JPH0429649B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はエステル結合によりセルロースに結合
した安息香酸を含むセルロース誘導体よりなる光
学分割用充填剤或は吸着剤に関するものである。 本発明の光学分割用充填剤は対掌体の混合物を
光学分割することを主目的とし、加えて通常の方
法では分離の困難な物質、例えば各種異性体の分
離にも応用される。 光学分割は物質の分離技術の中でも最も困難な
ものの一つである。これをクロマトグラフイーの
ような簡単な操作で行なう技術が確立されれば、
医化学薬品の合成、分析に対して計り知れない貢
献をもたらすことが予想される。既にこのような
目的のために多くの固定相が考案されているが、
分離が不充分であつたり、分離される物質が特定
の官能基を有している必要があつたり、合成が困
難であつたり、いろいろの難点があつた。 一方、本来的に光学活性を持つ天然物質、とり
わけ多糖類をこのような目的に応用するという試
みは今までに数多くなされており、デンプン、セ
ルロース、カルボキシメチルセルロース、キトサ
ンに分割能が見出されているが、いわゆる微結晶
三酢酸セルロース〔ミクロクリスタリンセルロー
ストリアセテート、G.Hesse，R.Hagel；
Chromatographia ６，277（1973）〕を除いて、
実用に供しうるほどの分割能力は見出されなかつ
た。ここでいう微結晶三酢酸セルロースとは、い
わゆる微結晶セルロースを特定の方法で不均一酢
化して得られるものであり、ある種の物質に対し
てはかなり大きい分離度を与えることがあるが、
これを一旦溶剤に溶かすと、その光学分割能力は
殆ど失われるといわれ、クロマトグラフイー用固
定相としての性能の向上に重大な制約となつてい
る。 本発明者らはこの問題を克服すべく研究を重
ね、既に均一溶液の状態を経て得られ、前記微結
晶三酢酸セルロースとは異なつた結晶系（型）
に属する物質も調製の方法によつては良好な光学
分割能を示すことを見出したが、更に鋭意研究を
重ねた結果、セルロースの安息香酸エステルが光
学分割用吸着剤として極めて優れた性能を持つこ
とを見出して本発明に到つたものである。 即ち本発明に用いられる安息香酸セルロース
は、数平均重合度５から5000のセルロースと、こ
れにエステル結合により結合し、安息香酸に換算
した５〜68.3重量％、好ましくは55〜68.3重量％
の安息香酸残基とを含むものである。尚その用途
によつては残存する水酸基が、エーテル化あるい
はエステル化された構造を持つものでも良い。該
物質を得るための方法として最も一般的なもの
は、セルロースを安息香酸エステル化するもので
あり、従来公知の方法でこれを行なうことができ
る。（例えば、朝倉書店“大有機化学”19，天然
高分子化学，P.124参照）エステル化剤として
は、下記の構造を持つベンゾイル誘導体が例示で
き、好ましくは塩化ベンゾイルである。 （Ｘ：ハロゲン） 反応溶剤としては、エステル化反応を阻害しな
いものであればいかなるものでも良いが、好まし
くはピリジンである。 かかる安息香酸セルロースを本発明の光学分割
用吸着剤として使用する形態としては、いかなる
ものでもよい。例えばカラムクロマトグラフイー
に用いる場合には、平均粒子径が1μｍ〜１mm程
度の粒子とすることが望ましく、それも真球状で
あつたり、表面積の大きい微多孔質であればなお
好ましい。このような粒子を得るためには例えば
比較的低分子量、好ましくは数平均重合度100以
下の該セルロースを適切な溶剤、沈殿剤を用いて
再沈殿させること、該セルロースエステルを含む
溶液をこれと相溶性を持たない他の液体中に乳化
分散させ、該溶液の溶剤を徐々に揮発せしめて微
小な真球状とすること、該セルロースエステルを
シリカゲル、アルミナ、ガラス、ポリスチレン、
多糖類から成る支持体に担持せしめること等が実
施できる。また薄層クロマトグラフイーを行なう
場合には0.1μｍ〜0.1mm程度の粒子から成る該セ
ルロースエステルと、必要であれば少量の結合剤
より成る0.1mm〜100mmの厚さの層を支持板上に形
成すれば良い。また該セルロースエステルを中空
糸に紡糸し、この中に分離しようとする化合物を
含む溶離液を流し、中空糸内壁への吸着を利用す
ることもできる。また通常の糸に紡糸し、これを
並行にたばねてカラム中に詰め、その表面への吸
着を利用することもできる。膜分離を行なう場合
には中空糸あるいはフイルムとして用いることが
できる。 本発明によれば、合成の容易なセルロースの安
息香酸エステル誘導体を含む固定相を用いること
により、各種化合物の対掌体の分割を効率よく迅
速に行なうことができる。 本発明の光学分割用吸着剤の分離対象物は、光
学異性体のどちらか一方をより強く吸着する対掌
体化合物であればいかなるものでも良い。特に芳
香環を含む化合物の光学分割に適しているが、こ
の他にもκ−結合系を有する化合物、例えば不飽
和複素環化合物、アレン類、オレフイン類、カル
ボニル化合物やこれらの金属錯体等、広汎な不斉
化合物の光学分割に適用できる。 以下には本発明を実施例について説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 実施例 １ （安息香酸セルロースの合成） 低分子量三酢酸セルロースの合成 数平均重合度110、酢化度2.94の三酢酸セル
ロース100ｇを1000mlの酢酸に溶解し、5.2mlの
水と５mlの濃硫酸を加え、80℃に保ち３時間低
分子化反応を行なつた。反応後、反応液を冷却
し、過剰の酢酸マグネシウム水溶液で硫酸を中
和した。該溶液を３の水中に加えることによ
り低分子量三酢酸セルロースを沈殿として分離
し、G3グラスフイルターによつてろ別、更に
１の水に分散した後、ろ別し、真空乾燥し
た。該生成物は塩化メチレンに溶解し、２−プ
ロパノールにより再沈殿する操作を２回繰り返
して精製し乾燥した。 該生成物はその赤外スペクトル、NMRスペ
クトルからは三酢酸セルロースと考えて矛盾な
く、蒸気圧浸透圧法（CORONA 117、クロロ
ホルム−１％エタノール）による数平均分子量
は7900（重合度27）と求められた。 低分子量セルロースの合成 上記低分子量三酢酸セルロース5.0ｇを50ml
のピリジンに溶解し、更に4.0mlの100％水和ヒ
ドラジンを加えた。１時間室温放置した後、90
〜100℃に加温した。生成した沈殿をグラスフ
イルターでろ過、ピリジンにて洗滌した後、ピ
リジンを含んだまま次の反応に用いた。 低分子三安息香酸セルロースの合成 上記の低分子量セルロースをピリジン50ml、
トリエチルアミン21ml中に分散し、触媒として
４−（ジメチルアミノ）ピリジン200mgを加え、
撹拌しながら塩化ベンゾイル11.6mlを徐々に滴
下した。室温に３時間放置した後、10時間120
℃に保ち、反応を終つた。生成したピリジン溶
液を大過剰のメタノール中に加え、生成した沈
殿をろ過、メタノールにより洗滌した。該生成
物を塩化メチレンに溶解し、エタノールにより
再沈殿する精製操作を３回繰り返した。 該生成物はその赤外スペクトル、NMRスペ
クトルから三安息香酸セルロースと考えて矛盾
はなかつた。ピリジン中で無水酢酸で処理した
後もNMR上でアセチル基の導入が認められな
かつたことから、遊離水酸基は残存せず、すべ
て安息香酸エステルとなつているものと考えら
れる。 実施例 ２ （光学分割用充填剤の合成） シリカゲルのシラン処理 シリカビーズ（Merck社製Lichrospher SI
1000）10ｇを200ml枝付丸底フラスコに入れ、
オイルバスで120℃、３時間真空乾燥した後常
圧に戻し、室温になつてからN₂を入れた。先
に蒸留しておいたトルエンを乾燥したシリカビ
ーズに100ml加えた。次にジフエニルジメトキ
シシラン（信越化学社製KBM202）を３ml加
えて撹拌後、120℃で１時間反応し、３〜５ml
トルエンを濃縮後、120℃で２時間反応した。
グラスフイルター（Ｇ−４）で吸引ろ化し、ト
ルエン50mlで３回、メタノール50mlで３回洗滌
し、40℃で１時間真空乾燥をした。 次に処理したシリカビーズ約10ｇを200ml枝
付丸底フラスコに入れ、オイルバスで100℃で
３時間真空乾燥した後、常圧に戻し室温になつ
てからN₂を入れた。 蒸留したトルエン100mlを乾燥したシリカビ
ーズに加えた。次にトリチルシリル化剤Ｎ，Ｏ
−Bis−（トリメチルシリル）アセトアミド１
mlを加えて撹拌し、115℃で３時間反応させた。 次にガラスフイルターＧ−４でろ過後、トル
エンで洗滌をし、約４時間真空乾燥をした。 コーテイング 実施例１で得られた安息香酸セルロース1.6
ｇを塩化メチレン10.0mlに溶解し、Ｇ−３グラ
スフイルターでろ過した。 シラン処理したシリカゲル3.5ｇと、該安息
香酸セルロース溶液7.5mlを混合し、減圧下で
溶媒を留去した。 実施例 ３ 実施例２で得られた安息香酸セルロースをコー
テインゲしたシリカゲル充填剤を、内径0.46cm、
長さ25cmのステンレスカラムにスラリー法（メタ
ノール溶媒）でパツキングした。これを高速液体
クロマトグラフのカラムとして使用し、種々のラ
セミ体を光学分割した結果を第１図、第２図及び
表１に示した。 尚、図及び表中の符号は365nｍでの旋光度の
符号を示す。 第１図はトランススチルベンオキサイド

【式】の光学分割チヤート〔流速 0.2ml／分、溶媒ヘキサン−イソプロパノール
（９：１）〕を示し、第２図はシクロブタン誘導体

【式】の光学分割チヤー ト〔流速0.2ml／分、溶媒エタノール〕を示す。

【表】 比較例 １ 通常の均一法酢化によつて製造された三酢酸セ
ルロース（蒸気圧浸透圧法による数平均重合度
110、分子量分布Mw／Mn＝2.45、遊離水酸基含
有0.35％）140ｇを1.4の酢酸（関東化学特級試
薬）中で膨潤せしめ、無水酢酸23.2ml、硫酸7.0
ml、水8.4mlを加え、３時間80℃で反応させた。
その後、氷水で冷却し、26％酢酸マグネシウム水
溶液86.8ｇで硫酸を中和した。生成した溶液は水
−イソプロパノール混合溶媒に加えて酢酸セルロ
ースを沈殿させ、ろ別し、乾燥した。得られた酢
酸セルロースをアセトンに溶解させ、不溶部を加
圧ろ過することによつて除いた後、沈殿が生成し
ない程度の水を加え、ロータリエパポレータを用
いて溶媒を留去した。得られた白色粉末を減圧乾
燥した。 得られた結晶性酢酸セルロースは、Ｘ線回析の
結果から46％の結晶化度と0.58゜の半値巾を持つ
ていた。又、メタノール−塩化メチレン（１：
１）混合溶媒中の粘度より平均重合度は23であつ
た。又遊離水酸基含有量は0.8％であつた。電子
顕微鏡による観察の結果、径１〜10μの多孔性粒
子であることが明らかになつた。このトリアセチ
ルセルロースを、メタノールを溶媒にしてスラリ
ー法でパツキングを行ない、実施例３と同じ条件
で分割を行なつた。trans−スチルベンオキサイ
ドの分離係数α＝1.34、分離度Rs＝0.91であり、
２−フエニルシクロヘキサノン及びベンゾインは
ピークの分離が見られなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の光学分割用充填剤
を用いた光学分割の例を示すチヤートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 安息香酸残基を安息香酸として５〜68.3％含
   有する数平均重合度が５から5000である安息香酸
   セルロースを主たる構成要素とする光学分割用充
   填剤。