JP4767249B2 - ニトロ化合物の検知または分析における感知物質としての蛍光共役ポリマーを含む化学センサーおよびそれらの使用 - Google Patents

Description

ニトロ化合物、特に、ニトロベンゼン（ＮＢ）、ジニトロベンゼン（ＤＮＢ）、トリニトロベンゼン（ＴＮＢ）、ニトロトルエン（ＮＴ）、ジニトロトルエン（ＤＮＴ）、２，４，６−トリニトロトルエン（ＴＮＴ）および類似物質のようなニトロ芳香族化合物を検知することおよび分析することにおける、蛍光共役ポリマーを含む化学センサーおよびそれらの使用に関する。

そのようなセンサーは、空港のような公共の場所の安全性を確保することか、ある範囲内で循環している物品の合法性をモニターすることか、テロリズムと闘うことか、軍備縮小活動を遂行することか、対人地雷の場所を突き止めることか、あるいは、工業用または軍事用敷地の汚染を除去することか、いずれの目的であるにせよ、爆薬の検知に役立つ。それらはまた、環境の保護において、特に、大気汚染の、および比較的限定された場所の性質の見張りおよび観測における、かつまた、セキュリティ目的のために、ニトロ化合物が製造され、保存される、および／または、取り扱われる工業用地を監視することにおいて役に立つ。

爆薬の検知は、特に民間防衛に関して、極めて重要な問題である。

現在では、爆薬の成分であるニトロ化合物の蒸気を検知するために、いくつかの方法、たとえばこの目的のために訓練された「におい探知（ｓｎｉｆｆｅｒ）」犬、現場で採取された試料の、質量分析計または電子捕獲型検出器と結合したクロマトグラフィ、あるいは赤外線検知によるような実験室分析、が使用されている。

これらの方法は一般に非常に敏感であると判明しており、そのことは、爆薬の近傍に広がっているニトロ化合物の蒸気の非常に低い濃度のゆえに、爆薬の検知に関して必須である。しかしながら、それらは完全に満足のいくものではない。

たとえば、「におい探知」犬の使用は、犬と調教師の長いトレーニングを必要とすること、および犬の注意持続時間が限られているので、長期の操作には不適当であることという短所を示す。

他の方法に関しては、それを使用する装置の嵩張り、そのエネルギー使用量および運転費が、容易に移動できて自律的であり、したがって、どんな種類の場所でも使うことのできる検知装置の開発と矛盾する。

数年の間、リアルタイムで化学物質を検知することができるセンサーの開発が、急速に進んできた。これらのセンサーの作用は、感知物質、すなわち、探索されつつある分子との接触で修飾される少なくとも１種の物性を持ち、この物性における変化をリアルタイムで測定することができ、こうして探索されつつあるガス分子の存在を示すことができる装置を被覆する物質、の薄膜の使用に基づく。

上述の方法との比較において化学センサーには多くの利点がある：即時に出る結果、小型化およびそれによる携帯化の可能性、取扱いやすさおよび強い自律性、安い製造および操作の費用、など。しかし、使用される感知物質の性質に依存して、それらの性能が極めて多様であることは明かである。ポリシロキサン、ポリエチレングリコール、アミン、フタロシアニン、シクロデキストリン、木炭のような吸着剤、および蛍光化合物を含む、種々の種類の化合物が、ニトロ化合物、特にニトロ芳香族化合物の検知のためのセンサー中の感知物質として役目を果たすために提供されてきた。

最後の化合物に関しては、研究は、今日まで、本質的に２種の研究方向、すなわち、一方では、ナノ構造体の多孔質シリコン（Ｍ．Ｊ．セイラー（Ｓａｉｌｏｒ）ら、「ＳＰＩＥプロシーディングズ、国際光工学学会（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）」、３７１３巻、１９９９年、ｐ．５４−６５［１］）または有機染料（Ｋ．Ｊ．アルバート（Ａｌｂｅｒｔ）およびＤ．Ｒ．ウォルト（Ｗａｌｔ）、「アナリティカル・ケミストリー（Ａｎａｌ. Ｃｈｅｍ.）」、７２巻、２０００年、ｐ．１９４７［２］）に基づいたセンサーの開発、ならびに、他方では、高共役有機分子を使用するセンサーの調製、の中に入る。
π共役ポリマーは、ニトロ化合物、特にニトロ芳香族化合物に関して一般に高感知性を示すことが特に知られている。

しかしながら、化学センサー中で感知物質として働くことができるためには、これらのπ共役ポリマーはまた、ニトロ化合物に関して、透過性、化学親和性、および選択性の優れた性質、および／または、高い蛍光収率を示すことが望ましい。そのうえ、センサーに満足な有効期間を与えるために、すなわち、実際問題として、数週間、事実数カ月もの時間に亘って安定であることが望ましい。

本発明は、感知物質として、これらの基準の全てを満足する蛍光性π共役ポリマーを含む化学センサーを提供することに明確に目標が定められている。

本発明の第一の主題は、こうして、感知物質として、下の一般式（Ｉ）に相当する少なくとも１種の繰返し単位を含む、少なくとも１種のポリマーを含む化学センサーである：

式中、
Ａ^１、Ａ^２およびＡ^３は、互いに無関係に、置換または非置換のフェニルまたはチエニル基を表す；そして
Ｂは、Ｃ２対称の置換または非置換のキラル基か、さもなければ、下の式（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の１つに相当する基を表す：

ここで、
Ｘは、飽和または不飽和の、線状、分岐状または環状の、１〜１００個の炭素原子を含む炭化水素基を示し、この炭化水素基は、１個以上のヘテロ原子および／または少なくとも１個のヘテロ原子を含む１個以上の化学官能基を含むことができ、かつ置換または無置換の芳香族または複素環式芳香族基であることができ、または、１個以上の置換または非置換の芳香族または複素環式芳香族基を含むことができる；
Ｒ^１およびＲ^２は、互いに無関係に、
・水素またはハロゲン原子；
・飽和または不飽和の、線状、分岐状または環状の、１〜１００個の炭素原子を含む炭化水素基（その炭化水素基は、１個以上のヘテロ原子および／または少なくとも１個のヘテロ原子を含む１個以上の化学官能基を含むことができ、そして、置換または非置換の芳香族または複素環式芳香族基でありえるか、１個以上の置換または非置換の芳香族または複素環式芳香族基を含むことができる）；あるいはさらに
・少なくとも１個のヘテロ原子を含む化学官能基、
を表す。

これまでの文およびこの後の文において、「ヘテロ原子」は、たとえば、酸素、硫黄、窒素、フッ素、塩素、リン、ホウ素またはケイ素原子のような、炭素または水素以外のあらゆる原子を意味するとして理解され、酸素、硫黄および窒素原子が好ましい。

用語「少なくとも１個のヘテロ原子を含む化学官能基」は、炭素または水素以外の１個以上の原子を含む、あらゆる化学官能基、特に１個以上の酸素、硫黄、窒素および／またはハロゲン原子を含む化学官能基を意味すると理解される。この化学官能基は、特に、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＲ^３、−ＣＨＯ、−ＣＯ−、−ＯＨ、−ＯＲ^３、−ＳＨ、−ＳＲ、−ＳＯ_２Ｒ^３、−ＮＨ_２、−ＮＨＲ^３、−ＮＲ^３Ｒ^４、−ＣＯＮＨ_２、−ＣＯＮＨＲ^３、−ＣＯＮＲ^３Ｒ^４、−Ｃ（Ｈａｌ）_３、−ＯＣ（Ｈａｌ）_３、−Ｃ（Ｏ）Ｈａｌ、−ＣＮ、−ＣＯＯＣＨＯ、−ＣＯＯＣＯＲ^３、およびフェノール官能基から選択されることができる。式中、
・Ｒ^３は、１〜１００個の炭素原子を含む飽和または不飽和の、線状、分岐状または環状の、炭化水素基、または、前記化学官能基がＣ_２〜Ｃ_１００炭化水素基の中にブリッジを形成する場合には、共有結合を表す；
・Ｒ^４は、１〜１００個の炭素原子を含む、飽和または不飽和の、線状、分岐状、または環状の炭化水素基を表し、その基は、Ｒ^３によって表された炭化水素基と同一であること、または異なることができる、一方
・Ｈａｌは、ハロゲン原子、たとえばフッ素、塩素または臭素原子を表す。
・さらに、用語「芳香族基」は、ヒュッケル則を満たす、すなわち、非局在化したπ電子の数が（４ｎ＋２）に等しい、あらゆるモノまたはポリ環状基を意味すると理解され、用語「複素環式芳香族基」は、今定義したような、それを形成している環、または少なくとも１個の環の中に１個以上のヘテロ原子を含む、あらゆるモノまたはポリ環状基を意味すると理解される。使用することのできる芳香族基の例として、シクロペンタジエニル、フェニル、ベンジル、ビフェニル、フェニルアセチレニル、ピレニルまたはアントラセニル基を挙げることができ、一方、複素環式芳香族基の例として、フラニル、ピロリル、チエニル、オキサゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、イミダゾリル、トリアゾリル、ピリジニル、ピラニル、キノリニル、ピラジニルおよびピリミジニル基を挙げることができる。本発明によれば、この芳香族または複素環式芳香族基は、特に、少なくとも１個のヘテロ原子を含む１個以上の化学官能基（たとえば、上述したようなもの）によって、置換されることができる。

本発明の第一の好ましい構成によれば、一般式（Ｉ）において、Ａ^１、Ａ^２およびＡ^３は、各々フェニル基であり、その場合に、一般式（Ｉ）の繰返し単位は、好ましくは、下の特定の化学式（Ｉ−Ａ）に相当する；

式中、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１１、Ｒ^１２、Ｒ^１３、Ｒ^１４、Ｒ^１５およびＲ^１６は、互いに無関係に、
・水素またはハロゲン原子；
・飽和または不飽和の、線状、分岐状または環状の、１〜１００個の炭素原子を含む炭化水素基（その炭化水素基は、１個以上のヘテロ原子を含む、および／または少なくとも１個のヘテロ原子を含む１個以上の化学官能基を含むことができ、置換または非置換の芳香族のまたは複素環式芳香族の基であることができ、または１個以上の置換または非置換の芳香族のまたは複素環式芳香族の基を含むことができる）；または
・少なくとも１個のヘテロ原子を含む化学官能基；を含む、そして
Ｂは上記と同じ意味を持つ。

本発明の他の好ましい構成によれば、一般式（Ｉ）において、Ａ^１およびＡ^２は、各々チエニル基であり、一方、Ａ^３はフェニル基であって、その場合、一般式（Ｉ）の繰返し単位は、好ましくは、下記の特定の化学式（Ｉ−Ｂ）に相当する：

式中、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１３、Ｒ^１４、Ｒ^１５およびＲ^１６は、互いに無関係に、
・水素またはハロゲン原子；
・１〜１００個の炭素原子を含む、飽和または不飽和の、線状、分岐状または環状の炭化水素基（その炭化水素基は、少なくとも１個のヘテロ原子を含む１個以上のヘテロ原子および／または１個以上の化学官能基を含むことができ、そして置換または非置換の芳香族の、または複素環式芳香族基であるかまたは、１個以上の置換または非置換の芳香族または複素環式芳香族基を含むことができる）；または
・少なくとも１個のヘテロ原子を含む化学官能基；を表し、
Ｂは、上記と同じ意味を持つ。

しかしながら、特定の式（Ｉ−Ａ）および（Ｉ−Ｂ）に相当するものとは異なった繰返し単位、たとえば、Ａ^１、Ａ^２およびＡ^３が各々チエニル基である一般式（Ｉ）の繰返し単位、もまた想定される。

Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１１、Ｂ^１２、Ｒ^１３、Ｒ^１４、Ｒ^１５およびＲ^１６は、特定の式（Ｉ−Ａ）および（Ｉ−Ｂ）において、２個またはそれ以上の炭素原子を含む炭化水素基を表し、そしてこの基が１個以上のヘテロ原子および／または１個以上の化学官能基および／または１個以上の芳香族または複素環式芳香族の基を含むとき、この（これらの）ヘテロ原子（複数）および、この（これらの）化学官能基（複数）およびこの（これらの）芳香族または複素環式芳香族の基（複数）は、その側に側基として持たれるか、またはその末端に位置するとき、この炭化水素基の中にブリッジを同様によく形成することができる。

同様に、Ｘ、Ｒ^１および／またはＲ^２が、式（ａ）、（ｂ）および（ｃ）において、２個の炭素原子またはそれ以上を含む炭化水素基を表すとき、かつ、このグループが１個以上のヘテロ原子および／または１個以上の化学官能基および／または１個以上の芳香族または複素環式芳香族基を含むとき、この（これらの）ヘテロ原子（複数）およびこの（これらの）化学官能基（複数）、およびこの（これらの）芳香族または複素環式芳香族基（複数）は、同様に、その側に側基として持たれるか、またはその末端に位置すると、ブリッジをよく形成することができる。

特定の化学式（Ｉ−Ａ）および（Ｉ−Ｂ）において、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１１、Ｒ^１２、Ｒ^１３、Ｒ^１４、Ｒ^１５およびＲ^１６によって、および式（ａ）、（ｂ）および（ｃ）において、Ｘ、Ｒ^１および／またはＲ^２によって表されることができる炭化水素基は１００個以下の炭素原子を含むことができるが、それらは５０個を越えない炭素原子、およびより良くは、３０個を越えない炭素原子を含むことが通常好ましいこともまた注意されなければならない。これは、本発明のコンテキストにおいて想定される全ての他のＣ_１〜Ｃ_１００炭化水素基にとっても真実である。

上記のように、Ｂは、一般式（Ｉ）において、Ｃ２対称のキラル基を表すことができ、その場合、特に、それは、
＊たとえば、下の式（ｉ）に相当する基のような、脂肪族炭化水素基：

［式中、Ｒ^１７は、ハロゲン原子；１〜１００個の炭素原子を含む、飽和または不飽和の、線状、分岐状または環状の、炭化水素基（その炭化水素基は、少なくとも１個のヘテロ原子を含む１個以上のヘテロ原子および／または１個以上の化学官能基を含むことができ、置換または非置換の芳香族または複素環式芳香族基であるか、または１個以上の置換または非置換の芳香族または複素環式芳香族基を含む）；または少なくとも１個のヘテロ原子を含む化学官能基；を表す］；
＊たとえば、下の式（ｉｉ）、（ｉｉｉ）および（ｉｖ）の一つに相当する基のような飽和した環を含む環状基；

［式中：、
・Ｒ^１８およびＲ^１９は、互いに無関係に、水素またはハロゲン原子；
１〜１００個の炭素原子を含む、飽和または不飽和の、線状、分岐状または、環状の炭化水素基（その炭化水素基は、少なくとも１個のヘテロ原子を含む１個以上のヘテロ原子および／または１個以上の化学官能基を含むことができ、置換または非置換の芳香族または複素環式芳香族基であるか、または１個以上の置換または非置換の芳香族または複素環式芳香族基を含む）；または少なくとも１個のヘテロ原子を含む化学官能基、を表す；
・Ｗは、酸素原子、ＮＨ基または、１〜１００個の炭素原子を含む、飽和または不飽和の、線状、分岐状または環状の炭化水素基（その炭化水素基は、少なくとも１個のヘテロ原子を含む１個以上のヘテロ原子および／または１個以上の化学官能基を含むことができ、置換または非置換の芳香族または複素環式芳香族基であるか、または１個以上の置換または非置換の芳香族または複素環式芳香族基を含むことができる）によって任意に置換されるＣＨ_２基を表す；または、少なくとも１個のヘテロ原子を含む化学官能基］；
＊たとえば、下記の式（ｖ）、（ｖｉ）および（ｖｉｉ）の一つに相当する、１，１'−ビナフチルから誘導された基のような、芳香族基：

［式中、Ｒ^２０、 Ｒ^２１およびＲ^２２は、互いに無関係に、水素またはハロゲン原子；１〜１００個の炭素原子を含む、飽和または不飽和の、線状、分岐状または環状の炭化水素基（その炭化水素基は、少なくとも１個のヘテロ原子を含む１個以上のヘテロ原子および／または１個以上の化学官能基を含むことができ、置換または非置換の芳香族または複素環式芳香族基であるか、または１個以上の置換または非置換の芳香族または複素環式芳香族基を含む）、または少なくとも１個のヘテロ原子を含む化学官能基、を表す］、
であることができる。

しかしながら、Ｂは、上で定義した、式（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の１つに相当する基であること、そして、特にＢは、ＸがＣ２対称のキラル炭化水素基である化学式（ａ）、（ｂ）または（ｃ）の一つの基であることが好ましい、これは、Ｃ２タイプの対称のキラリティーをもつこれらの基に存在するジイミンまたはジアミン官能基の組合せが、ニトロ化合物に関するポリマーの化学親和性、その蛍光収量、ならびに薄膜、または、このポリマーから調製される単一体の多孔性、の同時の最適化を結果すると示されたからである。

特に、Ｘが上で定義した式（ｉ）〜（ｖｉｉ）に相当する基から選択された、Ｃ２対称のキラル炭化水素基である、式（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の一つに相当する基をＢが表す、一般式（Ｉ）の少なくとも１個の繰返し単位を含むポリマーが選択される。

これらのポリマーの中では、非常に特異的に、
− 少なくとも、下の特定の式（Ｉ−Ａ−ａ）、（Ｉ−Ａ−ｂ）および（Ｉ−Ａ−ｃ））の１つに相当する少なくとも１個の繰返し単位を含むもの：

（式中、Ｒ^５〜Ｒ^１６は、上に定義された通りである）；そして、
− 下記の特定の式（Ｉ−Ｂ−ａ）、（Ｉ−Ｂ−ｂ）、および（Ｉ−Ｂ−ｃ）

（式中、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^９、Ｒ^１０およびＲ^１３〜Ｒ^１６は、上に定義された通りである。）
の１つに相当する、少なくとも１個の繰返し単位を含むそれら：
が選択される。

本発明のさらにもう一つの好ましい構成によれば、特定の式（Ｉ−Ａ）において、Ｒ^５〜Ｒ^１６の少なくとも一つは、線状または分岐状のＣ_１〜Ｃ_２０アルコキシ基を表し、アルコキシ基を示さないＲ^５〜Ｒ^１６のそれまたはそれらは、もしあるならば、好ましくは水素原子を表す。

同様に、特定の化学式（Ｉ−Ｂ）において、Ｒ^５， Ｒ^６， Ｒ^９， Ｒ^１０ およびＲ^１３ 〜Ｒ^１６の少なくとも一つが、線状または分岐状のＣ_１〜Ｃ_２０、そしてより良くは、Ｃ_５〜Ｃ_１０のアルコキシ基を表し、アルコキシ基を示さないＲ^５、Ｒ^６、Ｒ^９、Ｒ^１０およびＲ^１３〜Ｒ^１６のそれまたはそれらは、もしあるならば、水素原子を表すことが好ましい。

したがって、フェニルおよび／またはチエニル基によって持たれているアルコキシ基の数を変えることによって、かつ、これらのアルコキシ基に存在する炭素原子の数を変えることによって、有機溶剤へのポリマーの溶解性を調節することが可能である。

本発明の特に好ましい構成によれば、ポリマーは、特定の式（Ｉ−Ａ−ａ）、（Ｉ−Ａ−ｂ）または（Ｉ−Ａ−ｃ）の少なくとも１つの繰返し単位を含む。式中、Ｒ^１４およびＲ^１５は、線状または分岐状のＣ_１〜Ｃ_２０、より良くはＣ_５〜Ｃ_１０、のアルコキシ基を表し、一方、Ｒ^５〜Ｒ^１３およびＲ^１６は、水素原子を表す。

そのようなポリマーは、特に、繰返し単位として特定の化学式（Ｉ−Ａ−ａ）または（Ｉ−Ａ−ｂ）（式中、Ｒ^１４およびＲ^１５はオクトキシ基を表し、Ｒ^５〜Ｒ^１３およびＲ^１６は、水素原子を表す）の単位を持つポリマーであることができる。

本発明の他の特に好ましい構成によると、ポリマーは、特定の化学式（Ｉ−Ｂ−ａ）、（Ｉ−Ｂ−ｂ）、または（Ｉ−Ｂ−ｃ）（式中、Ｒ^１４およびＲ^１５は、線状または分岐状のＣ_１〜Ｃ_２０、より良くはＣ_５〜Ｃ_１０、のアルコキシ基を表し、一方、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１３およびＲ^１６は水素原子を表す）の少なくとも１個の繰返し単位を含む。

そのようなポリマーは、特に、繰返し単位として特定の化学式（Ｉ−Ｂ−ａ）（式中、Ｒ^１４およびＲ^１５はオクトキシ基を表し、一方、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１３およびＲ^１６は水素原子を表す）の繰返し単位を持つポリマーであることができる。

本発明によれば、該ポリマーは、好ましくは、ホモポリマーである、すなわち、それは、一般式（Ｉ）の１個の繰返し単位の繰返しから成り、そして、この単位が１０、０００回まで繰り返されることが可能である。

しかしながら、別の代りの形態では、該ポリマーはコポリマーでもありえる、その場合には、それは、同程度にうまく、一般式（Ｉ）に相当する異なる繰返し単位（一般式（Ｉ）の１個以上の繰返し単位およびこの式に相当しない１個以上の繰返し単位を含む）から成ることができる。

具体的には、たとえば、その耐老化性を強化する目的のために、ポリマー中に、シロキサンタイプのモノマーから、あるいは、それにより大きな機械の強度を与えるために、ジエチニルジブロモベンゼンまたはジエチニルジヨードベンゼンタイプのモノマーから、結果する繰返し単位を含むことが有用である。

本発明のさらに他の好ましい構成によると、該ポリマーは、基板の一面または両面を覆う薄膜の形でセンサーの中に存在する。

しかしながら、それは、たとえば、検知され、分析されるべき化合物に接近しやすくするために、ある程度の多孔度を表すシリンダーのような、モノリスの形で存在することもありえ、分子全体が前記ポリマーを形成する。それが薄膜の形で提供されるとき、該薄膜は、好ましくは、１０オングストローム〜１００ミクロンの範囲の厚さを持つ。

そのような膜は、基質の表面に薄膜を形成するために今日までに提供されてきた技術のいずれかによって、たとえば：
＊基板をポリマーまたは複合体を含む溶液で、吹付けることによって、回転塗布することによって、または滴下塗布することによって；
＊ポリマーまたは基板を含む溶液中で基板を浸漬塗布することによって；
＊ラングミュア−ブロジェット法によって；
＊電気化学析出法によって；または、なお
＊現場重合によって、すなわち、基板の表面に直接に、ポリマーの前駆モノマーの現場重合することによって、
得ることができる。

基板およびセンサーの測定システムは、ポリマーの物性（その変化が、検知されるまたは分析されるべき化合物の存在によって誘発され、センサーによって測定されることを意図される）にしたがって選択される。

好適な例において、２種の物性の変化が、測定するために特に有利であることが判明した：それらは、一方では、ポリマーによって出される蛍光の強さの変化であり、他方では、このポリマーの重さの変化である。

従って、センサーは、好ましくは光学センサー（それの動作は、ポリマーによって放出される蛍光の強さの変化の測定に基づく）または、重量センサー（それの動作は、ポリマーの重さの変化の測定に基づく）である。

蛍光ベースの光学センサーの動作原理は、「分子蛍光：原理と応用（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）」、２００２年、（Ｗｉｌｅｙ ＶＣＨ、ニューヨーク、出版）［３］の中でＢ．バルール（Ｖａｌｅｕｒ）によって記述された。一般に、これらのセンサーは、光学品質のガラスから作られた基板を含み、その表面の一つは、感知物質の薄膜でおおわれている。感知物質によって放出される蛍光の強さは、この物質の発光スペクトルの全体にわたって測定される。しかしながら、励起波長に対して最大強度値を与える放出波長での蛍光強度の測定を遂行することが好ましい、それは、その部分に対して、蛍光強度の獲得にとって最高の信号／雑音比率を結果する。

重量センサーの例として、水晶微量天秤タイプのセンサー、Ｌｏｖｅ波長センサーおよびＬａｍｂ波長センサーのようなＳＡＷ（表面音波）センサー）、ならびにマイクロレバー（ｍｉｃｒｏｌｅｖｅｒ）が挙げられる。

重量センサーの中では、さらに特別に、水晶微量天秤タイプのセンサーが選択される。このタイプのセンサー（その動作原理は、「アナリティカ・キミカ・アクタ（Ａｎａｌ. Ｃｈｅｍ. Ａｃｔａ）」、１８２巻，１９８６年，２８５頁［４］，にＪ．Ａ．Ｏ．サンチェス−ペドロノ（Ｓａｎｃｈｅｚ−Ｐｅｄｒｏｎｏ）らによって記述された）は、概略的には、圧電性基板（または共振器）、一般に電極として作用する金属層、たとえば金またはプラチナの層でもって、その両面を被覆された水晶結晶板を含む。感知物質が基板の一面または両面を被覆しているので、この物質の重量のいかなる変化も基板の振動数における変化によって反映される。

もちろん、（たとえば、電気伝導度のような電気的性質、あるいは、たとえは吸光度のような、蛍光以外の、光学的性質における変化のような）蛍光強度および重量以外の物性における変化を測定するように設計されたセンサー中の感知物質として、上に定義されたポリマーを使用することも可能である。

本発明によれば、センサーはマルチセンサータイプであることができる、すなわち、それは、（たとえば、１個以上の蛍光ベースのセンサーおよび／または１個以上の重量センサーのような）互いに異なる感知物質を含む、または互いに異なる基板および測定システムを装着している、数個の別個のセンサーからなることができる。その要点は、これらの別個のセンサーの少なくとも１個が感知物質として上に定義したポリマーを含むことである。

感知物質として上に定義したポリマーを含むセンサーは、多数の利点を示すことが判明した。特に：
＊ニトロ化合物および特にニトロ芳香族化合物を高感度で特異的に検知する能力（なぜなら、それらは、１ｐｐｍ（１００万分の１部）未満の濃度、さらに１ｐｐｍの１０分の１で、ならびに、これらの化合物に関しての特異性でもって、それらの存在を検知することができるからである）、
＊応答の早さおよびこの応答の再現性、
＊性能の時間的安定性、および、したがって、極めて満足できる耐用期間、
＊連続的に動作する能力、
＊センサーの大量生産に適合した製造原価［センサーの製造のために、ごく少量のポリマー（すなわち、実際には数ミリグラム）が必要である］、ならびに
＊小型にすることができる、従って、容易に運搬することができ、どんな種類の場所ででも容易に操作することができる可能性。

本発明の他の主題は、１個以上のニトロ化合物の検知または分析することにおいて上に定義したような化学センサーを使用することである。それらの化合物は、固体、液体、またはガス（蒸気）の形態のいずれでも同様に良好に存在することができるが、好ましくはガス状である。

本発明によれば、検知される、または分析されることを意図されたニトロ化合物または化合物は、ニトロ芳香族化合物、ニトラミン、ニトロソアミンおよび硝酸エステルから選択される。

ニトロ芳香族化合物の例として、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、トリニトロベンゼン、ニトロトルエン、ジニトロトルエン、トリニトロトルエン、ジニトロフルオロベンゼン、ジニトロトリフルオロメトキシベンゼン、アミノジニトロトルエン、ジニトロトリフルオロメチルベンゼン、クロロジニトロトリフルオロメチルベンゼン、ヘキサニトロスチルベンまたはトリニトロフェノール（すなわちピクリン酸）が挙げられる。

ニトラミン類は、それらとしては、たとえば、シクロテトラメチレンテトラニトラミン（すなわちオクトゲン）、シクロトリメチレントリニトラミン（すなわちヘキソゲン）およびトリニトロフェニルメチルニトラミン（すなわちテトリル）であり、一方ニトロソアミンは、たとえば、ニトロソジメチルアミンである。

硝酸エステルに関しては、それらは、たとえば、ペントライト（ｐｅｎｔｒｉｔｅ）、エチレングリコールジニトラート、ジエチレングリコールジニトラート、ニトログリセリンまたはニトログアニジンである。

本発明のさらにもう一つの好ましい構成によれば、センサーは、爆薬の検知または分析のために使われる。

本発明の他の特徴および長所は、あとに続く説明の残りを読むことにより明らかになるが、それは、本発明によるセンサーの実例およびそれらの特質の実証に関するものであり、添付の図面を参照している。

もちろん、これらの実施例は、本発明の主題の例証としてのみ挙げられ、いかなる条件下でもこの主題に対する制限を構成しない。

あとに続く実施例において、２，４−ジニトロトリフルオロメトキシベンゼン（ＤＮＴＦＭＢ）を、ジニトロトルエン（ＤＮＴ）（これはトリニトロトルエン（ＴＮＴ）に基づいた地雷の化学記号の中で最も一般的に存在するニトロ誘導体である）とのその大きな類似性のゆえにニトロ化合物として使用する。

さらに、実施例１〜４および６において、蛍光強度の測定は、ジョバン・イボン社（Ｊｏｂｉｎ Ｙｖｏｎ）製のＦｌｕｏｒｏＭａｘ−３蛍光計を用いて、２０ｌ／ｈで掃引された小室の中でのダイナミックな条件下で遂行する。これらの測定は、蛍光強度の獲得のために、最高の信号／雑音比率を結果する感知物質の励起波長を用いて、この励起波長に対する最大蛍光強度を与える放出波長で、遂行する。こうして選択された放出および励起波長は、各々の例で詳述する。

本発明に従うセンサーの第一の実例によるＤＮＴＦＭＢの検知

本実施例では、その動作が、このセンサーがニトロ化合物の存在下で含む感知物質によって放出される蛍光の強度における変化に基づく、センサーを準備する。

好適例において、感知物質は、Ｒ^５〜Ｒ^１３およびＲ^１６＝Ｈ、ならびにＲ^１４およびＲ^１５＝ＯＣ_８Ｈ_１７である特定の化学式（Ｉ−Ａ−ａ）の繰返し単位を含む、光学品質のガラスから作られた基板の両面の一つを被覆する薄膜の形での、ポリマーから成る。

これをするために、該ポリマーは、文献［５］の中でＪ．Ｐ．レレ−ポルト（Ｌｅｒｅ−Ｐｏｒｔｅ）らによって記述されているように、（１Ｒ，２Ｒ）−ジアミノシクロヘキサンと４−ブロモベンズアルデヒドから合成し、１．５ｇ／ｌの濃度のクロロホルムに溶かした前記ポリマーの溶液の、３回の吹付け（各回０．２秒）を遂行することによってガラス基板の上に付着させる。

こうして得られた薄膜は、２×ｌ０^７ｃｐｓ（カウント数／秒；λ（放出光）：５０７ｎｍ；λ（励起光）：４０４ｎｍ）の蛍光強度を表す。

本センサーを、連続して、
・３０分間、純窒素、
・１０分間、窒素中０．５ｐｐｍの濃度のＤＮＴＦＭＢ、
・６０分間、純窒素、
・１０分間、窒素中０．１ｐｐｍの濃度のＤＮＴＦＭＢ、
・５０分間、純窒素、
・１０分間、窒素中０．０３ｐｐｍの濃度のＤＮＴＦＭＢ、そして最後に、
・１５分間、純窒素、
に暴露させる。全ての場合に、窒素およびＤＮＴＦＭＢは、周辺温度でガス状である。

図１は、これらの曝露の間にセンサーによって放出された蛍光（λ（放出光）：５０７ｎｍ；λ（励起光）：４０４ｎｍ）の強度の変化を表す。

本図において、カーブＡは、時間（ｔ）の関数としての、ｃｐｓで表された蛍光の強度の値（Ｉ）を表し、一方、カーブＢは、同じく時間の関数としての、ｐｐｍで表現されたＤＮＴＦＭＢの濃度の値（Ｃ）を表す。

溶媒に関しての、ニトロ化合物に対する、本発明によるセンサーの第一の実例の選択性の実証

本実施例では、実施例１に記載したセンサーと同一のセンサーを使用する。

本センサーを、連続して、
・９０分間、純窒素、
・１０分間、窒素中１ｐｐｍの濃度のＤＮＴＦＭＢ、
・３０分間、純窒素、
・１０分間、窒素中６７５ｐｐｍの濃度のジクロロメタン、
・３０分間、純窒素、
・１０分間、窒素中５４０ｐｐｍの濃度のシクロヘキサン、
・３０分間、純窒素、
・１０分間、窒素中３６０ｐｐｍの濃度のメチルエチルケトン、
・８０分間、純窒素、
・１０分間、窒素中１８０ｐｐｍの濃度のトルエン、
・２５分間、純窒素、
・１０分間、窒素中９０ｐｐｍの濃度のメチルイソブチルケトン、
・３０分間、純窒素、
・１０分間、窒素中７２０ｐｐｍの濃度の酢酸エチル、
・２５分間、純窒素および、最後に、
・６分間、窒素中１ｐｐｍの濃度のＤＮＴＦＭＢ、
に暴露させる。全ての場合、窒素、ＤＮＴＦＮＢおよび他の溶媒は、ガス状態であり、周囲温度である。

図２は、秒で表示された時間（ｔ）の関数としての、センサーによって放出されたｃｐｓで表示された蛍光（λ（放出光）：５０７ｎｍ；λ（励起光）：４０４ｎｍ）の強度（Ｉ）の変化を表す。矢印ｆ１は、窒素／ＤＮＴＦＭＢ混合物への第一の曝露の始まりを表す；矢印ｆ２は、窒素／ジクロロメタン混合物への曝露の始まりを表し；矢印ｆ３は、窒素／酢酸エチル混合物への曝露の終わりを表し、矢印ｆ４は、窒素／ＤＮＴＦＭＢ混合物への〜第二の曝露の始まりを表す。

本図は、ジクロロメタン、シクロヘキサン、メチルエチルケトンまたはトルエンのような溶媒へのセンサーの曝露が、センサーがニトロ化合物に暴露されるときに得られる応答に相当するセンサーの応答をもたらさないことを示す。さらに、ＤＮＴＦＭＢへのその第二の曝露の間に得られたセンサーの応答は、溶媒がニトロ化合物に関してセンサーの能力に影響を及ぼさなかったことを示す。

本発明に従うセンサーの第一の実例の検知特性が時間に亘って維持されることの実証

本実施例では、実施例１に記載したセンサーと同一のセンサーを使用する。

本センサーを、窒素中１ｐｐｍの濃度のＤＮＴＦＭＢに多数回暴露（各暴露は１０分間続く）させる。第一の曝露は、ガラス基板上のポリマーの薄膜の付着の日（Ｄ０）に行われ、続く暴露は、９６日の期間にわたる時間間隔で行われる。センサーは、ＤＮＴＦＭＢへの２回の曝露の間、周辺空気の中で保存する。

図３は、Ｄ０、Ｄ８、Ｄ４２およびＤ９６遂行された周辺空気／ＤＮＴＦＭＢ混合物への曝露の間にセンサーによって放出された蛍光強度の変化の値（ΔＩ）（λ（放出光）：５０７ｎｍ；λ（励起光）：４０４ｎｍ）を図示し、これらの値は以下の通りに各曝露に対して決定される：
ΔＩ＝（暴露のｔ_０時に放出された蛍光の強度）−（この同一曝露のｔ_１０分時に放出された蛍光の強度）。

本図は、センサーによって放出された蛍光の強度の変化が時間とともに落ちる傾向にあるけれども、該センサーが、なお、ポリマーの薄膜の付着後９６日間１ｐｐｍの濃度のＤＮＴＦＭＢを検知することができることを示す。

本発明に従うセンサーの第二の実例によるＤＮＴＦＭＢの検知

本実施例では、その動作がまた、ニトロ化合物の存在下でこのセンサーの感知物質によって放出された蛍光の強度の変化に基づいており、そこにおいて、感知物質は、光学品質のガラスで作られた基板の表面の一つを被覆する薄膜の形の、化学式（Ｉ−Ａ−ｂ）（式中、Ｒ^５〜Ｒ^１３およびＲ^１６＝ＨならびにＲ^１４およびＲ^１５＝ＯＣ_８Ｈ_１７である）の繰返し単位を含むポリマーから成っている、センサーを準備する。

該ポリマーは、参考文献［６］にＪ．Ｐ．レレ−ポルト（Ｌｅｒｅ−Ｐｏｒｔｅ）らによって記述されているように、（１Ｒ，２Ｒ）−ジアミノシクロヘキサンおよび４−ブロモベンズアルデヒドから合成し、ついで、塩化メチレン中１ｇ／ｌの濃度の前記ポリマーの溶液で滴下被覆することによってガラス基板に付着させる。

溶媒は、３．５×１Ｏ^６ｃｐｓの蛍光（λ（放出光）：５００ｎｍ；λ（励起光）：３９７ｎｍ）の強度を見せる薄膜を得るために、周辺温度および常圧で蒸発させる。

センサーを、連続して、
＊４５分間、純窒素、
＊１０分間、窒素中１ｐｐｍの濃度のＤＮＴＦＭＢ、
＊６０分間、純窒素、
＊１０分間、窒素中０．１ｐｐｍの濃度のＤＮＴＦＭＢ、そして最後に、
＊４０分間、純窒素、
に暴露させる。全ての場合、窒素およびＤＮＴＦＭＢはガス状であり、周辺温度である。

図４は、これらの曝露の間にセンサーによって放出された蛍光（λ（放出光）：５００ｎｍ；λ（励起光）：３９７ｎｍ）の強度の変化を図示する。

本図において、カーブＡは、時間（ｔ）の関数としての、ｃｐｓで表示した蛍光の強度の値（Ｉ）を表し、一方、カーブＢもまた、時の関数としての、ｐｐｍで表示したＤＮＴＦＭＢの濃度の変化の値（Ｃ）を表す。

本発明に従うセンサーの第３の実例によるＤＮＴＦＭＢの検知

本実施例では、水晶微量天秤センサーを準備する。

これを行うために、２個の金の円形測定電極（ＱＡ９ＲＡ−５Ｏモデル、アミータ・プレシジョン・インストルメンツ社（Ａｍｅｔｅｋ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ））を備えた、９ＭＨｚの振動数をもつＡＴカットの水晶結晶板の２つの表面を、特定の化学式（Ｉ−Ａ−ａ）（式中、Ｒ^５〜Ｒ^１３およびＲ^１６＝Ｈ、およびＲ^１４およびＲ^１５＝ＯＣ_８Ｈ_１７）の繰返し単位を含むポリマーの薄膜で被覆させる。

この薄膜は、水晶結晶板の各々の表面上への、クロロホルム中１．５ｇ／ｌの濃度の前記ポリマーの溶液の５回の吹付け（各回０．２秒）を遂行することによって得られる。この被膜の生成は、０．６ｋＨｚの水晶の振動数における変化に反映される。

本センサーを、連続して、
＊９分間、周辺空気、
＊１０分間、周辺空気中３ｐｐｍの濃度のＤＮＴＦＭＢ、
＊３８分間、周辺空気、
＊１０分間、周辺空気中３ｐｐｍの濃度のＤＮＴＦＭＢ、そして、最後に、
＊１５分間、周辺空気
に暴露させる。

図５は、これらの曝露の間の水晶結晶板の振動数の変化を図示する。

本図において、曲線Ａは、秒で示した時間（ｔ）の関数としての、Ｈｚ（ヘルツ）で示した振動数の値（Ｆ）を表し、一方、曲線Ｂは、同じく時間の関数としての、ｐｐｍで示したＤＮＴＦＭＢの濃度（Ｃ）の値を表す。

本発明に従ったセンサーの第四の実例によるＤＮＴＦＭＢの検知

本実施例では、その動作が、ニトロ化合物の存在下でこのセンサーの感知物質によって放出された蛍光の強度の変化に基づいており、そこにおいて、感知物質は、光学品質のガラスで作られた基板の表面の一つを被覆する薄膜の形の、化学式（Ｉ−Ｂ−ａ）（式中、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１３およびＲ^１６＝Ｈ、ならびにＲ^１４およびＲ^１５＝ＯＣ_８Ｈ_１７である）の繰返し単位を含むポリマーから成っている、センサーを準備する。

該ポリマーは、参考文献［５］にＪ．Ｐ．レレ−ポルト（ Ｌｅｒｅ−Ｐｏｒｔｅ）らによって記述されているように、（１Ｒ，２Ｒ）−ジアミノシクロヘキサンおよび５−ブロモチオフェン−２−カルボキシアルデヒドから合成し、ついで、テトラヒドロフラン中３ｇ／ｌの濃度の前記ポリマーの溶液の４回の吹付け（０．１５秒の各吹付け）によってガラス基板に付着させる。

２×ｌＯ^７ｃｐｓの蛍光（λ（放出光）：４９１ｎｍ；λ（励起光）：３９７ｎｍ）の強度を表す薄膜を得るために、溶媒は、周辺温度で常圧下で蒸発させる。

本センサーを、連続して、
＊２５分間、純窒素、
＊５分間、窒素中４００ｐｐｂの濃度のＤＮＴＦＭＢ、および
＊１００分間、純窒素、
に暴露させる。窒素およびＤＮＴＦＭＢはガス状であり、周囲温度である。

図６は、これらの曝露の間に放出された蛍光（λ（放出光）：４９１ｎｍ；λ（励起光）：３９７ｎｍ）の強度における変化を図示する。

本図において、曲線Ａは、秒で示した時間（ｔ）の関数としての、ｃｐｓとして示した蛍光の強度の値（Ｉ）を表し、一方、曲線Ｂは、同じく時間の関数としての、ｐｐｍで示したＤＮＴＦＭＢの濃度における変化の値（Ｃ）を表す。

（引用文献）
［１］M．J．セイラー（Sailor）ら、「ＳＰＩＥプロシ−ディングズ（SPIE Proceedings）、国際光工学学会（The International Society of Optical Engineering）」、3713巻、 1999年、p.54−65
［２］K．J．アルバート（Albert）およびD.R.ウォルト（Walt）、「アナリティカル・ケミストリー（Anal. Chem.）」、72巻、2000年、p.1947
［３］B．ヴァルール（Valeur）著、「分子蛍光：原理と応用（Molecular Fluorescence: Principles and Applications）」、2002年、Wiley VCH（ニューヨーク）発行
［４］J．A．O．サンチェス−ペドロノ（Sanchez-Pedrono）ら、「アナリティカ・キミカ・アクタ（Anal. Chem. Acta）」、182巻、1986年、p.285
［５］J．P．レレ−ポルト（Lere−Porte）ら、「ケミカル・コミュニケーションズ（ Chem. Commun.）」、24巻、2002年、p.3020−3021
［６］J．P．レレ−ポルト（Lere−Porte）ら、「テトラヘドロン・レターズ（Tet. Lett.）」、42巻、2001年、p.3073−3076

本発明によるセンサーの最初の実例が純窒素および窒素と２，４−ジニトロトリフルオロメトキシベンゼン（ＤＮＴＦＭＢ）の混合物に交互に曝されるとき、このセンサーによって放出された蛍光（λ（放出光）：５０７ｎｍ； λ（励起光）：４０４ｎｍ）の強度の変化を表す図である。 本発明によるセンサーの最初の実例が純窒素に、および窒素とＤＮＴＦＭＢの混合物、ジクロロメタン、シクロヘキサン、メチルエチルケトン、トルエン、メチルイソブチルケトンの混合物に、および再びＤＮＴＦＭＢに、それぞれ、交互に曝されるとき、このセンサーによって放出される蛍光（λ（放出光）：５０７ｎｍ；λ（励起光）：４０４ｎｍ）の強度の変化を表す図である。 本発明によるセンサーの最初の実例が窒素とＤＮＴＦＭＢの混合物に何度も曝される（各暴露は、１０分続き、その暴露は、９６日間の期間に亘って引き続く）とき、このセンサーによって放出される蛍光（λ（放出光）：５０７ｎｍ；λ（励起光）：４０４ｎｍ）の強度の変化を表す図である。 本発明によるセンサーの第二の実例が純窒素に、および、窒素とＤＮＴＦＭＢの混合物に交互に暴露されるとき、このセンサーによって放出される蛍光（λ（放出光）：５００ｎｍ； λ（励起光）：３９７ｎｍ）の強度の変化を表す図である。 本発明によるセンサーの第三の実例が周辺空気に、および周辺空気とＤＮＴＦＭＢ蒸気の混合物に、交互に暴露されるとき、このセンサーの水晶結晶板の振動数の変化を表す図である。 本発明によるセンサーの第四の実例が純窒素に、および窒素とＤＮＴＦＭＢの混合物に、交互に暴露されるとき、このセンサーによって放出される蛍光（λ（放出光）：４９１ｎｍ；λ（励起光）：３９７ｎｍ）の強度の変化を表す図である。

Claims (17)

1. ニトロ化合物の検知または分析における感知物質として、下の特定の式（Ｉ−Ａ−ａ）、（Ｉ−Ａ−ｂ）および（Ｉ−Ａ−ｃ）に相当する少なくとも１個の繰返し単位を含む、少なくとも１種のポリマーを含む化学センサー。
   

   

   

   （式中、Ｒ ^５ 〜Ｒ ^１６ の少なくとも一つが、線状または分岐状のＣ _１ 〜Ｃ _２０ のアルコキシ基を表し、アルコキシ基を表さないＲ ^５ 〜Ｒ ^１６ のそれまたはそれらは、もしあるならば、水素原子を表す。）
2. 前記Ｒ ^１４およびＲ^１５が線状または分岐状のＣ _５〜Ｃ_１０のアルコキシ基を表し、一方Ｒ^５〜Ｒ^１３およびＲ^１６が水素原子を表す、請求項１に記載の化学センサー。
3. 前記ポリマーが、特定の化学式（Ｉ−Ａ−ａ）または（Ｉ−Ａ−ｂ）（式中、Ｒ^１４およびＲ^１５はオクトキシ基を表し、一方Ｒ^５〜Ｒ^１３およびＲ^１６は水素原子を表す）の少なくとも１個の繰返し単位を含む、請求項１又は２に記載の化学センサー。
4. ニトロ化合物の検知または分析における感知物質として、下の特定の式（Ｉ−Ｂ−ａ）、（Ｉ−Ｂ−ｂ）および（Ｉ−Ｂ−ｃ）に相当する少なくとも１個の繰返し単位を含む、少なくとも１種のポリマーを含む化学センサー。
   

   

   

   （式中、Ｒ^５， Ｒ^６， Ｒ^９， Ｒ^１０ およびＲ^１３ 〜Ｒ^１６ の少なくとも一つが線状または分岐状のＣ _１ 〜Ｃ _２０ のアルコキシ基を表し、アルコキシ基を示さないＲ ^５ 、Ｒ ^６ 、Ｒ ^９ 、Ｒ ^１０ およびＲ ^１３ 〜Ｒ ^１６ のそれまたはそれらは、もしあるならば、水素原子を表す。）
5. 前記Ｒ ^１４およびＲ^１５が線状または分岐状のＣ _５〜Ｃ _１０ のアルコキシ基を表し、一方Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１３およびＲ^１６が水素原子を表す、請求項４に記載の化学センサー。
6. 前記Ｒ ^１４およびＲ^１５がオクトキシ基を表し、一方Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１３およびＲ^１６が水素原子を表す、請求項４又は５に記載の化学センサー。
7. 前記ポリマーがホモポリマーである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の化学センサー。
8. 前記ポリマーが、基板の一面または両面をカバーする薄膜の形で存在する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の化学センサー。
9. 前記薄膜が１０オングストローム〜１００ミクロンの厚さである、請求項８に記載の化学センサー。
10. 蛍光ベースの光学センサーである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の化学センサー。
11. 重量センサーである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の化学センサー。
12. １個以上の蛍光ベースのセンサーおよび／または１個以上の重量計のセンサーを含む、マルチセンサーからなる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の化学センサー。
13. １種以上のニトロ化合物の検知または分析における、請求項１〜９のいずれか１項に記載の化学センサーの使用。
14. ニトロ化合物（単数または複数）がガス状である、請求項１３に記載の化学センサーの使用。
15. ニトロ化合物（単数または複数）がニトロ芳香族化合物、ニトラミン、ニトロソアミンおよび硝酸エステルから選択される、請求項１３または請求項１４に記載の化学センサーの使用。
16. ニトロ化合物（単数または複数）がニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、トリニトロベンゼン、ニトロトルエン、ジニトロトルエン、トリニトロトルエン、ジニトロフルオロベンゼン、ジニトロトリフルオロメトキシベンゼン、アミノジニトロトルエン、ジニトロトリフルオロメチルベンゼン、クロロジニトロトリフルオロメチルベンゼン、ヘキサニトロスチルベン、ピクリン酸、シクロテトラメチレンテトラニトラミン、シクロトリメチレントリニトラミン、トリニトロフェニルメチルニトラミン、ニトロソジメチルアミン、ペントライト、エチレングリコールジニトラート、ジエチレングリコールジニトラート、ニトログリセリンまたはニトログアニジンから選択される、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の化学センサーの使用。
17. 爆薬の検知のための、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の化学センサーの使用。

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