JPH06322001A

JPH06322001A - 新規物質，その製造法及び用途

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Publication number: JPH06322001A
Application number: JP5132333A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Okamoto; 佳男岡本; Naoki Enomoto; 直樹榎本; Sachiko Furukawa; 佐千子古川; Yasushi Ogasawara; 靖小笠原; Hirofumi Akano; 裕文赤野; Kichiya Kawamura; 吉也川村
Original assignee: Nakano Vinegar Co Ltd
Current assignee: Nakano Vinegar Co Ltd
Priority date: 1993-05-12
Filing date: 1993-05-12
Publication date: 1994-11-22
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: JP3666023B2

Abstract

(57)【要約】【構成】多孔質担体の孔内外表面にアミロース誘導体
がアミロースの６位の水酸基の一部で架橋剤を介して化
学結合しており、下記の一般式（１）で表される構造を
主構造とする新規物質、【化１】アミロースの６位の水酸基の一部あるいは全部を保護基
を用いて保護し、残りの水酸基に置換基を導入した後、
前記保護基をはずし、６位の水酸基の一部で架橋剤を介
して多孔質担体の孔内外表面に化学結合させることを特
徴とする上記新規物質の製造法並びに該新規物質を含有
するクロマト用分離剤。【効果】本発明によれば、水酸基の一部または全部に
特定の置換基が導入されたアミロース誘導体を、その６
位の水酸基で架橋剤を介して多孔質担体と化学結合させ
た新規物質を効率よく得ることができる。この物質は光
学分割のためのクロマト用充填剤として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規物質，その製造法
及び用途に関し、詳しくは水酸基の一部または全部に特
定の置換基が導入されたアミロース誘導体を、その６位
の水酸基で架橋剤を介して多孔質担体と化学結合させた
新規物質，その製造法及び該新規物質を主成分とするク
ロマト用分離剤に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】これ
までにシリカゲルにセルロースやアミロースなどの多糖
またはその誘導体を物理的方法により担持させたクロマ
ト用分離剤が光学分割に有用なことは知られている。し
かしながら、この化合物は耐溶媒性が低く、液体クロマ
トグラフィー法等に用いる場合、使用する溶離液が限ら
れるため、多糖の有用性を十分に引き出せない。さら
に、汚染されたカラムを洗浄する場合の洗浄液も制限さ
れるため、カラム劣化の原因を引き起こすという問題が
ある。また、これまでに上記問題点を克服するために、
多糖誘導体をシリカゲルに化学結合させた化合物も知ら
れている。しかしこの場合、シリカゲルに化学結合させ
る部位が選択できないため、多糖自体の高次構造に影響
を与え、多糖の持つ有用な性質の低下を招いている。さ
らに、結合部位が不特定であることに起因して、得られ
るシリカゲル化合物の品質のばらつきが大きい等の欠点
があった。

【０００３】そこで、本発明者らはこの課題を解決すべ
く検討した結果、クロマト用分離剤として用いた場合、
アミロースの６位水酸基が光学分割にあまり関与してい
ないことを見出した。そこで、例えば多孔質担体として
シリカゲルを用い、その孔内外表面にアミロース誘導体
が、その６位の水酸基の一部で架橋剤を介して化学結合
した化合物を合成し、この化合物のクロマト用分離剤と
して有用性について検討を重ね、本発明を完成したので
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は多孔
質担体の孔内外表面に、アミロース誘導体がアミロース
の６位の水酸基の一部で架橋剤を介して化学結合してお
り、下記の一般式（１）で表される構造を主構造とする
新規物質

【０００５】

【化４】（式中、ＲはＲａ，

【０００６】

【化５】

【０００７】

【化６】

【０００８】のいずれかであり、Ｒａは水酸基または置
換もしくは非置換アルキル基及び置換もしくは非置換フ
ェニル基、さらには置換もしくは非置換複素環式化合物
の中から選ばれた置換基であり、Ｒｂは置換もしくは非
置換メチレン基，置換もしくは非置換フェニレン基，ヘ
テロ原子等が共有結合したものを示す。ｍ₁は平均重合
度を示し、平均で３〜１０００の数を示す。ｍ₂は１〜
２０の整数を示す。Ｚは多孔質担体表面，アルコキシ
基，ハロゲン原子，アルキル基，フェニル基，シラン処
理剤のいずれかを示す。）並びにアミロースの６位の水
酸基の一部あるいは全部を保護基を用いて保護し、残り
の水酸基に上記一般式（１）における置換基Ｒａ（ただ
し、水酸基の場合を除く）を導入した後、前記保護基を
はずし、６位の水酸基の一部で架橋剤を介して多孔質担
体の孔内外表面に化学結合させることを特徴とする上記
一般式（１）で表される構造を主構造とする新規物質の
製造法と該一般式（１）で表される構造を主構造とする
新規物質を有効成分とするクロマト用充填剤を提供する
ものである。

【０００９】なお、上記一般式（１）で表される化合物
において、ｍ₁個存在する６位の炭素の少なくとも１個
所は、上記式に示したように、架橋剤末端と結合してお
り、残りの６位の炭素はＯＲであるが、これは略してあ
る。

【００１０】以下に、本発明の新規物質として下記の一
般式（２）で表される化合物について、その製造法の１
例と共に具体的に説明する。

【００１１】

【化７】

【００１２】（式中、Ｒ₁は

【００１３】

【化８】

【００１４】を示す。）なお、上記一般式（２）で表さ
れる化合物において、ｍ₁個存在する６位の炭素の少な
くとも１個所は、上記式に示したように、架橋剤末端と
結合しており、残りの６位の炭素はＯＲであるが、これ
は略してある。まず、アミロースの６位の水酸基にトリ
チル基を導入して保護し、続いて残りの水酸基を修飾剤
として３，５−ジメチルフェニルイソシアナートを用い
て置換した。次に、得られたアミロース誘導体のトリチ
ル基を酸に浸漬してはずし、表面処理したシリカゲルに
コーティングした後、架橋剤としてジフェニルエタン−
４，４’−ジイソシアナートを用いてアミロースの６位
の水酸基と表面処理シリカゲルを化学結合させることに
よって目的とする上記一般式（２）で表される新規物質
を得た。この場合の反応スキームを以下にに示す。な
お、一般式（２）で表される化合物において、ｍ₁個存
在する６位の炭素の少なくとも１個所は、上記式に示し
たように、架橋剤末端と結合しており、残りの６位の炭
素はＯＲであるが、これは略してある。

【００１５】

【数１】

【００１６】この方法により合成した上記一般式（２）
で表される本発明の新規化合物は、多孔質シリカゲル孔
内外表面に糖部の６位の水酸基の一部で、架橋剤を介し
て化学結合したものであり、前記の課題を解決したもの
である。

【００１７】本発明に用いられるアミロースとは、合成
アミロース，天然アミロースのいずれであってもよい。
また、アミロース含量の高い澱粉も使用することができ
る。これらアミロースの数平均重合度としては３以上で
あり、上限については特に制限はないが、取扱いの点か
ら１０００程度が好ましい。

【００１８】また、本発明に使用する多孔質担体は、多
孔質無機担体や多孔質有機担体であり、具体的にはシリ
カゲル，けいそう土，多孔質ガラス，ヒドロキシアパタ
イト，アルミナ，酸化チタン，マグネシア等の多孔質無
機担体やポリアクリルアミド，ポリアクリレート等の多
孔質有機担体があり、特にシリカゲルが好ましい。シリ
カゲルとしては、その粒径が１〜１０００μｍ、好まし
くは２〜１００μｍであり、平均孔径は１０Å〜１００
μｍ、好ましくは５〜５００ｎｍのものが用いられる。
なお、多孔質担体として多孔質膜を使用して新規なクロ
マト用分離膜とすることも可能である。

【００１９】本発明中のシリカゲルへの表面処理剤とし
ては、アミノ基を持つもの、水酸基をもつもの、メルカ
プタン基を持つものが好ましいが、従来シランカップリ
ング剤として市販されているものや下記の一般式で示さ
れるものを用いて、架橋剤が結合できるよう合成したも
のであってもよい。なお、前記一般式中のＲｂは、置換
もしくは非置換メチレン基，置換もしくは非置換フェニ
レン基，ヘテロ原子等が共有結合したものを示すが、具
体的には下記に示すシラン処理剤の側鎖の一部あるいは
スペーサーとシラン処理剤が化学結合したものの一部を
示す。

【００２０】

【化９】

【００２１】

【化１０】

【００２２】

【化１１】

【００２３】

【化１２】

【００２４】

【化１３】

【００２５】

【化１４】

【００２６】

【化１５】

【００２７】

【化１６】

【００２８】上記式中、ｎ₁は１〜３の整数、Ｒ¹は水
素原子または炭素数１〜２０程度のアルキル鎖またはそ
の誘導体、Ｒ²は炭素数１〜２０程度のアルキル鎖また
はその誘導体、Ｘは少なくとも１個は炭素数１〜１０の
置換もしくは非置換アルコキシ基，ハロゲン原子（好ま
しくは塩素原子），水酸基，置換もしくは非置換フェノ
キシ基、Ｙはハロゲン原子をそれぞれ示す。本発明の新
規物質を製造する場合におけるシリカゲルへの表面処理
は、公知の方法で行うことができる。

【００２９】架橋剤としてはアミロースの水酸基と表面
処理シリカゲルとを化学結合できるものであればよく、
つまり１分子中に２個以上の官能基を持っている化合物
で多官能のイソシアナート誘導体等が好ましい。多官能
のイソシアナート誘導体としては、脂肪族あるいは芳香
族多官能イソシアナートが挙げられる。例示すればヘキ
サメチレン−１，６−ジイソシアナート、テトラメチレ
ン−１，４−ジイソシアナート、ジフェニルメタン−
４，４’−ジイソシアナート、２，４−トリレンジイソ
シアナート等のジイソシアナートがある。また、これら
ジイソシアナートを用いてアミロースと表面処理シリカ
ゲルとを化学結合させる方法は従来公知の方法で行うこ
とができる。また、架橋剤を使用しないで前記シリカゲ
ルへの表面処理剤として例示した化合物のうち６番目の
化合物のようにイソシアナートを有する処理剤を直接用
いてシリカゲルに化学結合させることも可能である。こ
こで述べる架橋率とは、架橋剤と糖水酸基が１：１で反
応すると仮定してアミロース全水酸基数に対する架橋剤
の反応率に相当する値である。

【００３０】上記一般式（１）で表される化合物のアミ
ロース水酸基の一部もしくは全部に導入される置換基
（Ｒａ）は該水酸基を修飾するものであり、アミロース
部１分子中の水酸基に２種以上の異なる置換基を導入す
ることもできる。該置換基は置換もしくは非置換アルキ
ル基，置換もしくは非置換フェニル基及び置換もしくは
非置換複素環式化合物の中から選ばれ、具体的にはメチ
ル基，エチル基，プロピル基，ブチル基，ｔ−ブチル
基，フェニル基，メチルフェニル基，ジメチルフェニル
基，エチルフェニル基，ジエチルフェニル基，トリメチ
ルシリルフェニル基，アルコキシフェニル基，ジアルコ
キシフェニル基，ハロゲン化フェニル基，ジハロゲン化
フェニル基，フェニルアゾフェニル基，ナフタレン基，
アントラセン基，ピリジル基，フリル基等が挙げられ
る。上記一般式（１）の糖部水酸基へのこれら置換基の
導入法は従来公知の方法で行うことができる。

【００３１】化学結合するアミロース誘導体の量はシリ
カゲルに対して１〜５０％、好ましくは５〜３０％であ
る。

【００３２】

【実施例】以下に実施例を示して本発明を詳しく説明す
る。実施例１一般式（２）で表される新規物質の合成（１−１）アミロースのトリチル化及びカーバメート誘
導体の合成アミロース（林原社製、商品名：アミロースＢ）３ｇ及
びトリチルクロライド１0.３ｇを２００ｍｌ三ッ口ナス
フラスコ中で６０℃にて２時間真空乾燥させた後、無水
ピリジン６０ｍｌを加えて８０℃で窒素下２９時間反応
させた。一部アミロースをサンプリングし、ＩＲスペク
トルによりトリチル化されていることを確認し、６−Ｏ
−トリチルアミロースを得た。

【００３３】次に、この反応液に３，５−ジメチルフェ
ニルイソシアナート9.５５ｇを添加し、９０℃で２４時
間反応させることにより、のこりの水酸基を置換した。
一部をサンプリングし、ＩＲスペクトルにより１７１０
ｃｍ^-1にカルボニル基の伸縮振動が認められた。この反
応液をメタノール１リットル中に落とし込み、沈澱物を
メタノールで数回洗浄後、１％ＨＣｌ−メタノール溶液
４００ｍｌ中に沈澱物を落とし、室温で１晩攪拌させる
ことによりトリチル基を切断した。得られた沈澱物を中
性になるまで洗浄、濾過を繰り返し、真空乾燥して3.８
５ｇの沈澱物を得た。¹H−ＮＭＲ（溶媒：ピリジン−ｄ
５、５００ＭＨｚ，基準物質ＴＭＳ，温度８０℃）より
アミロースの２，３位の炭素に結合した３，５−ジメチ
ルフェニルカーバメート由来のメチルプロトン（1.９０
−2.００ｐｐｍ）とアミロースの６位の炭素に結合した
３，５−ジメチルフェニルカーバメート由来のメチルプ
ロトン（2.２３ｐｐｍ）との面積比より６位の水酸基が
５割程度残っていることが確認された。このようにして
６位の水酸基が一部未修飾のアミロースカーバメート誘
導体を合成した。

【００３４】（１−２）アミロースカーバメート誘導体
のシリカゲルへの固定化（架橋率３％）予め活性化（１８０℃、２時間真空乾燥）しておいたシ
リカゲル（ダイソー社製、平均孔径１００ｎｍ、粒径７
μｍ）に常法により３−アミノプロピルトリエトキシシ
ランを結合させて得られた表面処理シリカゲル3.３ｇを
上記（１−１）で得られたアミロースのカーバメイト誘
導体をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１０ｍｌに溶解し
た溶液中に分散させ、次にＴＨＦを留去させることによ
り表面処理シリカゲルにアミロースのカーバメイト誘導
体をコーティングした。このアミロースのカーバメイト
誘導体をコーティングした表面処理シリカゲルに無水ト
ルエン１０ｍｌ，無水ピリジン２ｍｌ，ジフェニルメチ
レン−４，４’−ジイソシアナート0.０１５ｇを添加し
９０〜１００℃で５時間反応後、さらに残りの水酸基を
３，５−ジメチルフェニルイソシアナート0.４６ｇを添
加して３０時間反応させることにより置換した。

【００３５】反応停止後、ガラスフィルターＧ４で濾過
し、ＴＨＦ，メタノール，アセトン，ヘキサンで洗浄
し、シリカゲルに未結合のアミロース誘導体を除いた。
６０℃で２時間の真空乾燥後の重量は3.４５ｇであっ
た。得られた表面処理シリカゲルのＩＲスペクトルより
１７１０ｃｍ^-1にカルボニル基の伸縮振動が認められた
ことにより、シリカゲルへの結合を確認した。これをク
ロマト用分離剤として使用し、各種ラセミ化合物に対す
る分離剤としての評価を行った。結果を第１表に示す。
なお、第１表中αは分離係数であり、下式により求めら
れる。ｋ₁及びｋ₂は保持容量比であり、それぞれ下式
により求められる。

【００３６】

【数２】

【００３７】

【数３】

【００３８】

【数４】

【００３９】

【表１】

【００４０】応用例光学分割用カラムの作成と光学分割能実施例１の（１−２）で得られた物質を0.４６×２５ｃ
ｍのステンレススチール製空カラムにスラリー充填法に
て充填した。なお、充填装置はケムコ社製のパッキング
システムを用いた。このカラムを用いて光学分割能を評
価した。高速液体クロマトグラフシステムはウオーター
ズ５１０ポンプ及び４８６ＵＶ検出器等を使用した。ま
た、比較例としてアミローストリス（３，５−ジメチル
フェニルカーバメイト）誘導体を表面処理シリカゲルに
物理的に吸着した分離剤を用い、これを同条件で分析し
た結果を第１表に示した（CHEMISTRY LETTERS pp.1857-
1860,1987 参照) 。表から明らかなように、本発明の物
質の光学分割能は、比較例のものと同等であることがわ
かった。

【００４１】さらに、本発明により得られた光学分割用
カラムの耐溶媒性を調べるために、ＴＨＦ溶液を流速１
ｍｌ／ｍｉｎで２時間流した後の光学分割能を測定した
ところ、変化が認められず、優れた耐溶媒性を有してい
ることが確認できた。なお、分析は溶離液としてヘキサ
ン：ＩＰＡ＝９０：１０を用い、流速0.５ｍｌ／ｍｉ
ｎ、室温で実施した。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、水酸基の一部または全
部に特定の置換基が導入されたアミロース誘導体を、そ
の６位の水酸基で架橋剤を介して多孔質担体と化学結合
させた新規物質を効率よく得ることができる。この物質
は光学分割のためのクロマト用充填剤として有用であ
る。

フロントページの続き (72)発明者赤野裕文愛知県半田市有脇町２−46−28 (72)発明者川村吉也愛知県江南市古知野町古渡132

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多孔質担体の孔内外表面に、アミロース
誘導体がアミロースの６位の水酸基の一部で架橋剤を介
して化学結合しており、下記の一般式（１）で表される
構造を主構造とする新規物質。【化１】（式中、ＲはＲａ，【化２】【化３】のいずれかであり、Ｒａは水酸基または置換もしくは非
置換アルキル基及び置換もしくは非置換フェニル基、さ
らには置換もしくは非置換複素環式化合物の中から選ば
れた置換基であり、Ｒｂは置換もしくは非置換メチレン
基，置換もしくは非置換フェニレン基，ヘテロ原子等が
共有結合したものを示す。ｍ₁は平均重合度を示し、平
均で３〜１０００の数を示す。ｍ₂は１〜２０の整数を
示す。Ｚは多孔質担体表面，アルコキシ基，ハロゲン原
子，アルキル基，フェニル基，シラン処理剤のいずれか
を示す。）
【請求項２】アミロースの６位の水酸基の一部あるい
は全部を保護基を用いて保護し、残りの水酸基に請求項
１記載の一般式（１）における置換基Ｒａ（ただし、水
酸基の場合を除く）を導入した後、前記保護基をはず
し、６位の水酸基の一部で架橋剤を介して多孔質担体の
孔内外表面に化学結合させることを特徴とする請求項１
記載の一般式（１）で表される構造を主構造とする新規
物質の製造法。
【請求項３】請求項１記載の一般式（１）で表される
構造を主構造とする新規物質を有効成分とするクロマト
用充填剤。