JPH02289601A - 新規な多糖誘導体及び分離剤 - 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、例えば光学分割を行う機能材料として極めて
有用な、新規な多糖誘導体に関する。

詳細には不斉炭素をもった原子団を有する新規な多糖誘
導体であり、又該誘導体からなる分離剤に関する。

〔従来技術及び発明が解決しようとする課題〕従来、多
糖類にアキラルな化合物を反応させた誘導体は知られて
いる。構造的には、立体的に規則正しいボリマー主鎖に
アキラルな基が結合したもので、液体クロマトグラフィ
ーのカラム充填剤として種々のラセミ体に対し不斉識別
能を示す。しかし、不斉中心を２個有する化合物、ある
いは不斉中心に種々の官能基を持つラセミ体と構造が複
雑になるに従い、識別能がうまく発現されない場合があ
る。

本発明は、キラルな化合物を多糖に反応させて、主鎖及
び側鎖を共に立体的に規制することにより、より優れた
不斉識別能を持たせた多糖誘導体及び分離剤を提供しよ
うとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

即ち本発明は、多糖の有する水酸基又はアミノ基上の水
素原子の一部又は全部を下記の式（１）．　（２）又は
（３）で示される原子団の１種又は２種以上で置換して
なる新規な多糖誘導体及び該多糖誘導体を主成分とする
分離剤に係るものである。

−Ｃ−Ｒ　　　　　　　　　　（１） ｎ Ｒ《３） （但しＲを構成する炭素原子数は１〜３０であり、Ｒは
少なくとも１個の不斉中心を有するグループである） 尚、上記原子団による置換度は少なくとも３０％以上で
あり、好ましくは５０％以上、更に好ましくは８５％以
上である。

〈多　糖〉 本発明における多糖とは、合成多糖、天然多糖及び天然
物変成多糖のいずれかを問わず、光学活性であればいか
なるものでも良いが、好ましくは結合様式の規則性の高
いものである。例示すれば、α−１．４−グルカン（ア
ミロース、アミロペクチン）、α−１．６−グルカン（
デキストラン）、β−１．６−グルカン（プスッラン）
、β−１．３−グルカン（例えば、カードラン、シゾフ
ィラン等）、α−１．３−グルカン、β−１．２グルカ
ン（Ｃｒｏｗｎ　Ｇａｌｌ多糖）、β−１．４−ガラク
タン、β−１．４−マンナン、α−１．６−マンナン、
β−１．２−フラクタン（イヌリン）、β−２，６−フ
ラクタン（レバン）、β−１，４一キシラン、β−１．
３−キシラン、β−１．４−キトサン、β−１．４−Ｎ
〜アセチルキトサン（キチン）、プルラン、アガロース
、アルギン酸等であり、アミロースを含有する澱粉など
も含まれる。特に好ましいものは高純度の多糖を容易に
得ることのできるアミロース、β−１．４−キトサン、
キチン、β−１．４−マンナン、β−１．４−キシラン
、イヌリン、カードラン等である。

これら多糖の数平均重合度（１分子中に含まれるピラノ
ース或いはフラノース環の平均数）は５以上、好ましく
は１０以上であり、上限は２０００、好ましくは５００
以下であることが取り扱いの容易さにおいて好ましい。

〈原　子　団〉 導入される原子団としては、多糖の水酸基、又はアミノ
基と反応して上記（１）．（２）及び（３）式で示され
る、エステル結合、ウレタン結合及びエーテル結合を形
成する化合物である。

式中のＲを構成する炭素原子数は１〜３０であり、Ｒは
少なくとも１個の不斉中心を有する。

さらに構造中に実際の反応に関与しないエーテル結合、
カルボニル結合やハロゲンなどの官能基を含んでいても
かまわない。また、Ｒを構成する炭素原子はＳＰ３混成
（Ｃ−Ｃ単結合時の炭素の原子軌道》のみ、あるいはＳ
Ｐ３，　ＳＰ２（Ｃ＝Ｃ二重結合の炭素の原子軌道）　
、ｓｐ（−ｃ＝ｃ−あるいは−（’＝％三重結合の炭素
の原子軌道》のうち２種あるいは３種の組み合わせから
なるグループがあり、幾何学的には鎮状でも環状でもか
まわない。

具体的には、例えば以下のようなものがある。

尚、式中＊印は不斉中心を示す。

Ａ）　　ＳＰ３混成炭素原子単独からなるグループロ Ｈ３ｃ じＨ３ ＳＰ３とＳＰ２混成炭素原子からなるグループロ れか１種あるいは２種以上用いてもかまわない。

これは目的とする分離性能の面から選択することが好ま
しい。

また、Ｒとして分子不斉なグループがあり、例えば次の
ようなものが挙げられる。

また、 原子団としては式（１）．　（２）．　（３）のいずく
合成方法〉 １》　エステル結合 本発明の多糖のエステル誘導体をなすカルボニル基は前
述の一般式（１）で示され、対応する多糖が有する全水
酸基及びアミノ基のうち３０％乃至１００％、好ましく
は５０％以上、更に好ましくは８５％以上が該カルボニ
ル基とエステル結合を形成しているものである。

本発明に係るエステル誘導体の合成は、対応するカルボ
ン酸を塩化チオニノペオキサリルクロリドなどを用いて
酸クロリドとした後、ピリジン溶媒中、対応する多糖と
反応させることにより、容易に得られる。

２）　カルバメート結合 本発明の多糖のカルバメート誘導体をなすカルバモイル
基は前述の一般式（２）　で示され、対応する多糖が有
する全水酸基及びアミノ基のうち３０％乃至１００％、
好ましくは５０％以上、更に好ましくは８５％以上が該
カルバモイル基とウレタン結合を形成しているものであ
る。

本発明に係るカルバメート誘導体の合成には通常のアル
コールとインシアナートからウレタンを生ずる反応をそ
のまま適用できる。

例えば、適当な溶媒中で三級アミノ等のルイス塩基、又
は錫化合物等のルイス酸を触媒として、対応するイソシ
アナートと多糖を反応させることにより得ることができ
る。また、インシアナートの合成は、例えば、対応する
アニリン誘導体のアミノ基にホスゲンを作用させること
により容易に得ることができる。

３）　エーテル結合 本発明の多糖エーテル誘導体をなすグループは前述の一
般式（３）で示され、対応する多糖が有する全水酸基及
びアミノ基のうち３０％乃至１００％、好ましくは５０
％以上、更に好ましくは８５％以上が該グループとエー
テル結合を形成しているものである。

本発明に係るエーテル誘導体の合成は、対応するハロゲ
ン化物を、例えばジオキサン、ピリジン溶媒中、塩基と
して水酸化カリウム、カリウムｔ−ブトキシドを用いて
、相当する多糖と反応させることにより得られる。

く分　離　剤〉 本発明の多糖誘導体は、機能材料として極めて有用な物
質であり、とくに光学分割用充填剤、即ち分離剤として
有用なものである。

本発明の多糖誘導体を分離剤として、化合物の混合物や
光学異性体混合物を分離する目的に使用するには、本発
明の多糖誘導体を充填した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イーなどの
クロマトグラフィー法を用いるのが一般的であるが、こ
の他、本発明多糖誘導体を含む膜を成形し、これで膜分
離を行うこともできる。

本発明の誘導体を分離剤として液体クロマトグラフィー
法に応用するには、その粉体としてカラムに充填する方
法が簡便である。本発明誘導体を粉砕するかビーズ状に
することが好ましく、粒子は多孔質であることがより好
ましい。

更に分離剤の耐圧能力の向上、溶媒置換による膨潤、収
縮の防止、理論段数の向上のために多糖誘導体を担体に
担持させることも好ましい。

粉体として用いる場合の粒子の大きさおよび担体の大き
さは使用するカラムの大きさによって異なるが、１μｍ
〜１　ｍｍであり、好ましくは１μｍ〜３００μｍであ
る。担体は多孔質であることが好ましく、その平均孔径
は１０人〜１００μｍであり、好ましくは、５０Ａ〜５
００００人である。

担体に担持させる多糖誘導体の量は担体に対して１〜１
００重量％、好ましくは５〜５０重量％である。

多糖誘導体を担体に担持させる方法は化学的方法でも物
理的方法でもよい。物理的方法としては、多糖誘導体を
可溶性の溶剤に溶解させ、担体と良く混合し、減圧また
は加温下、気流により溶剤を留去させる方法や、多糖誘
導体を可溶性の溶剤に溶解させ、担体と良く混合した後
、多糖誘導体に対し不溶性の溶剤に分離させることによ
って可溶性溶剤を拡敗さ仕てしまう方法もある。この様
にして得られた分離剤は、加熱、溶媒の添加、洗浄など
の適当な処理を行うことによって、その分離能を改善す
ることも可能である。

用いる担体としては多孔質有機担体または多孔質無機担
体があり、好ましくは多孔質無機担体である。多孔貿有
機担体として適当なものは、ボリスチレン、ポリアクリ
ルアミド、ポリアクリレート等からなる高分子物質が挙
げられる。

多孔質無機担体として適当なものは、シリカ、アルミナ
、マグネシア、ガラス、カオリン、酸化チタン、ケイ酸
塩などであり、これらの表面に、カルバメート誘導体と
の親和性を良くしたり、担体自身の表面の特性を改質す
るために処理を施したものを用いても良い。表面処理の
方法としては有機シラン化合物によるシラン化処理やプ
ラズマ重合による表面処理方法等がある。

液体クロマトグラフィーあるいは薄層クロマトグラフィ
ーを行う場合の展開溶媒としては多糖誘導体を溶解また
はこれと反応するものを除いて特に制約はない。多糖誘
導体を化学的方法で担体に結合したり、架橋により不溶
化した場合にはこれと反応するものを除いて特に制約は
ない。

一方、薄層クロマトグラフィーを行う場合には、０．１
μｍ〜Ｑ．ｌ＋ｎｍ程度の粒子からなる該分離剤と、必
要であれば少量の結合剤より成る厚さ０．１Ｍ〜１００
ｍｍの層を支持板上に形成すれば良い。

又、膜分離を行う場合には中空糸あるいはフィルムとし
て用いる。

〔実　施　例〕

以下本発明を実施例によって詳述するが、本発明はこれ
らの実施例に限定されるものではない。さらに上記の分
離効果を応用例に示す。

実施例１ 〔セルローストリス（（−）−１−フェニルエチル力ル
バメート）〕の合成 セ／ｌ／　ＣＩ　−　ス（Ａｖｉｃｅｌ　＋メルク社）
０．８０ｇを８０℃で６時間ＬｉＣｌ／Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアセトアミド１．２ｇ／１２ｍｌ！中で撹拌した後、
これにピリジン６ｍｌ、（−）−１−フエニルエチルイ
ソシア−１−−｝３．５一を加え、２６時間、１００℃
で反応させた。反応溶液をメタノールに注ぎ入れ、生成
物を析出させ、グラスフィルターで濾取し、６０℃で真
空乾燥した。

収１　　２．２１ｇ　　　　収率　７４．２％尚、（−
）−１−フエニルエチルイソシアナー｝は（一）−１−
フェニルエチルアミノにホスゲンを反応させて合成した
。

得られたセルローストリカルバメート誘導体（以下（−
）　−　ｉｓｏｍｅｒとよぶ）の元素分析値は次の如く
である。

Ｃ％　　Ｈ％　　Ｎ％ 実測値　６４．４２　　６．０８　　６．７８計算値　
６５．６６　　６．１８　　６．９６応用例１ 実施例ｌで得られた多糖誘導体の１部（部は重量部、以
下同じ）を、８部のアセトンに溶解し、ジフエニルシラ
ン処理したシリカゲル（Ｍｅｒｃｋ社製：　Ｌｉｃｈｒ
ｏｓｐｈｅｒ　Ｓｉ−１０００）　４部と混和した後、
アセトンを減圧留去することにより充填剤を得た。該充
填剤をメタノールを用いたスラリー法により内径０．　
４６ｃｍ，長さ２５ｃｍのステンレス製力ラムに充填し
た。

この分離剤を用いて種々のラセミ体化合物を分離した。

その結果を表−１に示す。

尚、表中の容量比（ｋ″》、分離係数（α）及び分離度
（Ｒｓ）は、それぞれ下式により定義される。

容景比（ｋ′） 分離体化合物の保持時間一デッドタイムデッドタイム 分離係数 （α） より弱く吸着される化合物の容量比 分離度（Ｒｓ）　＝ 両ピークの半値幅の合計 （分離度が１以上であれば完全分離であることを示す） 溶離液 表−１ ヘキサン／２ プロバノール＝９０／１０（容量比） 実施例２ 〔キシランビス（（＋）−１−フエニルエチル力ルパメ
ート）及びキシランビス（（−）−１−フェニルエチル
力ルバメート）の合成〕 １）　（＋）及び（−）−１−フエニルエチルイソシア
ナートの合成 合成は常法により行った。

・（＋）−１−フエニルエチルイソシアナート６６．　
２〜６７．　８℃７５ｍｍＨｇ収率６９．４％ （ロ）Ｐ　　　＋１０，４゜ （Ａｌｄｒｉｃｈ　　　［α］＋９　＋９．２゜　（ｎ
ｅａｔ））・（−）−１−フエニルエチルイソシアナー
ト６６．　３〜６６．　８℃７５ｍｍＨｇ収率７１．１
％ ２）　　キシランビス（１−フェニルエチル力ルバメー
ト）の合成 ５０−二ロフラスコに還流冷却管を取りつけた。Ｎ２下
にてキシラン０．８０ｇ（生化学工業株式会社製）、Ｌ
ｉＣＩ　０．８５ｇを入れ、乾燥ジメチルアセトアミド
（モレキュラーシーブ上）６ｒｎＩ！を加え、９０℃に
て２時間撹拌した。粘度はかなり高くなったが、均一系
であった。これに乾燥ピリジン（ＫＯＨ上）　１５ｍｌ
を加えた後、１−フェニルエチルイソシアナート２．５
ｍｊ！（キシランの−ＯＨモル数Ｘ　１．　５）を加え
た。２４時間後、反応系にはインシアナートは存在せず
（ＩＲより）、反応もそれほど進んでいないので、更に
インシアナー｝１．１ｍｊ！を加えた。

反応開始後９２時間でＭｅＯＨに沈殿させ、遠沈回収し
た。この直前にはイソシアナートは系に残っていた（Ｉ
Ｒ）。ピリジン添加後は塩化カルシウム管を取り付けた
。

得ラれたキシランビス（（＋）−１−７二二ルエチル力
ルバメート）　（以下（＋）　−　ｉｓｏｍｅｒとよぶ
）及びキシランビス（（−）−１−フェニルエチル力ル
バメート》（以下（−）−ｉｓｏｍｅｒとよぶ）は次式
で表される構造を有する。

ＣＨ３ 注》（》　内は計算値 応用例２ 実施例２で得られたキシランビス（ｌ−フェニルエチル
力ルバメート）０．７５ｇをジメチルアセトアミド７ｒ
ｎｌに溶かした。これを２〜３回に分けてシリカゲル（
４０００−７　、３−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン処理）３．ＯＯｇに担持した。

カラム（２５　Ｘ　０，　４６　（ｉ　ｄ）　ｃｍ）に
はヘキサンー流動パラフィン（２：１）に分散させて充
填した。

圧力　３３０ｋｇ／ｃｍ” この分離剤を用いて種々のラセミ体化合物を分離した。

その結果を表−２、表−３及び表一４に示した。

実施例３ 〔アミローストリス（（−）−１−フェニルエチル力ル
バメート）の合成〕 ＣＨｓ ５０ｎｊ！二ロフラスコに還流留去管を取り付け、Ｎ２
下にてアミロース（半井化学）　０．　８０　ｇ　，　
Ｌｉ（１’１０．　８０　ｇを入れ、乾燥ジメチルアセ
トアミド（モレキニラーシーブ上）５−を加えた。９０
℃にて２時間加熱撹拌した。不均一系ではあったが、こ
れに乾燥ピリジン（ＫＯ｝ｌ上）Ｔｄを加えた後、（−
）−１−フェニルエチルイソシアナートヲ加え、９０℃
にて５０時間反応させた。反応系の粘度はかなり高かっ
た。また、メタノールに沈殿させた際、ポリマーは粉状
ではなく糸状に沈殿した。

収量１．　３３　ｇ　　　収率４４．７％更にこのポリ
マーをＴＨＦにより溶媒分別した。

可溶部　０．７７ｇ　（６１．１％） 不溶部　０．４９ｇ　（３８．９％〉−・・未反応の−
ＯＨが見られた。

得ラれたアミローストリス（（−）　−１−７二二ルエ
チル力ルパメートの収量は０．　７７　ｇ　，収率は２
５．９％であった。

元素分析　　　Ｃ％　　Ｈ％　　Ｎ％ 実測値　　６３．９３　　　６，０５　　　６．７２計
算値　　６５．７２　　　６．１４　　　６．９７応用
例３ 実施例３で得られたボリマー０．　７２　ｇを１５一の
ＴＨＦに溶かし、シリカゲル（３−アミノブロピルトリ
エトキシシラン処理）２．９０ｇに担持した。バッヰン
グはヘヰサンー流動バラフィン（２：１）に分散させ、
３３０ｋｇ／ｃｍ”で加圧した。

この分離剤を用いて種々のラセミ体化合物の光学分割を
行った。分割の結果は表−５に示した。

実施例４ 〔アミローストリス（（＋）−１−フェニルエチル力ル
バメート）の合成］ ＣＨ． ５０ｍｌ！二ロフラスコに還流留去管を取り付け、Ｎ２
下にてアミロース（半井化学）　０．　８０　ｇ　，　
ＬｉＣｌ０．　８０　ｇを入れ、乾燥ジメチルアセトア
ミド（モレキニラーシーブ上）　　７ｍｊ’を加えた。

９０℃にて５時間加熱撹拌した。不均一系ではあったが
、これに乾燥ビリジン（ＫＯＨ上》１０−を加えた後、
（＋）−１−フェニルエチルイソシアナート３．６ｇを
加え、９０℃にて７０時間反応させた。反応系の粘度は
かなり高かった。また、メタノールに沈殿させた際、ボ
リマーは粉状ではなく糸状に沈殿した。

更にこのポリマーをＴＨＦにより溶媒分別した。

可溶部　０．７２ｇ　（６１．１％） 得られたアミローストリス（（＋）−１−フエニルエチ
ル力ルバメートの収量は０．　７２　ｇ　，収率は２２
．６％であった。

元素分析　　　Ｃ％　　Ｈ％　　Ｎ％ 実測値　　６４，８５　　　６．１１　　　６．８７計
算値　　６５．７２　　　６．１４　　　６．９７応用
例４ 実施例４で得られたポリマー０．　７２　ｇを１５ｍｌ
のＴＨＦに溶かし、シリカゲル（３−アミノブ口ピルト
リエトキシシラン処理）２．９０ｇに担持した。バッヰ
ングはヘキサンー流動パラフィン（２：１）に分散させ
、３３０ｋｇ／ｃｍ’で加圧した。

この分離剤を用いて種々のラセミ体化合物の光学分割を
行った。分割の結果は表−５に示した。

実施例５ 〔セルローストリス（（＋）−１−フエニルエチル力ル
バメート）の合成〕 ＣＨ． ５０一二ロフラスコに還流留去管を取り付け、Ｎ２下に
てセルｏ−ス（Ｍｅｒｃｋ）　０．８０ｇ，　ＬｉＣ１
　０．９０ｇを入れ、乾燥ジメチルアセトアミド（モレ
キュラーシーブ上）７ｒｎｌを加えた。９０℃にて４時
間加熱撹拌した。不均一系ではあったが、これに乾燥ピ
リジン８ｍｌを加えた後、（＋）−１−フエニルエチル
イソシアナートを加え、９０℃にて２７時間反応させた
。不均一系であったので、停止前２時間の時にイソシア
ナー｝　０．　８０　ｇを再添加した。ボリマーはメタ
ノールに沈殿させ、グラスフィルターにて回収した。

収量２．　１０　ｇ　　　収率７０．６％更に、このポ
リマーをＴＨＦにより溶媒分別した。

可溶部　１．９６ｇ　（９１．６％〉 不溶部　０．１８ｇ　（８．４％） 未反応の−ＯＨが見られた。

得ラレタセルローストリス（（＋）−１−７二二ルエチ
ル力ルバメート）の収量は１．９６ｇ、収率は６５．９
％であった。

元素分析　　　Ｃ％　　Ｈ％　　Ｎ％ 実測値　　６５．４４　　　６，１９　　　６．９６計
算値　　６５．７２　　　６．１４　　　６．９７応・
用例　５ 実施例５で得られたポリマー０．　７４　ｇをＴＨＦ１
２艷に溶かし、シリカゲル（３−アミノプ口ビルトリエ
トキシシラン処理）３．００ｇに担持した。

パッキングはヘキサンー流動パラフィン（２：１）で分
散させ、３３０ｋｇ／ｃｍ’　テ加圧した。

この分離剤（（＋） Ｉ　ＳＯｆｌｌｅｒ と略す） を用いて種 表 々のラセミ体化合物の光学分割を行った。

分割 の結果は次の表−６にまとめた。

表 〈続 き） 手 続 補 正 書 （自発） ■． 事件の表示 特願平１−１１９ １３７号 ２． 発明の名称 新規な多糖誘導体及び分離剤 ３． 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　多糖の有する水酸基又はアミノ基上の水素原子の一
   部又は全部を下記の式（１）、（２）又は（３）で示さ
   れる原子団の１種又は２種以上で置換してなる新規な多
   糖誘導体。▲数式、化学式、表等があります▼・・・・
   ・（１） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・（２） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・（３） （但しＲを構成する炭素原子数は１〜３０であり、Ｒは
   少なくとも１個の不斉中心を有するグループである） ２　キラルな側鎖を有する多糖誘導体を主成分とする分
   離剤。