JP2538618B2

JP2538618B2 - 分離剤

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Publication number: JP2538618B2
Application number: JP62257671A
Authority: JP
Inventors: 昭二原; 朗土橋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1987-10-13
Publication date: 1996-09-25
Anticipated expiration: 2011-09-25
Also published as: JPH01100451A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はクロマトグラフィー用分離剤に関し、より詳
しくは、キラルな物質の混合物からの光学異性体の分
離、精製および分析を行うことのできるクロマトグラフ
ィー用固定相として用いられる分離剤に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィーな
どのクロマトグラフ法において、アミノ酸誘導体、ヒド
ロキシ酸などの光学異性体の等量混合物（ラセミ体）
を、各々の光学異性体に光学分割するために、光学活性
な固定相が従来から研究されて実用化されている（例え
ば、原、土橋共著「化学の領域」南江堂、東京、1981年
増刊132号171頁、および土橋、原共著「ぶんせき」９
巻、633頁、1981年。）この固定相は、使用時の固定相の流失による性能劣化
を防止するために、通常、担体表面に化学結合された化
学結合型であり、カラムが用いられる場合その充填剤と
して用いられる。

しかしながら、従来の光学活性な化学結合型固定相、
分離対象についての選択性をもち、従って、ある固定相
で分離できる光学活性物質の種類が非常に限定され、数
種の光学活性物質を分離・分析しようとするとそれらの
物質ごとにそれに適合する固定相を使用しなくてはなら
ないという問題点がある。

本発明は上述の事情に鑑みなされたものであり、その
目的とするところは分離・分析することのできる光学活
性物質の種類が多く適用範囲の広いクロマトグラフィー
用固定相として用いられる分離剤を提供することであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは特殊な残基を有する化学結合型分離剤が
本発明の目的達成に有効であることを見出し、さらにこ
の残基を炭素数３〜20の炭素鎖に結合した構造をもつシ
ラン化合物として無機担体にグラフトすることにより飛
躍的に性能が向上することを見出し本発明を完成するに
至った。

即ち、本発明者らは、クロマトグラフィーによる光学
分割の多年にわたる試験研究において、キラルなアミノ
酸アミドをω−アミノアルキルシラン化合物を介してシ
リカゲルに化学結合したクロマトグラフ固定相には光学
活性物質を光学分割することができるという不斉識別能
のあることを確認し、この不斉識別性のある官能基を成
功裏に担体に化学結合させた分離剤を提案した（特開昭
56−1350号公報）。

さらに試験研究を進めた結果、カルバモイルヒドロキ
シカルボン酸アミドにも優れた分離性能を見出し、特許
出願した（特開昭61−187655号公報）。

しかし、その後更に鋭意試験研究を進めた結果、特定
の不斉識別性のある官能基と担体とを化学結合させるこ
とによって更に高性能な新規なクロマトグラフ固定相の
分離剤を得ることに成功し、本発明を完成に至った。

即ち、本発明は、一般式（Ｉ）で表されるキラルなカ
ルバモイルアミノ酸アミド残基をもつシラン化合物を無
機担体にグラフトしてなることを特徴とする分離剤を提
供するものである。

（式中、Ｒはフルキル基、アリール基またはアラルキル
基を示し、R₁，R₂およびR₃はそれぞれ水素原子、アルキ
ル基またはアリール基を示し、R₄は炭素数３〜20の炭素
鎖を示し、R₅，R₆およびR₇はそれぞれヒドロキシ基、ア
ルコキシ基、アルキル基またはハロゲン原子である。但
し、R₅，R₆，R₇の中の少なくとも一つはヒドロキシ基、
アルコキシ基またはハロゲン原子である。）本発明の一般式（Ｉ）で表されるキラルなカルバモイ
ルアミノ酸アミド残基をもつシラン化合物について以下
詳細に説明する。

上記式（Ｉ）においてＲで示されるアルキル基として
炭素数１〜10直鎖もしくは分枝のアルキル基が好まし
く、アリール基としては炭素数６〜10のアリール基が好
ましく、アラルキル基としては炭素数７〜11のアラルキ
ル基が好ましい。

また、上記式（Ｉ）においてR₁，R₂およびR₃で示され
るアルキル基としては炭素数１〜６の直鎖もしくは分枝
のアルキル基が好ましく、アリール基としてはフェニル
基、ナフチル基、またはアンスリル基が好ましい。

また、上記式（Ｉ）においてR₄で表される炭素鎖とし
ては、炭素数３〜20の直鎖もしくは分枝脂肪族炭素鎖、
フェニレン鎖等の芳香族を含む炭素鎖、主鎖もしくは側
鎖にヘテロ原子を有する複素炭素鎖が好ましく、更に好
ましくは炭素数３〜16の直鎖もしくは分枝脂肪族炭素鎖
である。

更に、上記式（Ｉ）においてR₅，R₆およびR₇で表され
るアルコキシ基としては炭素数１〜３のアルコキシ基が
好ましく、アルキル基としては炭素数１〜６の直鎖もし
くは分枝のアルキル基が好ましく、ハロゲン原子として
は塩素原子が好ましい。また、R₅，R₆およびR₇は好まし
くはそのいずれか１つがアルキル基であり、さらに好ま
しくはそのいずれか２つがアルキル基である。但し、
R₅，R₆，R₇の中の少なくとも一つはヒドロキシ基、アル
コキシ基またはハロゲン原子である。

本発明の前記一般式（Ｉ）で表されるシラン化合物の
上記の如き適当な崇高な置換基によって、本発明の分離
剤は有利な立体効果が期待される。

また本発明の前記一般式（Ｉ）で表されるシラン化合
物のカルバモイルアミノ酸アミド残基は、少なくとも１
個の不斉炭素を含み、キラリティーを持つ。

本発明の分離剤が利用されるクロマトグラフィーには
ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、薄
層クロマトグラフィー、ペーパークロマトグラフィー、
およびカラムクロマトグラフィーなどがあり、種々のク
ロマトグラフィーに応用することができる。

本発明において、前記一般式（Ｉ）で表されるキラル
なカルバモイルアミノ酸アミド残基をもつシラン化合物
は無機担体にグラフトされる。本発明において用いられ
る無機担体は、クロマトグラフィーの種類、分析対象な
どに応じて決めることができ、例えば、シリカ、シリカ
ゲル、ゼオライト、イソライト、アルミナ、多孔性ガラ
スなどの表面にヒドロキシ基を有する無機担体が挙げら
れる。これら無機担体の粒子径は１〜1000μｍが好まし
く、更に好ましくは１〜300μｍである。また無機担体
は多孔質であることが好ましく、その平均孔径は好まし
くは10Å〜10μｍ、更に好ましくは50〜1000Åである。
これら表面にヒドロキシ基を有する無機担体に前記一般
式（Ｉ）で表されるキラルなカルバモイルアミノ酸アミ
ド残基をもつシラン化合物を化学的に結合せしめてグラ
フトすることによって本発明の分離剤が得られる。

また、これらの無機担体に化学的に結合せしめてグラ
フトされる成分として前記一般式（Ｉ）で表されるキラ
ルなカルバモイルアミノ酸アミド残基をもつシラン化合
物と共に、別のシラン化合物を併用してもよく、特に無
機担体の表面のヒドロキシ基が非不斉選択的相互作用に
関与し、キラルなカルバモイルアミノ酸アミド残基によ
る不斉選択的相互作用を妨げ、観測される不斉選択を著
しく減少させる場合はより反応性の高いトリメチルシリ
ル基を有するシラン化剤を用いてグラフトさせ無機担体
の表面のヒドロキシ基の影響を無くすることが好まし
い。

〔作用〕

本発明の分離剤によるラセミ体などの光学異性体混合
物の光学分割のメカニズムは、必ずしも理論的に明らか
ではないが、次のように作用すると考えられる。

前記一般式（Ｉ）で表されるシラン化合物を表面にヒ
ドロキシ基を有する無機担体に化学的に結合せしめてグ
ラフトされる本発明の分離剤は、キラルなカルバモイル
アミノ酸アミド残基を有するために、その不斉炭素近傍
にアミド基があり、これらの官能基が分離対象（例え
ば、ｄ体とｌ体との等量混合物）と相互作用を及ぼして
対掌体とジアステレオマー錯体を形成し、この相互作用
の差異によって広い範囲の化合物に対して不斉認識能を
発現するものと考えられる。

〔発明の効果〕

本発明の分離剤は従来の分離剤に比べてより広い適用
範囲を持ち、クロマトグラフィーにおいてジオール、α
−またはβ−ヒドロキシ酸、α−アミノ酸エステル、ア
ミド誘導体およびこれらのアシル化物などの光学分割を
行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例をもって詳述するが、本発明が
これらの実施例に限定さるものでないことは言うまでも
ない。

実施例１（出発原料の調製）（Ｓ）−バリンタ−シャリーブチルアミド塩酸塩1.98
g（8.24mmol）をクロロホルム10mlに溶解し、トリエチ
ルアミン1.83gを加えた。この溶解物に０℃で10−ウン
デセノイルクロリド1.84g（9.06mmol）を滴下した。１
時間反応させた後、減圧下で溶媒を留去し、この残留物
にジエチルエーテルを加え抽出し、有機層を水、７％塩
酸、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾
燥させ、更に減圧下溶媒を留去した。

残渣をメタノール5mlに溶解し、DOWEX 1−X8 20gのカ
ラムに注入して、メタノールで溶出した。溶離液を集め
濃縮し、シリカゲルカラム（wako C−100）20gで精製し
た（展開溶媒、ヘキサン：酢酸エチル＝8:1）。

収量2.28g（82％）。

得られたジアミドの物性値は次の通りであった。

IR（KBr）;3300,1660,1640,1545cm^-1 NMR（CDCl₃）；δ0.90（3H,d,J＝6.6Hz）,0.94（3H,d,J
＝6.6Hz）,1.28（10H,brs）,1.33（9H,s）,1.48−1.80
（2H,m）,1.80−2.35（5H,m）,4.12（1H,dd）,4.80−5.
12（2H,m）,5,55−6.02（1H,m）,6.15（brs,1H）,6.45
（brd,1H） MS（chemical ionization）計算値；C₂₀H₃₈O₂N₂,338, 観測値;339, 比旋光度；〔α〕_D＝−24.0（ｃ＝0.986,CHCl₃）実施例２（中間体シラン化合物の調製）実施例１で得られたジアミド452.9mg（1.34mmol）を5
mlのクロロフォルムに溶解し、これに塩化白金酸のイソ
プロピルアルコール溶液（0.13mole/l）0.1mlを加え室
温で４分間攪拌した後、ジメチルクロロシラン2.19mlを
加え、15時間60℃で加熱した。

その後、溶媒と過剰のジメチルクロロシランを減圧下
留去するとオイル状のシラン化合物が得られた。

これは一般式（Ｉ）においてR:イソプロピル基、R₁：タ
ーシャリブチル基、R₂及びR₃：水素、R₄：CH₂ ₁₀、R
₅及R₆：CH₃、R₇:Clの構造を有するものである。

実施例３（無機担体へのグラフト）実施例２で得られたシラン化合物を続いて、多孔性シ
リカゲル（Nucleosil 100−5,粒径５μm,孔径100Å）1.
0gを200℃減圧（3mmHg）下、24時間乾燥させたものに、
ピリジン2mlとともに加えて24時間室温でゆっくり攪拌
した。その後、シリカゲルを濾集し、メタノール20ml、
アセトン5mlで洗浄した。得られた修飾シリカゲルのIR
値、元素分析値は次の通りである。

IR（KBr）;3288,1642,1556cm^-1 元素分析値:C14.38％,N1.48％上記修飾シリカゲル1.56gを70℃減圧（3mmHg）下、４
時間乾燥し6mlのピリジンに懸濁させ、3mlのトリメチル
シリルクロリドを加えて12時間室温で放置した後、濾集
し、クロロフォルム10ml、メタノール10ml、アセトン5m
lで洗浄した。得られた修飾シリカゲルの元素分析値は
次の通りである。

元素分析値:C14.89％,N1.39％実施例４（光学分割への応用）実施例３で調製した分離剤を用い、表１に示す各種Ｎ
−（ｐ−ニトロベンゾイル）−アミノ酸イソプロピルエ
ステルの光学分割を行った。

即ち、実施例３で調製した分離剤を、50cm×0.1cm
（i.d.）のステンレス製カラムに充填し、毎分60μｌ
（室温）の流速でクロマトグラフを行った。尚、溶媒と
してはヘキサン:THF＝97:3（v/v）の混合溶媒を用い
た。

結果を以下の表１に示す。

なお、容量比（Ｋ′）、分離係数（α）は夫々以下の
式により求められる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−20852（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−63565（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−116544（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−6862（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−155968（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−1350（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−187655（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式（Ｉ）で表されるキラルなカルバモ
イルアミノ酸アミド残基をもつシラン化合物を無機担体
にグラフトしてなることを特徴とする分離剤。（式中、Ｒはフルキル基、アリール基またはアラルキル
基を示し、R₁，R₂およびR₃はそれぞれ水素原子、アルキ
ル基またはアリール基を示し、R₄は炭素数３〜20の炭素
鎖を示し、R₅，R₆およびR₇はそれぞれヒドロキシ基、ア
ルコキシ基、アルキル基またはハロゲン原子である。但
し、R₅，R₆，R₇の中の少なくとも一つはヒドロキシ基、
アルコキシ基またはハロゲン原子である。）