Development of a method for detecting degradation products of chemical warfare agents

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04562
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 25020:Safety engineering-related
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: Kusukawa Takahiro 京都工芸繊維大学, 分子化学系, 准教授 (70300720)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 化学兵器 / サリン / ソマン / メチルホスホン酸 / 蛍光発光 / 使用痕跡

Outline of Final Research Achievements

Organophosphorus chemical agents such as sarin and soman are highly volatile and hydrolyze in air to produce methylphosphonic acid and its derivatives, making it difficult to detect them in victims' urine, blood, and other body fluids. Instead of detecting organophosphorus chemical agents directly, we have developed a sensor that selectively detects methylphosphonic acid and its derivatives, which are hydrolyzed products, and thereby developed an indirect detection method for organophosphorus chemical agents. The newly synthesized tetraphenylethylene-based diamidine can detect methylphosphonic acid without responding to inorganic acids.

Free Research Field

有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

サリン、ソマンなどの有機リン系化学剤は大型の分析機器での検出は可能であるが、電気が使用できない戦場等の被災現場ではポータブル分析機器や試験紙などによる発色（発光）分析法が必要となる。さらに、有機リン系化学剤の多くは揮発性が高く、また空気中で加水分解し、メチルホスホン酸やその誘導体を生成する。我々が開発したセンサーはメチルホスホン酸およびその誘導体を、携帯型ブラックライトを用いて検出可能である。そのため電気のない戦場やテロ現場においても有機リン系化学剤の使用を検知することが可能であり、被災者の迅速な治療が開始できる。