(57)【要約】【課題】簡便性、安全性、時間効率、費用経済性に優れ、環境に優しく、高収率である利点を有する金含有無機化合物の製造方法を提供すること。【解決手段】テトラクロロ金酸、テトラクロロ金酸ナトリウム、テトラクロロ金酸カリウム、テトラシアノ金酸ナトリウム、テトラシアノ金酸カリウムのような無機金化合物の製造方法は金を塩酸中においてハロゲン含有酸化剤で処理して無機金化合物を得る工程からなる。ハロゲン含有酸化剤は塩素ガスを除外するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金を塩酸中においてハロゲン含有酸化剤で処理して無機金化合物を得る工程を含み、
前記ハロゲン含有酸化剤は塩素ガスを除外するものであり、
前記無機金化合物はテトラクロロ金酸、テトラクロロ金酸ナトリウム又はテトラクロロ金酸カリウムを含むことを特徴とする無機金化合物の製造方法。
【請求項２】
前記ハロゲン含有酸化剤はＨＸＯｎ、ＭＸＯｎ、ＸｐＯｑ及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、
ＸはＣｌ、Ｂｒ又はＩであり、
ＭはＮａ又はＫであり、
ｎは整数１、２、３又は４であり、
ｐは１又は２の整数であり、
ｑは１、２、３又は５の整数であることを特徴とする請求項１記載の無機金化合物の製造方法。
【請求項３】
前記ハロゲン含有酸化剤はオキシハロゲン酸であり、
前記オキシハロゲン酸は、ＨＣｌＯ、ＨＣｌＯ２、ＨＣｌＯ３、ＨＣｌＯ４、ＨＢｒＯ、ＨＢｒＯ２、ＨＢｒＯ３、ＨＩＯ、ＨＩＯ３、ＨＩＯ４及びこれらの組み合わせからなる群より選択されることを特徴とする請求項２記載の無機金化合物の製造方法。
【請求項４】
前記ハロゲン含有酸化剤はオキシハロゲン塩であり、
前記オキシハロゲン塩はＮａＣｌＯ３、ＮａＣｌＯ４、ＫＣｌＯ４、ＮａＣｌＯ４、ＮａＣｌＯ４、ＮａＢｒＯ３、ＮａＢｒＯ２、ＮａＢｒＯ２、ＮａＢｒＯ３、ＫＢｒＯ３、ＮａＩＯ、ＫＩＯ、ＮａＩＯ３、ＫＩＯ３、ＮａＩＯ４、ＫＩＯ４及びそれらの組み合わせからなる群より選択されることを特徴とする請求項２記載の無機金化合物の製造方法。
【請求項５】
前記ハロゲン含有酸化剤はハロゲン酸化物であり、
前記ハロゲン酸化物はＣｌ２Ｏ、Ｃｌ２Ｏ３、ＣｌＯ２、Ｂｒ２Ｏ、Ｂｒ２Ｏ３、ＢｒＯ２、Ｂｒ２Ｏ５、Ｉ２Ｏ、Ｉ２Ｏ５及びそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする請求項２記載の無機金化合物の製造方法。
【請求項６】
前記金を前記塩酸中において前記ハロゲン含有酸化剤で処理して前記無機金化合物を得る工程は、前記金を前記塩酸中において酸化性水溶液と処理して前記無機金化合物を得る工程をさらに含み、
前記酸化性水溶液は前記ハロゲン含有酸化剤及び水を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５何れか１項記載の無機金化合物の製造方法。
【請求項７】
前記酸化性水溶液中における前記ハロゲン含有酸化剤の水に対する重量比が１〜５０であることを特徴とする請求項６記載の無機金化合物の製造方法。
【請求項８】
前記金を塩酸中において前記ハロゲン含有酸化剤で処理して無機金化合物を得る工程は、前記金を１８重量％〜３６重量％の塩酸を含む酸性水溶液中において前記ハロゲン含有酸化剤で処理して無機金化合物を得る工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５何れか１項記載の無機金化合物の製造方法。
【請求項９】
前記金を前記塩酸中において前記ハロゲン含有酸化剤を含む水溶液で処理して前記無機金化合物を得る工程は、前記金を１８重量％〜３６重量％の塩酸を含む酸性水溶液中において前記酸化性水溶液で処理して前記無機金化合物を得る工程をさらに含み、
前記酸化性水溶液の１８重量％〜３６重量％の塩酸を含む前記酸性水溶液に対する体積比は１〜５０である請求項７に記載の無機金化合物の製造方法。
【請求項１０】
前記金を前記塩酸中において前記ハロゲン含有酸化剤で処理して前記無機金化合物を得る工程は、前記金を前記塩酸中において前記ハロゲン含有酸化剤で１０〜１００℃の酸化温度で処理して前記無機金化合物を得る工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５何れか１項記載の無機金化合物の製造方法。
【請求項１１】
前記金を前記塩酸中において前記ハロゲン含有酸化剤で処理して前記無機金化合物を得る工程は、
前記金を前記塩酸中において前記ハロゲン含有酸化剤で処理して混合物を得る工程と、
前記金が酸化されるまで前記混合物を攪拌して前記無機金化合物を得る工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５何れか１項記載の無機金化合物の製造方法。
【請求項１２】
前記金を前記塩酸中において前記ハロゲン含有酸化剤で処理して前記無機金化合物を得る工程は、
前記金を前記塩酸中において前記ハロゲン含有酸化剤で処理して生成物溶液を得る工程と、
前記生成物溶液を濃縮して前記無機金化合物を得る工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５何れか１項記載の無機金化合物の製造方法。
【請求項１３】
前記生成物溶液を濃縮して前記無機金化合物を得る工程は、前記生成物溶液を回転蒸発により５０℃〜１００℃の蒸発温度、０．１ｍｂａｒ〜１．０ｍｂａｒの圧力下で濃縮して前記無機金化合物を得る工程をさらに含むことを特徴とする請求項１２記載の無機金化合物の製造方法。
【請求項１４】
前記生成物溶液を濃縮して前記無機金化合物を得る工程は、
前記生成物溶液を蒸発温度で濃縮して濃縮溶液を得る工程と、
前記濃縮溶液を０℃〜３０℃の結晶化温度に保持して前記無機金化合物を結晶形態で得る工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１２記載の無機金化合物の製造方法。
【請求項１５】
前記金を前記塩酸中において前記ハロゲン含有酸化剤で処理して前記無機金化合物を得る工程は、
前記金を前記塩酸中において前記ハロゲン含有酸化剤で処理して無機金中間体を得る工程を含み、
前記無機金中間体はテトラクロロ金酸、テトラクロロ金酸ナトリウム又はテトラクロロ金酸カリウムを含み、
前記無機金中間体をシアン化物と反応させて前記無機金化合物を得る工程を含み、
前記シアン化物はシアン化ナトリウム又はシアン化カリウムを含み、
前記無機金化合物はテトラシアノ金酸ナトリウム又はテトラシアノ金酸カリウムを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５何れか１項記載の無機金化合物の製造方法。
【請求項１６】
前記シアン化物の前記無機金中間体に対するモル比は１．０〜５．０であることを特徴とする請求項１５記載の無機金化合物の製造方法。
【請求項１７】
前記無機金中間体を前記シアン化物と反応させて前記無機金化合物を得る工程は、
前記無機金中間体を前記シアン化物と反応させて前記無機金化合物を含有する無色溶液を得る工程と、
前記無機金化合物を含有する前記無色溶液を蒸発温度に、かつ０℃〜３０℃の結晶化温度に保持することで濃縮して前記無機金化合物を結晶形態で得る工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１５記載の無機金化合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機金化合物の製造方法に関し、特にエレクトロニクス、バイオテクノロジー及び医薬品の分野に適用可能な無機金化合物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テトラクロロ金酸（ＨＡｕＣｌ４）とも命名されているクロロ金酸及びテトラクロロ金酸ナトリウム（ＮａＡｕＣｌ４）、テトラクロロ金酸カリウム（ＫＡｕＣｌ４）、テトラシアノ金酸ナトリウム［ＮａＡｕ（ＣＮ）４］、テトラシアノ金酸カリウム［ＫＡｕ（ＣＮ）４］などの金酸塩を含む無機金化合物は、ファインケミカルであり、様々な金含有触媒、金導電性接着剤及び金コロイド（ナノ粒子）の調製に広く使用されている。また、テトラクロロ金酸及び金酸塩は、活性溶液としての化学メッキ、金及び金合金の電気メッキ、ガラス及び磁器の着色、ルビジウム、セシウム及び他の元素の分離に利用され、さらに生物医学的用途のための防腐剤としても利用される。
【０００３】
テトラクロロ金酸及び金酸塩の製造のために、金粉末が主原料として供用される。テトラクロロ金酸及び金酸塩を効果的に製造するためには、溶液中に溶解する金の量が重要な要因である。さらに、テトラクロロ金酸は、金酸塩の製造のための重要な中間化合物でもある。しかし、良好な耐食性、良好な靭性、良好な電気伝導性、熱伝導性などの物理的及び化学的性質が良好であるため、一般的な酸溶液又はアルカリ溶液には殆ど溶解しない。
【０００４】
テトラクロロ金酸の製造のためには、従来から３つの方法が提供されている。
【０００５】
テトラクロロ金酸の第１の製造方法（図８及び式１参照）において、特許文献１（ＵＳ ４２９７１３４ Ａ＝ＪＰ Ｓ５６ ９３８３６ Ａ）に開示されているように、金は過剰の王水に溶解して酸化されるが、王水は高濃度硝酸（ＨＮＯ３）と高濃度塩酸（ＨＣｌ）との１：３の体積比の混合物である。
【０００６】
Ａｕ＋ＨＮＯ３＋４ＨＣｌ→ＨＡｕＣｌ４＋ＮＯ＋２Ｈ２Ｏ・・・（式１）
反応後に、溶液を１００℃で注意深く蒸発させてスラリー（懸濁液）を形成する。このプロセスは、濃縮塩酸を添加し、窒素酸化物の褐色ガスが発生しなくなるまで蒸発させることによって繰り返される。次いで、テトラクロロ金酸の生成物を乾燥して、橙色の針状結晶を得る。このプロセスの間に、大量の有毒な窒素酸化物が生成され、作業環境が汚染される。
【０００７】
テトラクロロ金酸の第２の製造方法では、塩酸中における酸化剤として飽和塩素が用いられる（図８及び式２参照）。
【０００８】
２Ａｕ＋３Ｃｌ２＋２ＨＣｌ→２ＨＡｕＣｌ４・・・（式２）
塩素ガスは毒性が高く有害な化学物質であるため、塩素ガスの使用は法規則に準拠しなければならず、政府の関連管理部門によって監視されなければならない。また、塩素ガスは、ガス漏れを防止するために密閉された機器に保管して使用する必要があり、投資コストが高くなる。
【０００９】
第３のテトラクロロ金酸の製造方法では、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を酸化剤として濃縮塩酸中において作用させる（図８及び式３参照）。
【００１０】
２Ａｕ＋３Ｈ２Ｏ２＋８ＨＣｌ→２ＨＡｕＣｌ４＋６Ｈ２Ｏ・・・（式３）
第３の方法の反応は１００℃で行われるので、そのような高温での過酸化水素及び塩酸塩の損失を補うために過酸化水素及び塩酸塩は過剰量（２〜５倍）が必要である。さらに、この反応において高濃度、例えば３０重量％の過酸化水素は熱分解を受けやすい。テトラクロロ金酸を生成するために１００℃で過酸化水素を取り扱うと、爆発の危険性を予防する必要がある。
【００１１】
テトラクロロ金酸ナトリウムの製造のために、従来の方法は、テトラクロロ金酸水溶液を塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）又は炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）に添加して混合物を形成することを含む（図８及び式４、５参照）。１００℃で攪拌した後、蒸発、冷却、晶析、乾燥して、テトラクロロ金酸ナトリウムのオレンジ色結晶を得る。
【００１２】
ＨＡｕＣｌ＋ＮａＣｌ→ＮａＡｕＣｌ４＋ＨＣｌ・・・（式４）
２ＨＡｕＣｌ４＋Ｎａ２ＣＯ３→２ＮａＡｕＣｌ４＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２・・（式５）
従来のテトラクロロ金酸ナトリウムの製造方法と同様に、テトラクロロ金酸水溶液から１００℃で塩化カリウム（ＫＣｌ）又は炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）で処理し、次いで蒸発、冷却、結晶化及び乾燥してオレンジ色結晶としてテトラクロロ金酸カリウムを生成する（図８及び式６、７参照）。
【００１３】
ＨＡｕＣｌ４＋ＫＣｌ→ＫＡｕＣｌ４＋ＨＣｌ・・・（式６）
２ＨＡｕＣｌ４＋Ｋ２ＣＯ３→２ＫＡｕＣｌ４＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２・・・（式７）
しかしながら、上記従来のテトラクロロ金酸ナトリウムとテトラクロロ金酸カリウムの製造方法では、テトラクロロ金酸を出発原料とし、テトラクロロ金酸を事前に製造する必要がある。このため、上記した従来のテトラクロロ金酸ナトリウム又はテトラクロロ金酸カリウムの製造方法は、複雑で時間がかかり、大量生産には好ましくない。
【００１４】
テトラシアノ金酸ナトリウムの製造のために、第１の従来の方法は、９５％以上の純度のシアン化ナトリウム（ＮａＣＮ）を塩化金（III）（ＡｕＣｌ３）の撹拌水溶液に１００ｇ／Ｌ〜３００ｇ／Ｌの濃度で添加（図８及び式８を参照）して混合物を形成する。シアン化ナトリウムの塩化金（III）に対するモル比は約４．５対１である。
【００１５】
ＡｕＣｌ３＋４ＮａＣＮ→ＮａＡｕ（ＣＮ）４＋３ＮａＣｌ・・・（式８）
式８で示される反応の終了時に、フィルム層が表面に現れるまで、混合物を蒸発させるために加熱する。混合物を５℃〜３０℃に冷却し、濾過し、適切な有機溶媒で抽出して、テトラシアノ金酸ナトリウムの固体沈殿物を得る。テトラシアノ金酸ナトリウムの所望の生成物を含有する有機相は濾過により塩化ナトリウムから分離する。
【００１６】
有機相に水を添加し、加熱して有機溶媒を除去して、約１００ｇ／Ｌ〜５００ｇ／Ｌのテトラシアノ金酸ナトリウムを含む水溶液を得る。テトラシアノ金酸ナトリウムを含む水溶液を８０℃〜１００℃で加熱濃縮する。室温に保持した後、筋状のテトラシアノ金酸ナトリウムの結晶が得られる。
【００１７】
上述した抽出用有機溶媒は、テトラシアノ金酸ナトリウムを溶解するメタノール、エタノール、ジエチルエーテル及びアセトンの群から選択され、塩化ナトリウムから選択されることはない。
【００１８】
また、代替例として、テトラシアノ金酸ナトリウムの第２の製造方法は、有機溶媒中で塩化金（III）のシアン化ナトリウムとの反応を含む。有機溶媒は、メタノール、エタノール、１，２−エタンジオール及びグリセロールの群から選択される。反応の終了時に、溶液を塩酸の添加によりｐＨ５〜ｐＨ６に調整して過剰のシアン化物を除去する。塩化ナトリウムを濾過により除去し、濾液を濃縮して粗生成物を得、これをさらに精製して純粋なテトラシアノ金酸ナトリウムにする。
【００１９】
テトラシアノ金酸ナトリウムの製造のための第１及び第２の従来の方法と同様の手順により、水性又は有機溶液中の塩化金（III）及びシアン化カリウム（ＫＣＮ）からテトラシアノ金酸カリウムを製造する（図８及び式９参照）。
【００２０】
ＡｕＣｌ３＋４ＫＣＮ→ＫＡｕ（ＣＮ）４＋３ＫＣｌ・・・（式９）
上述した従来のテトラシアノ金酸ナトリウム及びテトラシアノ金酸カリウムの製造方法では、原料として塩化金（III）を事前に製造する必要がある。しかしながら、塩化金（III）は通常１８０℃の金の粉末に塩素ガスを通すことによって調製され、大量生産には面倒で不利でもある。
【００２１】
したがって、従来のテトラクロロ金酸、テトラクロロ金酸ナトリウム、テトラクロロ金酸カリウム、テトラシアノ金酸ナトリウム、テトラシアノ金酸カリウムなどの無機金化合物の製造方法は、複雑で、危険で、時間が掛かり、高価で、環境に有害である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】ＵＳ ４２９７１３４ Ａ＝ＪＰ Ｓ５６ ９３８３６ Ａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明によれば、これらの難点を解消するために、上述した問題を軽減又は回避する無機金化合物の製造方法が提供される。
【００２４】
本発明の目的は、金を含有する無機化合物の製造方法を提供することであり、簡便性、安全性、時間効率、費用経済性に優れ、環境に優しく、高収率であるという利点を有する。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の１つの実施例にしたがえば、無機金化合物の製造方法は金を塩酸中においてハロゲン含有酸化剤で処理して無機金化合物を得る工程を含み、ハロゲン含有酸化剤は塩素ガスを除外するものであり、無機金化合物はテトラクロロ金酸、テトラクロロ金酸ナトリウム又はテトラクロロ金酸カリウムを含む。
【００２６】
１つの実施例によれば、ハロゲン含有酸化剤は、オキシハロゲン酸（ＨＸＯｎ）、オキシハロゲン塩（ＭＸＯｎ）、ハロゲン酸化物（ＸｐＯｑ）及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。ハロゲン（Ｘ）はＣｌ、Ｂｒ又はＩであり、ＭはＮａ又はＫであり、ｎは整数１、２、３又は４であり、ｐは整数１又は２であり、ｑは整数１、２、３又は５である。
【００２７】
１つの実施例によれば、金を塩酸中においてハロゲン含有酸化剤で処理して無機金化合物を得る工程は、金を塩酸中のハロゲン含有酸化剤を含む酸化性水溶液で処理して無機金化合物を得る工程をさらに含む。
【００２８】
酸化性水溶液は、ハロゲン含有酸化剤と水を溶媒として含み、水は蒸留水又は脱イオン水である。酸化性水溶液中において、ハロゲン含有酸化剤の水に対する重量比は１〜５０である。
【００２９】
１つの実施例によれば、金を塩酸中において酸化性水溶液で処理して無機金化合物を得る工程は、金を１８重量％〜３６重量％の塩酸を含む酸性水溶液中でハロゲン含有酸化剤を含む酸化性水溶液で処理して無機金化合物を得る工程をさらに含む。酸化性水溶液の塩酸を１８重量％〜３６重量％含む酸性水溶液に対する体積比は、１〜５０である。
【００３０】
１つの実施例によれば、金を塩酸中においてハロゲン含有酸化剤で処理して無機金化合物を得る工程は、金を塩酸中においてハロゲン含有酸化剤で１０℃〜１００℃の酸化温度で処理して無機金化合物を得る工程を有する。
【００３１】
１つの実施例によれば、金を塩酸中においてハロゲン含有酸化剤で処理して無機金化合物を得る工程は、金を塩酸中においてハロゲン含有酸化剤で処理して混合物を得る工程と、Ａｕ（0）が完全に消滅してＡｕ（III）に酸化されるまで混合物を撹拌して無機金化合物を得る工程とをさらに含む。
【００３２】
１つの実施例によれば、金を塩酸中においてハロゲン含有酸化剤で処理して無機金化合物を得る工程は、塩酸中のハロゲン含有酸化剤で金を処理して無機金化合物を含む生成物溶液を得る工程と、無機金化合物を含む生成物溶液を回転蒸発により５０℃〜１００℃の蒸発温度、０．１ミリバール〜１．０ミリバールの圧力下で濃縮して無機金化合物を得る工程とをさらに含む。
【００３３】
１つの実施例によれば、無機金化合物を含む生成物溶液を濃縮して無機金化合物を得る工程は、無機金化合物を含む生成物溶液を蒸発温度で濃縮して濃縮溶液を得る工程と、濃縮溶液を０℃〜３０℃の結晶化温度で保持して結晶形態の無機金化合物を得る工程とをさらに含む。
【００３４】
１つの実施例によれば、金を塩酸中においてハロゲン含有酸化剤で処理して無機金化合物を得る工程は、金を塩酸中においてハロゲン含有酸化剤で処理して無機金中間体を得る工程をさらに含み、
無機金中間体はテトラクロロ金酸、テトラクロロ金酸ナトリウム、テトラクロロ金酸カリウムを含み、
無機金中間体をシアン化物で処理場所で処理して無機金化合物を得る工程をさらに含み、
シアン化物はシアン化ナトリウム又はシアン化カリウムを含み、
無機金化合物はテトラシアノ金酸ナトリウム又はテトラシアノ金酸カリウムを含む。
【００３５】
１つの実施例によれば、シアン化物の無機金中間体に対するモル比は１．０〜５．０である。
【００３６】
１つの実施例によれば、無機金中間体をシアン化物と反応させて無機金化合物を得る工程は、無機金中間体をシアン化物と反応させて無機金化合物を含有する無色溶液を得る工程と、無機金化合物を含む無色溶液を蒸発温度で濃縮し、０℃〜３０℃の結晶化温度で保持して結晶形態の無機金化合物を得る工程とをさらに含む。
【００３７】
１つの実施例によれば、テトラクロロ金酸、テトラクロロ金酸ナトリウム又はテトラクロロ金酸カリウムを無機金化合物、即ち方法の最終生成物として得ることができる。他の１つの実施例によれば、テトラクロロ金酸、テトラクロロ金酸ナトリウム又はテトラクロロ金酸カリウムを無機金中間体として得て、他の最終生成物、例えばテトラシアノ金酸ナトリウム又はテトラシアノ金酸カリウムを製造することができる。
【００３８】
塩素ガスの代わりに、ハロゲン含有酸化剤を塩酸中において用いて金を酸化することにより、過酸化水素を取り扱うことで爆発の可能性に対する予防措置、窒素酸化物や塩素ガスの汚染ガスの処理及び出発物質のための事前製造は、本発明にしたがう無機金化合物の製造方法ではもはや必要はない。したがって、本発明の方法は、テトラクロロ金酸、テトラクロロ金酸ナトリウム、テトラクロロ金酸カリウム、テトラシアノ金酸ナトリウム、テトラシアノ金酸カリウム等の幾種の無機金化合物を製造するのに簡単で、安全で、時間効率、費用経済性に優れ、環境に優しく、高収率である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図1は、本発明にしたがう無機金化合物の製造方法の概略フロー図である。
【図２】図２は、本発明にしたがう無機金化合物の製造方法から製造されたＨＡｕＣｌ４の赤外スペクトルである。
【図３】図３は、本発明にしたがう無機金化合物の製造方法から製造されたＫＡｕＣｌ４の赤外スペクトルである。
【図４】図４は、本発明にしたがう無機金化合物の製造方法から製造されたＨＡｕＣｌ４（０．１Ｍ  ＨＣｌ水溶液中）のＵＶ可視スペクトルである。
【図５】図５は、本発明にしたがう無機金化合物の製造方法から製造されたＫＡｕＣｌ４（０．１Ｍ  ＨＣｌ水溶液中）のＵＶ可視スペクトルである。
【図６】図６は、本発明にしたがう無機金化合物の製造方法から製造されたＨＡｕＣｌ４のＴＧＡ図である。
【図７】図７は、本発明にしたがう無機金化合物の製造方法から製造されたＮａＡｕＣｌ４のＴＧＡ図である。
【図８】図８は、従来技術にしたがう無機化合物含有金の製造方法の概略フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明にしたがう無機金化合物の製造方法の好適な実施例形態について図面を参照して詳細に説明する。
＜定義＞
本発明をさらに説明する前に、本発明は記載された特定の実施例に限定されるものではなく、当然変動できることが理解されるべきである。本明細書で使用する用語は、特定の実施例のみを説明するためのものであって限定することが意図するものではないことも理解されたい。本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００４１】
或る数値範囲が提示されている場合、各々のその間の数値は下限の単位の１０分の１まで、その前後関係が上限と下限との間で明確に指示されていない限り、他の記載された又はその間の数値は本発明に包含される。これらのより小さい範囲の上限及び下限は、独立してより小さい範囲に含まれてもよく、記載された範囲内の任意の特定の除外された限界を条件として、本発明に包含されてもよい。また、記載された範囲が限界の一方又は両方を含む場合、含まれる限界の一方又は両方を除く範囲も本発明に含まれる。
【００４２】
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載されているものと類似又は均等の任意の方法及び材料を本発明の実施又は試験に使用することができるが、好ましい方法及び材料をここで説明する。本明細書中に記載される全ての刊行物は、参照により本明細書に組み込まれる。他に言及しない限り、本明細書で用いられる技術は、当業者に周知の標準的な手法である。
【００４３】
本明細書及び特許請求の範囲で使用される名詞は、文脈上他に明確に指示されない限り、単数形のみならず複数の指示対象が含まれることに留意されたい。したがって、例えば、「バイオマーカー」への言及は複数のそのようなバイオマーカーを含み、「サンプル」への言及は、当業者に知られている１つ以上のサンプル及びその同等物への言及を含んでいる。さらに、請求項は任意の要素を排除するように作成されてもよいことに留意されたい。したがって、この記述は、請求項要素の列挙又は「否定的」制限の使用に関連して「専ら」、「単なる」などのような排他的な用語を使用するための根拠として役立つことを意図している。さらに、本開示の積極的に列挙された要素は、その要素を特許請求の範囲から除外するための否定的な制限の根拠を提供する。
【００４４】
本明細書に引用される全ての公報（刊行物）及び特許は参照により本明細書に組み込まれ、各個々の公報又は特許が参照により組み込まれて引用されている公報に関して開示、記載していることを具体的及び個別に示している。任意の公報の引用は、出願日前のその開示のためのものであり、本発明が先行発明によりその公報に先行する資格がないことを認めるものと解釈されるべきではない。さらに、提供された公開日は、実際に公開された日付とは異なる可能性があり、それは独立して確認する必要がある。
【００４５】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明から明らかになる。しかしながら、理解されるべきことは、詳細な説明及び特定の実施例は、本発明の好ましい実施形態を示しているが、例示するための手法に過ぎず、本発明の精神及び範囲内の様々な変更及び改変がこの詳細な説明から当業者には明らかになる。
【００４６】
本明細書中で使用される用語は、一般に、本発明の文脈内で及び各用語が使用される具体的な文脈において、当技術分野における通常の意味を有する。本発明を説明するために使用される特定の用語は、本発明の説明に関して関係者に追加の指針を提供するために、以下又は本明細書の他の箇所で論じられる。便宜上、斜体や引用符などを使用して特定の用語を強調表示することができる。強調表示の使用は、用語の範囲と意味に影響を与えない。用語の範囲及び意味は、強調表示されているか否かにかかわらず、同じ文脈において同じである。同じことが複数の方法で言えることが理解される。したがって、代替の言語及び同義語は、本明細書で論じる用語のいずれか１つ又は複数のために使用されてもよく、用語が本明細書で詳述されるか否かに関わらず特別な意味はない。特定の用語の同義語が提供されている。１つ又は複数の同義語の説明は、他の同義語の使用を排除するものではない。本明細書中に記載されている任意の用語の例を含む実施例は、例示的なものに過ぎず、決して本発明又は例示される用語の範囲及び意味を限定するものではない。同様に、本発明は本明細書で与えられる様々な実施例に限定されない。
【００４７】
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。紛議ある場合、定義を含む本文書が支配する。
【００４８】
図１を参照すると、本発明による無機金化合物の製造方法は、テトラクロロ金酸、テトラクロロ金酸ナトリウム、テトラクロロ金酸カリウム、テトラシアノ金酸ナトリウム又はテトラシアノ金酸カリウムである無機化合物を、ハロゲン含有酸化剤を使用し金を酸化する。無機金化合物を製造する方法は中間生成物を単離することなく単一反応器内で実施される。
【００４９】
１つの態様では、無機金化合物を製造する方法は、金を粉末の形態で塩酸中においてハロゲン含有酸化剤で処理してテトラクロロ金酸を生成する。
【００５０】
別の態様では、無機金化合物を製造する方法は、金を粉末の形態で塩酸中においてハロゲン含有酸化剤で処理してテトラクロロ金酸ナトリウム及びテトラクロロ金酸カリウムを生成する。
【００５１】
特定の複数の実施例において、ハロゲン含有酸化剤はオキシハロゲン酸（ＨＸＯｎ）であり、茲にハロゲン（Ｘ）はＣｌ、Ｂｒ又はＩであり、ｎは整数１，２，３又は４である。
【００５２】
特定の複数の実施例において、ハロゲン含有酸化剤はオキシハロゲン塩（ＭＸＯｎ）であり、茲にハロゲン（Ｘ）はＣｌ、Ｂｒ又はＩであり、Ｍは金属Ｎａ又はＫであり、ｎは整数１，２，３又は４である。
【００５３】
特定の複数の実施例において、ハロゲン含有酸化剤はオキシハロゲン酸の無水物としてのハロゲン酸化物（ＸｐＯｑ）であり、茲にハロゲン（Ｘ）はＣｌ、Ｂｒ又はＩであり、ｐは整数１又は２であり、ｑは整数１、２、３又は５である。
【００５４】
特定の複数の実施例において、オキシハロゲン酸は、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）、亜塩素酸（ＨＣｌＯ２）、塩素酸（ＨＣｌＯ３）、過塩素酸（ＨＣｌＯ４）、次亜臭素酸（ＨＢｒＯ）、亜臭素酸（ＨＢｒＯ２）、臭素酸（ＨＢｒＯ３）、次亜ヨウ素酸（ＨＩＯ）、ヨウ素酸（ＨＩＯ３）、過ヨウ素酸（ＨＩＯ４）から成る群から選択される。
【００５５】
特定の複数の実施例において、オキシハロゲン酸の塩は、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）、次亜塩素酸カリウム（ＫＣｌＯ）、亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２）、亜塩素酸カリウム（ＫＣｌＯ２）、次亜臭素酸ナトリウム（ＮａＢｒＯ）、次亜臭素酸カリウム（ＫＢｒＯ）、亜臭素酸ナトリウム（ＮａＢｒＯ２）、亜臭素酸カリウム（ＫＢｒＯ２）、臭素酸ナトリウム（ＮａＢｒＯ３）、臭素酸カリウム（ＫＢｒＯ３）、ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ３）、ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ３）、過ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ４）、過ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ４）から成る群から選択される。
【００５６】
特定の複数の実施例において、ハロゲン酸化物は、一酸化二塩素（Ｃｌ２Ｏ）、三酸化二塩素（Ｃｌ２Ｏ３）、二酸化塩素（ＣｌＯ２）、一酸化二臭素（Ｂｒ２Ｏ）、三酸化二臭素（Ｂｒ２Ｏ３）、二酸化臭素（ＢｒＯ２）、五酸化二臭素（Ｂｒ２Ｏ５）、一酸化二ヨウ素（Ｉ２Ｏ）及び五酸化二ヨウ素（Ｉ２Ｏ５）からなる群から選択される。
【００５７】
特定の複数の実施例において、一酸化二塩素（Ｃｌ２Ｏ）は、水中の次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）との平衡状態で存在する（式１０参照）。
【００５８】
Ｃｌ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ⇔２ＨＯＣｌ・・・（式１０）
特定の複数の実施例において、二酸化塩素（ＣｌＯ２）は、式１１、１２又は１３にしたがって亜塩素酸ナトリウム又は亜塩素酸カリウムから調製され、茲にＭはＮａ又はＫである。
【００５９】
５ＭＣｌＯ２＋４ＨＣｌ→４ＣｌＯ２＋５ＭＣｌ＋２Ｈ２Ｏ・・・（式１１）
８ＭＣｌＯ２＋４Ｈ２ＳＯ４→４ＣｌＯ２＋２ＨＣｌＯ３＋４Ｍ２ＳＯ４＋２Ｈ２Ｏ＋２ＨＣｌ・・・（式１２）
２ＭＣｌＯ２＋ＭＯＣｌ＋２ＨＣｌ→２ＣｌＯ２＋３ＭＣｌ＋Ｈ２Ｏ・・・（式１３）
特定の複数の実施例において、二分子の亜塩素酸（ＨＣｌＯ２）からの無水物と考えられる三酸化二塩素（Ｃｌ２Ｏ３）は、ＣｌＯ２の光分解によって生成される。
【００６０】
特定の複数の実施例において、一酸化二臭素（Ｂｒ２Ｏ）は、臭素及び水銀酸化物から調製される（式１４参照）。
【００６１】
２Ｂｒ２＋ＨｇＯ→Ｂｒ２Ｏ＋ＨｇＢｒ２・・・（式１４）
特定の複数の実施例において、臭素と二酸化オゾンとの反応は、化学量論に応じて二酸化臭素（ＢｒＯ２）、三酸化二臭素（Ｂｒ２Ｏ３）又は五酸化二臭素（Ｂｒ２Ｏ５）を生成する（式１５、１６及び１７参照）。
【００６２】
Ｂｒ２＋２Ｏ３→ＢｒＯ２＋Ｏ２・・・（式１５）
Ｂｒ２＋Ｏ３→Ｂｒ２Ｏ３・・・（式１６）
Ｂｒ２＋Ｏ３＋Ｏ２→Ｂｒ２Ｏ５・・・（式１７）
特定の複数の実施例において、ヨウ素及び酸化水銀から一酸化二ヨウ素（Ｉ２Ｏ）を調製する（式１８参照）。
【００６３】
２Ｉ２＋ＨｇＯ→Ｉ２Ｏ＋ＨｇＩ２・・・（式１８）
特定の複数の実施例において、式１９に示されるように、ヨウ素酸（ＨＩＯ３）を脱水することによって五酸化二ヨウ素（Ｉ２Ｏ５）を調製する。
【００６４】
２ＨＩＯ３→Ｉ２Ｏ５＋Ｈ２Ｏ・・・（式１９）
特定の複数の実施例において、２種以上のハロゲン含有酸化剤が適用されて金を酸化し無機金化合物を製造する。金の酸化速度は、異なる種類のハロゲン含有酸化剤を組み合わせて使用することによって調整することができる。
【００６５】
特定の複数の実施例において、オキシハロゲン酸はオキシハロゲン塩と組み合わされて無機金化合物を生成する。
【００６６】
特定の複数の実施例において、オキシハロゲン酸はハロゲン酸化物と組み合わされて無機金化合物を生成する。
【００６７】
特定の複数の実施例において、オキシハロゲン塩はハロゲン酸化物と組み合わされて無機金化合物を生成する。
【００６８】
特定の複数の実施例において、塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３）が過塩素酸（ＨＣｌＯ４）に添加され、金の酸化を促進してテトラクロロ金酸ナトリウムを生成させる。
【００６９】
特定の複数の実施例において、１種類のハロゲン含有酸化剤の２種以上が適用されて金を酸化する。金の酸化速度は酸化剤の種類のうちの１つの異なる種の組み合わせの使用によって調整することができる。
【００７０】
特定の複数の実施例において、２つの異なる種のオキシハロゲン酸が共用されて無機金化合物を製造する。
【００７１】
特定の複数の実施例において、２つの異なる種のオキシハロゲン塩が共用されて無機金化合物を製造する。
【００７２】
特定の複数の実施例において、２つの異なる種のハロゲン酸化物が共用されて無機金化合物を製造する。
【００７３】
特定の複数の実施例において、過ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ４）が過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４）に添加されて、金の酸化を促進しテトラクロロ金酸ナトリウムを生成する。
【００７４】
１つの態様において、金はハロゲン含有酸化剤によって溶媒としての水中で酸化される。
【００７５】
好ましくは、金は金粉末である。
【００７６】
より好ましくは、金粉末は９９．９％の純度を有する。
【００７７】
好ましくは、水は蒸留水である。
【００７８】
より好ましくは、水は脱イオン水である。
【００７９】
一般的な実施において、１８重量％〜３６重量％の塩酸を含む水溶液が金の酸化に使用される。
【００８０】
好ましくは、工業グレードの塩酸を３６重量％含む水溶液が使用される。
【００８１】
より好ましくは、電子工業用グレードの塩酸を３６重量％含む水溶液が使用される。
【００８２】
一般的な実施において、ハロゲン含有酸化剤の水に対する重量比は１〜５０である。
【００８３】
一般的な実施において、金は１０℃〜１００℃の酸化温度で酸化される。
【００８４】
好ましくは、酸化温度は１５℃〜４０℃である。
【００８５】
一般的な実施において、金の酸化反応は金粉末が完全に消滅されるまで攪拌しながら実行され、それによって無機金化合物を含む生成物溶液を得る。
【００８６】
一般的な実施において、水溶液の溶媒は無機金化合物を含む生成物溶液からの蒸発により除去される。
【００８７】
好ましくは、水溶液の溶媒は減圧下で回転蒸発によって除去される。
【００８８】
より好ましくは、水溶液の溶媒は５０℃〜１００℃の蒸発温度、０．１ｍｂａｒ〜１．０ｍｂａｒの圧力下で除去される。
【００８９】
別の態様において、無機金化合物をその製造場所で製造する方法はテトラクロロ金酸、テトラクロロ金酸ナトリウム及びテトラクロロ金酸カリウムの中間生成物から予め単離することなく、テトラシアノ金酸ナトリウム及びテトラシアノ金酸カリウムを合成する。
【００９０】
好ましくは、テトラクロロ金酸、テトラクロロ金酸ナトリウム及びテトラクロロ金酸カリウムの中間生成物は１０℃〜６０℃のその合成場所の合成温度でその合成場所で合成される。
【００９１】
特定の複数の実施例において、金から調製されたテトラクロロ金酸はシアン化ナトリウムとその処理場所で処理されてテトラシアノ金酸ナトリウムを得る。
【００９２】
好ましくは、シアン化ナトリウムのテトラクロロ金酸に対するモル比は１．０〜１．１である。
【００９３】
特定の複数の実施例において、金から調製されたテトラクロロ金酸はシアン化カリウムとその処理場所で処理されてテトラシアノ金酸カリウムを得る。
【００９４】
好ましくは、シアン化カリウムのテトラクロロ金酸に対するモル比は１．０〜１．１である。
【００９５】
特定の複数の実施例において、金から調製されたテトラクロロ金酸ナトリウムをシアン化ナトリウムとその処理場所で処理してテトラシアノ金酸ナトリウムを得る。
【００９６】
好ましくは、シアン化ナトリウムのテトラクロロ金酸ナトリウムに対するモル比は１．０〜１．１である。
【００９７】
特定の複数の実施例において、金から調製されたテトラクロロ金酸カリウムはシアン化カリウムとその処理場所で処理してテトラシアノ金酸カリウムを得る。
【００９８】
好ましくは、シアン化カリウムのテトラクロロ金酸カリウムに対するモル比は１．０〜１．１である。
【００９９】
テトラクロロ金酸、テトラクロロ金酸ナトリウム、テトラクロロ金酸カリウム、テトラシアノ金酸ナトリウム及びテトラシアノ金酸カリウムの調製された中間生成物は水から結晶化される。
【０１００】
好ましくは、調製されたテトラクロロ金酸、テトラクロロ金酸ナトリウム、テトラクロロ金酸カリウム、テトラシアノ金酸ナトリウム及びテトラシアノ金酸カリウムの中間生成物の結晶化温度は０℃〜３０℃である。
【０１０１】
この方法で製造された無機金化合物は、テトラクロロ金酸、テトラクロロ金酸ナトリウム、テトラクロロ金酸カリウム、テトラシアノ金酸ナトリウム及びテトラシアノ金酸カリウムを含み、誘導結合プラズマ発光分光分析（ＩＣＰ−ＯＥＳ）で示されるように純度９９％以上である。
【０１０２】
この方法で製造された無機金化合物は赤外（ＩＲ）スペクトルによって確認される。図２は、この方法から製造されたテトラクロロ金酸のＩＲスペクトルを示す。図３は、この方法で製造されたテトラクロロ金酸カリウムのＩＲスペクトルを示す。
【０１０３】
この方法で製造された無機金化合物の紫外可視（ＵＶ−ｖｉｓ）スペクトルが測定される。図４に示すように、０．１ＭＨＣｌ水溶液中のテトラクロロ金酸のＵＶ−可視スペクトルは、λｍａｘ＝３１０ｎｍで特性吸収を示す。図５に示すように、０．１ＭＨＣｌ水溶液中のテトラクロロ金酸カリウムのＵＶ−可視スペクトルは、λｍａｘ＝３１５ｎｍで特性吸収を示す。
【０１０４】
この方法から製造されたテトラクロロ金酸は、熱重量分析（ＴＧＡ）による方法から製造された金酸塩と区別される。図６及び図７に示すように、この方法から製造されたテトラクロロ金酸は、ＴＧＡによる方法から製造されたテトラクロロ金酸ナトリウムと区別される。
【０１０５】
王水、塩素及び過酸化水素を使用して金を酸化する従前に報告された方法と比較して、本発明による無機金化合物を製造する方法はより効率的で、環境に優しい。
【０１０６】
本発明の範囲を限定する意図はないが、本発明の実施例による例示的な器具、装置、方法及びそれらに関連する結果を以下に示す。関係者の便宜のために、下記の実施例においてタイトル（主題）又はサブタイトル（副題）を使用しているが、これは決して本発明の範囲を限定するものではないことに留意すべきである。さらに、特定の理論が本明細書において提案され、開示される。しかしながら、それらが正誤であるか否かは本発明が特定の理論又は作用体系を考慮することなく本発明が実施される限り、本発明の範囲を限定するものではない。
【０１０７】
以下の実施例及び比較例では、Agilent Technologies Cary630 FT-IR分光計でＩＲスペクトルを記録した。ＵＶ−ｖｉｓスペクトルは、Agilent Technologies Cary60 UV-Vis分光光度計で測定した。Perkin Elmer optima 8X00分光計でＩＣＰ−ＯＥＳを実施した。ＴＧＡはMettler Toledo TGA / DSC 3+測定器で実施した。ロータリーエバポレーションは、IKA RV10ロータリーエバポレーターにより減圧下で行った。すべての試薬は、Acros Organicsから購入した試薬グレードであり、さらに精製することなく使用した。金粉末は純度９９．９％であった。水は溶媒として使用するために蒸留され又は脱イオン化される。
【０１０８】
比較例  塩酸中において過酸化水素を用いるテトラクロロ金酸ナトリウムの合成
上部に凝縮器を備えた５００ｍＬの平底フラスコに、金粉末５ｇと濃縮ＨＣｌ（３６重量％塩酸水溶液１２５ｍＬ）を入れ、前者の混合物を得た。前者の混合物を１００℃に加熱し、激しく反応することによる溶液の泡立ち及び溢れ出るのを注意しながら、Ｈ２Ｏ２（３０重量％のＨ２Ｏ２を含有する５０ｍＬの水溶液）を少しずつ添加した。金粉末は２０分で完全に消滅され、溶液は回転蒸発によって１００℃で濃縮され、テトラクロロ金酸の粗生成物（８．５ｇ）が得られた。テトラクロロ金酸の粗生成物の水（２０ｍＬ）溶液に塩化ナトリウム（１．５ｇ）を添加し、後者の混合物を得た。後者の混合物を２０分間撹拌し、次いでロータリーエバポレーターで１００℃で濃縮して、テトラクロロ金酸ナトリウム（９．９ｇ、金から９８．４％の収率）を得た。
【０１０９】
実施例１  塩酸中において亜塩素酸ナトリウムを用いるテトラクロロ金酸ナトリウムの合成
２５０ｍＬの平底フラスコに、金粉末（５ｇ）及び濃縮ＨＣｌ（塩酸３６重量％を含む水溶液１２５ｍＬ）を入れた。５重量％の亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２）を含む水溶液５ｍＬをフラスコに添加して混合物を得た。この混合物を金粉末が消滅されてテトラクロロ金酸ナトリウムを含有する生成物溶液を得るまで１０分間撹拌した。生成物溶液をロータリーエバポレーターで１００℃、０．５ｍｂａｒの圧力下で濃縮し、室温で静置して結晶テトラクロロ金酸ナトリウム（収率＞９９％）を得た。
【０１１０】
実施例２  塩酸中において塩素酸ナトリウムを用いるテトラクロロ金酸ナトリウムの合成
１００ｍＬの丸底フラスコに、金粉末（０．５ｇ）及び濃縮ＨＣｌ（塩酸３６重量％を含む水溶液２５ｍＬ）を入れた。５重量％の塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３）を含む水溶液５ｍＬをフラスコに添加して混合物を得た。この混合物を金粉末が消滅されてテトラクロロ金酸ナトリウムを含有する生成物溶液を得るまで１０分間撹拌した。生成物溶液をロータリーエバポレーターで１００℃、０．５ｍｂａｒの圧力下で濃縮し、室温で静置して結晶テトラクロロ金酸ナトリウム（収率＞９９％）を得た。
【０１１１】
実施例３  塩酸中においてヨウ素酸を用いるテトラクロロ金酸の合成
１００ｍＬの丸底フラスコに、金粉末（０．５ｇ）及び濃縮ＨＣｌ（３６重量％の塩酸を含む水溶液２５ｍＬ）を入れた。５重量％のヨウ素酸（ＨＩＯ３）を含む水溶液５ｍＬをフラスコに添加して混合物を得た。金粉末が消滅されて塩酸を含む生成物溶液が得られるまで混合物を５分間撹拌した。生成物溶液を０．５ｍｂａｒの圧力下、１００℃で回転蒸発により濃縮し、室温で静置して結晶塩酸（＞９９％収率）を得た。
【０１１２】
実施例４  塩酸中においてヨウ素酸カリウムを用いるテトラクロロ金酸カリウムの合成
１００ｍＬの丸底フラスコに、金粉末（０．５ｇ）及び濃縮ＨＣｌ（３６重量％の塩酸を含む水溶液２５ｍＬ）を入れた。５重量％のヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ３）を含む水溶液５ｍＬをフラスコに添加して混合物を得た。金粉末が消滅されてテトラクロロ金酸カリウムを含む生成物溶液を得るまで混合物を５分間撹拌した。生成物溶液を０．５ｍｂａｒの圧力下、１００℃で回転蒸発により濃縮し、室温で静置して結晶テトラクロロ金酸カリウム（＞９９％収率）を得た。
【０１１３】
実施例５  塩酸中において過ヨウ素酸ナトリウムを用いるテトラクロロ金酸ナトリウムの合成
１００ｍＬの丸底フラスコに、金粉末（０．５ｇ）及び濃縮ＨＣｌ（３６重量％の塩酸を含む水溶液２５ｍＬ）を入れた。５重量％の過ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ４）を含有する水溶液５ｍＬをフラスコに添加して混合物を得た。この混合物を金粉末が消滅されてテトラクロロ金酸ナトリウムを含有する生成物溶液を得るまで５分間撹拌した。生成物溶液をロータリーエバポレーターで１００℃、０．５ｍｂａｒの圧力下で濃縮し、室温で静置して結晶テトラクロロ金酸ナトリウム（収率＞９９％）を得た。
【０１１４】
実施例６  塩酸中において塩素酸ナトリウムと過塩素酸ナトリウムを用いるテトラクロロ金酸ナトリウムの合成
１００ｍＬの丸底フラスコに、金粉末（０．５ｇ）及び濃縮ＨＣｌ（３６重量％の塩酸を含む水溶液２５ｍＬ）を入れた。塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３、１ｇ）及び過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４、１ｇ）を含む水溶液（５ｍＬ）をフラスコに添加して混合物を得た。この混合物を金粉末が消滅されてテトラクロロ金酸ナトリウムを含有する生成物溶液を得るまで５分間撹拌した。生成物溶液をロータリーエバポレーターで１００℃、０．５ｍｂａｒの圧力下で濃縮し、室温で静置して結晶テトラクロロ金酸ナトリウム（収率＞９９％）を得た。
【０１１５】
実施例７  塩酸中において塩素酸ナトリウムと過塩素酸を用いるテトラクロロ金酸ナトリウムの合成
１００ｍＬの丸底フラスコに、金粉末（０．５ｇ）及び濃縮ＨＣｌ（３６重量％の塩酸を含む水溶液２５ｍＬ）を入れた。塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３、１ｇ）及び過塩素酸（ＨＣｌＯ４、１ｇ）を含む水溶液（５ｍＬ）をフラスコに添加し、混合物を得た。この混合物を金粉末が消滅されてテトラクロロ金酸ナトリウムを含有する生成物溶液を得るまで５分間撹拌した。生成物溶液をロータリーエバポレーターで１００℃、０．５ｍｂａｒの圧力下で濃縮し、室温で静置して結晶テトラクロロ金酸ナトリウム（収率＞９９％）を得た。
【０１１６】
実施例８  塩酸中において過ヨウ素酸ナトリウムと過塩素酸を用いるテトラクロロ金酸ナトリウムの合成
１００ｍＬの丸底フラスコに、金粉末（０．５ｇ）及び濃縮ＨＣｌ（３６重量％の塩酸を含む水溶液２５ｍＬ）を入れた。過ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ４、１ｇ）と過塩素酸（ＨＣｌＯ４、１ｇ）を含む水溶液（５ｍＬ）をフラスコに添加して混合物を得た。この混合物を金粉末が消滅されてテトラクロロ金酸ナトリウムを含有する生成物溶液を得るまで５分間撹拌した。生成物溶液をロータリーエバポレーターで１００℃、０．５ｍｂａｒの圧力下で濃縮し、室温で静置して結晶テトラクロロ金酸ナトリウム（収率＞９９％）を得た。
【０１１７】
実施例９  塩酸中において過ヨウ素酸ナトリウムと過塩素酸ナトリウムを用いるテトラクロロ金酸ナトリウムの合成
１００ｍＬの丸底フラスコに、金粉末（０．５ｇ）及び濃縮ＨＣｌ（３６重量％の塩酸を含む水溶液２５ｍＬ）を入れた。過ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ４、１ｇ）と過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４、１ｇ）を含む水溶液（５ｍＬ）をフラスコに添加して混合物を得た。この混合物を金粉末が消滅されてテトラクロロ金酸ナトリウムを含有する生成物溶液を得るまで５分間撹拌した。生成物溶液をロータリーエバポレーターで１００℃、０．５ｍｂａｒの圧力下で濃縮し、室温で静置して結晶テトラクロロ金酸ナトリウム（収率＞９９％）を得た。
【０１１８】
実施例１０  塩酸中において亜塩素酸ナトリウムと過塩素酸ナトリウムを用いるテトラクロロ金酸ナトリウムの合成
１００ｍＬの丸底フラスコに、金粉末（０．５ｇ）及び濃縮ＨＣｌ（３６重量％の塩酸を含む水溶液２５ｍＬ）を入れた。亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２、１ｇ）及び過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４、１ｇ）を含む水溶液（５ｍＬ）をフラスコに添加して混合物を得た。この混合物を金粉末が消滅されてテトラクロロ金酸ナトリウムを含有する生成物溶液を得るまで５分間撹拌した。生成物溶液をロータリーエバポレーターで１００℃、０．５ｍｂａｒの圧力下で濃縮し、室温で静置して結晶テトラクロロ金酸ナトリウム（収率＞９９％）を得た。
【０１１９】
実施例１１  塩酸中において亜塩素酸ナトリウムと過塩素酸を用いるテトラクロロ金酸ナトリウムの合成
１００ｍＬの丸底フラスコに、金粉末（０．５ｇ）及び濃縮ＨＣｌ（３６重量％の塩酸を含む水溶液２５ｍＬ）を入れた。亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２、１ｇ）と過塩素酸（ＨＣｌＯ４、１ｇ）を含む水溶液（５ｍＬ）をフラスコに添加して混合物を得た。この混合物を金粉末が消滅されてテトラクロロ金酸ナトリウムを含有する生成物溶液を得るまで５分間撹拌した。生成物溶液をロータリーエバポレーターで１００℃、０．５ｍｂａｒの圧力下で濃縮し、室温で静置して結晶テトラクロロ金酸ナトリウム（収率＞９９％）を得た。
【０１２０】
実施例１２  塩酸中において次亜塩素酸ナトリウムと亜塩素酸ナトリウムを用いるテトラクロロ金酸ナトリウムの合成
１００ｍＬの丸底フラスコに、金粉末（０．５ｇ）及び濃縮ＨＣｌ（３６重量％の塩酸を含む水溶液２５ｍＬ）を入れた。次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ、１ｇ）及び亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２、１ｇ）を含む水溶液（５ｍＬ）をフラスコに添加して混合物を得た。この混合物を金粉末が消滅されてテトラクロロ金酸ナトリウムを含有する生成物溶液を得るまで５分間撹拌した。生成物溶液をロータリーエバポレーターで１００℃、０．５ｍｂａｒの圧力下で濃縮し、室温で静置して結晶テトラクロロ金酸ナトリウム（収率＞９９％）を得た。
【０１２１】
実施例１３  塩酸中において亜塩素酸ナトリウムと塩素酸ナトリウムを用いるテトラクロロ金酸ナトリウムの合成
１００ｍＬの丸底フラスコに、金粉末（０．５ｇ）及び濃縮ＨＣｌ（３６重量％の塩酸を含む水溶液２５ｍＬ）を入れた。亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２、１ｇ）及び塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３、１ｇ）を含む水溶液（５ｍＬ）をフラスコに添加して混合物を得た。この混合物を金粉末が消滅されてテトラクロロ金酸ナトリウムを含有する生成物溶液を得るまで５分間撹拌した。生成物溶液をロータリーエバポレーターで１００℃、０．５ｍｂａｒの圧力下で濃縮し、室温で静置して結晶テトラクロロ金酸ナトリウム（収率＞９９％）を得た。
【０１２２】
実施例１４  塩酸中においてヨウ素酸カリウムと過塩素酸を用いるテトラクロロ金酸ナトリウムの合成
１００ｍＬの丸底フラスコに、金粉末（０．５ｇ）及び濃縮ＨＣｌ（３６重量％の塩酸を含む水溶液２５ｍＬ）を入れた。過ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ４、１ｇ）と過塩素酸（ＨＣｌＯ４、１ｇ）を含む水溶液（５ｍＬ）をフラスコに添加して混合物を得た。この混合物を金粉末が消滅されてテトラクロロ金酸ナトリウムを含有する生成物溶液を得るまで５分間撹拌した。生成物溶液をロータリーエバポレーターで１００℃、０．５ｍｂａｒの圧力下で濃縮し、室温で静置して結晶テトラクロロ金酸ナトリウム（収率＞９９％）を得た。
【０１２３】
実施例１５  塩酸中において塩素酸ナトリウムと過ヨウ素酸ナトリウムを用いるテトラクロロ金酸ナトリウムの合成
１００ｍＬの丸底フラスコに、金粉末（０．５ｇ）及び濃縮ＨＣｌ（３６重量％の塩酸を含む水溶液２５ｍＬ）を入れた。塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３、１ｇ）及び過ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ４、１ｇ）を含む水溶液（５ｍＬ）をフラスコに添加して混合物を得た。この混合物を金粉末が消滅されてテトラクロロ金酸ナトリウムを含有する生成物溶液を得るまで５分間撹拌した。生成物溶液をロータリーエバポレーターで１００℃、０．５ｍｂａｒの圧力下で濃縮し、室温で静置して結晶テトラクロロ金酸ナトリウム（収率＞９９％）を得た。
【０１２４】
実施例１６  塩酸中において亜塩素酸ナトリウムと過ヨウ素酸ナトリウムを用いるテトラクロロ金酸ナトリウムの合成
１００ｍＬの丸底フラスコに、金粉末（０．５ｇ）及び濃縮ＨＣｌ（３６重量％の塩酸を含む水溶液２５ｍＬ）を入れた。亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２、１ｇ）及び過ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ４、１ｇ）を含む水溶液（５ｍＬ）をフラスコに添加して混合物を得た。この混合物を金粉末が消滅されてテトラクロロ金酸ナトリウムを含有する生成物溶液を得るまで５分間撹拌した。生成物溶液をロータリーエバポレーターで１００℃、０．５ｍｂａｒの圧力下で濃縮し、室温で静置して結晶テトラクロロ金酸ナトリウム（収率＞９９％）を得た。
【０１２５】
実施例１７  塩酸中において亜塩素酸ナトリウムを用いるテトラシアノ金酸ナトリウムの合成、続いてシアン化ナトリウムとその処理場所での処理
２５０ｍＬの平底フラスコに、金粉末（５ｇ）及び濃縮ＨＣｌ（３６重量％の塩酸を含む水溶液１２５ｍＬ）を入れた。５重量％の亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２）を含む水溶液（５０ｍＬ）をフラスコに添加して金粉末、濃縮ＨＣｌ及び５重量％ＮａＣｌＯ２を含む水溶液の第１の混合物を得た。第１の混合物を金粉末が消滅されてテトラクロロ金酸ナトリウムを含有する中間生成物溶液を得るまで１０分間撹拌した。中間生成物溶液を０．５ｍｂａｒの圧力下、１００℃で回転蒸発により濃縮し、室温に冷却して結晶テトラクロロ金酸ナトリウムを得た。
【０１２６】
続いて、結晶テトラクロロ金酸ナトリウムを以下のようにシアン化ナトリウムとその処理場所で処理した：結晶テトラクロロ金酸ナトリウムにシアン化ナトリウム水溶液（水２０ｍＬ中５．６ｇ）を添加して第２の混合物を形成した。第２の混合物を透明な無色溶液になるまで３０分間撹拌した。透明な無色の溶液はテトラシアノ水素酸ナトリウムを含有していた。
【０１２７】
その後、透明無色溶液を抽出し、濃縮して、以下のようにテトラシアノ金酸カリウムを得た：８０重量％の１，２−エタンジオール水溶液（５０ｍＬ）を透明無色溶液に添加して第３の混合物を得た。第３の混合物を１００℃に加熱して水を除去した。この手順を、８０％１，２−エタンジオール水溶液（５０ｍＬ）の別のバッチを添加して１００℃でさらに３０分間加熱して、テトラシアノ金酸ナトリウムを含有する残渣を得るように繰り返した。残渣をロータリーエバポレーターにより減圧下で濃縮し、室温で静置して、テトラシアノ金酸ナトリウムが筋状結晶（８．０ｇ、収率９７．６％）として得られた。
【０１２８】
実施例１８  塩酸中において亜塩素酸カリウムを用いるテトラシアノ金酸カリウムの合成、続いてシアン化カリウムとその処理場所での処理
２５０ｍＬのフラスコに、濃縮ＨＣｌ（３６重量％塩酸水溶液１２５ｍＬ）を入れ、室温で亜塩素酸カリウム（ＫＣｌＯ２）１０重量％水溶液５０ｍＬを添加し、そのためガスが発生した。二酸化塩素（ＣｌＯ２）である生成したガスを金粉末（１ｇ）と濃縮ＨＣｌ（塩酸３６ｗｔ％水溶液１００ｍｌ）とを含む別のフラスコに吹き入れ、これによって金粉末、濃縮ＨＣｌ及び生成したガスの第１の混合物を得る。金粉末、濃縮ＨＣｌ及び生成したガスの第１の混合物を金粉末が消滅されてテトラクロロ金酸を含有する中間生成物溶液を得るまで室温で１０分間撹拌した。中間生成物溶液を０．５ｍｂａｒの圧力下で１００℃で回転蒸発により濃縮し、室温に冷却して結晶テトラクロロ金酸を得た。
【０１２９】
続いて、結晶テトラクロロ金酸を以下のようにシアン化カリウムとその処理場所で処理した：結晶テトラクロロ金酸をシアン化カリウムの水溶液（１０ｍＬの水に１．５ｇ）に添加して第２の混合物を得た。第２の混合物を透明な無色溶液になるまで３０分間撹拌した。透明な無色の溶液はテトラシアノ金酸カリウムを含んでいた。
【０１３０】
その後、無色透明な溶液を抽出し、濃縮して次のようにテトラシアノ金酸カリウムを得た：８０重量％１，２−エタンジオール水溶液（３０ｍＬ）を無色透明な溶液に添加して第３の混合物を得た。第３の混合物を水を除去するために１００℃で加熱した。この手順を、８０％１，２−エタンジオール水溶液（３０ｍＬ）の別のバッチを添加し、１００℃でさらに３０分間加熱して、テトラシアノ金酸カリウムを含有する残留物を得るように繰り返した。残渣をロータリーエバポレーターにより減圧下で濃縮し、室温で保持してテトラシアノ金酸カリウムを筋状結晶（１．６９ｇ、収率９８．１％）として得た。
【０１３１】
比較例と比較すると、塩素ガスではないＨＩＯ３、ＨＣｌＯ４、ＮａＣｌＯ２、ＮａＣｌＯ３、ＮａＣｌＯ４、ＫＩＯ３、ＮａＩＯ４、ＣｌＯ２などのハロゲン含有酸化剤を塩酸中において使用して金を酸化することによって、実施例１〜１６は、激しい反応の予防を必要とせずに、テトラクロロ金酸、テトラクロロ金酸ナトリウム、テトラクロロ金酸カリウムなどの無機金化合物を製造した。
【０１３２】
異なる種類又は種のハロゲン含有酸化剤を共用して金の酸化速度を調節することができる。ハロゲン酸化剤の組合せ使用は金の酸化時間を短縮して無機金化合物の工業生産のコスト効率をさらに高めることができる。
【０１３３】
さらに、テトラシアノ金酸ナトリウム及びテトラシアノ金酸カリウムを製造するための出発物質として塩化金（III）を使用する代わりに、実施例１７及び１８に示すように、塩酸中においてハロゲン含有酸化剤を使用して金を酸化することにより、テトラクロロ金酸ナトリウム及びテトラクロロ金酸をシアン化ナトリウム及びシアン化カリウムとその処理場所で処理することで、テトラシアノ金酸ナトリウム及びテトラシアノ金酸カリウムを製造した。
【０１３４】
上述の実施例に基づいて、本発明による無機金化合物の製造方法は、単純で、安全で、時間効率、費用経済性に優れ、環境に優しく、高収率の利点を有する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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