JPH01100451A - 分離剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はクロマトグラフィー用分離剤に関し、より詳し
くは、キラルな物質の混合物からの光学異性体の分離、
精製および分析を行うことのできるクロマトグラフィー
用固定相として用いられる分離剤に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィーなど
のクロマトグラフ法において、アミノ酸誘導体、ヒドロ
キシ酸などの光学異性体の等置部合物（ラセミ体）を、
各々の光学異性体に光学分割するために、光学活性な固
定相が従来から研究されて実用化されている（例えば、
原、上欄共著「化学の領域」南江堂、東京、１９８１年
増刊１３２号１７１頁、および上欄、原共著「ふんせき
」９巻、６３３頁、１９８１年）。

この固定相は、使用時の固定相の流失による性能劣化を
防止するために、通常、担体表面に化学結合された化学
結合型であり、カラムが用いられる場合その充填剤とし
て用いられる。

しかしながら、従来の光学活性な化学結合型固定相は、
分離対象についての選択性をもち、従って、ある固定相
で分離できる光学活性物質の種類が非常に限定され、数
種の光学活性物質を分離・分析しようとするとそれらの
物質ごとにそれに適合する固定相を使用しなくてはなら
ないという問題点がある。

本発明は上述の事情に鑑みなされたものであり、その目
的とするところは分離・分析することのできる光学活性
物質の種類が多く適用範囲の広いクロマトグラフィー用
固定相として用いられる分離剤を提供することである。

〔問題点を′解決するための手段〕

本発明者らは特殊な残基を有する化学結合型分離剤が本
発明の目的達成に有効であることを見出し、さらにこの
残基を炭素数３〜２０の炭素鎖に結合した構造をもつシ
ラン化合物として無機担体にグラフトすることにより飛
躍的に性能が向上することを見出し本発明を完成するに
至った。

即ち、本発明者らは、クロマトグラフィーによる光学分
割の多年にわたる試験研究において、キラルなアミノ酸
アミドをω−アミノアルキルシラン化合物を介してシリ
カゲルに化学結合したクロマトグラフ固定相には光学活
性物質を光学分割することができるという不斉識別能の
あることを確認し、この不斉識別性のある官能基を成功
裏に担体に化学結合させた分離剤を提案した（特開昭５
６−１３５０号公報）。

更に試験研究を進めた結果、カルバモイルヒドロキシカ
ルボン酸アミドにも優れた分離性能を見出し、特許出願
した（特開昭６１−１８７６５５号公報）。

しかし、その後更に鋭意試験研究を進めた結果、特定の
不斉識別性のある官能基と担体とを化学結合させること
によって更に高性能な新規なりロマトグラフ固定相用の
分離剤を得ることに成功し、本発明を完成するに至った
。

即ち、本発明は、一般式（Ｉ）で表されるキラルなカル
バモイルアミノ酸アミド残基をもつシラン化合物を無機
担体にグラフトしてなることを特徴とする分離剤を提供
するものである。

（式中、Ｒはアルキル基、アリール基またはアラルキル
基を示し、Ｒ，、Ｒ，およびＲ２はそれぞれ水素原子、
アルキル基またはアリール基を示し、Ｒ４は炭素数３〜
２０の炭素鎖を示し、Ｒｓ、　ＲａおよびＲ７はそれぞ
れヒドロキシ基、アルコキシ基、アルキル基またはハロ
ゲン原子である。但し、Ｒｓ、　Ｒ＆、　Ｒｔの中の少
なくとも一つはヒドロキシ基、アルコキシ基またはハロ
ゲン原子である。）本発明の一般式（Ｉ）で表されるキ
ラルなカルバモイルアミノ酸アミド残基をもつシラン化
合物について以下詳細に説明する。

上記式（Ｉ）においてＰで示されるアルキル基としては
炭素数１〜１０の直鎖もしくは分校のアルキル基が好ま
しく、アリール基としては炭素数、６〜１０のアリール
基が好ましく、アラルキル基としては炭素数７〜１１の
アラルキル基が好ましい。

また、上記式（Ｉ）においてＲ＋、　ＲｔおよびＲ１で
示されるアルキル基としては炭素数１〜６の直鎖もしく
は分枝のアルキル基が好ましく、アリール基としてはフ
ェニル基、ナフチル基、またはアンスリル基が好ましい
。

また、上記式（Ｉ）においてＲ４で表される炭素鎖とし
ては、炭素数３〜２０の直鎖もしくは分校脂肪族炭素鎖
、フェニレン鎖等の芳香族を含む炭素鎖、主鎖もしくは
側鎖にヘテロ原子を有する複素炭素鎖が好ましく、更に
好ましくは炭素数３〜１６の直鎖もしくは分校脂肪族炭
素鎖である。

更に、上記式（Ｉ）においてＲｓ、　ＲｂおよびＲ１で
表されるアルコキシ基としては炭素数１〜３のアルコキ
シ基が好ましく、アルキル基としては炭素数１〜６の直
鎖もしくは分校のアルキル基が好ましく、ハロゲン原子
としては塩素原子が好ましい。また、Ｒｓ、　Ｒｈおよ
びＲ１は好ましくはそのいずれか１つがアルキル基であ
り、さらに好ましくはそのいずれか２つがアルキル基で
ある。但し、Ｒｓ、　Ｒ６，Ｒ？の中の少なくとも一つ
はヒドロキシ基、アルコキシ基またはハロゲン原子であ
る。

本発明の前記一般式（Ｉ）で表されるシラン化合物の上
記の如き適当な崇高な置換基によって、本発明の分離剤
は有利な立体効果が期待される。

また本発明の前記一般式（Ｉ）で表されるシラン化合物
のカルバモイルアミノ酸アミド残基は、少な（とも１個
の不斉炭素を含み、キラリティーを持つ。

本発明の分離剤が利用されるクロマトグラフィーにはガ
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、ペーパークロマトグラフィー、お
よびカラムクロマトグラフィーなとがあり、種々のクロ
マトグラフィーに応用することができる。

本発明において、前記一般式（Ｉ，）で表されるキラル
なカルバモイルアミノ酸アミド残基をもつシラン化合物
は無機担体にグラフトされる。

本発明において用いられる無機担体は、クロマトグラフ
ィーの種類、分析対象などに応じて決めることができ、
例えば、シリカ、シリカゲル、ゼオライト、イソライト
、アルミナ、多孔性ガラスなどの表面にヒドロキシ基を
有する無機担体が挙げられる。これら無機担体の粒子径
は１〜１０００　ｔｒｍが好ましく、更に好ましくは１
〜３００−である。また無機担体は多孔質であることが
好ましく、その平均孔径は好ましくは１０人〜１０−１
更に好ましくは５０〜１０００人である。これら表面に
ヒドロキシ基を有する無機担体に前記−般式（Ｉ）で表
されるキラルなカルバモイルアミノ酸アミド残基をもつ
シラン化合物を化学的に結合せしめてグラフトすること
によって本発明の分離剤が得られる。

また、これら無機担体に化学的に結合せしめてグラフト
される成分として前記一般式（Ｉ）で表されるキラルな
カルバモイルアミノ酸アミド残基をもつシラン化合物と
共に、別のシラン化合物を併用してもよく、特に無機担
体の表面のヒドロキシ基が非不斉選択的相互作用に関与
し、キラルなカルバモイルアミノ酸アミド残基による不
斉選択的相互作用を妨げ、観測される不斉選択を著しく
減少させる場合はより反応性の高いトリメチルシリル基
を有するシラン化剤を用いてグラフトさせ無機担体の表
面のヒドロキシ基の影響を無（することが好ましい。

〔作　用〕

本発明の分離剤によるラセミ体などの光学異性体混合物
の光学分割のメカニズムは、必ずしも理論的に明らかで
はないが、次のように作用すると考えられる。

前記一般式（Ｉ）で表されるシラン化合物を表面にヒド
ロキシ基を有する無機担体に化学的に結合せしめてグラ
フトされる本発明の分離剤は、キラルなカルバモイルア
ミノ酸アミド残基を有するために、その不斉炭素近傍に
アミド基があり、これらの官能基が分離対象（例えば、
６体と２体との等置部合物）と相互作用を及ぼして対掌
体とジアステレオマー錯体を形成し、この相互作用の差
異によって広い範囲の化合物に対して不斉認識能を発現
するものと考えられる。

〔発明の効果〕

本発明の分離剤は従来の分離剤に比べてより広い適用範
囲を持ち、クロマトグラフィーにおいてジオール、α−
またはβ−ヒドロキシ酸、α−アミノ酸エステル、アミ
ド誘導体およびこれらのアシル化物などの光学分割を行
うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例をもって詳述するが、本発明がこ
れら実施例に限定されるものでないことは言うまでもな
い。

実施例１（出発原料の調製） （Ｓ）−バリンターシャリ−ブチルアミド塩酸塩１．９
８　ｇ　（８，２４ｍｍｏｌ）をクロロホルム１０＠ｌ
に溶解し、トリエチルアミン１．８３　ｇを加えた。こ
の溶博物に０°Ｃで１０−ウンデセノイルクロリド１．
８４ｇ　（９，０６ｍｍｏｌ）を滴下した。１時間反応
させた後、減圧下で溶媒を留去し、この残留物にジエチ
ルエーテルを加え抽出し、有機層を水、７％塩酸、飽和
食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、
更に減圧上溶媒を留去した。

残渣をメタノール５ｍＺに溶解し、ＤＯＷＢＸ　１−Ｘ
８２０ｇのカラムに注入して、メタノールで溶出した。

溶離液を集め濃縮し、シリカゲルカラム（ｗａｋｏ　Ｃ
４００）　２０ｇで精製した（展開溶媒、ヘキサン：酢
酸エチル＝８：１）。

収量２．２８ｇ　（８２％）。

得られたジアミドの物性値は次の通りであった。

ＩＲ（ＫＢｒ）　；　３３００．１６６０．１６４０．
１５４５ｃｍ−’ＮＭＲ（ＣＤＣ１３）　　：δ０．９
０（３Ｈ，ｄ、Ｊ＝６．６Ｈｚ）、　０．９４（３Ｈ。

ｄ、Ｊ＝６．６１１ｚ）、　１．２８（Ｉ０■、　ｂｒ
ｓ）　。

１．３３（９Ｈ，ｓ）、　１．４８−１．８０（２Ｈ，
ｍ）。

１．８０−２．３５（５Ｂ、ｍ）、　４．１２（Ｉ）１
．ｄｄ）。

４．８０−５．１２（２１（、ｎ＋）、　５．５５−６
．０２（ＬＨ。

ｍ）＋　　６．１５（ｂｒｓ、１ｌｌ）、　　６．４５
（ｂｒｄ、１［１）ＭＳ（ｃｈｅｍｉｃａｌ　１ｏｎｉ
ｚａｔｔｏｎ）計算値ｉ　ＣｔｏＨｓｎＯｔＮ□３３８
゜観測値ｉ　３３９゜ 比旋光度；　〔α）ｏ””　−２４，０（Ｃ＝０．９８
６．　ＣＨＣｌ３）実施例２（中間体シラン化合物の調
製）実施例１で得られたジアミド４５２．９　ｍｇ　（
Ｉ，３４ｍｍｏｌ）を５＠１のクロロフォルムに溶解し
、これに塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液（０
，１３ｍｏｌｅ／　ｉ！、）　０．１　ｔｄを加え室温
で４分間撹拌した後、ジメチルクロロシラン２．１９＠
Ｚを加え、１５時間６０℃で加熱した。

その後、溶媒と過剰のジメチルクロロシランを減圧下留
去するとオイル状のシラン化合物が得られた。

これは一般式（Ｉ）においてＲ：イソプロビル基、Ｒｏ
：ターシャリブチル基、Ｒ２及びＲ３＝水素、Ｒａ　：
　＋ＣＨｚ＋ｒｒ　　、　Ｒｓ及びＲ＆：Ｃｔｈ　、　
Ｒ，：Ｃ！の構造を有するものである。

実施例３（無機担体へのグラフト） 実施例２で得られたシラン化合物を続いて、多孔性シリ
カゲル（Ｎｕｃｌｅｏｓｉｌ　１００−５＋　　粒径５
μ、孔径ｉｏｏ人）１．０ｇを２００°Ｃ減圧（３ｍｍ
Ｈｇ　）下、２４時間乾燥させたものに、ピリジン２−
とともに加え２４時間室温でゆっくり撹拌した。その後
、シリカゲルを濾集し、メタノール２０ａＺ。

アセトン５−で洗浄した。得られた修飾シリカゲルのＩ
Ｒ値、元素分析値は次の通りである。

ＩＲ（ＫＢｒ）　：　３２８８．１６４２．１５５６ｃ
ｍ−’元素分析値？　ＣＩ４．３８％、　Ｎ　１．４８
％上記修飾シリカゲル１．５６ｇを７０″Ｃ減圧（３ｎ
ｕｗＪＩｇ）下、４時間乾燥し６−のピリジンに懸濁さ
せ、３−のトリメチルシリルクロリドを加えて１２時間
室温で放置した後、濾集し、クロロフォルム１０−、メ
タノール１０ｍ！、アセトン５−で洗浄した。得られた
修飾シリカゲルの元素分析値は次の通りである。

元素分析値：　Ｃ１４，８９％、　Ｎ　１．３９％実施
例４（光学分割への応用） 実施例３で調製した分離剤を用い、表１に示す各種Ｎ−
（ｐ−ニトロベンゾイル）−アミノ酸イソプロピルエス
テルの光学分割を行った。

即ち、実施例３で調製した分離剤を、５０ｃｍ　ＸＯ，
１ｃｍ（ｉ、ｄ、　）のステンレス製カラムに充填し、
毎分６０Ｉｊ１（室温）の流速でクロマトグラフを行っ
た。尚、溶媒としてはヘキサン：　ＴＩＩＦ　−９７：
３　（ｖ／ｖ）の混合溶媒を用いた。

結果を以下の表１に示す。

なお、容量比（Ｋ′）、分離係数（α）は夫り以下の式
により求められる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式（ I ）で表されるキラルなカルバモイルアミノ
   酸アミド残基をもつシラン化合物を無機担体にグラフト
   してなることを特徴とする分離剤。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒはアルキル基、アリール基またはアラルキル
   基を示し、Ｒ＿１、Ｒ＿２およびＲ＿３はそれぞれ水素
   原子、アルキル基またはアリール基を示し、Ｒ＿４は炭
   素数３〜２０の炭素鎖を示し、Ｒ＿５、Ｒ＿６およびＲ
   ＿７はそれぞれヒドロキシ基、アルコキシ基、アルキル
   基またはハロゲン原子である。但し、Ｒ＿５、Ｒ＿６、
   Ｒ＿７の中の少なくとも一つはヒドロキシ基、アルコキ
   シ基またはハロゲン原子である。）