JPH0510351B2 - - Google Patents

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JPH0510351B2
JPH0510351B2 JP59230465A JP23046584A JPH0510351B2 JP H0510351 B2 JPH0510351 B2 JP H0510351B2 JP 59230465 A JP59230465 A JP 59230465A JP 23046584 A JP23046584 A JP 23046584A JP H0510351 B2 JPH0510351 B2 JP H0510351B2
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JP
Japan
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general formula
formula
membrane electrode
selective membrane
potassium ion
Prior art date
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JP59230465A
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Japanese (ja)
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JPS6127981A (en
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Tooke Rasuro
Agai Bera
Bitaa Isutoban
Pungoru Erunuu
Sepesubarii Kurara
Rindonaa Erunu
Fuoro Maria
Habasu Ienu
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Magyar Tudomanyos Akademia
Original Assignee
Magyar Tudomanyos Akademia
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

<産業上の利用分野> 本考案は新規なクラウンエーテル誘導体、それ
らの製造方法及びそれらを含んでなるイオン選択
性膜電極に関する。さらに詳しくは、本発明は陽
イオン錯化剤として有用な新規なクラウンエーテ
ル誘導体、それらの製造方法及びそれらを含んで
なるイオン選択性膜電極に関する。 <従来の技術及び発明が解決しようとする問題点
> 本発明の新規なクラウンエーテル誘導体は従来
技術の公知エーテルよりも有利な条件下において
陽イオン性錯体形成に使用でき、より良好な結果
を生ずる;本発明の新規なクラウンエーテル誘導
体を含んでなる膜センサーは、イオン選択性電極
に使用する場合、寿命が公知の膜よりも長く、ま
た、いくつかの分析特性データも公知の膜よりも
良好である。 本発明はまた、本発明の新規なクラウンエーテ
ル誘導体を含んでなるイオン選択性膜電極に関
し、この膜は公知のクラウンエーテル化合物から
製造された膜よりも寿命が長く、一方、本発明の
膜電極の性能は公知の製品の性能と少なくとも同
程度である。 本発明は、本願出願前に本願と同一出願人によ
つて出願され、実体審査を受けずに第T/26686
号として公開されたハンガリー国特許出願第
1999/81号(以下、「引用明細書」と称する)の
改良及び展開である。 前記「引用明細書」中には、スイス国特許第
479870号に開示されたバリノマイシン
(Valinomycin)が従来技術として記載されてい
る。バリノマイシンを活性物質として用いて製造
された膜電極の主な分析特性のうち、選択性及び
電位応答は概ね良好であるが、いくつかの適用分
野に関してはRb+及びCs+イオン選択性が満足な
ものではない。 前記「引用明細書」において保護される発明
は、一般式() 〔式中、Zは化学結合、−CH2−,−(CH22〜4
−,−CH2OCH2−,−CH2SCH2−または他の環
状基を表わす〕 の化合物をイオン選択性膜リガンドとして用いる
と、高いK+イオン選択性を得ることができ、こ
れがさらに他の妨害アルカリ金属またはアルカリ
土類金属イオン(Na+,Ca2+,Mg2+,Rb+
Cs+)の存在下におけるK+イオン濃度の分析定量
を可能にするという知見に基づくものであつた。
前記活性物質を用いて製造した電極は、主な分析
特性(選択性、電位応答)はバリノマイシンを用
いて製造した電極と同等であるが、Rb+及びCs+
イオン選択性はこれより優れている。 ビス−ベンゾ−15−クラウン−5誘導体の類に
属するいくつかの化合物がK+イオン選択性を示
すことは公知である〔木村ら:J.Electroanal.
Chem.,95,91〜101ページ(1979)〕が、木村ら
によつて開示された前記化合物はイオン選択性電
極中に広くは用いられていない。〔後に、木村ら
自身が、これらの化合物を用いて製造した膜電極
の寿命が満足なものではないこと及びその電極は
約200回の測定後に選択性を失うことを述べて、
このことに関する説明をした〕。 我々の「引用明細書」によれば、そこに開始さ
れている化合物の良好なイオン選択性は、ベンゾ
クラウンエーテルのベンゼン環に結合したニトロ
基は金属イオンの錯体安定係数を低下させる(こ
れは選択性自体には有利でない)が、このニトロ
基は隣接する−NH基と共に互いに離れている2
個のクラウンエーテル環を好ましい立体配座にさ
せるような分子内水素結合(hydrogen bridge)
を形成するため、一般式()の化合物を使用す
るとK+安定性が増大するという事実による。す
なわち、K+イオンより大きいイオン(Rb+
Cs+)は入ることができず、K+イオンより小さい
イオン(Na+,Li+)は抜け出てしまつて、K+
オンの錯化のみを可能にするような内部寸法を有
するK+イオントラツプが形成される。他方、こ
のトラツプはカリウムイオンと共に「サンドイツ
チ」を形成する。 前記「引用明細書」中に開示されたクラウン化
合物の特性に関する前述の議論から端を発し、我
我は以前は、「選択性はクラウンエーテル単位を
接続する鎖の質及び長さには依存しない」と考え
ていた。 前記「引用明細書」の発明の適用分野の範囲を
検討するために、我々は種々の実験を行なつた。
その結果、天然水及び工業用水のカリウム含量の
測定にこの溶液を用いることによつて前記の良好
な結果が得られることが判明した。しかしなが
ら、「引用明細書」に係る電極を生物学的系にお
ける反復または連続測定に用いる場合には、おそ
らく親油性が不充分なリガンドの緩徐な溶解のた
め、膜の寿命は満足なものではないことが判明し
た。従つて、「引用明細書」に係る膜の寿命は、
生体内の測定における連続使用、たとえば、外科
手術中の患者の状態の連続管理または永続的な自
動測定系には不適当である。 本発明の目的は、他の有利な特性を少なくとも
最初のレベルに保持しながらまたはできれば改善
しながら、イオン選択性膜電極により長い寿命を
保証する新規なクラウン化合物を提供することに
ある。 <問題点を解決するための手段及び作用> 本発明は、2個のベンゾクラウンエーテル部分
を結合する対称鎖の対称中心を形成するZ基を一
般式
<Industrial Application Field> The present invention relates to novel crown ether derivatives, methods for producing them, and ion-selective membrane electrodes containing them. More specifically, the present invention relates to novel crown ether derivatives useful as cation complexing agents, methods for their production, and ion-selective membrane electrodes comprising them. <Prior art and problems to be solved by the invention> The novel crown ether derivatives of the present invention can be used for cationic complex formation under more favorable conditions than the known ethers of the prior art and give better results. Membrane sensors comprising the novel crown ether derivatives of the present invention have a longer lifetime than known membranes when used in ion-selective electrodes, and some analytical property data are also better than known membranes. It is. The invention also relates to ion-selective membrane electrodes comprising the novel crown ether derivatives of the invention, which membranes have a longer lifetime than membranes made from known crown ether compounds, while the membrane electrodes of the invention The performance of is at least comparable to that of known products. The present invention was filed by the same applicant as the present application prior to the filing of the present application, and was filed under No. T/26686 without undergoing substantive examination.
Hungarian patent application published as No.
This is an improvement and development of No. 1999/81 (hereinafter referred to as the "cited specification"). The above “cited specification” includes Swiss patent no.
Valinomycin, disclosed in No. 479870, is described as prior art. Among the main analytical properties of membrane electrodes prepared using valinomycin as active substance, selectivity and potential response are generally good, but for some application areas the Rb + and Cs + ion selectivity is unsatisfactory. It's not a thing. The invention protected in the above-mentioned "cited specification" is based on the general formula () [In the formula, Z is a chemical bond, -CH 2 -, -(CH 2 ) 2 to 4
−, −CH 2 OCH 2 −, −CH 2 SCH 2 − or other cyclic groups] as ion-selective membrane ligands, high K + ion selectivity can be obtained, which further interference with alkali metal or alkaline earth metal ions (Na + , Ca 2+ , Mg 2+ , Rb + ,
This was based on the finding that it enables analytical quantification of K + ion concentration in the presence of Cs + ).
Electrodes prepared using the active substance have the same main analytical properties (selectivity, potential response) as electrodes prepared using valinomycin, but Rb + and Cs +
Ion selectivity is better than this. It is known that some compounds belonging to the class of bis-benzo-15-crown-5 derivatives exhibit K + ion selectivity [Kimura et al.: J. Electroanal.
Chem., 95 , pp. 91-101 (1979)], but the compound disclosed by Kimura et al. has not been widely used in ion-selective electrodes. [Later, Kimura et al. themselves stated that the lifetime of membrane electrodes produced using these compounds was unsatisfactory and that the electrodes lost selectivity after about 200 measurements;
I gave an explanation regarding this. According to our "cited specification", the good ion selectivity of the compounds initiated therein is due to the fact that the nitro group attached to the benzene ring of the benzocrowne ether reduces the complex stability coefficient of the metal ion (this (not advantageous for selectivity per se), but this nitro group, together with the adjacent -NH group, is separated from each other by 2
Intramolecular hydrogen bond (hydrogen bridge) that forces the crown ether rings into a preferred conformation
Due to the fact that the K + stability increases when using compounds of general formula () to form . In other words, ions larger than K + ions (Rb + ,
Cs + ) cannot enter, and ions smaller than K + ions (Na + , Li + ) escape, creating a K + ion trap with internal dimensions that only allow complexation of K + ions. It is formed. On the other hand, this trap forms a "Sandermanch" with potassium ions. Stemming from the foregoing discussion regarding the properties of the crown compounds disclosed in the cited specification, we previously stated that ``selectivity is independent of the quality and length of the chain connecting the crown ether units. ' was what I was thinking. We conducted various experiments in order to examine the scope of the applicable field of the invention of the above-mentioned "cited specification."
As a result, it was found that the above-mentioned good results could be obtained by using this solution for measuring the potassium content of natural water and industrial water. However, when the electrode according to the cited specification is used for repeated or continuous measurements in biological systems, the lifetime of the membrane is not satisfactory, probably due to the slow dissolution of the ligand with insufficient lipophilicity. It has been found. Therefore, the lifespan of the membrane according to the "cited specification" is
It is unsuitable for continuous use in in-vivo measurements, for example for continuous monitoring of the patient's condition during surgery or for permanent automatic measurement systems. The aim of the present invention is to provide new crown compounds which ensure a longer service life for ion-selective membrane electrodes, while retaining at least the original level or preferably improving other advantageous properties. <Means and effects for solving the problems> The present invention provides that the Z group forming the center of symmetry of the symmetrical chain connecting two benzo crown ether moieties is expressed by the general formula

【式】 〔式中、RaとRbとは同一であつても異なつて
いてもよく、Raは炭素数1〜4のアルキル基を
表わし、Rbは炭素数1〜20のアルキル基を表わ
す〕 に対応する一般式Z1の基に替えることによつて、
「引用明細書」に記載されている、形成された水
素結合を保持しながら、寿命を増大でき、しかも
K+イオン選択性さえも増大できる(わずかであ
るが)という知見に基づく。 本発明のクラウンエーテル誘導体と「引用明細
書」中に開示されたクラウンエーテル誘導体との
構造上の相違は、基ZとZ1との相違だけである。
しかしながら、この構造の変化によつて生ずる効
果は極めて重要である。我々は、以下の考えから
本発明の新規な化合物を製造するに至つた。 親油性を有利に増大させるためには水素結合の
除去が必要なことは明白であろう。しかしなが
ら、カルバメート基のNH部分のメチル化は選択
性を大きく低下させ、また、このN−メチル誘導
体から製造した電極の検量線の勾配は理論値
59.16mV/デケイド(decade)よりも小さいた
め、水素結合の除去はできない。 架橋鎖の対称中心(すなわち、中心部分を構成
するプロピレン基の2位)において基Zを基Z1
替えると、寿命が延長され、K+選択性が多少改
善されるだけでなく、さらに、次のような別の効
果及び利点がもたらされる:水素結合が保持され
るので検量線の勾配は理論値に近い;測定の間に
「ドリフト」がほとんど観察されない;測定の再
現性が有意に改善される;攪拌に対する感受性が
低下する。 本発明の別の一面によれば、一般式() 〔式中、Z1は一般式
[Formula] [In the formula, R a and R b may be the same or different, R a represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R b represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. By replacing the general formula Z 1 with the group corresponding to
It is possible to increase the lifespan while preserving the formed hydrogen bonds as described in the "cited specification", and
Based on the finding that even K + ion selectivity can be increased (albeit only slightly). The only structural difference between the crown ether derivatives of the present invention and the crown ether derivatives disclosed in the cited specification is the difference between the groups Z and Z 1 .
However, the effects caused by this structural change are extremely important. We have come to produce the novel compound of the present invention based on the following ideas. It will be clear that hydrogen bond removal is necessary to advantageously increase lipophilicity. However, methylation of the NH moiety of the carbamate group greatly reduces selectivity, and the slope of the calibration curve for electrodes made from this N-methyl derivative is lower than the theoretical value.
Since it is smaller than 59.16 mV/decade, hydrogen bonds cannot be removed. Replacing the group Z by the group Z 1 at the center of symmetry of the bridge chain (i.e. the 2-position of the propylene group constituting the central part) not only extends the lifetime and somewhat improves the K + selectivity, but also Additional effects and advantages are brought about: hydrogen bonds are preserved so the slope of the calibration curve is close to the theoretical value; almost no "drift" is observed during the measurement; the reproducibility of the measurements is significantly improved. reduced; sensitivity to agitation is reduced. According to another aspect of the invention, the general formula () [In the formula, Z 1 is the general formula

【式】の基を表わす〕 の化合物を活性成分として含んでなる膜電極が提
供される。 一般式()の化合物は、プロピレン基の2位
に基Zの代わりに基Z1が存在する点で一般式
()の化合物と異なる。達成される有利な効果
において水素結合及びZ1基が果たす役割は、ニト
ロ基を除去することによつて得られる一般式
(′)の化合物は選択性が低くなるという事実に
よつて明らかである。 本発明の化合物の特性を比較するために、一般
式(),(′)及び()を包括する一般式
() 〔式中、Yは水素またはニトロを表わし、Rは
水素またはメチルを表わし、Z2はZまたはZ1を表
わす〕 を示す。 本発明のさらに別の一面によれば、一般式
()の新規な化合物の製造方法が提供される。 基Z1の炭素原子に結合した置換基Raは、好ま
しくはメチル、エチル、n−プロピルまたはn−
ブチル、特にメチル、エチルまたはn−ブチルで
ある。Rbは好ましくはエチル、n−ブチル、n
−オクチル、n−ドデシルまたはn−ヘキサデシ
ルを表わす。置換基RaとRbの鎖長は同一であつ
ても異なつていてもよい。RaとRbの鎖長が同一
である場合には、これらはRaの意味を有するこ
とができる。 一般式()の化合物は全合成によつても、ニ
トロ基を含まない一般式(′)のクラウン化合
物をニトロ化することによつても製造できる。 全合成によれば、式() のクラウン化合物を非プロトン溶剤中で一般式
() HO−CH2−Z1−CH2−OH () 〔式中、Z1は前述の通りである〕 の化合物と反応せしめる。ニトロ化は、一般式
(′)のクラウン化合物を硝酸と反応させること
によつて実施する。 全合成は好ましくは、塩素化炭化水素またはエ
ーテル型の溶媒中、場合によつては触媒としての
第三アミン(たとえば、トリエチルアミン)の存
在下、0〜50℃の温度において式()の化合物
と一般式()の化合物とをモル比2:1(前
者:後者)で反応させることによつて実施でき
る。生成物は、溶媒を除去することによつて単離
し、適当な溶媒(たとえば、酢酸エチルまたはメ
チルイソブチルケトン)から再結晶させることに
よつて精製する。 一般式(′)の化合物の硝酸によるニトロ化
は好ましくは、溶媒としての酢酸または塩素化炭
化水素中で30〜70℃の温度において実施すること
ができる。生成物は、冷却するか、過するか、
または氷上に注ぎかけ、次いで塩素化炭化水素で
抽出することによつて単離することができる。生
成物は前記溶媒混合物から再結晶させることによ
つて精製できる。 全合成の式()の出発原料は前記「引用明細
書」に開示されている。このイソシアン酸エステ
ルは、それ自体公知の方法に従つて高沸点の芳香
族溶媒中で式() のアミンをホスゲンと反応させることによつて得
ることができる。 一般式()の化合物またはその混合物は、次
のようにしてイオン選択性電極の活性成分として
使用することができる: a 適当な可塑剤、好ましくは、フタル酸エステ
ル、たとえば、フタル酸ジペンチル(DPP)、
セバシン酸エステル、たとえば、セバシン酸ジ
オクチル(DOS)もしくはo−ニトロフエニ
ル−オクチルエーテル(ONPOE)またはそれ
らの混合物を用いて選択した化合物を膜の重量
の0.1〜10%の量でポリ塩化ビニル(PVC)担
体相中に配合する。 b 選択した化合物を膜の重量の0.2〜10%の量
で、誘電率が2〜30の適当なポリマー、好まし
くは、シリコーンゴムもしくはPVC、ポリア
ミド、ポリエチレンなど中に配合する。 c 選択した化合物の適当な溶媒中〔好ましくは
前記aに記載した可塑剤中〕溶液を多孔質膜上
に適用する。 前述のようにして製造した膜を適当な電極中に
取り付け、分析機器に適当な参照電極と接続す
る。 電池の電圧と対数活動度(−logaK+=pK)と
の相関はpK=1〜5.0において直線的であり、い
わゆる修正されたニコルスキー(Nikolsky)の
式: EME=Ep+Slpg(ai+ 〓i≠j Kpot ijajzi/zj)+ED 〔式中、 EME=電池の電圧 Ep=同一溶液に独自の、一定の基準電位 ED=電池中の拡散電位の和 ai,aj=測定すべきイオンの活動度と妨害イオ
ンの活動度 Zi,Zj=測定すべきイオンの電荷数と妨害イオ
ンの電荷数 S=いわゆるネルンスト因子、25℃において
59.16mV/Zi Kpot ij=選択性因子〕 によつて特徴づけられる。 <実施例> 本発明の詳細を以下の実施例中に示すが、本発
明の保護範囲はこれらに限定されるものではな
い。 化合物には連続番号を付す。この連続番号の他
に、本発明の新規化合物と前記「引用明細書」に
開示された化合物の「内部番号」も示す。この
「内部番号」はBMEという符号と2桁の数字から
成る(第1表)。 第4表には電気化学データを比較のために要約
する。 A,B及びC群には、本発明の化合物A,前記
「引用明細書」に開示した化合物B及び対照物質
Cから製造したイオン選択性電極の特性データを
開示する。
A membrane electrode is provided which comprises as an active ingredient a compound of the formula: The compound of the general formula () differs from the compound of the general formula () in that a group Z 1 is present in place of the group Z at the 2-position of the propylene group. The role played by hydrogen bonds and the Z 1 group in the advantageous effect achieved is evidenced by the fact that the compounds of general formula (') obtained by removing the nitro group become less selective. . In order to compare the properties of the compounds of the present invention, the general formula () encompassing the general formulas (), (') and () is used. [In the formula, Y represents hydrogen or nitro, R represents hydrogen or methyl, and Z 2 represents Z or Z 1 ]. According to yet another aspect of the present invention, a method for producing a novel compound of general formula () is provided. The substituent R a bonded to the carbon atom of the group Z 1 is preferably methyl, ethyl, n-propyl or n-
Butyl, especially methyl, ethyl or n-butyl. R b is preferably ethyl, n-butyl, n
-represents octyl, n-dodecyl or n-hexadecyl. The chain lengths of substituents R a and R b may be the same or different. When the chain lengths of R a and R b are the same, they can have the meaning of R a . The compound of general formula () can be produced either by total synthesis or by nitration of a crown compound of general formula (') which does not contain a nitro group. According to total synthesis, the formula () The crown compound is reacted with a compound of the general formula () HO-CH 2 -Z 1 -CH 2 -OH () in which Z 1 is as defined above in an aprotic solvent. Nitration is carried out by reacting the crown compound of general formula (') with nitric acid. The total synthesis is preferably carried out with a compound of formula () in a solvent of the chlorinated hydrocarbon or ether type, optionally in the presence of a tertiary amine (e.g. triethylamine) as a catalyst, at a temperature between 0 and 50°C. This can be carried out by reacting the compound of general formula () at a molar ratio of 2:1 (former: latter). The product is isolated by removing the solvent and purified by recrystallization from a suitable solvent (eg ethyl acetate or methyl isobutyl ketone). The nitration of compounds of general formula (') with nitric acid can preferably be carried out in acetic acid or chlorinated hydrocarbons as solvent at temperatures from 30 to 70°C. The product is cooled or filtered;
Alternatively, it can be isolated by pouring on ice followed by extraction with a chlorinated hydrocarbon. The product can be purified by recrystallization from the solvent mixture. The starting materials of formula () for the total synthesis are disclosed in the cited specification. This isocyanate ester is prepared according to the formula () in a high-boiling aromatic solvent according to a method known per se. can be obtained by reacting the amine with phosgene. Compounds of general formula () or mixtures thereof can be used as active components of ion-selective electrodes as follows: a suitable plasticizer, preferably a phthalate ester, such as dipentyl phthalate (DPP ),
Selected compounds using sebacic acid esters, for example dioctyl sebacate (DOS) or o-nitrophenyl-octyl ether (ONPOE) or mixtures thereof, are applied to polyvinyl chloride (PVC) in an amount of 0.1-10% of the weight of the membrane. Formulated in a carrier phase. b. The selected compound is incorporated in an amount of 0.2 to 10% of the weight of the membrane in a suitable polymer having a dielectric constant of 2 to 30, preferably silicone rubber or PVC, polyamide, polyethylene, etc. c. Applying a solution of the selected compound in a suitable solvent, preferably in a plasticizer as described in a above, onto the porous membrane. The membrane prepared as described above is mounted in a suitable electrode and connected to an analytical instrument with a suitable reference electrode. The correlation between battery voltage and logarithmic activity (-loga K+ = pK) is linear between pK = 1 and 5.0, and is expressed by the so-called modified Nikolsky equation: EME = E p + S lpg (a i + 〓 i≠j K pot ij a j zi/zj) + E D [where, EME = battery voltage E p = constant reference potential unique to the same solution E D = sum of diffusion potentials in the battery a i , a j = activity of ion to be measured and activity of interfering ion Z i , Z j = number of charges of ion to be measured and number of charges of interfering ion S = so-called Nernst factor, at 25°C
59.16mV/Z i K pot ij = selectivity factor]. <Examples> The details of the present invention are shown in the following examples, but the scope of protection of the present invention is not limited thereto. Compounds are numbered consecutively. In addition to this serial number, the "internal number" of the novel compound of the present invention and the compound disclosed in the above-mentioned "cited specification" is also shown. This "internal number" consists of the code BME and a two-digit number (Table 1). Table 4 summarizes the electrochemical data for comparison. Groups A, B, and C disclose characteristic data of ion-selective electrodes prepared from compound A of the present invention, compound B disclosed in the cited specification, and control substance C.

【表】 以下の対照物質を用いる: RV=バリノマイシン〔フイリツプス(Philips)
IS 561−K+電極中〕 PK=木村ら:J.Electroanal.Chem.95(1979),
91〜101ページに従つて製造されたクラウンエー
テル誘導体。 一般式()のビスクラウン化合物の製造 a 全合成 式()のイソシアン酸エステル7.08g(20ミ
リモル)の無水クロロホルム60ml中溶液に、2,
2−ジエチル−プロパン−1,3−ジオール 〔式():
[Table] The following reference substances are used: R V = valinomycin (Philips)
IS 561−K + in electrode] P K = Kimura et al.: J.Electroanal.Chem. 95 (1979),
Crown ether derivatives prepared according to pages 91-101. Production of biscrown compound of general formula () a Total synthesis To a solution of 7.08 g (20 mmol) of isocyanate ester of formula () in 60 ml of anhydrous chloroform, 2,
2-diethyl-propane-1,3-diol [Formula ():

【式】〕1.32g(10ミリ モル)を加える。完全に溶解させた後、この溶液
にトリエチルアミンを2滴加え、反応混合物を室
温で2時間攪拌する。溶媒を減圧下で留去する。
黄色の固体残渣をエーテルで摩砕する。結晶性生
成物を過し、室温で乾燥させる。その結果、粗
生成物2が7.73g(92%)得られる(BME−53,
第1表参照)。生成物を酢酸エチルとエーテルと
の混合物から再結晶させる。その結果、純生成物
が5.76g(68.5%)得られる。 融点:118〜119℃。 一般式()の別の化合物の製造に用いた反応
パラメーターを第2表に開示する。生成物の物理
学的データ、分析データ及び分光分析データを第
3表に列挙する。 b ニトロ化 N−3,4−(1′,4′,7′,10′,13′−ペンタ

キサシクロペンタデカ−2−エン)−フエニルイ
ソシアネート6.26g(20ミリモル)の無水クロロ
ホルム60ml中溶液に2,2−ジエチル−プロパン
−1,3−ジオール 〔式():
[Formula] Add 1.32g (10 mmol). After complete dissolution, 2 drops of triethylamine are added to this solution and the reaction mixture is stirred at room temperature for 2 hours. The solvent is removed under reduced pressure.
The yellow solid residue is triturated with ether. The crystalline product is filtered and dried at room temperature. As a result, 7.73 g (92%) of crude product 2 is obtained (BME-53,
(See Table 1). The product is recrystallized from a mixture of ethyl acetate and ether. As a result, 5.76 g (68.5%) of pure product is obtained. Melting point: 118-119℃. The reaction parameters used in the preparation of other compounds of general formula () are disclosed in Table 2. The physical, analytical and spectroscopic data of the products are listed in Table 3. b Nitration 6.26 g (20 mmol) of N-3,4-(1',4',7',10',13'-pentaoxacyclopentadec-2-ene)-phenyl isocyanate in 60 ml of anhydrous chloroform 2,2-diethyl-propane-1,3-diol [formula ():

【式】〕1.32g(10ミリ モル)を加える。反応混合物を50℃において5時
間攪拌し、20℃に冷却する。反応混合物に65%硝
酸(比重量1.42)3mlと氷酢酸10mlの溶液を滴加
する。この混合物を室温でさらに10分間、65℃に
おいて30分間攪拌する。反応混合物を冷却し、砕
いた氷上に注ぎ、そして2相に分離させる。水層
をクロロホルム各20mlで4回抽出する。合した有
機相を冷却水で洗浄して中性にし、硫酸マグネシ
ウム上で乾燥し、過し、そしてクロロホルム溶
液を蒸発させる。残渣を方法aと同様にして精製
する。 収量:6.23g(72.5%)。生成物2(BME−53)。 同様な方法で、化合物1(BME−44,収率57
%)及び化合物3(BME−54,収率61%)を製造
する。
[Formula] Add 1.32g (10 mmol). The reaction mixture is stirred at 50°C for 5 hours and cooled to 20°C. A solution of 3 ml of 65% nitric acid (specific weight 1.42) and 10 ml of glacial acetic acid is added dropwise to the reaction mixture. The mixture is stirred for an additional 10 minutes at room temperature and 30 minutes at 65°C. The reaction mixture is cooled, poured onto crushed ice and allowed to separate into two phases. The aqueous layer is extracted four times with 20 ml each of chloroform. The combined organic phases are washed neutral with cold water, dried over magnesium sulphate, filtered and the chloroform solution is evaporated. The residue is purified analogously to method a. Yield: 6.23g (72.5%). Product 2 (BME-53). Compound 1 (BME-44, yield 57
%) and compound 3 (BME-54, yield 61%).

【表】【table】

【表】 一般式()のクラウン化合物を用いたカリウム
イオン選択性膜の製造 1 ポリ塩化ビニル(PVC)粉末〔たとえば、
SDPホツホモレクラー(Hochmolecular),ロ
ンザAG.(Lonza AG.),スイス国バーゼル〕
30〜40重量部、好ましくは約34重量部をテトラ
ヒドロフラン約2〜3ml中に溶解せしめ、活性
成分(イオノフオア)0.1〜10重量部、好まし
くは2重量部、いわゆる可塑剤(誘電率2〜30
の有機溶媒)6〜75重量部、好ましくは63.5重
量部及び添加剤(たとえば、テトラフエニル硼
素酸ナトリウムまたはp−クロロ−テトラフエ
ニル硼素酸カリウム)0〜5重量部、好ましく
は0.5重量部を含む容器中にこの溶液を注入す
る。 表面が平らなガラス板上に、ゴム環を用いて
高さ10mm、直径25〜35mmのガラス環を固定し、
然る後に、調製した前記混合物をガラス環上に
注ぎ、紙で覆う。テトラヒドロフランは室温
において1〜2日間で紙を通つて蒸発し、ガ
ラス環の底には厚さ0.1〜0.5mmの弾性膜が残渣
として残る。これはガラス板から容易に回収で
きる。 2 活性成分約0.2〜10重量部、好ましくは2.5重
量部及びジメチルポリシロキサン〔たとえば、
シロプレン(Silopren)K18000,フアーベン
フアブリーク・バイエル(Farbenfabrik
Bayer)〕80〜100mg、好ましくは83重量部を四
塩化炭素約2〜4ml中に溶解せしめる。この溶
液に適当量(好ましくは14.5重量部)の架橋剤
を加える。T−37〔バツカー・ヒエミーGmbH
(Wacker Chemie GmbH),ミユンヘン〕の
ような架橋に適当な、常温硬化性の任意の触媒
を使用できる。次いで、混合物を前記1に記載
した、ガラス板上に固定されたガラス環に注
ぎ、その後は前記1と同様である。 3 活性成分0〜10重量部、好ましくは2.5重量
部をメノウ乳鉢中で微粉砕し、統計的に均質な
懸濁液が得られるまでジメチルポリシロキサン
〔たとえば、シロプレンK−1000,フアーベン
フアブリーク・バイエル〕80〜100mg、好まし
くは83重量部中に分散せしめる。架橋剤を硬化
に必要な量(たとえば、ジブチル−Sn−ジラ
ウレート1重量部及びヘキサエトキシシロキサ
ン2重量部)で加え、然る後に、混合物を厚さ
0.01〜1mmで均一にプラスチツク板に塗布す
る。硬化後(せいぜい数時間で硬化する)、弾
性板をプラスチツク板から回収できる。 4 活性成分0.1〜20重量部を水不混和性溶媒
(誘電率2〜30)、たとえば、フタル酸エステ
ル、(フタル酸ジペンチル)、セバシン酸エステ
ル(セバシン酸ジオクチル)、o−ニトロフエ
ニル−オクチルエーテル及びそれらの混合物中
に溶解せしめ、こうして得られた溶液で多孔質
膜を湿らせる。 5 前記1に従つて調製した、可塑剤及び活性成
分を含むテトラヒドロフラン溶液、前記2に従
つて調製した、活性成分及び触媒を含む四塩化
炭素ジメチルポリシロキサン溶液、または前記
3に従つて調製した、架橋剤及び/もしくは触
媒を含むジメチルポリシロキサン活性成分懸濁
液を、電子電導性物質、好ましくは、金属銀、
銀、塩化銀線、白金または金フアイバー、黒鉛
棒などに塗布する。 カリウムイオン選択性膜電極として使用する一般
式()のいくつかの選択した活性物質の電気化
学特性 前記1及び2に従つて、選択した活性物質(た
とえば、化学物番号1,2または3)からPVC
シリコーンゴム担体相膜を製造し、然る後に、こ
れを適当な電極本体〔たとえば、フイリツプスIS
−561リキド(Philips IS−561 Liquid)膜電極
本体〕中に固定し、以下の測定用電池を形成し
た: 前記測定用電池で測定した電位差のデータを用
いて、KCl10-1〜10-6MにおいてEME−logaK+
量線をプロツトした。電極の選択性因子は、いわ
ゆる分離溶液法〔ムーデイ(Moody),G.J.,ト
ーマス(Thomas),J.D.R.:セレクテイブ・イ
オン−センシテイブ・エレクトローズ
(Selective Ion−Sensitve Electrodes),ワツト
フオード(Watford),メロウ・パブリシング社
(Merrow Publishing Co.Ltd.),英国,1971年〕
によつて濃度10-1Mの溶液を用いて測定した。 より簡単に比較ができるように、一般式()
の化合物を活性成分として含んでなる電極の検量
線データ(第1図及び第2図ならびに第4表)及
び種種のイオンに関する選択性因子(第3図及び
第5表)を、本発明の化合物及び対照化合物を用
いて製造した電極の対応するデータと共に示す
(第3図中、「バリノマイシン」及び「キムラ」は
各々、対照化合物、すなわち、フイリツプスIS
561−K中の化合物及び木村、前田、田村、シヨ
ウノ:J.Electro−anal.Chem.,95(1979),91〜
101ページに記載された化合物を表わす。)。同一
の膜及び電極製造方法によつて連続番号1,2及
び3の化合物を用いて製造した電極の検量線及び
選択性データを比較した結果、我々が以前に述べ
たのとは反対に、−NO2及び−NH基を保持しな
がら架橋鎖を変化させるとK−濃度感受性が有意
に増加し(S〜理論値)、ナトリウムイオンの存
在下におけるカリウムイオン選択性がかなり改良
される(−log Kpot k,Na=3.5)ことが判明した。こ
のことは、生物学的サンプルのカリウム含量を追
跡または測定する場合に特に重要である。 流動溶液に関して自動分析装置に使用する場合
に最も重要なことは、イオン選択性電極によつて
測定される信号は決してサンプル溶液の流動速度
及び攪拌速度に依存するものであつてはならず、
あるいは理論的考慮によればその依存はわずかで
なければならないということである。BME−15、
BME−44及びバリノマイシンリガンドを用いて
製造したカリウムイオン選択性電極によつて測定
される信号の、攪拌速度への依存を第4図に示
す。数値は実験室用電磁攪拌機を用いて10-1
ル/の濃度の塩化カリウム溶液中で測定する。
第4図のデータから、BME−44を含んでなるイ
オン選択性電極の攪拌感受性はBME−15を含ん
でなる電極の攪拌感受性よりもはるかに小さく、
バリノマイシンを含んでなる電極の攪拌感受性と
ほぼ同等であることがわかる。 生物学的サンプルのK+含量の極めて正確な測
定という観点からすると、特に重要なデータは、
BME−44リガンドを含むイオン選択性電極の場
合、血清の対応する塩化カリウム水溶液及び血清
中で±0.1mVになる電位差測定の再現性である。 イオン選択性電極の寿命は極めて重要な特性で
あり、このパラメーターは種々の時点において電
極の検量線及び感受性データを取ることによつて
決定される。測定と測定の間において、電極は多
量(300〜400ml)の蒸留水中に貯蔵する。1年の
間に化合物BME−44を含んでなる電極のカリウ
ム濃度感受性(S値)は1〜2mV/デケイド減
少するが、選択性データはわずかしか変化しない
ことが判明した。この期間において、Ep値の標準
偏差はわずか数mVである。 貯蔵前及び貯蔵1ケ月後のイオン選択性電極の
血清中におけるカリウムイオン感受性を各々、第
6表に示す。同様な実験から、化合物BME−44
から製造したイオン選択性電極が3ケ月より長期
間、血清中のK+イオンの測定に適当であること
は明白である。 種々のイオノフオアを用いて同様にして製造し
たカリウムイオン選択性電極の特性データを比較
した結果から、ベンゾクラウンエーテル単位が枝
分れ鎖によつて架橋されている場合には全て、パ
ラメーターが改善されるとはつきり言うことがで
きる。 本明細書中において次の化合物を用いる: 化合物1(BME−44):2−n−ドデシル−2
−メチル−プロピレン−1,3−ビス−N,
N′−〔2″−ニトロ−4″,5″−(1,4,7,
10,13−ペンタオキサ−シクロペンタデカ−
2−エン)−フエニル〕−カルバメート; 化合物2(BME−53):2,2−ジエチル−プ
ロピレン−1,3−ビス−N,N′−〔2″−ニトロ
−4″,5″−(1,4,7,10,13−ペ
ンタオキサ−シクロペンタデカ−2−エン)−
フエニル〕−カルバメート; 化合物3(BME−54):2,2−ジ−n−ブチ
ル−プロピレン−1,3−ビス−N,N′−〔2″−
ニトロ−4″,5″−(1,4,7,10,13
−ペンタオキサ−シクロペンタデカ−2−エ
ン)−フエニル〕−カルバメート。 本発明書において以下の略語を用いる: ONPOE=o−ニトロフエニル−オクチルエー
テル NaTPB=テトラフエニル硼素酸ナトリウム SR=シリコーンゴム DPP=フタル酸ジペンチル DOS=セバシン酸ジオクチル
[Table] Production of potassium ion selective membrane using crown compound of general formula () 1 Polyvinyl chloride (PVC) powder [e.g.
SDP Hochmolecular, Lonza AG., Basel, Switzerland]
30-40 parts by weight, preferably about 34 parts by weight, are dissolved in about 2-3 ml of tetrahydrofuran, 0.1-10 parts by weight, preferably 2 parts by weight of the active ingredient (ionophore), the so-called plasticizer (dielectric constant 2-30).
organic solvent)) and 0 to 5 parts by weight, preferably 0.5 parts by weight of an additive (e.g. sodium tetraphenylborate or potassium p-chloro-tetraphenylborate). Inject this solution into. A glass ring with a height of 10 mm and a diameter of 25 to 35 mm is fixed on a glass plate with a flat surface using a rubber ring.
Afterwards, the prepared mixture is poured onto a glass ring and covered with paper. Tetrahydrofuran evaporates through the paper in 1-2 days at room temperature, leaving an elastic membrane 0.1-0.5 mm thick as a residue at the bottom of the glass ring. This can be easily recovered from the glass plate. 2 about 0.2 to 10 parts by weight of active ingredient, preferably 2.5 parts by weight and dimethylpolysiloxane [e.g.
Siloprene K18000, Farbenfabrik
Bayer)] 80-100 mg, preferably 83 parts by weight, are dissolved in about 2-4 ml of carbon tetrachloride. Add an appropriate amount (preferably 14.5 parts by weight) of crosslinking agent to this solution. T-37 [Batsker Hiemi GmbH
Any cold-curing catalyst suitable for crosslinking can be used, such as (Wacker Chemie GmbH, Milunchen). The mixture is then poured into a glass ring fixed on a glass plate as described in 1 above, and the rest is the same as in 1 above. 3.0 to 10 parts by weight, preferably 2.5 parts by weight, of the active ingredient are finely ground in an agate mortar and mixed with dimethylpolysiloxane [e.g. Siloprene K-1000, Farbenfabrik] until a statistically homogeneous suspension is obtained. - Bayer] Disperse in 80 to 100 mg, preferably 83 parts by weight. The crosslinking agent is added in the amount required for curing (e.g., 1 part by weight dibutyl-Sn-dilaurate and 2 parts by weight hexaethoxysiloxane), after which the mixture is
Apply evenly to the plastic board with a thickness of 0.01 to 1 mm. After curing (which takes no more than a few hours), the elastic board can be recovered from the plastic board. 4. 0.1 to 20 parts by weight of the active ingredient in a water-immiscible solvent (dielectric constant 2 to 30), such as phthalate ester, (dipentyl phthalate), sebacate ester (dioctyl sebacate), o-nitrophenyl-octyl ether and The porous membrane is wetted with the solution thus obtained. 5. A tetrahydrofuran solution containing a plasticizer and an active ingredient prepared according to 1 above, a carbon tetrachloride dimethylpolysiloxane solution containing an active ingredient and a catalyst prepared according to 2 above, or a solution prepared according to 3 above. A dimethylpolysiloxane active ingredient suspension containing a crosslinking agent and/or a catalyst is combined with an electronically conductive substance, preferably metallic silver,
Apply to silver, silver chloride wire, platinum or gold fiber, graphite rod, etc. Electrochemical properties of some selected active substances of general formula () for use as potassium ion-selective membrane electrodes. PVC
A silicone rubber carrier phase membrane is prepared and subsequently applied to a suitable electrode body [e.g. Philips IS
-561 Liquid (Philips IS-561 Liquid) membrane electrode body] to form the following measurement cell: An EME-loga K+ calibration curve was plotted at 10 -1 to 10 -6 M KCl using the potential difference data measured with the measurement battery. The selectivity factor of the electrode is determined by the so-called separation solution method (Moody, GJ, Thomas, JDR: Selective Ion-Sensitve Electrodes, Watford, Mellow Publishing). (Merrow Publishing Co. Ltd., UK, 1971)
It was measured using a solution with a concentration of 10 -1 M. For easier comparison, the general formula ()
Calibration curve data (FIGS. 1 and 2 and Table 4) and selectivity factors for various ions (FIG. 3 and Table 5) of electrodes containing the compound of the present invention as an active ingredient are calculated using the compound of the present invention. and the corresponding data of electrodes fabricated using the control compound (in Figure 3, "Valinomycin" and "Kimura" are respectively
Compounds in 561-K and Kimura, Maeda, Tamura, Shyouno: J.Electro-anal.Chem., 95 (1979), 91-
Represents a compound listed on page 101. ). Comparing the calibration curves and selectivity data for electrodes made with compounds numbered 1, 2, and 3 by the same membrane and electrode fabrication methods revealed that, contrary to what we previously stated, - Changing the cross-linking chain while retaining the NO2 and -NH groups significantly increases the K-concentration sensitivity (S~theoretical) and considerably improves the potassium ion selectivity in the presence of sodium ions (-log It was found that K pot k,Na = 3.5). This is particularly important when tracking or measuring the potassium content of biological samples. For flowing solutions, it is most important for use in automatic analyzers that the signal measured by the ion-selective electrode should never be dependent on the flow rate and stirring rate of the sample solution;
Alternatively, theoretical considerations dictate that the dependence must be slight. BME−15,
The dependence of the signal measured by a potassium ion selective electrode prepared using BME-44 and valinomycin ligand on stirring rate is shown in FIG. The values are determined using a laboratory magnetic stirrer in a potassium chloride solution with a concentration of 10 -1 mol/ml.
From the data in FIG. 4, the agitation sensitivity of the ion-selective electrode containing BME-44 is much smaller than that of the electrode containing BME-15;
It can be seen that the agitation sensitivity is almost the same as that of the electrode containing valinomycin. Particularly important data from the point of view of highly accurate determination of the K + content of biological samples are:
For the ion-selective electrode containing the BME-44 ligand, the reproducibility of the potentiometric measurements is ±0.1 mV in the corresponding aqueous potassium chloride solution and serum. The lifetime of an ion-selective electrode is a very important property, and this parameter is determined by taking calibration curves and sensitivity data for the electrode at various times. Between measurements, the electrode is stored in a large volume (300-400 ml) of distilled water. It was found that during one year the potassium concentration sensitivity (S value) of the electrode comprising the compound BME-44 decreases by 1-2 mV/decade, while the selectivity data change only slightly. During this period, the standard deviation of E p values is only a few mV. Table 6 shows the sensitivity of the ion-selective electrode to potassium ions in serum before storage and after one month of storage. From similar experiments, the compound BME−44
It is clear that the ion-selective electrode prepared from the present invention is suitable for measuring K + ions in serum for longer periods than 3 months. A comparison of the characteristic data of similarly prepared potassium ion-selective electrodes using various ionophores showed that the parameters were improved in all cases where the benzocrowne ether units were cross-linked by branched chains. I can definitely say that. The following compound is used herein: Compound 1 (BME-44): 2-n-dodecyl-2
-methyl-propylene-1,3-bis-N,
N′-[2″-nitro-4″, 5″-(1, 4, 7,
10,13-pentaoxa-cyclopentadeca-
2-ene)-phenyl]-carbamate; Compound 2 (BME-53): 2,2-diethyl-propylene-1,3-bis-N,N′-[2″-nitro-4″,5″-( 1,4,7,10,13-pentaoxa-cyclopentadec-2-ene)-
phenyl]-carbamate; Compound 3 (BME-54): 2,2-di-n-butyl-propylene-1,3-bis-N,N′-[2″-
Nitro-4″, 5″-(1, 4, 7, 10, 13
-pentaoxa-cyclopentadec-2-ene)-phenyl]-carbamate. The following abbreviations are used in the present invention: ONPOE = o-nitrophenyl-octyl ether NaTPB = sodium tetraphenyl borate SR = silicone rubber DPP = dipentyl phthalate DOS = dioctyl sebacate

【表】 *** 我々が測定したデータ。
[Table] *** Data measured by us.

【表】 *** 我々が測定したデータ。
[Table] *** Data measured by us.

【表】【table】

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図は、本発明に係る化合物を活
性成分として含むカリウムイオン選択性膜電極の
検量線データを示すグラフ図であり、第3図は、
本発明の化合物及び対照化合物を用いて製造した
カリウムイオン選択性膜電極の、種種のイオンに
関する選択性データを示すグラフ図であり、第4
図は、本発明の化合物及び対照化合物を用いて製
造したカリウムイオン選択性膜電極によつて測定
される信号の、攪拌速度への依存を示すグラフ図
である。
FIGS. 1 and 2 are graphs showing calibration curve data of a potassium ion-selective membrane electrode containing the compound according to the present invention as an active ingredient, and FIG.
FIG. 4 is a graph showing selectivity data regarding various ions of potassium ion-selective membrane electrodes produced using the compound of the present invention and a control compound;
The figure is a graphical diagram showing the dependence of the signal measured by potassium ion-selective membrane electrodes prepared using compounds of the invention and a reference compound on stirring speed.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一般式() 〔式中、Z1は一般式【式】(式中、RaとRb とは同一であつても異なつていてもよく、Ra
炭素数1〜4のアルキル基を表わし、Rbは炭素
数1〜20のアルキル基を表わす)の基を表わす〕 のクラウンエーテル誘導体。 2 2,2−ジエチル−プロピレン−1,3−ビ
ス−N,N′−〔2″−ニトロ−4″,5″−(1,4
,7,10,13−ペンタオキサシクロペン
タデカ−2−エン)−フエニル〕−カルバメート
である特許請求の範囲第1項記載のクラウンエー
テル誘導体。 3 2,2−ジ−n−ブチル−プロピレン−1,
3−ビス−N,N′−〔2″−ニトロ−4″,5″−(1
,4,7,10,13−ペンタオキサシク
ロペンタデカ−2−エン)−フエニル〕−カルバ
メートである特許請求の範囲第1項記載のクラウ
ンエーテル誘導体。 4 2−n−ドデシル−2−メチル−プロピレン
−1,3−ビス−N,N′−〔2″−ニトロ−4″,
5″−(1,4,7,10,13−ペンタオ
キサシクロペンタデカ−2−エン)−フエニル〕
−カルバメートである特許請求の範囲第1項記載
のクラウンエーテル誘導体。 5 式() のクラウン化合物と一般式() HO−CH2−Z1−CH2−OH () 〔式中、Z1は一般式【式】(式中、RaとRb とは同一であつても異なつていてもよく、Ra
炭素数1〜4のアルキル基を表わし、Rbは炭素
数1〜20のアルキル基を表わす)の基を表わす〕
の化合物とを反応させることを含んでなる一般式
() 〔式中、Z1は前に定義した通りである〕 のクラウンエーテル誘導体の製造方法。 6 第三アミンの存在下において前記出発原料を
反応させることを含んでなる特許請求の範囲第5
項記載の製造方法。 7 前記第三アミンがトリエチルアミンである特
許請求の範囲第6項記載の製造方法。 8 0〜50℃の温度において式()及び一般式
()の出発原料を2:1(前者:後者)の比で反
応させることを含んでなる特許請求の範囲第5項
記載の製造方法。 9 一般式(′) 〔式中、Z1は一般式【式】(式中、Ra及び Rbは同一であつても異なつていてもよく、Ra
炭素数1〜4のアルキル基を表わし、Rbは炭素
数1〜20のアルキル基を表わす)の基を表わす〕 のクラウン化合物と硝酸とを反応させることを含
んでなる一般式() 〔式中、Z1は前に定義した通りである〕 のクラウンエーテル誘導体の製造方法。 10 30〜70℃の温度において酢酸または塩素化
炭化水素中で前記出発原料を反応させることを含
んでなる特許請求の範囲第9項記載の製造方法。 11 一般式() 〔式中、Z1は一般式【式】(式中、RaとRb とは同一であつても異なつていてもよく、Ra
炭素数1〜4のアルキル基を表わし、Rbは炭素
数1〜20のアルキル基を表わす)の基を表わす〕 のクラウンエーテル誘導体またはその混合物を活
性成分として含んでなるカリウムイオン選択性膜
電極。 12 場合によつては可塑剤及び別の添加剤と混
合された活性成分が担体に結合せしめられた、一
般式()のクラウンエーテル誘導体またはその
混合物0.2〜10重量%を活性成分として含んでな
る特許請求の範囲第11項記載のカリウムイオン
選択性膜電極。 13 前記可塑剤がフタル酸エステルである特許
請求の範囲第12項記載のカリウムイオン選択性
膜電極。 14 前記添加剤がテトラフエニル硼素酸ナトリ
ウムまたはp−クロロテトラフエニル硼素酸カリ
ウムである特許請求の範囲第12項記載のカリウ
ムイオン選択性膜電極。 15 担体との配合が許容され得る可塑剤がセバ
シン酸エステルまたはo−ニトロフエニルオクチ
ルエーテルである特許請求の範囲第12項記載の
カリウムイオン選択性膜電極。 16 活性成分を0.2〜10重量%、可塑剤を55〜
75重量%及び担体を含んでなり、該可塑剤が誘電
率2〜30の物質であり且つ該担体が誘電率2〜30
のシリコーンゴムまたはポリマーである特許請求
の範囲第11項記載のカリウムイオン選択性膜電
極。 17 前記ポリマーがポリ塩化ビニルである特許
請求の範囲第16項記載のカリウムイオン選択性
膜電極。 18 活性成分を含む膜または溶液もしくは懸濁
液が電子電導性及び/もしくはイオン電導性また
は半導性を有する物質に結合せしめられた特許請
求の範囲第11項〜第17項いずれかに記載のカ
リウムイオン選択性膜電極。 19 電子電導性及び/もしくはイオン電導性ま
たは半導性を有する前記物質が、金属銀、塩化銀
線、白金線、金フアイバー、黒鉛棒またはシリカ
である特許請求の範囲第18項記載のカリウムイ
オン選択性膜電極。 20 活性成分として2,2−ジエチル−〔プロ
ピレン−1,3−ビス−N,N′−〔2″−ニトロ−
4″,5″−(1,4,7,10,13−ペン
タオキサシクロペンタデカ−2−エン)−フエ
ニル〕−カルバメートを含んでなる特許請求の範
囲第11項〜第19項のいずれかに記載のカリウ
ムイオン選択性膜電極。 21 活性成分として2,2−ジ−n−ブチル−
プロピレン−1,3−ビス−N,N′−〔2″−ニト
ロ−4″,5″−(1,4,7,10,13−
ペンタオキサシクロペンタデカ−2−エン)−
フエニル〕−カルバメートを含んでなる特許請求
の範囲第11項〜第19項のいずれかに記載のカ
リウムイオン選択性膜電極。 22 活性成分として2−n−ドデシル−2−メ
チル−プロピレン−1,3−ビス−N,N′−
〔2″−ニトロ−4″,5″−(1,4,7,10
,13−ペンタオキサシクロペンタデカ−2
−エン)−フエニル〕−カルバメートを含んでなる
特許請求の範囲第11項〜第19項のいずれかに
記載のカリウムイオン選択性膜電極。
[Claims] 1 General formula () [In the formula, Z 1 is the general formula [Formula] (wherein, R a and R b may be the same or different, R a represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R b represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; 2 2,2-diethyl-propylene-1,3-bis-N,N′-[2″-nitro-4″,5″-(1,4
, 7,10,13-pentaoxacyclopentadec-2-ene)-phenyl]-carbamate. 3 2,2-di-n-butyl-propylene-1,
3-bis-N,N′-[2″-nitro-4″,5″-(1
, 4,7,10,13-pentaoxacyclopentadec-2-ene)-phenyl]-carbamate. 4 2-n-dodecyl-2-methyl-propylene-1,3-bis-N,N'-[2''-nitro-4'',
5″-(1,4,7,10,13-pentaoxacyclopentadec-2-ene)-phenyl]
- The crown ether derivative according to claim 1, which is a carbamate. 5 formula () The crown compound and the general formula () HO−CH 2 −Z 1 −CH 2 −OH () [wherein Z 1 is the general formula [formula] (in the formula, even if R a and R b are the same R a represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R b represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
General formula () comprising reacting with a compound of A method for producing a crown ether derivative, wherein Z 1 is as defined above. 6. Claim 5 comprising reacting said starting materials in the presence of a tertiary amine.
Manufacturing method described in section. 7. The manufacturing method according to claim 6, wherein the tertiary amine is triethylamine. 8. The manufacturing method according to claim 5, which comprises reacting starting materials of formula () and general formula () in a ratio of 2:1 (former:latter) at a temperature of 80 to 50°C. 9 General formula (') [In the formula, Z 1 is the general formula [Formula] (wherein, R a and R b may be the same or different, R a represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R b represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms) A general formula () comprising reacting a crown compound of 1 to 20 carbon atoms with nitric acid A method for producing a crown ether derivative, wherein Z 1 is as defined above. 10. Process according to claim 9, comprising reacting the starting materials in acetic acid or chlorinated hydrocarbons at a temperature of 1030 to 70<0>C. 11 General formula () [In the formula, Z 1 is the general formula [Formula] (wherein, R a and R b may be the same or different, R a represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R b represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms] A potassium ion-selective membrane electrode comprising a crown ether derivative or a mixture thereof as an active ingredient. 12. Comprising as active ingredient 0.2 to 10% by weight of a crown ether derivative of the general formula () or a mixture thereof, bound to a carrier, optionally mixed with plasticizers and further additives. A potassium ion selective membrane electrode according to claim 11. 13. The potassium ion selective membrane electrode according to claim 12, wherein the plasticizer is a phthalate ester. 14. The potassium ion selective membrane electrode according to claim 12, wherein the additive is sodium tetraphenyl borate or potassium p-chlorotetraphenyl borate. 15. The potassium ion-selective membrane electrode according to claim 12, wherein the plasticizer that can be mixed with the carrier is sebacic acid ester or o-nitrophenyl octyl ether. 16 Active ingredient 0.2~10% by weight, plasticizer 55~
75% by weight and a carrier, the plasticizer is a substance with a dielectric constant of 2 to 30, and the carrier is a substance with a dielectric constant of 2 to 30.
The potassium ion selective membrane electrode according to claim 11, which is a silicone rubber or polymer. 17. The potassium ion selective membrane electrode according to claim 16, wherein the polymer is polyvinyl chloride. 18. The method according to any one of claims 11 to 17, wherein the membrane or solution or suspension containing the active ingredient is bonded to a substance having electronic conductivity and/or ionic conductivity or semiconductivity. Potassium ion selective membrane electrode. 19. Potassium ion according to claim 18, wherein the substance having electronic conductivity and/or ionic conductivity or semiconductivity is metallic silver, silver chloride wire, platinum wire, gold fiber, graphite rod, or silica. Selective membrane electrode. 20 2,2-diethyl-[propylene-1,3-bis-N,N'-[2''-nitro-
Any one of claims 11 to 19 comprising 4″,5″-(1,4,7,10,13-pentaoxacyclopentadec-2-ene)-phenyl]-carbamate The potassium ion selective membrane electrode described in . 21 2,2-di-n-butyl- as an active ingredient
Propylene-1,3-bis-N,N'-[2''-nitro-4'',5''-(1,4,7,10,13-
pentaoxacyclopentadec-2-ene)-
The potassium ion-selective membrane electrode according to any one of claims 11 to 19, comprising phenyl]-carbamate. 22 2-n-dodecyl-2-methyl-propylene-1,3-bis-N,N'- as active ingredient
[2″-Nitro-4″, 5″-(1, 4, 7, 10
,13-pentaoxacyclopentadeca-2
The potassium ion selective membrane electrode according to any one of claims 11 to 19, comprising -en)-phenyl]-carbamate.
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