JPH051103A - シクロデキストリン誘導体の製造方法 - Google Patents

シクロデキストリン誘導体の製造方法

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JPH051103A
JPH051103A JP21450391A JP21450391A JPH051103A JP H051103 A JPH051103 A JP H051103A JP 21450391 A JP21450391 A JP 21450391A JP 21450391 A JP21450391 A JP 21450391A JP H051103 A JPH051103 A JP H051103A
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JP
Japan
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cyclodextrin
hydroxyl groups
protecting group
acid chloride
pyridine
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JP21450391A
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English (en)
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Masanobu Yoshinaga
雅信 吉永
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Toppan Inc
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Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 CD固定化ポリマーの原料として用いること
ができ、かつCDの水酸基のうちの1個のみに保護基を
導入したCD誘導体の製造方法を提供する。 【構成】 CDにカルボン酸ハロゲン化物、酸無水物又
は下記式で表わされる化合物のいずれかを反応させて、
CDの有する1級水酸基の1つのみに保護基を導入する
ことを特徴とする。 【化16】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はシクロデキストリン誘導
体の製造方法に関し、更に詳しくはシクロデキストリン
固定化ポリマーの原料として用いられるシクロデキスト
リン誘導体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】シクロデキストリン(以下、CDと略記
する)はグルコースが6単位以上α−1、4結合した環
状オリゴ糖で、グルコース単位6、7、8個のものは特
によく知られ、それらの応用に関する公知文献も多い。
これらの応用例はいずれもCD環の内部が疎水性であ
り、なおかつこの環の大きさがグルコース単位量で定ま
っていることによる選択的包接能を利用するもので、ク
ロマト分離用の充填剤、触媒、あるいは食品の異味、異
臭のマスキング、揮発性物質の保持、難溶性物質の可溶
化などに用いられている。
【0003】このような選択的包接能が疎水性物質の分
離や抽出にあたっての有力な手段になろうことは容易に
予想できるが、CDが水溶性であるため分離、抽出剤と
して用いるには、反応系から包接化合物を分離するこ
と、および包接された化合物をCDから分離することが
困難である。
【0004】CDの持つ包接能を維持したままで固定化
すればそれらをカラムに充填し、イオン交換樹脂や活性
炭と同様に吸着、脱着操作で、あるいはクロマトグラフ
ィー操作で成分の分離、回収、除去が容易にできる。
【0005】そこで、これまでCDの固定化が様々な方
法で試みられているが、産業上有効に利用するにはいず
れも不適当なものであった。
【0006】特に、従来においては高分子反応における
反応性が低く固定量が不十分であり、十分な量のCDを
母体に結合するには、長時間の反応によらねばならず、
また実際に結合されたCDは仕込みの量の一部にすぎ
ず、モノマーに対しCDを所望の数固定化することはで
きず、優れたCDの包接能を種々の目的で活用するには
経済性の面で問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記の如くCDユニッ
トの十分な固定量を得るためにCDユニットに所望の数
の反応性基を導入し、反応性を制御することが考えられ
る。しかしながらCDユニットにおいては、同環境内に
多数の水酸基が存在するため、所望の数の官能基を導入
することは困難であった。このような試みとして、例え
ば脱離基としてトシル基を1級水酸基に1個導入する方
法が提案されているが、このような方法では、導入の際
に再結晶を複数回繰り返す必要があり、更にこの脱離基
を利用して、他の反応性官能基に置換しなければCD誘
導体として有効利用できないという欠点があった。ま
た、トリチル基も同様に直接CDの1級水酸基に対し導
入されるものであるが、この場合、2又は3個のトリチ
ル基の導入が行なわれ、これらの混合物として得られる
のが通常であり、このような官能基を1個のみ導入した
CD誘導体を得ることは困難であった。
【0008】従って本発明の目的は、CD固定化ポリマ
ーの原料として用いることができ、かつCDの水酸基の
うちの1個のみに保護基を導入したCD誘導体の製造方
法を提供することにある。
【0009】また本発明の目的は、CDユニットをポリ
マーユニットに必ず1個反応させうるため定量を容易に
しうるCD誘導体の製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者等は前記課題に
鑑みて鋭意研究の結果、本発明の上記目的は、CDにカ
ルボン酸ハロゲン化物、酸無水物又は下記式[1]〜
[5]のいずれかあるいは下記式[6]で表わされる化
合物及び下記式[7]で表わされる化合物の組み合せを
反応させて、CDの有する1級水酸基の1つのみに保護
基を導入することを特徴とするCD固定化ポリマー用の
CD誘導体の製造方法により達成されることを見出し
た。
【0011】
【化8】
【0012】
【化9】
【0013】以下に本発明を更に詳細に説明する。
【0014】本発明においては、CDにカルボン酸ハロ
ゲン化物又は前記式[1]〜[5]のいずれかあるいは
前記式[6]及び[7]で表わされる化合物を反応させ
るが、ここで用いられるカルボン酸ハロゲン化物として
はカルボン酸塩化物が好ましく、具体的には、アリルオ
キシカルボン酸塩化物、P−ニトロフェノキシカルボン
酸塩化物、ベンジルオキシカルボン酸塩化物、ベンジル
チオカルボン酸塩化物、トリクロロエトキシカルボン酸
塩化物、トリブロムエトキシカルボン酸塩化物等が用い
られる。
【0015】上記CDとカルボン酸ハロゲン化物又は前
記式[1]〜[5]のいずれかあるいは前記式[6]及
び[7]で表わされる化合物を塩基の存在下、例えばピ
リジン、イミダゾール、ジイソプロピルエチルアミンま
たはこれらのいずれかを含む混合溶媒のもとで反応させ
ることにより、CDに対し1段階で保護基を1個導入す
ることができる。更に、残りの水酸基にエーテル化、エ
ステル化等を施した後、その官能基部分を例えば水酸基
等の反応性基に置換することにより、ポリマーに架橋す
ることなく担持可能であり、同時にポリマーユニットに
1個しか反応しないため定量容易であるという効果を奏
する。
【0016】また、本発明に用いられるCDとしてはα
−CD、β−CD、γ−CD等のいずれも用いることが
できる。
【0017】以下に本発明のCD誘導体の合成方法の1
例を示す。
【0018】
【化10】 (式中、nは6(α−CD),7(β−CD)又は8
(γ−CD)を表わす。)
【0019】上記反応は具体的には以下のように行なわ
れる。 β−CDを脱水ピリジンに溶解させ、その系
を0−5℃に保つ。これにピリジンに溶解したアリルオ
キシカルボン酸塩化物を徐々に滴下する。滴下中、そし
てその後も0−5℃に保ち、そのまま12時間撹拌する。
反応終了後、減圧下、20℃以下でピリジンを留去し、残
差を大量のアセトンより再沈殿を行なう。得られた沈殿
を集め、アセトンでよく洗浄し熱エタノールに溶解させ
る。不溶物を熱時濾過し、濾液を放冷するとモノ−6−
アリルオキシカルボニルβ−CD結晶が得られる。(収
率:30%)
【0020】 反応例においてアリルオキシカルボ
ン酸塩化物をベンジルオキシカルボン酸塩化物にかえた
以外は同様にしてモノ−6−ベンジルオキシカルボニル
β−CDを得る。(収率:45%)
【0021】
【化11】
【0022】
【化12】
【0023】上記〜の反応は具体的には以下のよう
に行なわれる。 β−CDを脱水ピリジンに溶解さ
せ、0〜5℃下でピリジンに溶解したピバリン酸塩化物
をゆっくり滴下する。滴下後この系を室温とし12時間攪
拌する。
【0024】反応終了後、減圧下ピリジンと未反応のピ
バリン酸塩化物等を留去し、残渣を大量のアセトンより
再沈殿を行なう。得られた沈殿を集めアセトンでよく洗
浄し、熱メタノールに溶解させる。不溶物を熱時濾過
し、濾液を放冷するとモノ−6−トリメチルアセチルβ
−CD結晶が得られる。(収率:45%)
【0025】 反応例においてピバリン酸塩化物を
3−ベンゾイルプロピオン酸塩化物にかえた以外は同様
にしてモノ−6−ベンゾイルプロピオニルβ−CDを得
る。(収率:40%)
【0026】 反応例においてピバリン酸塩化物を
3−フェニルプロピオン酸塩化物にかえた以外は同様に
してモノ−6−フェニルプロピオニルβ−CDを得る。
(収率:35%)
【0027】 反応例においてピバリン酸塩化物を
ベンゾイルギ酸塩化物にかえた以外は同様にしてモノ−
6−ベンゾイルホルミルβ−CDを得る。(収率:15
%)
【0028】 反応例においてピバリン酸塩化物を
1−アダマンタンカルボン酸塩化物にかえた以外は同様
にしてモノ−6−アダマンタンカルボニルβ−CDを得
る。(収率:25%)
【0029】上記〜は全て水酸基と反応性の高いカ
ルボン酸塩化物を利用し、1段階でCDの1級水酸基に
1個のみ確実に官能基を導入出来る。
【0030】
【化13】
【0031】上記反応は具体的には以下のように行なわ
れる。 β−CDを室温下、脱水DMFに溶解する。
次にイミダゾールを加えさらにt−ブチルジフェニルシ
リルクロライドのDMF溶液をゆっくり滴下する。
【0032】滴下終了後さらに室温で24時間攪拌する。
【0033】反応終了後、DMFを40℃以下で減圧留去
し、残渣をアセトンより再沈殿させる。得られた沈殿物
をイソプロピルアルコールより再結晶し精製し、モノ−
6−t−ブチルジフェニルシリルβ−CDを得る。(収
率:30%)
【0034】他のシリル化剤、例えばトリメチルシリル
クロライド、トリエチルシリルクロライドあるいはt−
ブチルジメチルシリルクロライドなどは1級水酸基さら
に2級水酸基に複数個反応してしまうが、上記シリル化
剤では立体障害も関与してか上記条件で反応すると1級
水酸基に1個のみ官能基が導入される。
【0035】
【化14】
【0036】上記反応は具体的には以下のように行なわ
れる。 β−CDを脱水ピリジンに溶解し、0−5℃
に冷却する。その系にピリジンに溶解した4,4′,
4″−トリス(4−ベンゾイルオキシ)トリチルブロマ
イドをゆっくり滴下する。滴下終了後0−5℃で1時
間、次いで室温で8時間撹拌する。その後40℃以下にお
いてピリジンを減圧下留去し、残渣を大量のエチルエー
テルより再沈殿させる。沈殿物は熱水で洗浄し、残りを
エタノールより再結晶することで精製する。(収率:25
%)
【0037】 β−CDを脱水ピリジンに溶解し、室温でピリジンに溶
解した9−クロロ−9−フェニルキサンテン(=ピキシ
ルクロライド)をゆっくり滴下する。滴下終了後、室温
で24時間撹拌する。その後、40℃以下においてピリジン
を減圧下留去し、残渣を大量のアセトンより再沈殿させ
る。沈殿物は熱水で洗浄し、残りをメタノールより再結
晶することで精製する。(収率:40%)
【0038】 β−CDを脱水ピリジンに溶解し、室温でピリジンに溶
解した1,3−ベンゾジチオリウムテトラフルオロボレ
ート(BDTF)をゆっくり滴下する。滴下終了後、室
温で24時間撹拌する。その後40℃以下においてピリジン
を減圧下留去し、残渣を大量のアセトンより再沈殿させ
る。沈殿物はよく水で洗浄し、残りをエタノールより再
結晶することで精製する。(収率:40%)
【0039】
【化15】
【0040】上記反応は具体的には以下のように行なわ
れる。 β−CDとテトラゾールをピリジンに溶解させる。溶解
後その系にシクロヘキシルアンモニウムS,S−ジフェ
ニルホスホロジチオエート(PSS)とメシチレンジス
ルホニルクロライド(MDS)を加え、添加後室温にお
いて6時間反応させる。その後、ピリジンを40℃以下で
減圧下留去し残渣に水を加え、さらにその溶液を大量の
アセトン中より再沈殿させる。沈殿物はよくアセトンで
洗い、メタノールより再結晶することで生成物を得る。
(収率:15%)
【0042】 β−CDをDMFに溶解し、その系にジイソプロピルエ
チルアミンを加え0−5℃に冷却する。亜リン酸化剤
(R,R′=イソプロピル基)をゆっくり加える。その
後系を室温下で3時間攪拌する。反応終了後DMFを減
圧下留去、残渣に水を加えよく攪拌する。不溶物を濾過
し、濾物はよく水洗し、その後エタノールより再結晶す
ることで生成物を得る。(収率:20%)
【0043】 β−CDをピリジンに溶解し、その系に無水コハク酸を
加える。溶解した後、触媒量のジメチルアミノピリジン
を添加し、室温下で24時間攪拌反応させる。反応終了
後、ピリジンを減圧下留去し残渣に少量の水を加え、大
量のアセトン中より再沈殿させる。沈殿物をよくアセト
ンで洗浄し、メタノールより再結晶することで生成物を
得る。(収率:20%)
【0044】同定はNMRスペクトル、マススペクト
ル、元素分析により行なうことができる。
【0045】また、その他のCD誘導体についても上記
の方法に準じて行なうことができる。
【0046】本発明において得られるCD誘導体は、例
えば多成分が溶解している液中より各成分をクロマト分
離する際に用いる充填剤又は触媒として、あるいは液中
の疎水性物質を除去する場合などに用いられるCD固定
化ポリマーの原料として用いることができるものであ
る。
【0047】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の製
造方法により、CD固定化ポリマーの原料として用いる
ことができ、かつ、CDの1級水酸基のうち、1つのみ
に保護基を導入したCD誘導体を提供することができ
る。更に、ポリマーユニットに必ず1個反応しうるため
定量を容易にするCD誘導体を提供することができる。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シクロデキストリンにカルボン酸ハロゲ
    ン化物を反応させて、シクロデキストリンの有する1級
    水酸基の1つのみに保護基を導入することを特徴とする
    シクロデキストリン誘導体の製造方法。
  2. 【請求項2】 シクロデキストリンに下記式[1]で表
    わされる化合物を反応させて、シクロデキストリンの有
    する1級水酸基の1つのみに保護基を導入することを特
    徴とするシクロデキストリン誘導体の製造方法。 【化1】
  3. 【請求項3】 シクロデキストリンに下記式[2]で表
    わされる化合物を反応させて、シクロデキストリンの有
    する1級水酸基の1つのみに保護基を導入することを特
    徴とするシクロデキストリン誘導体の製造方法。 【化2】
  4. 【請求項4】 シクロデキストリンに下記式[3]で表
    わされる化合物を反応させて、シクロデキストリンの有
    する1級水酸基の1つのみに保護基を導入することを特
    徴とするシクロデキストリン誘導体の製造方法。 【化3】
  5. 【請求項5】 シクロデキストリンに下記式[4]で表
    わされる化合物を反応させて、シクロデキストリンの有
    する1級水酸基の1つのみに保護基を導入することを特
    徴とするシクロデキストリン誘導体の製造方法。 【化4】
  6. 【請求項6】 シクロデキストリンに下記式[5]で表
    わされる化合物を反応させて、シクロデキストリンの有
    する1級水酸基の1つのみに保護基を導入することを特
    徴とするシクロデキストリン誘導体の製造方法。 【化5】
  7. 【請求項7】 シクロデキストリンに下記式[6]で表
    わされる化合物及び下記式[7]で表わされる化合物を
    反応させて、シクロデキストリンの有する1級水酸基の
    1つのみに保護基を導入することを特徴とするシクロデ
    キストリン誘導体の製造方法。 【化6】 【化7】
  8. 【請求項8】 シクロデキストリンに酸無水物を反応さ
    せて、シクロデキストリンの有する1級水酸基の1つの
    みに保護基を導入することを特徴とするシクロデキスト
    リン誘導体の製造方法。
JP21450391A 1990-11-30 1991-07-31 シクロデキストリン誘導体の製造方法 Pending JPH051103A (ja)

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JP33553290 1990-11-30
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014177602A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Institute Of National Colleges Of Technology Japan 水不溶性シクロデキストリンポリマーおよびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014177602A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Institute Of National Colleges Of Technology Japan 水不溶性シクロデキストリンポリマーおよびその製造方法

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