JPH01199643A - 光学分割用吸着剤 - 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、優れた機械的強度および高度な光学分割機能
を有する新規な光学分割用吸着剤に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕光学分
割、即ち、ラセミ混合物を光学的対掌体に分割すること
は医薬、農薬、食品等の工業において非常に重要な技術
である。その通常の方法は、ラセミ混合物をジアステレ
オマーの混合物に変換させ、そのジアステレオマー混合
物を物理的性質の差異によって分割するものであるが、
その方法で分割できるラセミ混合物の種類は限られてい
る。これらの通常の方法の他に、クロマトグラフィーに
よりてラセミ混合物を分割する技術が近年活発に研究さ
れている。この場合には、光学的に活性な吸着剤、例え
ば、多孔性シリカゲルにセルローストリアセテート等の
セルロース誘導体や光学活性なポリ（トリフェニルメチ
ル）メタクリレートをコーティングしたもの等があるが
、それらは分析用の手段の域を出ず、耐久性や製造の容
易性等の点で工業用としての使用は困難である。

また、光学的に活性なビニルモノマーを少量の架橋性モ
ノマーと共重合することによりて得られる吸着剤（特公
昭よ？−りｊθ３または特開昭６２−６りＯＳｔ、）は
、良好な光学分割能を示すが、架橋度が低いために機械
的強度が弱く、高圧、高流速での通液は困難となる欠点
を有する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記のような問題点を解決できる新規な吸着
剤を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、光学活性なビニルモノマーの架橋体
において、高い機械的強度と良好な光学分割能を同時に
有する吸着剤の提供を目的とする。

そして、架橋ポリマー担体に光学的に活性なビニルモノ
マーと架橋性モノマーおよび必要に応じて溶媒を含浸し
、重合することによって目的とする吸着剤を得ることに
成功した。

又、この場合、ポリマー担体の架橋度が好適な範囲を有
するものが、吸着剤として、さらに優れたものであるこ
とを見い出し、本発明を完成した。

即ち、本発明は、Ｉ！ｒ％以上の架橋度を有するポリマ
ー担体と、光学的に活性なビニルモノマーと、そして架
橋性モノマーとを重合することによって得られる光学分
割用吸着剤に関するものである。

本発明において、架橋度の百分率＠）は、重合モノマー
中の重量係を意味する。

ポリマー担体としては、各種ポリマー担体が好適に使用
できるが、代表的にはスチレン−ジビニルベンゼンの共
重合体、メチルメタクリレート−エチレングリコールジ
メタクリレートの共重合体等が挙げられる。該ポリマー
担体の架橋度は１３％以上である。架橋度がｌＳチ未満
では充分な機械的強度が得られず、カラム充填の際に圧
密化が生じやすく、高流速での通液が不可能となる。又
架橋度が１００％のポリマーであっても好ましく使用す
ることができる。

ここで使用されるポリマー担体の物理的形状としてはゲ
ル型、多孔質型の別を問わないが、光学活性なモノマー
の含浸を容易にするという点において多孔質型の方が好
ましい。特に、ポリマー担体の架橋度が３０％以上と高
い場合においては多孔質であることが好ましい。

一般に、ポリマー担体は、含浸するモノマー溶液によっ
て膨潤し、その程度は、架橋度が低い程大きい。従って
、ポリマー担体の多孔度を一律に規定することは困難で
ある。

該ポリマー担体に含浸される七ツマー溶液の量はポリマ
ー担体１重量部当り、ｌ乃至ｉｏ重量部でアシ、この範
囲の含浸量となるよう、担体の架橋度や多孔度を適宜選
択することが好ましい。

光学的に活性なビニルモノマーは、光学的に活性な側鎖
を有し、かつ少くとも１個の重合可能なビニル基を含む
化合物であればどのようなものでもよい。

例えばＮ−アクリロイル−Ｌ−フェニルアラニンエチル
エステル、（Ｓ）−／−フェニルエチルアクリルアミド
、（Ｒ）−／−フェニルエチルアクリルアミド、（Ｓ）
−／−シクロヘキシルエチルアクリルアミド、（Ｓ）−
／−シクロヘキシル−ｌ−フェニルメチルアクリルアミ
ド、（／Ｓ％、２Ｒ）−ｓ−フェニルシクロプロピルア
クリルアミド、Ｌ−メンチルアクリルアミド、ｄ−メン
チルアクリルアミド、ｄ−ネオメンチルアクリルアミド
、（／Ｒ，，２Ｓ　）　（−）−または（／Ｓ％ＪＲ）
（＋）−エフェドリンアクリルアミドおよびノルエフェ
ドリンアクリルアミド等のアクリルアミド類あるいはＮ
−メタクロイル−Ｌ−フェニルアラニンエチルエステル
％（Ｓ）−ｉ−フェニルエチルメタクリルアミド、（Ｒ
）−／−フェニルエチルメタクリルアミド、（Ｓ）−／
−シクロヘキシルエチルメタクリルアミドおよび（Ｓ）
−／−ナフチルエチルメタクリルアミド等のメタクリル
アミド類、（／Ｒ１コＳ、ｈＲ）　−（−）　−メント
ール、（／Ｓ、、２Ｒ，、ｔＳ）−（＋）−メントール
等アクリルエステル類、メタクリルエステル類が挙げら
れる。

架橋性モノマーは、少なくともコ個の重合可能なビニル
基を含む化合物である。例えば、／、２−エチレングリ
コールジアクリレート、／、３−プロパンジオールジア
クリレートのようなジアクリル酸アルカンジオール、あ
るいは、例えば／、２−エチレングリコールジメタクリ
レ−）、／、、？−７”ロパンジオールジメタクリレー
ト、八り一ブタンジオールジメタクリレートのようなア
ルカンジオールジメタクリレート、ジビニルベンゼン、
ジビニルクロロベンゼン、ジビニルトルエンのような芳
香族ジビニル化合物、アジピン酸ジビニル、ベンゼンジ
カルボン酸ジビニル、テレフタル酸ジビニルのようなア
ルカンジ力ルボ／酸のビニルエステルである。

上記の架橋性モノマーは、光学活性モノマーに対して０
．／　−／　３重量％、好ましくは７〜７０重量％用い
られる。

この際必要に応じて溶媒を使用しても良い。

この際、使用される溶媒としては、ベンゼン、トルエン
等の芳香族炭化水素もしくは、クロロホルム、ジクロロ
エタン等のノーロゲン系炭化水素が例示できる。この場
合、溶媒の量は光学活性モノマー１重量部当り、Ｏ−５
重量部、使用することが有利である。

重合反応のために用いられるラジカル重合量剤としては
、通常のラジカル生成剤を使用できる。例えば、過酸化
ベンゾイル、過酸化ラウロイルのような過酸化物、ある
いは、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）のよう
なアゾ化合物が好適である。

ポリマー担体に対する含浸処理は、室温あるいは加温下
、好ましくは室温乃至はＳＯ℃以下で３θ分乃至は７日
以下の放置時間の条件下に行われる。

光学的に活性なモノマー等を含浸させたポリマー担体は
、保護コロイド水溶液、特にポリビニルアルコール水溶
液、例えば１重量部の含浸ポリマー担体に対し、コ乃至
３０重量部の該水溶液中へ効率のよい攪拌機によって十
分に分散される。

重合反応は、上記の分散液を非反応性気体、特に窒素の
雰囲気下にて約ｑｏ℃乃至ｉｏｏ℃、好ましくはｇｏ℃
乃至ｇｏ℃に加熱することによって行われる加熱時間は
約９時間乃至７．２時間、好ましくは約ｇ時間である。

このようにして得られた共重合体はろ過によって反応混
合物から取り出し、水、メタノール及びアセトンまたは
トルエンで十分洗浄して精製される。

上記方法に従って製造されたポリマーを吸着剤として用
いる分離、評価のための様式には、一般にバッチ法とカ
ラムクロマトグラフィー法がある。光学活性物質の分離
等の難度の高い分離を行う場合には懸濁重合で架橋ポリ
マーを得た後カラムクロマトグラフィー法により分離を
行なうのが好ましく、本発明では、ポリマー担体として
粒径の均一な架橋ポリマーを用いた場合、得られる共重
合体も粒径の均一なものとなシ、カラムクロマトグラフ
ィー法において高段数を得るために有利である。

通常、カラムクロマトグラフィー法は次の手順で行なわ
れる。まず、吸着剤を溶離に使用される溶媒に懸濁し、
その懸濁液をカラムに移す。

分離対象物は少量の溶媒に溶解し、この溶液をカラムの
上部に移し、このカラムを溶離液にて処理して、その溶
離物を常法にて各フラクショ光度を測定することによシ
確定できる。

本発明に係るポリマー吸着剤は数多くの種類のラセミ混
合物を効率よく分割することが可能である。特に、高流
速条件下で好適に使用することが可能である。具体的に
は、例えばヒドロキシカルボン酸、アミノ酸並びにこれ
ら化合物の誘導体、フェニルアラニン等のＮ−ベンゾイ
ル誘導体、ヒダントイン誘導体、ビナフトール、プロパ
ンジオール等のラセミ混合物の光学分割用吸着剤として
非常に有用である。

〔作用〕

光学的に活性なビニルモノマーを架橋度１５チ以上ポリ
マー担体に含浸させて重合させることにより、光学的に
活性なビニルモノマーよシなる重合体の光学分割能を損
なうことなく、機械的強度に優れた吸着剤の製造が可能
になった。

また、光学的に活性なビニルモノマーよりなる部分の架
橋度を低くすることが可能となシ、光学分割能を一層向
上させ得る。

〔実施例〕

以下の製造例、実施例にてこの発明を具体的に説明する
が、本発明はこれら製造例及び実施例に限定されるもの
ではない。

製造例１ Ｎ−アクリロイル−し一フェニルアラニンエチルエステ
ル６．６！ｉ１エチレングリコールジアクリレート０．
ＯＡ　？　、９およびコツ２′−アゾビス（２４−ジメ
チルバレロニトリル）ｏ、１ｇをトルエン２０ｇに溶解
した。次いで該溶液中へ乾燥した粒子径２０−’１０μ
ｍ１架橋度５ｓｔ７１、Ｉａ　孔容Ｍ　／、、２　Ｃｃ
／ｉのスチレン−ジビニルベンゼン共重合体の多孔質ポ
リマー粒子ｓ、ｏ　ｏ　＆を加え、室温で７時間放置し
、モノマー等を含浸させた。次いで、ポリマー粒子をろ
取し、ポリビニルアルコールＳ１１水ａｑｓｇの水溶液
中へ分散させた。

この分散液全窒素下ＳＯ℃にてｉｏ時時間１２囲 マーは、ろ取し、熱水、メタノール、アセトンおよびト
ルエンにて順次洗浄して精製した。

このものの元素分析値は次のとおりであった。

ｃｇ５ｂｑ　係 Ｈ　　　　ｇ．／２　チ Ｎ　　　　Ｏ１９　　コ　チ 光学的に活性なモノマーの担持量は、窒素含有量から約
７６重量％と推定される。

製造例コ Ｎ−アクリロイル−Ｌ−フェニルアラニンエチルエステ
ルｇＪＡ１ｓエチレングリコールジアクリレート０．ｌ
　ｇ　＆および過酸化ベンゾイルθ，／　、？　、ｔ　
９をジクロルエタンタｌに溶解した。

次いで該溶液中へ乾燥した製造例１で使用したスチレン
−ジビニルベンゼン共重合体の多孔質ポリマー粒子ａｇ
を加え、室温で３時間放置後、含浸したポリマーをろ取
し、ポリビニルアルコ−　ｋ　！；　ｆｉ　、水ｅｑｓ
ｇの溶液中へ分散させた。

この分散液を窒素下ｇｏ℃にて３時間、／２０回転／分
にて攪拌し重合を行った。生成ポリマーは、ろ取し、水
、メタノール、アセトンおよびトルエンにて順次洗浄し
て精製し念。

このものの窒素含有量から光学活性なモノマーの担持量
は約３５重量％と推定される。

製造例３ （Ｓ）　−　／−フェニルエチルメタクリルアミドｂ０
ｇｔ．ｉ、エチレングリコールジアクリレート０、／　
ＩＩ　９およびアゾビスイソブチロニトリル０、／　０
　！；　ｆｉとジクロルエタン／’ＩＳとの溶液中へ乾
燥された粒子径１０−／−μｍ，架橋度１００％、細孔
容積／．／　ｃｃｌ＆のエチレングリコールジメタクリ
レート重合体の多孔質ポリマー粒子ｅｇを加え、３０℃
で１時間放置後含浸したポリマーをろ取し、ポリビニル
アルコールコ．５ｇ、水コＦ　？，！ｒｆｉの溶液中へ
分散させた。

この分散液を窒素下ｇＯ℃にて６時間、１２０回転回転
釦て攪拌し重合を行った。生成ポリマーはろ取し、水、
メタノール、アセトンおよびトルエンにて順次洗浄して
精製した。

このものの窒素含有量から光学活性なモノマーの担持量
は約２３重量％と推定される。

比較製造例１ Ｎ−アクロイル−し−フェニルアラニンエチルエステル
７ｇ、エチレングリコールジアクリレートＯ０り１１　
コ，ー′ーアゾビス（＝．ｔＩ−ジメチルバレロニトリ
ル）　０，／　／　！；　ｇおよびベンゼン７、７／ｌ
、の混合物をポリビニルアルコールｏ．ｙ　ｔ。

Ｉと水ｌＩ！，？　弘＆との溶液に加えた。この混合液
を窒素下にて約ｔＳＯ回転／分にて攪拌し、５θ℃にて
ｌθ時間反応した。得られたポリマーをろ過して分離し
、水、メタノール、アセトンおよびトルエンにて順次洗
浄して精製した。

実施例１〜３ 製造例／〜３で製造した吸着剤を次の条件でステンレス
製カラムに充填した。送液ポンプには高滓製高速液体ク
ロマトグラフィー装置を用い、パッカーとしてはガスク
ロ工業株式会社製造の大型バッカーを使用した。また充
填は定流量法で行った。

カラム；内径７．６咽　長さ，１ｓＯｒａｎ充填液；ト
ルエン 流　速；５−７分 温　度；室温 この吸着剤は上記充填条件で問題無く充填でき、圧密化
の問題は全く生じなかった。

次にこの充填したカラムを用い、クロマトグラフィー法
でＤ−およびＬ−マンデル酸の各々の保持時間を測定し
、吸着剤の分離能を評価した。

送液と検出にはエルマ社製簡易液体クロマトグラフィー
装置を用いた。クロマトグラフィーの条件は次の通シで
ある。

溶離液；　　トルエン−ジオキサン（３；０／！；０）
混合液流　量；　　０．！；ｍｌ／分 温　度；　、２０℃ 検　出；　示差屈折計 サンプル量；　θ、Ｓチ溶液　コθθμを第１表Ｋｏ−
マンデル酸およびＬ−マンテル酸の各々の保持時間を測
定した結果を示す。

吸着剤の光学分割能を表わす分離係数αは次式によシ計
算した。

ＴＬ−Ｔ。

分離係数はα＝／の場合全く光学分離能が無いことを示
し、／との差が大きくなるに従って光学分割能が高くな
ることを示す。

第　　ｌ　　表 ＴＤ−Ｔ。

（注７）分離係数　α＝□ ＴＬ−Ｔｏ ＴＤ；　Ｄ−マンデル酸の保持時間 ＴＴ、；Ｌ−マンデル酸の保持時間 Ｔｏ；トルエンの保持時間（ｓｔ、ｑ分）比較例／ 比較製造例１で製造した吸着剤を実施例／〜３と同一の
条件で充填したところ、圧密化による急激な圧力の立ち
上りが生じ通液が不可能となった。そこで１ｍｔ１分の
低い流速で再度充填を行ったところ、充填密度が低いこ
とによる溶出曲線の広がシが見られ、ＤＬ混合物の分離
は極めて困難であった。

また、実施例／〜３と同様にマンデル酸を用いて評価し
たところ第２表の結果となった。この結果よシ、光学活
性なモノマーの架橋体では光学分割能（α）についても
充分な性能が得られないことがわかる。

第　　−表 〔発明の効果〕 ７５％以上の架橋度を有するポリマー担体に光学的に活
性なビニルモノマーを含浸し、重合してなる本発明の吸
着剤は、光学分割能を損うことなく機械的強度が向上し
、高流速通液や高充填層高でのクロマトグラフィー処理
が可能となシさらに光学的に活性などニルモノマ一部位
の架橋度を下げることが可能となる為、優れた分離特性
を示し、実用性の高い優れた性能を有する吸着剤を与え
るものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１５％以上の架橋度を有するポリマー担体と、光
   学的に活性なビニルモノマーと、そして架橋性モノマー
   とを重合することによって得られる光学分割用吸着剤。