(57)【要約】【課題】    簡便にトルエン及び／又はキシレンを測定することができる、トルエン及び／又はキシレン測定用試薬並びにそれを用いたトルエン及び／又はキシレンの測定方法を提供すること。【解決手段】  下記一般式[I]で示される構造を有する化合物を有効成分として含有するトルエン及び／又はキシレン測定用試薬を提供した。【化１】2005083854.tif 000007（ただし、Ｒ１及びＲ２は、互いに独立に、炭素数1から10の直鎖型又は分枝型のアルキル基であり、該アルキル基は、１又は２以上のカルボキシル基、水酸基、アミノ基、ハロゲン、スルホニル基及び／又はチオール基で置換されていてもよく、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、互いに独立に、水素原子、炭素数1から10の直鎖型若しくは分枝型のアルキル基、アミノ基、ニトロ基、ハロゲン、カルボキシル基、水酸基、スルホニル基又はチオール基を示す。）【選択図】  図２
2005083854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式[I]で示される構造を有する化合物を有効成分として含有するトルエン及び／又はキシレン測定用試薬。
【化１】
2005083854.tif 000006
（ただし、Ｒ１及びＲ２は、互いに独立に、炭素数1から10の直鎖型又は分枝型のアルキル基であり、該アルキル基は、１又は２以上のカルボキシル基、水酸基、アミノ基、ハロゲン、スルホニル基及び／又はチオール基で置換されていてもよく、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、互いに独立に、水素原子、炭素数1から10の直鎖型若しくは分枝型のアルキル基(該アルキル基は、１又は２以上のカルボキシル基、水酸基、アミノ基、ハロゲン、スルホニル基及び／又はチオール基で置換されていてもよい)、アミノ基、ニトロ基、ハロゲン、カルボキシル基、水酸基、スルホニル基又はチオール基を示す。）
【請求項２】
上記一般式[I]中、Ｒ１及びＲ２が、互いに独立に、メチル基又はエチル基である請求項１記載の試薬。
【請求項３】
上記一般式[I]中、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６が水素原子である請求項１又は２記載の試薬。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の試薬と、被検試料とを接触させ、生成した色素を測定することを含むトルエン及び／又はキシレンの測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルエン及び／又はキシレン測定用試薬並びにそれを用いたトルエン及び／又はキシレンの測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、「シックハウス症候群」と呼ばれる住宅内装材の化学物質が原因とされる目や喉の痛み、あるいはアトピー性皮膚炎の悪化といった健康被害が問題にされている。シックハウス症候群と関連する化学物質として、ホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、パラジクロロベンゼンが挙げられる。このうちトルエン、キシレンは接着剤や塗料の溶剤および希釈剤として用いられる他、自動車などのエンジンのアンチノッキング剤としてガソリンに添加されている。それらの製造工程や製品から大気中に放出され、例えば、新築住宅、リフォーム後の住宅、さらには学校環境において許容範囲をはるかに超える高濃度のトルエン、キシレンが検出された事例がある。このため、室内空気中および大気中のトルエン、キシレンの濃度を正確に見積もる必要がある。
【０００３】
これまでに利用されている室内空気中の化学物質を測定する方法として、標準的測定法や検知管法などが挙げられる。ここで、標準的測定法は、適当な捕集管に、ポンプを用いて強制的に室内空気を接触させ、捕集した物質をHPLCやGC等で分離した後、UV、MSなどの検出器を用いて定量する方法であり、検知管法は、トルエンと反応して変色する検知剤(五酸化ヨウ素)が充填されたガラス管にトルエンガスを通気させ、変色領域を読みとることにより濃度を測定する方法である。
【０００４】
これらの方法は厳密な測定結果を得ることが出来ると期待される反面、i) 精密な分析装置と高度な技術が必要とされる、ii) 結果の判定までにある程度の時間を要する、iii) 反応に用いる物質(溶媒、触媒など)が環境に不適切である、という問題点も指摘されている。一方で、消費者あるいは住宅生産者の間では、原因とされる化学物質の濃度を手軽に知りたいという要求が急速に増しており、既存の分析装置および分析試薬にとってかわる新しい手法が切望されている。
【０００５】
【非特許文献１】Elke, K.; Jermann, E.; Begerow, J.; Dunemann, L. Journal of Chromatography, A, 826(2), 191-200, 1998.
【非特許文献２】Przyk, E.; zabiegala, B.; Namiesnik, J. Chemiai Inzynieria Ekologiczna, 8(8-9), 917-924, 2001.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、簡便にトルエン及び／又はキシレンを測定することができる、トルエン及び／又はキシレン測定用試薬並びにそれを用いたトルエン及び／又はキシレンの測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者らは、鋭意研究の結果、特定の構造を有するアミン化合物がトルエン又はキシレンと反応すると有色の化合物が生成することを見出し、これを利用してトルエン及び／又はキシレンの測定が可能であることに想到して本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は、下記一般式[I]で示される構造を有する化合物を有効成分として含有するトルエン及び／又はキシレン測定用試薬を提供する。
【０００９】
【化１】
2005083854.tif 000003
（ただし、Ｒ１及びＲ２は、互いに独立に、炭素数1から10の直鎖型又は分枝型のアルキル基であり、該アルキル基は、１又は２以上のカルボキシル基、水酸基、アミノ基、ハロゲン、スルホニル基及び／又はチオール基で置換されていてもよく、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、互いに独立に、水素原子、炭素数1から10の直鎖型若しくは分枝型のアルキル基、アミノ基、ニトロ基、ハロゲン、カルボキシル基、水酸基、スルホニル基又はチオール基を示す。）
【００１０】
また、本発明は、上記本発明の試薬と、被検試料とを接触させ、生成した色素を測定することを含むトルエン及び／又はキシレンの測定方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、トルエン及び／又はキシレンを簡便に検出又は定量することができる、トルエン及び／又はキシレン測定用試薬及びそれを用いたトルエン及び／又はキシレンの測定方法が初めて提供された。本発明の試薬は、ホルムアルデヒドのような他の汎用揮発性有機化合物と反応せず、無機イオン等による妨害も受けない。したがって、本発明の試薬を用いることにより、簡便かつ十分正確に被検試料中のトルエン及び／又はキシレンを測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
上記の通り、本発明のトルエン及び／又はキシレン測定用試薬は、上記一般式[I]で示される化合物を有効成分として含有する。
【００１３】
一般式[I]中、Ｒ１及びＲ２は、互いに独立に、炭素数1から10の直鎖型又は分枝型のアルキル基であり、該アルキル基は、１又は２以上のカルボキシル基、水酸基、アミノ基、ハロゲン、スルホニル基及び／又はチオール基で置換されていてもよい。これらの置換基の数は、炭素原子の数以下であることが好ましく、置換基が存在しないアルキル基がより好ましく、特にメチル基及びエチル基が好ましい。
【００１４】
一般式[I]中、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、互いに独立に、水素原子、炭素数1から10の直鎖型若しくは分枝型のアルキル基、アミノ基、ニトロ基、ハロゲン、カルボキシル基、水酸基、スルホニル基又はチオール基を示す。該アルキル基は、１又は２以上のカルボキシル基、水酸基、アミノ基、ハロゲン、スルホニル基及び／又はチオール基で置換されていてもよい。これらのうち、水素原子が好ましい。
【００１５】
なお、一般式[I]で表される化合物自体は公知であり、公知の方法（例えば、文献Hofslokken NU.; Skattebol L. ACTA CHEMICA SCANDINAVICA, 53, 258-262, 1999.に記載の方法等）により容易に合成することができ、また、下記実施例にも好ましい化合物の合成方法が詳細に記載されている。
【００１６】
一般式[I]で表される化合物は、トルエンと接触すると、次のように反応して色素化合物を生じる。
【００１７】
【化２】
2005083854.tif 000004
【００１８】
キシレンの場合も上記と同様に、アルデヒド基とメチル基が反応して、両化合物が二重結合により結合され、色素化合物を生じる。
【００１９】
従って、一般式[I]で示される化合物と、トルエン又はキシレンとの反応により生成される色素を測定することにより、被検試料中のトルエン及び／又はキシレンを測定することができる。生成される色素は、一般式[I]で示される化合物がほとんど吸光しない波長領域において吸光ピークを有するので、生成される色素を測定することにより、被検試料中のトルエン及び／又はキシレンを測定することができる。すなわち、例えば、下記実施例において生成された色素は、波長４５５ｎｍ付近に吸光ピークを有しており黄色ないしは橙色に着色しているが、用いた試薬（p-ジメチルアミノベンズアルデヒド）は、波長４５５ｎｍ付近の光をほとんど吸収しないので、新たに生成したこれらの黄色ないしは橙色の色素を容易に測定でき、それによってトルエン及び／又はキシレンを測定することができる。なお、本明細書において、「測定」とは検出と定量の両者を包含する意味で用いている。
【００２０】
本発明の方法では、一般式[I]で示される上記化合物と、被検試料中のトルエン及び／又はキシレンとを接触させ、上記色素を生成させる。
【００２１】
本発明の試薬は、溶液の形態にあっても、固相に不動化された形態でも使用することができる。溶液として用いる場合、好ましい溶媒の例として、水、エタノール、両者の混合溶媒等を挙げることができるがこれらに限定されるものではなく、一般式[I]で示される有効成分を溶解することができ、トルエン及びキシレンとの反応を阻害しないいずれの溶媒をも用いることができる。溶液として使用する場合、試薬溶液中の一般式[I]で示される有効成分の濃度は、特に限定されず、被検試料の種類や予定する反応時間等に応じて適宜選択することができるが、通常、被検試料と混合後の終濃度で0.1〜50ｍＭ程度であり、１〜１０ｍＭ程度が好ましい。
【００２２】
また、溶液として用いる場合、添加剤として、水酸化ナトリウムのような無機塩基やピペリジンのような有機塩基を添加することが好ましい。これらの塩基を添加することにより、反応が促進されるという効果が得られる。試薬溶液中のこれらの塩基の濃度は、特に限定されないが、通常、被検試料と混合後の終濃度で0.1〜50ｍＭ程度、好ましくは、1〜10ｍＭ程度である。
【００２３】
試薬を固相に不動化する場合、固相の好ましい例としては、ろ紙、シリカシート、アルミナシート等を挙げることができる。固相化は、特に限定されないが、一般式[I]で示される有効成分の溶液（好ましい溶媒及び濃度並びに好ましい添加剤及びその濃度は上記と同じ）をろ紙等の固相に含浸させ、乾燥することにより容易に達成することができる。含浸は、溶液中への固相の浸漬又は溶液の固相への噴霧等により行うことができる。
【００２４】
被検試料としては、その中に含まれるかもしれないトルエン及び／又はキシレンを測定しようとするあらゆる試料であってよく、気体でも液体でもよい。被検試料としては、例えば、新たに内装を施した家の中の空気等を例示することができる。
【００２５】
測定は、溶液の形態又は固相に不動化された形態にある本発明の試薬と、被検試料を単に接触させ、生じた色素を測定することにより行うことができる。検出の場合には、目視により本発明の試薬が着色するか否かを調べることにより、被検試料中にトルエン及び／又はキシレンが含まれるか否かを調べることができる。また、定量の場合には、好ましくは、生成する色素の吸光ピーク又はその近傍の波長において、吸光度を測定することにより生成した色素を定量することができ、ひいては被検試料中のトルエン及び／又はキシレンを定量することができる。試薬が溶液の形態にある場合、定量は、試薬の吸光度をそのまま、あるいは、必要に応じて測定に適した濃度に希釈した後、測定することにより行うことができる。また、固相に不動化された形態にある場合には、被検試料との接触後、固相上に生じた色素を溶媒中に溶出し、得られた溶液の吸光度を測定することにより行うことができる。この場合の溶媒としては、特に限定されないが、試薬の溶液調製に用いられる上記溶媒を用いることができる。
【００２６】
反応時間は、特に限定されず、被検試料中のトルエン及び／又はキシレン濃度や、所望する測定感度等に応じて適宜選択できるが、通常、20分間〜１時間程度、好ましくは30分間程度でよい。また、反応温度も特に限定されず、室温で行うのが最も簡便で好ましい。
【００２７】
以下、本発明を実施例に基づきより具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２８】
p-ジメチルアミノベンズアルデヒドの合成
【００２９】
【化３】
2005083854.tif 000005
【００３０】
50ml三口フラスコに、N,N-ジメチルアニリン1.0g(8.26mmol)、乾燥トルエン20ml、塩化スズ0.20g(0.80mmol) 、トリ-n-ブチルアミン0.60g(3.22mmol)を加え、窒素気流下、２時間室温で撹拌した。パラホルムアルデヒド0.48g(16.12mmol)を加えた後、100℃で１２時間撹拌した。氷水に内容物をあけ、１Ｎ塩酸でpH７にした後、エーテルで抽出した。無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(SiO2, CH2Cl2)で精製し、目的化合物を得た。同定は1H-NMR及びESI-TOFMSを用いて行った。
【００３１】
収率： 85%
1H-NMR(CDCl3, 300MHz, TMS, r.t. δ/ppm) 3.1(s,6H), 6.7(d,2H), 7.7(d,2H), 9.8(s,1H)
ESI-TOFMS(+)[M+Na]+=172
【実施例２】
【００３２】
トルエンの定量
実施例１で製造した試薬としてのp-ジメチルアミノベンズアルデヒド、測定対象としてのトルエン、添加剤としてのピペリジン、及び妨害物質としてのホルムアルデヒドをエタノール中に含む溶液を調製した。溶液中のp-ジメチルアミノベンズアルデヒドの終濃度は6.0mM、トルエンの終濃度は0〜3.0mM、ピペリジンの終濃度は3.0mM、ホルムアルデヒドの終濃度は1.5mMであった。溶液は、試薬及び添加剤をエタノール中に含む試薬溶液と、トルエン及びホルムアルデヒドをエタノール中に含む被検試料とを混合することにより調製した。
【００３３】
上記溶液を調製後、室温で30分間保持した。その後、300倍に希釈し、まず、吸光スペクトルを測定した。結果を図１に示す。曲線は、下から順にトルエン濃度0, 0.1, 0.6, 1.2, 3.0 mMの場合の結果であり、トルエン濃度が高くなるにつれて、波長455nmのピークが高くなり、トルエン濃度が０の場合（すなわち、色素が生成されない場合）、455nmの吸光度はほぼ０であることがわかる。したがって、この実施例では波長455nmの吸光度を測定することにより最も高感度にトルエンを定量できることがわかる。そこで、横軸にトルエン濃度、縦軸に波長455nmにおける吸光度をプロットした。
【００３４】
結果を図２に示す。図２に示すように、ホルムアルデヒド共存下であるにもかかわらず、トルエン濃度と吸光度の間には高い直線関係が得られ、本発明の試薬によりトルエン濃度を正確に測定できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例において、本発明の試薬と、種々の濃度のトルエンとの混合溶液の吸収スペクトルを示す。
【図２】本発明の実施例において種々の濃度のトルエンを測定した場合のトルエン濃度と吸光度との関係を示す図である。
【図１】
2005083854.tif 000008
【図２】
2005083854.tif 000009