JP3327110B2 - スカンジュウム・トリフラートの製造方法 - Google Patents
スカンジュウム・トリフラートの製造方法Info
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- Catalysts (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば精密有機
合成の主役であるルイス酸触媒として、特に優れた触媒
活性を示す、高純度なスカンジュウム・トリフラートを
製造する方法に関するものである。
合成の主役であるルイス酸触媒として、特に優れた触媒
活性を示す、高純度なスカンジュウム・トリフラートを
製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】精密有機合成化学分野に用いられるルイ
ス酸は、アルミニュウムやチタンなどの金属化合物、例
えば塩化アルミニュウムや塩化チタン等が触媒として使
用されている。
ス酸は、アルミニュウムやチタンなどの金属化合物、例
えば塩化アルミニュウムや塩化チタン等が触媒として使
用されている。
【０００３】また、ホウ素、スズ、アルミニューム及び
リチュームやナトリウムなどの金属トリフルオロメタン
スルホン酸塩、いわゆる金属トリフラートも触媒として
使用されている。
リチュームやナトリウムなどの金属トリフルオロメタン
スルホン酸塩、いわゆる金属トリフラートも触媒として
使用されている。
【０００４】しかし、これらのルイス酸触媒を用いる反
応は、ルイス酸が反応基質より優先的に水と反応する
為、分解あるいは不活性化し、少量の水の存在により、
触媒反応の低下あるいは収率の低下をもたらす。
応は、ルイス酸が反応基質より優先的に水と反応する
為、分解あるいは不活性化し、少量の水の存在により、
触媒反応の低下あるいは収率の低下をもたらす。
【０００５】従って、これらの触媒を使用する際には、
まったく水の無い条件下、窒素、アルゴン、などの不活
性ガス雰囲気下で、しかも特別に脱水精製した有害な有
機溶媒を用いて生成反応を行う必要があった。
まったく水の無い条件下、窒素、アルゴン、などの不活
性ガス雰囲気下で、しかも特別に脱水精製した有害な有
機溶媒を用いて生成反応を行う必要があった。
【０００６】このことから、金属トリフラートを製造す
るには、厳密な無水条件下で行う必要があり、また最終
的に、付着水および結晶水の無い、厳密な処理を行う必
要があった。
るには、厳密な無水条件下で行う必要があり、また最終
的に、付着水および結晶水の無い、厳密な処理を行う必
要があった。
【０００７】例えば、代表的な金属トリフラートである
スズトリフラートは、厳密な無水条件下で、あらかじめ
脱水精製した無水塩化第一スズと、同じくあらかじめ脱
水精製したトリフルオロメタンスルホン酸を混合して製
造される（Ｔ．Ｍｕｋａｉｙａｍａ，Ｎ．Ｉｗａｓａｗ
ａ，Ｒ．Ｗ．Ｓｔｅｖｅｎｓ，Ｔ．Ｈａｇａ，Ｔｅｔｒ
ａｈｅｄｒｏｎ，４０，１３８１（１９８４））。
スズトリフラートは、厳密な無水条件下で、あらかじめ
脱水精製した無水塩化第一スズと、同じくあらかじめ脱
水精製したトリフルオロメタンスルホン酸を混合して製
造される（Ｔ．Ｍｕｋａｉｙａｍａ，Ｎ．Ｉｗａｓａｗ
ａ，Ｒ．Ｗ．Ｓｔｅｖｅｎｓ，Ｔ．Ｈａｇａ，Ｔｅｔｒ
ａｈｅｄｒｏｎ，４０，１３８１（１９８４））。
【０００８】また、ここで得られたスズトリフラート
は、加水分解を防ぐために付着水や結晶水を完全に取り
除くことが必要で、さらにその保存もデシケーター中な
ど、特別な設備が必要とされる。
は、加水分解を防ぐために付着水や結晶水を完全に取り
除くことが必要で、さらにその保存もデシケーター中な
ど、特別な設備が必要とされる。
【０００９】一方、スカンジュウムトリフラートはルイ
ス酸触媒として優れた触媒活性を示し、目的とする生成
物の高収率化が可能であり、また有機溶媒中のみならず
水系においても同様に触媒機能を発揮するが、アルミニ
ュウム、鉄、スズおよびニッケル等の金属元素がスカン
ジュウムトリフラート中に存在すると、その触媒機能の
著しい低下をもたらす。
ス酸触媒として優れた触媒活性を示し、目的とする生成
物の高収率化が可能であり、また有機溶媒中のみならず
水系においても同様に触媒機能を発揮するが、アルミニ
ュウム、鉄、スズおよびニッケル等の金属元素がスカン
ジュウムトリフラート中に存在すると、その触媒機能の
著しい低下をもたらす。
【００１０】従って、これら不純物としての金属元素の
存在をできるだけ少なくする必要がある。
存在をできるだけ少なくする必要がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、スカンジュ
ウム以外に鉄、アルミニュウム、ニッケル、スズ等の不
純物を含有する低純度なスカンジュウム化合物含有水溶
液から、ルイス酸触媒機能としてマイナス要因となるこ
れらの元素を殆んど含まない、高純度なスカンジュウム
トリフラートを製造することにより、これまで有機溶媒
中でしか行うことが出来なかった合成反応を有機溶媒中
のみならず、水系でも行うことができ、しかも目的とす
る生成物の高収率化を可能とするルイス酸触媒としての
新規な機能を有する、高純度なスカンジュウムトリフラ
ートの製造方法を提供するものである。
ウム以外に鉄、アルミニュウム、ニッケル、スズ等の不
純物を含有する低純度なスカンジュウム化合物含有水溶
液から、ルイス酸触媒機能としてマイナス要因となるこ
れらの元素を殆んど含まない、高純度なスカンジュウム
トリフラートを製造することにより、これまで有機溶媒
中でしか行うことが出来なかった合成反応を有機溶媒中
のみならず、水系でも行うことができ、しかも目的とす
る生成物の高収率化を可能とするルイス酸触媒としての
新規な機能を有する、高純度なスカンジュウムトリフラ
ートの製造方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者の一人は、スカ
ンジュウムトリフラートが精密有機合成において、有機
溶媒中のみならず水系でも安定なルイス酸触媒として非
常に優れた機能を有し、アルドール反応、マイケル反
応、Ｄｉｅｌｓ―Ａｌｄｅｒ反応などの優れた触媒とな
ることを発見した。
ンジュウムトリフラートが精密有機合成において、有機
溶媒中のみならず水系でも安定なルイス酸触媒として非
常に優れた機能を有し、アルドール反応、マイケル反
応、Ｄｉｅｌｓ―Ａｌｄｅｒ反応などの優れた触媒とな
ることを発見した。
【００１３】そこで、本発明者らは、ルイス酸触媒とし
ての優れた機能を有するスカンジュウムトリフラートの
合成にあたり、ルイス酸触媒機能としてマイナス要因と
なる元素を含む低純度スカンジュウム酸性溶液から、効
率良く高純度なスカンジュウムトリフラートを製造する
方法を見出し本発明に至った。
ての優れた機能を有するスカンジュウムトリフラートの
合成にあたり、ルイス酸触媒機能としてマイナス要因と
なる元素を含む低純度スカンジュウム酸性溶液から、効
率良く高純度なスカンジュウムトリフラートを製造する
方法を見出し本発明に至った。
【００１４】本発明における低純度のスカンジュウム化
合物含有水溶液とは、不純物成分を有するスカンジュウ
ム化合物を含有する酸性、中性、又はアルカリ性の水溶
液であれば、特に限定するものではないが、代表的なも
のとしては本発明者らが先に出願した特願平７―３２６
２８１及び特願平７―３２６２８２に記載した例をあげ
ることができる。
合物含有水溶液とは、不純物成分を有するスカンジュウ
ム化合物を含有する酸性、中性、又はアルカリ性の水溶
液であれば、特に限定するものではないが、代表的なも
のとしては本発明者らが先に出願した特願平７―３２６
２８１及び特願平７―３２６２８２に記載した例をあげ
ることができる。
【００１５】即ち、特願平７―３２６２８１にはスカン
ジュウムの原料としてＮｉ含有酸化鉱石を使用し、又特
願平７―３２６２８２では原料としてタングステン、ウ
ラン、錫製錬の残渣やフェロニッケル製錬スラグ、石炭
の灰分、赤泥等を使用する。
ジュウムの原料としてＮｉ含有酸化鉱石を使用し、又特
願平７―３２６２８２では原料としてタングステン、ウ
ラン、錫製錬の残渣やフェロニッケル製錬スラグ、石炭
の灰分、赤泥等を使用する。
【００１６】そして、これらの原料中に微量に含まれる
スカンジュウムを濃縮分離回収するために、これらの原
料を酸化性雰囲気の高温、高圧のもとで酸浸出を行い、
ニッケル、コバルトやスカンジュウムを選択的に酸浸出
した液から、ニッケル、コバルトを硫化物として選択的
に沈殿回収し、その後の液から炭酸カルシュウム、炭酸
ナトリュウム、水酸化ナトリュウム等の沈殿剤によりス
カンジュウムの濃縮沈殿物を得ることを記載している。
スカンジュウムを濃縮分離回収するために、これらの原
料を酸化性雰囲気の高温、高圧のもとで酸浸出を行い、
ニッケル、コバルトやスカンジュウムを選択的に酸浸出
した液から、ニッケル、コバルトを硫化物として選択的
に沈殿回収し、その後の液から炭酸カルシュウム、炭酸
ナトリュウム、水酸化ナトリュウム等の沈殿剤によりス
カンジュウムの濃縮沈殿物を得ることを記載している。
【００１７】本発明は代表的なものとして、このように
して得られたスカンジュウムの濃縮沈殿物を硫酸、塩
酸、硝酸あるいはトリフルオロメタンスルホン酸により
溶解してスカンジュウム化合物含有水溶液として使用す
る。
して得られたスカンジュウムの濃縮沈殿物を硫酸、塩
酸、硝酸あるいはトリフルオロメタンスルホン酸により
溶解してスカンジュウム化合物含有水溶液として使用す
る。
【００１８】しかしながら、このようなスカンジュウム
化合物含有水溶液は、スカンジュウム以外に鉄、アルミ
ニュウム、スズ、ニッケル、マンガン、マグネシュウ
ム、カルシュウム、シリコン等の単体又は化合物の不純
物を含有しているので、スカンジュウム化合物としては
まだまだ低純度である。
化合物含有水溶液は、スカンジュウム以外に鉄、アルミ
ニュウム、スズ、ニッケル、マンガン、マグネシュウ
ム、カルシュウム、シリコン等の単体又は化合物の不純
物を含有しているので、スカンジュウム化合物としては
まだまだ低純度である。
【００１９】本発明はこれらの不純物を除去することに
より、高純度のスカンジュウム・トリフラートを製造す
ることを目的とする。
より、高純度のスカンジュウム・トリフラートを製造す
ることを目的とする。
【００２０】すなわち、本発明は、 （１）工程１―低純度のスカンジュウム化合物含有水溶
液を、ｐＨ０．５〜４．０の範囲に調整した後、シュウ
酸（塩）を添加してシュウ酸スカンジュウムとして回収
し、 工程２―前記シュウ酸スカンジュウムを焼成して酸化ス
カンジュウムとし、 工程３―前記酸化スカンジュウムをトリフルオロメタン
スルホン酸により溶解して反応させ、スカンジュウム・
トリフラート水溶液を得ることからなる高純度スカンジ
ュウムトリフラートの製造方法、 （２）前記工程３で得られたスカンジュウム・トリフラ
ート水溶液に含有されている余剰水分を蒸発除去し、固
体状のスカンジュウム・トリフラートを得る、ことから
なる高純度スカンジュウム・トリフラートの製造方法、 （３）前記（２）で得られた固体状のスカンジュウム・
トリフラートを、更に高温、減圧下で乾燥した後、不活
性ガスにより密閉することを特徴とする（１）または
（２）に記載の高純度スカンジュウム・トリフラートの
製造方法、 （４）前記工程２で得られた酸化スカンジュウムを、更
に酸で溶解してスカンジュウム含有酸性水溶液とし、こ
れを低純度のスカンジュウム化合物含有水溶液として用
い、前記工程１から前記工程２の操作を１回又は２回以
上順次繰り返した後、前記工程３に供することを特徴と
する（１）又は（２）又は（３）に記載の高純度スカン
ジュウム・トリフラートの製造方法、である。
液を、ｐＨ０．５〜４．０の範囲に調整した後、シュウ
酸（塩）を添加してシュウ酸スカンジュウムとして回収
し、 工程２―前記シュウ酸スカンジュウムを焼成して酸化ス
カンジュウムとし、 工程３―前記酸化スカンジュウムをトリフルオロメタン
スルホン酸により溶解して反応させ、スカンジュウム・
トリフラート水溶液を得ることからなる高純度スカンジ
ュウムトリフラートの製造方法、 （２）前記工程３で得られたスカンジュウム・トリフラ
ート水溶液に含有されている余剰水分を蒸発除去し、固
体状のスカンジュウム・トリフラートを得る、ことから
なる高純度スカンジュウム・トリフラートの製造方法、 （３）前記（２）で得られた固体状のスカンジュウム・
トリフラートを、更に高温、減圧下で乾燥した後、不活
性ガスにより密閉することを特徴とする（１）または
（２）に記載の高純度スカンジュウム・トリフラートの
製造方法、 （４）前記工程２で得られた酸化スカンジュウムを、更
に酸で溶解してスカンジュウム含有酸性水溶液とし、こ
れを低純度のスカンジュウム化合物含有水溶液として用
い、前記工程１から前記工程２の操作を１回又は２回以
上順次繰り返した後、前記工程３に供することを特徴と
する（１）又は（２）又は（３）に記載の高純度スカン
ジュウム・トリフラートの製造方法、である。
【００２１】以下本発明を詳細に説明する。
【００２２】本発明における低純度のスカンジュウム化
合物含有水溶液を、ＰＨ０．５〜４．０の範囲、好まし
くは１．０〜２．５に調整した後、しゅう酸（塩）を添
加してしゅう酸スカンジュウムとして回収するが、この
時、ＰＨが０．５未満ではスカンジュウムの回収率が低
下し、４．０超では、スカンジュウム以外の不純物も共
に含まれる。
合物含有水溶液を、ＰＨ０．５〜４．０の範囲、好まし
くは１．０〜２．５に調整した後、しゅう酸（塩）を添
加してしゅう酸スカンジュウムとして回収するが、この
時、ＰＨが０．５未満ではスカンジュウムの回収率が低
下し、４．０超では、スカンジュウム以外の不純物も共
に含まれる。
【００２３】しゅう酸（塩）としては、しゅう酸および
しゅう酸アンモニュウムを使用するが、スカンジュウム
に対し、１．０〜１．５当量加え、しゅう酸スカンジュ
ウムとして沈殿回収する。
しゅう酸アンモニュウムを使用するが、スカンジュウム
に対し、１．０〜１．５当量加え、しゅう酸スカンジュ
ウムとして沈殿回収する。
【００２４】この時の温度は、常温で行っててもよい
が、６０〜８０℃程度の温度で実施することにより、固
液分離及びろ過性の良好なしゅう酸スカンジュウムが得
られる。
が、６０〜８０℃程度の温度で実施することにより、固
液分離及びろ過性の良好なしゅう酸スカンジュウムが得
られる。
【００２５】このようにして得られたシュウ酸スカンジ
ュウムを焼成して酸化スカンジュウムとするが、焼成温
度は４５０〜１０００℃で行うのが好ましい。４５０℃
未満だとシュウ酸塩が完全に分解せず、酸化スカンジュ
ウム中に残り、以後の溶解処理に不都合をもたらす。１
０００℃超でも良いが、経済的に不都合である。
ュウムを焼成して酸化スカンジュウムとするが、焼成温
度は４５０〜１０００℃で行うのが好ましい。４５０℃
未満だとシュウ酸塩が完全に分解せず、酸化スカンジュ
ウム中に残り、以後の溶解処理に不都合をもたらす。１
０００℃超でも良いが、経済的に不都合である。
【００２６】前記酸化スカンジュウムをトリフルオロメ
タンスルホン酸液により溶解するが、この溶解温度は、
沸点温度で行うことにより、スカンジュウムトリフラー
トとなるに必要な当量のトリフルオメタンスルホン酸使
用量で、しかも２時間程度で酸化スカンジュウムのほぼ
全量が溶解する。
タンスルホン酸液により溶解するが、この溶解温度は、
沸点温度で行うことにより、スカンジュウムトリフラー
トとなるに必要な当量のトリフルオメタンスルホン酸使
用量で、しかも２時間程度で酸化スカンジュウムのほぼ
全量が溶解する。
【００２７】この酸化スカンジュウムとトリフルオロメ
タンスルホン酸との反応は、溶解すればただちにスカン
ジュウムトリフラート液となる。
タンスルホン酸との反応は、溶解すればただちにスカン
ジュウムトリフラート液となる。
【００２８】トリフルオロメタンスルホン酸液の濃度が
高いほど沸点温度を高くできる為、１０Ｎ以上の酸濃度
が好ましい。
高いほど沸点温度を高くできる為、１０Ｎ以上の酸濃度
が好ましい。
【００２９】さらに、高純度なスカンジュウムトリフラ
ート水溶液を得ようとするならば、前記酸化スカンジュ
ウムを塩酸、硝酸、硫酸あるいはトリフルオロメタンス
ルホン酸により溶解後、スカンジュウム含有酸性水溶液
とし、再度工程１のＰＨ調整、シュウ酸塩によるシュウ
酸スカンジュウム生成、工程２の焼成による酸化スカン
ジュウムとした後、工程３のトリフルオロメタンスルホ
ン酸液による溶解を繰り返すことにより、より高純度ス
カンジュウムトリフラート水溶液が得られる。
ート水溶液を得ようとするならば、前記酸化スカンジュ
ウムを塩酸、硝酸、硫酸あるいはトリフルオロメタンス
ルホン酸により溶解後、スカンジュウム含有酸性水溶液
とし、再度工程１のＰＨ調整、シュウ酸塩によるシュウ
酸スカンジュウム生成、工程２の焼成による酸化スカン
ジュウムとした後、工程３のトリフルオロメタンスルホ
ン酸液による溶解を繰り返すことにより、より高純度ス
カンジュウムトリフラート水溶液が得られる。
【００３０】このようにして得られた高純度なスカンジ
ュウムトリフラート水溶液は、相当量の余剰水を含んで
いる為、この余剰水を除去する。除去方法としては、水
溶液を沸点温度で蒸発することにより行え得るが、１〜
３００トール程度の真空蒸発を行うことにより、６０℃
程度の低温度で余剰水の蒸発除去が行われ、スカンジュ
ウムトリフラートの固形物が容易に得られる。
ュウムトリフラート水溶液は、相当量の余剰水を含んで
いる為、この余剰水を除去する。除去方法としては、水
溶液を沸点温度で蒸発することにより行え得るが、１〜
３００トール程度の真空蒸発を行うことにより、６０℃
程度の低温度で余剰水の蒸発除去が行われ、スカンジュ
ウムトリフラートの固形物が容易に得られる。
【００３１】スカンジュウムトリフラート固形物は、こ
の時点では、多少の付着水と余剰なトリフルオロメタン
スルホン酸が残存している為、場合によってはさらに高
温で１０-2トール程度の真空乾燥により、これらを除去
する必要がある。
の時点では、多少の付着水と余剰なトリフルオロメタン
スルホン酸が残存している為、場合によってはさらに高
温で１０-2トール程度の真空乾燥により、これらを除去
する必要がある。
【００３２】この時の温度は１６０℃〜３５０℃の範囲
で行うのが好ましい。１６０℃未満では、トリフルオロ
メタンスルホン酸の除去が不十分となり、また３５０℃
超ではスカンジュウムトリフラートが熱分解し、触媒と
しての機能が低下する。
で行うのが好ましい。１６０℃未満では、トリフルオロ
メタンスルホン酸の除去が不十分となり、また３５０℃
超ではスカンジュウムトリフラートが熱分解し、触媒と
しての機能が低下する。
【００３３】このようにして得られたスカンジュウムト
リフラート固形物は、大気雰囲気で容易に水分を吸着す
る為、特に有機溶媒中で使用する場合、アルゴンガス、
窒素ガス等の不活性ガスにより密封保存することによ
り、優れた触媒活性を損なわず使用することが出来る。
リフラート固形物は、大気雰囲気で容易に水分を吸着す
る為、特に有機溶媒中で使用する場合、アルゴンガス、
窒素ガス等の不活性ガスにより密封保存することによ
り、優れた触媒活性を損なわず使用することが出来る。
【００３４】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳しく説明
する。
する。
【００３５】
【実施例１】Ｎｉ含有酸化鉱石と錫製錬残渣の混合原料
を高温、高圧のもとで硫酸浸出を行ない、Ｎｉ、Ｓｃを
選択的に酸浸出した液から、Ｎｉを硫化物として選択的
に沈殿回収し、その後液から水酸化ナトリウムにより沈
殿生成して得たスカンジュウム濃縮物である水酸化スカ
ンジュウム化合物を使用した。
を高温、高圧のもとで硫酸浸出を行ない、Ｎｉ、Ｓｃを
選択的に酸浸出した液から、Ｎｉを硫化物として選択的
に沈殿回収し、その後液から水酸化ナトリウムにより沈
殿生成して得たスカンジュウム濃縮物である水酸化スカ
ンジュウム化合物を使用した。
【００３６】すなわち、Ｓｃ：８．１６％、Ｆｅ：２．
４３％、Ａｌ：１２．７％、Ｓｎ：１．２％、Ｍｎ：
０．４７％、Ｎｉ：０．５３％、Ｍｇ：１．５０％、Ｃ
ａ：０．５７％、Ｓｉ：０．３２％の成分を有する水酸
化スカンジュウム化合物１００ｇに水１ ｌ加え、温度
６０℃にて、ＰＨが１．０となるように３５％塩酸を加
え１時間かけて溶解後ろ過し、Ｓｃ：７．９６ｇ／ｌ、
Ｆｅ：２．３３ｇ／ｌ、Ａｌ：１１．７ｇ／ｌ、Ｓｎ：
１．０８ｇ／ｌ、Ｍｎ：０．４４ｇ／ｌ、Ｎｉ：０．５
０ｇ／ｌ、Ｍｇ：１．４３ｇ／ｌ、Ｃａ：０．５５ｇ／
ｌ、Ｓｉ：０．２７ｇ／ｌ濃度の溶解液を得た。このと
きの水酸スカンジュウム化合物のＳｃ溶解率は９８％で
あった。
４３％、Ａｌ：１２．７％、Ｓｎ：１．２％、Ｍｎ：
０．４７％、Ｎｉ：０．５３％、Ｍｇ：１．５０％、Ｃ
ａ：０．５７％、Ｓｉ：０．３２％の成分を有する水酸
化スカンジュウム化合物１００ｇに水１ ｌ加え、温度
６０℃にて、ＰＨが１．０となるように３５％塩酸を加
え１時間かけて溶解後ろ過し、Ｓｃ：７．９６ｇ／ｌ、
Ｆｅ：２．３３ｇ／ｌ、Ａｌ：１１．７ｇ／ｌ、Ｓｎ：
１．０８ｇ／ｌ、Ｍｎ：０．４４ｇ／ｌ、Ｎｉ：０．５
０ｇ／ｌ、Ｍｇ：１．４３ｇ／ｌ、Ｃａ：０．５５ｇ／
ｌ、Ｓｉ：０．２７ｇ／ｌ濃度の溶解液を得た。このと
きの水酸スカンジュウム化合物のＳｃ溶解率は９８％で
あった。
【００３７】この溶解液に、アンモニア水を加えＰＨ
１．８とした後、しゅう酸アンモニュウムをＳｃがしゅ
う酸スカンジュウムとして生成するに必要な当量に対し
て、１．１倍量を加え６０℃にて１時間の間反応熟成
し、しゅう酸スカンジュウムを得た。
１．８とした後、しゅう酸アンモニュウムをＳｃがしゅ
う酸スカンジュウムとして生成するに必要な当量に対し
て、１．１倍量を加え６０℃にて１時間の間反応熟成
し、しゅう酸スカンジュウムを得た。
【００３８】このときの、Ｓｃ回収率は９７．６％であ
り、Ｓｃ以外の不純物の共沈率はＦｅ：０．３％、Ａ
ｌ：０．１％、Ｓｎ：０．１％、Ｍｎ：０．２％、Ｎ
ｉ：０．３％、Ｍｇ：０．２％、であった。
り、Ｓｃ以外の不純物の共沈率はＦｅ：０．３％、Ａ
ｌ：０．１％、Ｓｎ：０．１％、Ｍｎ：０．２％、Ｎ
ｉ：０．３％、Ｍｇ：０．２％、であった。
【００３９】しゅう酸スカンジュウムを８００℃で３時
間焼成し、酸化スカンジュウムとした。
間焼成し、酸化スカンジュウムとした。
【００４０】このようにして得られた酸化スカンジュウ
ムを１５Ｎのトリフルオロメタンスルホン酸溶液に、酸
化スカンジュウムがスカンジュウムトリフラートとして
溶解するに必要な当量の１．０５当量を加え、沸点温度
１２０℃で２時間溶解し、スカンジュウムトリフラート
水溶液を得た。
ムを１５Ｎのトリフルオロメタンスルホン酸溶液に、酸
化スカンジュウムがスカンジュウムトリフラートとして
溶解するに必要な当量の１．０５当量を加え、沸点温度
１２０℃で２時間溶解し、スカンジュウムトリフラート
水溶液を得た。
【００４１】このようにして得られた水溶液を、エバポ
レーターの使用により、温度６０℃、真空度１００トー
ルにて余剰水の低温真空蒸発を行ったところ、１時間程
度で白色固形物が得られた。さらに、温度２００℃、真
空度１０-1トールにて２４時間高温真空乾燥を行い、ス
カンジュウムトリフラートの白色粉末を得た後、アルゴ
ンガスにて密封した。
レーターの使用により、温度６０℃、真空度１００トー
ルにて余剰水の低温真空蒸発を行ったところ、１時間程
度で白色固形物が得られた。さらに、温度２００℃、真
空度１０-1トールにて２４時間高温真空乾燥を行い、ス
カンジュウムトリフラートの白色粉末を得た後、アルゴ
ンガスにて密封した。
【００４２】得られたスカンジュウムトリフラートの組
成は、Ｓｃ：９．０８％、Ｆｅ：７８ｐｐｍ、Ａｌ：１
３２ｐｐｍ、Ｓｎ：１２ｐｐｍ、Ｍｎ：１０ｐｐｍ、Ｎ
ｉ：１７ｐｐｍ、Ｍｇ：３ｐｐｍ、Ｃａ：５２ｐｐｍ、
Ｓｉ：３ｐｐｍであり、スカンジュウムトリフラートと
して９９．３％からなる高純度なスカンジュウムトリフ
ラートが得られた。
成は、Ｓｃ：９．０８％、Ｆｅ：７８ｐｐｍ、Ａｌ：１
３２ｐｐｍ、Ｓｎ：１２ｐｐｍ、Ｍｎ：１０ｐｐｍ、Ｎ
ｉ：１７ｐｐｍ、Ｍｇ：３ｐｐｍ、Ｃａ：５２ｐｐｍ、
Ｓｉ：３ｐｐｍであり、スカンジュウムトリフラートと
して９９．３％からなる高純度なスカンジュウムトリフ
ラートが得られた。
【００４３】
【実施例２】実施例１で用いた混合原料を同じようにし
てＮｉ、Ｓｃを酸浸出し、Ｎｉを硫化物として回収した
後の液を、炭酸カルシウムにより沈殿生成して得たスカ
ンジュウム濃縮物である炭酸スカンジュウム化合物を使
用した。
てＮｉ、Ｓｃを酸浸出し、Ｎｉを硫化物として回収した
後の液を、炭酸カルシウムにより沈殿生成して得たスカ
ンジュウム濃縮物である炭酸スカンジュウム化合物を使
用した。
【００４４】すなわち、Ｓｃ：２．３５％、Ｆｅ：１．
１６％、Ａｌ：４．６５％、Ｓｎ：０．５６％、Ｍｎ：
０．３２％、Ｎｉ：０．１２％、Ｍｇ：０．２２％、Ｃ
ａ：１８．３％、Ｓｉ：０．２５％の成分を有する炭酸
スカンジュウム化合物２００ｇに水１ ｌ加え、温度６
０℃にて、ＰＨが１．０となるように硫酸により溶解後
ろ過し、Ｓｃ：４．４２ｇ／ｌ、Ｆｅ：２．１６ｇ／
ｌ、Ａｌ：８．６５ｇ／ｌ、Ｓｎ：１．０８ｇ／ｌ、Ｍ
ｎ：０．６０ｇ／ｌ、Ｎｉ：０．２２ｇ／ｌ、Ｍｇ：
０．４０ｇ／ｌ、Ｃａ：０．４６ｇ／ｌ、Ｓｉ：０．３
１ｇ／ｌ濃度の溶解液を得た。この時の炭酸スカンジュ
ウム化合物のＳｃ溶解率は９６％であった。
１６％、Ａｌ：４．６５％、Ｓｎ：０．５６％、Ｍｎ：
０．３２％、Ｎｉ：０．１２％、Ｍｇ：０．２２％、Ｃ
ａ：１８．３％、Ｓｉ：０．２５％の成分を有する炭酸
スカンジュウム化合物２００ｇに水１ ｌ加え、温度６
０℃にて、ＰＨが１．０となるように硫酸により溶解後
ろ過し、Ｓｃ：４．４２ｇ／ｌ、Ｆｅ：２．１６ｇ／
ｌ、Ａｌ：８．６５ｇ／ｌ、Ｓｎ：１．０８ｇ／ｌ、Ｍ
ｎ：０．６０ｇ／ｌ、Ｎｉ：０．２２ｇ／ｌ、Ｍｇ：
０．４０ｇ／ｌ、Ｃａ：０．４６ｇ／ｌ、Ｓｉ：０．３
１ｇ／ｌ濃度の溶解液を得た。この時の炭酸スカンジュ
ウム化合物のＳｃ溶解率は９６％であった。
【００４５】この溶解液に、しゅう酸アンモニュウムを
Ｓｃがしゅう酸スカンジュウムとして生成するに必要な
当量に対して、１．１倍量を加え６０℃にて１時間の間
反応熟成し、しゅう酸スカンジュウムを得た。
Ｓｃがしゅう酸スカンジュウムとして生成するに必要な
当量に対して、１．１倍量を加え６０℃にて１時間の間
反応熟成し、しゅう酸スカンジュウムを得た。
【００４６】このときの、Ｓｃ回収率は９６．５％であ
り、Ｓｃ以外の不純物の供沈率はＦｅ：０．２％、Ａ
ｌ：０．１％、Ｓｎ：０．１％、Ｍｎ：０．１％、Ｎ
ｉ：０．２％、Ｍｇ：０．１％、であった。
り、Ｓｃ以外の不純物の供沈率はＦｅ：０．２％、Ａ
ｌ：０．１％、Ｓｎ：０．１％、Ｍｎ：０．１％、Ｎ
ｉ：０．２％、Ｍｇ：０．１％、であった。
【００４７】しゅう酸スカンジュウムを８００℃で３時
間焼成し、酸化スカンジュウムとした。
間焼成し、酸化スカンジュウムとした。
【００４８】このようにして得られた酸化スカンジュウ
ムを１５Ｎのトリフルオロメタンスルホン酸溶液に、酸
化スカンジュウムがスカンジュウムトリフラートとして
溶解するに必要な当量の１．０５当量を加え、沸点温度
１２０℃で２時間溶解し、スカンジュウムトリフラート
水溶液を得た。
ムを１５Ｎのトリフルオロメタンスルホン酸溶液に、酸
化スカンジュウムがスカンジュウムトリフラートとして
溶解するに必要な当量の１．０５当量を加え、沸点温度
１２０℃で２時間溶解し、スカンジュウムトリフラート
水溶液を得た。
【００４９】このようにして得られた水溶液を、エバポ
レーターの使用により、温度６０℃、真空度１００トー
ルにて余剰水の低温真空蒸発を行ったところ、１時間程
度で白色固形物が得られた。さらに、温度２００℃、真
空度１０-1トールにて２４時間高温真空乾燥を行い、ス
カンジュウムトリフラートの白色粉末を得た後、アルゴ
ンガスにて密封した。
レーターの使用により、温度６０℃、真空度１００トー
ルにて余剰水の低温真空蒸発を行ったところ、１時間程
度で白色固形物が得られた。さらに、温度２００℃、真
空度１０-1トールにて２４時間高温真空乾燥を行い、ス
カンジュウムトリフラートの白色粉末を得た後、アルゴ
ンガスにて密封した。
【００５０】得られたスカンジュウムトリフラートの組
成は、Ｓｃ：９．０２％、Ｆｅ：９２ｐｐｍ、Ａｌ：１
２６ｐｐｍ、Ｓｎ：１８ｐｐｍ、Ｍｎ：１２ｐｐｍ、Ｎ
ｉ：８ｐｐｍ、Ｃａ：４５ｐｐｍ、Ｓｉ：３ｐｐｍであ
りスカンジュウムトリフラートとして９９％からなる高
純度なスカンジュウムトリフラートが得られた。
成は、Ｓｃ：９．０２％、Ｆｅ：９２ｐｐｍ、Ａｌ：１
２６ｐｐｍ、Ｓｎ：１８ｐｐｍ、Ｍｎ：１２ｐｐｍ、Ｎ
ｉ：８ｐｐｍ、Ｃａ：４５ｐｐｍ、Ｓｉ：３ｐｐｍであ
りスカンジュウムトリフラートとして９９％からなる高
純度なスカンジュウムトリフラートが得られた。
【００５１】
【比較例１】実施例１の成分を有する水酸化スカンジュ
ウム化合物１００ｇに水１リットルを加え、温度６０℃
にてトリフルオロメタンスルホン酸にて溶解し、スカン
ジュウムトリフラート水溶液を得た。その時の液ＰＨは
１．５であり、水酸化スカンジュウム化合物のＳｃ溶解
率は９８％であった。
ウム化合物１００ｇに水１リットルを加え、温度６０℃
にてトリフルオロメタンスルホン酸にて溶解し、スカン
ジュウムトリフラート水溶液を得た。その時の液ＰＨは
１．５であり、水酸化スカンジュウム化合物のＳｃ溶解
率は９８％であった。
【００５２】この低純度なスカンジュウムトリフラート
水溶液を、実施例で行なったシュウ酸塩によるシュウ酸
スカンジュウム生成操作を行なわないで、スカンジュウ
ムトリフラート水溶液を、直接エバポレーターの使用に
より、温度６０℃、真空度１００トールにて余剰水の低
温真空蒸発を行ったところ、１時間程度で灰色固形物が
得られた。さらに、温度２００℃、真空度１０-1トール
にて２４時間高温真空乾燥を行い、スカンジュウムトリ
フラートの粉末を得た後、アルゴンガスにて密封した。
水溶液を、実施例で行なったシュウ酸塩によるシュウ酸
スカンジュウム生成操作を行なわないで、スカンジュウ
ムトリフラート水溶液を、直接エバポレーターの使用に
より、温度６０℃、真空度１００トールにて余剰水の低
温真空蒸発を行ったところ、１時間程度で灰色固形物が
得られた。さらに、温度２００℃、真空度１０-1トール
にて２４時間高温真空乾燥を行い、スカンジュウムトリ
フラートの粉末を得た後、アルゴンガスにて密封した。
【００５３】このようにして得られたスカンジュウムト
リフラートは灰色であり、その組成は、Ｓｃ：２．６５
％、Ｆｅ：０．６７％、Ａｌ：３．６２％、Ｓｎ：０．
３２％、Ｍｎ：０．１４％、Ｎｉ：０．１６％、Ｍｇ：
０．４３％、Ｃａ：０．１５％、Ｓｉ：０．０５％であ
った。
リフラートは灰色であり、その組成は、Ｓｃ：２．６５
％、Ｆｅ：０．６７％、Ａｌ：３．６２％、Ｓｎ：０．
３２％、Ｍｎ：０．１４％、Ｎｉ：０．１６％、Ｍｇ：
０．４３％、Ｃａ：０．１５％、Ｓｉ：０．０５％であ
った。
【００５４】スカンジュウムトリフラートとしての組成
は２９．０％であった。
は２９．０％であった。
【００５５】
【触媒機能比較】以下に実施例１、２で得られた高純度
スカンジュウムトリフラートと比較例で得られたスカン
ジュウムトリフラート及び代表的な金属トリフラートで
ある高純度スズトリフラートの触媒機能比較の一例を示
す。 （アルドール反応）反応物に対し１０モル％の触媒の存
在下、水―ＴＨＦ（１：４）中で、ベンズアルデヒドに
シクロヘキサン由来のシリルエノールエーテルを、常温
で５時間反応させて、対応するアルドール体（１）を得
る。
スカンジュウムトリフラートと比較例で得られたスカン
ジュウムトリフラート及び代表的な金属トリフラートで
ある高純度スズトリフラートの触媒機能比較の一例を示
す。 （アルドール反応）反応物に対し１０モル％の触媒の存
在下、水―ＴＨＦ（１：４）中で、ベンズアルデヒドに
シクロヘキサン由来のシリルエノールエーテルを、常温
で５時間反応させて、対応するアルドール体（１）を得
る。
【００５６】
【化１】
【００５７】
【表１】
【００５８】（マンニヒ反応）反応物に対し１０モル％
の触媒の存在下、塩化メチレン中−７８℃において、ベ
ンズアルデヒドにアニリン、引き続きメチルイソブチー
ト由来のケテンシリルアセタールを作用させ、さらに同
温度で３時間反応させて、対応する付加体（２）を得
る。
の触媒の存在下、塩化メチレン中−７８℃において、ベ
ンズアルデヒドにアニリン、引き続きメチルイソブチー
ト由来のケテンシリルアセタールを作用させ、さらに同
温度で３時間反応させて、対応する付加体（２）を得
る。
【００５９】
【化２】
【００６０】
【表２】
【００６１】
【発明の効果】本発明により、高純度で、高触媒活性の
スカンジュウム・トリフラートが製造できた。
スカンジュウム・トリフラートが製造できた。
フロントページの続き (72)発明者 薬師寺 弘昌 青森県八戸市大字河原木字遠山新田（番 地なし） 大平洋金属株式会社 八戸製 造所内 (72)発明者 小林 修 東京都千代田区猿楽町１―６―６―702 (56)参考文献 特開 平９−249672（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C07F 5/00
Claims (4)
- 【請求項１】 工程１―低純度のスカンジュウム化合物
含有水溶液を、ｐＨ０．５〜４．０の範囲に調整した
後、シュウ酸（塩）を添加してシュウ酸スカンジュウム
として回収し、 工程２―前記シュウ酸スカンジュウムを焼成して酸化ス
カンジュウムとし、 工程３―前記酸化スカンジュウムをトリフルオロメタン
スルホン酸により溶解して反応させ、スカンジュウム・
トリフラート水溶液を得ることからなる高純度スカンジ
ュウムトリフラートの製造方法。 - 【請求項２】 前記工程３で得られたスカンジュウム・
トリフラート水溶液に含有されている余剰水分を蒸発除
去し、固体状のスカンジュウム・トリフラートを得る、
ことからなる高純度スカンジュウム・トリフラートの製
造方法。 - 【請求項３】 前記請求項２で得られた固体状のスカン
ジュウム・トリフラートを、更に高温、減圧下で乾燥し
た後、不活性ガスにより密閉することを特徴とする請求
項１または２に記載の高純度スカンジュウム・トリフラ
ートの製造方法。 - 【請求項４】 前記工程２で得られた酸化スカンジュウ
ムを、更に酸で溶解してスカンジュウム含有酸性水溶液
とし、これを低純度のスカンジュウム化合物含有水溶液
として用い、前記工程１から前記工程２の操作を１回又
は２回以上順次繰り返した後、前記工程３に供すること
を特徴とする請求項１又は２又は３に記載の高純度スカ
ンジュウム・トリフラートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08711696A JP3327110B2 (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | スカンジュウム・トリフラートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08711696A JP3327110B2 (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | スカンジュウム・トリフラートの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09248463A JPH09248463A (ja) | 1997-09-22 |
| JP3327110B2 true JP3327110B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=13905991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08711696A Expired - Fee Related JP3327110B2 (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | スカンジュウム・トリフラートの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3327110B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3377449B2 (ja) | 1998-08-04 | 2003-02-17 | 科学技術振興事業団 | 水系ルイス酸触媒反応方法 |
| AU2015351446B2 (en) | 2014-11-26 | 2018-08-02 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Method for recovering high-purity scandium |
| JP6004023B2 (ja) * | 2015-02-02 | 2016-10-05 | 住友金属鉱山株式会社 | スカンジウムの回収方法 |
-
1996
- 1996-03-18 JP JP08711696A patent/JP3327110B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09248463A (ja) | 1997-09-22 |
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