JP2000248258A - 金属配位能を有する糖誘導体から成るゲル化剤 - Google Patents
金属配位能を有する糖誘導体から成るゲル化剤Info
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- JP2000248258A JP2000248258A JP4995099A JP4995099A JP2000248258A JP 2000248258 A JP2000248258 A JP 2000248258A JP 4995099 A JP4995099 A JP 4995099A JP 4995099 A JP4995099 A JP 4995099A JP 2000248258 A JP2000248258 A JP 2000248258A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 調製や取扱が容易であり各種の有機溶媒のゲ
ル化に適用することができ、強固なゲルを形成すること
ができる新しいゲル化剤を提供する。 【解決手段】 図１に示す構造式に代表される糖誘導体
からなる溶媒ゲル化剤。金属イオンが存在することによ
り、ゲル化能が高められるという特性を有する。
ル化に適用することができ、強固なゲルを形成すること
ができる新しいゲル化剤を提供する。 【解決手段】 図１に示す構造式に代表される糖誘導体
からなる溶媒ゲル化剤。金属イオンが存在することによ
り、ゲル化能が高められるという特性を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゲル化現象を利用
する技術分野に属し、詳述すれば、糖誘導体から成る新
規な溶媒ゲル化剤に関する。
する技術分野に属し、詳述すれば、糖誘導体から成る新
規な溶媒ゲル化剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ゲルの特性に基づく応用開発が盛
んに進められているが、これまで実用に供されてきたゲ
ルは、主として、高分子ハイドロゲル、すなわち、高分
子(ポリマー)から成るゲル化剤が溶媒として水を含んで
ゲル化する現象を利用したものである。これに対して、
最近、比較的低分子の有機化合物をゲル化剤原料として
非水性有機溶媒をゲル化する有機ゲルについても研究が
行われるようになり、台所廃油や流出原油等をゲル化に
より固めて除去するのに実用化の例も見られる。しかし
ながら、有機溶媒等をゲル化し得るものとして見出され
た有機低分子化合物は未だきわめて少ない。
んに進められているが、これまで実用に供されてきたゲ
ルは、主として、高分子ハイドロゲル、すなわち、高分
子(ポリマー)から成るゲル化剤が溶媒として水を含んで
ゲル化する現象を利用したものである。これに対して、
最近、比較的低分子の有機化合物をゲル化剤原料として
非水性有機溶媒をゲル化する有機ゲルについても研究が
行われるようになり、台所廃油や流出原油等をゲル化に
より固めて除去するのに実用化の例も見られる。しかし
ながら、有機溶媒等をゲル化し得るものとして見出され
た有機低分子化合物は未だきわめて少ない。
【０００３】また、有機溶媒用ゲル化剤として提示され
ているものは、低分子化合物とは言っても実際には長大
で複雑なものが多く、したがって、調製や取扱の点では
必ずしも満足すべきものではない。例えば、「R. J. H.
Hafkamp他、J. Chem. Soc.,Chem. Commun., 1997, 54
5」や「G. T. Crisp他、Synthetic Commun., 27, 2203
(1997)」には、オイルゲル化剤の例が報告されている
が、ゲル化剤として用いられるのは長鎖アルキル基を含
む比較的複雑な化合物である。
ているものは、低分子化合物とは言っても実際には長大
で複雑なものが多く、したがって、調製や取扱の点では
必ずしも満足すべきものではない。例えば、「R. J. H.
Hafkamp他、J. Chem. Soc.,Chem. Commun., 1997, 54
5」や「G. T. Crisp他、Synthetic Commun., 27, 2203
(1997)」には、オイルゲル化剤の例が報告されている
が、ゲル化剤として用いられるのは長鎖アルキル基を含
む比較的複雑な化合物である。
【０００４】さらに、従来から知られているゲル化剤
は、専ら特定の構造から成る特定の目的に向けられたも
のが多く、目的に応じて各種の溶媒に適用し得るように
簡単に分子設計できるような融通性のあるゲル化剤は見
られない。特に、必要に応じてゲル化能を高めて、ゲル
化剤の量を少なくしたり、あるいは、より強固なゲルが
得られるように調節できれば、実用面からも好ましい
が、そのようなゲル形成系は知られていない。
は、専ら特定の構造から成る特定の目的に向けられたも
のが多く、目的に応じて各種の溶媒に適用し得るように
簡単に分子設計できるような融通性のあるゲル化剤は見
られない。特に、必要に応じてゲル化能を高めて、ゲル
化剤の量を少なくしたり、あるいは、より強固なゲルが
得られるように調節できれば、実用面からも好ましい
が、そのようなゲル形成系は知られていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、調製
や取扱が容易であり各種の有機溶媒のゲル化に適用する
ことができ、且つ、強固なゲルを形成することができる
新しいタイプのゲル化剤を提供することにある。
や取扱が容易であり各種の有機溶媒のゲル化に適用する
ことができ、且つ、強固なゲルを形成することができる
新しいタイプのゲル化剤を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、ピラノース
環を有する単糖類から誘導され、有機溶媒をゲル化し得
るとともに、金属が存在すると該金属と錯体を形成し
て、より強固なゲルを形成し得る新規な有機低分子化合
物を見出すことにより本発明を導き出したものである。
環を有する単糖類から誘導され、有機溶媒をゲル化し得
るとともに、金属が存在すると該金属と錯体を形成し
て、より強固なゲルを形成し得る新規な有機低分子化合
物を見出すことにより本発明を導き出したものである。
【０００７】すなわち、本発明は、下記の式（１）〜
（４）のいずれかで表される糖誘導体から成る溶媒ゲル
化剤を提供する。
（４）のいずれかで表される糖誘導体から成る溶媒ゲル
化剤を提供する。
【０００８】
【化３】
【０００９】但し、式（１）〜（４）中、Ｒ１はアルキ
ル基またはフェニル基を表わし、Ｒ ２は下記の（５）ま
たは（６）を表わす。
ル基またはフェニル基を表わし、Ｒ ２は下記の（５）ま
たは（６）を表わす。
【００１０】
【化４】
【００１１】本発明のゲル化剤を構成する糖誘導体とし
て、特に好ましいのは、ｐ−アミノフェニル−4，6−Ｏ
−ベンジリデン−α−Ｄ‐グルコピラノシド、ｐ−アミ
ノフェニル−4，6−Ｏ−ベンジリデン−β−Ｄ‐グルコ
ピラノシド、ｐ−アミノフェニル−4，6−Ｏ−ベンジリ
デン−α−Ｄ‐ガラクトピラノシド、およびｐ−アミノ
フェニル−4，6−Ｏ−ベンジリデン−β−Ｄ‐ガラクト
ピラノシドであり、それぞれ、図１の１ａ、１ｂ、２ａ
および２ｂの構造式で示されるものである。さらに、本
発明のゲル化剤は、特に好ましい態様として、金属イオ
ンとともに使用される。
て、特に好ましいのは、ｐ−アミノフェニル−4，6−Ｏ
−ベンジリデン−α−Ｄ‐グルコピラノシド、ｐ−アミ
ノフェニル−4，6−Ｏ−ベンジリデン−β−Ｄ‐グルコ
ピラノシド、ｐ−アミノフェニル−4，6−Ｏ−ベンジリ
デン−α−Ｄ‐ガラクトピラノシド、およびｐ−アミノ
フェニル−4，6−Ｏ−ベンジリデン−β−Ｄ‐ガラクト
ピラノシドであり、それぞれ、図１の１ａ、１ｂ、２ａ
および２ｂの構造式で示されるものである。さらに、本
発明のゲル化剤は、特に好ましい態様として、金属イオ
ンとともに使用される。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の溶媒ゲル化剤を構成する
化合物は、（１）〜（４）の構造式または図１に示す構
造式から理解されるようにピラノース環を含む。よく知
られているように単糖のピラノース環には多様な立体構
造がある。
化合物は、（１）〜（４）の構造式または図１に示す構
造式から理解されるようにピラノース環を含む。よく知
られているように単糖のピラノース環には多様な立体構
造がある。
【００１３】すなわち、本発明の溶媒ゲル化剤は、単糖
の糖骨格とＲ１（アルキル基またはフェニル基）および
／またはＲ２〔（５）または（６）〕との結合角度の違
いにより、ゲル化剤としてのパッキングのしやすさの違
いによってゲル可能に差が生じる。したがって、本発明
の溶媒ゲル化剤を使用するに当たっては、対象とする溶
媒に応じて、（１）〜（４）、あるいは図１の１ａ〜２
ｂで示されるような糖誘導体の中から最適のものを選択
すればよい。
の糖骨格とＲ１（アルキル基またはフェニル基）および
／またはＲ２〔（５）または（６）〕との結合角度の違
いにより、ゲル化剤としてのパッキングのしやすさの違
いによってゲル可能に差が生じる。したがって、本発明
の溶媒ゲル化剤を使用するに当たっては、対象とする溶
媒に応じて、（１）〜（４）、あるいは図１の１ａ〜２
ｂで示されるような糖誘導体の中から最適のものを選択
すればよい。
【００１４】さらに、本発明の溶媒ゲル化剤は、金属
（金属イオン）が存在すると、ゲル化能が高められると
いう特性を有する。これは、本発明のゲル化剤を構成す
る糖誘導体は、アミノフェニル基やピリジル基など金属
と配位結合し得る官能基を持つので、金属と錯体を形成
して、より強固なゲルになるためと理解される。かくし
て、本発明のゲル化剤は、必要に応じて、金属イオンと
ともに使用することにより、ゲル化剤の量を少なくした
り、より強固なゲルが得られるように調節することが可
能である。本発明のゲル化剤がそのような特性を発揮す
る金属イオンとしては、遷移金属（銀、コバルトなど）
およびカドミウムなどが挙げられる。
（金属イオン）が存在すると、ゲル化能が高められると
いう特性を有する。これは、本発明のゲル化剤を構成す
る糖誘導体は、アミノフェニル基やピリジル基など金属
と配位結合し得る官能基を持つので、金属と錯体を形成
して、より強固なゲルになるためと理解される。かくし
て、本発明のゲル化剤は、必要に応じて、金属イオンと
ともに使用することにより、ゲル化剤の量を少なくした
り、より強固なゲルが得られるように調節することが可
能である。本発明のゲル化剤がそのような特性を発揮す
る金属イオンとしては、遷移金属（銀、コバルトなど）
およびカドミウムなどが挙げられる。
【００１５】本発明のゲル化剤は、広範囲の有機溶媒を
ゲル化するのに使用することができる。適用される有機
溶媒の例としては、エタノール、メタノールなどが挙げ
られ、さらに、溶媒として水を含む系にも適用可能であ
る。
ゲル化するのに使用することができる。適用される有機
溶媒の例としては、エタノール、メタノールなどが挙げ
られ、さらに、溶媒として水を含む系にも適用可能であ
る。
【００１６】本発明のゲル化剤が、ゲル化能を発揮して
溶媒をゲル化し得るためには、上記の式（１）〜（４）
において、Ｒ１はフェニル基または炭素数６以上のアル
キル基でなければならない。フェニル基または炭素数６
以上のアルキル基は分子配向することによりゲル化に寄
与すると考えられる。アルキル基は、飽和アルキル基の
みならず、不飽和アルキルでもよいが、分枝しているア
ルキル基は好ましくない。但し、アルキル基が長すぎる
と、溶解またはゲル化を阻害するので、一般に、アルキ
ル基は炭素数１２以下のものとする。
溶媒をゲル化し得るためには、上記の式（１）〜（４）
において、Ｒ１はフェニル基または炭素数６以上のアル
キル基でなければならない。フェニル基または炭素数６
以上のアルキル基は分子配向することによりゲル化に寄
与すると考えられる。アルキル基は、飽和アルキル基の
みならず、不飽和アルキルでもよいが、分枝しているア
ルキル基は好ましくない。但し、アルキル基が長すぎる
と、溶解またはゲル化を阻害するので、一般に、アルキ
ル基は炭素数１２以下のものとする。
【００１７】本発明の溶媒ゲル化剤を構成する単糖誘導
体は、既知の反応を利用することにより比較的簡単に合
成することができる。略述すれば、単糖（グルコースま
たはガラクトース）のｐ−ニトロフェニル化合物（Ｒ２
が（５）の場合）またはピリジル化合物（Ｒ２が（６）
の場合）に、ベンズアルデヒト（Ｒ１がフェニル基の場
合）またはアルキルアルデヒド（Ｒ１がアルキル基の場
合）を適当なルイス酸触媒（例えば、塩化亜鉛）の存在
下に反応させる。Ｒ２が（５）の場合は、得られた生成
物を接触還元してニトロ基をアミノ基に転化する。
体は、既知の反応を利用することにより比較的簡単に合
成することができる。略述すれば、単糖（グルコースま
たはガラクトース）のｐ−ニトロフェニル化合物（Ｒ２
が（５）の場合）またはピリジル化合物（Ｒ２が（６）
の場合）に、ベンズアルデヒト（Ｒ１がフェニル基の場
合）またはアルキルアルデヒド（Ｒ１がアルキル基の場
合）を適当なルイス酸触媒（例えば、塩化亜鉛）の存在
下に反応させる。Ｒ２が（５）の場合は、得られた生成
物を接触還元してニトロ基をアミノ基に転化する。
【００１８】如上のように、糖誘導体から成る本発明の
ゲル化剤は、調製（合成）や取扱が簡単であり、対象に
応じて適宜選択して使用することができ、また、金属イ
オンを存在させることにより、ゲルを強固にしたりゲル
化剤の使用量を少なくすることも可能である。かくし
て、本発明の溶媒ゲル化剤は、その特性を活かして、油
の処理剤、化粧品の固定化剤、電解質の固定化剤（ゲル
電池）などに使用できる。
ゲル化剤は、調製（合成）や取扱が簡単であり、対象に
応じて適宜選択して使用することができ、また、金属イ
オンを存在させることにより、ゲルを強固にしたりゲル
化剤の使用量を少なくすることも可能である。かくし
て、本発明の溶媒ゲル化剤は、その特性を活かして、油
の処理剤、化粧品の固定化剤、電解質の固定化剤（ゲル
電池）などに使用できる。
【００１９】
【実施例】本発明の特徴をさらに明かにするため、以下
に実施例を示すが、本発明はこれらの実施例によって限
定されるものではない。実施例１：単糖誘導体の合成 ｐ−ニトロフェニル−α−Ｄ−グルコース（500ｍｇ、
1.66ｍｍｏｌ）とベンズアルデヒド2ｍｌ（19.6ｍｍｏ
ｌ）を塩化亜鉛（300ｍｇ、2.2ｍｍｏｌ）触媒の存在下
で20時間室温、窒素雰囲気下で反応させた。20時間後、
この反応混合液に水50ｍｌを加え、水溶液とした。この
水溶液からクロロホルムを用いて、反応物であるｐ−ニ
トロフェニル−４，６−Ｏ−ベンジリデン−α−Ｄ−グ
ルコピラノシドを抽出し、エバポレーターでクロロホル
ムを除き、ＴＨＦ−ヘキサンで再沈精製した。（収率7
7.4％）このｐ−ニトロフェニル−４，６−Ｏ−ベンジ
リデン−α−Ｄ−グルコピラノシド（500ｍｇ、1.29ｍ
ｍｏｌ）をエタノール40ｍｌに溶解し、Ｐｄ−Ｃ触媒を
用いて水素による接触還元を行い、図１に示す化合物１
ａ（ｐ−ニトロフェニル−４，６−Ｏ−ベンジリデン−
α−Ｄ−グルコピラノシド）を得た。この際の精製はカ
ラムクロマトグラフを用いた（収率25％）。同様の方法
により、図２に示す化合物１ｂ（ｐ−アミノフェニル−
４，６−Ｏ−ベンジリデン−β−Ｄ−グルコピラノシ
ド）を合成した。
に実施例を示すが、本発明はこれらの実施例によって限
定されるものではない。実施例１：単糖誘導体の合成 ｐ−ニトロフェニル−α−Ｄ−グルコース（500ｍｇ、
1.66ｍｍｏｌ）とベンズアルデヒド2ｍｌ（19.6ｍｍｏ
ｌ）を塩化亜鉛（300ｍｇ、2.2ｍｍｏｌ）触媒の存在下
で20時間室温、窒素雰囲気下で反応させた。20時間後、
この反応混合液に水50ｍｌを加え、水溶液とした。この
水溶液からクロロホルムを用いて、反応物であるｐ−ニ
トロフェニル−４，６−Ｏ−ベンジリデン−α−Ｄ−グ
ルコピラノシドを抽出し、エバポレーターでクロロホル
ムを除き、ＴＨＦ−ヘキサンで再沈精製した。（収率7
7.4％）このｐ−ニトロフェニル−４，６−Ｏ−ベンジ
リデン−α−Ｄ−グルコピラノシド（500ｍｇ、1.29ｍ
ｍｏｌ）をエタノール40ｍｌに溶解し、Ｐｄ−Ｃ触媒を
用いて水素による接触還元を行い、図１に示す化合物１
ａ（ｐ−ニトロフェニル−４，６−Ｏ−ベンジリデン−
α−Ｄ−グルコピラノシド）を得た。この際の精製はカ
ラムクロマトグラフを用いた（収率25％）。同様の方法
により、図２に示す化合物１ｂ（ｐ−アミノフェニル−
４，６−Ｏ−ベンジリデン−β−Ｄ−グルコピラノシ
ド）を合成した。
【００２０】実施例2：ゲル化試験 実施例１で合成した糖誘導体をゲル化剤として、各種の
溶媒に対するゲル化能を調べた。ゲル化試験は、次のよ
うに行った：ゲル化剤（3.0ｍｇ）をキャップ付試験管
内で溶媒（0.1ｍｌ）と混合し、固形分が溶解するまで
を加熱した。得られた溶液を室温に冷却し、1時間放置
してゲルの形成を観察した。その結果を表１に示す。
溶媒に対するゲル化能を調べた。ゲル化試験は、次のよ
うに行った：ゲル化剤（3.0ｍｇ）をキャップ付試験管
内で溶媒（0.1ｍｌ）と混合し、固形分が溶解するまで
を加熱した。得られた溶液を室温に冷却し、1時間放置
してゲルの形成を観察した。その結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】この結果から理解されるように、本発明の
ゲル化剤は、各種の有機溶媒をゲル化することができ、
ゲル化剤を構成している単糖が変わるとゲル化能が変化
する。
ゲル化剤は、各種の有機溶媒をゲル化することができ、
ゲル化剤を構成している単糖が変わるとゲル化能が変化
する。
【００２３】実施例３：金属イオン存在下でのゲル化試
験 純粋なエタノールの代わりに、0.1重量％の塩化コバル
トを含む塩化コバルト/エタノール溶液を用いて実施例
２と同様のケ゛ル化試験を行った。その結果、糖誘導体１
ａは、1.0（ｗｔ／ｖｏｌ）％の濃度でも強固なゲルを
形成させ、金属イオンが存在するとゲル化剤濃度が低く
なっても充分なゲル化能を発揮することが示された。
験 純粋なエタノールの代わりに、0.1重量％の塩化コバル
トを含む塩化コバルト/エタノール溶液を用いて実施例
２と同様のケ゛ル化試験を行った。その結果、糖誘導体１
ａは、1.0（ｗｔ／ｖｏｌ）％の濃度でも強固なゲルを
形成させ、金属イオンが存在するとゲル化剤濃度が低く
なっても充分なゲル化能を発揮することが示された。
【図１】本発明の溶媒ゲル化剤として好適な糖誘導体の
構造式を示す。
構造式を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新海 征治 福岡県福岡市東区三苫２−13−17 Ｆターム(参考） 4C057 BB02 DD03 JJ23 4G075 AA33 CA51
Claims (3)
- 【請求項１】 下記の式（１）〜（４）のいずれかで表
される糖誘導体から成ることを特徴とする溶媒ゲル化
剤。 【化１】 〔但し、式（１）〜（４）中、Ｒ１はアルキル基または
フェニル基を表わし、Ｒ２は下記の（５）または（６）
を表わす。〕 【化２】 - 【請求項２】 ｐ−アミノフェニル−4，6−Ｏ−ベンジ
リデン−α−Ｄ‐グルコピラノシド、ｐ−アミノフェニ
ル−4，6−Ｏ−ベンジリデン−β−Ｄ‐グルコピラノシ
ド、ｐ−アミノフェニル−4，6−Ｏ−ベンジリデン−α
−Ｄ‐ガラクトピラノシド、およびｐ−アミノフェニル
−4，6−Ｏ−ベンジリデン−β−Ｄ‐ガラクトピラノシ
ドから選ばれる糖誘導体から成ることを特徴とする請求
項１のゲル化剤。 - 【請求項３】 金属イオンとともに使用されることを特
徴とする請求項１または請求項２のゲル化剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04995099A JP3898850B2 (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 金属配位能を有する糖誘導体から成るゲル化剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04995099A JP3898850B2 (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 金属配位能を有する糖誘導体から成るゲル化剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000248258A true JP2000248258A (ja) | 2000-09-12 |
| JP3898850B2 JP3898850B2 (ja) | 2007-03-28 |
Family
ID=12845324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04995099A Expired - Fee Related JP3898850B2 (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 金属配位能を有する糖誘導体から成るゲル化剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3898850B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002159848A (ja) * | 2000-11-27 | 2002-06-04 | Japan Science & Technology Corp | 糖誘導体を用いる有機無機複合体および金属酸化物の製造方法 |
| WO2003014249A1 (en) * | 2001-08-07 | 2003-02-20 | Japan Science And Technology Corporation | Sugar-derived gellant for hydrogel formation |
| US8697758B2 (en) | 2008-09-24 | 2014-04-15 | National University Corporation Shizuoka University | Urea compound, self-assembly of urea compounds, organogel containing self-assembly, and method for producing organogel |
-
1999
- 1999-02-26 JP JP04995099A patent/JP3898850B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002159848A (ja) * | 2000-11-27 | 2002-06-04 | Japan Science & Technology Corp | 糖誘導体を用いる有機無機複合体および金属酸化物の製造方法 |
| WO2003014249A1 (en) * | 2001-08-07 | 2003-02-20 | Japan Science And Technology Corporation | Sugar-derived gellant for hydrogel formation |
| US8697758B2 (en) | 2008-09-24 | 2014-04-15 | National University Corporation Shizuoka University | Urea compound, self-assembly of urea compounds, organogel containing self-assembly, and method for producing organogel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3898850B2 (ja) | 2007-03-28 |
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