クラウン化スピロベンゾピラン誘導体の分光光度定量試薬への応用

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650869
• Research Institution: Wakayama University
• Principal Investigator: 坂本 英文 和歌山大学, システム工学部, 助教授 (10192593)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 恵一 和歌山大学, システム工学部, 教授 (50107140)
• Keywords: クラウン化スピロベンゾピラン / フォトクロミズム / アルカリ金属イオン / 比色定量 / 光制御 / 液-液抽出 / フローインジェクション分析法

Research Abstract

本年度は、モノアザクラウンエーテル部位およびジアザクラウンエーテル部位を有するクラウン化スピロベンゾピラン誘導体を抽出比色試薬として用いた金属イオンのバッチ系における液-液抽出挙動への光照射の影響の検討と、クラウン化スピロベンゾピラン誘導体を流れ分析であるフローインジェクション分析法(FIA)に応用することを試みた。まず初めに、クラウン化スピロベンゾピランによるアルカリ金属イオンの液-液抽出における、可視光および紫外光を照射した場合の抽出挙動について検討した。光を遮断した暗時においては、モノアザ-12-クラウン4、-15-クラウン-5または-18-クラウン-6を有するクラウン化スピロベンゾピラン誘導体ではそれぞれリチウム、ナトリウム、ナトリウムの各イオンが最もよく抽出され、特に12-クラウン-4部位を持つものが顕著なリチウムイオン選択性を示した。これらの何れの化合物においても、可視光照射によりそれぞれの金属イオン抽出能が低下し、紫外光照射時には逆に抽出能が著しく向上することを認めた。また、スピロベンゾピラン部位を2つ備えたジアザ-12-クラウン4誘導体を用いたアルカリ金属イオンとアルカリ金属イオンの暗時における液-液抽出では、リチウムイオンとカルシウムイオンが共によく抽出された。特に、リチウムイオン抽出能は可視光照射時に低下し、紫外光照射時に顕著に増加することが確かめられた。
以上の知見をもとに、1つ、あるいは、2つのスピロベンゾピラン部位を持つモノアザ-12-クラウン4およびジアザ-12-クラウン-4誘導体を用いたFIAにより、暗時ならびに紫外光照射時においてリチウムイオンの抽出比色定量を試みた。その結果、特にジアザ-12-クラウン-4誘導体がより高いリチウムイオン選択性を示すと共に、紫外光照射による抽出能の向上が認められた。

Research Products

• [Publications] H.Sakamoto, T.Yokohata, T.Yamamura, K.Kimura: "Liquid-Liquid Extraction of Alkali Metal Ions with Photochromic Crowned Spirobenzopyrans"Analytical Chemistry. 74巻. 2522-2528 (2002)
• [Publications] 中村允, 藤岡岳史, 坂本英文, 木村恵一: "光異性化可能なクラウン化スピロベンゾピランのリチウムイオン/フローインジェクション抽出光度定量への応用"分析化学. (印刷中).