JP3237860B2 - 溶液から所望の分子を分離および濃縮する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はある所望の分子、例えば
ガス、アミノ酸、陰イオンその他をこれらの分子がこれ
らよりずっと高い濃度で溶液中に存在している他の分子
と混合された溶液から分離および濃縮する方法に関す
る。詳しくは本発明は前述の溶液を陽イオン−配位子−
マトリックスを詰めた充てんカラムを流過させることに
より、無機マトリックスに共有結合した配位子分子と錯
体を形成した陽イオンと所望のイオンまたは分子を生成
させた後、カラムにこの溶液の体積よりも遥かに少ない
体積の受容液を通すことによって前記分子が結合した陽
イオンまたは陽イオン結合配位子錯体を分解させて受容
液中に溶解している前記所望のイオン又は分子を分離お
よび濃縮させることによって溶液中の他のイオンとの混
合物から前記の分子を分離する方法に関する。このよう
にして分離された濃縮イオンまたは分子は公知の方法に
よって分析および／または回収される。便宜上、「所望
の分子」という用語は明細書全体を通じて、分子と陰イ
オンの両方を包含するように使用される。

【０００２】

【従来の技術】ガス、陰イオン、アミノ酸その他の特定
の分子を供給水、有機溶媒、廃溶液および工業的な溶液
や流れから回収および／または分離する有効な方法は現
代技術において切実に要求されている。これらの分子は
大抵は遥かに高い濃度で他の分子を含有している溶液中
に低い濃度で存在している。同様に、公知の方法を利用
して効果的な分析を行うことができるように、これらの
分子を濃縮することが必要である。したがって、このよ
うな分子を選択的に回収および濃縮するための方法に対
する切実な要求がある。水などの溶媒中に溶質として存
在する多くの陽イオンは遊離の陽イオンとしてか、ある
いは溶質としての配位子によって錯体化されているが、
Ｈ₂ Ｏまたは他の弱く配位した配位子によって、あるい
はイオン対によって当初保持されている結合部位におい
てさらに錯体化する能力を有することは知られている。
これらの陽イオンまたは陽イオン−配位子錯体は、Ｈ₂
Ｏまたは弱く配位した配位子が外れるときに他の強く結
合する配位子溶質と選択的に強い結合を形成する能力を
有するという特徴がある。例えば、１９７５年、１９８
２年、１９８９年のニューヨークのプレナムプレス発行
のスミス等による「臨界安定度定数」第６巻と、１９８
５年ニューヨークのマーセルデッカー発行のバード等に
よる「水溶液における標準電位」を参照して頂きたい。
しかしながら、研究者達はさらに選択的に錯体を形成す
る能力を有するこれらの陽イオン−配位子錯体を、分離
システム中での陽イオン−配位子錯体の挙動が溶質とし
ての陽イオン−配位子錯体の挙動と比較して変化しない
ような分離システムに効果的に取入れることは現在まで
出来なかった。また、研究者達は陽イオン−配位子錯体
が繰返し分離に利用するための分離システム中に残留す
るようなシステムも開発してはいない。

【０００３】多くの有機配位子がポリスチレンなどの重
合体保持体(supports)に結合してきたが、保持体に結合
した配位子は水性溶質としての類似の未結合の配位子と
比較して保持体に結合した配位子の特性は実質的に異っ
ている。この主題に関する概説的な論文は“応用化学に
関する重要な報告”シリーズの第１９巻の第４章（１６
７〜２２３頁）に見出され、Ａ．ワルシャウスキーによ
る「キレートイオン交換体」と題するものである。スト
リート等による編集、ジョン・ワイリー＆サンズ、１１
９８７。これらの有機配位子は疎水性保持体に結合する
と、配位子分子の特性を実質的に変化させる。ゴードン
＆ブリーチが１９８６年に出版したＤ．Ｅ．レイデンの
編集による“シラン、表面及び界面シンポジウム、スノ
ーマス、１９８５”の１〜２５頁におけるＥ．Ｐ．プル
ーデマンによる「シリル化表面のためのシラン化合物」
と、１９８２年プレナムプレス出版のＥ．Ｐ．プルーデ
マンによる「シランカップリング剤」（１〜２３５頁）
にはシラン化合物と結合した多くの異なる種類の有機物
質が列記されており、それらの物質の特性の一部につい
て論じられている。１９８５年１２月１２日付発行のカ
ナダ特許第１，１９６，６１８号「溶液からの金属抽出
およびこのプロセスのために使用される不動態化キレー
ト剤」におけるＥ．Ｐ．プルーデマンその他は、特許文
献においてシリカゲル上に不動態化されて水溶液から金
属陽イオンを錯体化するのに利用できる他の配位子を報
告してきた。しかしながら、固体の保持体に金属陽イオ
ンを錯体化させるために固体材料に共有結合した配位分
子を利用し、引続いてガス、アミノ酸、陰イオンその他
の分子に関して特定の分離を行うために金属陽イオンの
追加的配位部位を利用することは現在まで報告されなか
った。

【０００４】研究者達は陽イオンを錯体化するために普
通のイオン交換床を利用した後、結合した陽イオンを効
果的な分離に利用することにおいてはある程度の成功を
収めた。Analytica Chimica Actaの１９８５年１７０巻
の３１１〜３１７頁のグヨン等による「液体クロマトグ
ラフィーに利用される銅（Ｃｕ^II）変性シリカゲルの二
相平衡定数の測定」などの論文にはシリカゲルなどの親
水性保持体を使用したこのような努力が記載されてい
る。１９８５年１月２１日に公開された日本特許公開７
５ ０５，３０２（Ｃｌ．１６ＡＯ）「オレフィン系化
合物の分離」においてスズキ等は分離を行うためにポリ
スチレンなどの疎水性保持体よりなるイオン交換樹脂に
結合した金属を使用する実例を報告している。しかしな
がら、シリカゲルなどの固体保持体に共有結合した結合
配位子を利用すること、および分離を行うために錯体化
した陽イオンを含むことは現在のところ報告されていな
い。イオン交換床よりは結合配位子を使用することによ
って陽イオンを樹脂に保持するときの安定性および選択
性が向上するとともに遥かに多様な分離を行うことがで
きる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】現代社会においては
（１）百万分率（ｐｐｍ）から１０億分率（ｐｐｂ）の
極めて低い濃度で分子濃度を測定するために、（２）飲
料水および塩水などの溶液から低水準の有毒分子を分離
するために、そして（３）低濃度で溶液中に存在する有
用な分子を回収するために特別の要求が存在している。
例えば、魚が生存するための塩水中のアンモニアの許容
量は約１〜２ｐｐｍである。このような水準のこれらの
分子を分析するための現在の方法は不正確および／また
は非常に時間がかかるものである。その上、現在の方法
を利用するときには分子の分離は選択的でなくてコスト
が高く装置集約的である。工業において固体に保持され
た配位子に結合した陽イオンの利用が役に立つ機会を提
供する現在の要求（ニーズ）には、ＣｒＯ₄ ^2-（クロム
酸イオン）などの有毒陰イオンの分離、超高純度塩の調
製（ハロゲン化物の分離）、超高純度ガスの調製（Ｏ₂
その他の分離）、アミノ酸およびアミンその他の分離な
どが包含される。したがって、シリカゲルやチタンを結
合させたシリカゲルなどの無機保持体に結合した配位子
と陽イオンの錯体を形成させる分子錯体化特性を利用す
るための手段の開発は、分析および／または回収の目的
のために特定の分子を繰返し分離および濃縮することに
とって最も重要なことになる。本発明の方法はこの技術
を完成させたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による方法は、
砂、シリカゲル、ガラス、ガラス繊維、アルミナ、酸化
ニッケル、ジルコニアまたはチタニアなどの無機保持体
にスペーサー基およびケイ素原子を介して共有結合して
いる配位子（ｌｉｇａｎｄ）と錯体を形成した適当な陽
イオンよりなる陽イオン−配位子−マトリックスを利用
するものである。この陽イオン−配位子−マトリックス
は下記の式１で示される。

【０００７】 マトリックス−Ｌ−Ｍ （式１）この式において、 Ｍは金属陽イオン、Ｌは金属陽イオン
と反応してキレートを形成することが知られている有機
分子よりなる配位子であり、マトリックスは下記の式を
有する一員である。

【０００８】

【化４】

【０００９】この式においてＢは１〜１０個の炭素原子
を有するスペーサー基であって水性の環境において機能
するのに十分な親水性であるという官能性を有し、固体
の保持体表面から配位子−陽イオン（−Ｌ−Ｍ）を分離
してＬ−Ｍと分離される所望の分子との間の相互作用を
できるだけ大きくする。Ｓｉはケイ素であり、Ｘ，Ｙお
よびＺはそれぞれＣｌ，Ｂｒ，Ｉ、Ｏ−アルキル基、ア
ルキル基、またはＯ−親水性無機固体保持体よりなる群
から選ばれた一員であり、親水性無機固体保持体はシリ
カ、ジルコニア、チタニア、アルミナ、酸化ニッケルま
たは任意の他の類似の親水性無機保持体材料よりなる群
から選ばれた一員であって、Ｘ，ＹおよびＺのうちの少
なくとも一つはＯ−親水性無機固体保持体でなければな
らない。ここで「Ｏ−」は酸素を示す。アルキル基また
はＯ−アルキル基は、置換または未置換、直鎖または有
岐鎖の１〜６個の炭素原子を有するアルキル基またはア
ルコキシ基を意味する。置換とはＣｌ，Ｂｒ，Ｉ，ＮＯ
₂などの基による置換を意味する。Ｘ，ＹおよびＺがＯ
−親水性無機固体保持体以外のものであるとき、それら
は機能的に脱離基、すなわちケイ素原子に結合した基で
あってＯ−親水性固体保持体材料と反応するときに脱離
するか、Ｏ−固体保持体によって置換される基として分
類される。だから、これらの基はケイ素を含むスペーサ
ー基を親水性固体保持体と反応させた後に残された官能
基であり、陽イオン−配位子−マトリックスと所望の分
子との間の相互作用には直接的な機能を有しない。固体
保持体材料と反応して下記の式を有するマトリックスを
形成するケイ素を含むスペーサー基として代表的なもの
は、ジエチル（トリエトキシシリルプロピル）マロネー
ト、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−
アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−〔（３−トリ
メトキシシリル）プロピル〕エチレンジアミン三酢酸、
Ｐ−（クロロメチル）フェニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、３−ブロモプロピルトリエト
キシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ランなどである。

【００１０】

【化５】

【００１１】陽イオン−配位子−マトリックスは、溶液
から分離したくない分子と所望の分子との混合物を含有
する原溶液からの低濃度で存在するガス、陰イオン、ア
ミノ酸その他の所望の分子あるいは所望の分子の基に対
する高度の選択性とその分離によって特徴づけられる。
いわゆる所望しない分子は分離すべき所望の分子よりも
遥かに高い濃度で存在する可能性がある。分離は原溶液
が流されるカラムなどの分離装置中で行われる。所望の
分子を選択的に分離および濃縮する方法は、所望の分子
が低濃度で存在する場合でも大きな体積の溶液から選択
的に、しかも定量的に所望の分子を陽イオン−配位子−
マトリックス系の陽イオン部分と錯体化させる能力を特
徴とする。それから所望の分子は、選択的である必要は
ないが陽イオン−配位子−マトリックスから分子を定量
的に分離するような可溶化剤を含む少ない体積の受容相
を流すことによって、分離カラムから所望の分子が回収
される。濃縮された溶液中の所望の金属イオンの分析は
原子吸光分析法などの公知の方法によって行われる。受
容相からの所望の金属イオンの回収は公知の技法によっ
て容易に行われる。本発明はまた、陽イオンおよび任意
の他の必要な試薬を含む溶液を結合配位子マトリックス
を含有するカラムに流すか、または混合容器中で陽イオ
ンを含む溶液と結合配位子−マトリックス材料を混合す
ることによって、陽イオンを結合配位子−マトリックス
に錯体化させる方法を包含している。結合配位子−マト
リックスを製造するための方法は、ブラッドシヤウ等に
よって１９８８年７月１３日に出願された同時係属出願
０７／２１８，１５６号に開示および請求されて以来、
記述されているが、本発明の一部ではない。前記の出願
は、“トリアルコキシシランに共有結合した中間体とし
ての硫黄を含む炭化水素Ａと、この中間体がさらにシリ
カに共有結合したものＢ、所望のイオンと化合物Ｂとの
錯体を形成させることによって他のイオンと共存する所
望のイオンの溶液から所望のイオンを分離および濃縮す
る方法、受容液との錯体を分解させることおよびこの錯
体からイオンを回収すること”と題するものであり、参
考のために本明細書に取入れられている。

【００１２】以上要約したように、本発明は所望の分子
がそれより遥かに高い濃度で存在している他の分子と混
合されている原溶液から所望の分子、たとえばガス、ア
ミノ酸、陰イオンその他を分離および濃縮することに関
するものである。このことはこのような原溶液を陽イオ
ン−配位子−マトリックスを詰めた充てんカラムを流過
させて所望の分子をこのマトリックスの陽イオン部分に
吸引および結合させることによって所望の分子と式１に
示される陽イオン−配位子−マトリックスとの錯体を形
成させ、次に原溶液の体積よりも遥かに少ない体積の受
容液をカラムを通過させて分子結合陽イオンあるいは陽
イオン結合配位子錯体を分解させて受容液中で所望のイ
オンを分離および濃縮することによって行われる。この
ようにして受容液中で濃縮された状態で陽イオン−配位
子−マトリックスから定量的に分離された所望の分子
は、次に分析されおよび／または濃縮された所望の分子
が回収される。分析および受容液からの回収は公知の方
法によって行われる。陽イオン−配位子−マトリックス
の調製は陽イオンおよび任意の他の必要な試薬を含む溶
液をマトリックスに結合した配位子を詰めたカラムを通
過させるか、あるいは混合容器中で陽イオンを含む溶液
とマトリックスに結合した配位子物質を混合するととに
よって行われる

【００１３】式１において、配位子Ｌは錯体形成におけ
る陽イオンに対して有効な配位部位をすべて利用するこ
となしに使用される陽イオンと錯体を形成することが分
っている配位子か、陽イオンのイオン対相互作用が維持
される任意の配位子であればよい。陽イオン分子と、他
の配位子によって錯体化されていない陽イオンか、ある
いは固体保持体に結合されていない配位子によって錯体
化された陽イオンとのこのような錯体形成に関する出版
物としては、ニューヨークのプレナムプレスの１９７５
年、１９８２年および１９８９年のスミス等による「臨
界安定性定数」第６巻、およびニューヨーク、１９８５
年のバード等による「水溶液における標準電位」があ
る。代表的な配位子−陽イオンの組合せの実例は以下に
述べる実施例中に示されている。

【００１４】最も効果的に利用することのできる配位子
は一般に、アミノ酸、アミン、ピリジン、チオール、フ
ェナントロリン、ヒドロオキサミド酸、オキシム、アミ
ド、チオエーテルおよびこれらの組合せよりなる群から
選ばれたものである。

【００１５】最も効果的に利用される陽イオンは、Ｃｏ
³⁺，Ｃｒ³⁺，Ｈｇ²⁺，Ｐｄ²⁺，Ｐｔ²⁺，Ｐｄ⁴⁺，Ｐ
ｔ⁴⁺，Ｒｎ³⁺，Ｉｒ³⁺，Ｒｕ³⁺，Ｃｏ²⁺，Ｎｉ²⁺，Ｃｕ
²⁺，Ｚｎ²⁺，Ｃｄ²⁺，Ｐｂ²⁺，Ｍｎ²⁺，Ｆｅ³⁺，Ｆ
ｅ²⁺，Ａｕ³⁺，Ａｕ⁺，Ａｇ⁺，Ｃｕ⁺，ＭｏＯ₂ ²⁺，Ｔｌ
³⁺，Ｔｌ⁺，Ｂｉ³⁺，ＣＨ₃Ｈｇ⁺，Ａｌ³⁺，Ｇａ³⁺，Ｃ
ｅ³⁺，ＵＯ ₂ ²⁺，またはＬａ³⁺およびこれらの組合せよ
りなる群から選ばれたものである。

【００１６】しかしながら前述の配位子および陽イオン
は実例として示したものに過ぎず、マトリックスに結合
し、所望の分子に結合する機能を有する任意の他の配位
子および陽イオンは本発明の範囲内のものと考えられ
る。

【００１７】所望しない分子が遥かに高い濃度で存在し
ている多成分分子原溶液の複数の他の所望しない分子か
ら低濃度で存在する所望の分子または所望の分子又は基
を選択的に、しかも定量的に分離および濃縮する方法
は、多成分分子原溶液を所望の分子を陽イオン−配位子
−マトリックスと錯体化させる式１で示される陽イオン
−配位子−マトリックスと接触させること、それから濃
縮された状態で所望の分子を溶解させる受容液を使用し
て陽イオン−分子あるいは陽イオンが結合した錯体を分
解させて、前記の受容液から所望の分子を公知の手段に
よって分析および／または回収することができる。

【００１８】陽イオンおよび他の必要な試薬、例えば酸
化剤や還元剤および／または、金属の溶解のために必要
な錯体化剤を含む溶液をマトリックスに結合した配位子
分子を含むカラムを流過させるか、あるいは混合容器中
で陽イオンを含む溶液と配位子−マトリックスを混合す
ることによって、陽イオンは配位子−マトリックスに結
合される。

【００１９】陽イオン−配位子−マトリックスは式２に
従って所望の分子を吸引するように機能する。

【００２０】 マトリックス−Ｌ−Ｍ＋ＤＭ−−−→マトリックス−Ｌ−Ｍ：ＤＭ（式２） この式においてＬおよびＭは前に定義されたように配位
子および陽イオンを表わし、ＤＭは分離される所望の分
子を表わす。

【００２１】所望の分子がいったん陽イオンに結合する
と、これらの分子は次には式３または式４のいずれかに
従って比較的少ない体積の受容液を使用することによっ
て分離される。

【００２２】 マトリックス−Ｌ−Ｍ：ＤＭ…（受容液）−−−→マトリックス−Ｌ−Ｍ＋Ｄ Ｍ（式３）

【００２３】 マトリックス−Ｌ−Ｍ：ＤＭ…（受容液）−−−→マトリックス−Ｌ＋Ｍ：Ｄ Ｍ（式４）

【００２４】ここに開示されている好ましい実施態様
は、大きな体積の多成分分子原溶液を分離カラム中の式
１の陽イオン−配位子−マトリックスと接触させ、この
カラムにまず混合物を流して少なくとも一つの所望の分
子と前記の式２によって示されるような陽イオン−配位
子−マトリックスと錯体化させ、次にカラムに比較的少
ない体積の受容液、例えば塩酸または硝酸の希釈水溶液
を流して、化学的または熱的手段によって錯体を分解さ
せ、所望の分子を溶解して濃縮した状態でカラムから取
出すことによってこの方法を実施することを含んでい
る。濃縮の程度または量は原溶液中の所望の分子の濃度
と処理すべき原溶液の体積によって左右されることは明
らかである。利用される特定の受容液も一つの要因であ
る。一般に、受容液中の所望の分子の濃度は原溶液中の
濃度よりも５０〜１，０００，０００倍高い。カラムの
代りに他の同等の装置を使用することができ、例えばス
ラリーがろ過され、受容液で洗浄されて錯体が分解され
所望の分子が回収される。それから所望の分子は公知の
方法によって分析され、および／または公知の技法によ
って受容相から回収される。

【００２５】より詳細には、本発明の方法は背の高いカ
ラムなどの接触装置中に式１の陽イオン−配位子−マト
リックスを置くことを含んでいる。所望の分子と所望し
ない分子との混合物を含む比較的大きい体積の原溶液が
陽イオン−配位子−マトリックスに接触するようにカラ
ムを通過させられる。所望の分子は、陽イオンに関連す
る効果的な配位部位をまだ有している陽イオン−配位子
−マトリックスと錯体化する。所望の分子と固体の陽イ
オン−配位子−マトリックスとの錯体形成によって、所
望の分子が原溶液混合物の残余の部分から分離され、原
溶液混合物の残余の部分はカラムから流出される。それ
から少ない体積の受容液がカラムを通過させられる。受
容液は錯体を分解させて固体の配位子−マトリックスか
ら分離した所望の分子を溶解させることによって錯体か
ら所望の分子を分離させる能力を有する。溶解した所望
の分子は受容液中で濃縮された状態でカラムから取出さ
れる。それから所望の分子は原子吸光分析法などの公知
の方法によって分析されおよび／または公知の技法によ
って受容液から回収される。このように、所望の分子を
含む原溶液を陽イオン−配位子−マトリックスと接触さ
せ錯体を形成させた後、原溶液を陽イオン−配位子−マ
トリックスとの接触から分離させてから（即ち原溶液を
カラムから流出させてから）、陽イオン−配位子−マト
リックスを受容液に接触させ所望の分子を受容液中に回
収するような分離方法を本明細書中では「非クロマトグ
ラフィー分離（ｎｏｎ−ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉ
ｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）」と呼ぶ。

【００２６】イオン対能力あるいは、追加的配位部位
（additional coordination sites）を有し配位子に結
合した陽イオンに対して強い親和性を有する所望の分子
としては、溶媒和されたガス、アミノ酸、陰イオン、ア
ミンおよび中性液体およびガス以外の溶質がある。以下
に、これらの分類のそれぞれについて、特定の所望の分
子（または陰イオン）と、これら所望の分子が強い親和
性を有する、配位子に結合可能な陽イオンとを列挙す
る。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】

【表３】

【００３０】所望の分子と関連する好ましい陽イオンの
以上の列記は、包括的なものではなく、（１）陽イオン
に結合した配位子に結合される好ましい分子の種類を示
すこと、および（２）配位子に結合することができ、し
かも前述のようにして所望の分子をまだ吸引および結合
することができる代表的な陽イオンを詳細に例示するた
めのものに過ぎない。

【００３１】

【実施例】配位子−マトリックス化合物の調製

【００３２】陽イオンの配位部位の全部を利用すること
なしに陽イオンを錯体化させる機能を有する配位子は無
機保持体マトリックスに共有結合していなければならな
い。配位子−マトリックスの組合せを形成することがこ
の技術で開示されているが、本発明の完全な実施態様を
説明するために、配位子−マトリックス化合物の調製を
説明する方法が含まれている。

【００３３】実施例１

【００３４】この実施例においては７リットルのトルエ
ン中に３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
（２３６ｇ，１モル）が６０ｇ（１モル）の配位子エチ
レンジアミンに添加された。この混合物が室温において
２４時間かくはんされた後、固体保持体材料として２．
５ｋｇの６０〜２００メッシュのシリカゲルが、かくは
んされた溶液に添加された。それから温度は５５〜８８
℃まで上昇されて、さらに２４時間加熱された。最終生
成物はろ過によって収集され乾燥されてマトリックス−
配位子錯体が得られた。マトリックスは３−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン・スペーサー基のトリメ
トキシシラン末端とシリカゲル保持体との反応によって
生成し、スペーサー基の３−グリシドキシプロピル末端
にエチレンジアミン配位子が共有結合される。

【００３５】実施例２

【００３６】この実施例においては、スペーサーとして
の３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを４７
２ｇ（２モル）含有する７リットルのトルエンに９４ｇ
（１モル）の配位子エチレンジチオール(ethanedithio
l) とナトリウムメトキシド(sodium methoxide)（触媒
量）が添加された。混合物は５０〜７０℃まで２４時間
で加熱され、２．５ｋｇの６０〜２００メッシュのシリ
カゲルが添加されて溶液はさらに２４時間かくはんされ
た。生成物はろ過によって収集され、使用前に乾燥され
た。マトリックスはスペーサー基の２−グリシドキシプ
ロピル末端に配位子としてエチレンジチオエーテル、エ
タンジチオールが結合した実質的に実施例１で生成した
ものと同じものである。

【００３７】実施例３

【００３８】この実施例は１５０ｇのトリエチレンテト
ラアミンが配位子としてエチレンジアミンの代りに使用
された以外は実施例１と同じである。

【００３９】実施例４

【００４０】この実施例においては配位子としてアミノ
酸であるＬ−チロシンが使用され、以下の操作によって
スペーサー基を介してシリカゲルに結合された。機械式
かくはん機を備えた三つ口の５００ｍｌ丸底フラスコ中
で２．５ｇ（１３．８ミリモル）のＬ−チロシンがメタ
ノール中のナトリウムメトキシド２７．６ミリモルと反
応させられた。チロシンが溶解した後、３．４２ｇ（１
３．８ミリモル）の３−グリシドキシプロピルトリメト
キシシランがスペーサーとして添加され、混合物は一晩
中反応させられた。一晩中かくはんした後、３４．５ｇ
の６０〜２００メッシュのシリカゲルが２５０ｍｌのト
ルエンとともに添加され、混合物は再び還流近くまで１
晩加熱された。生成物はろ過によって収集され、次に洗
浄および風乾された。

【００４１】陽イオン−配位子−マトリックス化合物の
調製

【００４２】マトリックスに結合した配位子が他の分子
に対する好ましい親和性を有する陽イオンと錯体を形成
させなければならない。

【００４３】好ましい陽イオンの一覧表は前に示されて
いる。ある場合には、前記のことは結合した配位子−マ
トリックス物質に適切な陽イオンの溶液を混合するか、
または結合した配位子−マトリックス物質を収容したカ
ラムに陽イオンの溶液を通過させることによって容易に
行うことができる。しかしながら、ある場合には陽イオ
ンの溶解性を維持するために他の反応剤、例えば酸化・
還元剤および／または錯体化剤を陽イオンを含む溶液に
添加しなければならない。結合した配位子との錯体が生
成するまで陽イオンの特定の酸化状態が不安定なときに
は、酸化・還元剤が必要である。ガス状の酸素および過
酸化水素は使用される代表的な反応剤である。ある場合
には陽イオンを可溶化するために可溶化錯体化剤を使用
しなければならない。これらの錯体化剤は可溶化が起る
ために陽イオンと十分に強い錯体を形成しなければなら
ないが、結合した配位子−陽イオンの錯体形成が妨げら
れるような強い錯体を形成してはいけない。錯体化剤と
して使用される通常の反応剤の代表的なものはエチレン
ジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、アンモニア、過剰の塩化
物イオン（Ｃｌ^- ）などである。

【００４４】陽イオン−配位子−マトリックス化合物の
調製は以下の実施例において例示される。

【００４５】実施例５

【００４６】この実施例においては、Ｐｄ²⁺が実施例２
の配位子−マトリックスと反応する錯体形成陽イオンで
ある。実施例２に記載されたスペーサーを介してシリカ
ゲルに結合した固体の配位子−マトリックス材料エタン
ジチア（チオエーテル）〔ethanedithia(thioether) 〕
を入れたカラムに１モルの硝酸中に０．００１モルのＰ
ｄ（ＮＯ₃ ）₂ を溶解した溶液を通過させる。固体材料
は白色から淡いオレンジ色に変り、固体から分離した後
のＰｄを含む溶液の分析（原子吸光分析）の結果は固体
材料１ｇ当り０．３４ミリモルのＰｄを含むものに相当
するのに十分なＰｄが分離されていた。このことは分析
誤差の範囲内でシリカゲルに結合しているエタンジチア
(ethanedithia)の量と同等であった。そうでなければ、
カラムを使用する代りに溶液および固体配位子−マトリ
ックス材料がビーカー中で混合させることもできる。

【００４７】実施例６

【００４８】この実施例においては、Ｃｏ³⁺が実施例３
の配位子−マトリックスと反応する錯体形成陽イオンで
ある。１〜２％のＨ₂ Ｏ₂ （過酸化水素）を含む０．０
１モルのＣｏＣｌ₂ 水溶液が実施例３に記載されたスペ
ーサーを介してシリカゲルに結合したテトラアミンより
なる固体の配位子−マトリックス材料を入れた（あるい
はビーカー中で混合された）カラムを通過させられる。
固体材料は当初の白色から褐色に変り、さらに紫色に変
る。これらの色は結合したアミンを含む配位子に最初に
Ｃｏ²⁺が結合し次にＣｏ²⁺の酸化が起ってＣｏ³⁺に変化
することを示している。固体から分離された後の溶液を
原子吸光分析法により分析した結果、溶液から分離され
たＣｏの量は固体材料１ｇ当り０．４０ミリモルのＣｏ
と同等であった。この結果は分析誤差の範囲内で固体材
料に結合した配位子の量と同等であった。

【００４９】実施例７

【００５０】スペーサーを介してシリカゲルに結合した
テトラアミンではなくて実施例１のエチレンジアミン配
位子を使用して実施例６の操作が繰返された。材料の最
終の色が赤褐色であり配位子およびコバルトの結合能力
は０．３３ミリモル／ｇであった以外は同様の結果が得
られた。

【００５１】実施例８

【００５２】この実施例においては、Ｃｕ²⁺が実施例４
の配位子−マトリックスと反応する錯体形成陽イオンで
ある。実施例４に示されたシリカゲルにスペーサーを介
して共有結合したＬ−チロシン配位子を含む固体材料が
カラムに入れられ、０．１モルのＭｇＣｌ₂ 中に０．０
０１モルのＣｕＣｌ₂ を入れた溶液がカラムを通過させ
られた。固体材料は白色から暗青色に変り、固体から分
離した後のＣｕを含む溶液の分析（原子吸光分析）結果
は固体材料１ｇ当り０．１８ミリモルのＣｕを含むもの
に相当するのに十分なＣｕが分離されていた。この結果
は分析誤差の範囲内でスペーサー・シリカゲルマトリッ
クスに結合したチロシン配位子の量と同等であった。

【００５３】実施例９

【００５４】この実施例においては、Ｈｇ²⁺が実施例４
の配位子−マトリックスと反応する錯体形成陽イオンで
ある。実施例４に示されたシリカゲルにスペーサーを介
して共有結合したＬ−チロシンを含む固体材料がカラム
の中に入れられて、０．１モルのＭｇ（ＮＯ₃ ）₂ 中に
０．００１モルのＨｇ（ＮＯ₃ ）₂ を含む溶液がカラム
を通過させられた。固体から分離された後のＨｇを含む
溶液を分析（原子吸光分析）した結果、固体材料１ｇ当
り０．１８ミリモルのＨｇを含むものと同等の十分なＨ
ｇが分離されていた。この結果は分析誤差の範囲内でシ
リカゲルに結合したチロシン配位子の量と同等であっ
た。

【００５５】陽イオン−配位子−マトリックス化合物に
よる所望の分子の分離

【００５６】以下の実施例は所望のイオンを濃縮および
／または分離するために陽イオン−配位子−マトリック
ス化合物がどのようにして利用されるかを説明してい
る。式１の無機のマトリックス材料を含む陽イオン錯体
形成結合配位子がカラムの中に入れられる。遥かに高い
濃度で存在する他の分子の混合物中に少なくとも一つの
所望の分子を含む水溶液がカラムを通過させられる。溶
液の流量はカラムの頂部のポンプによって圧力を加える
こと、または受け容器に真空を作用させることによって
増加される。溶液がカラムを通過した後、これよりずっ
と少ない体積の回収溶液、すなわちアンモニアのような
ある錯体形成分子をプロトン化して、金属と錯体化され
た状態からアンモニアを遊離させる酸の水溶液がカラム
を通過させられる。この受容液は濃縮された形で引続い
て分析および／または回収するための所望の分子だけを
含んでいる。適当な受容液はｐＨ調節剤、すなわち酸ま
たは塩基、あるいは式３に示される結合陽イオン−配位
子−マトリックス材料から所望の分子を分離して錯体化
するか、金属陽イオンと式４に示される固体に保持され
た配位子から分離された所望の分子を錯体化するよう
な、錯体化剤であればよい。適当な受容液の代表的な実
例は塩酸、硝酸、硫酸、リン酸および酢酸などの酸、水
酸化アンモニウム、水酸化ナトリウムなどのｐＨ１１以
下に維持された塩基、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢
酸）、ＮＴＡ（ニトリロ三酢酸）、チオ尿素、ある種の
アミノ酸、例えばグリシン、その他の錯体化剤、例えば
ピリジンなどである。

【００５７】実施例１０〜１４に記載されたようにして
得られた錯体化された金属を含む無機保持体結合配位子
による分子の分離および回収についての以下の実施例は
説明として示されるものである。これらの実施例は例示
のためだけのものであり、式１の材料を使用して可能な
分子の多くの分離についての包括的なものではない。

【００５８】実施例１０

【００５９】この実施例においては、実施例６に示され
るスペーサー・シリカゲルマトリックスに結合したテト
ラアミン配位子と錯体を形成したＣｏ³⁺陽イオン２ｇが
直径１．９ｃｍ、長さ２．３ｃｍのカラム中に入れられ
た。０．１モルのＭｇＣｌ₂ に約１０ｐｐｍのＮＨ₃ を
含む溶液５００ｍｌが流量を増加させるために真空ポン
プを使用して１００トールにおいてカラムを通過させら
れた。１モルの塩酸の水溶液１０ｍｌが受容液としてカ
ラムを通過させられた。比色法により回収溶液を分析し
たところ５００ｍｌの溶液中に当初存在していたＮＨ₃
分子の９９％以上がＮＨ₄ ⁺ イオンとして回収溶液１０
ｍｌ中に存在していた。

【００６０】実施例１１

【００６１】実施例７に示されたスペーサー・シリカゲ
ルマトリックスに結合したエチレンジアミン配位子含有
物と錯体を形成したＣｏ³⁺陽イオン２ｇが使用された以
外は実施例１０の操作が繰返された。やはり回収溶液中
には原溶液中のＮＨ₃ の９９％以上が含まれていた。

【００６２】実施例１２

【００６３】この実施例においては、実施例５に示され
たスペーサー・シリカゲルマトリックスに結合したエチ
レンジチア配位子と錯体を形成したＰｄ²⁺陽イオン２ｇ
が実施例１０に記載されているようにカラム中に入れら
れた。約０．００１モルのＩ^- と０．００１モルのＣｌ
^- を含む溶液５００ｍｌが流量を増加させるために真空
ポンプを使用して１００トールにおいてカラムを通過さ
せられた。カラムを５０ｍｌのＨ₂ Ｏで洗浄した後、２
モルのＮＨ₄ ＯＨまたは１モルのＨＮＯ₃ よりなる水性
受容液１０ｍｌがカラムを通過させられてＰｄ²⁺とＩ^-
の両方が分離された。比色分析法による回収溶液の分析
結果は５００ｍｌの溶液中に最初に存在したＩ^- 分子の
９７％以上とカラムに結合したＰｄ²⁺の同様の％が１０
ｍｌの回収溶液中に回収されたことを示した。残留した
Ｐｄ²⁺およびＩ^- は１０ｍｌの１モルＮａＣＮをカラム
に流すことによって標準的な分析誤差の範囲内で回収さ
れた。これらの二つの回収溶液のどちらからもＣｌ^- は
検出されなかった。Ｐｄ²⁺は原子吸光分析法を利用して
分析された。

【００６４】実施例１３

【００６５】Ｉ^- の代りにＢｒ^- を使用して実施例１１
の操作が繰返された。やはり実験誤差の範囲内でＣｌ^-
およびＢｒ^- の定量的な分離が実現された。

【００６６】実施例１４

【００６７】この実施例においては、実施例９に示され
たスペーサー・シリカゲルマトリックスに結合されたＬ
−チロシン配位子と錯体を形成したＨｇ²⁺陽イオン２ｇ
が実施例１０に記載されたカラムに入れられた。０．０
０１モルのラセミ・メチオニンと０．００１モルのラセ
ミ・グリシンよりなる５００ｍｌの溶液が流量を増加さ
せるために真空ポンプを使用して１００トールにおいて
カラムを通過させられた。５０ｍｌのＨ₂ Ｏでカラムを
洗浄した後、３モルのＨＣｌよりなる水性受容液１０ｍ
ｌがカラムを通過させられてＨｇ²⁺とアミノ酸の両方が
分離された。充てん溶液と回収溶液の両方のクロマトグ
ラフ分析の結果は回収溶液中のグリシンのアミノ酸純度
は検出範囲内で９９％以上であり、また結合グリシンは
全部が回収されたがメチオニンは全部が結合しないで充
てん段階中にカラムを通過した。

【００６８】以上の説明によって、式１に示された本発
明のマトリックス−Ｌ−Ｍ、すなわち無機マトリックス
に結合した配位子を含む炭化水素の金属陽イオンとの錯
体であって、追加的配位部位あるいはイオン対能力を有
するものがガス、陰イオン、アミノ酸などの分子をこれ
らの分子とその他の分子との混合物から分離および濃縮
するために有用な材料を提供することが理解されるであ
ろう。そして所望の分子はこれらの材料の科学において
公知の標準的な技術によって濃縮された回収溶液から分
析および／または回収することができる。

【００６９】本発明における特定の分子を分離および濃
縮する方法は式１に示すような特定のシリカゲル結合配
位子を含む錯体化陽イオンを参考にして記述され説明さ
れてきたが、追加的配位部位を有するこのような結合配
位子を含む錯体化陽イオンの類似のものはすべて特許請
求の範囲に規定された本発明の方法の範囲内に入るもの
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロナルド エル．ブリューニング アメリカ合衆国 ユタ州 84604，プロ ボ，エヌ．820 イイ．1260 (72)発明者 リード エム．イザト アメリカ合衆国 ユタ州 84604，プロ ボ，イイ．1000 エヌ．2344 (56)参考文献 特開 昭62−201640（ＪＰ，Ａ) Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｒｏｍａ ｔｏｇｒａｐｈｙ，（Ｎｅｔｈｅｒｌａ ｎｄｓ），1986，371，ｐ．335−352 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01J 39/00 - 45/00 B01J 20/00 - 20/34 G01N 30/00 - 30/96 B01D 15/00 - 15/08 C02F 1/42 C09K 3/00

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原溶液から所望の分子を分離および濃
   縮する方法であって、 ケイ素原子を介して無機固体保持体に結合した有機スペ
   ーサーよりなるマトリックスに共有結合した配位子分子
   と錯体を形成した陽イオンよりなる固体陽イオン−配位
   子−マトリックスであって、前記陽イオンは前記所望の
   分子と前記固体陽イオン−配位子−マトリックスの陽イ
   オン部分との間に錯体を形成するように前記所望の分子
   に対する親和性を有する該固体陽イオン−配位子−マト
   リックスに、第１の体積を有する前記原溶液を接触させ
   る過程と、 所望の分子と錯体を形成した前記陽イオン−配位子−マ
   トリックスとの接触から前記原溶液を分離させる過程
   と、 前記所望の分子と錯体を形成した前記固体陽イオン−配
   位子−マトリックスに前記所望の分子を溶解可能な比較
   的少ない体積の受容液を接触させて、前記錯体を分解さ
   せ前記の比較的少ない体積の受容液中で濃縮された状態
   で所望の分子を回収する過程とを含み、 前記固体陽イオン−配位子−マトリックスは、マトリッ
   クス−Ｌ−Ｍなる式を有し、この式においてＭは金属陽
   イオン、Ｌは金属陽イオンと反応してキレートを形成す
   ることが知られている有機分子よりなる配位子であり、
   マトリックスは下記の式を有する一員であって、 【化１】 この式においてＢは１〜１０個の炭素原子を有する親水
   性スペーサー基、Ｓｉはケイ素原子であり、Ｘ，Ｙおよ
   びＺはそれぞれＣｌ，Ｂｒ，Ｉ、１〜６個の炭素原子を
   有するアルコキシ基、１〜６個の炭素原子を有する置換
   アルコキシ基、１〜６個の炭素原子を有するアルキル
   基、１〜６個の炭素原子を有する置換アルキル基および
   Ｏ−親水性無機固体保持体よりなる群から選ばれた一員
   であり、Ｘ，ＹおよびＺのうちの少なくとも一つはＯ−
   親水性無機固体保持体であり、 前記Ｏ−親水性無機固体保持体はシリカ、ジルコニア、
   チタニア、アルミナ、酸化ニッケルまたは任意の他の類
   似の親水性無機保持体材料よりなる群から選ばれた一員
   であり、 前記所望の分子は酸素、アンモニア、二酸化硫黄、三酸
   化硫黄、亜酸化窒素、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、
   エテンおよびプロペンよりなる群から選ばれた溶媒和ガ
   スであり、前記式におけるＭはＦｅ^２＋，Ｃｏ^２＋，Ｃ
   ｕ^２＋，Ｎｉ^２＋，Ｐｄ^２＋，Ｈｇ^２＋，Ｃｏ^３＋，Ａ
   ｇ^＋，Ｃｕ^＋，Ｃｄ^２＋，Ｆｅ^３＋，Ｐｂ^２＋，Ｆｅ
   ^２＋，Ｐｔ^２＋，Ｐｔ^４＋，ＭｏＯ_２ ^２＋またはＺｎ
   ^２＋およびこれらの混合物よりなる群から選ばれた陽イ
   オンであることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 溶媒和ガスがアンモニアであり前記式
   におけるＭがＣｕ^２＋，Ｎｉ^２＋，Ｐｄ^２＋，Ｈ
   ｇ^２＋，またはＣｏ^３＋およびこれらの混合物よりなる
   群から選ばれた陽イオンであることを特徴とする請求項
   １に記載の方法。
3. 【請求項３】 Ｌがトリエチレンテトラアミンまたは
   エチレンジアミンであり、ＭがＣｏ^３＋であることを特
   徴とする請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 原溶液から所望の分子を分離および濃
   縮する方法であって、 ケイ素原子を介して無機固体保持体に結合した有機スペ
   ーサーよりなるマトリックスに共有結合した配位子分子
   と錯体を形成した陽イオンよりなる固体陽イオン−配位
   子−マトリックスであって、前記陽イオンは前記所望の
   分子と前記固体陽イオン−配位子−マトリックスの陽イ
   オン部分との間に錯体を形成するように前記所望の分子
   に対する親和性を有する該固体陽イオン−配位子−マト
   リックスに、第１の体積を有する前記原溶液を接触させ
   る過程と、 所望の分子と錯体を形成した前記陽イオン−配位子−マ
   トリックスとの接触から前記原溶液を分離させる過程
   と、 前記所望の分子と錯体を形成した前記固体陽イオン−配
   位子−マトリックスに前記所望の分子を溶解可能な比較
   的少ない体積の受容液を接触させて、前記錯体を分解さ
   せ前記の比較的少ない体積の受容液中で濃縮された状態
   で所望の分子を回収する過程とを含み、 前記固体陽イオン−配位子−マトリックスは、マトリッ
   クス−Ｌ−Ｍなる式を有し、この式においてＭは金属陽
   イオン、Ｌは金属陽イオンと反応してキレートを形成す
   ることが知られている有機分子よりなる配位子であり、
   マトリックスは下記の式を有する一員であって、 【化２】 この式においてＢは１〜１０個の炭素原子を有する親水
   性スペーサー基、Ｓｉはケイ素原子であり、Ｘ，Ｙおよ
   びＺはそれぞれＣｌ，Ｂｒ，Ｉ、１〜６個の炭素原子を
   有するアルコキシ基、１〜６個の炭素原子を有する置換
   アルコキシ基、１〜６個の炭素原子を有するアルキル
   基、１〜６個の炭素原子を有する置換アルキル基および
   Ｏ−親水性無機固体保持体よりなる群から選ばれた一員
   であり、Ｘ，ＹおよびＺのうちの少なくとも一つはＯ−
   親水性無機固体保持体であり、 前記Ｏ−親水性無機固体保持体はシリカ、ジルコニア、
   チタニア、アルミナ、酸化ニッケルまたは任意の他の類
   似の親水性無機保持体材料よりなる群から選ばれた一員
   であり、 前記所望の分子はＣｌ⁻，Ｂｒ⁻，ＳＯ_４ ^２−，ＳＯ_３
   ^２−，ＣｒＯ_４ ^２−，ＳＣＮ⁻，ＳｅＣＮ⁻，Ｎ
   Ｏ_２ ⁻，ＰＯ_４ ^３−，Ｓ_２Ｏ_３ ^２−，ＨＳ⁻，Ｓ^２−，
   酢酸塩イオンおよび、くえん酸塩イオンよりなる群から
   選ばれた陰イオンであり、ＭはＰｄ^２＋，Ａｇ^＋，Ｈｇ
   ^２＋，Ｃｕ^＋，Ｔｌ^３＋，Ｂｉ^３＋，ＣＨ_３Ｈｇ^＋，Ｃ
   ｄ^２＋，Ｆｅ^３＋，Ｐｂ^２＋，Ｔｌ^＋，Ｃｕ^２＋，Ａｕ
   ^＋，Ａｌ^３＋，Ｇａ^３＋，Ｎｉ^２＋，Ａｕ^３＋，Ｃｅ
   ^３＋，ＵＯ_２ ^２＋，またはＬａ^３＋およびこれらの混合
   物よりなる群から選ばれた陽イオンであることを特徴と
   する方法。
5. 【請求項５】 陰イオンがヨウ素イオンであり、Ｍが
   Ｐｄ^２＋，Ａｇ^＋，Ｈｇ^２＋，Ｃｕ^＋，Ｔｌ^３＋，Ｂｉ
   ^３＋，ＣＨ_３Ｈｇ^＋またはＣｄ^２＋およびこれらの混合
   物よりなる群から選ばれた陽イオンであることを特徴と
   する請求項４に記載の方法。
6. 【請求項６】 ＬがエタンジチアでありＭがＰｄ^２＋
   であることを特徴とする請求項１又は請求項５に記載の
   方法。
7. 【請求項７】 原溶液から所望の分子を分離および濃
   縮する方法であって、 ケイ素原子を介して無機固体保持体に結合した有機スペ
   ーサーよりなるマトリックスに共有結合した配位子分子
   と錯体を形成した陽イオンよりなる固体陽イオン−配位
   子−マトリックスであって、前記陽イオンは前記所望の
   分子と前記固体陽イオン−配位子−マトリックスの陽イ
   オン部分との間に錯体を形成するように前記所望の分子
   に対する親和性を有する該固体陽イオン−配位子−マト
   リックスに、第１の体積を有する前記原溶液を接触させ
   る過程と、 所望の分子と錯体を形成した前記陽イオン−配位子−マ
   トリックスとの接触から前記原溶液を分離させる過程
   と、 前記所望の分子と錯体を形成した前記固体陽イオン−配
   位子−マトリックスに前記所望の分子を溶解可能な比較
   的少ない体積の受容液を接触させて、前記錯体を分解さ
   せ前記の比較的少ない体積の受容液中で濃縮された状態
   で所望の分子を回収する過程とを含み、 前記固体陽イオン−配位子−マトリックスは、マトリッ
   クス−Ｌ−Ｍなる式を有し、この式においてＭは金属陽
   イオン、Ｌは金属陽イオンと反応してキレートを形成す
   ることが知られている有機分子よりなる配位子であり、
   マトリックスは下記の式を有する一員であって、 【化３】 この式においてＢは１〜１０個の炭素原子を有する親水
   性スペーサー基、Ｓｉはケイ素原子であり、Ｘ，Ｙおよ
   びＺはそれぞれＣｌ，Ｂｒ，Ｉ、１〜６個の炭素原子を
   有するアルコキシ基、１〜６個の炭素原子を有する置換
   アルコキシ基、１〜６個の炭素原子を有するアルキル
   基、１〜６個の炭素原子を有する置換アルキル基および
   Ｏ−親水性無機固体保持体よりなる群から選ばれた一員
   であり、Ｘ，ＹおよびＺのうちの少なくとも一つはＯ−
   親水性無機固体保持体であり、 前記Ｏ−親水性無機固体保持体はシリカ、ジルコニア、
   チタニア、アルミナ、酸化ニッケルまたは任意の他の類
   似の親水性無機保持体材料よりなる群から選ばれた一員
   であり、 前記所望の分子はグリシンであり、ＬはＬ−チロシンで
   あり、ＭはＨｇ^２＋であることを特徴とする方法。
8. 【請求項８】 所望の分子を非クロマトグラフィー分
   離するためのマトリックス−Ｌ−Ｍなる式を有する固体
   陽イオン−配位子−マトリックス化合物であって、Ｍは
   金属陽イオン、Ｌは金属陽イオンと反応してキレートを
   形成することが知られている有機分子よりなる配位子で
   あり、マトリックスは下記の式を有する一員であって、 【化４】 この式においてＢは１〜１０個の炭素原子を有する親水
   性スペーサー基、Ｓｉはケイ素原子であり、Ｘ，Ｙおよ
   びＺはそれぞれＣｌ，Ｂｒ，Ｉ、１〜６個の炭素原子を
   有するアルコキシ基、１〜６個の炭素原子を有する置換
   アルコキシ基、１〜６個の炭素原子を有するアルキル
   基、１〜６個の炭素原子を有する置換アルキル基および
   Ｏ−親水性無機固体保持体よりなる群から選ばれた一員
   であり、Ｘ，Ｙ，Ｚの少なくとも一つはＯ−親水性無機
   固体保持体であり、 前記Ｏ−親水性無機固体保持体はシリカ、ジルコニア、
   チタニア、アルミナ、酸化ニッケルまたは任意の他の類
   似の親水性無機保持体材料よりなる群から選ばれた一員
   であり、 前記所望の分子は酸素、アンモニア、二酸化硫黄、三酸
   化硫黄、亜酸化窒素、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、
   エテンおよびプロペンよりなる群から選ばれた溶媒和ガ
   スであり、前記式におけるＭはＦｅ^２＋，Ｃｏ^２＋，Ｃ
   ｕ^２＋，Ｎｉ^２＋，Ｐｄ^２＋，Ｈｇ^２＋，Ｃｏ^３＋，Ａ
   ｇ^＋，Ｃｕ^＋，Ｃｄ^２＋，Ｆｅ^３＋，Ｐｂ^２＋，Ｆｅ
   ^２＋，Ｐｔ^２＋，Ｐｔ^４＋，ＭｏＯ_２ ^２＋またはＺｎ
   ^２＋およびこれらの混合物よりなる群から選ばれた陽イ
   オンであることを特徴とする化合物。
9. 【請求項９】 Ｌはアミン、ピリジン、アミノ酸、チ
   オール、フェナントロリン、ヒドロオキサミド酸、オキ
   シム、アミド、チオエーテルおよびこれらの組合せより
   なる群から選ばれた配位子であることを特徴とする請求
   項８に記載の化合物。
10. 【請求項１０】 マトリックスが、Ｏ−親水性無機固
    体保持体材料と、ジエチル（トリエトキシシリルプロピ
    ル）マロネート、３−メルカプトプロピルトリメトキシ
    シラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−
    〔（３−トリメトキシシリル）プロピル〕エチレンジア
    ミン三酢酸、Ｐ−（クロロメチル）フェニルトリメトキ
    シシラン、ビニルトリエトキシシラン、３−ブロモプロ
    ピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルト
    リメトキシシランおよびこれらの組合せよりなる群から
    選ばれたケイ素を含むスペーサー基との反応生成物であ
    ることを特徴とする請求項９に記載の化合物。
11. 【請求項１１】 所望の分子を非クロマトグラフィー
    分離するためのマトリックス−Ｌ−Ｍなる式を有する固
    体陽イオン−配位子−マトリックス化合物であって、Ｍ
    は金属陽イオン、Ｌは金属陽イオンと反応してキレート
    を形成することが知られている有機分子よりなる配位子
    であり、マトリックスは下記の式を有する一員であっ
    て、 【化５】 この式においてＢは１〜１０個の炭素原子を有する親水
    性スペーサー基、Ｓｉはケイ素原子であり、Ｘ，Ｙおよ
    びＺはそれぞれＣｌ，Ｂｒ，Ｉ、１〜６個の炭素原子を
    有するアルコキシ基、１〜６個の炭素原子を有する置換
    アルコキシ基、１〜６個の炭素原子を有するアルキル
    基、１〜６個の炭素原子を有する置換アルキル基および
    Ｏ−親水性無機固体保持体よりなる群から選ばれた一員
    であり、Ｘ，Ｙ，Ｚの少なくとも一つはＯ−親水性無機
    固体保持体であり、 前記Ｏ−親水性無機固体保持体はシリカ、ジルコニア、
    チタニア、アルミナ、酸化ニッケルまたは任意の他の類
    似の親水性無機保持体材料よりなる群から選ばれた一員
    であり、 前記所望の分子はＣｌ⁻，Ｂｒ⁻，ＳＯ_４ ^２−，ＳＯ_３
    ^２−，ＣｒＯ_４ ^２−，ＳＣＮ⁻，ＳｅＣＮ⁻，Ｎ
    Ｏ_２ ⁻，ＰＯ_４ ^３−，Ｓ_２Ｏ_３ ^２−，ＨＳ⁻，Ｓ^２−，
    酢酸塩イオンおよび、くえん酸塩イオンよりなる群から
    選ばれた陰イオンであり、ＭはＰｄ^２＋，Ａｇ^＋，Ｈｇ
    ^２＋，Ｃｕ^＋，Ｔｌ^３＋，Ｂｉ^３＋，ＣＨ_３Ｈｇ^＋，Ｃ
    ｄ^２＋，Ｆｅ^３＋，Ｐｂ^２＋，Ｔｌ^＋，Ｃｕ^２＋，Ａｕ
    ^＋，Ａｌ^３＋，Ｇａ^３＋，Ｎｉ^２＋，Ａｕ^３＋，Ｃｅ
    ^３＋，ＵＯ_２ ^２＋，またはＬａ^３＋およびこれらの混合
    物よりなる群から選ばれた陽イオンであることを特徴と
    する化合物。
12. 【請求項１２】 所望の分子を非クロマトグラフィー
    分離するためのマトリックス−Ｌ−Ｍなる式を有する固
    体陽イオン−配位子−マトリックス化合物であって、Ｍ
    は金属陽イオン、Ｌは金属陽イオンと反応してキレート
    を形成することが知られている有機分子よりなる配位子
    であり、マトリックスは下記の式を有する一員であっ
    て、 【化６】 この式においてＢは１〜１０個の炭素原子を有する親水
    性スペーサー基、Ｓｉはケイ素原子であり、Ｘ，Ｙおよ
    びＺはそれぞれＣｌ，Ｂｒ，Ｉ、１〜６個の炭素原子を
    有するアルコキシ基、１〜６個の炭素原子を有する置換
    アルコキシ基、１〜６個の炭素原子を有するアルキル
    基、１〜６個の炭素原子を有する置換アルキル基および
    Ｏ−親水性無機固体保持体よりなる群から選ばれた一員
    であり、Ｘ，Ｙ，Ｚの少なくとも一つはＯ−親水性無機
    固体保持体であり、 前記Ｏ−親水性無機固体保持体はシリカ、ジルコニア、
    チタニア、アルミナ、酸化ニッケルまたは任意の他の類
    似の親水性無機保持体材料よりなる群から選ばれた一員
    であり、 前記所望の分子はグリシンであり、ＬはＬ−チロシンで
    あり、ＭはＨｇ^２＋であることを特徴とする化合物。