テクネチウム化合物

テクネチウム化合物は、化学元素テクネチウムを含む化合物です。テクネチウムは複数の酸化状態を形成できますが、多くの場合、+4および+7の酸化状態をとります。テクネチウムは放射性であるため、地球上では極めて稀です。

過テクネチウム酸塩および誘導体

過テクネチウム酸塩は、テクネチウムの最も入手しやすい形態の一つです。構造的には過マンガン酸塩と関連しています。

最も入手しやすいテクネチウムの形態は過テクネチウム酸ナトリウム（Na[TcO 4 ]）である。この物質の大部分は[ 99 MoO 4 ] 2−の放射性崩壊によって生成される：[ 1 ] [ 2 ]

[ 99 MoO 4 ] 2− → [ 99m TcO 4 ] − + e −

ペルテクネテート（テトロキシドテクネテート）TcO− 4過塩素酸塩と似た挙動を示し、どちらも四面体である。過マンガン酸塩（MnO− 4）は、弱い酸化剤にすぎません。

過テクネチウム酸の関連物質として七酸化テクネチウムがあります。この淡黄色の揮発性固体は、金属Tcと関連前駆体の酸化によって生成されます。

4 Tc + 7 O 2 → 2 Tc 2 O 7

これは分子性金属酸化物であり、七酸化マンガンに類似している。中心対称構造を有し、167 pmと184 pmの結合長を持つ2種類のTc−O結合を持つ。[ 3 ]

テクネチウムヘプトキシドはpHに応じて過テクネチウム酸塩と過テクネチウム酸に加水分解される。 [ 4 ] [ 5 ]

Tc 2 O 7 + 2 OH − → 2 TcO 4 − + H 2 O
Tc 2 O 7 + H 2 O → 2 HTcO 4

HTcO 4は強酸である。濃硫酸中では、[TcO 4 ] −は八面体TcO 3 (OH)(H 2 O) 2に変換され、これは仮想的な三価アクア錯体[TcO 3 (H 2 O) 3 ] +の共役塩基となる。[ 6 ]

その他のカルコゲニド誘導体

テクネチウムは二酸化物、[ 7 ] 、二硫化物、二セレン化物、二テルル化物を形成します。過テクネチウム酸を硫化水素で処理すると、定義が曖昧なTc 2 S 7が生成されます。これは熱分解して二硫化物と元素硫黄になります。[ 8 ]同様に、二酸化物はTc 2 O 7の還元によって生成されます。

レニウムの場合とは異なり、テクネチウムでは三酸化物は単離されていない。しかし、質量分析法を用いて気相中のTcO 3が同定されている。[ 9 ]

単純な水素化物およびハロゲン化物錯体

テクネチウムは単純な複合体TcHを形成する2−9​カリウム塩はReHと同構造である2−9​. [ 10 ]

TcCl 4 は、他のいくつかの金属四塩化物と同様に、鎖状の構造を形成します。

二元系（2元素のみを含む）テクネチウムハロゲン化物は、TcF 6、TcF 5、TcCl 4、TcBr 4 、 TcBr 3、α-TcCl 3、β-TcCl 3、TcI 3、α-TcCl 2、β-TcCl 2などが知られています。酸化状態はTc(VI)からTc(II)までの範囲です。テクネチウムハロゲン化物は、分子八面体錯体、伸長鎖、層状シート、三次元ネットワーク状に配列した金属クラスターなど、様々な構造を示します。[ 11 ] [ 12 ]これらの化合物は、金属とハロゲンを組み合わせるか、より直接的な反応によって生成されます。

TcCl 4はTc金属またはTc 2 O 7の塩素化によって得られる。加熱すると、TcCl 4は対応するTc(III)およびTc(II)塩化物を与える。[ 12 ]

TcCl 4 → α-TcCl 3 + 1/2 Cl 2
TcCl 3 → β-TcCl 2 + 1/2 Cl 2

TcCl 4の構造は、TcCl 6八面体の辺を共有する無限のジグザグ鎖から構成されています。ジルコニウム、ハフニウム、白金の遷移金属四塩化物と同形です。[ 12 ]

テクネチウム（ 99 Tc）のクロロ含有配位錯体の様々な酸化状態：Tc(III)、Tc(IV)、Tc(V)、およびTc(VI)を示す。

三塩化テクネチウムには、α-およびβ-TcCl 3の2つの多形が存在する。α多形はTc 3 Cl 9とも表記される。これは共面二八面体構造をとる。[ 13 ]これはクロロ酢酸塩Tc 2 (O 2 CCH 3 ) 4 Cl 2 をHClで処理して生成される。Re 3 Cl 9 と同様に、α-多形の構造はMM距離の短い三角形で構成される。β-TcCl 3 は、三塩化モリブデンの場合と同様に、対になって構成された八面体Tc中心を特徴とする。TcBr 3 はどちらの三塩化物相の構造もとらない。代わりに三臭化モリブデンの構造をとり、交互に短いTc-Tc接触と長いTc-Tc接触を持つ共面八面体の鎖で構成される。 TcI 3はTiI 3の高温相と同じ構造を持ち、等しいTc-Tc接触を持つ共面八面体の鎖を特徴とする。[ 12 ]

いくつかの陰イオン性テクネチウムハロゲン化物が知られている。二成分四ハロゲン化物は、八面体分子構造をとる六ハロゲン化物[TcX 6 ] 2− （X = F、Cl、Br、I）に変換することができる。[ 14 ]より還元されたハロゲン化物は、Tc–Tc結合を持つ陰イオン性クラスターを形成する。Mo、W、Reなどの関連元素についても同様の状況である。これらのクラスターは、Tc 4、Tc 6、Tc 8、およびTc 13の核性を持つ。より安定したTc 6およびTc 8クラスターは、Tc原子の垂直対が三重結合で、平面原子が単結合でつながれたプリズム形状をしている。すべてのテクネチウム原子は6つの結合を作り、残りの価電子は塩素や臭素などの1つの軸ハロゲン原子と2つの架橋配位子ハロゲン原子によって飽和することができる。[ 15 ]

単純な炭化物複合体

テクネチウムは、グラファイトと反応す​​ると、炭素含有量が最大17原子%の単純な炭素挿入相を形成します[ 16 ]。または、有機過テクネチウム酸塩の熱分解によっても形成されます[ 17 ]。Tcは、炭素に対して低いながらも顕著な親和性を持つ最後のd元素であると考えられています[ 18 ] 。

配位と有機金属錯体

[[テクネチウム（99m Tc）セスタミビ]]（「カーディオライト」）は、心臓の画像診断に広く使用されています。

テクネチウムは有機配位子と様々な錯体を形成します。その多くは核医学との関連性から、綿密に研究されてきました。[ 19 ]

テクネチウムは、Tc–C 結合を持つさまざまな化合物、すなわち有機テクネチウム錯体を形成します。このクラスの代表的なものとしては、CO、アレーン、シクロペンタジエニル配位子との錯体があります。[ 20 ]二成分カルボニル Tc 2 (CO) 10は、白色の揮発性固体です。[ 21 ]この分子では、2 つのテクネチウム原子が互いに結合しており、各原子は5 つのカルボニル配位子の八面体に囲まれています。テクネチウム原子間の結合距離は 303 pm であり、[ 22 ] [ 23 ]金属テクネチウムの 2 つの原子間の距離 (272 pm) よりも大幅に大きいです。同様のカルボニルは、テクネチウムの同族体であるマンガンやレニウムによっても形成されます。[ 24 ] [ 20 ]テクネチウムはアクアカルボニル錯体も形成し、その代表的な錯体の一つに[Tc(CO) 3 (H2O ) 3 ] +があり、これは他の金属カルボニル錯体と比べて珍しいものである。[ 20 ]

参照

参考文献

  1. ^シュヴォッハウ 2000、127–136 ページ。
  2. ^ Moore, PW (1984年4月). 「発電システムにおけるテクネチウム99」(PDF) . Journal of Nuclear Medicine . 25 (4): 499– 502. PMID  6100549. 2012年5月11日閲覧.
  3. ^クレブス、B. (1969)。 「テクネチウム(VII)酸化物: Ein Übergangsmetalloxy mit Molekülstruktur im festen Zustand (テクネチウム(VII)酸化物、固体状態で分子構造を持つ遷移金属酸化物)」。アンゲヴァンテ・ケミー。81 (9): 328–329。土井: 10.1002/ange.19690810905。
  4. ^シュヴォッハウ 2000、127ページ。
  5. ^ヘレル、AY;ビジー、RH。 KH ゲイアー (1977)。酸化テクネチウム(VII)、無機合成。 Vol. XVII. 155 ～ 158ページ 。ISBN 978-0-07-044327-3。
  6. ^ Poineau F; Weck PF; German K; Maruk A; Kirakosyan G; Lukens W; Rego DB; et al. (2010). 「硫酸中の七価テクネチウムのスペシエーション：構造および分光学的研究」（PDF） . Dalton Transactions . 39 (37): 8616– 8619. doi : 10.1039/C0DT00695E . PMID 20730190. S2CID 9419843. 2017年3月5日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2022年11月23日閲覧。  
  7. ^シュヴォッハウ 2000、108ページ。
  8. ^シュヴォッハウ 2000、112–113 ページ。
  9. ^ギブソン, ジョン・K. (1993). 「テクネチウムの高温酸化物および水酸化物蒸気種」.ラジオキミカ・アクタ. 60 ( 2–3 ): 121– 126. doi : 10.1524/ract.1993.60.23.121 . S2CID 99795348 . 
  10. ^シュヴォッハウ 2000、146ページ。
  11. ^ Johnstone, EV (2014年5月).二元テクネチウムハライド（論文）. ネバダ大学ラスベガス校. doi : 10.34917/5836118 – UNLV Theses, Dissertations, Professional Papers, and Capstonesより。
  12. ^ a b c dフレデリック・ポワノー、エリック・V・ジョンストン、ケネス・R・チェルウィンスキー、アルフレッド・P・サッテルバーガー (2014). 「テクネチウムハロゲン化物化学の最近の進歩」.化学研究報告. 47 (2): 624– 632. doi : 10.1021/ar400225b . PMID 24393028 . 
  13. ^ Poineau, Frederic; Johnstone, Erik V.; Weck, Philippe F.; Kim, Eunja; Forster, Paul M.; Scott, Brian L.; Sattelberger, Alfred P.; Czerwinski, Kenneth R. (2010). 「三塩化テクネチウムの合成と構造」. Journal of the American Chemical Society . 132 (45): 15864–5 . Bibcode : 2010JAChS.13215864P . doi : 10.1021/ja105730e . PMID 20977207 . 
  14. ^シュヴォッハウ、K. (2000)。テクネチウム: 化学および放射性医薬品の応用。ワインハイム、ドイツ: Wiley-VCH。ISBN 978-3-527-29496-1。
  15. ^ German, KE; Kryutchkov, SV (2002). 「多核テクネチウムハライドクラスター」 . Russian Journal of Inorganic Chemistry . 47 (4): 578– 583. 2015年12月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  16. ^ドイツ語、KE;ペレトルヒン、バージニア州。ゲドゴブド、カンザス州。グリゴリエフ、ミシシッピ州。タラソフ、AV;プレハーノフ、ユウV。マスレニコフ、AG;ブラトフ、GS;タラソフ副社長。ルコント、M. (2005)。「Tc炭化物と新斜方晶系Tc金属相」。核放射化学科学ジャーナル。6 (3): 211–214。土井: 10.14494/jnrs2000.6.3_211。
  17. ^ Kuznetsov, Vitaly V.; German, Konstantin E.; Nagovitsyna, Olga A.; Filatova, Elena A.; Volkov, Mikhail A.; Sitanskaia, Anastasiia V.; Pshenichkina, Tatiana V. (2023-10-31). 「アモルファスカーボンマトリックス中におけるナノテクネチウムの安定化への道：調製法、XAFSによる証拠、そして電気化学的研究」 .無機化学. 62 (45): 18660– 18669. doi : 10.1021/acs.inorgchem.3c03001 . ISSN 0020-1669 . 
  18. ^ Wang, Qinggao; German, Konstantin E.; Oganov, Artem R.; Dong, Huafeng; Feya, Oleg D.; Zubavichus, Ya V.; Murzin, V. Yu (2016-02-08). 「遷移金属炭化物の安定性の説明 – そしてTcCが存在しない理由」 . RSC Advances . 6 (20): 16197– 16202. Bibcode : 2016RSCAd...616197W . doi : 10.1039/C5RA24656C . ISSN 2046-2069 . 
  19. ^ Bartholomä, Mark D.; Louie, Anika S.; Valliant, John F.; Zubieta, Jon (2010). 「テクネチウムおよびガリウム由来放射性医薬品：分子イメージング時代における2つの重要な放射性金属の化学の比較と対比」. Chemical Reviews . 110 (5): 2903–20 . doi : 10.1021/cr1000755 . PMID 20415476 . 
  20. ^ a b c Alberto, Roger (2010). 「有機金属放射性医薬品」.医薬用有機金属化学. 有機金属化学の話題. 第32巻. pp.  219– 246. doi : 10.1007/978-3-642-13185-1_9 . ISBN 978-3-642-13184-4。
  21. ^ Hileman, JC; Huggins, DK; Kaesz, HD (1961). 「テクネチウムカルボニル」. J​​ournal of the American Chemical Society . 83 (13): 2953– 2954. Bibcode : 1961JAChS..83.2953H . doi : 10.1021/ja01474a038 .
  22. ^ Bailey, MF; Dahl, Lawrence F. (1965). 「ジテクネチウムデカカルボニルの結晶構造」.無機化学. 4 (8): 1140– 1145. doi : 10.1021/ic50030a011 .
  23. ^ Wallach, D. (1962). 「テクネチウムカルボニルTc2(CO)10の単位胞と空間群」. Acta Crystallographica . 15 (10): 1058. Bibcode : 1962AcCry..15.1058W . doi : 10.1107/S0365110X62002789 .
  24. ^シュヴォッハウ 2000、286、328 ページ。
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