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テロ現場で使用可能な化学剤分解物検出法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K04562
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分25020:安全工学関連
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

楠川 隆博  京都工芸繊維大学, 分子化学系, 准教授 (70300720)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード化学兵器 / サリン / ソマン / メチルホスホン酸 / 蛍光発光 / 使用痕跡 / アミジン / グアニジン / 化学剤 / ホスホン酸認識
研究開始時の研究の概要

近年、テロなどでの化学兵器(化学剤)の使用が増加しており、その対策が急務となっている。化学剤は容易に気化や分解が進行するため、成分の特定やその使用を裏付けるのが困難であり、犠牲者の治療開始に時間を要することなどが問題となっている。本研究では、蛍光発光センサーを応用することで、テロ現場で使用可能な有機リン系化学剤分解物の検出法の開発を行い、化学兵器の使用を迅速に検知することを目指す。

研究成果の概要

サリン、ソマンなどの有機リン系化学剤は揮発性が高く、また空気中で加水分解して、メチルホスホン酸やその誘導体を生成するため、被災者の尿、血液などの体液中から化学剤を検出することは困難である。我々は、直接有機リン系化学剤を検出する代わりに、加水分解物であるメチルホスホン酸等を選択的に検出するセンサーを開発することで、有機リン系化学剤を間接的に検出する方法を考案した。これまで開発したセンサーでは塩酸などの無機酸にも応答して蛍光発光を示していたが、新たに合成したテトラフェニルエチレン骨格を有するジアミジンでは、無機酸には応答せず化学剤分解物(メチルホスホン酸)が検出できることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Highly-selective recognition of dicarboxylic acid using 9-(diphenylmethylene)fluorene-based diamidine2022

    • 著者名/発表者名
      Kusukawa Takahiro、Tsujimoto Shinya、Nakamura Mayuko
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 129 ページ: 133139-133139

    • DOI

      10.1016/j.tet.2022.133139

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recognition of dicarboxylic acids and diphosphonic acids using anthracene-based diamidine: formation of amidinium-carboxylate and amidinium-phosphonate salt bridges in a protic solvent2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kusukawa, Keita Nakaguchi, Saya Nishimura and Akane Nakajima
    • 雑誌名

      Supramol. Chem.

      巻: 33 号: 3 ページ: 43-52

    • DOI

      10.1080/10610278.2021.1908545

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carboxylic acid recognition of a tetraamidine having a tetraphenylethylene unit based on aggregation-induced emission2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kusukawa, Yuki Hoshihara and Kazuki Yamana
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 92 ページ: 132254-132254

    • DOI

      10.1016/j.tet.2021.132254

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carboxylic acid recognition of an N-ethyl-substituted diamidine having a diphenylnaphthalene unit in competing protic solvents2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kusukawa, Keisuke Matoba, Yuki Hoshihara, Syugo Tanaka Akane Nakajima
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 96 ページ: 132373-132373

    • DOI

      10.1016/j.tet.2021.132373

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ジフェニルアントラセン骨格を有するジグアニジンの固体状態でのホスホン酸認識2023

    • 著者名/発表者名
      犬塚健介・大江真史・楠川隆博
    • 学会等名
      第31回有機結晶シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] テトラフェニルエチレン骨格を有するジアミジンのホスホン酸認識2023

    • 著者名/発表者名
      松嶋 航平・村上 弘樹・楠川 隆博
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] テトラアミジンの凝集誘起発光によるホスホン酸およびヌクレオチドの検出2023

    • 著者名/発表者名
      山本 祐輔・楠川 隆博
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] π共役拡張型テトラアリールエチレンを基本骨格とするジアミジンのカルボン酸認識2023

    • 著者名/発表者名
      上谷 涼・中島 茜音・楠川 隆博
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] テトラフェニルエチレン骨格を有するジアミジンのカルボン酸認識2023

    • 著者名/発表者名
      渡辺 亮・楠川 隆博
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ジフェニルアントラセン骨格を有するジグアニジンのホスホン酸認識2022

    • 著者名/発表者名
      犬塚健介・楠川 隆博
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] テトラアリールエチレンを基本骨格とするジアミジンのカルボン酸認識2022

    • 著者名/発表者名
      中村真優子・楠川 隆博
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] テトラフェニルエチレン骨格を有するジアミジンのホスホン酸認識2022

    • 著者名/発表者名
      松嶋航平・村上弘樹・楠川 隆博
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 凝集誘起発光を利用したテトラアミジンのホスホン酸認識2022

    • 著者名/発表者名
      山本祐輔・山名一毅・楠川 隆博
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] テトラフェニルエチレン骨格を有するジアミジンのホスホン酸認識2022

    • 著者名/発表者名
      室山遥風・岩永優志・楠川隆博
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ジフェニルアントラセン骨格を有するジグアニジンの合成とオキソ酸認識2022

    • 著者名/発表者名
      犬塚健介・大江真史・楠川隆博
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] テトラアリールエチレンを基本骨格とするジアミジンのカルボン酸認識2022

    • 著者名/発表者名
      中村真優子・中島茜音・楠川隆博
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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