JPS6358147A - リチウムイオン測定用電極 - Google Patents
リチウムイオン測定用電極Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、液体試料のリチウムイオン含量を測定するた
めの電極に関する。
めの電極に関する。
キタザワ等の論文(J、 Am、 Chem、 Soc
、 1(16 。
、 1(16 。
6978 (1984))には、ポリ塩化ビニル(pc
v )、0−ニトロフェニルオクチルエーテル、テトラ
キス(4−クロロフェニル)硼酸カリウム(KTpCI
PB)、及び下記式(1)を有する:う一ドデシルー:
3−メチルー1.5.8.12−テトラオキサシクロテ
トラデカン(すなわち、3−ドデシル−3−メチル−J
4−クラウン−4)のリチウムイオン選択性化合物、か
ら構成された膜電極が記載され℃いる。
v )、0−ニトロフェニルオクチルエーテル、テトラ
キス(4−クロロフェニル)硼酸カリウム(KTpCI
PB)、及び下記式(1)を有する:う一ドデシルー:
3−メチルー1.5.8.12−テトラオキサシクロテ
トラデカン(すなわち、3−ドデシル−3−メチル−J
4−クラウン−4)のリチウムイオン選択性化合物、か
ら構成された膜電極が記載され℃いる。
一搬的には、本発明は被検液体試料のリチウムイオン含
量を測定するための電極における改良を特徴とする。こ
の電極は可塑剤と下記式(2)を有するリチウムイオン
選択性化合物とを含む膜を有する。
量を測定するための電極における改良を特徴とする。こ
の電極は可塑剤と下記式(2)を有するリチウムイオン
選択性化合物とを含む膜を有する。
式(2)において、Aは8〜16個の炭素原子を有する
アルキル基であり、Bは1〜4個の炭素原子を有するア
ルキル基であり、そしてC及びDの各々は、独立的に水
素原子、または1〜16個の炭素原子を有するアルキル
基でオりるが、C及びDの両者が同時に4個を越えろ炭
素原子を有するアルキル基とはならない。本発明の改善
は可塑剤ととして、液体の7タル酸ジアルキル工ステル
化合物;または一方のフェニル環のオルト位置(エーテ
ル結合に関して)に強い電子吸引基を有する液体のフェ
ニル・7エ= ル1− チル化合物: を使用fること
である。
アルキル基であり、Bは1〜4個の炭素原子を有するア
ルキル基であり、そしてC及びDの各々は、独立的に水
素原子、または1〜16個の炭素原子を有するアルキル
基でオりるが、C及びDの両者が同時に4個を越えろ炭
素原子を有するアルキル基とはならない。本発明の改善
は可塑剤ととして、液体の7タル酸ジアルキル工ステル
化合物;または一方のフェニル環のオルト位置(エーテ
ル結合に関して)に強い電子吸引基を有する液体のフェ
ニル・7エ= ル1− チル化合物: を使用fること
である。
好マシい具体例において、フタル酸ジアルキルエステル
化合物シま下記式(3)のものである:式(3)におい
て、 R1及びR2の各々は独立的に4〜18個の炭素
電子を有するアルキル基であり、そしてR3、R4、R
6及びR6の各々は、独立的(/C水素原子、または8
個ないしそれDJ下の炭素原子を有するアルキル基であ
る。
化合物シま下記式(3)のものである:式(3)におい
て、 R1及びR2の各々は独立的に4〜18個の炭素
電子を有するアルキル基であり、そしてR3、R4、R
6及びR6の各々は、独立的(/C水素原子、または8
個ないしそれDJ下の炭素原子を有するアルキル基であ
る。
別の好ましい具体例において、フェニル・フエニルエー
テル化合物は下記式(4)のものである:R7R6RS
R4 :89 RIORI R2式(4)におい
て Hlはニトロ基であり、そしてR2、R3、R4及
びR5は水素原子であり、R6、R7、R8、R9及び
RIOの各々は、独立的に、水素原子、または7個ない
しそれ以下の炭素原子を有するアルキル基である。
テル化合物は下記式(4)のものである:R7R6RS
R4 :89 RIORI R2式(4)におい
て Hlはニトロ基であり、そしてR2、R3、R4及
びR5は水素原子であり、R6、R7、R8、R9及び
RIOの各々は、独立的に、水素原子、または7個ない
しそれ以下の炭素原子を有するアルキル基である。
別の好ましい具体例においては、膜はプラスチック物質
及びアニオン排除剤を含む。
及びアニオン排除剤を含む。
本発明の膜を含む電極は、液体、殊に血清のリチウムイ
オン含量の正確な測定を可能とする。さらには、本発明
の膜のドリフト安定性が秀れているのでドリフトに関連
する測定誤差が極め℃小さい。
オン含量の正確な測定を可能とする。さらには、本発明
の膜のドリフト安定性が秀れているのでドリフトに関連
する測定誤差が極め℃小さい。
本発明のその他の目的、特徴及び利点は、本発明の好ま
しい具体例についての以下の記載から明かどなろう。
しい具体例についての以下の記載から明かどなろう。
添付図は1本発明を具体化する電極アセンブリーの断面
図である。この図の電極アセンブリーは米国特許第4,
233,136号(スパシアニ等)の明細書て開示され
たものと同様である。
図である。この図の電極アセンブリーは米国特許第4,
233,136号(スパシアニ等)の明細書て開示され
たものと同様である。
本発明の好ましい一具体例において、膜30は、3−ド
デシル−3−メチル−14−クラウン−4、可塑剤(7
) ’) (2−エチルヘキシル)フタレート(′fな
わちジオクチル7タレー):DOP)及びKTpCIP
Bアニオン排除剤な含む有機プラスチック(pvc )
のマトリックスから構成されている。これらの膜材料は
、すべて揮発性溶剤であるテトラヒト“クラウンに可溶
性である。
デシル−3−メチル−14−クラウン−4、可塑剤(7
) ’) (2−エチルヘキシル)フタレート(′fな
わちジオクチル7タレー):DOP)及びKTpCIP
Bアニオン排除剤な含む有機プラスチック(pvc )
のマトリックスから構成されている。これらの膜材料は
、すべて揮発性溶剤であるテトラヒト“クラウンに可溶
性である。
膜に支持を与えるPVCO量は、膜の電気化学特性を妨
害することなく、膜に支持を与えるように調節される。
害することなく、膜に支持を与えるように調節される。
膜は20〜45重量%(好ましくは25〜30重量%)
のPvCを含む。PVCの使用量が20重量%未満であ
ると、一般的に膜は充分に強くない。PvCの使用量が
55重量%を超えると、膜の性能が低下し始める。
のPvCを含む。PVCの使用量が20重量%未満であ
ると、一般的に膜は充分に強くない。PvCの使用量が
55重量%を超えると、膜の性能が低下し始める。
リチウム選択性化合物3−ドデシル−3−メチル−14
−クラウン−4は、膜中でL! イオンのキャリヤーと
して作用する。膜は1〜lO重量%(好ましくは1〜2
重量%)のキャリヤーを含む。
−クラウン−4は、膜中でL! イオンのキャリヤーと
して作用する。膜は1〜lO重量%(好ましくは1〜2
重量%)のキャリヤーを含む。
そのキャリヤーの使用量が1重量%未満であると、膜の
選択性が低落する。キャリヤーの使用量が10重量%よ
り多いと、キャリヤーの一部が可塑剤中に不溶性となり
、電極の性能を低下させることがありうる。
選択性が低落する。キャリヤーの使用量が10重量%よ
り多いと、キャリヤーの一部が可塑剤中に不溶性となり
、電極の性能を低下させることがありうる。
可塑剤としてのDOP[例えばアルド”リッヒ(Ald
rich ) ケミカル社のカタログ番号D20,1
15−4のもの〕は、膜中のリチウムイオンキャリヤー
の溶剤として機能する。膜は、50〜80重量%(好ま
しくは65〜75重量%)のDOPを含む。DOPの使
用量が50重量%未満であると、リチウムイオンキャリ
ヤーが膜中で晶析することがある。DOPの使用量が8
0重量%を超えると、膜が弱くなることがある。
rich ) ケミカル社のカタログ番号D20,1
15−4のもの〕は、膜中のリチウムイオンキャリヤー
の溶剤として機能する。膜は、50〜80重量%(好ま
しくは65〜75重量%)のDOPを含む。DOPの使
用量が50重量%未満であると、リチウムイオンキャリ
ヤーが膜中で晶析することがある。DOPの使用量が8
0重量%を超えると、膜が弱くなることがある。
アニオン排除剤KTpCIPB 〔フル力(Fluka
)ケミカル・コーポレーションの製品〕は、小さなアニ
オンが膜に結合するのを防止する助力をなす。
)ケミカル・コーポレーションの製品〕は、小さなアニ
オンが膜に結合するのを防止する助力をなす。
膜は0.5〜2重景%(好ましくは07重量%程度)の
KTpCIPBを含む。KTpCIPBの使用量が0.
5重量%未満であると、小型アニオン排除効率が低落す
る。KTpCIPBの使用量が2重量%を超えると、電
極の選択性が悪影響を受ける。
KTpCIPBを含む。KTpCIPBの使用量が0.
5重量%未満であると、小型アニオン排除効率が低落す
る。KTpCIPBの使用量が2重量%を超えると、電
極の選択性が悪影響を受ける。
膜を製造するには、粉状の高分子量PVC重合体(例え
ばアルドリッヒ・ケミカル社製) 350ダを、5dの
テトラヒトフランに溶解する。次いでこの溶液に非揮発
性溶剤である可塑剤DOP834mgを、17.5m9
の3−ドデシル−3−メチル−14−クラウン−4及び
8.8 mgのKTpCIPBと共に添加する。
ばアルドリッヒ・ケミカル社製) 350ダを、5dの
テトラヒトフランに溶解する。次いでこの溶液に非揮発
性溶剤である可塑剤DOP834mgを、17.5m9
の3−ドデシル−3−メチル−14−クラウン−4及び
8.8 mgのKTpCIPBと共に添加する。
前記米国特許(スパジアニ等)明細書に記載のようにし
て、この溶液から膜を製造する。かかる膜は良好な機械
的性質及び良好な分析性能を示した(下表の第1番目の
データ参照)。その傾斜は、ネルンストの式による値に
近似であり(56,8mV)、血清及び水性溶液の両方
におけるト”リフトは極めてわずかであった。
て、この溶液から膜を製造する。かかる膜は良好な機械
的性質及び良好な分析性能を示した(下表の第1番目の
データ参照)。その傾斜は、ネルンストの式による値に
近似であり(56,8mV)、血清及び水性溶液の両方
におけるト”リフトは極めてわずかであった。
下表圧油した各膜についてのドリフトは、ドリフト及び
キャリブレーションの関連概念に基き決定した。
キャリブレーションの関連概念に基き決定した。
イオン特異電極測定において、電極は、分析に使用する
前にキャリブレーション(検量)されなり゛ればならな
い。すべての場合に、少なくとも2点においてキャリブ
レーションを実施する。この場合には、二つの内部標準
を用いた。一方の標準BはlQmMノLi+及び50m
MノNa+を含み、第2の標準Aは1mMl7)Li+
及び140 mM ノNa+を含んでいた。(潜在的に
干渉するNaの)・ツクグラウンドを有するキャリブレ
ーション溶液を用いると、電極がNa+よりもLけに対
する選択性を保持でするようにできる)。分析に先立っ
て、リチウム選択性電極を上記二つの標準でキャリブレ
ーションする。各標準によって電極はL! の濃度の対
数に比例する電位を発現する。ネルンストの式によれば
、濃度の対数と電位とは、線型関係を有する。濃度の1
0倍の変化についての電位の差異は、25°Cにおいて
59.1mVとなるべきである(この電位の差異を「傾
角」と称することがある)。
前にキャリブレーション(検量)されなり゛ればならな
い。すべての場合に、少なくとも2点においてキャリブ
レーションを実施する。この場合には、二つの内部標準
を用いた。一方の標準BはlQmMノLi+及び50m
MノNa+を含み、第2の標準Aは1mMl7)Li+
及び140 mM ノNa+を含んでいた。(潜在的に
干渉するNaの)・ツクグラウンドを有するキャリブレ
ーション溶液を用いると、電極がNa+よりもLけに対
する選択性を保持でするようにできる)。分析に先立っ
て、リチウム選択性電極を上記二つの標準でキャリブレ
ーションする。各標準によって電極はL! の濃度の対
数に比例する電位を発現する。ネルンストの式によれば
、濃度の対数と電位とは、線型関係を有する。濃度の1
0倍の変化についての電位の差異は、25°Cにおいて
59.1mVとなるべきである(この電位の差異を「傾
角」と称することがある)。
未知試料中のLi+の測定は、その試料(水性溶液また
は血清)中で電極によって発現された電位を、線型キャ
リプレー7ヨングラフと比較することにより行なう。
は血清)中で電極によって発現された電位を、線型キャ
リプレー7ヨングラフと比較することにより行なう。
一回の分析後にt極電位を一方の標準(この場合は標準
A)に対して再び測定するときに、ドリフトの概念が入
ってくる。分析の前後での標準Aの電位の差が「−ドリ
フト」である。この点に関して、この数値の絶対値が太
きければ大きいほど、電極の性能は劣ることになり、得
られる測定値の誤差が大きくなる。表に示したように、
この好ましい電極(表の第1番目のもの)は、水性溶液
で用いた後に血清試料中で用いたとき、ならびに血清試
料で用いた後に水性溶液で用いたときに、低い□ドリフ
トを有する。
A)に対して再び測定するときに、ドリフトの概念が入
ってくる。分析の前後での標準Aの電位の差が「−ドリ
フト」である。この点に関して、この数値の絶対値が太
きければ大きいほど、電極の性能は劣ることになり、得
られる測定値の誤差が大きくなる。表に示したように、
この好ましい電極(表の第1番目のもの)は、水性溶液
で用いた後に血清試料中で用いたとき、ならびに血清試
料で用いた後に水性溶液で用いたときに、低い□ドリフ
トを有する。
(I4)
イオン
l 3−ドデシル−3−メチル−DOP 1
.4 69.914−クラウン−4 23−ドデシル−3−メチル−DOP 2.8
68.914−クラウン−4 33−ドデシル−3−エチル−DOP 1.
4 69.914−クラウン−4 43−ドデシル−3−メチル−NPPE人 1.4
69.914−クラウン−4 53−ドデシル−3−エチル−NPHPE 1.
4 69.914−クラウン−4 63−ドデシル−3−メチル−DOP2.8 6
9.014−クラウン−4 73−ドデシル−3−メチル−D 1NP2.8
69.0 14−クラウン−4 83−ドデシル−3−メチル−NPPEA2.8
69.014−クラウン−4 (+5) 標準Aのドリフト範囲(mV) PVCKTpCIPB 傾 斜 血i−水am液2
8.0 0.7 56.8 0−0.6
0−0.527.5 0.7 56.2
0−0.8 0−0.628.0 0.7
53.0 0.0−0.2 0.1−0.42
8.0 0.4 54.1 0.0−0
.8 0.0−1.028.0 0.7
57.1 0.0−0.3 0.4−0.527.6
0,7 56.8 0.0−0.3 0
.0−0.627.6 0,7 53.3
0.0−0.7 0.0−0.727.6 0.7
54.1 0.0−0.8 0.0−1.
03−ドデシル−3−メチル−14−クラウン−4の製
造の第】工程は、ゾール(Dale)等の文献[Act
a、Chem、5cand、26.1471(1972
):1の一般操作に従って、3.7−シオキサノナンー
1゜9−ジオールジトシレートを作ることである。
.4 69.914−クラウン−4 23−ドデシル−3−メチル−DOP 2.8
68.914−クラウン−4 33−ドデシル−3−エチル−DOP 1.
4 69.914−クラウン−4 43−ドデシル−3−メチル−NPPE人 1.4
69.914−クラウン−4 53−ドデシル−3−エチル−NPHPE 1.
4 69.914−クラウン−4 63−ドデシル−3−メチル−DOP2.8 6
9.014−クラウン−4 73−ドデシル−3−メチル−D 1NP2.8
69.0 14−クラウン−4 83−ドデシル−3−メチル−NPPEA2.8
69.014−クラウン−4 (+5) 標準Aのドリフト範囲(mV) PVCKTpCIPB 傾 斜 血i−水am液2
8.0 0.7 56.8 0−0.6
0−0.527.5 0.7 56.2
0−0.8 0−0.628.0 0.7
53.0 0.0−0.2 0.1−0.42
8.0 0.4 54.1 0.0−0
.8 0.0−1.028.0 0.7
57.1 0.0−0.3 0.4−0.527.6
0,7 56.8 0.0−0.3 0
.0−0.627.6 0,7 53.3
0.0−0.7 0.0−0.727.6 0.7
54.1 0.0−0.8 0.0−1.
03−ドデシル−3−メチル−14−クラウン−4の製
造の第】工程は、ゾール(Dale)等の文献[Act
a、Chem、5cand、26.1471(1972
):1の一般操作に従って、3.7−シオキサノナンー
1゜9−ジオールジトシレートを作ることである。
エチレングリコール280d(5,0モル)に対して金
属ナトリウム細片17.25fi’(0,75モル)を
加え、発熱反応を制御するため、この反応混合物を室温
にまで冷却する。1.3−ジブロモプロパン(アルドリ
ッヒ・ケミカル社のカタログ番号32.590−3)8
0.89PC0,393モル)を滴状に加える。反応混
合物を100℃に6時間加熱する。次いで過剰のエチレ
ングリコールを大気圧下に単純蒸留により除去し、そし
℃108〜】】2℃及びQ、025mHf!−における
分別蒸留によって反応混合物から3,7−シオキサノナ
ンー1,9−ジオールを17.9%の収率で得る。この
ジオール11.47P(0,072モル)及び17.4
ft+7(0,215モル)のピリジンを100麻の塩
化メチレン中に溶解した溶液を、140mJの塩化メチ
レン中の26.68P(0,15モル)のトシルクロラ
イドの溶液に攪拌下に添加する。この添加に次いで、攪
拌下にO′Cで24時間反応を行なう。次いでこの混合
物を、水、10%のHCz、そして再び水で洗浄する。
属ナトリウム細片17.25fi’(0,75モル)を
加え、発熱反応を制御するため、この反応混合物を室温
にまで冷却する。1.3−ジブロモプロパン(アルドリ
ッヒ・ケミカル社のカタログ番号32.590−3)8
0.89PC0,393モル)を滴状に加える。反応混
合物を100℃に6時間加熱する。次いで過剰のエチレ
ングリコールを大気圧下に単純蒸留により除去し、そし
℃108〜】】2℃及びQ、025mHf!−における
分別蒸留によって反応混合物から3,7−シオキサノナ
ンー1,9−ジオールを17.9%の収率で得る。この
ジオール11.47P(0,072モル)及び17.4
ft+7(0,215モル)のピリジンを100麻の塩
化メチレン中に溶解した溶液を、140mJの塩化メチ
レン中の26.68P(0,15モル)のトシルクロラ
イドの溶液に攪拌下に添加する。この添加に次いで、攪
拌下にO′Cで24時間反応を行なう。次いでこの混合
物を、水、10%のHCz、そして再び水で洗浄する。
この反応混合物を無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、溶剤
を減圧下に除去して33.519−の透明油状物を得る
。
を減圧下に除去して33.519−の透明油状物を得る
。
クゲルロ−yv (Kugelrohr )蒸留(80
℃。
℃。
Q、OO5mHg−)によって未反応トシルクロライド
ラ除去して、29.4:l−の3,7−シオキサノナン
ー1.9−ジオールジトシレートをわずかニ褐色の油状
物の形で残す。
ラ除去して、29.4:l−の3,7−シオキサノナン
ー1.9−ジオールジトシレートをわずかニ褐色の油状
物の形で残す。
3−ト9デシルー3−メチルー14−クラウン−4の製
造の第2の工程は、2−ドデシル−2−メチルプロパン
−1,3−ジオールを作ることである。
造の第2の工程は、2−ドデシル−2−メチルプロパン
−1,3−ジオールを作ることである。
60dのHN−ジメチルホルムアミド(DMF)中の4
8.72y−(0,277モル)のジエチル・メチルマ
ロネート(アルドリッヒーケミカル社のカタログ番号1
2,613−6)の溶液を、DMF中の6.861i’
(0,277モル)の水素化ナトリウム(NaH)の溶
液に攪拌しつつ滴状に添加する。この反応混合物に60
dのDMF中の72.17fi’(0,284モル)の
1−ブロモドデカン(アルドリッヒ・ケミカル社のカタ
ログ番号86,555−1)の溶液を滴状に添加し、そ
の間加熱する。この反応は攪拌しながら一晩80℃に加
熱して実施し、その後に沈澱NaB rを濾過して除き
、DMFを真空減圧で除去する。得られる油状残渣をエ
ーテルに溶解し、再び許過してすべてのNaBrを除去
する。このエーテル溶液を、水次いで飽和食塩水で洗浄
する。この溶液を無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、その
エーテルを減圧下に除去し、透明な黄色油状物を得る、
分別蒸留(130〜138℃、0、OO7mHP )に
よって82.285’(88%の総合収率)のジエチル
ドデシルーメチルマロネードを透明油状物の形で得る。
8.72y−(0,277モル)のジエチル・メチルマ
ロネート(アルドリッヒーケミカル社のカタログ番号1
2,613−6)の溶液を、DMF中の6.861i’
(0,277モル)の水素化ナトリウム(NaH)の溶
液に攪拌しつつ滴状に添加する。この反応混合物に60
dのDMF中の72.17fi’(0,284モル)の
1−ブロモドデカン(アルドリッヒ・ケミカル社のカタ
ログ番号86,555−1)の溶液を滴状に添加し、そ
の間加熱する。この反応は攪拌しながら一晩80℃に加
熱して実施し、その後に沈澱NaB rを濾過して除き
、DMFを真空減圧で除去する。得られる油状残渣をエ
ーテルに溶解し、再び許過してすべてのNaBrを除去
する。このエーテル溶液を、水次いで飽和食塩水で洗浄
する。この溶液を無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、その
エーテルを減圧下に除去し、透明な黄色油状物を得る、
分別蒸留(130〜138℃、0、OO7mHP )に
よって82.285’(88%の総合収率)のジエチル
ドデシルーメチルマロネードを透明油状物の形で得る。
この油状物を1751nlの無水エーテル中に浴解し、
この溶液を、19.21g−(0,4,80モル)の水
素化リチウムアルミニウムの懸濁物に滴状に添加する。
この溶液を、19.21g−(0,4,80モル)の水
素化リチウムアルミニウムの懸濁物に滴状に添加する。
この反応は一晩攪拌し、慎重に急冷し、次いで沖過を行
なう。溶剤を真空減圧で除去し、得られる固体を再結晶
し、乾燥して51.0051−(総合収率81%)の2
−ドデシル−2−メチルプロパン−1,3−ジオールを
白色固体(mp二67〜68℃)の形で得る。
なう。溶剤を真空減圧で除去し、得られる固体を再結晶
し、乾燥して51.0051−(総合収率81%)の2
−ドデシル−2−メチルプロパン−1,3−ジオールを
白色固体(mp二67〜68℃)の形で得る。
3−ドデシル−3−メチル−14−クラウン−4の製造
の最終工程は、2−ト“デシル−2−メチルプロパン−
1,3−ジオールを3,7−シオキサノナンー1.9−
ジオールジトシレートで環化(前記のキタザワ等の一般
操作により)fることである。
の最終工程は、2−ト“デシル−2−メチルプロパン−
1,3−ジオールを3,7−シオキサノナンー1.9−
ジオールジトシレートで環化(前記のキタザワ等の一般
操作により)fることである。
40dのp−ジオキサン中の2.74ff(10,6ミ
リモル)の2−ドデシル−2−メチルプロパン−1,3
−ジオールの溶液を、ジオキサン中の0.63P(25
,5ミリモル)のNaHの懸濁液に、攪拌しながら滴状
に添加する。50m1のジオキサン中ノ5.0 ] P
(10,6ミリモ/l/ ) ノ3.7−シオキサノ
ナンー1.9−ジオールジトシレートの溶液ヲ添加し、
還流下に一晩反応を実施する。反応混合物を濾過して、
トシル酸す) IJウム沈殿を除去し、そしてジオキサ
ンを減圧下に蒸発除去する。得られる油状残渣を塩化メ
チレンに溶解し、水及び飽料地化ナトリウム溶液で洗浄
する。無水硫酸マグネシウム上で乾燥させた後、溶剤を
真空減圧で蒸発除去して着色油状物を得る。この物質な
カラムクロマトクラライ法で処理し5次いで蒸留(13
5〜145℃、0.005amH¥) L、 1.0.
9405’(総合収率23%)の3−ドデシル−3−メ
チル−14−クラウン−4を透明油状物の形で得る。こ
のものは10℃で放置すると結晶化する。
リモル)の2−ドデシル−2−メチルプロパン−1,3
−ジオールの溶液を、ジオキサン中の0.63P(25
,5ミリモル)のNaHの懸濁液に、攪拌しながら滴状
に添加する。50m1のジオキサン中ノ5.0 ] P
(10,6ミリモ/l/ ) ノ3.7−シオキサノ
ナンー1.9−ジオールジトシレートの溶液ヲ添加し、
還流下に一晩反応を実施する。反応混合物を濾過して、
トシル酸す) IJウム沈殿を除去し、そしてジオキサ
ンを減圧下に蒸発除去する。得られる油状残渣を塩化メ
チレンに溶解し、水及び飽料地化ナトリウム溶液で洗浄
する。無水硫酸マグネシウム上で乾燥させた後、溶剤を
真空減圧で蒸発除去して着色油状物を得る。この物質な
カラムクロマトクラライ法で処理し5次いで蒸留(13
5〜145℃、0.005amH¥) L、 1.0.
9405’(総合収率23%)の3−ドデシル−3−メ
チル−14−クラウン−4を透明油状物の形で得る。こ
のものは10℃で放置すると結晶化する。
その他の具体例も、特許請求の範囲内にある。
例えば、リチウムイオン選択性化合物は一般式(4)の
範囲内のいずれの形のものでもよい。
範囲内のいずれの形のものでもよい。
式+41におい℃、Aは8〜16個の炭素原子を有する
アルキル基でありうる。Aが8個よりも少ない炭素原子
を有するアルキル基であるならば、そのリチウムイオン
特異化合物は充分V−親油性でないことがあり、またA
が16個よりも多い炭素原子を有するアルキル基である
ならば、その化合物は可塑剤に充分に可溶性でないこと
がある。Bは、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基
でありうる。Bのところfアルキル基を崩することによ
って、化合物のLけ特異性が増大する。しかし、そのア
ルキル基が4個より多い炭素原子を有するならば、その
Lけ特異性が低減しうる。
アルキル基でありうる。Aが8個よりも少ない炭素原子
を有するアルキル基であるならば、そのリチウムイオン
特異化合物は充分V−親油性でないことがあり、またA
が16個よりも多い炭素原子を有するアルキル基である
ならば、その化合物は可塑剤に充分に可溶性でないこと
がある。Bは、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基
でありうる。Bのところfアルキル基を崩することによ
って、化合物のLけ特異性が増大する。しかし、そのア
ルキル基が4個より多い炭素原子を有するならば、その
Lけ特異性が低減しうる。
式(41において、C及びDは水素であるのが好ましい
。しかし、C及びDは1〜16個の炭素原子を有するア
ルキル基であってよいが、(4ぴDの両者が同時[4個
よりも多い炭素原子を有するアルキル基であってはなら
ない。
。しかし、C及びDは1〜16個の炭素原子を有するア
ルキル基であってよいが、(4ぴDの両者が同時[4個
よりも多い炭素原子を有するアルキル基であってはなら
ない。
式(4)のC及びDが水素原子であるときには、A及び
Bが上記好ましいイオン選択性化合物を異なるイオン選
択性化合物を、対応する出発物質から作ることができる
。従って、Aの長さを変えるには、上記合成におい℃ジ
エチルメチルマロネートの代りに適宜なジエチルマロネ
ートを用いるべきである。例えば、3−ドデシル−3−
エチル−14−クラウン−4の合成において、ジエチル
エチルマロネート(例えばアルドリッヒ・ケミカル社の
カタログ番号D9,52o−4)を1−ブロモドデカン
との反応に用いる1゜同様に、Bの長さを変えるには、
1−ブロモドデカンの代りに適宜な1−ブロモアルカン
を使用すべきである。
Bが上記好ましいイオン選択性化合物を異なるイオン選
択性化合物を、対応する出発物質から作ることができる
。従って、Aの長さを変えるには、上記合成におい℃ジ
エチルメチルマロネートの代りに適宜なジエチルマロネ
ートを用いるべきである。例えば、3−ドデシル−3−
エチル−14−クラウン−4の合成において、ジエチル
エチルマロネート(例えばアルドリッヒ・ケミカル社の
カタログ番号D9,52o−4)を1−ブロモドデカン
との反応に用いる1゜同様に、Bの長さを変えるには、
1−ブロモドデカンの代りに適宜な1−ブロモアルカン
を使用すべきである。
C及びDが水素片子でない場合には、上記の合成におい
て、1.;3−ジブロモプロパンの代りに適宜な2−置
換された1、3−ジブロモプロパンヲ使用すべきである
。
て、1.;3−ジブロモプロパンの代りに適宜な2−置
換された1、3−ジブロモプロパンヲ使用すべきである
。
多数のジアルキルフタレート化合物は、それらの化合物
が25℃で液体であり(従ってリチウムイオン選択性化
合物のようなその他の膜成分がそれに溶は込むことがで
き)そし2で親油性である(可塑剤が水性試料中へ著し
くは浸出しないようにするため)限り、可塑剤として使
用できる。このような性gは、一般式C2)においてR
1及びR2が、独立的に、4〜18個の炭素原子を有す
るアルキル基である場合には、一般的には具備される。
が25℃で液体であり(従ってリチウムイオン選択性化
合物のようなその他の膜成分がそれに溶は込むことがで
き)そし2で親油性である(可塑剤が水性試料中へ著し
くは浸出しないようにするため)限り、可塑剤として使
用できる。このような性gは、一般式C2)においてR
1及びR2が、独立的に、4〜18個の炭素原子を有す
るアルキル基である場合には、一般的には具備される。
R1及び/またはR2が18個よりも多くの炭素原子を
有するアルキル基である場合には、可塑剤は固体である
ことがある。R1及び/またはR2が4個よりも少ない
炭素原子を有するアルキル基である場合には、可塑剤は
充分に製油性(あるいは疎水性)でないことがある。R
1及びR2が同じである可塑剤はフタル酸を適宜なアル
コールでエステル化することによって合成できる。
有するアルキル基である場合には、可塑剤は固体である
ことがある。R1及び/またはR2が4個よりも少ない
炭素原子を有するアルキル基である場合には、可塑剤は
充分に製油性(あるいは疎水性)でないことがある。R
1及びR2が同じである可塑剤はフタル酸を適宜なアル
コールでエステル化することによって合成できる。
式(2)におけるR3、R4、R5及びR6は、水素で
ある以外に、アルキル基(7個またはそれ以下の炭素原
子を有するもの)であってもよい。R3、R4、R5及
びR6中の合計の炭素原子数は一般には8を超えるべき
ではなく、合計が8個以上の炭素原子では、可塑剤が固
体として存在することがある。
ある以外に、アルキル基(7個またはそれ以下の炭素原
子を有するもの)であってもよい。R3、R4、R5及
びR6中の合計の炭素原子数は一般には8を超えるべき
ではなく、合計が8個以上の炭素原子では、可塑剤が固
体として存在することがある。
別の具体例において、可塑剤は一般式(3)を有するフ
ェニル−フェニルエーテル化合物テアル。式(31にお
いて、一方の環のオルト位置(R1)には、強い電子吸
引力を有するニトロ基、塩素、シアノ基またはトリフル
オロメチル基のような官能基が存在する。R1はニトロ
基であるのが好ましい。
ェニル−フェニルエーテル化合物テアル。式(31にお
いて、一方の環のオルト位置(R1)には、強い電子吸
引力を有するニトロ基、塩素、シアノ基またはトリフル
オロメチル基のような官能基が存在する。R1はニトロ
基であるのが好ましい。
R2乃至RIOは、それらの基が可塑剤の親油性(疎水
性)を著しく低減させたり、あるいは可塑剤の分子量を
可塑剤が25℃において固体となる程にまで増加したり
することがない限り、いずれの官能基であってもよい。
性)を著しく低減させたり、あるいは可塑剤の分子量を
可塑剤が25℃において固体となる程にまで増加したり
することがない限り、いずれの官能基であってもよい。
好ましくは、R2−R5は水素原子であり、そしてR−
Rは水素原子であるか、または合計で7個またはそれ以
下の炭素原子を含むアルキル基である(もしR6〜RI
Oが合計で7個よりも多くの炭素原子を含むと、可塑剤
が固体となることがある)。最も好ましくは、R2−R
9が水素原子であり、R8が水素原子、または1〜7個
の炭素原子を有するアルキル基である。
Rは水素原子であるか、または合計で7個またはそれ以
下の炭素原子を含むアルキル基である(もしR6〜RI
Oが合計で7個よりも多くの炭素原子を含むと、可塑剤
が固体となることがある)。最も好ましくは、R2−R
9が水素原子であり、R8が水素原子、または1〜7個
の炭素原子を有するアルキル基である。
可塑剤の2−二トロフェニル4−へキシルフエ=ルx−
チル(NPHPE)kt、p−ヘキシルフェノール(例
えばコダックラボラトリイ・ケミカル社のカタログ番号
14,319)を、2−クロロニトロベンゼン(例えば
アドリッヒ・ケミカル社のカタログ番号C5,910−
6)と反応させろことにより合成できる。1.445’
(0,(16モル)の水素化ナトリウムなN2下に75
m1のテトラヒドロフラン(THF)中に懸[する。9
.01 F (0,05−E−ル)のp−ヘキシルフェ
ノールF25 mAV>T HF中に溶解し、上記懸濁
液に滴状に添加する。786P(0,05モル)の2−
クロロニトロベンゼンを25m7のTHF中に溶解し、
上記反応混合物に滴状に添加する。得られる混合物を8
8時間還流下に反応させる。この還流に続いて3mlの
酢酸を添加し、この反応混合物をフィルターセルを介し
て濾過し、濃縮し、シリカゲルで2回クロマトグラフィ
処理し、そし℃クゲルロール蒸留(140−150℃、
0.01間)(F!−)して、4.7y−(34%の収
率)の2−二トロフェニル−4−へキシルフェニルエー
テルをオレンジ色油状物の形で得る。
チル(NPHPE)kt、p−ヘキシルフェノール(例
えばコダックラボラトリイ・ケミカル社のカタログ番号
14,319)を、2−クロロニトロベンゼン(例えば
アドリッヒ・ケミカル社のカタログ番号C5,910−
6)と反応させろことにより合成できる。1.445’
(0,(16モル)の水素化ナトリウムなN2下に75
m1のテトラヒドロフラン(THF)中に懸[する。9
.01 F (0,05−E−ル)のp−ヘキシルフェ
ノールF25 mAV>T HF中に溶解し、上記懸濁
液に滴状に添加する。786P(0,05モル)の2−
クロロニトロベンゼンを25m7のTHF中に溶解し、
上記反応混合物に滴状に添加する。得られる混合物を8
8時間還流下に反応させる。この還流に続いて3mlの
酢酸を添加し、この反応混合物をフィルターセルを介し
て濾過し、濃縮し、シリカゲルで2回クロマトグラフィ
処理し、そし℃クゲルロール蒸留(140−150℃、
0.01間)(F!−)して、4.7y−(34%の収
率)の2−二トロフェニル−4−へキシルフェニルエー
テルをオレンジ色油状物の形で得る。
その他のフェニル−フェニルエーテル類は同様に製造さ
れる。例えば、2−ニトロフェニル4−へキシルフェニ
ルエーテルは、1)−7’−F−ルフェノール(例エハ
コダック・ラボラトリイ・ケミカル社のカタログ番号1
4,(162)を2−クロロニトロベンゼンと反応させ
ることにより製造できる。
れる。例えば、2−ニトロフェニル4−へキシルフェニ
ルエーテルは、1)−7’−F−ルフェノール(例エハ
コダック・ラボラトリイ・ケミカル社のカタログ番号1
4,(162)を2−クロロニトロベンゼンと反応させ
ることにより製造できる。
その他の硼酸テトラフェニル及びピクリン酸の如きアニ
オン排除剤は、KTpCIPBの代りに使用できる。さ
らには、膜はアニオン排除剤を含むのが好ましいけれど
も、アニオン排除剤が存在しなくても機能膜を得られる
。
オン排除剤は、KTpCIPBの代りに使用できる。さ
らには、膜はアニオン排除剤を含むのが好ましいけれど
も、アニオン排除剤が存在しなくても機能膜を得られる
。
前記の表は本発明による種々の膜で得られた分析結果を
示す。表に示されたすぺ℃の膜は良好分析結果を与えた
。
示す。表に示されたすぺ℃の膜は良好分析結果を与えた
。
図面は本発明を具体化した電極アセンブリーの一例の断
面図である。 30:リチウムイオン用電極膜
面図である。 30:リチウムイオン用電極膜
Claims (19)
- (1)可塑剤と、下記式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Aは8〜16個の炭素原子を有するアルキル基
であり、Bは1〜4個の炭素原子を有するアルキル基で
あり、そしてC及びDの各々は、独立的に、水素原子、
または1〜16個の炭素原子を有するアルキル基である
が、C及びDの両者が同時に4個を超える炭素原子を有
するアルキル基とはならない。)を有するリチウムイオ
ン選択性化合物を含む膜と、からなり、被検液体試料の
リチウム含量を測定するための電極において:可塑剤が
液状のフタル酸ジアルキルエステル化合物であることを
特徴とする上記電極。 - (2)フタル酸ジアルキルエステル化合物が下記式▲数
式、化学式、表等があります▼ (R^1及びR^2の各々は、独立的に、4〜18個の
炭素原子を有するアルキル基であり、そしてR^3、R
^4、R^5及びR^6の各々は、独立的に水素原子、
または8個ないしそれ以下の炭素原子を有するアルキル
基である。)を有する特許請求の範囲第1項記載の電極
。 - (3)R^1及びR^2の各々が、独立的に、8個また
は9個の炭素原子を有するアルキル基である特許請求の
範囲第2項に記載の電極。 - (4)R^3、R^4、R^5及びR^6がそれぞれ水
素原子である特許請求の範囲第2または3項に記載の電
極。 - (5)可塑剤がフタル酸ジ(2−エチル−ヘキシル)エ
ステルである特許請求の範囲第1項に記載の電極。 - (6)可塑剤と、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Aは8〜16個の炭素原子を有するアルキル基
であり、Bは1〜4個の炭素原子を有するアルキル基で
あり、そしてC及びDの各々は、独立的に、水素原子、
または1〜16個の炭素原子を有するアルキル基である
が、C及びDの両者が同時に4個を超える炭素原子を有
するアルキル基とはならない。)を有するリチウムイオ
ン選択性化合物を含む膜と、からなり、被検液体試料の
リチウム含量を測定するための電極において:可塑剤が
一方のフェニル環のオルト位置に強い電子吸引基を有す
る液状のフェニル・フェニルエーテル化合物であること
を特徴とする上記電極。 - (7)エーテル化合物が式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1はニトロ基であり、そしてR^2、R^
3、R^4、R^5、R^6、R^7、R^8、R^9
及びR^1^0の各々は、独立的に、その化合物が25
℃で固体となる程にまでその化合物の分子量を増加させ
ないいずれかの官能基である。)を有する特許請求の範
囲第6項に記載の電極。 - (8)R^2、R^3、R^4及びR^5はそれぞれ水
素原子であり、そしてR^6、R^7、R^8、R^9
及びR^1^0の各々は、水素原子、または7個ないし
それ以下の炭素原子を有するアルキル基である特許請求
の範囲第7項に記載の電極。 - (9)R^6、R^7、R^9及びR^1^0が水素原
子である特許請求の範囲第7または8項に記載の電極。 - (10)可塑剤が2−ニトロフェニル4−ヘキシルフェ
ニルエーテルである特許請求の範囲第6項に記載の電極
。 - (11)C及びDが水素原子である特許請求の範囲第1
または6項に記載の電極。 - (12)Bが1個または2個の炭素原子を有するアルキ
ル基である特許請求の範囲第1、6または11項に記載
の電極。 - (13)Aが12個の炭素原子を有するアルキル基であ
る特許請求の範囲第1、6、11または12項に記載の
電極。 - (14)リチウムイオン選択性化合物が3−ドデシル−
3−メチル−1,5,8,12−テトラオキサシクロテ
トラデカンである特許請求の範囲第1または6項に記載
の電極。 - (15)膜がプラスチック物質をさらに含む特許請求の
範囲第1または6項に記載の電極。 - (16)プラスチック物質がポリ塩化ビニルである特許
請求の範囲第15項に記載の電極。 - (17)膜がアニオン排除剤をさらに含む特許請求の範
囲第15項に記載の電極。 - (18)アニオン排除剤がテトラキス(4−クロロフェ
ニル)硼酸カリウムである特許請求の範囲第17項に記
載の電極。 - (19)非揮発性溶剤可塑剤が膜の50〜80重量%を
なし、プラスチック物質が膜の20〜45重量%をなし
、イオン選択性化合物が膜の1〜10重量%をなし、そ
してアニオン排除剤が膜の0.5〜2重量%をなす特許
請求の範囲第17項記載の電極。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/883,108 US4770759A (en) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | Lithium ion-selective membrane electrode |
US883108 | 1986-07-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6358147A true JPS6358147A (ja) | 1988-03-12 |
Family
ID=25382002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62170859A Pending JPS6358147A (ja) | 1986-07-08 | 1987-07-08 | リチウムイオン測定用電極 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4770759A (ja) |
EP (1) | EP0255610A3 (ja) |
JP (1) | JPS6358147A (ja) |
CA (1) | CA1312041C (ja) |
DK (1) | DK349587A (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5192417A (en) * | 1987-09-21 | 1993-03-09 | Terumo Kabushiki Kaisha | Lithium ion sensor |
JPH01100449A (ja) * | 1987-10-13 | 1989-04-18 | Agency Of Ind Science & Technol | 電極膜 |
JPH0682114B2 (ja) * | 1988-04-14 | 1994-10-19 | 工業技術院長 | リチウムイオンセンサー |
US5288678A (en) * | 1990-10-19 | 1994-02-22 | Beckman Instruments, Inc. | Indirect potentiometric method and diluent for analysis of lithium |
US5607567A (en) * | 1992-03-10 | 1997-03-04 | The Board Of Regents Acting For And On Behalf Of University Of Michigan | Protamine-responsive polymeric membrane electrode |
US5738774A (en) * | 1995-07-28 | 1998-04-14 | The Governors Of The University Of Alberta | Eva containing ion selective membranes and methods of making same |
US6508921B1 (en) | 2000-03-24 | 2003-01-21 | Beckman Coulter, Inc. | Lithium ion-selective electrode for clinical applications |
WO2005116623A2 (en) * | 2004-05-17 | 2005-12-08 | Medtronic, Inc. | Point of care heparin determination system |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4233136A (en) * | 1978-07-17 | 1980-11-11 | Nova Biomedical Corporation | Liquid membrane electrode |
US4314895A (en) * | 1978-07-17 | 1982-02-09 | Nova Biomedical Corporation | Method of making liquid membrane electrode |
US4361473A (en) * | 1981-10-28 | 1982-11-30 | Nova Biomedical Corporation | Potassium ion-selective membrane electrode |
JPS58103659A (ja) * | 1981-12-16 | 1983-06-20 | Toshiba Corp | イオン選択性膜の製造方法 |
JPS595180A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-12 | Toshiyuki Shono | ビスクラウンエ−テル誘導体とその用途 |
US4504368A (en) * | 1983-07-18 | 1985-03-12 | Eastman Kodak Company | Alkali metal ion-selective compositions and elements and a method of using same |
-
1986
- 1986-07-08 US US06/883,108 patent/US4770759A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-07-07 CA CA000541428A patent/CA1312041C/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-07-07 EP EP87109768A patent/EP0255610A3/en not_active Withdrawn
- 1987-07-07 DK DK349587A patent/DK349587A/da not_active Application Discontinuation
- 1987-07-08 JP JP62170859A patent/JPS6358147A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4770759A (en) | 1988-09-13 |
EP0255610A2 (en) | 1988-02-10 |
DK349587D0 (da) | 1987-07-07 |
EP0255610A3 (en) | 1989-10-11 |
DK349587A (da) | 1988-01-09 |
CA1312041C (en) | 1992-12-29 |
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