CN104428667A - 光学异构体用分离剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供由具有光学活性部位的螺旋高分子带来的新型光学异构体用分离剂。一种光学异构体用分离剂,其具有:具有下述式(I)所示结构的螺旋高分子、和负载前述螺旋高分子的载体,前述螺旋高分子负载于前述载体。(式(I)中,X表示2价芳香族基团、单键或亚甲基,R表示氢或碳原子数1~5的烷氧基,n表示5以上的整数。X为2价芳香族基团时,Y表示-CONH-、-COO-、-NHCONH-、-NHCSNH-、-SO2NH-或者-NHCOO-,X为单键或亚甲基时,Y表示-COO-、-NHCONH-、-NHCSNH-或者-NHCOO-。)。

Description

光学异构体用分离剂
技术领域
本发明涉及光学异构体用分离剂,涉及具有带螺旋结构的高分子的光学异构体用分离剂。
背景技术
光学异构体被用作药品、其原料。在这样的作用于生物体的用途中,光学异构体通常仅使用其中一种光学异构体,要求非常高的光学纯度。作为这种需要高光学纯度的光学异构体的制造方法,已知有如下方法:通过将容纳有具有光学分辨能力的光学异构体用分离剂的柱用于液相色谱法、模拟移动床色谱法以及超临界流体色谱法等色谱法,从而从消旋体之类的光学异构体的混合物中分离出一种光学异构体的方法(例如,参照专利文献1。)。
光学异构体用分离剂可以使用具有光学活性部位的高分子。这样的光学异构体用分离剂通常由硅胶等载体和在其表面负载的前述高分子构成,该分离剂被容纳于柱管内而用于光学分辨。
另一方面,具有光学活性部位的高分子已知有各种高分子。作为这样的高分子,例如已知一种聚芳香族异氰化物衍生物,其是将芳香族异腈进行活性聚合而成的,所述芳香族异腈具有在芳香环上通过氨基键合有光学活性的氨基酸或其衍生物而成的酰胺基,该聚芳香族异氰化物衍生物具有由右旋或左旋的螺旋结构制成的主链结构,所述螺旋结构包含相同单体(例如,参照专利文献2和非专利文献1。)。另外,还已知有由该聚芳香族异氰化物衍生物构成的光学异构体用分离剂(专利文献3)。
另外,作为具有光学活性部位的高分子,已知有将通过化学键而导入了金鸡纳属生物碱的苯撑乙炔单体聚合而得到的螺旋高分子,还已知有将其用作有机合成的催化剂的例子(例如非专利文献2和3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第02/030853号
专利文献2:国际公开第2007/063994号
专利文献3:国际公开第2011/024718号
非专利文献
非专利文献1:J.Am.Chem.Soc., 131,6709(2009)
非专利文献2:J.Poly.Sci.A, 49, 5192(2011)
非专利文献3:ACS Macro Lett., 1, 261(2012)。
发明内容
发明要解决的问题
本发明提供由具有光学活性部位的螺旋高分子带来的新型光学异构体用分离剂。
用于解决问题的手段
光学异构体用分离剂已知有由具有光学活性部位的高分子带来的各种光学异构体用分离剂。这样的光学异构体用分离剂有时在光学分辨中利用高分子的物性而在耐溶剂性、光学分辨能力方面显示出优异的特性,另一方面,由于光学分辨时的高分子形状、有效官能团的位置关系等主要因素,有时无法获得所期待的光学分辨能力或者获得期待值以上的光学分辨能力。
本发明人等发现:使具有金鸡纳属生物碱作为侧基的螺旋高分子负载于载体时,所得负载物相对于各种光学异构体表现出光学分辨能力,从而完成了如下所示的本发明。
[1]光学异构体用分离剂,其具有:具有下述式(I)所示结构的螺旋高分子、和负载前述螺旋高分子的载体,前述螺旋高分子负载于前述载体。
[化1]
(式(I)中,X表示2价芳香族基团、单键或亚甲基,R表示氢或碳原子数1~5的烷氧基,n表示5以上的整数。X为2价芳香族基团时,Y表示-CONH-、-COO-、-NHCONH-、-NHCSNH-、-SO2NH-或者-NHCOO-,X为单键或亚甲基时,Y表示-COO-、-NHCONH-、-NHCSNH-或者-NHCOO-。)。
[2] [1]所述的光学异构体用分离剂,其中,前述式(I)中的X为2价芳香族基团,Y为-CONH-、-COO-、-NHCONH-、-NHCSNH-、-SO2NH-或者-NHCOO-。
[3] [1]所述的光学异构体用分离剂,其中,前述式(I)中的X为单键或亚甲基,Y为-COO-、-NHCONH-、-NHCSNH-或者-NHCOO-。
[4] [1]或[2]所述的光学异构体用分离剂,其中,前述式(I)中的X为亚苯基,Y为-CONH-。
[5] [1]~[4]中任一项所述的光学异构体用分离剂,其特征在于,前述式(I)中的R为氢或甲氧基。
[6] [1]~[5]中任一项所述的光学异构体用分离剂,其特征在于,前述载体为硅胶。
发明的效果
本发明的光学异构体用分离剂是使具有前述式(I)所示结构的螺旋高分子负载于载体而成的。因此,根据本发明,提供由具有光学活性部位的高分子带来的新型光学异构体用分离剂。
附图说明
图1](a)是表示本发明的螺旋高分子(作为原料单体,使用进行了氨基化处理的辛可尼定或奎宁)的结构的图。(b)是表示本发明的螺旋高分子(作为原料单体,使用进行了氨基化处理的辛可宁或奎尼定)的结构的图。(c)是表示本发明的螺旋高分子(作为原料单体,使用未进行氨基化处理的辛可宁)的结构的图。
图2]是表示使用本发明的光学异构体用分离剂进行了光学分辨的各物质的结构的图。
具体实施方式
本发明的光学异构体用分离剂具有:具有下述式(I)所示结构的螺旋高分子、和负载前述螺旋高分子的载体,前述螺旋高分子负载于前述载体。
[化2]
式(I)中,X表示2价芳香族基团、单键或亚甲基,R表示氢或碳原子数1~5的烷氧基,n表示5以上的整数。X为2价芳香族基团时,Y表示-CONH-、-COO-、-NHCONH-、-NHCSNH-、-SO2NH-或者-NHCOO-,X为单键或亚甲基时,Y表示-COO-、-NHCONH-、-NHCSNH-或者-NHCOO-。
前述螺旋高分子可以是左旋或右旋中的任一种。基于本发明的光学异构体用分离剂的光学分辨依赖于前述螺旋高分子与光学分辨目标物的相互作用,因此本发明的光学异构体用分离剂的光学分辨能力因目标物而异。通过使前述螺旋高分子为左旋和右旋中任一旋转方向的螺旋高分子,可期待其相对于特定的目标物表现出光学分辨能力,或者使光学分辨能力得以提高。
前述X表示2价芳香族基团、单键或亚甲基。芳香族基团可以包含氧、氮、以及硫等杂原子或卤素原子。芳香族基团可以包含多种,也可以为一种。从制造前述螺旋高分子时的处理容易度的观点出发,芳香族基团的碳原子数优选为5~14、碳原子数更优选为6~10。作为这样的2价芳香族基团,可列举出例如以亚苯基为首的、以下示出的一价基团的任意位置具有另一个键合部位的芳香族基团。从上述处理容易度的观点、以及可期待对特定目标物的光学分辨能力的表现或提高的观点出发,2价芳香族基团优选为一种。作为这样的X的具体例,可列举出亚苯基。
[化3]
前述X为亚甲基时,该亚甲基也可以具有立体位阻小的取代基,为了降低立体位阻,优选为无取代。
通过使前述X为2价芳香族基团、单键或亚甲基,前述高分子会形成螺旋结构,因此能够获得本发明的期望效果。
前述R为式(I)中的氢或碳原子数1~5的烷氧基。作为碳原子数1~5的烷氧基,可优选地列举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基。从制造前述螺旋高分子时的处理容易度的观点、以及可期待对特定目标物的光学分辨能力的表现或提高的观点出发,R优选为氢或甲氧基。
前述Y为-CONH-、-COO-、-NHCONH-、-NHCSNH-、-SO2NH-或者-NHCOO-。这样的基团可以通过使具有后述官能团的化合物与特定的金鸡纳属生物碱发生反应而得到。
另外,通过从上述之中选择前述Y,前述高分子会形成螺旋结构、另外发挥出光学分辨能力,并且具有重要的可进行氢键合的部位,因此能够获得本发明的期望效果。
前述n为5以上即可,从光学分辨能力的表现或其提高的观点出发,优选为大,从前述螺旋高分子的制造、光学异构体用分离剂的制造中的处理容易度的观点出发,优选具有某个上限值。从这些观点出发,通常n为100~700。
前述螺旋高分子的数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)从光学分辨能力的表现或其提高的观点出发,优选为大,从前述螺旋高分子在溶剂中的溶解性的观点出发,优选具有某个上限值。从这些观点出发,优选为20,000~1,000,000。对于前述螺旋高分子的分子量分散(Mw/Mn),只要前述螺旋高分子的旋转方向相同就没有特别限定。
前述螺旋高分子的Mn、Mw、以及Mw/Mn可以通过尺寸排除色谱法(SEC)来求出。另外,关于前述n,除了SEC以外,还可以通过NMR、IR等通常的结构分析手段来确定前述螺旋高分子的结构单元,从而求出。
前述螺旋高分子的Mn、Mw可以通过将后述聚合工序中使用的聚合引发剂与单体的摩尔比在10~1000的范围内调整,从而进行调整。
例如,可以通过增加聚合引发剂与单体的摩尔比来增加前述螺旋高分子的Mn、Mw。
前述螺旋高分子例如可以通过以下方法来制造。
首先,准备作为光学活性分子而已知的金鸡纳属生物碱。
作为前述金鸡纳属生物碱,可利用市售的奎宁、奎尼定、辛可宁、辛可尼定等。
关于这样的金鸡纳属生物碱,在前述Y为-CONH-、-NHCONH-、-NHCSNH-或-SO2NH-的情况下,作为原料而使用对前述金鸡纳属生物碱预先进行了氨基化处理的产物。
作为那样的氨基化处理,可以使用公知的方法,可列举出例如Tetrahedron: Asymmetry.,6,1699 (1995)中记载的方法、日本专利特开2010-24173号公报中记载的方法。根据这些方法,能够合成9-氨基金鸡纳属生物碱。
前述Y为-COO-或-NHCOO-时,直接使用金鸡纳属生物碱。
前述X为2价芳香族基团时,使进行了氨基化处理的9-氨基金鸡纳属生物碱与具有乙炔基的芳香族羧酸(Y为-CONH-时)、具有乙炔基的芳香族异氰酸酯(Y为-NHCONH-时)、具有乙炔基的芳香族异硫氰酸酯(Y为-NHCSNH-时)、具有乙炔基的芳香族磺酸卤化物(Y为-SO2NH-时)反应,或者使未进行氨基化处理的金鸡纳属生物碱与具有乙炔基的芳香族羧酸卤化物(Y为-COO-时)或具有乙炔基的芳香族异氰酸酯(Y为-NHCOO-时)反应,从而合成各自的单体。
另外,前述X为单键或亚甲基时,使进行了氨基化处理的9-氨基金鸡纳属生物碱的氨基转换成异氰酸酯或硫氰酸酯、氯甲酸酯后,与具有乙炔基的胺(Y为-NHCONH-、-NHCSNH-或-NHCOO-时)反应,或者使未进行氨基化处理的金鸡纳属生物碱与具有乙炔基的羧酸卤化物反应或在缩合剂的存在下与具有乙炔基的羧酸(-COO-时)反应,从而合成各自的单体。
作为构成前述2价芳香族基团的芳香族环,可列举出下述的芳香族环。
[化4]
作为上述芳香族羧酸卤化物或芳香族磺酸卤化物、烷基羧酸卤化物的卤素,可列举出溴、氯、碘,从获取容易性出发,优选为氯。
作为具有乙炔基的芳香族羧酸的具体例,可特别优选地列举出4-乙炔基苯甲酸。
作为具有乙炔基的芳香族异氰酸酯的具体例,可列举出4-乙炔基苯基异氰酸酯。
作为具有乙炔基的芳香族异硫氰酸酯的具体例,可列举出4-乙炔基苯基硫代异氰酸酯。
作为具有乙炔基的芳香族磺酸卤化物的具体例,可列举出4-乙炔基苯磺酸氯化物。
作为具有乙炔基的芳香族羧酸卤化物,可特别优选地列举出4-乙炔基苯甲酸氯化物。
作为具有乙炔基的胺的具体例,可列举出炔丙基胺。
作为具有乙炔基的羧酸卤化物的具体例,可列举出丙酰氯。
作为具有乙炔基的羧酸的具体例,可列举出3-丁炔酸。
通过使用4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基-吗啉氯化物(以下也记作DMT-MM)作为缩合剂使上述的具有乙炔基的芳香族羧酸与进行了氨基化处理的金鸡纳属生物碱(9-氨基金鸡纳属生物碱)在THF等溶剂中发生反应,能够合成例如下述式(II)或(III)所示的单体。
[化5]
[化6]
式(II)和(III)中,R如上所示。
与上述式(II)或(III)所示的单体的合成同样地、将进行了氨基化处理的金鸡纳属生物碱(9-氨基金鸡纳属生物碱)用作起始原料,使具有乙炔基的芳香族异氰酸酯或具有乙炔基的芳香族硫氰酸酯在THF等溶剂中发生反应,或者使具有乙炔基的芳香族磺酸卤化物在三乙胺(以下也记作NEt3)的存在下在二氯甲烷等溶剂中发生反应,从而能够合成具有前述X(2价芳香族基团)、Y(-NHCONH-、-NHCSNH-或-SO2NH-)的单体。
另外,通过将进行了氨基化处理的金鸡纳属生物碱(9-氨基金鸡纳属生物碱)在THF等溶剂中与光气和硫光气进行处理,将各自的氨基转换为异氰酸酯基或硫氰酸酯基后,使其与前述具有乙炔基的胺发生反应,从而能够合成具有前述X(单键或亚甲基)、Y(-NHCONH-或-NHCSNH-)的单体。
另一方面,通过使用三乙胺(以下也记作NEt3)使上述具有乙炔基的芳香族羧酸卤化物与金鸡纳属生物碱在THF等溶剂中发生反应,能够合成下述式(IV)或(V)所示的单体。
[化7]
[化8]
式(IV)和(V)中,R如前所示。
利用与上述式(IV)或(V)所示的单体相同的方法,通过使金鸡纳属生物碱与具有乙炔基的羧酸卤化物发生反应,能够合成具有X(单键或亚甲基)、Y(-COO-)的单体。
使金鸡纳属生物碱与具有乙炔基的芳香族异氰酸酯在THF等溶剂中发生反应,能够合成具有前述X(2价芳香族基团)、Y(-NHCOO-)的单体。另外,通过将金鸡纳属生物碱在THF等溶剂中用三光气进行处理,将羟基转换成氯甲酸酯基后,使其与具有乙炔基的胺发生反应,从而能够合成具有前述X(单键或亚甲基)、Y(-NHCOO-)的单体。
使用[Rh(nbd)Cl]2(nbd:降冰片二烯)作为催化剂,使用添加有三乙胺的二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂,将上述合成的式(II)~(V)所示的单体在17~26小时、约30℃、氮气气氛下进行聚合反应时,能够获得前述式(I)所示的螺旋高分子。
通过调整聚合时的温度,能够调整螺旋高分子的圆二色性。
构成具有乙炔基的芳香族羧酸或具有乙炔基的芳香族羧酸卤化物的芳香族环为苯时,前述Y成为亚苯基,所合成的螺旋高分子会成为具有金鸡纳属生物碱作为侧基的聚苯基乙炔。
具体的结构式如下所示。下述式(VI)和(VII)所示的螺旋高分子是将使用进行了氨基化处理的金鸡纳属生物碱合成的单体进行聚合而成的。另一方面,下述式(VIII)和(IX)所示的螺旋高分子是将使用未进行氨基化处理的金鸡纳属生物碱合成的单体进行聚合而成的。以下式(VI)~(IX)中,n通常为100~700。
[化9]
式(VI)中,作为原料物质而使用辛可尼定的物质中的上述R为氢(聚-ACd)、使用奎宁的物质中的上述R为甲氧基(聚-AQn)。
[化10]
式(VII)中,作为原料物质而使用辛可宁的物质中的上述R为氢 (聚-ACn)、使用奎尼定的物质中的上述R为甲氧基 (聚-AQd)。
[化11]
式(VIII)中,作为原料物质而使用辛可尼定的物质中的上述R为氢(聚-Cd)、使用奎宁的物质中的上述R为甲氧基(聚-Qn)。
[化12]
式(IX)中,作为原料物质而使用辛可宁的物质中的上述R为氢(聚-Cn)、使用奎尼定的物质中的上述R为甲氧基(聚-Qd)。
螺旋高分子的旋转方向可以由CD光谱的符号来求出。即可知:如果前述螺旋高分子的主链吸收带即400~530nm附近的CD光谱处出现的峰为正,则该螺旋高分子为左旋的螺旋高分子,如果400~530nm附近的CD光谱处出现的峰为负,则该螺旋高分子为右旋的螺旋高分子。
前述螺旋高分子负载于载体。前述载体可以使用容纳在柱管中而具有光学分辨的化学耐久性和物理耐久性的载体。作为这样的载体,可以使用作为光学异构体用分离剂的载体而公知的载体,可列举出例如二氧化硅、氧化铝、氧化镁、玻璃、高岭土、氧化钛、硅酸盐、以及羟基磷灰石等无机载体;以及聚苯乙烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯等有机载体。从提高对目标物的光学分辨能力的观点出发,前述载体优选为多孔质。载体可以是颗粒状,也可以是整体地容纳于柱管的一体型载体,从光学异构体用分离剂的制造和此时的处理容易度的观点出发,优选为颗粒状。作为这样的载体的具体例,可列举出硅胶。
作为载体的粒径,通常使用3~15μm的载体。
前述螺旋高分子通过物理吸附于载体的表面而负载(固定)于载体。这样的物理吸附可以通过将前述载体浸渍于含有前述螺旋高分子的溶液后蒸馏去除溶剂来进行。
关于前述螺旋高分子相对于上述载体的负载量,相对于分离剂总量的100重量份,通常为10~30重量份,优选为15~25重量份。
前述载体可以进行表面处理,这样的表面处理可以根据载体的种类利用公知的技术来适当进行。例如载体为二氧化硅时,作为表面处理剂,可列举出例如具有氨基、缩水甘油基的有机硅化合物。
另外,本发明的光学异构体用分离剂通过在HPLC、模拟移动床色谱法、超临界流体色谱法等各种色谱法中用作填充剂,能够用于光学分辨、基于此的光学异构体的制造。在这样的光学分辨中,流动相可以使用各种有机溶剂、其混合溶剂、有机溶剂与水的混合溶剂等液体,尤其是,可以将THF之类的具有高溶解性的溶剂用作流动相,可期待通过流动相的种类、组成,也对各种结构的光学异构体表现出光学分辨能力。
实施例
以下示出本发明的实施例。
需要说明的是,在以下的实施例中,NMR光谱使用Varian VXR-500S分光计(Varian公司制)以500MHz进行操作,并使用四甲基硅烷(TMS)作为内标物质来测定。
IR光谱使用JASCO FT/IR-680分光光度计(日本分光株式会社制)来测定。
吸收光谱和圆二色性(CD)光谱是在25℃下使用光路长度为1.0cm的石英比色皿,分别使用JASCO V570分光光度计和JASCO J820分光圆二色计来测定的。温度调整使用珀尔帖式恒温比色皿架(JASCO PTC-423)来进行。
聚合物的浓度基于单体单元来计算。
旋光度使用光路长度为2.0cm的石英比色皿,使用JASCO P-1030旋光计来测定。
聚合物的数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)由尺寸排除色谱法(SEC)来求出。SEC使用具备紫外·可见检测器(JASCO UV-1570、280nm)和柱烘箱(JASCO CO-1565)的JASCO PU-908液相色谱仪来进行。
柱使用两根Tosoh TSKgel Multipore HXL-M SEC柱(30cm、东曹株式会社制),洗脱液使用含0.5重量%四正丁基溴化铵(TBAB)的三氯甲烷/2,2,2-三氟乙醇(9/1:v:v),流速设为0.5mL/min。分子量校正曲线使用聚苯乙烯标准物质(东曹株式会社制)来获得。
手性HPLC分析使用CHIRALCEL OD柱或CHIRALCEL OJ-H柱(0.46cm(i.d.)×25cm、ダイセル公司),使用具备MULTI UV可见光检测器(JASCO MD-2010 Plus)和旋光度检测器(JASCO OR-2090 Plus)的JASCO PU-908液相色谱仪来进行。洗脱液使用了2-丙醇/正己烷。
质谱分析利用ESI-MS来进行。激光拉曼光谱使用JASCO RMP-200分光光度计来获得。
<进行了氨基化处理的金鸡纳属生物碱的合成>
进行了氨基化处理的辛可尼定(ACd)、进行了氨基化处理的辛可宁(ACn)、进行了氨基化处理的奎宁(AQn)、以及进行了氨基化处理的奎尼定(AQd)按照已知报道的(Tetrahedron: Asymmetry.,6,1699(1995),Eur.J.Org.Chem.,2119(2000),Eur.J.Org.Chem.,3449(2010))来进行合成。成为原料的辛可尼定、辛可宁、奎宁以及奎尼定通过购入市售品来使用。
<单体的合成>
关于进行了氨基化处理的各金鸡纳属生物碱和未进行氨基化处理的金鸡纳属生物碱,合成了用于合成后述聚合物的原料单体。
(合成例1:进行了氨基化处理的辛可尼定的相关单体的合成)
将4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基-吗啉氯化物(以下也记作DMT-MM:3.39g12.3mmol)添加至包含(4-羧基苯基)乙炔(896mg,6.13mmol)和上述ACd(1.80g,6.13mmol)的无水THF(35mL)中,在室温下搅拌一晚。将水(500mL)添加至反应混合物中,使用乙酸乙酯来提取混合物(250mL×5)。使用盐水来洗涤有机层(200mL×5),使用Na2SO4耗费一晚来进行脱水。过滤后,蒸馏去除溶剂,余量利用柱色谱法(SiO2、三氯甲烷/甲醇=1/0~20/3、v/v、接着NH-SiO2、乙酸乙酯/正己烷=2/1,v/v)进行精制,以白色固体的形式得到单体(M-ACd:1.61g,62%)。以下示出该单体的物性。
关于其他进行了氨基化处理的金鸡纳属生物碱的单体(ACn、AQn、AQd),也通过与上述合成例1的方法相同的操作来进行合成。关于各单体的物性,如下所示。
(合成例2:未进行氨基化处理的金鸡纳属生物碱(辛可宁)的相关单体的合成)
将包含4-乙炔基苯甲酰氯(1.80g,11.0mmol)的无水THF(50mL)在氮气气氛下以0℃滴加至辛可宁(2.94,10.0mmol)与三乙胺(2.78mL,20.0mmol)与无水THF(100mL)的混合溶液中后,在室温下搅拌一晚。将所得悬浮液过滤,由母液蒸馏去除溶剂,将所得黄色固体利用柱色谱法(SiO2、三氯乙烷/乙酸乙酯=1/3、v/v)和重结晶(乙酸乙酯/正己烷=1/4、v/v)进行精制,以白色固体的形式获得单体(M-Cn:2.99g,71%)。以下示出该单体的物性。
<聚合>
上述M-ACd、M-ACn、M-AQn、以及M-AQd的聚合在用干燥氮气气氛充满的干燥玻璃安瓿中使用[Rh(nbd)Cl]2作为催化剂来进行。具体的操作如下所示。
将单体M-ACd(422mg、1.00mmol)转移至干燥安瓿中,利用真空线路进行脱气后,充满氮气。将该操作重复三次,将三通旋塞安装于安瓿,使用注射器来添加无水二甲基甲酰胺(DMF:4.20mL)和三乙胺(NEt3:140μL、1.00mmol)。在30℃下向其中添加[Rh(nbd)Cl]2的DMF溶液(0.0125M)(0.8mL)。单体和铑催化剂的浓度分别为0.2M和0.002M。
26小时后,使所生成的聚合物(聚-ACd)在过量的二乙醚中析出,将其用二乙醚洗净,通过离心分离来收集。
通过使产物从三氯甲烷中再析出至二乙醚中来进行精制,利用二乙醚来洗涤所析出的聚-ACd,在真空下以室温干燥一晚(312mg、74%收率)。利用相同的操作来制备聚-ACn、聚-AQn、聚-AQd。
关于各聚合物的Mn和Mw/Mn,使用SEC来测定。
各聚合物的聚合相关信息如下所示。
上述M-Cn的聚合在用干燥氮气气氛充满的干燥玻璃安瓿中使用[Rh(nbd)Cl]2作为催化剂来进行。具体的操作如下所示。
将单体M-Cn(886mg、2.10mmol)转移至干燥安瓿中,利用真空线路进行脱气后,充满氮气。将该操作重复三次,将三通旋塞安装于安瓿,使用注射器来添加无水二甲基甲酰胺(DMF:9.0mL)和三乙胺(NEt3:290μL、2.10mmol)。在30℃下向其中添加[Rh(nbd)Cl]2的DMF溶液(0.014M)(1.5mL)。单体和铑催化剂的浓度分别为0.2M和0.002M。
18小时后,使所生成的聚合物(聚-Cn)在过量的二乙醚中析出,将其用二乙醚洗净,通过离心分离来收集。
通过使产物从三氯甲烷中再析出至二乙醚中来进行精制,利用二乙醚来洗涤所析出的聚-Cn,在真空下以室温干燥一晚(770mg、87%收率)。关于各聚合物的Mn和Mw/Mn,使用SEC来测定。以下示出该聚合物的物性。
各聚合物的分光分析数据如下所示。
<光学异构体用分离剂的制作>
上述合成的聚-AQn、聚-AQd、聚-ACd、聚-ACn、聚-Cn(参照图1)分别按照已知报道来合成。各自的数均分子量(Mn)和多分散度(Mw/Mn)在上述装置和条件下进行测定。其结果,分别得到以下的值。
向实施了氨基丙基三乙氧基硅烷处理的硅胶(粒径7μm,平均孔径100nm)0.75g上均匀地涂布溶解于氯仿/2,2,2-三氟乙醇=90/10(v/v)混合溶剂而成的聚-AQn0.25g后,减压蒸馏去除溶剂,从而得到对硅胶涂覆有聚-AQn的光学异构体用填充剂。利用浆料填充法将该填充剂加压填充至25cm×0.20cm的不锈钢制柱中,从而制作了柱。利用同样的方法,制作了填充有硅胶的柱,所述硅胶涂覆了聚-AQd、聚-ACd、聚-ACn、聚-Cn。使用这些柱,利用液相色谱法,进行图2所示化合物的手性识别能力(保持系数k1’、分离系数)的评价。将结果示于表1和2。
[表1]
a括号内的符号表示最初溶出的对映异构体(检测旋光度)(以下的表2也相同)。
b括号内的符号表示最初溶出的对映异构体(检测CD(254nm))。
[表2]
a括号内的符号表示最初溶出的对映异构体(检测旋光度)。
在表1的光学分辨中,关于液相色谱法,流动相使用己烷/2-丙醇=90/10(v/v)混合溶剂,在流速0.1mL/min、检测波长254nm、温度25℃下进行。另外,关于表2的氨基酸衍生物的液相色谱法,流动相使用添加有2%乙酸的己烷/2-丙醇=90/10(v/v)混合溶剂,在检测波长230或240nm下进行。使用了苯的各个柱的理论塔板数约为1500-2000。保留时间使用三叔丁基苯的溶出时间(t0)来评价。
所检测的光学异构体的鉴定使用UV/Vis多波长检测器(MD-2010 Plus、日本分光公司、254nm)和旋光度检测器(OR-2090 Plus、日本分光公司)来进行。
表2中,“Boc”表示叔丁氧基羰基。
表中,保持系数k1’由以下式(1)求出。分离系数α为k2’与k1’之比。
保持系数(kn’)=(tn-t0)/t0 (1)
(式中,tn表示第n个检出的光学异构体的保留时间。)。
产业实用性
根据本发明的光学异构体用分离剂,通过螺旋高分子中的螺旋结构的长度、光学活性部位的种类、以及螺旋高分子的旋转方向等因素的组合,可期待能够进行光学分辨中的目标物的分离、或使分离效率提高、或使溶出顺序逆转。因此,通过螺旋高分子在硅胶之类的载体上的化学键合、流动相的新组成的研究、螺旋高分子中的光学活性部位的组合的研究、以及螺旋结构的旋转方向或长度的研究,可期待新的光学异构体的分离条件的发现或改良。

Claims (6)

1.光学异构体用分离剂,其具有:具有下述式(I)所示结构的螺旋高分子、和负载所述螺旋高分子的载体,所述螺旋高分子负载于所述载体,
[化1]
式(I)中,X表示2价芳香族基团、单键或亚甲基,R表示氢或碳原子数1~5的烷氧基,n表示5以上的整数;X为2价芳香族基团时,Y表示-CONH-、-COO-、-NHCONH-、-NHCSNH-、-SO2NH-或者-NHCOO-,X为单键或亚甲基时,Y表示-COO-、-NHCONH-、-NHCSNH-或者-NHCOO-。
2.权利要求1所述的光学异构体用分离剂,其中,所述式(I)中的X为2价芳香族基团,Y为-CONH-、-COO-、-NHCONH-、-NHCSNH-、-SO2NH-或者-NHCOO-。
3.权利要求1所述的光学异构体用分离剂,其中,所述式(I)中的X为单键或亚甲基,Y为-COO-、-NHCONH-、-NHCSNH-或者-NHCOO-。
4.权利要求1或2所述的光学异构体用分离剂,其中,所述式(I)中的X为亚苯基,Y为-CONH-。
5.权利要求1~4中任一项所述的光学异构体用分离剂,其特征在于,所述式(I)中的R为氢或甲氧基。
6.权利要求1~5中任一项所述的光学异构体用分离剂,其特征在于,所述载体为硅胶。
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