JP5258153B2

JP5258153B2 - 有機合成装置

Info

Publication number: JP5258153B2
Application number: JP2005236895A
Authority: JP
Inventors: 眞利柴田; 裕増山; 康之鈴木
Original assignee: Sibata Scientific Tech Ltd
Current assignee: Sibata Scientific Tech Ltd
Priority date: 2005-08-17
Filing date: 2005-08-17
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2025-08-17
Also published as: JP2007050339A

Description

本発明は、反応容器内の試薬を撹拌・加熱することによって、反応容器に収容された試薬の合成を行なう有機合成装置に関する。

従来から、一度に、同一条件又は異なる条件によって多種類の試薬の合成を行い、その合成された試薬について一斉に検定を行なうものとして、有機合成装置が使用されている。この有機合成装置は、反応容器内の試薬を撹拌・加熱することによって、反応容器内に収容された試薬を合成するものである。例えば、有機合成装置は、図８に示すように、５つの反応容器７０を把持可能な反応容器把持部７２と、反応容器把持部７２に把持された反応容器７０内の試薬を撹拌する撹拌部７４と、反応容器７０の開口に装着され、反応容器７０内に試薬を添加可能な試薬添加部７６と、を備えている（特許文献１参照）。

従来の有機合成装置において、反応容器把持部７２と撹拌部７４は、分離することができ、試薬添加部７６は、反応容器把持部７２に把持された反応容器７０の上端の開口に装着するように構成されている。撹拌部７４は、反応容器７０の下方を加熱するヒータを有する加熱部を備えている。反応容器把持部７２は、把持される反応容器７０の上方が突出可能な孔が形成されている天板７８と、天板７８の下方に把持される反応容器７０毎に設けられ、反応容器７０の底部が挿入可能な挿入孔を有する保持部８４と、天板７８と保持部８４の間に把持される反応容器７０毎に設けられ、反応容器７０が貫通可能な貫通孔を有する還流用ブロック８２と、還流用ブロック８２と保持部８４を天板７８に対して把持する支柱８６と、を備えている。撹拌部７４のヒータは、反応容器把持部７２の各保持部８４に整合する位置に設けられている。したがって、加熱部のヒータから保持部８４を介して反応容器７０の下方に熱が伝わるように構成されている。反応容器７０の下方がこの加熱部のヒータによって加熱されると、反応容器７０に充填された試薬が蒸発するが、反応容器７０の還流用ブロック８２の位置で冷やされて結露し、再び液体に戻されるよう構成されている。

撹拌部７４は、反応容器７０内に試薬と共に入れられ、マグネットで構成された回転チップを回転させる回転マグネットを反応容器把持部７２によって把持される反応容器７０毎に設けており、これら回転マグネットにより反応容器７０内の回転チップを回転させることによって、反応容器７０内の試薬を撹拌するように構成されている。図９は、これら回転マグネットの駆動構成を示す概念図である。これら回転マグネット８８Ａ乃至８８Ｅは、この図９に示すように、モータなどの駆動源に接続された駆動プーリ９０と共に一本の駆動ベルト９２が張り合わされており、これにより駆動プーリ９０に連動して回転するよう構成されている。

特開平１１−１３７９９０号公報

このように従来の有機合成装置において、撹拌部の回転マグネット８８Ａ乃至８８Ｅは、一つのモータによって回転するように構成されているので、反応容器全ての撹拌速度を同じにしなければならないが、反応容器毎に撹拌速度を異ならせるという要請がある。この要請に応えるべく、回転磁力毎にモータを設けることが考えられるが、これらの回転マグネット８８Ａ乃至８８Ｅは、把持されている反応容器７０毎に並列させて設けられているので、隣接する回転マグネット同士の磁力が互いに影響を与えてしまい、撹拌速度の調整を容易に行なうことができないという問題がある。例えば、低速回転させる場合であっても、隣接するマグネットが高速回転していると、それにつられて高速回転してしまうという問題がある。

また、従来の有機合成装置は、一の反応容器の反応温度などの反応条件を他の反応容器と同一とする場合であっても、反応条件を反応容器毎にそれぞれ設定する必要があるので、その設定作業が煩雑であるという問題がある。

そこで、本発明は、隣接するマグネットに影響されずに低速回転から高速回転までの安定した回転が得られ、個別に回転数の設定を容易に行なうことが可能な有機合成装置を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、一の反応容器の反応条件を他の反応容器と同一として設定することを容易に行なうことが可能な有機合成装置を提供することを第２の目的とする。

上記第１の目的を達成するために、本発明は、二以上の反応容器を把持可能な反応容器把持部と、該反応容器把持部によって把持される反応容器と整合するそれぞれの位置に設けられるとともに、磁場の変位により前記把持される反応容器内に試薬とともに収容されるチップを運動させることによって、前記把持される反応容器内の試薬を撹拌する二以上の撹拌手段と、を備えた有機合成装置において、隣接する前記二以上の撹拌手段の一方の磁場の変位が他方の撹拌手段の磁場に影響を与えるのを防止する磁場遮断手段をさらに備えていることを特徴とする。

このように本発明に係る有機合成装置によれば、隣接する撹拌手段の一方の磁場の変位が他方の撹拌手段の磁場に影響を与えることを防止する磁場遮断手段を備えているので、隣接する撹拌手段の磁場の変位による影響を受けることなく、それぞれの撹拌速度を容易に調整することができる。また、本発明に係る有機合成装置において、前記磁場遮断手段は、前記撹拌手段の前記磁場が変位する部分を囲むリング状に形成されていることが好ましい。

上記第２の目的を達成するために、本発明は、二以上の反応容器を把持可能な反応容器把持部と、該反応容器把持部によって把持される反応容器内を加熱する加熱手段と、前記反応容器把持部によって把持される反応容器内の試薬を撹拌する撹拌手段と、少なくとも前記加熱手段及び前記撹拌手段を制御する制御手段と、を備えた有機合成装置であって、前記制御手段は、前記反応容器把持部によって把持される反応容器毎に反応条件を設定可能に構成されており、各反応容器に設定された反応条件は、それぞれ他の反応容器に設定された反応条件に同期させることが可能に構成されていることを特徴とする。

このように本発明に係る有機合成装置によれば、各反応容器に設定された反応条件は、それぞれ他の反応容器に設定された反応条件に同期させることが可能に構成されているので、一の反応容器の反応条件を他の反応容器と同一として設定することを容易に行なうことができる。

以上のように、本発明に係る有機合成装置によれば、隣接するマグネットに影響されずに低回転から高回転までの安定した回転が得られ、個別に回転数の設定ができ、また、それぞれ他の反応容器に設定された反応条件に同期させることが可能に構成されているので、一の反応容器の反応条件を他の反応容器と同一として設定することを容易に行なうことができる有機合成装置を提供することが可能となる。

次に、本発明に係る有機合成装置の実施例について図面に基づいて説明する。図１は、本実施例に係る有機合成装置の使用状態を示す正面概念図である。本実施例に係る有機合成装置は、４つの反応容器８を把持可能な反応容器把持部１０と、反応容器把持部１０に把持された反応容器８内の試薬を撹拌する撹拌部１２と、を備えており、反応容器把持部１０と撹拌部１２は、分離可能に構成されている。

反応容器把持部１０は、反応容器８毎に設けられ、反応容器８それぞれに接続される４つの反応容器ホルダー１４と、４つの試薬添加部１６と、４つの反応容器ホルダー１４を支持する枠体１８と、を備えている。反応容器ホルダー１４は、４つの天板２０と、天板２０の下方に設けられ、反応容器８内において気化した物質を冷却して再び液体に戻す４つの還流用ブロック２２とを備えており、天板２０及び還流用ブロック２２は、試薬添加部が挿入可能に整合して貫通孔が設けられている。また、天板２０の前後の縁には、天板２０を枠体１８に固定する固定ねじ２０ａが設けられている。また、枠体１８の上面には、枠体１８を把持可能とする把持部１８ａ設けられている。

撹拌部１２は、図１乃至３に示すように、ハウジング２４と、そのハウジング２４の上面に配置され、各反応容器８の下方を加熱する加熱部２６ａ乃至２６ｄと、各反応容器８に入れられる回転チップを回転させる回転マグネット部２８と、反応条件を制御する制御部３０（図５参照）と、を備えている。

各加熱部２６ａ乃至２６ｄは、反応容器把持部１０によって把持される反応容器８毎に設けられており、加熱温度は、後述するようにそれぞれ個別に設定可能に構成されている。また、各加熱部２６ａ乃至２６ｄは、反応容器８が密接した状態で挿入可能な挿入孔を有しており、その挿入孔に挿入された反応容器８を図示しないヒータによって加熱するように構成されている。

各回転マグネット部２８は、反応容器把持部１０によって把持される反応容器８毎に設けられており、円板状の回転盤３２と、その回転盤３２上の対向する位置に設けられた一対の磁石３４、３４と、を備えている。これら磁石３４、３４は、「N」と「S」が互いに逆になるように設けられている。これら各回転盤３２の下方には、回転盤３２を回転するモータ３６ａ乃至３６ｄが設けられている。各モータ３６ａ乃至３６ｄの本体の上面は、ハウジング２４内に設けられた固定板３８の底面側に固定されており、各モータ３６ａ乃至３６ｄの軸心は、固定板３８に形成された孔を通り、固定板３８の上方に位置する回転盤３２の中心に接合されている。この固定板３８は、ゴム等の弾性部材からなる防振部４０を介して、固定板３８の４角に設けられた支柱４２により支持されている。

本実施例において、固定板３８上には、回転マグネット部２８の外周を囲むようにリング状の磁場遮断部材４４が、固定部材４６を介して回転マグネット部２８毎に設けられている。この磁場遮断部４４は、磁気を吸収する材料、例えば鉄などからなり、少なくとも、回転マグネット部２８の高さよりも高い高さを有することが好ましい。

本実施例において、回転マグネット部２８は、従来の有機合成装置と同様に並列させて設けられているが、回転マグネット部２８毎に磁場遮断部材４４が設けられているので、隣接する他の回転マグネット部２８の影響を受けることはない。したがって、各モータ３６ａ乃至３６ｄの駆動により回転マグネット部２８を回転させると、試薬と共に各反応容器８に入れられた回転チップは、回転して反応容器８内の溶液を撹拌するが、磁場遮断部材４４により、隣接する磁束の影響が遮断されるので、隣接する回転マグネット部２８と回転速度を異ならせても、隣接する回転マグネット部２８の回転の影響を受けることはなく、安定した回転を提供することができる。

制御部３０は、図１及び図５に示すように、反応容器把持部１０によって把持される反応容器８それぞれの反応条件を制御する第１制御部３０ａ乃至第４制御部３０ｄと、これら第１制御部３０ａ乃至第４制御部３０ｄを制御する第５制御部３０ｅと、を備えている。これら第１制御部３０ａ乃至第４制御部３０ｄ及び第５制御部３０ｅの間は、バス４８により接続され、信号の送受信が可能に構成されている。第１制御部３０ａは、制御情報を入力する第１入力部５０ａと、その入力情報及び温度等の測定情報を表示する第１表示部５２ａと、その入力情報に基づきモータ４４ａの回転数を制御する第１回転制御部５４ａと、加熱部２６ａの加熱温度を制御する第１温度制御部５６ａと、第１同期制御部５８ａと、を備えており、第１入力部５０ａによって入力された反応条件に基づいて、モータ４４ａの回転数と加熱部２６ａの加熱温度を制御するように構成されている。第２制御部３０ｂ乃至第４制御部３０ｄは、第１制御部３０ａと同様に、第２乃至第４入力部５０ｂ乃至５０ｄと、第２乃至第４表示部５２ｂ乃至５２ｄと、第２乃至第４回転制御部５４ｂ乃至５４ｄと、第２乃至第４温度制御部５６ｂ乃至５６ｄと、第２乃至第４同期制御部５８ｂ乃至５８ｄと、を備えている。第５制御部３０ｅは、第５入力部５０ｅと、第５表示部５２ｅと、同期制御部５８ｅと、を備えている。上記第１乃至第５同期制御部５８ｂ乃至５８ｅは、第５入力部５０ｅの入力によって第１乃至第４制御部３０ａ乃至３０ｄのいずれか一つを主制御部として機能させ、その他のいずれかを主制御部の反応条件に同期する副制御部として機能させるように構成されている。ここで、反応条件を同期するとは、第１乃至第４回転制御部５４ａ乃至５４ｄの設定条件と第１乃至第４温度制御部５６ａ乃至５６ｄの設定条件を同一に設定することである。なお、第５制御部３０ｅは、例えば、有機合成装置の外部端子に接続されたパソコン等であってもよい。また、第５制御部３０ｅを省き、第１制御部３０ａ乃至第４制御部３０ｄのみで構成し、第１乃至第４入力部５０ａ乃至５０ｄの入力に基づき、同期可能に機能させるようにしてもよい。

次に、上記第１乃至第５同期制御部５８ａ乃至５８ｅによる制御を図６に基づいて説明する。先ず、図６（ａ）において、第５入力部５０ｅから同期情報を入力し、第１制御部３０ａを独立して反応条件を設定可能である主制御部（符号、主）として機能するように設定し、第２及び第３制御部３０ｂ及び３０ｃの反応条件を主制御部である第１制御部３８ａの反応条件に同期させる副制御部（符号、副）として機能するように設定する。次に、図６（ｂ）において、第１及び第４入力部５０ａ，５０ｄから第１制御部３０ａを２５℃、第４制御部３０ｄを３０℃の一定温度に制御する制御情報を入力すると、図６（ｃ）に示すように、第２及び第３制御部３０ｂ，３０ｃは、設定温度を入力されることなく、第１制御部３０ａの設定温度と同期して２５℃に設定される。図６においては、温度設定の同期のみを例示したが、撹拌速度及び反応時間等の同期も同様に設定しても良い。

以上、発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、追加、置換等が可能である。例えば、有機合成装置の反応容器把持部１０及びそれに対応する第１乃至第４制御部３０ａ乃至３０ｄは４つに限定されることなく、さらに５つ以上であってもよく、数が多くなるほど、使用者は、反応条件を同一に設定する場合、煩雑な設定作業をすることなく、迅速に有機合成装置を使用することが可能になる。また、上述した磁場遮断部材４４は、図２〜図４に示される一重構造ではなく、図７に示すような２重構造としても良い。さらに、上記実施例において、磁場遮断部材４４は、回転マグネット部２８毎に設けたが、隣接する回転マグネット部２８からの磁場の影響を遮断すれば良いので、磁場遮断部材４４を一つおきに設けても良い。またさらに、磁場遮断部材４４は、リング状の構造ではなく、隣接する磁石３４間の磁場を遮断する構成であればよく、回転盤３２間に設けられた板状の形状とすることも可能である。

本発明の一実施例に係る有機合成装置の分解斜視図及び使用時の正面図である。本実施例に係る有機合成装置の撹拌部１２の図１に係るＡ−Ａ’断面図である。本実施例に係る有機合成装置の撹拌部１２の図２に係るＢ−Ｂ’断面図である。図３のＣ部拡大斜視図である。本実施例に係る有機合成装置の機能ブロック図である。本実施例に係る有機合成装置の制御例を示す図である。本発明の他の実施例に係る有機合成装置の回転マグネット部の拡大斜視図である。従来の有機合成装置を示す正面概念図である。従来の有機合成装置の撹拌部の回転マグネットの配置を示す概念図である。

符号の説明

８…反応容器，１０…反応容器把持部，１２…撹拌部，１４…反応容器ホルダー，１６…試薬添加部，１８…枠体，１８ａ…把持部，２０…天板，２０ａ…固定ねじ，２２…還流用ブロック，２４…ハウジング，２６…加熱部，２８…回転マグネット部，３０…制御部，３２…回転盤，３４…磁石，３６…モータ，３８…固定板，４０…防振部，４２…支柱，４４…磁場遮断部材，４６…固定部材，４８…バス，５０…入力部，５２…表示部，５４…回転制御部，５６…温度制御部，５８…同期制御部

Claims

二以上の反応容器を把持可能な反応容器把持部と、
該反応容器把持部によって把持される反応容器と整合するそれぞれの位置に設けられるとともに、磁場の変位により前記把持される反応容器内に試薬とともに収容されるチップを運動させることによって、前記把持される反応容器内の試薬を撹拌する二以上の撹拌手段と、を備えた有機合成装置において、
前記撹拌手段は、前記把持される反応容器毎に設けられ、
前記各撹拌手段は、回転盤と、前記回転盤上の対向する位置に設けられた一対の磁石とを備え、
前記各回転盤には、該回転盤を回転させるモータがそれぞれ設けられ、
隣接する前記二以上の撹拌手段の一方の磁場の変位が他方の撹拌手段の磁場に影響を与えるのを防止する磁場遮断手段をさらに備えていることを特徴とする有機合成装置。
前記磁場遮断手段は、前記撹拌手段の前記磁場が変位する部分を囲むリング状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の有機合成装置。