The extraction and complexation of trivalent americium (Am) and lanthanides (Ln) using an asymmetric picolinic acid-derived tridentate N,O-hybrid ligand, 6-(dioctylcarbamoyl)picolinic acid (DOAPA), have been studied through both experimental and theoretical methods. DOAPA exhibits effective and fast extraction of Am(III) and Ln(III). The extraction is driven by favorable enthalpy change. Slope analysis, absorption spectroscopy and NMR titration indicate that both Am(III) and Ln(III) coordinate with DOAPA to form complexes of a 1 : 3 stoichiometry (metal to ligand). Meanwhile, luminescence and mass spectral studies suggest that three deprotonated tridentate DOAPA ligands (L⁻) substitute all the H₂O molecules in the primary coordination sphere of Eu(III), resulting in the extraction of a neutral complex into the organic phase. Further theoretical calculations reveal that a more robust interaction between DOAPA and Am(III) relative to Eu(III) as well as a higher degree of covalence in Am–N/O bonds than in Eu–N/O bonds leads to slight selectivity of Am(III) over Eu(III).

中文翻译：

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使用不对称派啶酸衍生的三齿 N，O 杂化配体提取和络合三价镅和镧系元素


使用不对称的吡啶甲酸衍生的三齿 N，O 杂化配体 6-（二辛基氨基甲酰基）吡啶甲酸 （DOAPA） 提取和络合三价镅 （Am） 和镧系元素 （Ln） 已经通过实验和理论方法进行了研究。DOAPA 表现出对 Am（III） 和 Ln（III） 的有效和快速提取。提取由有利的焓变驱动。斜率分析、吸收光谱和 NMR 滴定表明，Am（III） 和 Ln（III） 都与 DOAPA 配位，形成 1 ： 3 化学计量（金属到配体）的复合物。同时，发光和质谱研究表明，三个去质子化的三齿 DOAPA 配体 （L⁻） 取代了 Eu（III） 初级配位球中的所有 H₂O 分子，导致中性复合物提取到有机相中。进一步的理论计算表明，相对于 Eu（III），DOAPA 和 Am（III） 之间的相互作用更稳健，并且 Am-N/O 键的共价程度高于 Eu-N/O 键，导致 Am（III） 对 Eu（III） 的选择性略小。