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液晶分散型簡易イオン選択性電極センサならびにそれを用いた素子

国内特許コード P03A003125
掲載日 2003年12月22日
出願番号 特願2001-352192
公開番号 特開2003-149193
登録番号 特許第3861198号
出願日 平成13年11月16日(2001.11.16)
公開日 平成15年5月21日(2003.5.21)
登録日 平成18年10月6日(2006.10.6)
発明者
  • 杉野 卓司
  • 森内 隆代
  • 清水 洋
  • 西村 弘
出願人
  • 産業技術総合研究所
  • 西村 弘
発明の名称 液晶分散型簡易イオン選択性電極センサならびにそれを用いた素子
発明の概要 ポルフィリン化合物をイオン感応物質として用いたPVC膜型イオン選択性電極により、温度変化に伴う液晶状態の変化を利用した新規センシングデバイスの開発、設計を目指した。ポルフィリン化合物又は該ポルフィリン中心に遷移金属を含む金属錯体をイオノフォアとし、膜材料、膜電極可塑剤、及び添加塩からなるイオンセンサ。
従来技術、競合技術の概要 従来、PVC膜型イオン選択性電極は、カリウムイオン、ナトリウムイオン、アンモニウムイオン等のイオン全般に対するセンシングに優れ、その作成が簡単で膜電極が安定であること、また、迅速且つ簡便に測定できることから、医療分析現場でこれらイオンのセンサとして利用されている。一方、Rが長鎖アルキル基であるポルフィリン化合物(5,10,15,20-テトラキス(4-n-アルキルフェニル)ポルフィリン)のうち、Rが炭素数6~16程度のものが液晶性を有することが知られている(特開平06-204509参照)。また、このポルフィリンはセンサとして有望な多くのクラウン、アザクラウン化合物と同様の分子構造を有するばかりか、液晶故に、温度変化による分子配向制御が可能であり、これまで、ポルフィリンの中でも、液晶性ポルフィリン誘導体を用いたイオン選択性電極及びイオン選択性電界効果トランジスタの研究例はない。
産業上の利用分野 ポルフィリン誘導体およびその金属錯体をイオノフォアとして用いたイオン感応膜、イオン選択性電極、液晶材料、イオン交換膜
特許請求の範囲 【請求項1】イオノフォアとして、一般式(I):
【化1】<EMI LX=0250 HE=062 WI=075 ID=000010 LY=1948>(式中、R1、R2、R3、R4及びR5は、同一又は異なって水素原子、炭素数6~24のアルキル基、炭素数6~24のアルコキシ基、またはポリアルキレンオキシ基を示す。ただし、R1~R5の全てが水素原子である場合を除く。)で表されるポルフィリン誘導体、又は一般式(II):
【化2】<EMI LX=0250 HE=062 WI=075 ID=000011 LY=0303>(式中、Mは、Pt, Cu, Co, Ni, Zn, Pd, Fe, Mg, V=O又はMo(=O)Clを示し、R1、R2、R3、R4及びR5は、前記に同じ。)で表されるポルフィリン誘導体の金属錯体を含むイオンセンサ。
【請求項2】前記一般式(I)で表されるポルフィリン誘導体または前記一般式(II)で表されるポルフィリン誘導体の金属錯体が、液晶性を有する請求項1に記載のイオンセンサ。
【請求項3】前記イオノフォアが、一般式(I)で表されるポルフィリン誘導体である請求項1又は2に記載のイオンセンサ。
【請求項4】前記イオノフォアが、一般式(II)で表されるポルフィリン誘導体の金属錯体である請求項1又は2に記載のイオンセンサ。
【請求項5】前記イオンセンサが、イオン選択性電極である請求項1~4のいずれかに記載のイオンセンサ。
【請求項6】一般式(I):
【化3】<EMI LX=0250 HE=062 WI=075 ID=000012 LY=1897>(式中、R1、R2、R3、R4及びR5は、同一又は異なって水素原子、炭素数6~24のアルキル基、炭素数6~24のアルコキシ基、またはポリアルキレンオキシ基を示す。ただし、R1~R5の全てが水素原子である場合を除く。)で表されるポルフィリン誘導体、又は一般式(II):
【化4】<EMI LX=0250 HE=062 WI=075 ID=000013 LY=0252>(式中、Mは、Pt, Cu, Co, Ni, Zn, Pd, Fe, Mg, V=O又はMo(=O)Clを示し、R1、R2、R3、R4及びR5は、前記に同じ。)で表されるポルフィリン誘導体の金属錯体と膜材料と膜電極可塑剤とを含むイオン感応膜。
【請求項7】一般式(I)で表されるポルフィリン誘導体と膜材料と膜電極可塑剤とを含む請求項6に記載のイオン感応膜。
【請求項8】一般式(II)で表されるポルフィリン誘導体の金属錯体と膜材料と膜電極可塑剤とを含む請求項6に記載のイオン感応膜。
【請求項9】請求項6~8のいずれかに記載のイオン感応膜を用いたイオン選択性電界効果トランジスタ。
【請求項10】請求項6~8のいずれかに記載のイオン感応膜を用いたイオン交換膜。
産業区分
  • 試験、検査
  • 処理操作
  • 光学装置
国際特許分類(IPC)
出願権利状態 権利存続中
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