成する錯体の１次
元チャンネル構造の形成を阻害するものでなければ特に
限定されない。本発明の錯体の製造においては、ジカル
ボン酸の溶液に有機酸を添加してｐＨを調整することが
好ましく、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン
酸等が使用できる。これらの分解試薬の水溶液の濃度は
特に制限はないが、分解を確実に行なうために１重量％
以上であることが好ましい。
【００１３】有機金属錯体を分解し、構成成分である金
属イオン、並びに有機配位子を回収する方法において、
前記有機金属錯体と反応させる錯体分解試薬としては、
水、アルカリもしくは酸の水溶液が好ましく、アルカリ
水溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等
のアルカリ金属の水酸化物を含む無機系のアルカリの水
溶液、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の有機
系アルカリの水溶液の使用が好ましく、酸の水溶液とし
ては、塩酸、硝酸、過塩素酸、塩素酸等の無機酸、ベン
ゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢
酸等の有機酸の水溶液の使用が好ましい。
属イオン、並びに有機配位子を回収する方法において、
前記有機金属錯体と反応させる錯体分解試薬としては、
水、アルカリもしくは酸の水溶液が好ましく、アルカリ
水溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等
のアルカリ金属の水酸化物を含む無機系のアルカリの水
溶液、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の有機
系アルカリの水溶液の使用が好ましく、酸の水溶液とし
ては、塩酸、硝酸、過塩素酸、塩素酸等の無機酸、ベン
ゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢
酸等の有機酸の水溶液の使用が好ましい。
【００１４】本発明の分解方法において、原料物質を回
収する場合は酸またはアルカリ水溶液を使用することが
好ましく、これにより錯体は金属イオンと有機配位子、
ここではジカルボン酸にまで解離する。水により分解し
た場合は、金属イオンは水を含む錯体に止まる場合があ
る。
収する場合は酸またはアルカリ水溶液を使用することが
好ましく、これにより錯体は金属イオンと有機配位子、
ここではジカルボン酸にまで解離する。水により分解し
た場合は、金属イオンは水を含む錯体に止まる場合があ
る。
【００１５】原料物質の回収法について以下に説明す
る。 ・アルカリ水溶液にて分解すると金属イオン、例えば銅
イオンは水酸化物である水酸化銅として沈殿し、ジカル
ボン酸は使用したアルカリに応じて、例えばナトリウム
塩として溶解する。従って、原料物質の回収は、水酸化
銅の濾過等による分離回収と、分離後の水溶液の中和に
よりジカルボン酸を析出させて分離する方法が例示でき
る。 ・酸の水溶液により錯体を分解した場合は、金属イオン
は水溶液中に溶解し、ジカルボン酸が析出する。従っ
て、先にジカルボン酸を分離し、次いでイオン交換樹脂
を使用して金属イオンを分離することが例示できる。
る。 ・アルカリ水溶液にて分解すると金属イオン、例えば銅
イオンは水酸化物である水酸化銅として沈殿し、ジカル
ボン酸は使用したアルカリに応じて、例えばナトリウム
塩として溶解する。従って、原料物質の回収は、水酸化
銅の濾過等による分離回収と、分離後の水溶液の中和に
よりジカルボン酸を析出させて分離する方法が例示でき
る。 ・酸の水溶液により錯体を分解した場合は、金属イオン
は水溶液中に溶解し、ジカルボン酸が析出する。従っ
て、先にジカルボン酸を分離し、次いでイオン交換樹脂
を使用して金属イオンを分離することが例示できる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 （有機金属錯体製造例１）メタノール１００ｃｍ3 、ギ
酸１４ｃｍ3 の混合溶媒に１，４−トランス−シクロヘ
キサンジカルボン酸２．５３ｇを溶解し、常温に冷却す
る。得られた１，４−トランス−シクロヘキサンジカル
ボン酸溶液に、攪拌下に、ギ酸銅３．３ｇをメタノール
１００ｃｍ3 に溶解した溶液を滴下し、得られた溶液を
室温にて一夜静置した。この静置溶液中に生成した固体
を水、エタノールにて十分洗浄し、１００℃にて４時間
乾燥した。得られた固形物をＸ線回折等により分析した
結果、金属錯体は１，４−トランス−シクロヘキサンジ
カルボン酸銅であり、比表面積は４８０ｍ2 ／ｇ、細孔
径は４．７Åであった。
酸１４ｃｍ3 の混合溶媒に１，４−トランス−シクロヘ
キサンジカルボン酸２．５３ｇを溶解し、常温に冷却す
る。得られた１，４−トランス−シクロヘキサンジカル
ボン酸溶液に、攪拌下に、ギ酸銅３．３ｇをメタノール
１００ｃｍ3 に溶解した溶液を滴下し、得られた溶液を
室温にて一夜静置した。この静置溶液中に生成した固体
を水、エタノールにて十分洗浄し、１００℃にて４時間
乾燥した。得られた固形物をＸ線回折等により分析した
結果、金属錯体は１，４−トランス−シクロヘキサンジ
カルボン酸銅であり、比表面積は４８０ｍ2 ／ｇ、細孔
径は４．７Åであった。
【００１７】（有機金属錯体製造例２）ジメチルホルム
アミド（ＤＭＦ）９０ｃｍ3 、ギ酸０．５ｃｍ3 の混合
溶媒にビフェニルジカルボン酸０．２５ｇを溶解した。
室温下においてこの溶液にギ酸銅０．５ｇをメタノール
２５ｃｍ3 に溶解した溶液を攪拌しつつ滴下し、得られ
た溶液を室温にて一夜静置した。この静置溶液中に生成
した固体を水、エタノールにて十分洗浄し、１００℃に
て４時間乾燥した。得られた固形物をＸ線回折等により
分析した結果、有機金属錯体はビフェニルジカルボン酸
銅であり、比表面積は１２００ｍ2 ／ｇ、細孔径は７．
８Åであった。
アミド（ＤＭＦ）９０ｃｍ3 、ギ酸０．５ｃｍ3 の混合
溶媒にビフェニルジカルボン酸０．２５ｇを溶解した。
室温下においてこの溶液にギ酸銅０．５ｇをメタノール
２５ｃｍ3 に溶解した溶液を攪拌しつつ滴下し、得られ
た溶液を室温にて一夜静置した。この静置溶液中に生成
した固体を水、エタノールにて十分洗浄し、１００℃に
て４時間乾燥した。得られた固形物をＸ線回折等により
分析した結果、有機金属錯体はビフェニルジカルボン酸
銅であり、比表面積は１２００ｍ2 ／ｇ、細孔径は７．
８Åであった。
【００１８】（有機金属錯体製造例３）フマル酸１．２
ｇをメタノール１００ｃｍ3 とギ酸１２ｃｍ3 の溶液に
溶解し、このフマル酸溶液を常温に冷却後、攪拌しつつ
ギ酸銅３．３８ｇをメタノール１００ｃｍ3 に溶解した
溶液を滴下し、室温にて１日間静置した。生成した沈殿
物を吸引濾過し、洗浄後１２０℃にて４時間乾燥した。
得られた結晶は１．３７ｇであって、Ｘ線回折等により
分析した結果、この結晶はフマル酸銅であり、その比表
面積は４５０ｇ／ｃｍ3 、細孔径は５．４Åであった。 （炭酸ガス吸着錯体の分解試験）有機金属錯体製造例３
にて得られたフマル酸銅を、粉末状態、およびバインダ
ーを使用して顆粒状に成形した状態の２種の状態で、圧
力１０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力下で炭酸ガスを吸着させ、そ
の後この炭酸ガスを吸着したフマル酸銅に５ｍｌの水を
注いだところ、フマル酸銅は直ちに分解し、炭酸ガスの
発生が認められた。また、水溶液の分析の結果、銅イオ
ンはチャンネル構造を有しない別の錯体として存在し、
フマル酸が析出していることが判明した。銅イオン、フ
マル酸は上述のように、排水中に混入することなく分離
して回収することができ、特にフマル酸は減圧蒸留等の
常法により純粋な成分として再生することができる。従
って、銅イオンとフマル酸より、有機金属錯体製造例３
に従い、新たなフマル酸銅を製造することが可能であ
る。
ｇをメタノール１００ｃｍ3 とギ酸１２ｃｍ3 の溶液に
溶解し、このフマル酸溶液を常温に冷却後、攪拌しつつ
ギ酸銅３．３８ｇをメタノール１００ｃｍ3 に溶解した
溶液を滴下し、室温にて１日間静置した。生成した沈殿
物を吸引濾過し、洗浄後１２０℃にて４時間乾燥した。
得られた結晶は１．３７ｇであって、Ｘ線回折等により
分析した結果、この結晶はフマル酸銅であり、その比表
面積は４５０ｇ／ｃｍ3 、細孔径は５．４Åであった。 （炭酸ガス吸着錯体の分解試験）有機金属錯体製造例３
にて得られたフマル酸銅を、粉末状態、およびバインダ
ーを使用して顆粒状に成形した状態の２種の状態で、圧
力１０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力下で炭酸ガスを吸着させ、そ
の後この炭酸ガスを吸着したフマル酸銅に５ｍｌの水を
注いだところ、フマル酸銅は直ちに分解し、炭酸ガスの
発生が認められた。また、水溶液の分析の結果、銅イオ
ンはチャンネル構造を有しない別の錯体として存在し、
フマル酸が析出していることが判明した。銅イオン、フ
マル酸は上述のように、排水中に混入することなく分離
して回収することができ、特にフマル酸は減圧蒸留等の
常法により純粋な成分として再生することができる。従
って、銅イオンとフマル酸より、有機金属錯体製造例３
に従い、新たなフマル酸銅を製造することが可能であ
る。
【００１９】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、従来の活
性炭やゼオライト等の吸着剤と比較して優れた化学物質
吸着能力を有する、１次元チャンネル構造を有する有機
金属錯体を容易に分解し、その構成成分である金属イオ
ン、有機配位子とすることができる。また、これらの成
分を回収し、再利用することにより吸着能力の低下した
吸着剤やその構成成分を廃棄することがなくなり、環境
汚染が防止できる。
性炭やゼオライト等の吸着剤と比較して優れた化学物質
吸着能力を有する、１次元チャンネル構造を有する有機
金属錯体を容易に分解し、その構成成分である金属イオ
ン、有機配位子とすることができる。また、これらの成
分を回収し、再利用することにより吸着能力の低下した
吸着剤やその構成成分を廃棄することがなくなり、環境
汚染が防止できる。
Claims (2)
- 【請求項１】１次元チャンネル構造を有する有機金属錯
体の分解方法であって、前記有機金属錯体を水、又は酸
若しくはアルカリと水を含む錯体分解試薬と接触させる
ことを特徴とする有機金属錯体分解方法。 - 【請求項２】前記水、又は酸若しくはアルカリと水を含
む錯体分解試薬が、水、又は酸若しくはアルカリの水溶
液である請求項１に記載の有機金属錯体分解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8226217A JPH1066949A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 有機金属錯体分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8226217A JPH1066949A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 有機金属錯体分解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1066949A true JPH1066949A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=16841737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8226217A Pending JPH1066949A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 有機金属錯体分解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1066949A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009534348A (ja) * | 2006-04-18 | 2009-09-24 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | フマル酸アルミニウムから成る有機金属フレームワーク材料 |
-
1996
- 1996-08-28 JP JP8226217A patent/JPH1066949A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009534348A (ja) * | 2006-04-18 | 2009-09-24 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | フマル酸アルミニウムから成る有機金属フレームワーク材料 |
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