JP4615848B2 - 耐アルカリ性化学修飾型シリカゲル及びその製造方法 - Google Patents
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シリカゲルをアルキルシリル基で化学修飾してなる化学修飾型シリカゲルであって、当該化学修飾型シリカゲルは、化学修飾される出発シリカゲル原体を、まずカルボン酸及び/又はカルボン酸誘導体で処理し、つぎにアルキルシリル基で化学修飾してなるものであり、かつ、その赤外線吸収スペクトルが1700cm-1〜1750cm-1に吸収位置を有するものである耐アルカリ性化学修飾型シリカゲルにおいて、
前記カルボン酸及び/又はカルボン酸誘導体が、式(1)で表されるものであることを特徴とする耐アルカリ性化学修飾型シリカゲル。
〔2〕
耐アルカリ性化学修飾型シリカゲルの製造方法であって、化学修飾される出発シリカゲル原体を、まずカルボン酸及び/又はカルボン酸誘導体で処理するカルボン酸処理工程を行い、つぎにアルキルシリル基で化学修飾する化学修飾工程を行う耐アルカリ性化学修飾型シリカゲルの製造方法において、
前記カルボン酸及び/又はカルボン酸誘導体が、式(1)で表されるものであることを特徴とする耐アルカリ性化学修飾型シリカゲルの製造方法。
図5は、本発明の技術的特徴を示す流れ図であって、出発シリカゲル原体をカルボン酸及び/又はカルボン酸誘導体で処理してから化学修飾することにより、耐アルカリ性化学修飾型シリカゲルを得る工程を示す図である。
本発明においては、出発原料であるシリカゲル原体10としては、特に限定するものではないが、通常、平均粒径0.5〜10,000μm、好ましくは1〜500μm、平均細孔径5〜600Å、比表面積50〜10,000m2/g、好ましくは100〜1,000m2/g程度のものが望ましい。粒子形状は、破砕したものでもよいが、球状のものがより好ましい。かかる原料としてのシリカゲルは、市販のものが容易に入手可能であり、また、所望のものを、公知の手段により、合成することも可能である。
本発明においては、上記のごとき出発シリカゲル原体10を、カルボン酸処理工程20に供することにより、カルボン酸処理シリカゲル原体30(カルボン酸含有シリカゲル)とする。これが次の化学修飾工程40において化学修飾されるシリカゲルの原体である。
蟻酸、酢酸、プロピオン酸、n−酪酸(ブタン酸)、イソ酪酸、n−吉草酸(ペンタン酸)、イソ吉草酸、カプロン酸、エナント酸(ヘプタン酸)、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸(テトラデカン酸)、ペンタデシル酸、パルミチン酸(ヘキサデカン酸)、マルガリン酸、ステアリン酸(オクタデカン酸)、ノンデシル酸、アラヒン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、サンヘキサン酸、ヘプタン酸等の脂肪族飽和カルボン酸及びこれらの酸塩化物、酸臭化物、酸ヨウ化物等の酸ハロゲン化物;
上記の条件でカルボン酸処理したカルボン酸処理シリカゲルのシラノール基の状態をFT−IRで解析した結果の一例を図1〜3に示す。図1は出発シリカゲル原体、図2は酢酸処理したシリカゲル、図3はヘプタン酸処理したシリカゲルの赤外線吸収スペクトルの吸収ピークを示す。
化学修飾工程40においては、カルボン酸処理されたシリカゲル原体30を化学修飾剤35と反応せしめて、化学修飾型シリカゲル50とするものである。
(1)化学修飾型シリカゲルを、4.6mmφ×150mmのステンレス製カラムに充填し、このカラムを液体クロマトグラフィー(島津製作所製、LC−8A)にセットする。当該化学修飾型シリカゲル充填カラムに、アルカリ溶液(pH=10の4mmol四ホウ酸ナトリウム水溶液とメタノールの9/1混合溶液)を、流量1mL/min、温度50℃で連続的に通液する。
k値(保持率)(%)=〔(ベンジルアルコールの溶出時間−ウラシルの溶出時間)/ウラシルの溶出時間〕×100
K=(k/k0)×100 (2)
原体のシリカゲル〔M.S.GEL SIL EP-DF-5/15-120A、洞海化学工業社製(比表面積=318m2/g、全シラノール基数=14.3μmol/m2)〕600gを、2000mlのトルエン(関東化学社製試薬特級)に分散し、撹拌機付き丸底フラスコに装入した。
上記カルボン酸処理したシリカゲル600gを、20000mLのトルエン(関東化学社製特級)に分散し、撹拌機付き丸底フラスコに装入した。これに化学修飾剤として、ジメチルオクチルクロロシラン(信越化学工業社製、LS-3490)を300g、反応触媒としてジエチルアミン(関東化学社製特級)170gを添加し、トルエンの沸点下で3時間、還流しながらスラリー状で反応を行った。
原体であるシリカゲル〔M.S.GEL SIL EP-DF-5/15-120A、洞海化学工業社製(比表面積=318m2/g、全シラノール基数=14.3μmol/m2)〕をカルボン酸処理せず、そのまま化学修飾するほかは、実施例1と同様の実験を行った。分離性能(k値)を経時的に評価した結果を図4に示す。
図4は、実施例1〜2で得られた化学修飾型シリカゲル及び比較例1の化学修飾型シリカゲルを、液体クロマトグラフィー用のカラム充填剤とし、これにアルカリ溶液を連続的に通液した場合の、ベンジルアルコールを標準物質とする分離のk値と経過時間との関係を示すものである。当該シリカゲルカラムがアルカリ溶液と接触してシリカゲルの溶解が進行すると、カラムが劣化するため、その分離性能を評価するk値が低下することになる。
Claims (2)
- シリカゲルをアルキルシリル基で化学修飾してなる化学修飾型シリカゲルであって、当該化学修飾型シリカゲルは、化学修飾される出発シリカゲル原体を、まずカルボン酸及び/又はカルボン酸誘導体で処理し、つぎにアルキルシリル基で化学修飾してなるものであり、かつ、その赤外線吸収スペクトルが1700cm-1〜1750cm-1に吸収位置を有するものである耐アルカリ性化学修飾型シリカゲルにおいて、
前記カルボン酸及び/又はカルボン酸誘導体が、式(1)で表されるものであることを特徴とする耐アルカリ性化学修飾型シリカゲル。
(式中、Riは、水素または炭素数1〜24の飽和又は不飽和の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基または芳香族炭化水素基であり、その水素原子の少なくとも一つがハロゲンまたは水酸基で置換されていてもよい。Xは水酸基、ハロゲン、または酸素であり、mは1〜3の整数であり、Xが酸素のときmは2であり、酸無水物を形成する。酸無水物を形成する場合、Riは同一でも異なっていてもよい。) - 耐アルカリ性化学修飾型シリカゲルの製造方法であって、化学修飾される出発シリカゲル原体を、まずカルボン酸及び/又はカルボン酸誘導体で処理するカルボン酸処理工程を行い、つぎにアルキルシリル基で化学修飾する化学修飾工程を行う耐アルカリ性化学修飾型シリカゲルの製造方法において、
前記カルボン酸及び/又はカルボン酸誘導体が、式(1)で表されるものである
ことを特徴とする耐アルカリ性化学修飾型シリカゲルの製造方法。
(式中、Riは、水素または炭素数1〜24の飽和又は不飽和の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基または芳香族炭化水素基であり、その水素原子の少なくとも一つがハロゲンまたは水酸基で置換されていてもよい。Xは水酸基、ハロゲン、または酸素であり、mは1〜3の整数であり、Xが酸素のときmは2であり、酸無水物を形成する。酸無水物を形成する場合、Riは同一でも異なっていてもよい。)
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