Synthesis of Blue Flavylium Ion and Its Adsorption to Inorganic Materials for Utilization as a Repeatable pH Indicator

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  • 青色フラビリウムイオンの合成と無機固体材料への吸着による繰り返し利用可能なpH試験剤への利用

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理科の実験で幅広く利用されているリトマス試験紙やpH試験紙は簡易にpHを確認できる一方で、繰り返し利用することや常時サンプルに浸すことは、色素が流出してしまうため行うことができない。本研究では繰り返し利用できる、あるいは試験剤を浸した状態を維持できるpH試験剤の開発を目指し、酸性・アルカリ性の明瞭な識別を可能にするためにアルカリ性で青色を示すフラビリウムイオンを合成した。その色素を無機固体材料へ吸着させ、繰り返し利用できるpH試験剤の作成を行った。 　4’,7,8-Trihydroxy-3’,5’ -dimethoxyflavylium chloride（色素C）はMeOH/H2O=9/1中でプロトン濃度に対応した色変化を示し、0.1mMNaOH の溶液では青色を示した。3’位と5’位に導入したメトキシ基のベンゼン環への電子供与により吸収帯が長波長シフトしたため、青色の発色を達成できたと考えられる。酸解離定数は二つ確認され、pKa1=2.60(5)，pKa2=6.83(9)であった。色素CをメソポーラスシリカのMCM-41に吸着させると、0.1M NaOH水溶液で色素の流出が確認されたが、ゼオライトの水素モルデナイトでは色素の流出はわずかであった。色素Cの吸着した水素モルデナイトは溶液中の色彩とは異なるものの、酸性・アルカリ性水溶液に対する色変化は明瞭で、それぞれ30回反応させても1回目と同じ色変化を示し、繰り返し利用できることを明らかにした。

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