【手続補正書】
【提出日】平成21年12月4日(2009.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無極性アルカン系有機溶媒に次式
【化１】
2007327085.tif 000001
（R1およびR2は、各々、同一または別異のアルキル基を示し、少なくともいずれか一方は炭素数6以上のアルキル基であることを示す。なお、アルキル基は直鎖でも分鎖でも良い。）
で表されるジグリコールアミド酸が溶解している溶液であることを特徴とする希土類金属の抽出剤。
【請求項２】
無極性アルカン系有機溶媒が、ヘキサンであることを特徴とする請求項１に記載の希土類金属の抽出剤。
【請求項３】
pH1〜3の範囲に調整した抽出すべき希土類金属を含む水溶液を請求項１または２記載の抽出剤に接触させて希土類金属を抽出剤に抽出した後、抽出剤を分液し、次いで分液した抽出剤を前記水溶液よりも酸濃度の高い水溶液に接触させて希土類金属を水溶液に逆抽出することを特徴とする希土類金属の抽出方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本願発明では、第一に、無極性アルカン系有機溶媒にDGAAの骨格を有する次式：
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【化１】
2007327085.tif 000002
（R1およびR2は、各々、同一または別異のアルキル基を示し、少なくともいずれか一方は炭素数6以上のアルキル基であることを示す。なお、アルキル基は直鎖でも分鎖でも良い。）
で表されるDGAAが溶解している溶液であることを特徴とする希土類金属の抽出剤を提供し、第二に、無極性アルカン系有機溶媒がヘキサンである前記の希土類金属の抽出剤を提供する。DGAA骨格にアルキル鎖を導入して、親油性を付与した化合物を無極性アルカン系有機溶媒に溶解した溶液を抽出剤として希土類金属の抽出に活用することができ、しかも、DGAA骨格にアルキル鎖を導入した化合物は、1段階の合成反応によって、容易かつ高収率で合成することができ、低コストでの生産が可能な抽出剤となる。この抽出剤によれば、第三には、抽出すべき希土類金属を含む水溶液を、上記の抽出剤と適度な酸性条件下、すなわち従来のDGA骨格の化合物を用いる場合に比べてより低い酸濃度であるpHが1〜3程度、望ましくはpH4までの範囲の酸性条件下で接触させることで有機相である抽出剤に希土類金属を抽出し、分液した有機相を、前記水溶液よりも酸の濃度を高くした別の水溶液と接触させることで別の水溶液に希土類金属を逆抽出することを特徴とする希土類金属の抽出方法を提供する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
DGAAの骨格を有し、その窒素原子に二つの同一もしくは別異のアルキル基を導入した化合物（以下、これらを総じてRDGAAと省略する）を合成する際は、アミンとジグリコール酸の縮合反応を用い、活性化した酸成分として酸無水物の無水ジグリコール酸を用いる。また、対称酸無水物を用いれば、酸の半分はアミンと反応しない利点もある。つまり、次式：
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本願発明の抽出剤に含まれる前記の一般式で表されるジグリコールアミド酸においては、R1およびR2のアルキル基の少なくともいずれか一方は炭素数6以上のアルキル基であるが、一般的には炭素数は6〜18、より好ましくは7〜12が考慮される。炭素数が6未満の場合には親油性が十分でなく、水相への溶解が無視できなくなる。また、炭素数が過剰に大きい場合にはその製造がコスト高になるとともに抽出能そのものの向上には寄与しないことになる。なお、R1およびR2については親油性が確保される限り、一方が炭素数6以上であれば他方は6未満であってもよいが、製造上、そして安全性の観点からは、いずれも炭素数 6以上のもので、さらには同数であることが好適に考慮される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
（実施例）
ジグリコールアミド酸骨格にアルキル基を導入した化合物の合成方法
ヘキサンなどのアルカン系無極性有機溶媒に可溶な化合物を調製するため、ジグリコールアミド酸（DGAA）の骨格（＞N−CO−CH2−O−CH2−COOH）の窒素原子に親油性の高いアルキル基を導入する。これまでの研究から、少なくとも一方のアルキルが、炭素原子を6個以上有することによって、抽出剤として十分な親油性を付加できることがわかっている。ここでは、炭素数8のアルキル基を2つ持つジオクチルジグリコールアミド酸（DODGAA）の合成法を例として示す。反応式は以下に示す通りである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
このように、DODGAAは1つの化学反応のみで容易に合成でき、精製も容易なので、製造に要するコストが安価である。
DODGAAを用いた希土類金属の抽出・分離
合成したDODGAAを用いて希土類金属の抽出・分離実験を行った。具体的には、DODGAAをヘキサンに溶解して0.03M DODGAAヘキサン溶液を調製し、以下に示すような希土類金属に対する2つの抽出実験を行った。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
（抽出実験１）DODGAAヘキサン溶液の抽出能
希土類金属としてユウロピウムを選び、分配比（有機相に抽出された金属の濃度を水相に残った金属の濃度で割った値）の水相中の酸濃度に対する依存を測定した。その要領は以下の通りである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
（抽出実験２）DODGAAヘキサン溶液の選択的分離能
14種の希土類金属（放射性のプロメチウムを除くすべての希土類金属）について、水相中の酸濃度を一定（pH=1.5）にして、（抽出実験１）と同じ0.03MのDODGAAを含む有機相を用いて抽出操作を行い、同様の要領でそれぞれの希土類金属の分配比を測定した。なお、選択的分離能を比較するため、一例として、軽ランタノイドからの分離という観点でランタンを代表として選び、ランタンからの分離係数（対象とする希土類金属（ランタノイド：Ln）の分配比（DLn(III)）をランタンの分配比（DLa(III)）で割った値）として結果をまとめた。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
この結果から、DODGAAヘキサン溶液の選択的分離能は、軽希土についてはPC88Aヘキサン溶液及びD2EHPAヘキサン溶液に勝り、重希土についてはPC88Aヘキサン溶液及びD2EHPAヘキサン溶液に劣ることがわかる。
DODGAAの水への溶解度の測定
合成したDODGAAの水への溶解度を測定した。過剰量のDODGAAを水（純水）に投入し、30分間振とう、さらに室温で1日以上放置した後、遠心分離を2回行ってから水溶液を分取し、水に溶解したDODGAAの濃度を紫外部の吸光度に基づいて決定した。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
以上の実施例、比較例により、C、H、O、Nのみからなる完全焼却処分が可能である化合物（たとえばDODGAA）を用いて、希土類金属の抽出を行った結果、完全焼却処分が可能な既存のカルボン酸系化合物（Versatic 10）を大きく上回る抽出能・選択的分離能を示すとともに、完全焼却処分はできないが非常に高性能なリン系化合物（PC88A、D2EHPA）にも劣らないことが明らかになった。さらに、水に対する前記化合物の溶解度が、これら既存の化合物（PC88A、D2EHPA、Versatic 10）と比較して著しく小さいため、水環境への前記化合物の負荷を大幅に低減することが可能である。また、水への溶解度が著しく小さいことは、有機相の繰り返し利用に伴う前記化合物の損失も著しく小さくなり、前記化合物を頻繁に補充する必要がなくなるため、経済的である。なお、DODGAAの合成及び精製は非常に容易であるため、製造に要するコストも安価である。また、本願発明で提案する希土類金属の抽出法によって、pH を調節することで容易に有機相への抽出、水相への逆抽出を可能にし、そのpHの領域では、腐食が少なくリサイクル効率に優れた硝酸を用いることが可能であり、抽出工程が安価である。