JPS6345750B2 - - Google Patents

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JPS6345750B2
JPS6345750B2 JP59259336A JP25933684A JPS6345750B2 JP S6345750 B2 JPS6345750 B2 JP S6345750B2 JP 59259336 A JP59259336 A JP 59259336A JP 25933684 A JP25933684 A JP 25933684A JP S6345750 B2 JPS6345750 B2 JP S6345750B2
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JP
Japan
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formula
potassium
electrode
group
crown ether
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JP59259336A
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JPS61138660A (ja
Inventor
Tooru Sakaki
Toshiji Shimamoto
Takayuki Ogata
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Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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Publication date
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  • Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、特定のシツフ塩基型ベンゾクラウン
エーテルと熱可塑性樹脂とよりなり、カリウムイ
オンに対する選択性の良好なクラウンエーテル組
成物に関する。 〔従来の技術〕 従来、カリウムイオンに選択的に配位する化合
物としては、ベンゾ―15―クラウン―5,ベンゾ
―18―クラウン―6,ジベンゾ―18―クラウン―
6,シクロヘキシル―18―クラウン―6,ジベン
ゾ―30―クラウン―10等の大環状ポリエーテル及
び、バリノマイシン、ノナクチン等の大環状ポリ
ペプチドが知られている。これらの化合物を含有
した組成物を成形して得られる膜状物は、特にカ
リウム電極としての応用が多数検討されている。
カリウム電極は、カリウムイオン濃度測定、とり
わけ血清等の体液中のカリウム濃度を迅速且つ容
易な操作で定量するために用いられている。 しかしながら、これまでに報造された大部分の
大環状ポリエーテルを含有する組成物を用いて構
成されたカリウム電極は、カリウムイオン以外の
アルカリ金属イオン、特にナトリウムイオンに対
する選択性が充分なものではなかつた。わずかに
下記の一般式(イ)、(ロ)、及び(ハ)で示される化合物を
含有する組成物を用いて構成されるカリウム電極
が優れたカリウムイオン選択性を示すことが報告
されているのみである。 しかしながら、上記(イ)、(ロ)及び(ハ)何れの化合物
についても、その製造に際しては多段階の反応操
作を必要とし、また各反応について煩雑な精製操
作を必要とする欠点があつた。更に(ハ)の化合物に
ついては、副反応を避けるために極めて希薄な条
件で合成反応を行う必要があることが報告されて
いる。 本発明者等は、カリウム塩に対して優れた選択
的配位能力を有する大環状ポリエーテル化合物を
合成すべく種々検討を重ねて来た。その結果、前
記一般式(イ)、(ロ)、(ハ)に比べてはるかに簡単な反応
操作で、カリウム塩に対する選択的配位能力に優
れた、下記一般式()で示されるシツフ塩基型
ベンゾクラウンエーテルを見い出した。(特願昭
58−237938号) (ただし、Aは―N=CH―または―CH=N
―で、Rは
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】及び
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明者らは、さらに研究を重ねた結果、上記
一般式()で示されるシツフ塩基型ベンゾクラ
ウンエーテルと熱可塑性樹脂とよりなる組成物
が、カリウムイオンに対する選択的配位能力に優
れており、これを成形した膜状物がカリウム電極
を構成する膜状物として好適に用いられることを
見い出し、本発明を提案するに至つた。 〔問題点を解決するための手段〕 即ち、本発明は、 (A) 一般式() (但し、Aは―N=CH―または―CH=N
―で、Rは
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】及 び
〔発明の効果〕
本発明のクラウンエーテル組成物は、前記した
ように、カリウムイオンに対する選択性が極めて
良好であり、これを成形して得られる膜状物は、
カリウム電極を構成する膜状物として理想的なも
のである。その他本発明のシツフ塩基型ベンゾク
ラウンエーテルを含有するクラウンエーテル組成
物は、カリウム塩の選択的輸送能力あるいは選択
的吸収能力を有しており、カリウム塩の除去、更
には濃縮等への応用も可能である。 以下に本発明を更に具体的に説明するために製
造例及び実施例を挙げるが、本発明はこれらの製
造例及び実施例に限定されるものではない。 実施例において、本発明のクラウンエーテル組
成物を成形して得た膜状物を用いた電極の性能は
以下の装置及び方法により評価した。 実施例1から3及び実施例5〜7については第
4図に示した膜ホルダーに、膜状物を装着し、第
3図に示した装置を用いて電極性能を評価した。
実施例4においては第5図に示した如くの白金線
表面に膜状物を形成したものを電極とし、第3図
の1の電極部分に直接、装着する事により電極性
能を評価した。 ナトリウムイオンに対するカリウムイオンの選
択倍率の決定は「イオン選択性電極」(共立出版
1977)第2章3節に記載された混合溶液法によつ
て求めた。具体的には塩化カリウムと塩化ナトリ
ウムを含む水溶液において、塩化カリウムを一定
濃度(10-4M)とし塩化ナトリウムの濃度を変化
させて起電力を測定した。そして起電力と塩化ナ
トリウム濃度の関係をプロツトし、その屈曲点に
おける塩化ナトリウム濃度を塩化カリウムの濃度
で除した値をもつて選択倍率とした。この値は大
なるほどカリウム電極として優れている。 又、塩化カリウムのみを10-1〜10-5Mの濃度範
囲で含む水溶液の起電力を測定して、起電力と塩
化カリウム濃度との関係より、勾配を塩化カリウ
ム濃度が10倍変化するについての起電力の変化量
としてmv/decadeの単位で求めた。この値が大
なる程電極の感度が高いことを示す。またすべて
の測定は25℃で行つた。 製造例 1 磁気回転子を入れた内容積100mlの三角フラス
コにエタノール40ml、 で示される化合物(以下、単に4′―ホルミルベン
ゾ15クラウン5と略記する。)を2.0g(6.76ミリモ
ル),1―アミノナフタレン0.97g(6.76ミリモル)
を仕込み、冷却管を付して撹拌しながら油浴を用
いて還流下で48時間反応を行つた。反応後エタノ
ールを留去した。得られた反応物をイソプロパノ
ールから再結晶し微黄色結晶1.97gを得た。得ら
れたものについて、以下の分析を行つた。 (1) 融点 99〜100℃ (2) 赤外吸収スペクトル(結果を第1図として添
付する) ―CH=N― 1640cm-1 環状エーテル 1270cm-1,1130cm-1 (3) 13C―核磁気共鳴スペクトル(結果を第2図
として添付する) 測定溶媒:重クロロホルム 標 準:重クロロホルム (4) 質量分析スペクトル FD法 m/e=421 (M+) (5) 元素分析
【表】 以上の測定結果より、生成物が目的物であるこ
とが確認できた。 製造例 2〜11 冷却管、水分定量受器を付した内容積100mlの
ナス形フラスコに4′―ホルミルベンゾ15クラウン
5を2.0g(6.76ミリモル)、第1表に示した一般式
R―NH2で示される芳香族アミン(但し、第1
表の表示はRのみを表示した)を6.76ミリモル、
反応触媒として三フツ化ホウ素エチルエーテルを
20mg及びベンゼン50mlを仕込み、磁気回転子で撹
拌しながら、油浴で加熱しながら4時間共沸脱水
させた。反応後ベンゼンを留去し、生成物をイソ
プロパノールから再結晶し、黄色ないしかつ色の
結晶を得た。反応物の収率、融点及び元素分析結
果を第1表にまとめた。
【表】
【表】 製造例2〜10において得られた生成物は、製造
例1に述べた分析方法によつて目的物であること
を確認した。 製造例 11〜13 冷却管、水分定量受器を付した内容積100mlの
ナス形フラスコに4′―アミノベンゾ15クラウン5
を2.0g(9.85ミリモル)、第2表に示す一般式R―
CHOで示される芳香族アルデヒド(但し、第2
表の表示はRのみを表示した)を9.85ミリモル、
反応触媒として三フツ化ホウ素エチルエーテルを
20mg、及びベンゼンを50ml仕込み、磁気回転子で
撹拌しながら、油浴で加熱しながら、4時間共沸
脱水させた。反応後ベンゼンを留去し、生成物を
イソプロパノールから再結晶し、濾別した後減圧
乾燥した。反応物の分析は製造例1に述べたのと
同様な方法によつて行ない、生成物が目的物であ
ることを確認した。結果を第2表に示す。
【表】 実施例 1 製造例1〜13で得られた一般式()で示した
化合物10mgと熱可塑性樹脂及び可塑剤を第3表に
示した。組成で10mlのテトラヒドロフランに溶解
した。この溶液を平滑なガラス板上に流延した後
テトラヒドロフランを蒸発せしめて約100ミクロ
ン厚の膜状物を得た。これらの膜状物を用いて構
成した膜状物の電極性能を第3表中の電極性能に
示す。
【表】 実施例 2 第4表に示したシツフ塩基型ベンゾクラウンエ
ーテル20mgとポリ(ビスフエノールAカーボネー
ト)―ポリ(ジメチルシロキサン)ブロツク共重
合体(組成49対51重量比)600mgを20c.c.の塩化メ
チレンに溶解した。この溶液を平滑なガラス板面
上に流延した後、塩化メチレンを蒸発せしめて約
100μ厚の膜状物を得た。これらの膜状物を用い
て構成した電極の性能を第4表に示す。
【表】 実施例 3 製造例9によつて得られた化合物20mg、ポリ塩
化ビニル200mg、オルソニトロフエニルオクチル
エーテル400mgをガラス製小型シヤーレに入れ、
120℃に加熱した熱板上でミクロスパーテルを用
いて十分混合した後、該化合物を熱プレスにより
約70μm厚の膜状物に成形した。この膜状物を用
いて構成したカリウム電極性能は選択倍率1800、
勾配53mv/decadeであつた。 実施例 4 第5表に示したシツフ塩基型ベンゾクラウンエ
ーテル20mgと、熱可塑性樹脂及び可塑剤を第5表
に示した組成で3mlのテトラヒドロフランに溶解
した。この溶液に外径0.5mmの白金線10秒間浸漬
した後、溶液より取り出し10分間放置し、溶媒で
あるテトラヒドロフランを蒸発せしめた。この操
作を10回繰り返し、白金線上に膜状物を形成せし
めた。測定液と白金線との接触を避けるため、白
金露出部分をテトラフルオロエチレン製テープで
被覆した。この膜状物被覆白金線の概略を第5図
に示すす。これら膜状物被覆白金線の電極性能を
評価した。その結果を第5表中に電極性能として
示した。
【表】 実施例 5 製造例1〜13で得られた一般式()で示され
る化合物20mgと熱可塑性樹脂200mg、及び可塑剤
300mg及び一般式()で示される有機ホウ素化
合物を一般式()で示される化合物に対して所
定のモル比で1,2―ジクロルエタン10mlに溶解
した後、ガラス板に流延し、1,2―ジクロルエ
タンを蒸発せしめ約100μm厚の膜状物を得た。得
られた膜状物を用いて構成したカリウム電極の電
極性能を第6表に示す。第6表に示すように有機
ホウ素化合物の添加により勾配が58〜60mvとい
う極めて高い値を示し、高感度カリウム電極を構
成できることが明らかである。 実施例 6 製造例9の化合物20mg、ポリ塩化ビニル200mg、
オルソニトロフエニルオクチルエーテル400mg、
【式】を製造例9の化合物に対してモ ル比で0.1の量をガラス製小型シヤーレに入れ、
120℃に加熱した熱板上でミクロスパーテルを用
いて十分混合した後、該化合物を熱プレスにより
約80μm厚の膜状物に成形した。この膜状物を用
いて構成したカリウム電極の電極性能は選択倍率
2800、勾配59mv/decadeであつた。
【表】
【表】 実施例 7 実施例1No.7で得た膜状物(製造例
9の化合物及びポリ塩化ビニル及びオルソニトロ
フエニルオクチルエーテルよりなる)を用いて構
成したカリウム電極及び実施例5No.9で得た膜状
物(製造例9の化合物及びポリ塩化ビニル及びオ
ルソニトロフエニルオクチルエーテル及び
【式】よりなる)を用いて構成したカ リウム電極を3の0.15MNaCl、0.003MKClを
含む水溶液に30℃にて浸漬し、2週間毎に取り出
し電極性能を測定し、両者の電極の耐久性を調べ
た。結果を第7表に示す。
【表】 第7表より有機ホウ素化合物の添加によりカリ
ウム電極の耐久性を大巾に向上させ得ることが明
らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、それぞれ実施例1で得た
化合物の赤外吸収スペクトル及び1H―核磁気共
鳴スペクトルである。第3図は起電力を測定する
装置の説明図で第4図は、第3図の電極1に内蔵
される各種構成要素を示す説明図である。第5図
は、本発明の膜状物を被覆した白金線の概略図で
ある。第3図、第4図及び第5図の中で、各番号
は次の内容を示す。 1……電極、2……測定溶液、3……磁気回転
子、4……磁気撹拌機、5……1M酢酸リチウム
塩橋、6……塩化カリウム飽和水溶液、7……飽
和かんこう電極、8……エレクトロメーター(北
斗 HE―103型)、11……アクリル製膜ホルダ
ー、12……銀線、13……被覆ガラス管、14
……銀―塩化銀円部標準電極、15……10-3M塩
化カリウム内部標準液、16……膜状物、17…
…O―リング、21……白金線、22……膜状
物、23……テフロン製テープ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (A) 一般式 (但し、Aは―N=CH―または―CH=N
    ―で、Rは【式】 【式】 【式】 【式】 【式】【式】及 び【式】 (ただし、Xは水素原子、ハロゲン原子又は
    ニトロ基である) の群から選ばれた有機基である) で示されるシツフ塩基型ベンゾクラウンエーテ
    ル0.1〜20重量部及び (B) 熱可塑性樹脂100重量部より主としてなるク
    ラウンエーテル組成物。 2 (A) 一般式 (但し、Aは―N=CH―または―CH=N
    ―で、Rは【式】 【式】 【式】 【式】【式】及 び【式】 (ただし、Xは水素原子、ハロゲン原子又は
    ニトロ基である) の群から選ばれた有機基である) で示されるシツフ塩基型ベンゾクラウンエーテ
    ル0.1〜20重量部 (B) 熱可塑性樹脂100重量部及び (C) 上記のシツフ塩基型ベンゾクラウンエーテル
    に対してモル比で0.5以下の量の下記一般式 (但し、Y1,Y2,Y3及びY4は同種又は異種
    の水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はハ
    ロアルキル基で、p1,p2,p3及びp4は同じか又
    は異なる1〜5の整数で、Mはアルカリ金属で
    ある。) で示される有機ホウ素化合物より主としてなるク
    ラウンエーテル組成物。
JP59259336A 1984-12-10 1984-12-10 クラウンエ−テル組成物 Granted JPS61138660A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0615552B2 (ja) * 1987-03-25 1994-03-02 セントラル硝子株式会社 新規なテトラアリ−ルホウ酸塩
JP6251589B2 (ja) * 2014-02-05 2017-12-20 旭化成株式会社 ポリアミド樹脂組成物及び成形品
CN114702635B (zh) * 2022-03-28 2023-04-07 辽宁石油化工大学 席夫碱冠醚聚合物制备方法及其在阴离子交换膜中的应用

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JPS61138660A (ja) 1986-06-26

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