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水中で発色応答するアルカリ金属イオンプローブの分子設計とその反応場の構築

研究課題

研究課題/領域番号 09650893
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 工業分析化学
研究機関東北大学

研究代表者

早下 隆士  東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70183564)

研究分担者 高木 誠  九州大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90037739)
西沢 精一  東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40281969)
内田 達也  東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30261548)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1998年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1997年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード比色試薬 / 蛍光試薬 / ミセル / シクロデキストリン / アルカリ金属イオン / センシング / 水中 / クラウンエーテル / 蛍光分析 / フルオロイオノフォア / 比色分析 / クロモイオノフォア / 発色機構
研究概要

平成9年度の研究では,新しいクラウンエーテル型クロモイオノフォアの分子設計と,ミセル反応場の利用について検討を行った。界面活性剤にカチオン性の臭化セチルトリメチルアンモニウム(CTAB),中性のポリオキシエチレン鎖を有するTriton X-100,およびアニオン性のドデシル硫酸テトラメチルアンモニウム(TMADS)水溶液を用い,DB16C5型クロモイオノフォアの発色応答挙動について検討した結果,アニオン性界面活性剤であるTMADSを用いた場合にのみ,クロモイオノフォアはNa^+選択的な発色挙動を示すことが明らかとなった。平成10年度の研究では,ピレニルアミド基を蛍光団とするDB16C5型蛍光プローブを新規合成し,ジオキサン水溶液中でのアルカリ金属イオンに対するの応答挙動を明らかにした。この化合物では,ジオキサン水溶液中でNa^+塩の添加により,短波長側のモノマー発光(387nm,408nm)が減少し,等発光点を伴って長波長側(473nm)に新しいCT性の発光が現れるRatiometricな応答が得られることを見出した。また,アミノB15C5骨格にピレン酪酸をアミド結合を介して導入したプローブは水溶液中では殆ど蛍光を発しないが,蛍光プローブ/γ-CD複合体の蛍光スペクトルは,Na^+塩添加では殆ど変化しないのに対し,K^+塩の添加により470nm付近に新たな発光が現れることを見出した。これはB15C5と金属イオンとの2:1錯体形成によるピレンニ量体の蛍光であると考えられる。本システムはバルク溶媒系とは全く異なる機能を有しており,水中でのK^+の高感度認識に利用可能であることが明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] A.Yamauchi, T.Hayashita, S.Nishizawa, N.Teramae, et al.: "“Benzo-15-crown-5 Fluoroionophore/g-Cyclodextrin Complex with Remarkably High Potassium Ion Sensitivity and Selectivity in Water"" J.Am.Chem.Soc.121. 2319-2320 (1999)

    • 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] T.Kuboyama, S.Nakamura, M.Takagi, T.Hayashita et al.: "“Selective Colorimetry of Sodium Ion in Anionic Micellar Solution Containing Dibenzo-16-crown-5 Chromoionophore"" Chem.Lett.,. 1998. 373-374 (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] T.Hayashita, N.Teramae, T.Kuboyama, M.Takagi et al.: "“Chromoionophores Based on Crown Ethers and Related Structures for Alkali Metal Ion Sensing in Aqueous Media"" J.Inclusion Phenom.Mol.Recog.Chem.32. 251-265 (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] T.Hayashita, K.Kunogi, H.Yamamoto, S.Shinkai et al.: ""Selective Colorimetry of Sodium Ion in Acidic Aqueous Media by Calix[4]crown Chromoionophore"" Anal.Sci.13. 161-166 (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] R.A.Bartsch, T.Hayashita: "ACS Symposium Series ; ACS Books : Washington, DC Chapter 12" "Metal Ion Separations with Lariat Ether Ion-Exchange Resins", 183-193 (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] A.Yamauchi, T.Hayashita, S.Nishizawa, N.Teramae, et al.: "Benzo-15-crown-5 Fluoroionophore/g-Cyclodextrin Complex with Remarkably High Potassium Ion Sensitivity and Selectivity in Water" J.Am.Chem.Soc.121. 2319-2320 (1999)

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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] T.Hayashita, N.Teramae, T.Kuboyama, M.takagi et al.: "Chromoionophores Based on Crown Ethers and Related Structures for Alkali Metal Ion Sensing in Aqueous Media" J.Inclusion Phenom.Mol.Recog.Chem.32. 251-265 (1998)

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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] T.Kuboyama, S.Nakamura, M.Takagi, T.Hayashita et al.: "Selective Colorimetry of Sodium Ion in Anionic Micellar-Solution Containing Dibenzo-16-crown-5 Chromoionophore" Chem.Lett.373-374 (1998)

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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] T.Hayashita, K.Kunogi, H.Yamamoto, S.Shinkai et al.: "Selective Colorimetry of Sodium Ion in Acidic Aqueous Media by Calix [4] crown Chromoionophore" Anal.Sci.13. 161-166 (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] R.A.Bartsch, T.Hayashita: "Metal Ion Separations with Lariat Ether Ion-Exchange Resins" ACS Symposium Series ; ACS Books : Washington, DC Chapter. 12. 183-193 (1999)

    • 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] T.Kuboyama, S.Nakamura, M.Takagi, T.Hayashita et al.: "Selective Colorimetry of Sodium Ion in Anionic Micellar Solution Containing Dibenzo-16-crown-5 Chromoionophore" Chem.Lett.1998. 373-374 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hayashita, N.Teamae, T.Kuboyama, M.Takagi et al.: "Chromoionophores Based on Crown Ethers and Related Structures for Alkali Metal Ion Sensing in Aqueous Media" J.Inclusion Phenom.Mol.Recog.Chem. 32. 251-265 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] R.A.Bartsch, T,Hayashita: "Metal Ion Separations with Lariat Ether Ion-Exchange Resins" ACS Symposium Series ; ACS Books : Washington, DC. Chapter12. 183-193 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] A.Yamauchi, T.Hayashita, S.Nishizawa, N.Teramae, et al.: "Benzo-15-crown-5 Fluoroionophore/g-Cyclodextrin Complex with Remarkably High Potassium Ion Sensitivity and Selectivity in Water" J.Am.Chem.Soc.in press. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hayashita, N.Teramae, T.Kuboyama, M.Takagi et al.: "“Chromoionophores Based on Crown Ethers and Related Structures for Alkali Metal Ion Sensing in Aqueous Media"" J.Incl.Phen.(in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kuboyama, S.Nakamura, M, Takagi, T.Hayashita et al.: "“Selective Colorimetry of Sodium Ion in Anionic Micellar Solution Containing Dibenzo-16-crown-5 Chromoionophore"" Chem.Lett.,. (in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] R.A.Bartsch, T.Hayashita: "“Metal Ion Separations with Lariat Ether Ion-Exchange Resins"" ACS Symposiun Series ; ACS Books : Washington,DC. (in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hayashita, K.Kunogi, H.Yamamoto, S.Shinkai et al.: "“Selective Colorimetry of Sodium Ion in Acidic Aqueous Media by Calix[4]crown Chromoionophore"" Anal.Sci.13. 161-166 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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