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RCPRC的Klaus-Richard Pörschke 教授和同事开发了一种高度疏水的全氟芳基硼酸盐 (FAB) 配体,用于以 100% 的特异性捕获放射性 134/137 Cs 同位素。与目前使用的所谓不溶性普鲁士蓝相比,这种新方法可以改善人类的去污效果。
例如核电站发生事故后,Cs 原子(尤其是134 Cs 和137 Cs)的放射性同位素不受控制的排放会对环境、人类和动物造成严重和长期的影响。尤其是137 Cs 同位素,具有较长的半衰期(t 1/2 = 30.2 年)和非常高的水溶性,导致在体内迅速广泛分布。
目前用于人类和动物去污的补救措施包括使用经验式为 Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3的六氰基铁酸铁 (II) 的蓝色络合物,也称为不溶性普鲁士蓝(PB) . PB 在结合强度和吸收率方面都有效地吸收了135/137 Cs +离子,而不会被肠道吸收到明显的程度。137的保留时间PB 治疗后人体内的 Cs 同位素在成人中减少了约 2/3,在青少年和儿童中减少了约一半。然而,诸如 pH 值、水分含量、干燥和储存条件等化学物理因素会影响铯与 PB 结合的效率。
本技术利用 ( 1 ) 的高度疏水性全氟芳基硼酸酯 (FAB) 配体以 100% 的特异性捕获134/137 Cs 同位素。
相关配体是Cs[B(C 6 F 5 ) 4 ] ( 3 )和(H 2 O)B(C 6 F 5 ) 3 ( 4 );后者在 Cs +离子存在下形成 Cs[H(HO) 2 B 2 (C 6 F 5 ) 6 ] ( 5 ) 的配体。
络合物135/137 Cs[H 2 NB 2 (C 6 F 5 ) 6 ] ( 2 ) 沉淀或可以从水(介电常数 78.4)或含有低浓度135/137 Cs +离子的酸性溶液中定量提取作为几个 ppm。( 1 ) 和 ( 3 ) 的复合物形成与水溶液中的 pH 值无关,从而允许在人体胃肠道遇到的 pH 值范围内有效结合。络合物 ( 5 ) 的水溶性稍强,并且对 pH 值有依赖性,但由配体 ( 3) 更容易制备且生产成本更低。
所有化合物1-5在固态下都无限稳定,对于1-3和5在溶液中也是如此。在实验室规模上没有出现组合物。关于水溶液中的 B(C 6 F 5 ) 3或4,不能排除长期(数月)缓慢分解的情况。
化合物( 1 )可以通过将2当量的B(C 6 F 5 ) 3在氨基钠的乙醚悬浮液中反应得到无色晶体且收率高而容易地合成。
配体( 1 )和( 3 )可以以钠盐结晶固体的形式给药,例如作为聚乙二醇400(PEG 400)或其他二醇中的溶剂化物。然而,尚未进行毒理学研究。
David Pollak、Richard Goddard、Klaus-Richard Pörschke:“Cs[H 2 NB 2 (C 6 F 5 ) 6 ] Featuring an Unequivocal 16-Coordinate Cation”,J. Am。化学。社会。2016, 138 , 9444−9451 .
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