Исследователями из США был разработан лиганд, который способен к селективному комплесообразованию с уранил-катионом. В ближайшее время, такой лиганд окажется полезным для извлечения урана из морской воды.

Урана содержится в морской воде менее 3,3 миллионных долей. Это в относительных количествах немного, но при пересчете на абсолютные количества выходит, что общие запасы урана, содержащиеся в мировом океане, составляют примерно 4,5 млрд тонн, это значительно превышает запасы в рудах, локализованных на суши. Очень не простую задачу представляет выделение урана из морской воды, так как этот металл образует очень прочный карбонатный комплекс.

Линьфень Рао (Linfeng Rao) с коллегами из Национальной Лаборатории Лоуренса Беркли заявляет, что циклический имид-диоксимный лиганд – глутаримиддиоксим может конкурировать с карбонат-анионом, образуя прочный комплекс с уранил-анионом.

В соответствии с оценками, запасы урана в мировом океане составляют более 4,5 млрд тонн.

Рао отмечает, что строение уранил- глутаримиддиоксимного комплекса характеризуется двумя необычными особенностями – протоны обеих оксимных групп (–CH=N–OH) перенесены с атома кислорода на атом азота, а центральная имидная группа (–CH–NH–CH–) депротонирована, в результате чего однозарядный лиганд тридентатно координируется с уранил-катионом (с участием двух атомов оксимного кислорода и атомом имидного азота. По словам Рао, такая конфигурация позволяет добиться делокализации заряда по системе сопряжения лиганда, что обеспечивает дополнительную прочность координации лиганда с уранил-катионом.

Марк Антонио (Mark Antonio), специалист по разделению ионов их Национальной Лаборатории Аргонны отмечает, что было бы интересно выяснить, каким образом новый лиганд ведет себя при одновременном присутствии в реакционной смеси пероксид-аниона, образующего с уранил-катионом еще более прочный комплекс, чем карбонат-анион. Пероксид-анион вполне может образовываться в верхних слоях Мирового Океана в результате воздействия солнечного ультрафиолета. Он добавляет, что результаты исследования однозначно демонстрируют того, что новый лиганд может селективно связываться с уранил-катионом в присутствии практически всех катионов, которые могут быть обнаружены в морской воде.

Еще одним перспективным методом применения нового лиганда может быть уменьшение концентрации урана в воде в случае его утечек из-за нештатных ситуаций на АЭС или инфраструктурах по переработке урановых руд.