JP5312332B2 - 有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造方法およびラセミ混合物の分離方法 - Google Patents

有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造方法およびラセミ混合物の分離方法 Download PDF

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Description

【技術分野】
【0001】
本発明は、有機−無機ハイブリッド吸着剤に関するものである。さらに詳細には、本発明は、中圧カラムクロマトグラフィー下での各種のラセミ化合物、すなわちラセミマンデル酸、2−フェニルプロピオン酸、酒石酸ジエチル、2,2’−ジヒドロキシ−1,1’−ビナフタレン(BINOL)およびシアノクロメンオキシドのキラル分割のための、キラルセレクタとしてのメソ多孔性シリカに対する光学的に純粋な共有結合アミノアルコールに関するものである。本発明はさらに、有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の調製プロセスに関する。これらの光学的に純粋なエナンチオマーは、製薬産業において中間体としての用途を見出している。
【背景技術】
【0002】
キラル分子の分割は多くの研究分野で必要とされる。酵素および他の生物学的受容体分子は立体特異的であるため、ラセミ化合物のエナンチオマーは異なる方法でそれらと相互作用しうる。結果として、ラセミ化合物の2つのエナンチオマーは、多くの例で異なる薬理学的活性を有する。これらの異なる効果を識別するために、各エナンチオマーの生物活性を個別に研究する必要がある。このことは製薬産業におけるエナンチオマー的に純粋な化合物の要求に著しく寄与し、それによりキラルクロマトグラフィーなどの技法を使用するキラル分離に焦点を当てる必要に著しく寄与してきた。各種の固定相の開発のために、多様な試みが過去になされてきた;たとえばA.BielejewskaらChem.Anal.(Warsaw)47(2002)419は、逆相HPLCによるマンデル酸および異なる脂肪族炭素鎖長のそのエステルのクロマトグラフィー分離の使用のための、β−シクロデキストリン(β−CD)および過メチル化β−シクロデキストリンを報告した。本プロセスの欠点は;(i)β−シクロデキストリン単体は、マンデル酸のエナンチオマーを認識しない;(ii)固定相は高いキラル分離を達成するために過メチル化される必要があることと;(iii)反応は逆相で実施されねばならないことである。
【0003】
S.P.MendezらJ.Anal.At.Spectrom.13(1998)893は、在来の蛍光検出を使用するβ−CDキラルカラムでのHPLCによる、OPA(
O−フタルアルデヒド)およびNDA(2,3−ナフタレンジカルボキシアルデヒド)のD,L−セレノメチオニン誘導体の、その各エナンチオマーへの分割を報告した。本プロセスの欠点は;(i)本研究において、在来の蛍光検出を可能にするためにo−フタルアルデヒドまたはナフタレン−2,3−ジカルボキシアルデヒドを使用する際、アミノ酸が誘導体化されたことである。しかしながらこのような誘導体化ステップは、サンプル調製時間を延長させるので望ましくなく、潜在的な汚染源でありうるか、ラセミ化を誘発しうるか、または分離を複雑にしうるので、さらなる検証を必要とする。
【0004】
L.S.KarenらAnalyst 125(2000)281は、誘導体化を伴わずにセレノアミノ酸のエナンチオマー分離を実施するために、キラルクラウンエーテルベースの固定相を用いた市販のHPLCカラムに基づく研究を開示した。本プロセスの欠点は;(i)このようなカラムの移動相として希過塩素酸を有する必要性と;(ii)エナンチオマーの分離が温度感受性であることである。
【0005】
C.A.L.Ponce de LeonらJ.Anal.At.Spectrom.15(2000)1103は、クラウンエーテルカラムを使用する、セレン濃縮酵母にて遭遇される9つのセレノアミノ酸のエナンチオマー分離について記載している。本プロセスの欠点は;(i)本反応が有効な分離を得るために酸性条件を含むことと;(ii)完全な分割のためには分離プロセスがより低い温度(18〜22℃)を必要とすることと;(iii)非極性アミノ酸がカラムから溶離せず、その結果、最適分離のためには温度と非極
性化合物の溶離とのバランスが必要とされることである。
【0006】
S.P.MendezらJ.Anal.At.Spectrom.15(2000)1109は、各種の非誘導化アミノ酸を分割するためのテイコプラニン結合キラル固定相(Chirobiotic T)の使用について記載した。テイコプラニンは、20個のキラル中心を含有する糖ペプチド抗生物質である。本プロセスの欠点は;(i)テイコプラニンは毒性の天然発生型複合分子であり、したがって各種の用途のために容易に調整できないことと、(ii)多くのグリコシド結合の存在のために加水分解および/または立体配座の変更、それによる溶離条件下での光学特性の変化を受けやすいことと、(iii)本分
離プロセスが約4〜7のpH調整を必要とすることと;(iv)分離は逆相で実施される必要があることである。
【0007】
M.RaimondoらChem.Commun.(1997)1343は、キラル固定相としてGCキャピラリーカラムにコーティングされたメソ多孔性シリカベースMCM−41を使用して、各種の有機分子を分離した。本プロセスの欠点は;(i)化合物のプロトン親和性に依存した機構によって、MCM−41空洞内で分離が実際に起こることである。
【0008】
M.GrunらJ.Chromatogr.A740(1996)1は、比較可能な条件下での順相高速液体クロマトグラフィーにおけるシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニアの挙動および新規なメソ多孔性アルミノシリケートMCM−41について記載した。MCM−41は、メソ多孔性結晶性およびアモルファス酸化物と比較して、いくらかの興味深い特徴を示す。本プロセスの欠点は;(i)本研究が、順相高速液体クロマトグラフィーにおける秩序化メソ多孔性アミノシリケート、シリカ、アルミナ、チタニアおよびジルコニアの比較のみを含むことと;(ii)それが非常に大型のカラム(250×4mm)を必要とすることである。
【0009】
V.A.Soloshonok,Angew.Chem.,Int.Ed.45(2006)766は、カラムクロマトグラフィーを通じてのパーフルオロアルキルケト化合物のエナンチオマーの注目すべき分離のためのカラム充填材料としてのアキラルシリカに基
づく研究について報告した。本プロセスの欠点は;(i)トリフルオロメチル基含有化合物のみが分離されることと、(ii)溶媒の変化によって結果の変動が見出されること、(iii)選択的なホモキラル会合の場合、ダイマーの形成が同一のスカラー特性を備えた異
なる数のエナンチオマー(S)(S)および(R)(R)対を生じるので、状況がやや複雑であることである。したがってこれらのダイマーは分離できない。
【0010】
J.H.Kennedy,J.Chromatogr.A725(1996)219は、カルボニル基を含有する各種の化合物および他の芳香族環含有化合物のキラル分離のための、シリカにコーティングされた多糖類誘導体に基づくキラル固定相を開示した。本プロセスの欠点は;(i)カルボン酸、または溶離調節剤、たとえば酢酸またはジエチルアミン、の誘導体化が本システムで必要とされることと;(ii)多糖類相ベースキラル固定相が予想不能であり、π酸およびπ塩基型化合物を分離できないことである。
【0011】
X.HuangらAnalytical Science 21(2005)253およびS.Rogozhinらドイツ特許第1932190号(1969);Chem.Abstr.,72(1970)90875cは、移動相としてメタノールを共に用いる、pH5.5の緩衝溶液中でのDL−セレノメチオニンの分離のための固定相としてのシリカに担持されたキラル銅金属錯体の使用について記載している。本プロセスの欠点は(i)本分離技法が内径200×4.6mmのステンレス鋼カラムを必要とすることと;(ii)非誘導化アミノ酸のみがそれで分割されたことと;(iii)メタノールの使用がDL−
セレノメチオニンの分割に好都合でないことと;(iv)温度が高くなると、一部の生体サンプルの多少の不活性化をもたらすことである。
【0012】
J.BergmannらAnal.Bioanal.Chem.378(2004)1624およびM.M.BayonらJ.Anal.At.Spectrom.16(9)(2001)945は、逆相高速液体クロマトグラフィー−誘導結合プラズマ質量分析による、室温での誘導体化プロセスによってのSe−アミノ酸の絶対配置の決定のための高速かつ高感度な方法を開示した。これらのプロセスの欠点は;(i)逆相HPLC−誘導結合プラズマ質量分析において、分離が可能であることと;(ii)約4マイクロgL(−1)の検出限界が得られたことと;(iii)セレノメチオニンのエナンチオマーの誘導体
が必要であることと;(iv)最終操作条件がpH5.3(酢酸−酢酸ナトリウム)における50%(v/v)MeOHの使用を含んでいたことである。
【0013】
H.KosugiらChem.Commun.(1997)1857は、アキラルシリカゲルカラム(Si−10;3:1 ヘキサン−EtOAcによって溶離;UV(254nm)およびRI検出装置)を使用することによる中圧液体クロマトグラフィーによっての(−)−エピバチジンおよびその中間体の合成について記載した。本プロセスの欠点は;(i)本システムにおいて分離機構がないことと;(ii)それが(−)−エピバチジンおよびその中間体の合成のみを含むことと;(iii)アキラルカラムクロマトグラフィー
によってヒドロキシアセタールのみが分離されたことである。
【0014】
S.P.MendezらJ.Anal.At.Spectrom.14(1999)1333は、L−バリン−tert−ブチルアミド修飾ポリジメチルシロキサンをキラル固定相として使用する、キャピラリーガスクロマトグラフィー(GC)によってのDL−セレノメチオニンエナンチオマーのキラル分割およびスペシエーションについて記載した。本プロセスの欠点は;(i)良好な分割は100〜160℃の、より高い温度範囲のみで達成されることと;(ii)キャリアガスとしてHeを必要とすることと;(iii)複雑な
生体サンプルでは、分離はより困難であることである。
【0015】
R.VespalecらAnal.Chem.67(1995)3223;K.L.S
uttonらAnalyst 125(2000)231;S.P.MendezらAnal.Chim.Acta 416(2000)1;J.A.DayらJ.Anal.At.Spectrom.17(2002)27は、UV吸収検出によるキャピラリー電気泳動を使用する誘導体化プロセスによる、セレン含有アミノ酸のエナンチオマー分離のためのツールとしてのキャピラリー電気泳動について記載している。本プロセスの欠点は;(i)本分離技法が、電気泳動緩衝液へのキラル添加剤の添加によってセレノアミノ酸のエナンチオマーを分離するために使用されたことと;(ii)UV吸収検出がこれらの研究で使用され、検出を可能にするためにセレノアミノ酸の誘導体化を必要したことと;(iii)サンプルの事前濃縮を伴わないUV吸収検出が、複合サンプル中に存在する低レベル
のセレノアミノ酸の検出を可能にするほど高感度ではなかったことと;(iv)印加された電圧およびpH値が分離結果の変化をもたらすことと;(v)良好な分割のために緩衝系が選択されたことと;(vi)分割の改善のために緩衝液へのメタノールの添加が必要とされることである。
【0016】
B.V.ErnholtらEur.J.Chem.6(2000)278は、1−アザファゴミンの合成およびアキラル通常カラムクロマトグラフィーを通じての酵素分離について記載した。本プロセスの欠点は;(i)酵素分離が各種の緩衝溶液を必要とすることと;(ii)エナンチオマー変換率および過剰率が溶媒、酵素およびその濃度を変化させることによって影響されることと;(iii)51%の化合物を注入することによりアキラル
カラムクロマトグラフィーを通して低いエナンチオマー過剰率となったことである。
【0017】
A.GoswamiらZ Tetrahedron Asymmetry,16(2005)1715は、エーテル、ヘプタンまたはデカンを溶媒として、かつ、酪酸ビニルまたは酪酸エチルをアシル化剤として使用する、(±)−sec−ブチルアミン、リパーゼおよびプロテアーゼの酵素分離を開示した。本プロセスの欠点は;(i)酵素が非常に低いエナンチオ選択性を示すことと;(ii)それが時間のかかる(7日間を超える)プロセスであることと;(iii)本システムには溶媒、たとえばアセトニトリル、シクロヘキサ
ン、トルエン、メチル−t−ブチルエーテル、2−メチル−2−ペンタノール、カプリン酸エチルが必要であることである。Mitsuhashi Kazuyaらは2002年10月23日の米国特許第278268号で、酵素分離によって光学活性マンデル酸誘導体の合成方法を開示した。本プロセスの欠点は;(i)(R)−マンデル酸誘導体または(S)−マンデル酸誘導体を産生するために微生物が必須であることと;(ii)適切な緩衝溶液を必要とすることである。
【0018】
Mori Takaoら、1993年10月29日の米国特許第142914号は、L−マンデル酸をベンゾイルギ酸に変換して、次にそれをD−マンデル酸に立体選択的に還元することによる、D−マンデル酸の調製プロセスを開示した。本プロセスの欠点は;(i)培養ブロスからの微生物細胞の単離および回収が複雑であることと;(ii)pHを維持するために緩衝溶液が必要であることと;(iii)それが時間のかかるプロセスである
ことである。
【0019】
Endo Takakazuらは1991年3月29日の米国特許第677175号で酵素分離による(R)−(−)−マンデル酸またはその誘導体の産生プロセスを開示した。本プロセスの欠点は;(i)マンデロニトリルの加水分解が必要とされることと;(ii)(R)−(−)−マンデル酸を産生するために中性または塩基性反応系を必要とすることと;(iii)高価な微生物の使用を必要とすることであり、Ghisalba Ore
steらは1989年6月2日の米国特許第360802号で、酵素分離による非常に高いエナンチオマー純度でのR−またはS−2−ヒドロキシ−4−フェニル酪酸の調製プロセスを記載している。本プロセスの欠点は;(i)基質の還元がいわゆる最終還元酵素によって行われることと;(ii)精製酵素のみが生体触媒として適切であることと;(iii
)酵素の再生が複雑であることである。
【0020】
Hashimoto Yoshihiroらは1996年12月12日の米国特許764295号で、微生物を用いてアルデヒドおよび青酸からアルファ−ヒドロキシ酸またはアルファ−ヒドロキシアミドを産生するプロセスを報告した。本プロセスの欠点は;(i)より高温、および、より低温での短期間内での微生物の不活性化と;(ii)アルファ−ヒドロキシ酸またはアルファ−ヒドロキシアミドを高濃度および高収率で得るのが困難であることと;(iii)アルファ−ヒドロキシ酸またはアルファ−ヒドロキシアミド生成物
の濃度の上昇と共に反応速度が低下して、結果として反応が完了まで進行しないことである。
【0021】
Endo Takakazuらは1992年6月25日の米国特許第904335号で、ロドコッカス属に属する微生物を使用してマンデロニトリルから(R),(S)−マンデル酸またはその誘導体を産生するプロセスについて記載した。本プロセスの欠点は;(i)キラル試薬および微生物がより高価であることと;(ii)本方法が(R)−(−)−マンデル酸または誘導体を産生するために工業的に有利でないことと;(iii)これらの
バクテリアによって産生されたヒドロゲナーゼが必ずしも十分でないことである。
【0022】
R.Charlesら、J.Chromatogr.298(1984)516は、完全アキラルカラムクロマトグラフィーによる14C標識ニコチンの分離について記載した。本プロセスの欠点は;(i)pHを調整するための緩衝液をそれが必要とすることと;(ii)カチオン交換カラムまたは移動相の一部の成分によってピーク分裂現象が引き起こされることである。
【0023】
V.A.Soloshonokら、J.Fluorine Chemistry,In
Pressは、自己不均化クロマトグラフィー(SDC)がトリフルオロメチル基含有化合物の分離を含み、完全アキラルシリカをカラム充填材として使用したことを開示した。本プロセスの欠点は;(i)溶媒の変化によって結果の変動が見出されること、(ii)選択的なホモキラル会合の場合、ダイマーの形成が同一のスカラー特性を備えた異なる数のエナンチオマー(S)(S)および(R)(R)対を生じるので、状況がやや複雑であることである。したがってこれらのダイマーは分離できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0024】
【特許文献1】国際公開WO2005/087369号パンフレット
【特許文献2】国際公開WO2005/105672号パンフレット
【特許文献3】米国特許公報US−B1−6 326 326
【特許文献4】国際公開WO2004/054708号パンフレット
【非特許文献】
【0025】
【非特許文献1】M. LASPERAS: "Chiral mesoporous templated silicas as heterogeneous inorganic-organic catalysis in the enantioselective alkylation of benzaldehyde" TETRAHEDRON : ASYMMETRY, vol. 9, no. 17, 4 September 1998 (1998-09-04), pages
3053-3064
【非特許文献2】CARLA THOELEN : "The use of M41S materials in chiral HPLC" CHEMICAL COMMUNICATIONS, vol. 18, 1999, pages 1841-1842
【非特許文献3】JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY A, vol. 987, February 14, 2003, p-429-438, "Enantioseparation of racemic N-acylarylalkylamines on various amino alcohol derived acidic chiral stationary phases"
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0026】
本発明の主な目的は、有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤を提供することである。
【0027】
本発明の別の目的は、有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造方法を提供することである。
【0028】
本発明のさらに別の目的は、各種のラセミ化合物、すなわちラセミマンデル酸、2−フェニルプロピオン酸、酒石酸ジエチル、2,2’−ジヒドロキシ−1,1’−ビナフタレン(BINOL)およびシアノクロメンのキラル分割のためのキラルセレクタとして、メソ多孔性シリカに共有結合された光学的に純粋なアミノアルコールを使用する、ラセミ化合物のキラル分割のプロセスを提供することである。
【0029】
本発明のさらに別の目的は、室温にて高いエナンチオマー過剰率(ee)(99%)を達成するためのキラルセレクタとして、メソ多孔性シリカに共有結合された光学的に純粋なアミノアルコールを使用する、ラセミ化合物のキラル分割を提供することである。
【0030】
本発明のさらに別の目的は、中圧スラリ系下でキラルセレクタとして、メソ多孔性シリカに共有結合された光学的に純粋なアミノアルコールを使用する、ラセミ化合物のキラル分割を提供することである。
【0031】
本発明のさらに別の目的は、中圧(0.5kp/cm)カラムクロマトグラフィー下でキラルセレクタとして、メソ多孔性シリカに共有結合された光学的に純粋なアミノアルコールを使用する、ラセミ化合物のキラル分割を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0032】
したがって本発明は、メソ多孔性シリカ材料の表面に共有結合されたアミノアルコールを含む有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤を提供する。
【0033】
本発明の実施形態において、使用されるアミノアルコールはアミノプロピルアルコールである。
【0034】
本発明の別の実施形態において、使用される多孔性シリカ材料は37〜100Åの範囲の多孔性を有し、MCM−41、SBA−15およびMCF−48から成る群より選択される。
【0035】
なお別の実施形態において、本発明で得た生成物は、次の(S)−アミノプロピルアルコール@シリカMCM−41、(R)−アミノプロピルアルコール@シリカMCM−41、(S)−アミノプロピルアルコール@シリカSBA−15、(R)−アミノプロピルアルコール@シリカSBA−15、(S)−アミノプロピルアルコール@シリカMCF−48、(R)−アミノプロピルアルコール@シリカMCF−48、(S)−N−メチルアミノプロピルアルコール@シリカMCM−41、(R)−N−メチルアミノプロピルアルコール@シリカMCM−41、(S)−N,N’ジメチルアミノプロピルアルコール@シリカMCM−41、(S)−N,N’ジメチルアミノプロピルアルコール@シリカSBA−15および(S)−N−メチルアミノプロピルアルコール@シリカSBA−15より選択されるキラル吸着剤の群によって代表される。
【0036】
本発明のさらに別の実施形態において、キラル吸着剤は、マンデル酸、2−フェニルプロピオン酸、酒石酸ジエチル、2,2’−ジヒドロキシ−1,1’−ビナフタレン(BINOL)およびシアノクロメンオキシドから成る群より選択される化合物のラセミ混合物
の分離に有用である。
【0037】
本発明は、有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造方法を提供し、前記方法は:
a)無機塩基の存在下でキラルエポキシドをシリル化剤に対して1:1〜1:2.5の範囲のモル比として、有機溶媒中でキラルエポキシドをシリル化剤によってシリル化するステップと、
b)ステップ(a)で得た前記混合物を不活性雰囲気下で8〜16時間還流させて、続いて濾過して結果として生じる濾液を得るステップと;
c)ステップ(b)で得た前記濾液を不活性雰囲気下でメソ多孔性シリカを用いて約35〜55時間還流させて、続いて濾過して、結果として生じた固体生成物を公知の方法によりトルエンで洗浄するステップと、
d)ステップ(c)で得た結果として生じた洗浄済み生成物に、アニリンまたは置換アニリンを、還流下、不活性雰囲気下で8〜16時間、トルエン中で反応させて、続いて濾過して、結果として生じた生成物をトルエンで洗い流し、公知の方法によってトルエンおよびイソプロパノールの溶液混合物で所望のキラル吸着剤を抽出して、有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の所望の生成物を得るステップと、
を含む。
【0038】
さらに別の実施形態において、ステップ(a)で使用されるキラルエポキシドは、プロペンオキシド、1−クロロ−2,3−エポキシプロパン、1−フルオロ−2,3−エポキシプロパン、1−ブロモ−2,3−エポキシプロパン、1−メチル−2,3−エポキシプロパン、1−メトキシ−2,3−エポキシプロパンおよび1−ニトロ−2,3−エポキシプロパンから成る群より選択される。
【0039】
さらに別の実施形態において、ステップ(a)で使用されるシリル化剤は、クロロプロピルトリエトキシシラン、クロロプロピルトリメトキシシラン、ニトロプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシランおよびアミノプロピルトリメトキシシランから成る群より選択される。
【0040】
さらに別の実施形態において、ステップ(a)で使用される無機塩基は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムから成る群より選択される。
【0041】
さらに別の実施形態において、ステップ(a)で使用される有機溶媒は、エタノール、メタノール、イソプロパノール、アセトン、アセトニトリル、トルエン、テトラヒドロフラン、ジクロロエタンおよびジクロロメタンから成る群より選択される。
【0042】
さらに別の実施形態において、ステップ(c)で使用されるメソ多孔性シリカは、MCM−41、SBA−15およびMCF−48から成る群より選択される。
【0043】
さらに別の実施形態において、使用される不活性雰囲気は、窒素、アルゴンおよびヘリウムより選択される不活性ガスを使用することによって供給される。
【0044】
さらに別の実施形態において、キラルエポキシドに対するアニリンまたは置換アニリンのモル量は、1:1〜1:2の範囲内である。
【0045】
さらに別の実施形態において、使用される置換アニリンは、ニトロアニリン、クロロアニリン、メトキシアニリンおよびメチルアニリンから成る群より選択される。
【0046】
さらに別の実施形態において、使用されるメソ多孔性シリカの量は、0.8〜12g/mmolキラルエポキシドの範囲である。
【0047】
さらに別の実施形態において、ステップ(d)で得たキラル吸着剤は、次の吸着剤:マンデル酸、2−フェニルプロピオン酸、酒石酸ジエチル、2,2’−ジヒドロキシ−1,1’−ビナフタレン(BINOL)およびシアノクロメンオキシドの群により代表される。
【0048】
さらに別の実施形態において、得られたキラル吸着剤は、マンデル酸、2−フェニルプロピオン酸、酒石酸ジエチル、2,2’−ジヒドロキシ−1,1’−ビナフタレン(BINOL)およびシアノクロメンオキシドから成る群より選択される化合物のラセミ混合物の分離に有用である。
【0049】
さらに別の実施形態において、得られたラセミ化合物のエナンチオマー過剰率は30〜99%の範囲である。
【0050】
さらに別の実施形態において、アミノプロピルアルコール@シリカ吸着剤によってマンデル酸について得られた最大エナンチオマー過剰率は約99%である。
【発明の効果】
【0051】
・各種の化合物の分割が安価な中圧カラムクロマトグラフィーによって達成できる。
・有機セレクタベースアミノアルコール修飾シリカ(2g)は、室温での本発明のエナンチオマーの分離に十分である。
・中圧カラムクロマトグラフィーを使用する反復実験を実施するために必要となるのは、より少量のカラム充填材料のみである。
・ヘキサンおよびイソプロパノールなどの有機溶媒は、カラム充填溶媒としてはもちろんのこと、溶離剤としても使用される。
・エナンチオマーの分割は、定義されたクロマトグラフィー条件下で、室温における窒素の中圧範囲(0.25〜0.75kp/cm)によって実施される。
・分離クロマトグラフィーは空気中で実施され、従来の無酸素条件は必要としない。
・充填目的で簡単なガラスカラムが必要とされる。
・本発明を使用して、優れたエナンチオマー過剰率を有するラセミ体の高い分割が、工業用途でプロセスを実行可能にする合理的な期間内に達成される。
・ソックスレー抽出プロセスを実施することによって、反復実験のためにアミノアルコール修飾シリカが再使用されうる。
【発明を実施するための形態】
【0052】
本発明は:
i)無水テトラヒドロフラン中での濃度範囲5.1〜51mmolのK2CO3/Na2CO3の存在下での、濃度範囲2.557〜25.57mmolのキラルエポキシドの、濃度範囲2.55〜25.57mmolのアミノプロピルトリエトキシシラン/N−メチルアミノプロピルトリエトキシシランによるシリル化のステップと;
ii)ステップi)の反応混合物をN2/Ar/He雰囲気下で、8〜16時間の時間範囲にて還流させるステップと;
iii)ステップii)の反応混合物を濾過して透明溶液を得るステップと;
iv)N2/Ar/He雰囲気下で無水トルエン中にてステップ(iii)の透明溶液を
2g〜20gの範囲のメソ多孔性シリカと共に35〜55時間の期間にわたって還流させるステップと;
v)ステップiv)の反応混合物の濾過によって固体材料を得て、続いてトルエンによる洗浄と、トルエン中でのソックスレー抽出のステップと;
vi)N2/Ar/He雰囲気中での還流条件下で、ステップ(v)で得た洗浄物質に濃度範囲5〜50mmolのアニリン/置換アニリンを8〜16時間の期間にわたって反
応させるステップと;
vii)ステップvi)の固体吸着剤の濾過と、続いてのトルエンによる洗浄、範囲(9
:1〜7:3)におけるトルエン/イソプロパノールでのソックスレー抽出と、真空中での乾燥のステップと;
viii)濃度範囲0.128〜0.512mol%でステップvii)からのキラルカラ
ム充填材料を得るステップと;
ix)(9.5:0.5)〜(8:2)の比でカラム充填溶媒としてヘキサン/イソプロパノールを使用して、260×16mmガラスカラムに充填することによって、ステップviii)のキラル充填材料のスラリを作製するステップと;
x)ステップix)からの充填カラムに検体を固体として添加するか、または濃度範囲0.50〜3.00mol%で比(1:1)のヘキサン/イソプロパノールに溶解させるステップと;
xi)室温での窒素/アルゴン/ヘリウムの中圧(0.25〜0.75kp/cm)を使用しての(9.5:0.5)〜(8:2)の比でのヘキサン/イソプロパノールを用いた、ステップx)のカラムを通じての溶媒の溶離のステップと;
xii)ステップxi)からのクロマトグラフィー画分(1〜12)、(13〜24)お
よび(25〜36)を画分当たり2〜6mlの範囲で、12画分より後では2ml刻みで収集するステップと;
xiii)ステップxii)を通じて室温にて窒素/アルゴン/ヘリウムの中圧(0.25
〜0.75kp/cm)を維持するステップと;
xiv)ステップxi〜xiii)で収集した各画分を適切なキラルHPLCカラムで検査す
るステップと;
を含む、有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造を説明する。
本明細書において、符号“@”は、前記アニリノまたは置換アニリノアルコールが前記メソ多孔性シリカ材料の表面と共有結合していることを示す。従って符号“@”は、本明細書のいずれに記載されているとしても、“の表面と共有結合している”と読まれる。
【0053】
アミノアルコール修飾シリカの合成プロセスは、S−(+)−エピクロロヒドリン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、アニリンおよびシリカを使用して、効率的な水凝縮器を装着した100mlの3口丸底フラスコ内で実験室規模にて実施した。中圧カラムクロマトグラフィーは、ヘキサンおよびイソプロパノール(9:1)中の(S)−アミノアルコール@シリカ1のスラリを作製し、室温にて窒素の中圧(0.5kp/cm)を使用して260×16mmガラスカラムに充填することによって実施した。そのように充填して1時間平衡にしたカラムに、イソプロパノール/ヘキサン(1:1)による検体溶液を注入した。画分の溶離は上記の圧力にて行った。各画分には適切なキラルカラムを使用してHPLC分析処理を行った。各種の分析グレードの化合物を検体として使用した。HPLCプロファイルと標準サンプルとの比較によって、各種の化合物の絶対配置を決定した。
【0054】
本発明による分離プロセスは、10〜30mgの範囲内の検体量を使用して、好ましくはカラム充填材料としてのシリカに固定されたアミノアルコール2gを使用して、室温にて窒素の中圧(0.5kp/cm)にて実施した。マンデル酸のより高度な分離は、検体量が10mgを超えたときに得られた。キラル生成物はHPLCプロファイルと標準サンプルとの比較によってキャラクタリゼーションされた。好ましい実施形態において、カラムの窒素の圧力は室温にて維持される(0.25〜0.75kp/cm)。本発明により、シリカに固定されたキラルアミノアルコールは、検体のより良好な分離を達成するために非常に重要な役割を果たす。検体を分離するために使用されるアミノアルコールは2gである。少量のアミノアルコール修飾シリカを用いると、分離は低速である。適量のアミノアルコール修飾シリカ(2g)の使用は、それが各種の検体を明確に分離するので不可欠である。
【0055】
本発明を実施するにあたって、検体のクロマトグラフィー分離に必要な時間は、より高いエナンチオマー過剰率を達成するために7時間を超える。分離時間は圧力を上昇させることによって変化させることができ、クロマトグラフィー分離の時間を5時間未満に短縮すると、より少ない検体の分離がもたらされた。
【0056】
本発明は、各種の用途に適切なキラル化合物の調製に関するものである。これらのキラル化合物は、室温での窒素の中圧(0.5kp/cm)にてアミノアルコールをセレクタとして使用する中圧クロマトグラフィー分離によって、ラセミ化合物から分離された。ラセミ化合物のクロマトグラフィー分離度は文献で報告されたよりも高いことが判明し、文献では、分離は、i)検体と同様に固定相の誘導体化に、ii)溶離液のpHに、iii)
拡散問題、再現性およびその再使用の困難さをもたらす高温要件に依存する。本発明の方法は、いずれの特殊な装置も必要としない。
【0057】
本発明で選ばれた発明のステップは:
(i)シリカ表面に存在するシアノール基を介して簡易かつ直ちに利用可能なキラル有機化合物を共有結合することによって、無機シリカ表面でキラリティを生成させるステップと、
(ii)室温での各種の化合物のクロマトグラフィーによる分離のために、セレクタとして表面結合キラルアミノアルコールを使用するステップと、
(iii)ラセミ化合物の分割が窒素の中圧(0.5kp/cm)にて実施されるス
テップと、
である。
【0058】
通例のクロマトグラフィーによる分割実験では、セレクタとしての適切なアミノアルコール、溶離液としてのヘキサン/イソプロパノールが、室温にて中圧スラリ系(0.5kp/cm)を使用して260×16mmガラスカラムに充填された。そのように充填されて1時間平衡にしたカラムに、イソプロパノール/ヘキサン(1:1)による検体溶液を注入した。各画分には適切なキラルカラムを使用してHPLC分析処理を行った。
【0059】
次の実施例は本発明の例示のために与えられ、したがって本発明の範囲を限定するとして解釈されるべきではない。
【実施例】
【0060】
実施例1
ステップ1:
(2’S)−N−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(アミノプロピル)−トリエトキシシラン
(S)−(−)−エピクロロヒドリン(0.2ml)、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(0.598g)、炭酸カリウム(0.705g)および無水テトラヒドロフランを、機械式スターラー、添加漏斗および窒素注入口に連結された還流凝縮器を装備した50mlの3口丸底フラスコに加えた。得られた混合物を室温で10分間撹拌して、続いて混合物を12時間にわたって還流させた。反応混合物を不活性雰囲気下で濾過した。濾液から無水窒素流によって溶媒を除去した。:収集;(0.674g、95%)。
【0061】
ステップ2:
(S)−アミノプロピルエポキシ@シリカMCM−41
不活性雰囲気中の50mlの3口丸底フラスコ内の無水トルエンに、ステップ1の生成物(0.674g)を溶解させた。溶解させた塊をトルエンの還流温度にて、MCM−41(2.0g)によって48時間処理した。反応塊を濾過して、無水トルエンで数回洗浄
して、次に真空下で乾燥させた。乾燥させた物質に、無水トルエンによるソックスレー抽出にて10時間処理し、続いて真空下でサンプルを乾燥させた。収集;(2g、TGAにて22.5%質量増加)。
【0062】
ステップ3:
(S)−アミノプロピルアルコール@シリカMCM−41
ステップ2からのエポキシ生成物(22.5%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中のアニリン(455μl)によって処理した。懸濁物を12時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた。収集;(2g、TGAにて25.6%質量増加)。
【0063】
実施例2
ステップ1:
(2’R)−N−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(アミノプロピル)−トリエトキシシラン
(R)−(−)−エピクロロヒドリン(0.2ml)、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(0.598g)、炭酸カリウム(0.705g)および無水テトラヒドロフランを反応させて、実施例1のステップ1で実施した方法で処理した。収集;(0.680g、96%)。
【0064】
ステップ2:
(R)−アミノプロピルエポキシ@シリカMCM−41
不活性雰囲気中の50mlの3口丸底フラスコ内の無水トルエンに、ステップ1の生成物(0.680g)を溶解させた。次にこの溶解させた塊を還流温度にて、MCM−41(2.0g)によって48時間処理した。反応混合物を実施例1のステップ2で与えた方法によって処理した(2g、TGAにて22.0%質量増加)。
【0065】
ステップ3:
(R)−アミノプロピルアルコール@シリカMCM−41
ステップ2からのエポキシ生成物(22.0%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中のアニリン(455μl)によって処理した。懸濁物を実施例1のステップ3で与えた方法によって処理した。収集;(2g、TGAにて25.0%質量増加)。
【0066】
実施例 3
ステップ1:
(2’S)−N−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(アミノプロピル)−トリメトキシシラン
(S)−(−)−エピクロロヒドリン(0.2ml)、3−アミノプロピルトリメトキシシラン(0.598g)、炭酸カリウム(0.705g)および無水ジエチルエーテルを、機械式スターラー、添加漏斗および窒素注入口に連結された還流凝縮器を装備した50mlの3口丸底フラスコに加えた。得られた混合物を室温で10分間撹拌して、続いて混合物を10時間にわたって還流させた。反応混合物を不活性雰囲気下で濾過した。濾液から無水窒素流によって溶媒を除去した。:収集;(0.65g、95%)。
【0067】
ステップ2:
(S)−アミノプロピルエポキシ@シリカSBA−15
不活性雰囲気中の50mlの3口丸底フラスコ内の無水トルエンに、ステップ1の生成
物(0.65g)を溶解させた。そのとき、溶解させた塊を還流温度にて、SBA−15(2.0g)によって48時間処理した。反応塊を濾過して、無水トルエンで数回洗浄して、次に真空下で乾燥させた。乾燥させた物質に、無水トルエンによるソックスレー抽出にて10時間にわたって受けさせて、続いて真空下でサンプルを乾燥させた(2.2g、TGAにて24.0%質量増加)。
【0068】
ステップ3:
(S)−アミノプロピルアルコール@シリカSBA−15
ステップ2からのエポキシ生成物(24.0%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中のアニリン(500μl)によって処理した。懸濁物を12時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた(2g、26.5%質量増加)。
【0069】
実施例4
ステップ1:
(2’R)−N−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(アミノプロピル)−トリブトキシシラン
(R)−(−)−エピクロロヒドリン(0.2ml)、3−アミノプロピルトリブトキシシラン(0.598g)、炭酸ナトリウム(0.700g)および無水テトラヒドロフランを、機械式スターラー、添加漏斗および窒素注入口に連結された還流凝縮器を装備した50mlの3口丸底フラスコに加えた。得られた混合物を室温で10分間撹拌して、続いて混合物を12時間にわたって還流させた。反応混合物を不活性雰囲気下で濾過した。濾液から無水窒素流によって溶媒を除去した。:収集;(0.60g、94%)。
【0070】
ステップ2:
(R)−アミノプロピルエポキシ@シリカSBA−15
不活性雰囲気中の50mlの3口丸底フラスコ内の無水トルエンに、ステップ1の生成物(0.60g)を溶解させた。次にこの溶解させた塊を還流温度にて、SBA−15(2.0g)によって48時間処理した。実施例3のステップ2によって反応物をさらに処理した(2g、TGAにて26.0%質量増加)。
【0071】
ステップ3:
(R)−アミノプロピルアルコール@シリカSBA−15
ステップ2からのエポキシ生成物(26.0%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中のアニリン(500μl)によって処理した。懸濁物を12時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた(2g、26.2%質量増加)。
【0072】
実施例5
ステップ1:
(2’S)−N−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(アミノプロピル)−トリメトキシシラン
実施例1のステップ1で与えた方法によって合成。
【0073】
ステップ2:
(S)−アミノプロピルエポキシ@シリカMCF−48
不活性雰囲気中の50mlの3口丸底フラスコ内の無水トルエンに、ステップ1の生成物(0.674g)を溶解させた。次にこの溶解させた塊を還流温度にて、MCF−48(2.0g)によって48時間処理した。反応塊を濾過して、無水トルエンで数回洗浄して、次に真空下で乾燥させた。乾燥させた物質に、無水トルエンによるソックスレー抽出にて10時間にわたって受けさせて、続いて真空下でサンプルを乾燥させた(2.2g、TGAにて27.0%質量増加)。
【0074】
ステップ3:
(S)−アミノプロピルアルコール@シリカMCF−48
ステップ2からのエポキシ生成物(27.0%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中のアニリン(600μl)によって処理した。懸濁物を12時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた(2g、27.6%質量増加)。
【0075】
実施例6
ステップ1:
(2’R)−N−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(アミノプロピル)−トリメトキシシラン
この物質は実施例1のステップ1で与えた方法によって合成された。
【0076】
ステップ2:
(R)−アミノプロピルエポキシ@シリカMCF−48
不活性雰囲気中の50mlの3口丸底フラスコ内の無水トルエンに、ステップ1の生成物(0.674g)を溶解させた。次にこの溶解させた塊を還流温度にて、MCF−48(2.0g)により、実施例5のステップ2の方法に従って、処理された(2g、TGAにて26.5%質量増加)。
【0077】
ステップ3:
(R)−アミノプロピルアルコール@シリカMCF−48
ステップ2からのエポキシ生成物(26.5%質量増加、2g)を不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中のアニリン(600μl)で処理して、反応物を実施例5のステップ3によって処理した(収集;2g、27.0%質量増加)。
【0078】
実施例7
ステップ1:
(2’S)−N’−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(N−メチルアミノプロピル)−トリメトキシシラン
(S)−(−)−エピクロロヒドリン(0.2ml)、3−N−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン(0.700g)、炭酸カリウム(0.705g)および無水トルエンを、機械式スターラー、添加漏斗および窒素注入口に連結された還流凝縮器を装備した50mlの3口丸底フラスコに加えた。得られた混合物を室温で10分間撹拌して、続いて混合物を16時間にわたって還流させた。反応混合物を不活性雰囲気下で濾過した。濾液から無水窒素流によって溶媒を除去した:収集;(0.715g、96%)。
【0079】
ステップ2:
(S)−N−メチルアミノプロピルエポキシ@シリカMCM−41
不活性雰囲気中の50mlの3口丸底フラスコ内の無水トルエンに、ステップ1の生成物(0.715g)を溶解させた。反応混合物をトルエンの還流温度にて、MCM−41(
2g)によって48時間処理した。反応塊を濾過して、無水トルエンで数回洗浄して、次に真空下で乾燥させた。乾燥させた物質に、無水トルエンによるソックスレー抽出にて10時間にわたって受けさせて、続いて真空下でサンプルを乾燥させた(2.2g、TGAにて20.5%質量増加)。
【0080】
ステップ3:
(S)−N−メチルアミノプロピルアルコール@シリカSBA−41
ステップ2からのエポキシ生成物(20.5%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中のアニリン(455μl)によって処理した。懸濁物を12時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた(2g、25.6%質量増加)。
【0081】
実施例8
ステップ1:
(2’R)−N’−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(N−メチルアミノアミノプロピル)−トリメトキシシラン
(R)−(−)−エピクロロヒドリン(0.2ml)、3−N−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン(0.598g)、炭酸ナトリウム(0.705g)および無水メタノールを、機械式スターラー、添加漏斗および窒素注入口に連結された還流凝縮器を装備した50mlの3口丸底フラスコに加えた。反応物を実施例7のステップ1で与えた方法によって処理した。収集;(0.725g、97%)。
【0082】
ステップ2:
(R)−N−メチルアミノプロピルエポキシ@シリカMCM−41
不活性雰囲気中の50mlの3口丸底フラスコ内の無水トルエンに、ステップ1の生成物(0.725g)を溶解させた。次にこの溶解させた塊を、実施例7のステップ2に記載した方法でMCM−41(2.0g)によって処理した(2.0g、TGAにて21.0%質量増加)。
【0083】
ステップ3:
(R)−N−メチルアミノプロピルアルコール@シリカMCM−41
ステップ2からのエポキシ生成物(21.1%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中のアニリン(455μl)によって処理した。反応物を実施例7のステップ3に記載した方法によって処理した。収率(2g、25.0%質量増加)。
【0084】
実施例9
ステップ1:
(2’S)−N’−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(N−メチルアミノプロピル)−トリメトキシシラン
本物質を実施例7のステップ1で与えた方法にしたがって処理した。
【0085】
ステップ2:
(S)−N−メチルアミノプロピルエポキシ@シリカSBA−15
不活性雰囲気中の50mlの3口丸底フラスコ内の無水トルエンに、ステップ1の生成物(0.725g)を溶解させた。溶解質量を還流温度にて、SBA−15(2.0g)によって48時間処理した。反応塊を濾過して、無水トルエンで数回洗浄して、次に真空下で乾燥させた。乾燥させた物質に、無水トルエンによるソックスレー抽出にて10時間にわたって受けさせて、続いて真空下でサンプルを乾燥させた。収率(2.4g、TGA
にて23.5%質量増加)。
【0086】
ステップ3:
(S)−N−メチルアミノプロピルアルコール@シリカSBA−15
ステップ2からのエポキシ生成物(23.5%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中のアニリン(600ml)によって処理した。懸濁物を12時間
還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた(2g、26.8%質量増加)。
【0087】
実施例10
ステップ1:
(2’S)−N’−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(N−メチルアミノプロピル)−トリメトキシシラン
本物質を実施例7のステップ1に記載した方法によって調製した。
【0088】
ステップ2:
(S)−N−メチルアミノプロピルエポキシ@シリカMSM−41
本物質を実施例7のステップ2で与えた方法にしたがって調製した。
【0089】
ステップ3:
(S)−N,N’−ジメチルアミノプロピルアルコール@シリカMCM−41
ステップ2からのエポキシ生成物(20.5%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中のN−メチルアニリン(600μl)によって処理した。懸濁物を18時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた(2g、23.5%質量増加)。
【0090】
実施例11
ステップ1:
(2’S)−N’−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(N−メチルアミノプロピル)−トリメトキシシラン
本物質を実施例7のステップ1に記載した方法によって調製した。
【0091】
ステップ2:
(S)−N−メチルアミノプロピルエポキシ@シリカMCM−41
本物質を実施例7のステップ2で与えた方法にしたがって調製した。
【0092】
ステップ3:
(S)−N−メチルアミノプロピルアルコール@シリカMCM−41
ステップ2からのエポキシ生成物(20.5%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中の4−メチルアニリン(600μl)によって処理した。懸濁物を18時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた(2g、23.5%質量増加)。
【0093】
実施例12
ステップ1:
(2’S)−N’−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(N−メチルアミノプロピル)−トリメトキシシラン
本物質を実施例7のステップ1に記載した方法によって調製した。
【0094】
ステップ2:
(S)−N−メチルアミノプロピルエポキシ@シリカMCM−41
本物質を実施例7のステップ2で与えた方法にしたがって調製した。
【0095】
ステップ3:
(S)−N−メチルアミノプロピルアルコール@シリカMCM−41
ステップ2からのエポキシ生成物(20.5%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中の4−クロロアニリン(600μl)によって処理した。懸濁物を18時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた(2g、23.5%質量増加)。
【0096】
実施例13
ステップ1:
(2’S)−N’−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(N−メチルアミノプロピル)−トリメトキシシラン
本物質を実施例7のステップ1に記載した方法によって調製した。
【0097】
ステップ2:
(S)−N−メチルアミノプロピルエポキシ@シリカMCM−41
本物質を実施例7のステップ2で与えた方法にしたがって調製した。
【0098】
ステップ3:
(S)−N−メチルアミノプロピルアルコール@シリカMCM−41
ステップ2からのエポキシ生成物(20.5%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中の4−メトキシアニリン(600μl)によって処理した。懸濁物を18時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた(2g、23.5%質量増加)。
【0099】
実施例14
ステップ1:
(2’S)−N’−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(N−メチルアミノプロピル)−トリメトキシシラン
本物質を実施例5のステップ1に記載した方法によって調製した。
【0100】
ステップ2:
(S)−アミノプロピルエポキシ@シリカMCF−48
本物質を実施例5のステップ2で与えた方法にしたがって調製した。
【0101】
ステップ3:
(S)−アミノプロピルアルコール@シリカMCF−48
ステップ2からのエポキシ生成物(20.5%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で
無水トルエン10ml中の4−メトキシアニリン(600μl)によって処理した。懸濁物を18時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた(2g、23.5%質量増加)。
【0102】
実施例15
ステップ1:
(2’S)−N’−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(N−メチルアミノプロピル)−トリメトキシシラン
本物質を実施例5のステップ1に記載した方法によって調製した。
【0103】
ステップ2:
(S)−アミノプロピルエポキシ@シリカMCF−48
本物質を実施例5のステップ2で与えた方法にしたがって調製した。
【0104】
ステップ3:
(S)−アミノプロピルアルコール@シリカMCF−48
ステップ2からのエポキシ生成物(20.5%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中の4−クロロアニリン(600μl)によって処理した。懸濁物を18時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた(2g、23.5%質量増加)。
【0105】
実施例16
ステップ1:
(2’S)−N’−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(N−メチルアミノプロピル)−トリメトキシシラン
本物質を実施例5のステップ1に記載した方法によって調製した。
【0106】
ステップ2:
(S)−アミノプロピルエポキシ@シリカMCF−48
本物質を実施例5のステップ2で与えた方法にしたがって調製した。
【0107】
ステップ3:
(S)−アミノプロピルアルコール@シリカMCF−48
ステップ2からのエポキシ生成物(20.5%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中の4−メチルアニリン(600μl)によって処理した。懸濁物を18時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた(2g、23.5%質量増加)。
【0108】
実施例17
ステップ1:
(2’S)−N’−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(N−メチルアミノプロピル)−トリメトキシシラン
本物質を実施例9のステップ1に記載した方法によって調製した。
【0109】
ステップ2:
(S)−N−メチルアミノプロピルエポキシ@シリカSBA−15
本物質を実施例9のステップ2で与えた方法にしたがって調製した。
【0110】
ステップ3:
(S)−N,N’−ジメチルアミノプロピルアルコール@シリカSBA−15
ステップ2からのエポキシ生成物(20.5%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中の4−メチルアニリン(600μl)によって処理した。懸濁物を18時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた(2g、23.5%質量増加)。
【0111】
実施例18
ステップ1:
(2’S)−N’−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(N−メチルアミノプロピル)−トリメトキシシラン
本物質を実施例9のステップ1に記載した方法によって調製した。
【0112】
ステップ2:
(S)−N−メチルアミノプロピルエポキシ@シリカSBA−15
本物質を実施例9のステップ2で与えた方法にしたがって調製した。
【0113】
ステップ3:
(S)−N−メチルアミノプロピルアルコール@シリカSBA−15
ステップ2からのエポキシ生成物(20.5%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中の4−メトキシアニリン(600μl)によって処理した。懸濁物を18時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた(2g、23.5%質量増加)。
【0114】
実施例19
ステップ1:
(2’S)−N’−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(N−メチルアミノプロピル)−トリメトキシシラン
本物質を実施例9のステップ1に記載した方法によって調製した。
【0115】
ステップ2:
(S)−N−メチルアミノプロピルエポキシ@シリカSBA−15
本物質を実施例9のステップ2で与えた方法にしたがって調製した。
【0116】
ステップ3:
(S)−N−メチルアミノプロピルアルコール@シリカSBA−15
ステップ2からのエポキシ生成物(20.5%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中の4−クロロアニリン(600μl)によって処理した。懸濁物を18時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた(2g、23.5%質量増加)。
【0117】
実施例20
ステップ1:
(2’S)−N−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(アミノプロピル)−トリエトキシシラン
(S)−(−)−エフェドリン(0.2ml)、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(0.598g)、炭酸カリウム(0.705g)および無水テトラヒドロフランを、機械式スターラー、添加漏斗および窒素注入口に連結された還流凝縮器を装備した50mlの3口丸底フラスコに注入した。得られた混合物を室温で10分間撹拌して、続いて混合物を12時間にわたって還流させた。反応混合物を不活性雰囲気下で濾過した。濾液から無水窒素流によって溶媒を除去した。:収集;(0.674g、95%)。
【0118】
ステップ2:
(S)−アミノプロピルエポキシ@シリカMCM−41
不活性雰囲気中の50mlの3口丸底フラスコ内の無水トルエンに、ステップ1の生成物(0.674g)を溶解させた。溶解させた塊をトルエンの還流温度にて、MCM−41(2.0g)によって48時間処理した。反応塊を濾過して、無水トルエンで数回洗浄して、次に真空下で乾燥させた。乾燥させた物質に、無水トルエンによるソックスレー抽出にて10時間にわたって受けさせて、続いて真空下でサンプルを乾燥させた。収集;(2g、TGAにて22.5%質量増加)。
【0119】
ステップ3:
(S)−アミノプロピルアルコール@シリカMCM−41
ステップ2からのエポキシ生成物(22.5%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中のアニリン(455μl)によって処理した。懸濁物を12時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた。収集;(2g、TGAにて25.6%質量増加)。
【0120】
実施例21
ステップ1:
(2’S)−N−(2’,3’−エポキシプロピル)−3−(アミノプロピル)−トリエトキシシラン
(S)−(−)−Psaudoエフェドリン(0.2ml)、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(0.598g)、炭酸カリウム(0.705g)および無水テトラヒドロフランを、機械式スターラー、添加漏斗および窒素注入口に連結された還流凝縮器を装備した50mlの3口丸底フラスコに注入した。得られた混合物を室温で10分間撹拌して、続いて混合物を12時間にわたって還流させた。反応混合物を不活性雰囲気下で濾過した。濾液から無水窒素流によって溶媒を除去した。:収集;(0.674g、95%)。
【0121】
ステップ2:
(S)−アミノプロピルエポキシ@シリカMCM−41
不活性雰囲気中の50mlの3口丸底フラスコ内の無水トルエンに、ステップ1の生成物(0.674g)を溶解させた。溶解させた塊をトルエンの還流温度にて、MCM−41(2.0g)によって48時間処理した。反応塊を濾過して、無水トルエンで数回洗浄して、次に真空下で乾燥させた。乾燥させた物質に、無水トルエンによるソックスレー抽出にて10時間にわたって受けさせて、続いて真空下でサンプルを乾燥させた。収集;(2g、TGAにて22.5%質量増加)。
【0122】
ステップ3:
(S)−アミノプロピルアルコール@シリカMCM−41
ステップ2からのエポキシ生成物(22.5%質量増加、2g)を、不活性雰囲気中で無水トルエン10ml中のアニリン(455μl)によって処理した。懸濁物を12時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却して、固体を濾過して、無水トルエンで繰り返し洗浄し、トルエンおよびイソプロパノール(7:3)によるソックスレー抽出にて10時間処理した。最後に、サンプルを40℃にて真空下で乾燥させた。収集;(2g、TGAにて25.6%質量増加)。
【0123】
実施例22
中圧クロマトグラフィーカラムにおいて、ヘキサンおよびイソプロパノール(9:1)中の(S)−アミノプロピルアルコール@シリカ1(0.128mol%)のスラリを、室温にて窒素の中圧(0.5kp/cm)を使用して260×16mmガラスカラムに充填した。固体ラセミマンデル酸(3.00mol%)を、1時間平衡にした充填カラムに添加した。画分の溶離は上記の圧力にて行った。適切なChiralcel ODカラム、溶離剤ヘキサン/イソプロパノール(9:1)を220nmで使用して、各画分をHPLC分析処理した。実測されたマンデル酸のエナンチオマー過剰率7.4%。
【0124】
実施例23
中圧クロマトグラフィーカラムにおいて、ヘキサンおよびイソプロパノール(9:1)中の(S)−アミノプロピルアルコール@シリカ1(0.128mol%)のスラリを、室温にて窒素の中圧(0.5kp/cm)を使用して260×16mmガラスカラムに充填した。固体ラセミマンデル酸(3.00mol%)を、1時間平衡にした充填カラムに添加した。画分の溶離は上記の圧力にて行った。適切なChiralcel ODカラム、溶離剤ヘキサン/イソプロパノール(9:1)を220nmで使用して、各画分をHPLC分析処理した。実測されたマンデル酸のエナンチオマー過剰率7.4%。
【0125】
実施例24
中圧クロマトグラフィーカラムにおいて、ヘキサンおよびイソプロパノール(9:1)中の(S)−アミノプロピルアルコール@シリカ1(0.512mol%)のスラリを、室温にて窒素の中圧(0.5kp/cm)を使用して260×16mmガラスカラムに充填した。固体ラセミマンデル酸(1.50mol%)を、1時間平衡にした充填カラムに添加した。画分の溶離は上記の圧力にて行った。適切なChiralcel ODカラム、溶離剤ヘキサン/イソプロパノール(9:1)を220nmで使用して、各画分をHPLC分析処理した。実測されたマンデル酸のエナンチオマー過剰率8.3%。
【0126】
実施例25
中圧クロマトグラフィーカラムに、ヘキサンおよびイソプロパノール(9:1)中の(S)−アミノプロピルアルコール@シリカ1(0.512mol%)のスラリを、室温にて窒素の中圧(0.5kp/cm)を使用して260×16mmガラスカラムに充填した。イソプロパノール/ヘキサン(1:1)に溶解させたラセミマンデル酸(1.50mol%)を、1時間平衡にした充填カラムに注入した。画分の溶離は上記の圧力にて行った。適切なChiralcel ODカラム、溶離剤ヘキサン/イソプロパノール(9:1)を220nmで使用して、各画分をHPLC分析処理した。実測されたマンデル酸のエナンチオマー過剰率99.4%。
【0127】
実施例26
中圧クロマトグラフィーカラムに、ヘキサンおよびイソプロパノール(9:1)中の(S)−アミノプロピルアルコール@シリカ1(0.486mol%)のスラリを、室温に
て窒素の中圧(0.5kp/cm)を使用して260×16mmガラスカラムに充填した。イソプロパノール/ヘキサン(1:1)に溶解させたラセミマンデル酸(1.58mol%)を、1時間平衡にした充填カラムに注入した。画分の溶離は上記の圧力にて行った。適切なChiralcel ODカラム、溶離剤ヘキサン/イソプロパノール(9:1)を220nmで使用して、各画分をHPLC分析処理した。実測されたマンデル酸のエナンチオマー過剰率99.0%。
【0128】
実施例27
中圧クロマトグラフィーカラムに、ヘキサンおよびイソプロパノール(9:1)中の(S)−アミノプロピルアルコール@シリカ1(0.479mol%)のスラリを、室温にて窒素の中圧(0.5kp/cm)を使用して260×16mmガラスカラムに充填した。イソプロパノール/ヘキサン(1:1)に溶解させたラセミマンデル酸(1.60mol%)、1時間平衡にした充填カラムに注入した。画分の溶離は上記の圧力にて行った。適切なChiralcel ODカラム、溶離剤ヘキサン/イソプロパノール(9:1)を220nmで使用して、各画分をHPLC分析処理した。実測されたマンデル酸のエナンチオマー過剰率98.8%。
【0129】
実施例28
中圧クロマトグラフィーカラムに、ヘキサンおよびイソプロパノール(9:1)中の(S)−アミノプロピルアルコール@シリカ1(0.512mol%)のスラリを、室温にて窒素の中圧(0.5kp/cm)を使用して260×16mmガラスカラムに充填した。イソプロパノール/ヘキサン(1:1)に溶解させたラセミマンデル酸(0.50mol%)を、1時間平衡にした充填カラムに注入した。画分の溶離は上記の圧力にて行った。適切なChiralcel ODカラム、溶離剤ヘキサン/イソプロパノール(9:1)を220nmで使用して、各画分をHPLC分析処理した。実測されたマンデル酸のエナンチオマー過剰率98.5%。
【0130】
実施例29
中圧クロマトグラフィーカラムに、ヘキサンおよびイソプロパノール(9:1)中のMCM−41(0.512mol%)のスラリを、室温にて窒素の中圧(0.5kp/cm)を使用して260×16mmガラスカラムに充填した。イソプロパノール/ヘキサン(1:1)に溶解させたラセミマンデル酸(0.50mol%)を、1時間平衡にした充填カラムに注入した。画分の溶離は上記の圧力にて行った。適切なChiralcel ODカラム、溶離剤ヘキサン/イソプロパノール(9:1)を220nmで使用して、各画分をHPLC分析処理した。マンデル酸の分離は検出されなかった。
【0131】
実施例30
中圧クロマトグラフィーカラムに、ヘキサンおよびイソプロパノール(8:2)中の(S)−アミノプロピルアルコール@シリカ1(0.512mol%)のスラリを、室温にて窒素の中圧(0.5kp/cm)を使用して260×16mmガラスカラムに充填した。イソプロパノール/ヘキサン(1:1)に溶解させたラセミ2,2’−ジヒドロキシ−1,1’−ビナフタレン(BINOL)(0.50mol%)を、1時間平衡にした充填カラムに注入した。画分の溶離は上記の圧力にて行った。適切なChiralpak ADカラム、溶離剤ヘキサン/イソプロパノール(8:2)を254nmで使用して、各画分をHPLC分析処理した。実測された2,2’−ジヒドロキシ−1,1’−ビナフタレン(BINOL)のエナンチオマー過剰率19.5%。
【0132】
実施例31
中圧クロマトグラフィーカラムに、ヘキサンおよびイソプロパノール(9:1)中の(S)−アミノプロピルアルコール@シリカ1(0.512mol%)のスラリを、室温に
て窒素の中圧(0.5kp/cm)を使用して260×16mmガラスカラムに充填した。イソプロパノール/ヘキサン(1:1)に溶解させたラセミシアノクロメンオキシド(CNCR)(0.50mol%)を、1時間平衡にした充填カラムに注入した。画分の溶離は上記の圧力にて行った。適切なChiralcel ODカラム、溶離剤ヘキサン/イソプロパノール(9:1)を254nmで使用して、各画分をHPLC分析処理した。実測されたシアノクロメンオキシド(CNCR)のエナンチオマー過剰率3.8%。
【0133】
実施例32
中圧クロマトグラフィーカラムに、ヘキサンおよびイソプロパノール(8:2)中の(S)−アミノプロピルアルコール@シリカ1(0.512mol%)のスラリを、室温にて窒素の中圧(0.5kp/cm)を使用して260×16mmガラスカラムに充填した。イソプロパノール/ヘキサン(1:1)によるラセミ酒石酸ジエチル(0.50mol%)を、1時間平衡にした充填カラムに注入した。画分の溶離は上記の圧力にて行った。適切なChiralpak ADカラム、溶離剤ヘキサン/イソプロパノール(8:2)を220nmで使用して、各画分をHPLC分析処理した。実測された酒石酸ジエチルのエナンチオマー過剰率11.5%。
【0134】
実施例33
中圧クロマトグラフィーカラムに、ヘキサンおよびイソプロパノール(9.5:0.5)中の(S)−アミノプロピルアルコール@シリカ1(0.512mol%)のスラリを、室温にて窒素の中圧(0.5kp/cm)を使用して260×16mmガラスカラムに充填した。イソプロパノール/ヘキサン(1:1)によるラセミ2−フェニルプロピオン酸(0.50mol%)を、1時間平衡にした充填カラムに注入した。画分の溶離は上記の圧力にて行った。適切なChiralcel ODカラム、溶離剤ヘキサン/イソプロパノール(9.5:0.5)を254nmで使用して、各画分をHPLC分析処理した。実測された2−フェニルプロピオン酸のエナンチオマー過剰率33.5%。
【0135】
実施例34
実施例1に例示したのと同じ手順を、中圧カラムクロマトグラフィー下で各種のラセミ化合物、すなわち2−フェニルプロピオン酸、酒石酸ジエチル、2,2’−ジヒドロキシ−1,1’−ビナフタレン(BINOL)およびシアノクロメンオキシドを用いて反復した。結果を表1および2にまとめる。
【0136】
【表1】
Figure 0005312332
【0135】
【表2】
Figure 0005312332

Claims (12)

  1. 有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造方法であって:
    a)無機塩基の存在下でキラルエポキシドをシリル化剤に対して1:1〜1:2.5の範囲のモル比として、有機溶媒中でキラルエポキシドをシリル化剤によってシリル化するステップと、
    b)ステップ(a)で得た反応混合物を不活性雰囲気下で8〜16時間還流させて、続いて濾過して結果として生じる濾液を得るステップと、
    c)ステップ(b)で得た前記濾液を不活性雰囲気下でメソ多孔性シリカを用いて約35〜55時間還流させて、続いて濾過して、結果として生じた固体生成物を公知の方法によりトルエンで洗浄するステップと、
    d)ステップ(c)で得た結果として生じた洗浄済み生成物にアニリンまたは置換アニリンを、還流下、不活性雰囲気下で8〜16時間、トルエン中で反応させて、続いて濾過して、結果として生じた生成物をトルエンで洗い流し、公知の方法によってトルエンおよびイソプロパノールの溶液混合物で所望のキラル吸着剤を抽出して、有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の所望の生成物を得るステップと、を含む有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造方法。
  2. ステップ(a)で使用されるキラルエポキシドが、プロペンオキシド、1−クロロ−2,3−エポキシプロパン、1−フルオロ−2,3−エポキシプロパン、1−ブロモ−2,3−エポキシプロパン、1−メチル−2,3−エポキシプロパン、1−メトキシ−2,3−エポキシプロパンおよび1−ニトロ−2,3−エポキシプロパンから成る群より選択される請求項に記載の有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造方法。
  3. ステップ(a)で使用されるシリル化剤が、クロロプロピルトリエトキシシラン、クロロプロピルトリメトキシシラン、ニトロプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシランおよびアミノプロピルトリメトキシシランから成る群より選択される請求項に記載の有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造方法。
  4. ステップ(a)で使用される無機塩基が、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムおよび炭酸セシウムから成る群より選択される請求項に記載の有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造方法。
  5. ステップ(a)で使用される有機溶媒が、エタノール、メタノール、イソプロパノール、アセトン、アセトニトリル、トルエン、テトラヒドロフラン、ジクロロエタンおよびジクロロメタンから成る群より選択される請求項に記載の有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造方法。
  6. ステップ(c)で使用されるメソ多孔性シリカが、MCM−41、SBA−15およびMCF−48から成る群より選択される請求項に記載の有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造方法。
  7. 使用される不活性雰囲気が、窒素、アルゴンおよびヘリウムより選択される不活性ガスを使用することによって供給される請求項に記載の有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造方法。
  8. キラルエポキシドに対するアニリンまたは置換アニリンのモル量は、1:1〜1:2の範囲内である請求項に記載の有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造方法。
  9. 使用される置換アニリンが、ニトロアニリン、クロロアニリン、メトキシアニリンおよびメチルアニリンから成る群より選択される請求項に記載の有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造方法。
  10. 使用されるメソ多孔性シリカの量が、0.8〜12g/mmolキラルエポキシドの範囲である請求項に記載の有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造方法。
  11. 前記キラル吸着剤が、(S)−アミノプロピルアルコール@シリカMCM−41、(R)−アミノプロピルアルコール@シリカMCM−41、(S)−アミノプロピルアルコール@シリカSBA−15、(R)−アミノプロピルアルコール@シリカSBA−15、(S)−アミノプロピルアルコール@シリカMCF−48、(R)−アミノプロピルアルコール@シリカMCF−48、(S)−N−メチルアミノプロピルアルコール@シリカMCM−41、(R)−N−メチルアミノプロピルアルコール@シリカMCM−41、(S)−N,N’ジメチルアミノプロピルアルコール@シリカMCM−41、(S)−N,N’ジメチルアミノプロピルアルコール@シリカSBA−15および(S)−N−メチルアミノプロピルアルコール@シリカSBA−15のキラル吸着剤の群より選択される請求項1に記載の有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造方法。
  12. 請求項1に記載の有機−無機ハイブリッドキラル吸着剤の製造方法により得られたキラル吸着剤を、マンデル酸、2−フェニルプロピオン酸、酒石酸ジエチル、2,2’−ジヒドロキシ−1,1’−ビナフタレン(BINOL)およびシアノクロメンオキシドから成る群より選択される化合物のラセミ混合物の分離に使用するラセミ混合物の分離方法
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