JP2000128910A - 光学活性な架橋ゲルの合成法 - Google Patents

光学活性な架橋ゲルの合成法

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JP2000128910A
JP2000128910A JP10309780A JP30978098A JP2000128910A JP 2000128910 A JP2000128910 A JP 2000128910A JP 10309780 A JP10309780 A JP 10309780A JP 30978098 A JP30978098 A JP 30978098A JP 2000128910 A JP2000128910 A JP 2000128910A
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monomer
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JP10309780A
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English (en)
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Yoshio Okamoto
佳男 岡本
Tamaki Nakano
環 中野
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Daicel Corp
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Daicel Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 加溶媒分解に対して安定で、優れた光学的物
性が期待できる、高分子化合物の新規合成法の提供。 【解決手段】 光学活性メタクリル酸エステル重合体ま
たはアクリル酸エステル重合体等の光学活性ポリマーを
鋳型に用いた光学活性架橋ゲルの合成法。前記架橋ゲル
の原料として二官能性架橋モノマー(ジビニルベンゼン
等)を単独か、或いは一官能性架橋モノマー((メタ)
アクリル酸、スチレン、それらの誘導体等)を併用する

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学活性ポリマー
を鋳型として用いた光学活性な架橋ゲルの合成法に関す
るものである。特にこの光学活性な架橋ゲルは光学活性
体分離用材料などの光学的機能材料として期待できるも
のである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】光学分
割剤、液晶、非線形光学材料などの機能材料として利用
されている光学活性な合成高分子物質は、従来から多く
知られている。例えば、特開昭56−106907号公
報には光学活性なメタクリル酸トリフェニルメチルの重
合体が開示され、この物質はらせん構造を有しており、
高い旋光度を示し、光学分割剤として有用であることが
記載されている。また、特開昭56−167708号公
報には光学活性なアクリル酸アミドの重合体が開示さ
れ、この物質は、その分子不斉に基づいて大きな旋光性
を示し、光学分割剤として有用であることが記載されて
いる。さらに、特開昭63−1446号公報には光学活
性なポリ(メタ)アクリルアミド化合物が開示され、こ
の物質は側鎖に光学活性基を有しており、ラセミ体混合
物をそれらの光学対掌体に分離するための吸着剤として
有用であることが記載されている。そして、特開平1−
79230号公報には、光学活性な合成高分子化合物を
用いた液晶組成物が開示されている。
【0003】また、メタクリル酸エステルとしては、こ
れまでにメタクリル酸トリフェニルメチル(特開昭56
−142216号公報参照)やメタクリル酸ジフェニル
−2−ピリジルメチル(特開昭57−209908号公
報参照)、メタクリル酸シクロブチルジフェニルメチル
などの側鎖に嵩高いエステル基を有するメタクリル酸エ
ステルを不斉なアニオン重合開始剤を用いて重合すると
左右どちらか一方巻きのらせん構造を有するポリマーが
得られ、このポリマーは高度にイソタクチックになるこ
とが知られている。
【0004】しかしながら、これらの合成高分子はそれ
ぞれ特異な性質を有するが、得意とする応用範囲は自ず
と狭いものである。例えば、上記の合成高分子化合物を
応用した光学分割剤にしても分離対象とするラセミ体化
合物や使用できる溶媒は限られている。また、らせん構
造を有するポリメタクリル酸トリフェニルメチル等は光
学異性体分離用充填剤として用いられているが、溶離液
のメタノールにより加溶媒分解されやすい欠点がある。
したがって、このような応用範囲を広げるためには、特
異な性質を有するポリマーを用いた新規な光学活性な架
橋ゲルの製造法を新たに見出すことが必要である。
【0005】このような背景に基づき、本発明が解決し
ようとする課題は、加溶媒分解に対して安定で、優れた
光学的物性が期待できる、新規な光学活性な架橋ゲルの
製造法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を重ねた結果、光学活性ポリマーを鋳型として用いるこ
とで上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成
するに到った。即ち、本発明は、光学活性ポリマーを鋳
型に用いた光学活性な架橋ゲルの合成法を提供するもの
である。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明において、鋳型として用い
る光学活性ポリマーとしては、下記の一般式(I)また
は(II)で表される繰り返し単位を有する光学活性メタ
クリル酸エステル重合体またはアクリル酸エステル重合
体が挙げられる。
【0008】
【化3】
【0009】〔式中、R1,R2及びR3は同一または異なっ
ていてもよく、それぞれ
【0010】
【化4】
【0011】または、嵩高いアルキル基、例えば環状ア
ルキル基、ターシャリーブチル基などである。X はアル
キル基(炭素数は1〜20が好ましい)、アルコキシ基
(炭素数は1〜20が好ましい)又は芳香族基であり、n
は置換基の個数を示し、0〜7の整数である。n が2以
上の場合、n 個のX は同一でも異なってもよい。また、
R1,R2及びR3の間で環状構造を有しても良い。〕 上記一般式(I)又は(II)において、R1, R2及びR3
しては、フェニル基、ピリジル基、又はR1〜R3のうちい
ずれか2つが一緒になって環状構造(ジベンゾシクロア
ルキル基等)を形成しているものが好ましい。これらの
光学活性ポリマーの中では、メタクリル酸トリフェニル
メチル、メタクリル酸ジフェニル−2−ピリジルメチ
ル、メタクリル酸 1−(3−ピリジル)ジベンゾスベリ
ル等の一方向巻のらせん構造を有するメタクリル酸エス
テル重合体が特に好ましい。
【0012】本発明における架橋ゲルの原料としては、
二官能性架橋モノマーのみ、あるいは一官能性モノマー
と二官能性架橋モノマーの混合物が用いられる。二官能
性架橋モノマーとしては、ジビニルベンゼン等のビニル
基を有する炭化水素化合物、エチレンジ(メタ)アクリ
レート等が挙げられ、一官能性モノマーとしては、(メ
タ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸等のアクリ
ル酸、メタクリル酸又はそれらの誘導体、スチレン、エ
チルスチレン等のスチレン又はその誘導体が挙げられ
る。これらの中では、アクリル酸、メタクリル酸又はそ
れらの誘導体と、ビニル基を有する炭化水素化合物を用
いるのが好ましい。
【0013】本発明においては、鋳型として用いる光学
活性ポリマー存在下、2, 2' −アゾビスイソブチロニ
トリル、(i-PrOCOO)2 等を開始剤として用い、テトラヒ
ドロフラン、クロロホルム等の溶媒中で、上記のような
モノマーを重合し、生成物から鋳型ポリマーを取り除く
ことにより光学活性な架橋ゲルを製造することができ
る。
【0014】鋳型として用いた光学活性ポリマーの除去
は、例えば、上記のような重合により得られた生成物を
粉砕して充分乾燥した後、少量の塩酸を含むクロロホル
ム/メタノール混合溶媒中で還流する等の方法により行
う。鋳型の光学活性ポリマーを除去することにより、キ
ラルな空孔をもつ光学活性な架橋ゲルを得ることができ
る。
【0015】本発明の方法により得られた光学活性な架
橋ゲルは、キラルな空孔をもつため不斉識別能を有し、
種々のラセミ体の光学分割剤として用いることができ
る。
【0016】
【実施例】以下、本発明を合成例、実施例及び応用例に
よって詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限
定されるものではない。
【0017】合成例1:メタクリル酸トリフェニルメチ
ルの重合 3mlトルエン中にメタクリル酸トリフェニルメチル 0.1
5gを入れ、−40℃に冷却する。これに、メタクリル酸ト
リフェニルメチルに対して5 mol%のn−ブチルリチウ
ムと、その 1.2倍モルの(−)−スパルテインを室温で
トルエンに溶かしたものを加え、−40℃に保ちつつ 1.5
時間重合させた。反応液を取り出し、80mlのメタノール
中に加え、ポリマーを沈殿させた。ポリマーを濾過し、
メタノールで洗浄後、室温で乾燥させ、光学活性ポリメ
タクリル酸トリフェニルメチルを得た。
【0018】合成例2-1〜2-5:メタクリル酸1−(3−
ピリジル)ジベンゾスベリルの重合 特開平8−208749号公報記載の方法で、2−ブロ
モピリジンを3−ブロモピリジンに変えることにより、
メタクリル酸1−(3−ピリジル)ジベンゾスベリルを
合成し、更に、トルエン中でこのモノマー及び表1に示
す開始剤を用い、表1に示す反応条件で、光学活性ポリ
メタクリル酸1−(3−ピリジル)ジベンゾスベリルを
合成した。結果を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】注) *1 PMP-DPEDA-Li:(S)−(+)−1−(2−ピロリ
ジニルメチル)ピロリジン−N,N’−ジフェニルエチ
レンジアミンモノリチウムアミド錯体 DDB-DPEDA-Li:(+)−2,3 −ジメトキシ−1,4 −ビス
(ジメチルアミノ)ブタン−N,N’−ジフェニルエチ
レンジアミンモノリチウムアミド錯体 Sp-DPEDA-Li :(−)−スパルテイン−N,N’−ジフ
ェニルエチレンジアミンモノリチウムアミド錯体 AIBN :2,2’−アゾビスイソブチロニトリル *2:モノマーに対する開始剤のモル濃度 *3:合成例2-1〜2-3はメタノール不溶部、合成例2-4〜2
-5はヘキサン不溶部 *4:オリジナルポリマーから誘導したポリメタクリル酸
メチルのGPC から決定した。
【0021】*5:クロロホルム/2,2,2-トリフルオロエ
タノール(9/1, v/v)中で、溶解直後に測定した。
【0022】*6:[α]546 +509°, [α]D +425° 実施例1:光学活性ゲルの合成 合成例1で得られた光学活性ポリメタクリル酸トリフェ
ニルメチル(平均重合度47,分子量分布1.17,[α]D
340゜,イソタクチシチー mm >99%)(1.0g,3.15mmo
l)および2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(0.1
3g, 0.77mmol )をテトラヒドロフラン(10ml)に溶か
し、これに市販のジビニルベンゼン(ジビニルベンゼン
とエチルスチレンの 5.5:4.5 の混合物)(10.0g ,4
2.2mmol+30.3 mmol )を加えて均一な溶液とした。得
られた溶液を24時間60℃に保つと反応系全体が乳白色の
固体(ゲル)になった。これを粉砕し未反応モノマーと
溶媒を除くため60℃で12時間真空乾燥した。乾燥したゲ
ルから鋳型ポリマーを除くため、ゲルを濃塩酸4滴程度
を含むクロロホルム−メタノール(9/1) 混合溶媒 200ml
中に懸濁させ、11時間還流した。その後ゲルをガラスフ
ィルターで濾過して回収し60℃で12時間真空乾燥した。
鋳型ポリマーが除去されたことは赤外線吸収スペクトル
分析により確認した。 収量8.37g,収率88%。[α]D +41゜(ジヨードメタン
−トルエン(1.07/0.95,v/v )中で透明懸濁液として測
定、conc. 1.25g/dl) 実施例2:光学活性ゲルの合成 合成例2-1で得られたらせん状光学活性ポリメタクリル
酸1−(3−ピリジル)ジベンゾスベリル(平均重合度2
6,分子量分布1.10,[α]365 +1413゜,イソタクチシ
チー mm >99%)(0.2g,0.56mmol)をクロロホルム
(2.4ml)に溶かし、これにエチレンジメタクリレート
(1.79g, 9.07mmol)、メタクリル酸(0.16g,1.86mmo
l)、および (i-PrOCOO)2(15mg, 0.073mmol)を加え
て均一な溶液とした。得られた溶液を48時間40℃に保つ
と反応系全体が乳白色の固体(ゲル)になった。これを
粉砕し未反応モノマーと溶媒を除くため60℃で12時間真
空乾燥した。乾燥したゲルから鋳型ポリマーを除くた
め、ゲルを濃塩酸20滴程度を含むクロロホルム−メタノ
ール(9/1) 混合溶媒 100ml中に懸濁させ、20時間還流し
た。その後ゲルをガラスフィルターで濾過して回収し60
℃で12時間真空乾燥した。鋳型ポリマーが除去されたこ
とは赤外線吸収スペクトル分析により確認した。 収量 1.88g,収率96%。 [α]365 −250゜(1−ブロモ
ナフタレン−トルエン(1.20/2.63, v/v)中で透明懸濁
液として測定、conc. 0.79g/dl)。
【0023】応用例1:光学活性ゲルによるラセミ体の
分割 実施例2で得られた光学活性ゲルの不斉識別能を不斉吸
着実験により調べた。実施例2で得られたゲルを乳鉢を
用いてよくすりつぶし、20mgを密栓付きガラスバイアル
中に秤量した。これにラセミ体(トランススチルベンオ
キシド又はトレガー塩基)のヘキサン−2−プロパノー
ル溶液(0.5g/L) 100μl を加え、閉栓して3時間室温
で静置した。上澄み部分の溶液を、カラムにCHIRALSEL
OD(25cm×0.46cm i.d.)を、溶離液に2−プロパノール
−ヘキサン(5/95)混合溶媒(0.5ml/min) を用いた室温
でのHPLCで分析して、吸着しなかった部分のe.e.と
濃度を決定した。その結果、トランススチルベンオキシ
ドの分割では、(+)−体が優先的に吸着し、上記の実
験条件で吸着率61%、吸着しなかった部分のe.e.(-)-3.
0 %であった。またトレガー塩基の分割では、(+)−
体が優先的に吸着し、上記の実験条件で吸着率87%、吸
着しなかった部分のe.e.(−)−1.6%であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F074 AA32 AA33 AA47 AA48 CB03 CB17 CB28 4J011 PA69 PB06 PB40 PC02 PC08 4J100 AB02Q AB04Q AB16P AJ02Q AL08P AL62P BA04P BC43P BC48P BC49P BC69P BC73P CA01 CA04 JA15

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学活性ポリマーを鋳型に用いた光学活
    性な架橋ゲルの合成法。
  2. 【請求項2】 光学活性ポリマーが下記の一般式(I)
    または(II)で表される繰り返し単位を有する光学活性
    メタクリル酸エステル重合体またはアクリル酸エステル
    重合体である請求項1記載の架橋ゲルの合成法。 【化1】 (式中、R1,R2及びR3は同一または異なっていてもよ
    く、それぞれ 【化2】 または、嵩高いアルキル基である。X はアルキル基、ア
    ルコキシ基又は芳香族基であり、n は置換基の個数を示
    し、0〜7の整数である。n が2以上の場合、n個のX
    は同一でも異なってもよい。また、R1,R2及びR3の間で
    環状構造を有しても良い。)
  3. 【請求項3】 架橋ゲルの原料として二官能性架橋モノ
    マーのみ、あるいは一官能性モノマーと二官能性架橋モ
    ノマーを用いる請求項1記載の架橋ゲルの合成法。
  4. 【請求項4】 架橋ゲルの原料としてアクリル酸、メタ
    クリル酸又はそれらの誘導体と、ビニル基を有する炭化
    水素化合物を用いる請求項3記載の架橋ゲルの合成法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004027207A (ja) * 2002-05-09 2004-01-29 Daicel Chem Ind Ltd 分子認識高分子化合物の製造方法
WO2006109560A1 (ja) * 2005-04-07 2006-10-19 Nara Institute Of Science And Technology 光学活性な共重合体、その製造方法及びその共重合体を用いたクロマトグラフィー用充填剤
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JP2020183464A (ja) * 2019-04-26 2020-11-12 学校法人神奈川大学 キラルポリマーの製造方法、及びキラルポリマー

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