运用于三价次锕系元素分离的环肽分子设计和合成研究

项目名称： 运用于三价次锕系元素分离的环肽分子设计和合成研究

项目编号： No.21402179

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 杨楚汀

作者单位： 中国工程物理研究院核物理与化学研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 三价次锕系（镅，锔）和镧系元素的分离是先进核燃料循环的关键和难点，已发展的含S或N软配位萃取剂在选择性、稳定性、萃取效率和速率、后处理、可获取性等方面存在各自的不足。本课题结合现代生化技术和有机合成方法，提出环肽作为预组织化萃取剂，从分子水平上设计高选择性分离材料，系统研究其结构信息对配位作用和分离性能的影响规律，为萃取剂的开发提供新的思路，为次锕系元素分离提供新的分子工具。 本课题拟采用密度泛函理论计算方法和锕系元素配位化学理论对环肽结构进行合理设计；运用过渡金属催化反应，发展侧链含N、S、P和Se等软配位原子的非天然氨基酸合成方法，获取构建环肽的基本单元；利用固相多肽合成技术高效制备环肽；以镅作为目标核素，进行环肽对次锕系元素分离性能的研究，揭示环肽结构和分离性能关系，完善分子设计理论。相关研究方法和成果可运用于核污染监控和处置、乏燃料后处理、放射性废物处理等领域。

中文关键词： 环肽；次锕系元素；密度泛函理论；构效关系；萃取剂

英文摘要： The separation of the trivalent minor actinides (Am, Cm) from the lanthanides is crucial and challenging in the advanced nuclear-fuel cycles. The previously developed extractants with soft S or N-donor atoms are generally limited by the drawbacks such as

英文关键词： Cyclopeptides ；Minor actinides；Density functional theory；Structure-activity relationship ；Extractant