酢酸ネオジム(III)

酢酸ネオジム(III)（英: Neodymium(III) acetate）は、ネオジムが+3の酸化数をとる、三価のカチオンと3つの酢酸イオンからなる無機塩である。 化学式は Nd(CH3COO)3 である。酢酸イオンを表す略記として Ac が用いられることがあるため、非公式に NdAc と略される場合がある。 しばしば淡紫色の粉末として得られる。National Center for Biotechnology Information (2022). PubChem Compound Summary for CID 3563803, Neodymium acetate. Retrieved April 10, 2022 from https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Neodymium-acetate

性質
物理的性質
酢酸ネオジム(III)は水和物としては紫色固体であり、水に可溶である。
酢酸ナトリウムを添加すると、青色の錯体を形成して溶解度が増加する。

Nd(CH3COO)3·nH2O（n = 1 および 4）の組成をもつ結晶性水和物を形成する。
Nd(CH3COO)3·4H2O は赤紫色結晶として得られ、110 °Cで脱水する。
この四水和物は三斜晶系で、空間群は P 1、格子定数は a = 0.9425 nm, b = 0.9932 nm, c = 1.065 nm, α = 88.09°, β = 115.06°, γ = 123.69° とされる。
Nd3+ の多くは、酢酸配位子の酸素原子9個（または8個）により配位され、これらの多面体が連結して、わずかに波打つシート構造をつくり、[010] 方向に積層する。

結晶性のネオジム源は、水のほか、サリチル酸メチル、Salutsky V.L. The rare earth elements and their compounds: the purification and properties of praseodymium oxide. - A thesis of dissertation. - 1950 pp. 5 塩化ベンジル、 ベンジルアルコール、二硫化炭素に中程度に溶解するとされる。
無水物は 320-430 °C の温度範囲で分解して Nd2O2(CO3) を生じ、さらに 880 °C で別の中間段階を経て 酸化ネオジム(III)へ至る。

外観
酢酸ネオジム(III)は、モーブ色の吸湿性粉末固体である。
得られる水和物は、他の多くのネオジム塩と同様、蛍光灯下で異なる色に見える性質をもつ。

製法
酢酸ネオジム(III)は、中和反応（酢酸が酸化ネオジム(III)、水酸化ネオジム(III)、炭酸ネオジム(III)と反応する）により得られる。Zofia Rzaczynska. Studies on the heterogenic reaction of acetic acid vapors with mixtures of yttrium and neodymium oxides. Zeszyty Naukowe Politechniki Slaskiej, Chemia, 1985. 113: 91-97. .
6CH3COOH + Nd2O3 → 2Nd(CH3COO)3 + 3H2O
3CH3COOH + Nd(OH)3 → Nd(CH3COO)3 + 3H2O
6CH3COOH + Nd2(CO3)3 → 2Nd(CH3COO)3 + 3H2O + 3CO2↑

ネオジム磁石と酢酸の反応でも生成する。
20CH3COOH + Nd2Fe14B → 2Nd(CH3COO)3 + 7Fe(CH3COO)2 + 10H2 + B

塩化ネオジム(III)と酢酸ナトリウムの反応でも得られる。Mehrotra, R. C.; Misra, T. N.; Misra, S. N. Organic compounds of lanthanide elements: preparation of carboxylic acid salts of praseodymium and neodymium. Journal of the Indian Chemical Society, 1966. 1: 61-62. 
NdCl3 + 3Na(CH3COO) → Nd(CH3COO)3 + 3NaCl

また、任意のネオジム塩を酢酸と反応させることでも生成し得る。
無水酢酸ネオジム(III)は、180 °Cでガラスアンプル内にてネオジムをマロン酸で直接酸化することで得られるとされる。
水和物は、氷酢酸に酸化ネオジム(III)を溶解し、水酸化ナトリウムでpH 4までアルカリ化したのち、溶液をゆっくり蒸発させる方法でも調製できる。
pH の違いにより異なる水和物が得られるとされる。

用途
酢酸ネオジム(III)は、次の用途に用いられる。
 超高純度化合物の製造
 触媒の製造
 ナノスケール材料の製造
 電子顕微鏡における酢酸ウラニルの代替
 酸化ネオジム(III)のナノ粒子の調製

次の用途が示唆されている。
 皮膚用コンディショナーSee 
 抗菌剤
 着色剤

酢酸ウラニルの代替
酢酸ウラニル(VI)は、透過型電子顕微鏡（TEM）における標準的なコントラスト剤として長年用いられてきた。
しかし、放射性や高い毒性のため、各国の規制により使用が難しくなりつつあり、ランタノイド塩や「プラチナブルー」などの代替染色剤が検討されている。
さらに、ウーロン茶抽出物のような、より定義の曖昧な物質を用いる試みも報告されている。
それでも、酢酸ウラニルは依然として標準的な電子顕微鏡用コントラスト剤である。

周期表における同族元素の縦方向の並びは、最外殻の電子数が同じであることに基づくとされ、そのため化学的および物理的性質が似ると説明される。ネオジム（Nd）がウラン（U）の直上にあるため、酢酸ウラニルと酢酸ネオジム(III)は、超薄切片中の組織への結合に関して似た性質を示し、同程度のコントラストが得られる可能性があると述べられている。

ガラス
酢酸ネオジム(III)はガラス、結晶、コンデンサなどにも用いられる。溶接ゴーグル用の保護レンズに利用され、またブラウン管スクリーンで赤と緑のコントラストを増やす用途が挙げられる。
ネオジムはガラスに魅力的な紫色の着色を与えるため、ガラス製造で重視される。

参照

関連文献

Category:ネオジムの化合物
Category:酢酸塩