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多元情報を含有できる光学色素分子の創製と物質センシングへの方法論の展開

研究課題

研究課題/領域番号 08455390
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 工業分析化学
研究機関慶応義塾大学

研究代表者

鈴木 考治 (鈴木 孝治)  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (80154540)

研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
1998年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1997年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1996年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
キーワードオプティカルセンシング / 光学色素分子 / 水分分析 / ソルバトクロミズム / ベタイン型色素分子 / アニオンセンシング / ケミカルセンシング / ケミカルセンサー / センシング用色素 / 膜センサー / 化学センシング / スペクトル情報 / センサーデバイス
研究概要

今後のオプトード開発においては光スペクトルから様々な多情報を得ることができる色素の設計が重要であると考えられるため、本研究では、新規センシング材料として、新しい設計概念を取り入れた多元情報色素(Multi-information dyes:MIDs)の合成と機能評価を行った。合成に先立って分子設計上考慮したポイントは以下の通りである。1)一分子中に共役系を介してプラスとマイナスの異符号の電荷を持たせることにより,様々な光スペクトル変化を誘起させる。2)色素分子の共役系に直接関与する位置に電子供与性及び吸引性の官能基を系統的に導入することにより,光スペクトル変化をコントロールする。3)センサーデバイスへの応用を容易にするために、ポリマーなどへの固定化に有効なサイトを持たせる。この様な分子設計に基づき、主としてメロシアニン系の12種類のMIDsを設計、合成した。そして、それらの色素と種々の物質との相互作用を調べることによって、色素の化学構造と吸収スペクトル情報の相関を求めた。
この結果を基に、開発した色素を利用して様々なオプティカルケミカルセンシングの応用へと展開した。その結果、以下のような特性及びセンシング応用が可能であった。1)水分中のアルコールセンシングへの応用:MIDsを可塑化PVC膜(膜溶媒:NPOE)に包括させてアルコールセンシング膜を作製し、水溶液中のエタノール濃度の測定を可能とした。2)アニオンセンシングへの応用: プロトンとアニオンの協同抽出を利用したアニオン濃度測定を行った。可塑化PVC膜(膜溶媒:BEHS)にMIDsを包括させてアニオンセンシング膜を作製、水溶液中の過塩素酸イオン濃度の測定を可能とした。
このように、MIDsは新規情報素子として様々な物質センシングに応用が可能である。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] 久本秀明: "POFケミカルセンサー" 高分子. 45. 100-100 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久本秀明: "Theory and Practice of Rapid Flow-Through Analysis Based on Optode Detection and its Application to pH measurement as a Model Case" Analytical Chemistry. 68(21). 3871-3878 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Dwi Siswanta: "Magnesium Ion Selective Optodes Based on a Neutral Ionophore and a Novel Lipoph〓 Cationic Dye" Analytical Sciences. 429-435 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久本秀明: "オプトード" 日本海水学会. 51(4). 255-258 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久本秀明: "Molecular Design, Characterization, and Application of the Multiinformation Dyes(IIDs)for Multi-Dimensional Optical Chemical Sensings 2 : Preparation of the Optical Sensing Membranes for the Simultaneous Measurements of pHand Water content in Organic Media" Analytical Chemistry. 70. 1255-1261 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久本秀明: "Molecular Design, Characterization, and Application of the Multi-Information Dyes for Multi-Dimensional Optical Chemical Sensing. Molecular Design Concepts of the Dyes and Their Fundamental Spectral Characteristics" Analytica Chimica Acta. 373. 271-289 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久本秀明: "Molecular Design, Characterization, and Application of Multiinformation Dyes for Multi-Dimensional Optical Chemical Sensing. 3. Application of MIDs for lmax-Tunable Ion-Selective Optodes" Analytical Chemistry. 71. 259-264 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "・POF Chemical Sensors" Koubunshi. 45. 100 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "・Theory and Practice of Rapid Flow-Through Analysis Based on Optode Detection and its Application to pH measurement as a Model Case" Analytical Chemistry. 68(21). 3871-3878 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Dwi Siswanta: "・Magnesium Ion Selective Optodes Based on a Neutral Ionophore and a Novel Lipophilic Cationic Dye" Analytical Sciences. 429-435 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "・Optode" Niohn-kaisuigakkai. 51(4). 255-258 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "・Molecular Design, Characterization, and Application of the Multiinformaton Dyes (IIDs) for Multi-Dimensional Optical Chemical Sensings 2 : Preparation of the Optical Sensing Membranes for the Simultaneous Measurements of pHand Water content in Organic Media" Analytical Chemistry. 70. 1255-1261 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "・Molecular Design, Characterization, and Application of the Multi-informaton Dyes for Multi-Dimensional Optical Chemical Sensing. Molecular Design Concepts of the Dyes and Their Fundamental Spectral Characteristics" Analytica Chimica Acta. 373. 271-289 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "・Molecular Design, Characterization, and Application of the Multi-InformationDyes for Multi-Dimensional Optical Chemical Sensings 3 : Application of MIDs for lambda max-Tunable Ion-Selective Optodes" Analytical Chemistry. 71(1). 259-264 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Molecular Design, Characterization, and Application of the Multiinformation Dyes(IIDs) for Multi-Dimensional Optical Chemical Sensings 2: Preparation of the Optical Sensing Membranes for the Simultaneous Measurements of pHand Water content in Organic Media" Analytical Chemistry. 70. 1255-1261 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Molecular Design, Characterization, and Application of Multiinformation Dyes for Multi-Dimensional Optical Chemical Sensings.1. Molecular Design Concepts of the Dyes and Their Fundamental Spectral Characteristics" Analytical Chimica Acta. 373. 271-289 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Molecular Design, Characterization, and Application of Multiinformation Dyes for Multi-Dimensional Optical Chemical Sensings.3. Application of MIDs for Imax-Tunable Ion-Selective Optodes" Analytical Chemistry. 71. 259-264 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 久本秀明: "感度・選択性の高いイオン検出デバイスの開発〜“イオン選択性オプトード"" 化学. 53. 76-77 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Molecular Design,Characterization,and Application of Multiinformation Dyes for Multi-Dimensional Optical Chemical Sensings. 2. Preparation of the Optical Sensing Membranes for the Simultaneous Measurements of pH and Water Content in Organic Media" Analytical Chemistry. (in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Dwi Siswanta: "Magnesium Ion-Selective Optodes Based on a Neutral Ionophore and a Lipophilic Cationic Dye" Analytical Sciences. 13. 429-435 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 久本秀明: "(ミニレビュー)オプト-ド" 日本海水学会誌. 51. 255-258 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hideaki Hisamoto: "Theory and Practice of Rapid Flow Analysis Based on Optode Detection and its Application to pH measurement as a Model Case" Analytical Chemistry. 68. 3871-3878 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 久本秀明: "POF Chemical Sensors" 高分子. 45. 100 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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