JP2005344040A - 光学活性ポリマレイミド誘導体、並びにそれからなる光学異性体分離剤及び該分離剤を用いた光学活性化合物の分離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 新規光学活性ポリマレイミド誘導体及び該重合体よりなる広範な溶離剤の使用が可能な光学異性体分離剤及び分離方法を提供する。
【解決手段】 下記一般式（１）よりなる光学活性ポリマレイミド誘導体
【化１２】

（但し、R₁はアリール基又はシクロアルキル基、R_２は炭素数１〜６のメチレン鎖、R_３は炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基をそれぞれ示す。またｎは２〜10,000、＊は光学活性炭素を表す。）で示される末端にトリアルコキシシリル基を有する光学活性ポリマレイミド誘導体であり、該光学活性ポリマレイミド誘導体をシリカゲル等の担体に化学的に結合担持させた光学異性体分離剤である。
【選択図】なし

Description

本発明は、末端にトリアルコキシシリル基を有することを特徴とする新規光学活性ポリマレイミド誘導体、並びにそれからなる光学異性体分離剤及び該分離剤を用いた光学活性化合物の分離方法に関する。

従来、下記一般式（５）

（式中、Ｒはフェニル基、シクロヘキシル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基を示し、＊印は光学活性炭素を表す。）で表されるマレイミド誘導体を不斉アニオン重合することにより高い旋光性、立体規則性を有する光学活性ポリマレイミド誘導体が得られることが知られている（例えば、非特許文献１）。

また、これらの光学活性ポリマレイミド誘導体が光学異性体の分離剤として用い得ることも知られており、例えば、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３などには、これら光学活性を有するポリマレイミド誘導体自体を又はシリカゲルなどの担体に物理的に担持させ、クロマトグラフィー用分離剤として用いることが開示されている。

しかし、一般式（５）の重合で得られる光学活性ポリマレイミド誘導体は、末端が前記一般式（５）で表されるマレイミド誘導体骨格であり、通常水素原子が付加した形態の重合体である。これを、シリカゲルなどの担体に担持させて分離剤とした場合、担体との結合力が弱く、容易に剥離するという欠点があった。そのため、担体に担持させた高分子が担体から剥離しないような溶離液を選択、使用する必要があった。溶離液の種類によって分離剤とラセミ体間の相互作用の程度が変化することは一般的に知られており、使用できる溶離液が制限されることは、使用範囲が狭くなり、分離性能も制限されることになるので好ましくない。

これらの問題点を改良するため、光学活性ポリメタクリレート誘導体やポリアクリルアミド誘導体をシリカゲルに化学的に結合させた分離剤も提案されている（例えば、特許文献４、特許文献５）。これらは、表面に重合性の二重結合部を有するシリカゲルの存在下で、対応するモノマーをラジカル重合することにより調製される。しかし、一般的にラジカル重合によっては、得られるポリマーの立体規則性は低く、また側鎖の光学活性置換基のキラル認識能が低いことから、光学異性体に対する分離性能は低い。

アニオン重合においては、ラジカル重合に比べ高い比旋光度、且つ高い立体規則性を有する光学活性ポリマーが得られるため、光学異性体の分離剤としては好適であると考えられるので、アニオン重合が可能な光学活性ポリマレイミド誘導体が、光学異性体の分離剤としては、本質的に優れていると見られる。しかし前記剥離の問題があり、かかる問題点の解決策が望まれていた。
特開２００３−６４０５４号公報 特開２００２−６４０５４号公報 特開２００２−８８１２１号公報 特開２００３−１２８７２７号公報 特開昭６３−１４４４６号公報 ポリマージャーナル(Polymer Journal) 第３３巻 第３号 第２２７頁（２００１年）

本発明は上記課題を解決するものとして、高い旋光性、立体規則性を有する物質であり、光学異性体の分離能が高く、しかも、担体に化学結合により固定し得るという特徴を有する。従って、この物質を、シリカゲル等の担体に固定することにより光学異性体の分離剤として用いた場合、溶媒の種類に影響されることなく広範な溶媒が使用可能となり、且つ長期間高い性能を維持し得る光学異性体の分離剤を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するため、下記一般式（１）

（式中R₁は、アリール基又はシクロアルキル基を示し、R₂は炭素数１〜６のメチレン鎖を示し、R_３は炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基を示す。また、ｎは２〜10,000を表し、＊印は光学活性炭素を表す。）で示される末端にトリアルコキシシリル基を有する光学活性ポリマレイミド誘導体を提供する。

本発明は、また上記光学活性ポリマレイミド誘導体からなる光学異性体分離剤でもある。

更に本発明は、上記光学異性体を担体に化学結合により担持させてなる光学異性体分離剤である。

更にまた、本発明は、上記光学活性ポリマレイミド誘導体、またはこれを担体上に化学結合によって担持させた光学活性ポリマレイミド誘導体を光学異性体分離剤として用い、光学異性体の分離を行う方法、好ましくは、該光学異性体分離剤をカラムに充填し、高速液体クロマトグラフィーにより光学活性化合物を分離する方法をも提供する。

本発明の光学活性ポリマレイミド誘導体は、下記一般式（２）に示される光学活性マレイミド誘導体モノマー

（式中R₁は、アリール基又はシクロアルキル基を示す。）
をアニオン重合し、該重合反応の最終段階において、下記一般式（３）で表される重合停止剤

（式中Ｘは、ハロゲン原子を示し、R₂は炭素数１〜６のメチレン鎖を示し、R_３は炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基を示す。）を重合系内に加えて重合を停止させることにより得られる。

特に好適に、本発明の光学活性ポリマレイミド誘導体を得る方法として、前記一般式（２）で示されるマレイミド誘導体の重合時に、（−）−スパルテイン又は下記一般式（４）

（Ｙは炭素数２〜１０のアルキリデン基又は２価の芳香族基を示し、Zは炭素数０〜５のメチレン鎖を示し、R₄は炭素数１〜８の鎖状、若しくは環状の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基、又は、炭素数１〜８の鎖状、若しくは環状の脂肪族炭化水素基及び炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基からなる群より選ばれる置換基で置換された炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基を示し、＊印は光学活性炭素を表す。）で示される、ビスオキサゾリン誘導体の存在下で不斉アニオン重合を行い、重合の最終段階で重合を停止させる際に、下記一般式（３）

（Ｘは、ハロゲン原子を示し、R₂は炭素数１〜６のメチレン鎖を示し、R_３は炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基を示す。）で示される、トリアルコキシシリルアルキルハロリド化合物を重合停止剤として用いることにより得ることができる。

本発明の末端にトリアルコキシシリル基を有する光学活性ポリマレイミド誘導体はシリカゲルなどの担体に容易に化学結合させることができ、該光学活性ポリマレイミド誘導体をシリカゲルなどの担体に化学結合させてなる光学異性体分離剤は、使用できる溶離液の種類に制限がなく、応用範囲が広く、且つ光学異性体に対して優れた分離能を有する。

以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明の上記一般式（１）で示される末端にトリアルコキシシリル基を有する光学活性ポリマレイミド誘導体は、上記一般式（２）で表される光学活性マレイミド誘導体を、不斉配位子として（−）−スパルテイン、又は上記一般式（４）で示されるビスオキサゾリン誘導体存在下、アニオン重合触媒を用いて不斉アニオン重合を行い、重合停止時に重合停止剤として上記一般式（３）で表されるトリアルコキシシリルアルキルハロリド化合物を用いて重合を停止させることにより調製することができる。

ここで、一般式（１）、（２）及び（３）に示されている化学式中のR_1、R₂及びR_３はそれぞれ同一の有機基を表すものであって、R₁はアリール基又はシクロアルキル基でアリール基としては、例えばフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基などであり、それらの芳香族環にメチル基、エチル基、ターシャリーブチル基などのアルキル基、塩素、臭素などのハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、スルホン酸基、等の置換基が存在していてもよい。またシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基などであり、該環状アルキルは更に、メチル基、エチル基等のアルキル基や、ハロゲン等の置換基を有していてもよい。

R₂は炭素数１〜６のメチレン鎖であり、そのメチレンに存在する水素の一部がメチル基、エチル基等のアルキル基などの置換基で置換されていてもよい。

またR_３は炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基であり、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−オクチル基などの炭素数１〜８の直鎖状脂肪族炭化水素基、iso−プロピル基、tert−ブチル基などの炭素数３〜８の分岐状脂肪族炭化水素基、ビニル基、アリル基等の炭素数２〜８の不飽和脂肪族炭化水素基などである。

また、一般式（４）で示される化学式中のY、Z及びR_４はそれぞれ有機基であり、Yは炭素数２〜１０のアルキリデン基であり、例えば、ビニリデン基、プロピリデン基、メチルプロピリデン基、エチルプロピリデン基などである。

Ｚは炭素数0〜５のメチレン鎖である。すなわち、不斉炭素にR_４が直接結合した態様を含み、メチレン基が１〜５連なった形態である。

またR_４は、炭素数１〜８の鎖状又は環状の脂肪族炭化水素基又は炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基若しくは炭素数１〜８の鎖状又は、環状脂肪族炭化水素基及び炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基からなる群より選ばれる置換基で置換された炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基であり、炭素数１〜８の鎖状又は環状脂肪族炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、iso−プロピル基、ｎ−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基等の炭素数１〜８の直鎖状又は分岐状脂肪族炭化水素基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などの脂環族基であり、炭素数６〜２０の芳香族基としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、アントリルなどである。
また炭素数６〜２０の芳香族炭化水素に上記の如き炭素数１〜８の鎖状又は環状脂肪族炭化水素基、又は炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基が置換されたものも含まれる。

次に、本発明における一般式（１）で示される光学活性ポリマレイミド誘導体を得るために用いられる各原材料や重合反応条件等を具体的に示すと次のとおりである。

上記一般式（２）で示される光学活性マレイミド誘導体としては、例えば、Ｎ−（Ｓ）−１−フェニルエチルマレイミド、Ｎ−（Ｓ）−１−シクロヘキシルエチルマレイミド、Ｎ−（Ｓ）−１−（１−ナフチル）エチルマレイミド、Ｎ−（Ｓ）−１−（２−ナフチル）エチルマレイミド、などが挙げられ、これら（Ｓ）体と鏡像体の（Ｒ）も含まれる。

アニオン重合触媒としては、ｎ−ブチルリチウム、フルオレニルリチウム、ジエチル亜鉛、ジメチル亜鉛、等の有機金属触媒が挙げられ、使用量としては、反応に供する原料の光学活性マレイミド誘導体に対して、通常０．１〜３０モル％の範囲で使用するのが好適である。

不斉配位子として用いる（−）−スパルテイン、又は前記一般式（４）で示されるビスオキサゾリン誘導体の使用量としては、重合に使用するアニオン重合触媒に対して理論的には等モル量の使用で良いが、安定した反応を行うため、好ましくは１．０１〜２．０モル量使用すれば十分である。

また、上記一般式（４）で示されるビスオキサゾリン誘導体としては、具体的には、（４Ｓ）−２、２’−（１−エチルプロピリデン）ビス［４−（１−フェニルエチル）−４，５−ジハイドロオキサゾール］、（４Ｓ）−２、２’−（１−エチルプロピリデン）ビス［４−（１−（１−ナフチル）エチル）−４、５−ジハイドロオキサゾール］、（４Ｓ）−２、２’−（１−メチルエチリデン）ビス［４−（１−フェニルエチル）−４，５−ジハイドロオキサゾール］、（４Ｓ）−２、２’−（１−シクロプロピリデン）ビス［４−（１−フェニルエチル）−４，５−ジハイドロオキサゾール］、（４Ｓ）−２、２’−（２，６−ピリジル）ビス［４−（１−フェニルエチル）−４，５−ジハイドロオキサゾール］、などが挙げられる。

重合停止剤として用いる上記一般式（３）で表されるトリアルコキシシリルアルキルハロリド化合物としては、具体的には、３−（トリメトキシシリル）プロピルクロライド、３−（トリエトキシシリル）プロピルクロライド、２−
（トリメトキシシリル）エチルクロライド、２−トリエトキシシリル）エチルクロライド、３−（トリメトキシシリル）プロピルブロマイド、３−（トリメトキシシリル）プロピルアイオダイドなどが挙げられ、使用量としては、重合に使用するアニオン重合触媒に対して１．０〜２．０モル量使用するのが好ましく用いられる。

重合に用いる溶剤は、反応に不活性な溶剤であればあらゆる溶剤が使用可能であるが、通常は、反応に用いる原料及び反応開始剤を充分に溶解させることのできる溶剤を用いる。具体的には、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦと略す）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦと略す）、ジクロロメタン、クロロホルム、などが挙げられ、使用量としては、反応に供する原料のマレイミド誘導体に対して重量で１〜１００倍程度使用するのが好適である。

反応温度は、反応に供する原料のマレイミド誘導体やアニオン重合触媒、不斉配位子、溶媒の種類により異なり、特に限定するものではないが、通常−１００℃〜３０℃の範囲が好適である。

反応時間は、反応に供する原料のマレイミド誘導体やアニオン重合触媒、不斉配位子、溶媒の種類により異なり、特に限定するものではないが、通常１時間〜５００時間の範囲で反応は完結する。

反応終了後、ヘキサン、ヘプタン、メタノール、エタノールなど、生成物の溶解度が低い溶剤に反応液を滴下晶析させることにより、本発明の末端にトリアルコキシシリル基を有する光学活性ポリマレイミド誘導体を粉末として取得できる。純度を向上させるために、ＴＨＦやＤＭＦ等の溶剤に溶解させ、再度メタノール等の貧溶剤に投入し、再晶析を行っても良い。

更に本発明の末端にトリアルコキシシリル基を有する光学活性ポリマレイミド誘導体は、光学異性体の分離剤として使用することができる。

本発明の末端にトリアルコキシシリル基を有する光学活性ポリマレイミド誘導体を用いて光学活性物質を分離する方法としては、特に限定するものではないが、例えば、本発明の光学活性ポリマレイミド誘導体の末端のトリアルコキシシリル基の反応性を利用して、担体に光学活性ポリマレイミド誘導体を化学的に結合させた分離剤を調製し、これらを充填したカラムを用い、例えば高速液体クロマトグラフィー等により光学異性体を容易に分離することができる。

本発明の光学活性ポリマレイミド誘導体を担持させる担体としては、特に限定するものではないが、シリカゲル、アルミナ、架橋ポリスチレン、ポリシロキサン等が挙げられ、特にシリカゲルが好適である。担体の粒子としては１μｍ〜２００μｍ、平均細孔径としては１０Å〜３００Åのものが高速液体クロマトグラフィーにおける分離剤としては好ましい。

本発明においては、本発明の光学活性ポリマレイミド誘導体を担体と接触させ物理的に担持させて用いることを除外するものではないが、上述のように、本発明の光学活性ポリマレイミド誘導体の末端のトリアルコキシシリル基の反応性を利用して、担体に光学活性ポリマレイミド誘導体を化学的に結合させる方がより好適である。

担体に対する本発明の光学活性ポリマレイミド誘導体の担持量としては、用いる担体の種類、物性により異なり、特に限定するものではないが、通常、充填剤の重量に対して１〜５０重量％の範囲で担持可能である。

本発明の光学活性ポリマレイミド誘導体を担体に担持させてなる分離剤は、水素結合やπ−π相互作用等が可能な光学活性物質の分離に適用可能である。例えば、高速液体クロマトグラフィー用のカラムの充填剤として使用する場合、溶離液としてヘキサン／２−プロパノールなどを用いる順相系、アルコール／水等を用いる逆相系のいずれにおいても幅広く応用可能である。更に、光学活性ポリマレイミド誘導体を担体に化学結合させてなる分離剤を充填剤として使用する場合は、光学活性ポリマレイミド誘導体を担体に接触させ物理的に担持させた分離剤では担持させた光学活性ポリマレイミド誘導体を溶解、剥離させてしまうために使用できないクロロホルム／ヘキサン、THF／水、なども溶離液として使用可能であり、溶離液に制限がない。

以上、詳細に説明した実施の形態により、本発明は末端にトリアルコキシシリル基を有する光学活性ポリマレイミド誘導体及びそれからなる光学異性体分離剤を提供するものであると共に、（１）アニオン重合により調製される高い旋光性及び立体規則性を有する光学活性ポリマレイミド誘導体を容易に担体に化学結合させることが可能である、（２）溶離液に制限がなく、順相系、逆相系ともに使用でき、応用範囲が広い、などの効果を有するものである。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。

核磁気共鳴（以下、１Ｈ ＮＭＲと略す）スペクトル（２７０ＭＨｚ）は、重クロロホルム中、テトラメチルシラン（以下、ＴＭＳと略す）を内部標準として、ＪＥＯＬ−ＥＸ２７０（日本電子株式会社）で測定した。赤外吸収（以下、ＩＲと略す）スペクトルの測定には、ＦＴＩＲ−８１００Ａ（島津製作所）を用いて測定した。ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）は、ポンプ（ＬＣ−１０ＡＳ、島津製作所）、ＵＶ検出器（ＳＰＤ−１０Ａ、２５４ｎｍ、島津製作所）、旋光検出器（ＪＡＳＣＯ−ＯＲ９９０、３５０ｎｍ−９００ｎｍ、日本分光株式会社）
を備えたＣＨＲＯＭＡＴＯＰＡＣ Ｃ−Ｒ７Ａｐｌｕｓ（島津製作所）を用いて、ＴＨＦ中、５０℃にて、測定を行った。 ポリマーの比旋光度は、ＪＡＳＣＯ ＤＩＰ−１４０（日本分光株式会社）及びＪＡＳＣＯ Ｐ−１０００（日本分光株式会社）により、４３５ｎｍ、ＴＨＦ中、２５℃で円筒の石英セル（１０ｃｍ）を使用して測定した。元素分析はＰＥＲＫＩＮ−ＥＬＭＥＲ ＪＡＰＡＮ ２４００ＩＩを用いて測定した。高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）は、ポンプにＬＣ−１０ＡＴ ＶＰ（島津製作所）、ＵＶ検出器にＳＰＤ−１０Ａ ＶＰ（２５４ｎｍ、島津製作所）を備えたＣＨＲＯＭＡＴＯＰＡＣ Ｃ−Ｒ ８Ａ（島津製作所）を使用し、旋光検出に（ＪＡＳＣＯ−ＯＲ ２０９０ｐｌｕｓ、３５０−９００ｎｍ、日本分光株式会社）を備えたＣＨＲＯＭＡＴＯＰＡＣ Ｃ−Ｒ ８Ａ（島津製作所）を使用した。

重合溶媒として用いたトルエンは塩化カルシウムで脱水した後、金属ナトリウムで蒸留したものを使用した。ＨＰＬＣの溶媒は市販品（１級）を蒸留して使用した。カラムクロマトグラフィー、再沈殿の溶媒は、市販品（１級）をそのまま使用した。重合開始剤として用いたジエチル亜鉛のｎ−ヘキサン溶液
（１．０８３ｍｏｌＬ^−１）は、市販品 (関東化学株式会社)をそのまま使用した。

また不斉配位子として用いた (−)−スパルテインは市販品（Ａｌｄｒｉｃｈ）を真空蒸留により精製後、使用した。比旋光度＝−１０．３°（ｃ＝１．０ｇｄＬ^−１）。

重合停止剤として用いた３−トリメトキシシリルプロピルクロリドは、市販品（関東化学株式会社）をそのまま使用した。

参考例１（モノマー合成）
（Ｓ）−（−）−１−フェニルエチルアミン（４．５ｇ、３７ｍｍｏｌ）をナスフラスコに精秤し、酢酸エチル（１００ｍＬ）を加えた後、氷水で冷やしながら、さらに無水マレイン酸（４．４ｇ、４４．４ｍｍｏｌ）の酢酸エチル（５０ｍＬ）溶液をゆっくりと滴下した。滴下終了後、室温で３時間撹拌し、その懸濁液を分液漏斗中で水、酢酸エチルの順によく洗浄した。酢酸エチル層を無水硫酸マグネシウムで脱水乾燥後、溶媒を減圧除去し濾取した。得られた白色粉末状のメチルベンジルマレアミン酸（以下、ＭＢＺＭＡと略す）は真空乾燥機で２４時間乾燥した。ＭＢＺＭＡ（８．４ｇ、３８．２ｍｍｏｌ）をトルエン（３００ｍＬ）に懸濁させ、５０℃に加熱した後、臭化亜鉛（以下ＺｎＢｒ_２と略す、８．６ｇ、３８．２ｍｍｏｌ）を加えた。さらに、懸濁液を１００℃に加熱し、１，１，１，３，３，３−ヘキサメチルジシラザン（以下、ＨＭＤＳと略す、１２．１ｍＬ、１．５×３８．２ｍｍｏｌ、チッソ株式会社）のトルエン（１００ｍＬ）溶液をゆっくりと滴下した。滴下終了後、４時間還流させた。反応終了後、トルエン不溶物を濾過し、濾液を分液漏斗中で塩酸水溶液（０．５Ｎ）、飽和炭酸ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順によく洗浄した。トルエン層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過した後溶媒を留去し、粗（Ｓ）−（−）−メチルベンジルマレイミド（以下、（Ｓ）−ＭＢＺＭＩと略す）を得た。粗（Ｓ）−ＭＢＺＭＩを、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ｎ−へキサン：酢酸＝４：１）、続いて真空蒸留により精製を行い、（Ｓ）−ＭＢＺＭＩを得た。収量２．８ｇ、１０．８ｍｍｏｌ、収率３６．８％、ｂｐ．１６３−１６５℃／５ｍｍＨｇ、比旋光度−９２．６℃（ｃ＝１．０ｇｄＬ^−１）。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）¹H NMR (CDCl₃) d ppm：７．５０−７．２０（５Ｈ、ｍ、ｐｈｅｎｙｌ）、５．４３（１Ｈ、ｑ、Ｊ＝７．３Ｈｚ、ＣＨ）、２．６５（４Ｈ、ｍ、ＣＨ_２−ＣＨ_２）、１．８５（３Ｈ、ｄ、Ｊ＝７．３Ｈｚ、ＣＨ_３）。

実施例１（末端にトリメトキシシリル基を有するポリマーの合成）
参考例１で調製した（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ（０．５ｇ）を、マグネット撹拌子を備えたＳｃｈｌｅｎｋ反応管に精秤し、脱気と窒素置換を５回行った後、窒素雰囲気下で精製したトルエン（２ｍＬ）をシリンジを用いて加えることにより、モノマー溶液を調製した。また、(−)−スパルテイン（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩに対して０．１２モル％）をナシ型フラスコに精秤し、脱気と窒素置換を５回行った後、窒素雰囲気下で精製したトルエン（３ｍＬ）をシリンジを用いて加え、さらにジエチル亜鉛（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩに対して０．１モル％）のｎ−ヘキサン溶液
（１．０８３ｍｏｌＬ−１）をシリンジを用いて加えることにより、アニオン重合触媒と不斉配位子の混合溶液を調製した。モノマー溶液を重合温度である−３５℃に保持し、窒素雰囲気下でマグネット撹拌子を撹拌させながら、キャネラーを用いてアニオン重合触媒と不斉配位子の混合溶液を添加することにより重合を開始させ、４５０時間重合を行った。重合溶液に、重合停止剤として３−トリメトキシシリルプロピルクロリド（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩに対して０．３モル％）を添加することにより重合を停止させ、さらに７２時間、室温で撹拌を行った後、重合溶液を大量のメタノール中に滴下しポリマーを析出させた。析出したポリマーをガラスフィルターで吸引濾取し、メタノールで洗浄した後、減圧下で乾燥させた。乾燥後、析出物をＴＨＦ２ｍＬに溶解させ、再度メタノール１００ｍＬに投入し再晶析を行った。さらに、同様な方法により、２回再晶析を行った後、室温、減圧下で乾燥させることにより、目的物の末端にトリメトキシシリル基を有するポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）１６９ｍｇを得た。収率３３．８％、比旋光度＋３５５．６゜（ｃ＝１．０ｇｄＬ−１，ＴＨＦ）、数平均分子量（
以下、Ｍｎと略す）４５６００、多分散度（以下、 Ｍw／Ｍｎと略す）５．２。得られたポリマーのＮＭＲスペクトル測定において、トリメトキシ基に起因するピークが４．５ｐｐｍで観測され、ポリマー末端にトリメトキシシリル基が導入されていることが確認された。

比較例１（末端が水素原子であるポリマーの合成）
参考例１で調製した（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ（０．５ｇ）を、マグネット撹拌子を備えたＳｃｈｌｅｎｋ反応管に精秤し、脱気と窒素置換を５回行った後、窒素雰囲気下で精製したトルエン（２ｍＬ）をシリンジを用いて加えることにより、モノマー溶液を調製した。また、(−)−スパルテイン（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩに対して０．１２モル量）をナシ型フラスコに精秤し、脱気と窒素置換を５回行った後、窒素雰囲気下で精製したトルエン（３ｍＬ）をシリンジを用いて加え、さらにジエチル亜鉛（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩに対して０．１モル量）のｎ−ヘキサン溶液
（１．０８３ｍｏｌＬ−１）をシリンジを用いて加えることにより、アニオン重合触媒と不斉配位子の混合溶液を調製した。モノマー溶液を重合温度である−３５℃に保持し、窒素雰囲気下でマグネット撹拌子を撹拌させながら、キャネラーを用いてアニオン重合触媒と不斉配位子の混合溶液を添加することにより重合を開始させ、２４０時間重合を行った。重合溶液に、重合停止剤として０．１Ｎ塩酸（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩに対して０．３モル％）を添加することにより重合を停止させた後、重合溶液を大量のメタノール中に滴下しポリマーを析出させた。析出したポリマーをガラスフィルターで吸引濾取し、メタノールで洗浄した後、減圧下で乾燥させた。乾燥後、析出物をＴＨＦ２ｍＬに溶解させ、再度メタノール１００ｍＬに投入し再晶析を行った。さらに、同様な方法により、２回再晶析を行った後、室温、減圧下で乾燥させることにより、末端が水素原子であるポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）５００ｍｇを得た。収率１００％、比旋光度＋３１１．５゜（ｃ＝１．０ｇｄＬ−１，ＴＨＦ）。

実施例２（末端にトリメトキシシリル基を有するポリマーをシリカゲルに物理的に担持させた分離剤の調製、及びそれを充填したカラムの作製）

３０ｍＬのナスフラスコに、実施例１で調製した末端にトリアルコキシシリル基を有するポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）３５ｍｇを精秤し、クロロホルム２０ｍＬを加え完全に溶解させた。その溶液にシリカゲル（ＴＳＫ−ＧＥＬ ＳＩ１００、平均粒径５μｍ、平均細孔径１００Å）７ｇを加え、１５分間超音波照射した後、クロロホルムを減圧留去させることにより、ポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）を物理的に担持させたシリカゲルを得た。ポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）のシリカゲルへの担持量は５ｗｔ％である。

調製した末端にトリアルコキシシリル基を有するポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）を物理的に担持させたシリカゲルを２−プロパノール１０ｍＬに懸濁させ、１５分間超音波照射することにより均一に分散したスラリー溶液を調製した。ステンレス製の４．６ｍｍ（ＩＤ）×２５０ｍｍのリザーバーにスラリー溶液を加え、溶離液に２−プロパノールを用いてステンレス製の２ｍｍ（ID）×１５０ｍｍ（L）のカラムに高圧ポンプを用い、最高圧力４００ｋｇｃｍ−２で充填した。得られたカラムの理論段数は４５２段であった。理論段数の測定には、溶離液に２−プロパノールを用い、トルエンの溶出により測定した。なお、理論段数（以下、Ｎと略す）は下式により算出した。

ここで、Ｔｒは保持時間（ｓｅｃ）、Ｗ_1/2は半値幅（ｍｍ）を示す。

実施例３（末端にトリメトキシシリル基を有するポリマーをシリカゲルに化学結合させた分離剤の調製及びそれを充填したカラムの作製）

３０ｍＬのナスフラスコに、実施例１で調製した末端にトリアルコキシシリル基を有するポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）３５ｍｇを精秤し、クロロホルム２０ｍＬを加え完全に溶解させた。その溶液にシリカゲル（ＴＳＫ−ＧＥＬ ＳＩ１００、平均粒径５μｍ、平均細孔径１００Å）７ｇを加え、１５分間超音波照射した後、クロロホルムを減圧留去させた。続いて、ナスフラスコに還流コンデンサーを備え、乾燥トルエン６５ｍＬを加え、３時間還流を行った。反応物を冷却後、トルエンを減圧留去し、再度クロロホルム２０ｍＬを加え、１５分間超音波照射することにより均一に分散させた。ステンレス製の４．６ｍｍ（ＩＤ）×２５０ｍｍのリザーバーにその溶液を加え、大量のクロロホルムを用いてステンレス製の２ｍｍ（ID）×150ｍｍ（L）のカラムに最高圧力４００ｋｇｃｍ^−２で充填しながら、シリカゲルと未反応のポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）の洗浄を行った。洗浄終了後、カラムからシリカゲルを取り出し、クロロホルムを減圧留去し、乾燥させることにより、ポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）を化学結合させたシリカゲルを得た。実際にポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）がシリカゲルに結合していることは、元素分析及びＩＲスペクトル測定により確認した。すなわち、元素分析の結果は、Ｃ，１．７４：Ｈ，０．８７：Ｎ，０．１２、となり、ポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）中の窒素原子が検出された。また、ＩＲスペクトル測定においては、７００ｃｍ^−１にポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）中のフェニル基に起因する吸収が観測された。これらの測定結果から、シリカゲルに化学結合したポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）の担持量を算出したところ、２．３％であった。

調製したポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）を化学結合させたシリカゲルを２−プロパノール１０ｍＬに懸濁させ、１５分間超音波照射することにより均一に分散したスラリー溶液を調製した。ステンレス製の４．６ｍｍ（ＩＤ）×２５０ｍｍのリザーバーにスラリー溶液を加え、溶離液に２−プロパノールを用いてステンレス製の２ｍｍ（ID）×150ｍｍ（L）のカラムに高圧ポンプを用い、最高圧力４００ｋｇｃｍ^−２で充填した。得られたカラムの理論段数は６０１段であった。

実施例４（シラン処理したポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）をシリカゲルに化学結合させた分離剤の調製及びそれを充填したカラムの作製）

シリカゲル上に（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）を化学結合させた分離剤は、一般にシリカゲル表面に余剰の水酸基を持っている。これをシラン処理することにより、消滅させ、水酸基の影響を除去する。

５０ｍＬのナスフラスコに、実施例３で調製したポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）を化学結合させたシリカゲル１．０ｇを精秤し、トルエン３０ｍＬ、ビフェニルジクロロシラン（０．９７ｇ）、トリエチルアミン（０．８ｍＬ）を加え、２４時間還流した。反応終了後、室温まで冷却し、ろ過、及び大量のメタノールで洗浄を行った後、減圧下で乾燥させることにより、シラン処理したポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）を化学結合させたシリカゲルを得た。

シラン処理したポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）を化学結合させたシリカゲルを２−プロパノール１０ｍＬに懸濁させ、１５分間超音波照射することにより均一に分散したスラリー溶液を調製した。ステンレス製の４．６ｍｍ（ＩＤ）×２５０ｍｍのリザーバーにスラリー溶液を加え、溶離液に２−プロパノールを用いてステンレス製の２ｍｍ（ID）×150ｍｍ（L）のカラムに高圧ポンプを用い、最高圧力４００ｋｇｃｍ^−２で充填した。得られたカラムの理論段数は６１４段であった。

比較例２（末端が水素原子であるポリマーを物理的に担持させたシリカゲルの調製、及びそれを充填したカラムの作製）

３０ｍＬのナスフラスコに、比較例１で調製した末端が水素原子であるポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）７０ｍｇを精秤し、クロロホルム２０ｍＬを加え完全に溶解させた。その溶液にシリカゲル（ＴＳＫ−ＧＥＬ ＳＩ１００、平均粒径５μｍ、平均細孔径１００Å）７ｇを加え、１５分間超音波照射した後、クロロホルムを減圧留去させることにより、ポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）を物理的に担持させたシリカゲルを得た。ポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）のシリカゲルへの担持量は１０ｗｔ％である。

調製した末端が水素原子であるポリ（（Ｓ）−ＭＢＺＭＩ）を物理的に担持させたシリカゲルを２−プロパノール１０ｍＬに懸濁させ、１５分間超音波照射することにより均一に分散したスラリー溶液を調製した。ステンレス製の４．６ｍｍ（ＩＤ）×２５０ｍｍのリザーバーにスラリー溶液を加え、溶離液に２−プロパノールを用いてステンレス製の２ｍｍ（ID）×１５０ｍｍ（L）のカラムに高圧ポンプを用い、最高圧力４００ｋｇｃｍ^−２で充填した。得られたカラムの理論段数は７４３段であった。

実施例５〜２６
実施例２、実施例３及び実施例４で調製したカラムを用い、表１中に示した条件下で各種ラセミ体の分離を行った。結果を表１中に合わせて示す。

備考１．ラセミ体（１）：トランス−エポキシ−１−（２−フルオロフェニル）−４，４’−ジメチルペンタン−３−オン、ラセミ体（２）：トランス−スチルベンオキサイド、ラセミ体（３）：マンデル酸、ラセミ体（４）：マンデル酸エチルエステル、ラセミ体（５）：２−ベンゾイルオキシメチルピラン−４−オン、ラセミ体（６）：２−フェニル−Ｎ−（フェニルスルフォニル）−４−ピリドン、ラセミ体（７）：トランス−エポキシ−１−フェニル−３−フェニルプロパン−３−オン、ラセミ体（８）：トランス−エポキシ−１−（３−フルオロフェニル）−４，４’−ジメチルペンタン−３−オン、ラセミ体（９）：トランス−エポキシ−１−（４−フルオロフェニル）−４，４’−ジメチルペンタン−３−オン、ラセミ体（１０）：トランス−エポキシ−１−（４−クロロフェニル）−３−フェニルプロパン−３−オン、ラセミ体（１１）：トランス−３，４−ジメチル−Ｎ−フェニルスクシンイミド。

備考２．移動相（Ａ）：ｎ−ヘキサン／２−プロパノール＝９／１（ｖｏｌ／ｖｏｌ）、移動相（Ｂ）：メタノール／水＝７／３（ｖｏｌ／ｖｏｌ）、移動相（Ｃ）：クロロホルム／ｎ−ヘキサン＝１／９（ｖｏｌ／ｖｏｌ）。

備考３．ｋ_１：最初に溶出する光学異性体の保持係数、ｋ_１＝（ｔ_１−ｔ_０）／ｔ_０、ここで、ｔ_１は最初に溶出する光学異性体の溶出時間であり、ｔ_０は１，３，５−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼンの溶出時間である。

備考４．ｋ_２：２番目に溶出する光学異性体の保持係数、ｋ_２＝（ｔ_２−ｔ_０）／ｔ_０、ここで、ｔ_２は２番目に溶出する光学異性体の溶出時間であり、ｔ_０は１，３，５−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼンの溶出時間である。

備考５．α：分離係数、α＝ｋ_２／ｋ_１
実測したクロマトグラムの例として、実施例１１で得られたクロマトグラムを図１に示した。図１は、ラセミ体（１）であるトランス−エポキシ−１−（２−フルオロフェニル）−４，４’−ジメチルペンタン−３−オンが実施例３で調製したカラムを通過した直後を、ＵＶ検出器（下の曲線）および旋光検出器（上の曲線）によりモニタリングした図である。ＵＶ検出器による曲線おいて、ピークが二つ現れていることから、またピーク面積比がほぼ等しいことからラセミ体（１）に対する光学分割能が示唆される。旋光検出器による曲線においては、最初に溶出してくる光学異性体が左旋性（−）、２番目に溶出してくる光学異性体が右旋性（＋）の光学活性体であることを示している。従って、この場合カラム内のキラル固定相は、左旋性（−）の光学異性体よりも右旋性（＋）の光学異性体とより強く相互作用していることになる。

上記の表１において、実施例３で調製した光学活性ポリマレイミド誘導体をシリカゲルに化学的に結合させてなる分離剤の方が、実施例２で調製した光学活性ポリマレイミド誘導体をシリカゲルに物理的に担持させてなる分離剤に比べ、使用可能な溶離液に制限がなく、応用範囲が広く、より多くの光学異性体に対して光学分割能を示し、また、優れた分離能を示すことが明らかである。すなわち、実施例５〜１０において、実施例２で調製した分離剤ではラセミ体（１）〜（６）に対して光学分割能を示し、実施例１１〜２６において、実施例３で調製した分離剤ではラセミ体（１）〜（５）及び（７）〜（１１）に対して光学分割能を示した。また、実施例１５の方が実施例５に比べ、分離係数は大きくなっており、実施例３で調製した光学活性ポリマレイミド誘導体をシリカゲルに化学的に結合させてなる分離剤の方が実施例２で調製した光学活性ポリマレイミド誘導体をシリカゲルに物理的に担持させてなる分離剤より、優れた分離能を有していることが示唆される。

比較例３
比較例２で調製したカラムを用い、移動相にクロロホルム／ｎ−ヘキサン＝１／９（ｖｏｌ／ｖｏｌ）を用いて、各種ラセミ体に対する光学分割能の検討を試みた。しかし、カラム内を移動相であるクロロホルム／ｎ−ヘキサン＝１／９（ｖｏｌ／ｖｏｌ）で置換した時点で、物理的に担持していたポリマーのシリカゲルからの剥離がおこり、カラム内の急激な圧力上昇を伴い移動相の送液ポンプが停止し、これ以上の操作継続は不可能となった。従って、比較例２で調製したカラムにおいては、移動相にクロロホルム／ｎ−ヘキサン＝１／９（ｖｏｌ／ｖｏｌ）を用いることができないことが示唆され、さらには、シリカゲルに物理的に担持させたポリマーを溶融、又は剥離させるような溶媒、例えば、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、アセトンなどは移動相として使用できない。

以上のことから、本発明の光学活性ポリマレイミド誘導体をシリカゲルに化学的に結合させてなる分離剤は、溶離液の制限がなく、従来型の光学活性ポリマレイミド誘導体をシリカゲルに物理的に担持させてなる分離剤に比べ、応用範囲が広く、優れた分離能を有する光学異性体分離剤として非常に有用である。

実施例１１で得られたクロマトグラム図

Claims (9)

1. 下記一般式（１）
   

   

   （但し、式中R₁は、アリール基又はシクロアルキル基を示し、R₂は炭素数１〜６のメチレン鎖を示し、R_３は炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基を示す。また、ｎは２〜10,000を表し、＊印は光学活性炭素を表す。）で示される末端にトリアルコキシシリル基を有することを特徴とする光学活性ポリマレイミド誘導体
2. 下記一般式（２）
   

   

   （式中、R₁はアリール基又はシクロアルキル基を示す。）で表されるマレイミド
   誘導体をアニオン重合触媒を用い重合を行い、その最終段階において、下記一般式（３）
   

   

   （式中、Ｘは、ハロゲン原子を示し、R₂は炭素数１〜６のメチレン鎖を示し、R_３は炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基を示す。）で表されるトリアルコキシアルキルハロリド化合物を重合系に加えて、重合を停止させることを特徴とする請求項１記載の光学活性ポリマレイミド誘導体の製造方法
3. 不斉配位子として（−）−スパルテイン又は下記一般式（４）
   

   

   （式中、Ｙは炭素数２〜１０のアルキリデン基又は２価の芳香族基を示し、Zは炭素数０〜５のメチレン鎖を示し、R₄は炭素数１〜８の鎖状又は環状の脂肪族炭化水素基又は炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基、若しくは、炭素数１〜８の鎖状又は環状の脂肪族炭化水素基及び炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基からなる群より選ばれる置換基で置換された炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基を示し、＊印は光学活性炭素を表す。）で示される、ビスオキサゾリン誘導体の存在下で重合を行うことを特徴とする請求項２記載の光学活性ポリマレイミド誘導体の製造方法
4. 請求項１記載の光学活性ポリマレイミド誘導体からなる光学異性体分離剤
5. 請求項１記載の光学活性ポリマレイミド誘導体が、シリル基の部分で担体に化学的に結合されてなる光学異性体分離剤
6. 担体がシリカゲルである請求項５記載の光学異性体分離剤
7. 下記一般式（１）
   

   

   （式中R₁は、アリール基又はシクロアルキル基を示し、R₂は炭素数１〜６のメチレン鎖を示し、R_３は炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基を示す。また、ｎは２〜10,000を表し、＊印は光学活性炭素を示す。）で表される末端にトリアルコキシシル基を有する光学活性ポリマレイミド誘導体とシリカゲルとを溶媒中で加熱処理することを特徴とする光学活性ポリマレイミド誘導体がシリカゲルに化学結合によって担持された光学異性体の分離剤の製造方法。
8. 請求項４又は請求項５又は請求項６記載の分離剤を使用することを特徴とする光学異性体の分離方法
9. 請求項４又は請求項５又は請求項６記載の分離剤を充鎮したカラムを用い、高速液体クロマトグラフィーにより光学活性化合物を分離することを特徴とする光学異性体の分離方法
   
   
   
   
   
   
   

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