アインシュタイニウム化合物

アインスタイニウム化合物は、元素アインスタイニウム（Es）を含む化合物です。これらの化合物の大部分は、アインスタイニウムの酸化状態が+3ですが、場合によっては+2や+4のものもあります。アインスタイニウムは比較的安定しており、半減期は20日以上ですが、これらの化合物については詳細な研究が行われていません。

アインスタイニウム化合物の特性

いくつかのEs化合物の結晶構造と格子定数
化合物色対称空間群いいえピアソンシンボル格子定数（pm）
1つのbc
エス2オー3無色キュービック[ 1 ]Ia 3206cI801076.6
エス2オー3無色単斜晶系[ 2 ]C2/m12mS301411359880
エス2オー3無色六角形[ 2 ]P 3 m1164hP5370600
EsF 3六角形[ 3 ]
EsF 4単斜晶系[ 4 ]C2/c15mS60
塩化エスエル3オレンジ六角形[ 5 ] [ 6 ]C6 3 /mhP8727410
EsBr 3黄色単斜晶系[ 7 ]C2/m12mS167271259681
EsI 3アンバー六角形[ 8 ] [ 9 ]R3​148hR247532084
EsOCl正方晶[ 8 ] [ 10 ]P4/nmm394.8670.2

酸化物

酸化アインスタイニウム(III) (Es 2 O 3 ) は、硝酸アインスタイニウム(III) を燃焼させることで得られる。無色の立方晶を形成し、約30ナノメートルの大きさのマイクログラムサンプルから初めて特性評価された。[ 11 ] [ 1 ]この酸化物には、単斜晶系と六方晶系の2つの相が知られている。特定のEs 2 O 3相の形成は、調製方法とサンプルの履歴に依存し、明確な相図は存在しない。3つの相間の相互変換は、自己照射または自己発熱の結果として自発的に起こる可能性がある。[ 12 ]六方晶系相は、Es 3+イオンが6配位のO 2−イオン群に囲まれた酸化ランタンと同型である。[ 2 ] [ 8 ]

ハロゲン化物

暗闇で光るヨウ化アインシュタイニウム(III)

アインスタイニウムのハロゲン化物は酸化状態+2と+3で知られています。[ 10 ] [ 13 ]フッ化物からヨウ化物までのすべてのハロゲン化物の中で最も安定した状態は+3です。

フッ化アインスタイニウム(III) (EsF 3 ) は、塩化アインスタイニウム(III) 溶液からフッ化物イオンとの反応により沈殿させることができる。別の調製方法としては、1～2気圧、300～400℃の温度で、酸化アインスタイニウム(III) を三フッ化塩素(ClF 3 ) または F 2ガスにさらす方法がある。EsF 3 の結晶構造は、フッ化カリホルニウム(III) (CfF 3 ) と同様に六方晶系であり、Es 3+イオンはフッ素イオンによって8配位され、双頭三角柱状に配列している。[ 3 ] [ 14 ] [ 15 ]

塩化アインスタイニウム(III)（EsCl 3）は、酸化アインスタイニウム(III)を乾燥塩化水素蒸気雰囲気中、約500 °Cで約20分間加熱処理することによって製造できる。約425 °Cで冷却すると、 UCl 3型の六方晶構造を持つオレンジ色の固体に結晶化する。この構造では、アインスタイニウム原子は塩素原子によって9配位され、三頂三角柱状に配列している。[ 6 ] [ 14 ] [ 16 ]臭化アインスタイニウム(III)（EsBr 3 ）は、 AlCl 3型の単斜晶構造を持つ淡黄色の固体で、アインスタイニウム原子は臭素（配位数6）によって八面体配位されている。[ 9 ] [ 14 ]

アインスタイニウムの二価化合物は、三価ハロゲン化物を水素で還元することによって得られる。[ 17 ]

2 EsX 3 + H 2 → 2 EsX 2 + 2 HX、X = F、Cl、Br、I

塩化アインシュタイニウム(II) (EsCl 2 ) [ 18 ] 、臭化アインシュタイニウム(II) (EsBr 2 ) [ 19 ] 、ヨウ化アインシュタイニウム(II) (EsI 2 ) [ 10 ]が製造され、光吸収によって特徴付けられているが、構造情報はまだ得られていない。[ 9 ]

アインスタイニウムの既知のオキシハロゲン化物としては、EsOCl、[ 10 ] 、 EsOBr [ 17 ]、EsOI [ 10 ]などがある。これらの塩は、三ハロゲン化物を水と対応するハロゲン化水素の蒸気混合物で処理することによって合成される。例えば、EsCl 3 + H 2 O/HClでEsOClが得られる。[ 20 ]

有機オイステニウム化合物

アインスタイニウムの高い放射能は放射線治療に利用できる可能性があり、体内の適切な臓器にアインスタイニウム原子を送達するための有機金属錯体が合成されている。クエン酸アインスタイニウム（およびフェルミウム化合物）をイヌに注射する実験が行われている。[ 21 ]アインスタイニウム(III)は、ランタニドとの類似の錯体が以前に金属有機化合物の中で最も強い紫外線励起発光を示したため、ベータジケトンキレート錯体にも組み込まれた。アインスタイニウム錯体を調製する際、Es 3+イオンはGd 3+イオンで1000倍希釈された。これにより放射線による損傷が軽減され、測定に必要な20分間に化合物が崩壊しなかった。結果として生じたEs 3+からの発光は検出できないほど弱かった。これは、化合物を構成する個々の元素の相対エネルギーが不利なため、キレートマトリックスからEs 3+イオンへの効率的なエネルギー移動が阻害されたことで説明されました。アメリシウム、バークリウム、フェルミウムといった他のアクチノイド元素についても同様の結論が導き出されました。[ 22 ]

しかしながら、 Es 3+イオンの発光は、無機塩酸溶液中だけでなく、ジ(2-エチルヘキシル)オルトリン酸を含む有機溶液中でも観測された。発光は約1064ナノメートル（半値幅約100nm）にブロードなピークを示し、緑色光（波長約495nm）によって共鳴励起される。発光寿命は数マイクロ秒で、量子収率は0.1%未満である。ランタノイドと比較してEs 3+の非放射崩壊率が比較的高いのは、f電子と内部Es 3+電子との相互作用が強いためである。[ 23 ]

参照

参考文献

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  2. ^ a b c Haire, RG & Eyring, L. (1994). 「ランタニドとアクチニドの化学」. KA Gscheidner, Jr.他編.希土類元素の物理化学ハンドブック. 第18巻. ノースホランド, ニューヨーク. pp.  414– 505. ISBN 978-0-444-81724-2。{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
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