1994 Fiscal Year Annual Research Report
高選択性アンモニウムイオノホア分子の創製とそれを利用した高性能化学センサーの開発
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05650815
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| Research Institution | Keio University, Faculty of Science and Technology |
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Principal Investigator |
鈴木 孝治 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (80154540)
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| Keywords | アンモニウムイオン / イオノフォア / イオン選択性電極 / 化学センサー |
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| Research Abstract |
本年度は先づ昨年までの研究でアンモニウムイオンに対して有効な配位分子(イオノホア分子)とわかったジベンジルエーテルとアンモニウムイオンとの配位を1対4型錯体と仮定して、分子力場計算から安定配座を推定した。その結果、イオノホア分子中のエーテル酸素原子とアンモニウムイオンの水素原子との間で水素結合が生じ、その際ベンジル基の芳香族環がこのイオン錯体の安定配座に寄与することがわかった。そこで、モノエーテル化合物からさらに発展して、三次元的にイオンン取り込み、アンモニウムイオンと安定な錯体を形成すると考えられるベンジル型イオノホア分子を設計・合成し、それらの分子を利用したアンモニウムイオン選択性電極の開発を行なった。具体的には、ポリ塩化ビニルを膜担体として電極膜を作製し、電極の応答電位測定を行なった。各イオンに対する選択係数(Κ^<pot>)は、0.1Mカチオン塩化物の応答電位から単独溶液法により算出した。
合成したイオノホアのうち代表的なイオノホアは6種である。これらは、四級炭素からドナー原子(エーテル酸素)を含む側鎖を3本有するTripodal型あるいは側鎖を4本有するTetrapodal型化合物である。これらに基づくイオン電極は、いづれもアンモニウムイオンに対して選択性を有していた。合成したイオノホア中で最も良好なアンモニウムイオン選択性を示したTripodal型イオノホアの選択係数はlogΚ^<pot>_<NH^+_4,K^+>=-0.8であった。一方、Tetrapodal型イオノホアはCs^+に対しての選択性が上がり、アンモニウムイオンに対しての選択係数はlogΚ^<pot>_<NH^+_4,K^+>=-0.5-0.7と低い値となった。昨年度合成されたのDiipodal型イオノホアに比べるとこれらのTripodal型およびTetrapodal型化合物のアンモニウムイオン選択性は劣っているが、これらの新規分子はいづれも設計通りのアンモニウムイオン選択性を示すことが確認された。
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