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ガス検知材及びその利用

国内特許コード P190016296
整理番号 08313
掲載日 2019年8月23日
出願番号 特願2014-177531
公開番号 特開2016-050894
登録番号 特許第6345543号
出願日 平成26年9月1日(2014.9.1)
公開日 平成28年4月11日(2016.4.11)
登録日 平成30年6月1日(2018.6.1)
発明者
  • 神野 伸一郎
  • 谷岡 卓
  • 榎本 秀一
出願人
  • 国立研究開発法人理化学研究所
発明の名称 ガス検知材及びその利用
発明の概要 【課題】目的のガスが大気中又は閉空間に存在するか否かを、有機系の機能性色素を用いて、簡便にかつ高い精度や正確度で検知することができる技術を提供する。
【解決手段】3´,3´´-ビス(オキソスピロイソベンゾフラン)-3,7-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾピラノキサンチン(ABPX01)のcis-体又はtrans-体を含有するガス検知材を用いる。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要

機能性色素を用いるケミカルセンサーは、機能性色素の分子と測定対象となる分子又はイオンとの化学的反応により生じる発色の変化等を利用して対象物質の有無を検出するものであり、環境測定、医療診断等の幅広い分野で利用されている。

しかし、有機系の機能性色素は、高濃度の溶液中において色素分子が凝集して、発光効率、発色性、光感受性及び光増感性が低下するため、ケミカルセンサーとして利用しづらいという問題がある。

かかる問題を解決するために、本発明者らは、溶液中において凝集すると発光が増大する凝集誘起発光増強特性を有する機能性色素として、アミノベンゾピラノキサンテン系色素を開発している(特許文献1参照)。

有機系の機能性色素を用いる従来のケミカルセンサーとして、主に溶液中において測定対象を検出するものであるが、非特許文献1のものが知られている。

産業上の利用分野

本発明はガス検知材及びその利用に関し、特に目的のガスが大気中又は閉空間に存在するか否かを、簡便にかつ高い精度や正確度で検知することができるガス検知材及びその利用に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
下記一般式(1)又は(2)
【化1】
(省略)
(一般式(1)又は(2)中、X及びX1´はそれぞれ独立に酸素原子、窒素原子又は硫黄原子を示し、
及びR1´はそれぞれ独立に炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のアルケニル基、炭素数1~8のアルキニル基、アリール基、アミノ基、保護基若しくは置換基を有していてもよいアミド基、ハロゲン原子、又は水素原子を示し、上記アルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、及び上記アリール基は、ヘテロ原子として窒素原子、酸素原子及び硫黄原子から選択される少なくとも1つの原子を含んでいてもよく、
、R2´、R、及びRはそれぞれ独立に炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のアルケニル基、炭素数1~8のアルキニル基、アリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、アミノ基、又は水素原子を示し、上記アルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、及び上記アリール基は、ヘテロ原子として窒素原子、酸素原子及び硫黄原子から選択される少なくとも1つの原子を含んでいてもよく、
、R3´、R及びR4´はそれぞれ独立に炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のアルケニル基、炭素数1~8のアルキニル基、アリール基、又は水素原子を示し、上記アルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、及び上記アリール基は、ヘテロ原子として窒素原子、酸素原子及び硫黄原子から選択される少なくとも1つの原子を含んでいてもよく、
、R5´、R及びR6´はそれぞれ独立に炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のアルケニル基、炭素数1~8のアルキニル基、アリール基、ハロゲン原子、又は水素原子を示し、上記アルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、及び上記アリール基は、ヘテロ原子として窒素原子、酸素原子及び硫黄原子から選択される少なくとも1つの原子を含んでいてもよく、
とRとの間、R3´とR5´との間、RとRとの間、及び、R4´とR6´との間の少なくともいずれかは結合して環が形成されていてもよい。)
で表される化合物を含有する、ガス検知材。

【請求項2】
測定対象となるガスに接触することにより、接触したガスに応じた発色の変化、又は、接触したガスに応じた発色及び発光の変化を示す、請求項1に記載のガス検知材。

【請求項3】
測定対象となるガスは、有機ハロゲン化物、炭化水素、アルコール、エーテル、ケトン、エステル、有機リン化合物、カルボン酸、スルホン酸、アミン、アセトニトリル、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、水、活性酸素種、一酸化炭素、二酸化炭素、ニトロトルエン類、ピクリン酸、塩化水素、フッ化水素、臭化水素、ヨウ化水素、硫化水素、有機硫黄化合物、窒素酸化物、又は硫黄酸化物である、請求項1又は2に記載のガス検知材。

【請求項4】
下記一般式(1)又は(2)
【化2】
(省略)
(一般式(1)又は(2)中、X及びX1´はそれぞれ独立に酸素原子、窒素原子又は硫黄原子を示し、
及びR1´はそれぞれ独立に炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のアルケニル基、炭素数1~8のアルキニル基、アリール基、アミノ基、保護基若しくは置換基を有していてもよいアミド基、ハロゲン原子、又は水素原子を示し、上記アルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、及び上記アリール基は、ヘテロ原子として窒素原子、酸素原子及び硫黄原子から選択される少なくとも1つの原子を含んでいてもよく、
、R2´、R、及びRはそれぞれ独立に炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のアルケニル基、炭素数1~8のアルキニル基、アリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、アミノ基、又は水素原子を示し、上記アルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、及び上記アリール基は、ヘテロ原子として窒素原子、酸素原子及び硫黄原子から選択される少なくとも1つの原子を含んでいてもよく、
、R3´、R及びR4´はそれぞれ独立に炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のアルケニル基、炭素数1~8のアルキニル基、アリール基、又は水素原子を示し、上記アルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、及び上記アリール基は、ヘテロ原子として窒素原子、酸素原子及び硫黄原子から選択される少なくとも1つの原子を含んでいてもよく、
、R5´、R及びR6´はそれぞれ独立に炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のアルケニル基、炭素数1~8のアルキニル基、アリール基、ハロゲン原子、又は水素原子を示し、上記アルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、及び上記アリール基は、ヘテロ原子として窒素原子、酸素原子及び硫黄原子から選択される少なくとも1つの原子を含んでいてもよく、
とRとの間、R3´とR5´との間、RとRとの間、及び、R4´とR6´との間の少なくともいずれかは結合して環が形成されていてもよい。)
で表される化合物を担持する、ガス検知体。

【請求項5】
請求項4に記載のガス検知体を備えている、ガス検知器。

【請求項6】
携帯可能な形態である、請求項5に記載のガス検知器。

【請求項7】
バッジ式ガス検知器である、請求項5又は6に記載のガス検知器。

【請求項8】
請求項1~3のいずれか1項に記載のガス検知材、請求項4に記載のガス検知体、又は、請求項5~7のいずれか1項に記載のガス検知器を、測定対象となるガスを含む雰囲気に置く工程、及び、発色性の変化及び発光性の変化の少なくともいずれかを検出する工程を含む、ガス検知方法。

【請求項9】
請求項1~3のいずれか1項に記載のガス検知材、又は、請求項4に記載のガス検知体を、加熱乾燥、減圧乾燥、又は加熱減圧乾燥すること、或いは、上記ガス検知材又は上記ガス検知体に機械的刺激を付与することにより、上記ガス検知材又は上記ガス検知体に含まれる上記化合物に包接されるガスを脱離する工程を含む、ガス検知材又はガス検知体の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
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