JP2669554B2 - 新規な多糖誘導体及び分離剤 - Google Patents
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Description
て有用な、新規な多糖誘導体に関する。詳細には不斉炭
素をもった原子団を有する新規な多糖誘導体であり、又
該誘導体からなる分離剤に関する。
は知られている。構造的には、立体的に規則正しいポリ
マー主鎖にアキラルな基が結合したもので、液体クロマ
トグラフィーのカラム充填剤として種々のラセミ体に対
し不斉識別能を示す。しかし、不斉中心を2個有する化
合物、あるいは不斉中心に種々の官能基を持つラセミ体
と構造が複雑になるに従い、識別能がうまく発現されな
い場合がある。
及び側鎖を共に立体的に規制することにより、より優れ
た不斉識別能を持たせた多糖誘導体及び分離剤を提供し
ようとするものである。
水素原子の一部又は全部を下記の式で示される原子団の
1種又は2種以上で置換してなる新規な多糖誘導体及び
該多糖誘導体を主成分とする分離剤に係るものである。
なくとも12個の不斉中心を有するグループである) 尚、上記原子団による置換度は少なくとも30%以上で
あり、好ましくは50%以上、更に好ましくは85%以上で
ある。
然物変成多糖のいずれかを問わず、光学活性であればい
かなるものでも良いが、好ましくは結合様式の規則性の
高いものである。例示すれば、α−1,4−グルカン(ア
ミロース、アミノペクチン)、α−1,6−グルカン(デ
キストラン)、β−グルカン(プスツラン)、β−1,3
−グルカン(例えば、カードラン、シゾフィラン等)、
α−1,3−グルカン、β−1,2−グルカン(Crown Gall多
糖)、β−1,4−ガラクタン、β−1,4−マンナン、α−
1,6−マンナン、β−1,2−フラクタン(イヌリン)、β
−2,6−フラクタン(レバン)、β−1,4−キシラン、β
−1,3−キシラン、β−1,4−キトサン、β−1,4−N−
アセチルキトサン(キチン)、プルラン、アガロース、
アルギン酸等であり、アミロースを含有する澱粉なども
含まれる。特に好ましい高純度の多糖を容易に得ること
のできるアミロース、β−1,4−キトサン、キチン、β
−1,4−マンナン、β−1,4−キシラン、イヌリン、カー
ドラン等である。
ノース或いはフラノース環の平均数)は5以上、好まし
くは10以上であり、上限は2000、好ましくは500以下で
あることが取り扱いの容易さにおいて好ましい。
ノ基と反応して上記の式で示されるウレタン結合を形成
する化合物である。
少なくとも1個の不斉中心を有する。さらに構造中に実
際の反応に関与しないエーテル結合、カルボニル結合や
ハロゲンなどの官能基を含んでいてもかまわない。ま
た、Rを構成する炭素原子はSP3混成(C−C単結合時
の炭素の原子軌道)のみ、あるいはSP3,SP2(C=C二
重結合の炭素の原子軌道)、SP(−C≡C−あるいは−
C≡N三重結合の炭素の原子軌道)のうち2種あるいは
3種の組み合わせからなるグループがあり、幾何学的に
は鎖状でも環状でもかまわない。具体的には、例えば以
下のようなものがある。
2種以上用いてもかまわない。
ましい。
のようなものが挙げられる。
ル基は前述の一般式で示され、対応する多糖が有する全
水酸基及びアミノ基のうち30%乃至100%、好ましくは5
0%以上、更に好ましくは85%以上が該カルバモイル基
とウレタン結合を形成しているものである。
ルコールとイソシアナートからウレタンを生ずる反応を
そのまま適用できる。例えば、適当な溶媒中で三級アミ
ン等のルイス塩基、又は錫化合物等のルイス酸を触媒と
して、対応するイソシアナートと多糖を反応させること
により得ることができる。また、イソイアナートの合成
は、例えば、対応するアニリン誘導体のアミノ基にホス
ゲンを作用させることにより容易に得ることができる。
物質であり、とくに光学分割用充填剤、即ち分離剤とし
て有用なものである。
や光学異性体混合物を分離する目的に使用するには、本
発明の多糖誘導体を充填した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など
のクロマトグラフィー法を用いるのが一般的であるが、
この他、本発明多糖誘導体を含む膜を成形し、これで膜
分離を行うこともできる。
ー法に応用するには、その粉体としてカラムに充填する
方法が簡便である。本発明誘導体を粉砕するかビーズ状
にすることが好ましく、粒子は多孔質であることがより
好ましい。更に分離剤の耐圧能力の向上、溶媒置換によ
る膨潤、収縮の防止、理論段数の向上のために多糖誘導
体を担体に担持させることも好ましい。
きさは使用するカラムの大きさによって異なるが、1μ
m〜1mmであり、好ましくは1μm〜300μmである。担
体は多孔質であることが好ましく、その平均孔径は10Å
〜100μmであり、好ましくは、50Å〜50000Åである。
担体に担持させる多糖誘導体の量は担体に対して1〜10
0重量%、好ましくは5〜50重量%である。
物理的方法でもよい。物理的方法としては、多糖誘導体
を可溶性の溶剤に溶解させ、担体と良く混合し、減圧ま
たは加温下、気流により溶剤を留去させる方法や、多糖
誘導体を可溶性の溶剤に溶解させ、担体と良く混合した
後、多糖誘導体に対し不溶性の溶剤に分離させることに
よって可溶性溶剤を分散させてしまう方法もある。この
様にして得られた分離剤は、加熱、溶媒の添加、洗浄な
どの適当な処理を行うことによって、その分離能を改善
することも可能である。
担体があり、好ましくは多孔水無機担体である。多孔質
有機担体として適当なものは、ポリスチレン、ポリアク
リウアミド、ポリアクリレート等からなる高分子物質が
挙げられる。多孔質無機担体として適当なものは、シリ
カ、アルミナ、マグネシア、ガラス、カオリン、酸化チ
タン、ケイ酸塩などであり、これらの表面に、カルバメ
ート誘導体との親和性を良くしたり、担体自身の表面の
特性を改質するために処理を施したものを用いても良
い。表面処理の方法としては有機シラン化合物によるシ
ラン化処理やプラズマ重合による表面処理方法等があ
る。
ィーを行う場合の展開溶媒としては多糖誘導体を溶解ま
たはこれと反応するものを除いて特に制約はない。多糖
誘導体を化学的方法で担体に結合したり、架橋により不
溶化した場合にはこれと反応するものを除いて特に制約
はない。
μm〜0.1mm程度の粒子からなる該分離剤と、必要であ
れば少量の結合剤より成る厚さ0.1mm〜100mmの層を支持
板上に形成すれば良い。
して用いる。
れらの実施例に限定されるものではない。さらに上記の
分離効果を応用例に示す。
メート)〕の合成 セルロース(Avicel:メルク社)0.80gを80℃で6時間
LiCl/N,N−ジメチルアセトアミド1.2g/12ml中で撹拌し
た後、これにピリジン6ml、(−)−1−フェニルエチ
ルイソシアノート3.5mlを加え、26時間、100℃で反応さ
せた。反応溶液をメタノールに注ぎ入れ、生成物を析出
させ、グラスフィルターで濾取し、60℃で真空乾燥し
た。
(−)−1−フェニルエチルアミンにホスゲンを反応さ
せて合成した。
℃/6mmHg 得られたセルローストリカルバメート誘導体(以下
(−)−isomerとよぶ)の元素分析値は次の如くであ
る。
以下同じ)を、8部のアセトンに溶解し、ジフェニルシ
ラン処理したシリカゲル(Merck社製:Lichrospher Si−
1000)4部と混和した後、アセトンを減圧留去すること
により充填剤を得た。該充填剤をメタノールを用いたス
ラリー法により内径0.46cm、長さ25cmのステンレス製カ
ラムに充填した。
た。その結果を表−1に示す。
度(Rs)は、それぞれ下式により定義される。
ート)及びキシランビス((−)−1−フェニルエチル
カルバメート)の合成〕 1)(+)及び(−)−1−フェニルエチルイソシアナ
ートの合成 合成は常法により行った。
(neat)) ・(−)−1−フェニルエチルイソシアナート 66.3〜66.8℃/5mmHg 収率 71.1% 2) キシランビス(1−フェニルエチルカルバメー
ト)の合成 50ml二口フラスコに還流冷却管を取りつけた。N2下に
てキシラン0.80g(生化学工業株式会社製)、LiCl0.85g
を入れ、乾燥ジメチルアセトアミド(モレキュラーシー
ブ上)6mlを加え、90℃にて2時間撹拌した。粘度はか
なり高くなったが、均一系であった。これに乾燥ピリジ
ン(KOH上)15mlを加えた後、1−フェニルエチルイソ
シアナート2.5ml(キシランの−OHモル数×1.5)を加え
た。24時間後、反応系はイソシアナートは存在せず(IR
より)、反応もそれほど進んでいないので、更にイソシ
アナート1.1mlを加えた。反応開始後92時間でMeOHに沈
殿させ、遠沈回収した。この直前にはイソシアナートは
系に残っていた(IR)。ピリジン添加後は塩化カルシウ
ム管を取り付けた。
カルバメート)(以下(+)−isomerとよぶ)及びキシ
ランビス((−)−1−フェニルエチルカルバメート)
(以下(−)−isomerとよぶ)は次式で表される構造を
有する。
ルカルバメート)0.75gをジメチルアセトアミド7mlに溶
かした。これを2〜3回に分けてシリカゲル(4000−
7、3−アミノプロピルトリエトキシシラン処理)3.00
gに担持した。カラム(25×0.46(id)cm)にはヘキサ
ン−流動パラフィン(2:1)に分散させて充填した。
た。その結果を表−2、表−3及び表−4に示した。
バメート)の合成〕 50ml二口フラスコに還流留去管を取り付け、N2下にて
アミロース(半井化学)0.80g、LiCl0.80gを入れ、乾燥
ジメチルアセトアミド(モレキュラーシーブ上)5mlを
加えた。90℃にて2時間加熱撹拌した。不均一系ではあ
ったが、これに乾燥ピリジン(KOH上)7mlを加えた後、
(−)−1−フェニルエチルイソシアナートを加え、90
℃にて50時間反応させた。反応系の粘度はかなり高かっ
た。また、メタノールに沈殿させた際、ポリマーは粉状
ではなく糸状に沈殿した。
た。
チルカルバメートの収量は0.77g、収率は25.9%であっ
た。
し、シリカゲル(2−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン処理)2.90gに担持した。パッキングはヘキサン−流
動パラフィン(2:1)に分散させ、330kg/cm2で加圧し
た。
を行った。分割の結果は表−5に示した。
バメート)の合成〕 50ml二口フラスコに還流留去管を取り付け、N2下にて
アミロース(半井化学)0.80g、LiCl0.80gを入れ、乾燥
ジメチルアセトアミド(モレキュラーシーブ上)7mlを
加えた。90℃にて5時間加熱撹拌した。不均一系ではあ
ったが、これに乾燥ピリジン(KOH上)10mlを加えた
後、(+)−1−フェニルエチルイソシアナート3.6gを
加え、90℃にて70時間反応させた。反応系の粘度はかな
り高かった。また、メタノールに沈殿させた際、ポリマ
ーは粉状ではなく糸状に沈殿した。
チルカルバメートの収量は0.72g、収率は22.6%であっ
た。
し、シリカゲル(3−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン処理)2.90gに担持した。パッキングはヘキサン−流
動パラフィン(2:1)に分散させ、330kg/cm2で加圧し
た。
を行った。分割の結果は表−5に示した。
バメート)の合成〕 50ml二口フラスコに還流留去管を取り付け、N2下にて
セルロース(Merck)0.80g、LiCl0.90gを入れ、乾燥ジ
メチルアセトアミド(モレキュラーシーブ上)7mlを加
えた。90℃にて4時間加熱撹拌した。不均一系ではあっ
たが、これに乾燥ピリジン8mlを加えた後、(+)−1
−フェニルエチルイソシアナートを加え、90℃にて27時
間反応させた。不均一系であったので、停止前2時間の
時にイソシアナート0.80gを再添加した。ポリマーはメ
タノールに沈殿させ、グラスフィルターにて回収した。
チルカルバメート)の収量は1.96g、収率は65.9%であ
った。
し、シリカゲル(3−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン処理)3.00gに担持した。パッキングはヘキサン−流
動パラフィン(2:1)で分散させ、330kg/cm2で加圧し
た。
ラセミ体化合物の光学分割を行った。分割の結果は次の
表−6にまとめた。
ト)〕の合成 セルロース(Avicel:メルク社)0.80gを80℃で6時間
LiCl/N,N−ジメチルアセトアミド1.2g/12ml中で撹拌し
た後、これにピリジン6ml、1−フェニルエチルイソシ
アナート3.5mlを加え、26時間、100℃で反応させた。反
応溶液をメタノールに注ぎ入れ、生成物を析出させ、グ
ラスフィルターで濾取し、60℃で真空乾燥した。
ルエチルアミンにホスゲンを反応させて合成した。
Hg 得られたセルローストリカルバメート誘導体の元素分
析値は次の如くである。
以下同じ)を、8部のアセトンに溶解し、ジフェニルシ
ラン処理したシリカゲル(Merck社製:Lichrospher Si−
1000)4部と混和した後、アセトンを減圧留去すること
により充填剤を得た。該充填剤をメタノールを用いたス
ラリー法により内径0.46cm、長さ25cmのステンレス製カ
ラムに充填した。
た。その結果を表−7に示す。
メート)の合成〕 セルロース(Avicel:メルク社)0.560g、塩化リチウ
ム0.75gを乾燥N,N−ジメチルアセトアミド(DMA)7.5ml
中80℃で12時間撹拌した。これに乾燥ピリジン4.0mlを
加えた後、1−(p−トリル)エチルイソシアナート3.
5gを加え、80℃で48時間反応させた。反応が進行してい
ることはIRでカルバメート基の吸収が存在することによ
り確認した。反応物をメタノールに注ぎ入れ、沈殿をグ
ラスフィルターにて濾過回収した。乾燥後、その一部を
CHCl3で溶媒分別し、可溶部を目的物とした。
するアミンにホスゲンを反応させて得た(収率86%、b
p.83.0℃/6.5mmHg)。また、相当するアミンは対応する
ケトンとギ酸アンモニウムとを反応させて得た(収率60
%、bp.81.0℃/13mmHg)。
析値は次の如くであった。
ってカラムを作製し、種々のラセミ体の分離を行った。
その結果を表−7に示した。
ト)の合成〕 セルロース0.505g、1−フェニルプロピルイソシアナ
ート3.6gを用い、実施例7と同様にして合成した。溶媒
分別はTHFで行った。
アミンにホスゲンを反応させて得た(収率79%、bp.63.
0℃/3.0mmHg)。また、相当するアミンは対応するケト
ンとギ酸アンモニウムとを反応させて得た(収率60.9
%、bp.47.2℃/3.0mmHg)。
は次の如くであった。
ってカラムを作製し、ラセミ体の分離を行った。その結
果を表−7に示した。
メート)の合成〕 セルロース0.510g、1−(o−トリル)エチルイソシ
アナート3.1gを用い、実施例7と同様にして合成した。
溶媒分別はTHFで行った。
するアミンにホスゲンを反応させて得た(収率90%、b
p.90.2℃/12mmHg)。また、相当するアミンは対応する
ケトンとギ酸アンモニウムとを反応させて得た(収率50
%、bp.59.9℃/4.5mmHg)。
は次の如くであった。
ってカラムを作製し、ラセミ体の分離を行った。その結
果を表−7に示した。
ト)の合成〕 50ml二口フラスコに還流留去管を取り付け、N2下にて
アミロース(半井化学)0.80g、LiCl0.80gを入れ、乾燥
ジメチルアセトアミド(モレキュラーシーブ上)7mlを
加えた。90℃にて5時間加熱撹拌した。不均一系ではあ
ったが、これに乾燥ピリジン(KOH上)10mlを加えた
後、1−フェニルエチルイソシアナート3.6gを加え、90
℃にて70時間反応させた。反応系の粘度はかなり高かっ
た。また、メタノールに沈殿させた際、ポリマーは粉状
ではなく糸状に沈殿した。
し、シリカゲル(3−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン処理)2.90gに担持した。パッキングはヘキサン−流
動パラフィン(2:1)に分散させ、330kg/cm2で加圧し
た。
を行った。分割の結果は表−8に示した。
メート)の合成〕 アミロース0.521g、LiCl0.75gを乾燥DMA7.5ml中90℃
で5時間撹拌した。これに乾燥ピリジン4.0mlを加えた
後、1−(p−トリル)エチルイソシアナート3.5gを加
え、80℃で24時間反応させた。IRのスペクトルからイソ
イアナートがほとんど消費されたのに、未反応のOH基が
残っていることがわかったので、更に1−(p−トリ
ル)エチルイソシアナート1.2gを加え、もう24時間反応
させた。溶媒分別はTHFで行った。
てカラムを作製し、種々のラセミ体化合物の分割を行っ
た。その結果を表−8に示した。
ト)の合成〕 アミロース0.499g、1−フェニルプロピルイソシアナ
ート3.6gを用い、実施例11と同様にして合成した。溶媒
分別はTHFで行った。
ってカラムを作製し、種々のラセミ体化合物の分割を行
った。その結果を表−8に示した。
メート)の合成〕 アミロース0.502g、1−(o−トリル)エチルイソシ
アナート3.2gを用い、実施例11と同様にして合成した。
但し、乾燥DMAを加えて80℃で5時間撹拌した後、乾燥
ピリジンとイソシアナートを加えた。溶媒分別はTHFで
行った。
ってカラムを作製し、種々のラセミ体化合物の分割を行
った。その結果を表−8に示した。
Claims (2)
- 【請求項1】多糖の有する水酸基又はアミノ基上の水素
原子の一部又は全部を下記の式で示される原子団の1種
又は2種以上で置換してなる新規な多糖誘導体。 (但しRを構成する炭素原子数は1〜30であり、Rは少
なくとも1個の不斉中心を有するグループである) - 【請求項2】多糖の有する水酸基又はアミノ基上の水素
原子の一部又は全部を下記の式で示される原子団の1種
又は2種以上で置換してなる多糖誘導体を主成分とする
分離剤。 (但しRを構成する炭素原子数は1〜30であり、Rは少
なくとも1個の不斉中心を有するグループである)
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