JPH04212058A - Manufacture of filling agent for liquid chromatography - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明はシリカゲル又は多孔質ガ
ラスにアルキル基等の化学修飾基を導入した液体クロマ
トグラフィー用充填剤の製造方法に関し、更に詳述する
と、新規なエンドキャッピング法を用いた不活性な充填
剤の製造方法に関する。[Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing a packing material for liquid chromatography in which chemically modified groups such as alkyl groups are introduced into silica gel or porous glass. The present invention relates to a method for producing an inert filler.
【0002】0002
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
高速液体クロマトグラフィー用充填剤として、シリカゲ
ルを各種の化学修飾基を有するシラン化合物でシリル化
することにより、シリカゲル表面のシラノール基に化学
修飾基を化学結合させたものが使用されている。なかで
もオクタデシルクロロシラン化合物を用いてシリカゲル
表面にオクタデシル基を導入したオクタデシルシリカゲ
ル充填剤(ODS)は広く使われている。また、その他
の化学修飾基としてはオクチル基、ブチル基、メチル基
、シアノプロピル基、フェニル基等が知られている。[Prior art and problems to be solved by the invention] Conventionally,
BACKGROUND ART As a packing material for high performance liquid chromatography, silica gel is silylated with a silane compound having various chemically modifying groups, so that a chemically modifying group is chemically bonded to a silanol group on the surface of the silica gel. Among these, octadecyl silica gel filler (ODS), in which octadecyl groups are introduced onto the silica gel surface using an octadecylchlorosilane compound, is widely used. Further, as other chemically modified groups, octyl group, butyl group, methyl group, cyanopropyl group, phenyl group, etc. are known.
【0003】この場合、上述した化学結合型シリカゲル
充填剤は、高速液体クロマトグラフィーの実施に際し、
基材のシリカゲル表面に存在する残存シラノール基の影
響が問題となっている。即ち、極性溶質、特に塩基性溶
質は残存シラノール基と強く相互作用し、このため塩基
性溶質が溶出しなかったり、溶出が遅れたり、ピークの
テーリング現象が起きたり、再現性の良いクロマトグラ
ムが得られないなどの問題がある。[0003] In this case, the chemically bonded silica gel packing material described above is used when performing high performance liquid chromatography.
The influence of residual silanol groups present on the silica gel surface of the base material has become a problem. In other words, polar solutes, especially basic solutes, strongly interact with residual silanol groups, and as a result, basic solutes may not elute or their elution may be delayed, peak tailing may occur, and chromatograms with good reproducibility may not be obtained. There are problems such as not being able to get it.
【0004】これに対し、残存する未反応シラノール基
の影響を減少させる手段として、化学修飾基を結合させ
たシリカゲルをトリメチルクロロシラン等によって再度
シリル化し、残存シラノール基に短鎖アルキル基を化学
結合させるエンドキャッピングが行なわれている。On the other hand, as a means to reduce the influence of the remaining unreacted silanol groups, silica gel to which chemically modified groups have been bonded is again silylated with trimethylchlorosilane or the like, and short-chain alkyl groups are chemically bonded to the remaining silanol groups. End capping is being performed.
【0005】この場合、従来のエンドキャッピングは、
トルエン等の溶媒中でシリカゲルを二次シリル化するこ
とにより行なわれているが、このエンドキャッピングを
行なってもシラノール基はかなり残存し、ピークのテー
リングが生じるものであった。[0005] In this case, conventional end capping is
This is carried out by secondary silylation of silica gel in a solvent such as toluene, but even after this endcapping, a considerable amount of silanol groups remain, causing peak tailing.
【0006】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
、新規なエンドキャッピング法を採用した残存シラノー
ル基の影響が極めて少ない液体クロマトグラフィー用充
填剤の製造方法を提供することを目的とする。The present invention was made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for producing a packing material for liquid chromatography, which employs a novel end-capping method and is extremely unaffected by residual silanol groups.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を達成するために鋭意検討を行なった結果、エン
ドキャッピングに際し、従来のように溶媒中で反応を行
なわずに、気相中において250℃以上の温度でシリカ
ゲル又は多孔質ガラスとエンドキャップ剤との反応を行
なわせた場合、意外にも残存シラノール基の影響が非常
に少ない充填剤を合成できること見い出し、本発明をな
すに至った。[Means and Effects for Solving the Problems] As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have discovered that, when endcapping is performed, the reaction is not carried out in a solvent as in the past, but in a gas phase. The present inventors discovered that, surprisingly, it was possible to synthesize a filler with very little influence from residual silanol groups by reacting silica gel or porous glass with an end-capping agent at a temperature of 250°C or higher, leading to the present invention. Ta.
【0008】従って、本発明は、シリカゲル又は多孔質
ガラスに化学修飾剤を反応させてシリカゲル又は多孔質
ガラス表面のシラノール基に上記化学修飾剤を化学結合
させる工程(以下第1工程という)と、この化学修飾し
たシリカゲル又は多孔質ガラスにエンドキャップ剤を気
相中250℃以上の反応温度で反応させてシリカゲル又
は多孔質ガラス表面の残存シラノール基に上記エンドキ
ャップ剤を化学結合させる工程(以下第2工程という)
とを具備することを特徴とする液体クロマトグラフィー
用充填剤の製造方法を提供する。Therefore, the present invention comprises a step of reacting a chemical modifier with silica gel or porous glass to chemically bond the chemical modifier to the silanol groups on the surface of the silica gel or porous glass (hereinafter referred to as the first step); A step of chemically bonding the end capping agent to the residual silanol groups on the surface of the silica gel or porous glass by reacting the chemically modified silica gel or porous glass with an end capping agent at a reaction temperature of 250°C or higher in the gas phase (hereinafter referred to as step 1). (referred to as 2 steps)
Provided is a method for producing a packing material for liquid chromatography, comprising:
【0009】以下、本発明につき更に詳しく説明すると
、本発明においては、まず第1工程においてシリカゲル
又は多孔質ガラスに化学修飾基を有する化学修飾剤を反
応させることによりシリカゲル又は多孔質ガラス表面の
シラノール基に上記化学修飾基を化学結合させる。[0009] To explain the present invention in more detail below, in the present invention, in the first step, silanol on the surface of silica gel or porous glass is reacted with a chemical modifier having a chemical modifying group. The chemically modified group is chemically bonded to the group.
【0010】この場合、第1工程で用いるシリカゲルの
性状は特に制限されないが、粒子径1〜1000μm、
より好ましくは2〜50μm、細孔径0〜10000Å
、より好ましくは60〜1000Å、比表面積1〜10
00m2/g、より好ましくは10〜600m2/gの
ものが好適に使用できる。なお、シリカゲルは、細孔径
0Å、即ち、実質的に無細孔のものも使用し得る。In this case, the properties of the silica gel used in the first step are not particularly limited, but the particle size is 1 to 1000 μm,
More preferably 2 to 50 μm, pore diameter 0 to 10,000 Å
, more preferably 60-1000 Å, specific surface area 1-10
00 m2/g, more preferably 10 to 600 m2/g can be suitably used. Note that silica gel having a pore diameter of 0 Å, that is, one having substantially no pores may also be used.
【0011】また、多孔質ガラスとしては、従来から液
体クロマトグラフィー用充填剤として使用されているい
ずれのものも用いることができ、粒子径1〜1000μ
m、より好ましくは2〜50μm、細孔径0〜1000
0Å、より好ましくは60〜1000Å、比表面積1〜
1000m2/g、より好ましくは10〜600m2/
gのものが好適に使用できる。なお、多孔質ガラスとし
ては、SiO280〜99重量%、残部の主な成分がN
a2O,B2O3,Al2O3の1種又は2種以上であ
るものを使用し得る。[0011] As the porous glass, any of those conventionally used as packing materials for liquid chromatography can be used.
m, more preferably 2 to 50 μm, pore size 0 to 1000
0 Å, more preferably 60-1000 Å, specific surface area 1-
1000m2/g, more preferably 10-600m2/
g can be suitably used. Note that the porous glass contains 80 to 99% by weight of SiO, with the remaining main component being N.
One or more of a2O, B2O3, and Al2O3 may be used.
【0012】化学修飾剤としては、従来から使用されて
いるものを用いることができる。例示すると、オクタデ
シル基、オクチル基、n−ブチル基等の炭素数1〜50
、より好ましくは1〜18のアルキル基、フェニル基等
の炭素数6〜50、より好ましくは6〜16のアリール
基、更に炭素数1〜50、より好ましくは1〜18のア
ルキル基の水素原子の1又は2以上がシアノ基、水酸基
、カルボキシル基、酸アミド基、イミド基、スルホン基
、アミノ基、グリセロイル基又は加水分解によってこれ
らの基に変換可能な基に置換されたアルキル基などを化
学修飾基として1〜3個有するクロロシランやアルコキ
シシラン又は上記化学修飾基を複数個、例えば6〜10
0個有するシクロシロキサンやポリシロキサンが使用さ
れる。なお、上記アルコキシシランのアルコキシ基とし
てはメトキシ基等の炭素数1〜3の低級アルコキシ基が
好適である。また、シクロシロキサンとしてはケイ素原
子3〜50が酸素原子を介してリングを形成したものが
好ましい。ポリシロキサンはケイ素原子を2〜50有す
るものが好ましい。このような化学修飾剤としては、表
1に示すものが具体的に挙げられる。As the chemical modifier, those conventionally used can be used. Examples include octadecyl group, octyl group, n-butyl group, etc. having 1 to 50 carbon atoms.
, more preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 50 carbon atoms, more preferably 6 to 16 carbon atoms such as a phenyl group, and a hydrogen atom in an alkyl group having 1 to 50 carbon atoms, more preferably 1 to 18 carbon atoms. An alkyl group in which one or more of the following is substituted with a cyano group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an acid amide group, an imide group, a sulfone group, an amino group, a glyceroyl group, or a group that can be converted into these groups by hydrolysis. Chlorosilane or alkoxysilane having 1 to 3 modifying groups or a plurality of the above chemical modifying groups, for example 6 to 10
Cyclosiloxane or polysiloxane having 0 is used. In addition, as the alkoxy group of the above alkoxysilane, a lower alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms such as a methoxy group is suitable. Further, as the cyclosiloxane, one in which 3 to 50 silicon atoms form a ring via an oxygen atom is preferable. Preferably, the polysiloxane has 2 to 50 silicon atoms. Specific examples of such chemical modifiers include those shown in Table 1.
【0013】[0013]
【表1】[Table 1]
【0014】上述した第1工程の化学修飾剤のうちでは
、ジメチルオクタデシルクロロ(メトキシ)シラン等の
モノクロロシラン化合物やモノアルコキシシラン化合物
を用いることもできるが、メチルオクタデシルジクロロ
シラン等のジクロロシラン化合物、オクタデシルトリク
ロロシラン等のトリクロロシラン化合物、メチルオクタ
デシルジメトキシシラン等のジアルコキシシラン化合物
、オクタデシルトリメトキシシラン等のトリアルコキシ
シラン化合物又は1,3,5,7−テトラオクタデシル
−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサ
ン等のシクロシロキサン化合物、ポリシロキサン化合物
を用いることが好ましい。即ち、第2工程のエンドキャ
ッピングにおいては、後述するように反応温度が高いほ
ど反応が進み、残存シラノール基が少なくなるが、この
反応の際に反応温度が高いほど既にシリカゲルに化学結
合されている化学修飾基の脱離が生じ易くなる。しかし
、第1工程において化学修飾剤としてジもしくはトリク
ロロシラン化合物、ジもしくはトリアルコキシシラン化
合物又はシクロシロキサン化合物やポリシロキサン化合
物を用いることにより、上述したエンドキャッピング時
における化学修飾基の脱離を良好に防止できるものであ
り、この脱離防止の効果はモノクロロあるいはモノアル
コキシシラン化合物よりも上記化合物を用いたときの方
が大きい。Among the chemical modifiers in the first step described above, monochlorosilane compounds such as dimethyloctadecylchloro(methoxy)silane and monoalkoxysilane compounds can also be used; however, dichlorosilane compounds such as methyloctadecyldichlorosilane, Trichlorosilane compounds such as octadecyltrichlorosilane, dialkoxysilane compounds such as methyloctadecyldimethoxysilane, trialkoxysilane compounds such as octadecyltrimethoxysilane, or 1,3,5,7-tetraoctadecyl-1,3,5,7- It is preferable to use a cyclosiloxane compound such as tetramethylcyclotetrasiloxane or a polysiloxane compound. That is, in the second step of end-capping, as described below, the higher the reaction temperature, the more the reaction progresses, and the fewer remaining silanol groups become. Elimination of the chemical modification group becomes more likely. However, by using a di- or trichlorosilane compound, a di- or trialkoxysilane compound, a cyclosiloxane compound, or a polysiloxane compound as a chemical modifier in the first step, the elimination of the chemical modification group during endcapping can be effectively prevented. The effect of preventing this desorption is greater when the above compound is used than when a monochloro or monoalkoxysilane compound is used.
【0015】上述したシリカゲル又は多孔質ガラスに対
する化学修飾剤の反応は公知の方法、条件を採用するこ
とができ、例えばシリカゲル又は多孔質ガラスと化学修
飾剤とを溶媒中で反応させることにより化学修飾を行な
うことができる。この場合、溶媒としてはトルエン等の
化学修飾剤と反応せずかつ反応温度において熱的に安定
なものを使用することができる。また、反応温度は通常
0〜400℃の範囲であり、時間は30分〜72時間の
範囲である。[0015] The above-mentioned reaction of the chemical modifier to the silica gel or porous glass can be carried out using known methods and conditions. For example, chemical modification can be carried out by reacting the silica gel or porous glass with the chemical modifier in a solvent. can be done. In this case, a solvent that does not react with a chemical modifier such as toluene and is thermally stable at the reaction temperature can be used as the solvent. Moreover, the reaction temperature is usually in the range of 0 to 400°C, and the reaction time is in the range of 30 minutes to 72 hours.
【0016】本発明の第2工程では、第1工程で得た化
学修飾シリカゲル又は多孔質ガラスを溶媒を用いない気
相反応によってエンドキャップするものである。即ち、
第1工程で得た化学修飾シリカゲル又は多孔質ガラスに
エンドキャップ剤を気相中において250℃以上の温度
で反応させ、残存シラノール基をエンドキャップする。In the second step of the present invention, the chemically modified silica gel or porous glass obtained in the first step is end-capped by a gas phase reaction without using a solvent. That is,
The chemically modified silica gel or porous glass obtained in the first step is reacted with an end capping agent in a gas phase at a temperature of 250° C. or higher to end cap residual silanol groups.
【0017】この場合、反応温度が250℃より低いと
シラノール基の残存量が多くなる。また、温度の上限は
特に制限されないが、温度が高くなり過ぎると残存シラ
ノール基は少なくなるが、既にシリカゲル又は多孔質ガ
ラスに化学結合されている化学修飾基の脱離が多くなる
場合があるので、その上限は500℃とすることが好ま
しい。なお、より好ましい反応温度は250〜450℃
、特に250〜400℃である。また、反応時間は30
分〜96時間程度、より好ましくは12〜48時間とす
ることが望ましい。In this case, if the reaction temperature is lower than 250°C, the amount of silanol groups remaining will increase. Furthermore, there is no particular upper limit to the temperature; however, if the temperature becomes too high, the number of remaining silanol groups will decrease, but the chemical modification groups that are already chemically bonded to the silica gel or porous glass may become detached more often. , the upper limit thereof is preferably 500°C. In addition, the more preferable reaction temperature is 250 to 450°C.
, especially 250-400°C. Also, the reaction time is 30
It is desirable to set the time to about 96 minutes to 96 hours, more preferably 12 to 48 hours.
【0018】反応雰囲気は、窒素、ヘリウム、アルゴン
等の不活性ガス雰囲気とすることが好ましい。また、エ
ンドキャップ剤の導入量は、適宜選定され、特に限定さ
れるものではないが、0.001〜5ミリモル/ml、
特に0.01〜1ミリモル/mlが通常である。なお、
エンドキャップ剤は250〜420℃においてガス状の
もの及び液状のものをそのまま導入できる。The reaction atmosphere is preferably an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium, or argon. In addition, the amount of the end capping agent introduced is appropriately selected and is not particularly limited, but may be 0.001 to 5 mmol/ml,
In particular, 0.01 to 1 mmol/ml is usual. In addition,
The end capping agent can be introduced as it is in gaseous or liquid form at 250 to 420°C.
【0019】本発明の第2工程で用いるエンドキャップ
剤の種類に制限はなく、種々のシラザン化合物、シラン
化合物、シロキサン化合物等を用いることができ、具体
的には、下記式(1)のジシラザン、式(2)のハイド
ロジエンシラン、式(3)のアルコキシシラン、式(4
)のジシラン、式(5)のシロキサンを用いることがで
きる。The type of end capping agent used in the second step of the present invention is not limited, and various silazane compounds, silane compounds, siloxane compounds, etc. can be used. Specifically, disilazane of the following formula (1) , hydrogen silane of formula (2), alkoxysilane of formula (3), formula (4)
) and siloxane of formula (5) can be used.
【0020】[0020]
【化1】[Chemical formula 1]
【0021】このようなエンドキャップ剤としては、例
えばヘキサメチルジシラザン、ペンタメチルジシロキサ
ン、ジエチルメチルシラン、トリエチルシラン、トリメ
チルメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン等を好適に
用いることができる。As such an end capping agent, for example, hexamethyldisilazane, pentamethyldisiloxane, diethylmethylsilane, triethylsilane, trimethylmethoxysilane, hexamethyldisilane, etc. can be suitably used.
【0022】また、エンドキャップ剤としてはその1分
子が2個以上の残存シラノール基と反応する化合物(以
下橋かけ状エンドキャップ剤という)を好ましく用いる
ことができ、これにより化学修飾基の周囲の複数の残存
シラノール基にエンドキャップ剤が橋かけ状に化学結合
した構造を有し、残存シラノール基の影響が著しく少な
い充填剤を得ることができる。このような橋かけ状エン
ドキャップ剤としては、下記式(6)のシクロシロキサ
ン、式(7)のハイドロジェンシロキサン、式(8)の
アルコキシシラン、式(9)のシロキサンなどを用いる
ことができる。[0022] Furthermore, as the end-capping agent, a compound (hereinafter referred to as a cross-linked end-capping agent) whose one molecule reacts with two or more residual silanol groups can be preferably used. It is possible to obtain a filler having a structure in which an end capping agent is chemically bonded to a plurality of residual silanol groups in a cross-linked manner, and which is significantly less affected by the residual silanol groups. As such a crosslinking end capping agent, cyclosiloxane of the following formula (6), hydrogen siloxane of formula (7), alkoxysilane of formula (8), siloxane of formula (9), etc. can be used. .
【0023】[0023]
【化2】[Case 2]
【0024】上記橋かけ状エンドキャップ剤として具体
的には、例えばヘキサメチルシクロトリシロキサン、オ
クタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロ
ペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサ
ン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,
1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン、1
,3−ジメトキシテトラメチルジシロキサン等が挙げら
れるが、特にヘキサメチルシクロトリシロキサンが好ま
しい。Specific examples of the crosslinking end capping agent include hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, dodecamethylcyclohexasiloxane, and 1,1,3,3-tetrasiloxane. Methyldisiloxane, 1,
1,3,3,5,5-hexamethyltrisiloxane, 1
, 3-dimethoxytetramethyldisiloxane, etc., and hexamethylcyclotrisiloxane is particularly preferred.
【0025】更に、本発明の第2工程においては、一度
の反応によってエンドキャッピングを完了することもで
きるが、2度以上のエンドキャップ反応を順次行なわせ
ることができ、これにより残存シラノール基の影響をい
っそう減少させることができる。ここで、2度のエンド
キャップ反応を順次行なう場合、1度目の反応のエンド
キャップ剤としては上述した橋かけ状エンドキャップ剤
、特にヘキサメチルシクロトリシロキサンを用い、2度
目の反応のエンドキャップ剤としてはヘキサメチルジシ
ラザンを用いることが好適であり、これにより残存シラ
ノール基の影響を著しく少なくすることができる。Furthermore, in the second step of the present invention, end-capping can be completed by one reaction, but two or more end-capping reactions can be performed sequentially, thereby reducing the influence of residual silanol groups. can be further reduced. Here, when performing two end-capping reactions sequentially, the above-mentioned crosslinked end-capping agent, especially hexamethylcyclotrisiloxane, is used as the end-capping agent for the first reaction, and the end-capping agent for the second reaction is It is preferable to use hexamethyldisilazane, as this can significantly reduce the influence of residual silanol groups.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
は、エンドキャップに気相法を用いているのでシラノー
ル残存量が少ない充填剤を得ることができる。この充填
剤はシラノール残存量が少ないため、塩基性化合物に対
する吸着が少なく、従ってこの充填剤を充填したカラム
は分析に際し塩基性化合物の不溶出や吸着、テーリング
などの不都合が少なく、正確な分析を行なうことができ
る。As explained above, since the manufacturing method of the present invention uses a gas phase method for the end cap, it is possible to obtain a filler with a small amount of residual silanol. This packing material has a small residual amount of silanol, so it has little adsorption to basic compounds. Therefore, columns packed with this packing material have fewer problems such as non-elution, adsorption, and tailing of basic compounds during analysis, and can be used for accurate analysis. can be done.
【0027】[0027]
【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない
。[Examples] Next, the present invention will be specifically explained with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
【0028】まず、下記第1工程及び第2工程によって
液体クロマトグラフィー用充填剤を製造した。First, a packing material for liquid chromatography was manufactured by the following first and second steps.
【0029】
第1工程:シリカゲルの化学修飾
細孔径約100Å、平均粒子径約5μmの球形シリカゲ
ルに化学修飾剤として表2,3に示すモノクロロシラン
化合物、ジクロロシラン化合物又はトリクロロシラン化
合物を反応させ、表面シラノール基にオクタデシル基、
フェニル基、n−ブチル基又は3−シアノプロピル基を
化学結合させた。First step: Chemical modification of silica gel A spherical silica gel with a pore diameter of about 100 Å and an average particle diameter of about 5 μm is reacted with a monochlorosilane compound, a dichlorosilane compound, or a trichlorosilane compound shown in Tables 2 and 3 as a chemical modifier, Octadecyl group on surface silanol group,
A phenyl group, n-butyl group, or 3-cyanopropyl group was chemically bonded.
【0030】この場合、上記シリカゲル10gを120
℃で6時間真空乾燥し、ナスフラスコ中で乾燥トルエン
40ml、化学修飾剤20ミリM、化学修飾剤と当量の
ピリジンを加え、油浴中トルエン還流下で16時間反応
させた。次に、グラスフィルター(G−4)を用いて濾
過し、トルエン150mlで洗浄濾過した。その後、化
学修飾剤にモノクロロシラン化合物を用いた場合は■の
操作を行い、ジクロロシラン化合物及びトリクロロシラ
ン化合物の場合は■の操作を行なった。■ メタノー
ル150ml、更にアセトン100mlで洗浄濾過後、
120℃で6時間真空乾燥を行なった。■ アセトニ
トリル100mlで洗浄濾過後、アセトニトリル:水(
1:1)の混合液を加え、撹拌して未反応のクロル基を
加水分解して、グラスフィルター(G−4)を用いて濾
過し、メタノール100ml、更にアセトン100ml
で洗浄濾過し、120℃で6時間真空乾燥を行なった。In this case, 10 g of the above silica gel is
The mixture was vacuum dried at ℃ for 6 hours, and 40 ml of dry toluene, 20 mmol of a chemical modifier, and an equivalent amount of pyridine to the chemical modifier were added in an eggplant flask, and the mixture was reacted in an oil bath under toluene reflux for 16 hours. Next, it was filtered using a glass filter (G-4), and washed and filtered with 150 ml of toluene. Thereafter, when a monochlorosilane compound was used as the chemical modifier, operation (2) was performed, and when a dichlorosilane compound and a trichlorosilane compound were used, operation (2) was performed. ■ After washing and filtering with 150 ml of methanol and 100 ml of acetone,
Vacuum drying was performed at 120°C for 6 hours. ■ After washing and filtering with 100ml of acetonitrile, acetonitrile:water (
Add a mixture of 1:1), stir to hydrolyze unreacted chloro groups, filter using a glass filter (G-4), add 100 ml of methanol, and then add 100 ml of acetone.
The mixture was washed and filtered with , and vacuum dried at 120° C. for 6 hours.
【0031】[0031]
【表2】[Table 2]
【0032】
第2工程:エンドキャッピング
第1工程で化学修飾したシリカゲル3gと表3,4に示
すエンドキャッピングのためのシラン化合物2.9mM
(グループA〜Fの場合)又は4.4mM(グループG
,Hの場合)とを密閉容器に入れ、容器内部を窒素で置
換し密閉した。次に、これを恒温槽内において表3,4
で示す温度で同表に示す時間加熱した後、これをグラス
フィルターを用いてトルエンで洗浄濾過し、更にメタノ
ールで洗浄濾過してから120℃で2時間真空乾燥を行
なった。Second step: End-capping 3 g of silica gel chemically modified in the first step and 2.9 mM of the silane compound for end-capping shown in Tables 3 and 4.
(for groups A to F) or 4.4mM (for group G
, H) were placed in a sealed container, the inside of the container was replaced with nitrogen, and the container was sealed. Next, this was placed in a constant temperature bath in Tables 3 and 4.
After heating at the temperature shown for the time shown in the same table, this was washed and filtered with toluene using a glass filter, further washed and filtered with methanol, and then vacuum-dried at 120° C. for 2 hours.
【0033】次に、得られた充填剤の元素分析及び残存
シラノール基の影響の検討を下記方法で行なった。結果
を表3,4に示す。Next, elemental analysis of the obtained filler and examination of the influence of residual silanol groups were carried out using the following method. The results are shown in Tables 3 and 4.
【0034】
元素分析
得られた充填剤の元素分析を行ない、炭素含有量の増減
により、エンドキャッピング時における化学修飾基の脱
離の程度を調べた。この場合、炭素含有量の減少量が小
さいほど化学修飾基の脱離が少ないと認められる。Elemental analysis The obtained filler was subjected to elemental analysis, and the degree of elimination of the chemical modification group during endcapping was investigated by increasing or decreasing the carbon content. In this case, it is recognized that the smaller the amount of decrease in carbon content, the less the chemical modification group is eliminated.
【0035】
残存シラノール基の影響の検討
得られた充填剤を、内径4.6mm、長さ15cmのス
テンレススチール製カラムに充填し、移動相としてアセ
トニトリル/水(容量比30/70)、流速1分間に1
ml、UV検出器の波長254nmの分析条件にてピリ
ジン150μg/mlとフェノール1000μg/ml
とを含む混合試料を3μl注入し、クロマトグラムを得
た。このクロマトグラムよりピリジンのテーリングファ
クター及びピリジンとフェノールとの分離係数αを算出
した。Examination of the influence of residual silanol groups The obtained packing material was packed into a stainless steel column with an inner diameter of 4.6 mm and a length of 15 cm, and acetonitrile/water (volume ratio 30/70) was used as the mobile phase at a flow rate of 1. 1 per minute
150 μg/ml of pyridine and 1000 μg/ml of phenol under the analysis conditions of UV detector wavelength 254 nm.
A chromatogram was obtained by injecting 3 μl of a mixed sample containing the following. From this chromatogram, the tailing factor of pyridine and the separation coefficient α between pyridine and phenol were calculated.
【0036】この場合、残存シラノールの影響が小さい
ほど塩基物質であるピリジンはフェノールと比較して早
く溶出するようになり、αの値は大きくなる。またテー
リングは小さくなり、テーリングファクターの値は小さ
くなる。ここで、テーリングファクターと分離係数αは
次のように定義される。In this case, the smaller the influence of the residual silanol, the faster the basic substance pyridine elutes compared to phenol, and the value of α becomes larger. Also, the tailing becomes smaller and the value of the tailing factor becomes smaller. Here, the tailing factor and separation coefficient α are defined as follows.
【0037】[0037]
【数1】[Math 1]
【0038】[0038]
【表3】[Table 3]
【0039】[0039]
【表4】[Table 4]
【0040】ここで表の実施例グループA〜Hは下記の
基準で分類してある。
A:化学修飾剤としてオクタデシルモノクロロシラン化
合物を用いたもの
B:化学修飾剤としてオクタデシルジクロロシラン化合
物を用いたもの
C:化学修飾剤としてオクタデシルトリクロロシラン化
合物を用いたもの
D:2度のエンドキャッピングを行なったものE:化学
修飾剤としてフェニルモノクロロシラン化合物を用いた
もの
F:化学修飾剤としてフェニルジクロロシラン化合物を
用いたもの
G:化学修飾剤としてフェニルトリクロロシラン化合物
を用いたもの
H:化学修飾剤として上記以外のトリクロロシラン化合
物を用いたもの
また、上記実施例の充填剤の性能と市販の充填剤の性能
とを比較するため、4種の代表的な市販ODSカラム(
比較例1〜4)のピリジンのテーリングファクター及び
ピリジンとフェノールとの分離係数αを調べた。結果を
表5に示す。[0040] Here, the example groups A to H in the table are classified according to the following criteria. A: Using an octadecylmonochlorosilane compound as a chemical modifier B: Using an octadecyldichlorosilane compound as a chemical modifier C: Using an octadecyltrichlorosilane compound as a chemical modifier D: End-capping twice What was done E: Using a phenylmonochlorosilane compound as a chemical modifier F: Using a phenyldichlorosilane compound as a chemical modifier G: Using a phenyltrichlorosilane compound as a chemical modifier H: Chemical modifier In addition, in order to compare the performance of the packing material in the above example with that of a commercially available packing material, four types of typical commercially available ODS columns (
The tailing factor of pyridine and the separation coefficient α between pyridine and phenol in Comparative Examples 1 to 4) were investigated. The results are shown in Table 5.
【0041】[0041]
【表5】[Table 5]
【0042】更に、実施例4,11,16,29,36
,37,38及び比較例1〜4の充填剤を用い、液体ク
ロマトグラフィーによってピリジン及びフェノールのク
ロマトグラムを得た。結果を図2〜12に示す。Furthermore, Examples 4, 11, 16, 29, 36
, 37, 38 and the fillers of Comparative Examples 1 to 4, chromatograms of pyridine and phenol were obtained by liquid chromatography. The results are shown in Figures 2-12.
【0043】以上の結果より、下記(1)〜(4)のこ
とがわかる。
(1)実施例のODS(グループA〜D)は市販のOD
S(比較例1〜4)に比べてピリジンとフェノールとの
分離係数αが大きく、ピリジンのテーリングファクター
が小さかった。即ち、気相中において所定温度でエンド
キャッピングを行なうことにより残存シラノール基の影
響が非常に小さい充填剤を合成できた。
(2)ジクロロシラン化合物又はトリクロロシラン化合
物によってシリカゲルを化学修飾した場合、モノクロロ
シラン化合物で化学修飾した場合に比べて気相中でのエ
ンドキャッピング時におけるシリカゲルからの化学修飾
基の脱離が少なく、より炭素含有率の高い充填剤を合成
することができた。なお、残存シラノール基の影響の程
度はいずれのクロロシラン化合物を用いた場合でも同程
度であった。
(3)エンドキャッピングにヘキサメチルシクロトリシ
ロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、テト
ラメチルジシロキサン等の2個以上のシラノール基と反
応するシラン化合物を用いることにより、残存シラノー
ル基の影響がいっそう少ない充填剤を合成できた。これ
は、これらのシラン化合物が修飾基周囲のシリカゲル表
面において橋かけ状に化学結合し、効果的にシリカ表面
を覆っているためであると考えられる。
(4)エンドキャッピング工程において最初にヘキサメ
チルシクロトリシランを用いてエンドキャッピングを行
ない、次にヘキサメチルジシラザンを用いてエンドキャ
ッピングを行なった場合、一度のエンドキャッピング処
理に比べて残存シラノール基の影響が更に小さくなった
。しかし、2度目のエンドキャッピングにヘキサメチル
シクロトリシロキサン又はジエチルメチルシランを用い
た場合にはあまり効果はなかった。From the above results, the following points (1) to (4) can be understood. (1) The ODSs (groups A to D) in the examples are commercially available ODs.
Compared to S (Comparative Examples 1 to 4), the separation coefficient α between pyridine and phenol was large, and the tailing factor of pyridine was small. That is, by performing endcapping at a predetermined temperature in the gas phase, it was possible to synthesize a filler in which the influence of residual silanol groups is extremely small. (2) When silica gel is chemically modified with a dichlorosilane compound or trichlorosilane compound, the chemical modification group is less likely to be removed from the silica gel during endcapping in the gas phase, compared to when chemically modified with a monochlorosilane compound. We were able to synthesize a filler with a higher carbon content. Note that the degree of influence of residual silanol groups was the same regardless of which chlorosilane compound was used. (3) By using a silane compound that reacts with two or more silanol groups, such as hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, or tetramethyldisiloxane, for endcapping, the influence of residual silanol groups is further reduced. I was able to synthesize. This is considered to be because these silane compounds are chemically bonded in the form of a bridge on the silica gel surface around the modifying group, effectively covering the silica surface. (4) In the end-capping process, when end-capping is first performed using hexamethylcyclotrisilane and then end-capping is performed using hexamethyldisilazane, the amount of residual silanol groups is reduced compared to one-time end-capping treatment. The impact has become even smaller. However, when hexamethylcyclotrisiloxane or diethylmethylsilane was used for the second endcapping, it was not very effective.
【図1】テーリングファクターの計算方法を示す説明図
である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a method of calculating a tailing factor.
【図2】実施例4の充填剤を用いて液体クロマトグラフ
によりピリジンとフェノールを測定したときのクロマト
グラムである。FIG. 2 is a chromatogram when pyridine and phenol were measured by liquid chromatography using the packing material of Example 4.
【図3】実施例11の充填剤を用いて液体クロマトグラ
フによりピリジンとフェノールを測定したときのクロマ
トグラムである。FIG. 3 is a chromatogram when pyridine and phenol were measured by liquid chromatography using the packing material of Example 11.
【図4】実施例16の充填剤を用いて液体クロマトグラ
フによりピリジンとフェノールを測定したときのクロマ
トグラムである。FIG. 4 is a chromatogram when pyridine and phenol were measured by liquid chromatography using the packing material of Example 16.
【図5】実施例29の充填剤を用いて液体クロマトグラ
フによりピリジンとフェノールを測定したときのクロマ
トグラムである。FIG. 5 is a chromatogram when pyridine and phenol were measured by liquid chromatography using the packing material of Example 29.
【図6】実施例36の充填剤を用いて液体クロマトグラ
フによりピリジンとフェノールを測定したときのクロマ
トグラムである。FIG. 6 is a chromatogram when pyridine and phenol were measured by liquid chromatography using the packing material of Example 36.
【図7】実施例37の充填剤を用いて液体クロマトグラ
フによりピリジンとフェノールを測定したときのクロマ
トグラムである。FIG. 7 is a chromatogram when pyridine and phenol were measured by liquid chromatography using the packing material of Example 37.
【図8】実施例38の充填剤を用いて液体クロマトグラ
フによりピリジンとフェノールを測定したときのクロマ
トグラムである。FIG. 8 is a chromatogram when pyridine and phenol were measured by liquid chromatography using the packing material of Example 38.
【図9】比較例1の充填剤を用いて液体クロマトグラフ
によりピリジンとフェノールを測定したときのクロマト
グラムである。FIG. 9 is a chromatogram when pyridine and phenol were measured by liquid chromatography using the packing material of Comparative Example 1.
【図10】比較例2の充填剤を用いて液体クロマトグラ
フによりピリジンとフェノールを測定したときのクロマ
トグラムである。FIG. 10 is a chromatogram when pyridine and phenol were measured by liquid chromatography using the packing material of Comparative Example 2.
【図11】比較例3の充填剤を用いて液体クロマトグラ
フによりピリジンとフェノールを測定したときのクロマ
トグラムである。FIG. 11 is a chromatogram when pyridine and phenol were measured by liquid chromatography using the packing material of Comparative Example 3.
【図12】比較例4の充填剤を用いて液体クロマトグラ
フによりピリジンとフェノールを測定したときのクロマ
トグラムである。FIG. 12 is a chromatogram when pyridine and phenol were measured by liquid chromatography using the packing material of Comparative Example 4.
Claims (4)
飾剤を反応させて、シリカゲル又は多孔質ガラス表面の
シラノール基に上記化学修飾剤を化学結合させる工程と
、この化学修飾したシリカゲル又は多孔質ガラスにエン
ドキャップ剤を気相中250℃以上の反応温度で反応さ
せて、シリカゲル又は多孔質ガラス表面の残存シラノー
ル基に上記エンドキャップ剤を化学結合させる工程とを
具備することを特徴とする液体クロマトグラフィー用充
填剤の製造方法。Claim 1: A step of reacting a chemical modifier with silica gel or porous glass to chemically bond the chemical modifier to silanol groups on the surface of the silica gel or porous glass; Liquid chromatography comprising the step of reacting an end-capping agent in a gas phase at a reaction temperature of 250° C. or higher to chemically bond the end-capping agent to residual silanol groups on the surface of silica gel or porous glass. Method for producing fillers for
物、トリクロロシラン化合物、ジアルコキシシラン化合
物、トリアルコキシシラン化合物、シクロシロキサン化
合物及びポリシロキサン化合物から選ばれる1種以上を
用いた請求項1記載の製造方法。2. The manufacturing method according to claim 1, wherein one or more selected from dichlorosilane compounds, trichlorosilane compounds, dialkoxysilane compounds, trialkoxysilane compounds, cyclosiloxane compounds, and polysiloxane compounds is used as the chemical modifier. .
シリカゲル又は多孔質ガラスの2個以上の残存シラノー
ル基と反応する化合物を用いた請求項1又は2記載の製
造方法。3. The manufacturing method according to claim 1, wherein a compound whose one molecule reacts with two or more remaining silanol groups of the silica gel or porous glass is used as the end capping agent.
シリカゲル又は多孔質ガラスの2個以上の残存シラノー
ル基と反応する化合物及びヘキサメチルジシラザンをそ
れぞれ用い、これらを順次化学修飾したシリカゲル又は
多孔質ガラスに反応させるようにした請求項1又は2記
載の製造方法。4. Silica gel or porous glass in which a compound and hexamethyldisilazane, one molecule of which reacts with two or more residual silanol groups of silica gel or porous glass, are used as end-capping agents, and these are sequentially chemically modified. 3. The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the method is made to react with.
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