アインスタイニウム 化合物

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アインスタイニウム

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/03/05 08:43 UTC 版)

化合物

いくつかのEs化合物の結晶構造と格子定数
化合物 色 対称性 空間群 No ピアソン記号 a (pm) b (pm) c (pm)
Es2O3 無色 立方[35] Ia3 206 cI80 1076.6
Es2O3 無色 単斜[76] C2/m 12 mS30 1411 359 880
Es2O3 無色 六方[76] P3m1 164 hP5 370 600
EsF3 六方[34]
EsF4 単斜[77] C2/c 15 mS60
EsCl3 橙色 六方[78][79] C63/m hP8 727 410
EsBr3 黄色 単斜[80] C2/m 12 mS16 727 1259 681
EsI3 琥珀色 六方[81][82] R3 148 hR24 753 2084
EsOCl 正方[81][83] P4/nmm 394.8 670.2

酸化物

酸化アインスタイニウム(III)(Es2O3)は硝酸アインスタイニウム(III)を燃焼させることにより得られた。これは無色の立方晶を形成し、最初に大きさが約30ナノメートルのマイクログラムの試料から特徴づけられた[28][35]。この酸化物には他に単斜晶系や六方晶系の2つの相が知られている。特定のEs2O3相の形成は調製技術と試料の来歴に依存し、明確な相図はない。自己照射または自己発熱の結果として3つの相の間で相互変換が自然発生する可能性がある[84]。六方相は酸化ランタン(III)とアイソタイプであり、Es3+イオンがO2−イオンの6配位群で囲まれている[76][81]。

ハロゲン化物

暗闇で光るヨウ化アインスタイニウム(III)（英語版）

アインスタイニウムのハロゲン化物は、酸化状態+2および+3で知られている[83][85]。最も安定した状態はフッ化物からヨウ化物までのすべてのハロゲン化物で+3である。

フッ化アインスタイニウム(III)(EsF3)はフッ化物イオンとの反応により塩化アインスタイニウム(III)溶液から沈殿する。代わりの調製手段は酸化アインスタイニウム(III)を1-2気圧、300-400℃の温度で三フッ化塩素(ClF3)もしくはF2ガスにさらすことである。EsF3結晶構造は六方晶系であり、フッ化カリホルニウム(III)(CfF3)のようにEs3+イオンが二面冠(bicapped)三角柱配置でフッ素イオンが8個配位されている[34][86][87]。

塩化アインスタイニウム(III)(EsCl3)は、約500℃で約20分間、乾燥塩化水素蒸気の雰囲気中で酸化アインスタイニウム(III)をアニーリングすることで調製できる。約425℃に冷却すると結晶化し、UCl3タイプの六方構造を持つ橙色の固体になる。ここではアインスタイニウム原子は三面冠(tricapped)三角柱形状で塩素原子が9個配位している[79][86][88]。臭化アインスタイニウム(III)(EsBr3)は、AlCl3タイプの単斜構造を持つ淡黄色の固体であり、アインスタイニウム原子は臭素が八面体的に配位している（配位数6）[82][86]。

アインスタイニウムの2価化合物は、3価ハロゲン化物を水素で還元することにより得られる[89]。

2 EsX3 + H2 → 2 EsX2 + 2 HX,    X = F, Cl, Br, I

塩化アインスタイニウム(II)(EsCl2)[90]、臭化アインスタイニウム(II)(EsBr2)[91]、ヨウ化アインスタイニウム(II)(EsI2)[83]は光吸収により生成され特徴づけられているが、構造に関する情報はまだ知られていない[82]。

既知のアインスタイニウムのオキシハロゲン化物にはEsOCl[83]、EsOBr[89]、EsOIがある[83]。これらは水と対応するハロゲン化水素の蒸気混合物で三ハロゲン化物を処理することで合成される。例えばEsOClを得るためのEsCl3 + H2O/HCl[33]

有機アインスタイニウム化合物

アインスタイニウムの高い放射能は放射線療法での潜在的な用途があり、有機金属錯体はアインスタイニウム原子を体内の適切な臓器に届けるために合成されている。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）を犬に注射する実験が行われている[2]。アインスタイニウム(III)もベータジケトンキレート錯体に組み込まれたが、これはランタノイドと類似の錯体が以前有機金属化合物の中で最も強いUV励起発光を示したためである。アインスタイニウム錯体を調製するとき、Es3+イオンはGd3+イオンで1000倍に希釈され、これにより測定に必要な20分間に化合物が崩壊しないように放射線による損傷を減らすことができた。結果生じたEs3+からの発光は非常に弱く、検出することができなかった。このことはキレートマトリックスからEs3+イオンへの効率的なエネルギー移動を妨げる化合物の個々の構成要素の好ましくない相対エネルギーにより説明された。他のアクチノイドのアメリシウム、バークリウム、およびフェルミウムについても同様の結論が出された[92]。

しかし、Es3+イオンの発光は無機塩酸溶液やジ(2-エチルヘキシル)オルトリン酸を含む有機溶液で観察された。これは約1064nm（約100nmの半値幅）に広いピークを示し、緑色光（波長約495nm）により共鳴的に励起される。発光の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Es3+の非放射減衰率は比較的高く、f電子と内部Es3+電子の相互作用が強いことに関連していた[93]。


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