JPH10216511A - Chemical for adsorption separation and adsorption separation - Google Patents

Chemical for adsorption separation and adsorption separation

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JPH10216511A
JPH10216511A JP9314980A JP31498097A JPH10216511A JP H10216511 A JPH10216511 A JP H10216511A JP 9314980 A JP9314980 A JP 9314980A JP 31498097 A JP31498097 A JP 31498097A JP H10216511 A JPH10216511 A JP H10216511A
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JP
Japan
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zeolite
optically active
adsorption
separation
organic compound
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JP9314980A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuji Kitagawa
哲司 北川
Keiichi Matsunaga
慶一 松永
Morio Miura
森男 三浦
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To heighten the mechanical strength of a chemical for adsorption separation and efficiently carry out adsorption separation of optical isomers by using an agent for adsorption and separation produced by immobilizing an optically active organic compound on a zeolite. SOLUTION: A chemical for adsorption separation of optical isomers such as optically active amino acids, carboxylic acids, etc., to be used for agrochemicals, pharmaceuticals, and food additives, etc., is produced by immobilizing an optically active organic compound in a zeolite. The optically active organic compound is a compound having one or more optically active sites, and amino acids, optically active amines, optically active carboxylic acids are cited and the optically active amines are especially preferable. As the zeolite, a zeolite ion-exchanged by a transition metal ion is preferable and a faujasite type zeolite and a β type zeolite are especially preferable. Further, the mole ratio of cation in the zeolite or the chemical for adsorption separation to the optically active organic compound to be immobilized is controlled to be 0.01-4, and preferably 0.01-2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光学異性体の吸着分
離剤及び吸着分離方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical isomer adsorption / separation agent and an adsorption separation method.

【0002】光学異性体は、様々なケミカル製品として
例えば農薬、医薬、食品添加物さらにはこれら中間体と
して広く用いられている。
[0002] Optical isomers are widely used as various chemical products such as agricultural chemicals, pharmaceuticals, food additives and intermediates thereof.

【0003】具体的には光学活性なアミノ酸類、アミノ
酸誘導体、カルボン酸類、カルボン酸誘導体、アミン含
有化合物、アルコール化合物、ヒドロキシカルボン酸、
ヒドロキシカルボン酸誘導体等である。
Specifically, optically active amino acids, amino acid derivatives, carboxylic acids, carboxylic acid derivatives, amine-containing compounds, alcohol compounds, hydroxycarboxylic acids,
And hydroxycarboxylic acid derivatives.

【0004】[0004]

【従来の技術】従来からゼオライトは幾何異性体の吸着
分離剤として工業的に広く利用されている。例えば、U
OP社のPAREXプロセスに代表されるSORBEX
の装置による吸着分離(D.B.Broughton,
Sepraration science and t
echnology,19,723−236p(198
4−1985))においては、フォージャサイト型ゼオ
ライト吸着分離剤を用いてp-キシレンなどの芳香族異性
体や異性化糖などが分離されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, zeolite has been widely used industrially as an adsorbent and separation agent for geometric isomers. For example, U
SORBEX represented by OP company's PAREX process
Separation by the apparatus of DB (Brownton,
Separation science and t
technology, 19, 723-236p (198
4-1985)), an aromatic isomer such as p-xylene and an isomerized saccharide are separated using a faujasite-type zeolite-adsorbing and separating agent.

【0005】また、光学異性体の分離においては多糖誘
導体(セルロースやアミロースなどのエステルあるいは
カルバメートなど)や多糖誘導体をシリカゲルに担持し
たもの、シクロデキストリンの誘導体、シクロデキスト
リン誘導体をシリカゲルなどに担持したもの、ポリアク
リロレート誘導体、ポリアクリロレート誘導体をシリカ
ゲルなどに担持したものなどが吸着分離剤がとして利用
できる。多糖誘導体を用いた光学異性体の分離について
は、八島、岡本により報告(Bull.Chem.So
c.Jpn.,68,3289ー3307(1995)
されている。
In the separation of optical isomers, polysaccharide derivatives (esters or carbamates such as cellulose and amylose) and polysaccharide derivatives supported on silica gel, cyclodextrin derivatives, and cyclodextrin derivatives supported on silica gel, etc. A polyacrylolate derivative, a polyacrylolate derivative supported on silica gel, or the like can be used as the adsorption separating agent. Separation of optical isomers using polysaccharide derivatives was reported by Yashima and Okamoto (Bull. Chem. So
c. Jpn. , 68, 3289-3307 (1995).
Have been.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
での工業的な吸着分離プロセスでは、ゼオライトを用い
たキシレン異性体などの幾何異性体の分離が知られてい
るが、ゼオライトを用いて光学異性体を分離しようとす
る試みは知られていない。
However, in conventional industrial adsorption separation processes, separation of geometric isomers such as xylene isomers using zeolites is known. However, optical isomers are separated using zeolites. No attempt has been known to separate them.

【0007】さらに、多糖誘導体などをシリカゲルに担
持した吸着分離剤を利用した光学異性体の分離について
は、これら吸着分離剤は機械的強度が弱く、工業的な分
離プロセスでは用いることが困難であった。さらにこれ
ら吸着剤の調製は工程が長く非常に高価なものであり、
また多糖誘導体が担持されているだけであるため、長期
の利用においては多糖誘導体が溶出してしまう問題があ
った。また、数多くの光学異性体をすべて分離できる吸
着分離剤がないため、様々な新しい吸着分離剤の研究が
行われている。
[0007] Furthermore, in the separation of optical isomers using an adsorption / separation agent in which a polysaccharide derivative or the like is supported on silica gel, these adsorption / separation agents have low mechanical strength and are difficult to use in an industrial separation process. Was. Furthermore, the preparation of these adsorbents is long and very expensive,
In addition, since only the polysaccharide derivative is supported, there is a problem that the polysaccharide derivative is eluted in long-term use. In addition, since there is no adsorbing and separating agent capable of separating all of a large number of optical isomers, various new adsorbing and separating agents have been studied.

【0008】このような様々な問題点に対して、既存の
吸着分離剤とは異なった化学構造を有し、そのことによ
って、異なった分離特性を有する新規な光学異性体用の
吸着分離剤で、かつ機械的強度が強く、簡易に調製でき
る吸着分離剤及びその吸着分離方法が望まれていた。
[0008] In order to cope with such various problems, a novel adsorptive separating agent for optical isomers having a different chemical structure from the existing adsorptive separating agent and having different separating characteristics. There has been a demand for an adsorptive / separating agent which has high mechanical strength and can be easily prepared, and an adsorptive / separation method therefor.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、光学異性
体の吸着分離剤及び吸着分離方法について鋭意研究した
結果、光学活性有機化合物をゼオライトに固定化した吸
着分離剤が光学異性体の吸着分離に好ましい新規な吸着
分離剤であることを見いだし、さらにこの吸着分離剤を
用いた吸着分離方法が優れた方法であることを見いだし
た。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies on the adsorptive separation agent for optical isomers and the adsorption separation method. It has been found that this is a novel adsorption / separation agent preferable for adsorption / separation, and that the adsorption / separation method using this adsorption / separation agent is an excellent method.

【0010】すなわち本発明は、光学活性有機化合物を
ゼオライトに固定化した吸着分離剤およびその吸着分離
剤を用いた光学異性体の吸着分離方法と、ゼオライトと
光学活性有機化合物を溶媒中で処理することからなる吸
着分離剤の製造方法に関するものである。
That is, the present invention provides an adsorption / separation agent in which an optically active organic compound is immobilized on zeolite, a method for adsorptive separation of optical isomers using the adsorption / separation agent, and treatment of zeolite and an optically active organic compound in a solvent. And a method for producing an adsorption / separation agent.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0012】本発明におけるゼオライトとは、いわゆる
モレキュラ・シーブとも言われるものであり、結晶性の
3次元的に規則的な空間を有する無機多孔体である。一
般的にゼオライトとはフォージャサイト型ゼオライトや
β型ゼオライト、モルデナイト型ゼオライト、ペンタシ
ル型ゼオライト等の結晶性アルミノシリケートや結晶性
アルミノホスフェート、シリカアルミノホスフェート等
を指す。特に本発明においては、フォージャサイト型ゼ
オライト及びβ型ゼオライトが好ましい。本発明の吸着
分離剤は、このゼオライトが光学活性有機化合物を捕捉
する母体となるため、機械的強度に優れ、工業的な利用
には好ましい材料となる。通常ゼオライトは、工業的な
利用においては通常シリカやアルミナ、ベントンなどの
バインダを用いて成型した後使用することが好ましい。
本発明では、成型したゼオライトでも粉末状のゼオライ
トでもかまわないが、特に成型したものが好ましい。成
型品の粒子半径は1mm以下が好ましい。
The zeolite in the present invention is what is called a molecular sieve, and is a crystalline inorganic porous material having a three-dimensionally regular space. Generally, zeolite refers to crystalline aluminosilicates such as faujasite-type zeolite, β-type zeolite, mordenite-type zeolite, pentasil-type zeolite, crystalline aluminophosphate, silica aluminophosphate, and the like. In particular, in the present invention, faujasite-type zeolites and β-type zeolites are preferred. Since the zeolite serves as a base for capturing the optically active organic compound, the adsorptive / separating agent of the present invention has excellent mechanical strength and is a preferable material for industrial use. Normally, zeolite is preferably used after being molded using a binder such as silica, alumina, or Benton for industrial use.
In the present invention, a molded zeolite or a powdered zeolite may be used, but a molded zeolite is particularly preferable. The particle radius of the molded article is preferably 1 mm or less.

【0013】また、本発明におけるゼオライトのカチオ
ンとしては、光学活性アミンと対イオンを形成できるプ
ロトンやアミノ酸、光学活性アミン、光学活性カルボン
酸、光学活性ヒドロキシカルボン酸、光学活性アルコー
ル又はこれらの誘導体と錯形成しやすい遷移金属カチオ
ンなどが好ましい。
The cation of the zeolite in the present invention may be a proton capable of forming a counter ion with an optically active amine, an amino acid, an optically active amine, an optically active carboxylic acid, an optically active hydroxycarboxylic acid, an optically active alcohol or a derivative thereof. A transition metal cation that easily forms a complex is preferable.

【0014】本発明における光学活性有機化合物とは、
天然型、非天然型を問わず光学活性な部位を1カ所以上
有する化合物のことをいう。例えば、アミノ酸、光学活
性アミン、光学活性カルボン酸、光学活性ヒドロキシカ
ルボン酸、光学活性アルコール又はこれらの誘導体であ
る。特に光学活性アミンが好ましい。これら光学活性有
機化合物の光学純度は、高ければ高いほど好ましいが、
低くても本発明の効果は発現するため問題ない。好まし
くは30%ee(enatiomer excess)以上、さらに好ま
しくは50%ee以上で、90%ee以上が特に好まし
い。
The optically active organic compound in the present invention is
It refers to a compound having one or more optically active sites irrespective of a natural type or a non-natural type. For example, it is an amino acid, an optically active amine, an optically active carboxylic acid, an optically active hydroxycarboxylic acid, an optically active alcohol or a derivative thereof. Particularly, an optically active amine is preferable. The higher the optical purity of these optically active organic compounds, the better,
Even if it is lower, there is no problem because the effect of the present invention is exhibited. It is preferably at least 30% ee (enatiomer excess), more preferably at least 50% ee, particularly preferably at least 90% ee.

【0015】本発明における固定化とは、光学活性有機
化合物がゼオライトの局部サイトとイオン結合又は錯結
合さらには共有結合により結合した状態を表す。特に、
本発明では、イオン結合及び錯結合が好ましく、特にイ
オン結合が好ましい。本発明における吸着剤のように光
学活性有機化合物がゼオライトの母体としっかり結合し
ているため、溶離液などによる分離認識点である光学活
性有機化合物の溶出を予め阻止することができるメリッ
トがある。
The term "immobilization" in the present invention refers to a state in which an optically active organic compound is bonded to a local site of zeolite by an ionic bond, a complex bond or a covalent bond. Especially,
In the present invention, ionic bonds and complex bonds are preferred, and ionic bonds are particularly preferred. Since the optically active organic compound is firmly bound to the base of the zeolite like the adsorbent in the present invention, there is an advantage that elution of the optically active organic compound which is a separation recognition point by an eluent or the like can be prevented in advance.

【0016】光学活性アミンのように、塩基性の光学活
性体の場合は、予めゼオライトを酸性状態にした後、光
学活性アミンとイオン対を形成させ固定化する方法が好
ましい。
In the case of a basic optically active substance such as an optically active amine, it is preferable to previously fix zeolite in an acidic state and then form an ion pair with the optically active amine to immobilize the zeolite.

【0017】例えば、ゼオライトを塩化アンモニウム水
溶液でイオン交換した後焼成することで得られるプロト
ン型ゼオライトと光学活性アミンにより、イオン対を形
成させ固定化することができる。
For example, an ion pair can be formed and immobilized by proton-type zeolite and optically active amine obtained by ion-exchanging zeolite with an ammonium chloride aqueous solution and then calcining.

【0018】また、ゼオライトを錯体形成可能な金属イ
オンでイオン交換した後、金属イオンに配位する光学活
性有機化合物を加え固定化する方法も好ましい。
It is also preferred that the zeolite be ion-exchanged with a metal ion capable of forming a complex, and then an optically active organic compound coordinated to the metal ion be added to immobilize the metal ion.

【0019】錯体形成可能な金属イオンとしは、遷移金
属イオンが好ましく、例えばCuイオン、Znイオン、
Niイオン、Coイオン、Crイオン、Feイオン、S
cイオン、Tiイオン、Vイオン、Mnイオン、Inイ
オン、Snイオンおよび、長周期律元素表でこれら金属
イオンと同族に属する金属イオンおよび、ランタノイド
系、アクチノイド系金属イオンなどが挙げられる。
The metal ions capable of forming a complex are preferably transition metal ions, for example, Cu ions, Zn ions,
Ni ion, Co ion, Cr ion, Fe ion, S
Examples include c ion, Ti ion, V ion, Mn ion, In ion, Sn ion, metal ions belonging to the same family as these metal ions in the long-periodic element table, and lanthanoid-based and actinoid-based metal ions.

【0020】本発明のコンセプトは、ゼオライト中又は
吸着分離剤中のカチオンと光学活性有機化合物が錯形成
もしくはイオン対を形成することで、ゼオライト細孔内
にキラルな空間を作り出し、分離対象となる光学異性体
を分離することにある。光学活性有機化合物がカチオン
と錯形成もしくは対イオンを形成することで作り出され
るゼオライト細孔内のキラル空間が光学異性体の分離認
識場となる。
The concept of the present invention is to form a chiral space in the zeolite pores by forming a complex or an ion pair between the cation and the optically active organic compound in the zeolite or the adsorbing / separating agent, so that they can be separated. It consists in separating optical isomers. The chiral space in the zeolite pores created by the optically active organic compound forming a complex or counter ion with the cation serves as a separation recognition field for the optical isomer.

【0021】そのため、固定化する光学活性有機化合物
のモル数に対するゼオライト中又は吸着分離剤中のカチ
オンのモル数の比が吸着分離に影響を与える。このモル
比が小さすぎると、キラルな空間が少なすぎるため分離
が悪くなり、大きすぎると分離対象物の吸着空間が失わ
れるため好ましくない。ゼオライトの細孔が十分に大き
く、光学活性有機化合物が十分に収容できる場合は、カ
チオン当たり、4分子まで光学異性体を配位可能である
ため、固定化する光学活性有機化合物のモル数に対する
ゼオライト中又は吸着分離剤中のカチオンのモル数の比
は最大で4となる。本発明における好ましい固定化する
光学活性有機化合物のモル数に対するゼオライト中又は
吸着分離剤中のカチオンのモル数の比は4〜0.01で
あり、さらに好ましくは、2〜0.01である。このモ
ル比は元素分析などにより吸着剤中のカチオン量とC,
H,N量等を測定することにより簡単に測定できる。ま
た、溶媒に溶解させた光学活性有機化合物とゼオライト
を混合した後、溶媒を蒸発乾固させて吸着剤を調製する
場合にはその仕込み量から算出できる。
Therefore, the ratio of the number of moles of the cation in the zeolite or the adsorbent / separating agent to the number of moles of the optically active organic compound to be immobilized affects the adsorption and separation. If the molar ratio is too small, the separation becomes poor because the chiral space is too small, and if it is too large, the adsorption space for the separation target is lost, which is not preferable. If the pores of the zeolite are sufficiently large and the optically active organic compound can be sufficiently accommodated, up to 4 molecules of the optical isomer can be coordinated per cation. The ratio of the number of moles of the cation in the medium or in the adsorptive separation agent is at most 4. In the present invention, the ratio of the number of moles of the cation in the zeolite or the adsorptive separating agent to the number of moles of the optically active organic compound to be immobilized is preferably from 4 to 0.01, more preferably from 2 to 0.01. This molar ratio is determined by the amount of cations in the adsorbent and C,
It can be easily measured by measuring the amounts of H and N. When the optically active organic compound dissolved in the solvent and the zeolite are mixed, and the solvent is evaporated to dryness to prepare an adsorbent, the amount can be calculated from the charged amount.

【0022】分離しようとする光学異性体としてはアミ
ノ酸、光学活性アミン、光学活性カルボン酸、光学活性
ヒドロキシカルボン酸、光学活性アルコール又はこれら
の誘導体が挙げられるが、本発明においては特にカルボ
ン酸又はその誘導体が好ましい。
The optical isomer to be separated includes an amino acid, an optically active amine, an optically active carboxylic acid, an optically active hydroxycarboxylic acid, an optically active alcohol or a derivative thereof. Derivatives are preferred.

【0023】本発明の方法を用いた吸着分離するための
技術は、いわゆるクロマトグラフィ法による回分方式
や、これを連続化した移動床または擬似移動床による吸
着分離方法が好ましい。特に擬似移動床による連続的吸
着分離技術が、工業的なプロセスとして好ましい。擬似
移動床方式による吸着分離の基本操作としては以下の吸
着操作、濃縮操作、脱着操作を連続的に循環して実施す
る。
As a technique for the adsorption separation using the method of the present invention, a batch method by a so-called chromatography method, or an adsorption separation method by a moving bed or a simulated moving bed in which the method is continuous is preferable. In particular, a continuous adsorption separation technique using a simulated moving bed is preferable as an industrial process. As the basic operation of the adsorption separation by the simulated moving bed system, the following adsorption operation, concentration operation and desorption operation are continuously circulated and performed.

【0024】(1)吸着操作:分離対象物は吸着分離剤
と接触し、弱吸着成分を選択的に残して強吸着成分が吸
着される。強吸着成分はエクストラクト成分として脱着
剤とともに回収される。
(1) Adsorption operation: The substance to be separated comes into contact with the adsorbing and separating agent, and the strongly adsorbed component is adsorbed while selectively leaving the weakly adsorbed component. The strongly adsorbed component is recovered together with the desorbent as an extract component.

【0025】(2)濃縮操作:弱吸着成分を多く含むラ
フィネートはさらに吸着剤と接触させられ強吸着成分が
選択的に吸着されて、ラフィネート中の弱吸着成分が高
純化される。
(2) Concentration operation: The raffinate containing a large amount of weakly adsorbed components is further contacted with an adsorbent, and the strongly adsorbed components are selectively adsorbed, so that the weakly adsorbed components in the raffinate are highly purified.

【0026】(3)脱着操作:高純化された弱吸着成分
はラフィネートとして回収され、一方、強吸着成分は脱
着剤により吸着剤から追い出され脱着剤を伴ってエクス
トラクト成分として回収される。
(3) Desorption operation: The highly adsorbed weakly adsorbed component is recovered as a raffinate, while the strongly adsorbed component is expelled from the adsorbent by the desorbent and recovered as an extract component with the desorbent.

【0027】なお、この方法ではエクストラクトから得
られる成分を高純度化する事もできる。また、目的とし
ない異性体は回収した後、異性化(光学異性体の場合は
ラセミ化)して吸着分離物として返還することもでき
る。
In this method, the components obtained from the extract can be highly purified. Further, after the undesired isomer is recovered, it can be isomerized (racemized in the case of an optical isomer) and returned as an adsorbed separation product.

【0028】本発明における吸着剤は、ゼオライトと光
学活性有機化合物を混合することにより得られるが、特
に均一に固定化するために溶媒中で処理することが好ま
しい。
The adsorbent in the present invention can be obtained by mixing zeolite and an optically active organic compound, but it is particularly preferable to treat the adsorbent in a solvent for uniform immobilization.

【0029】この溶媒は、特に限定されるものではない
が、光学活性有機化合物を十分に溶解させることができ
るものが好ましい。例えば、水、メタノール、エタノー
ル、クロロホルム、塩化メチレン、ベンゼン、トルエン
等が挙げられる。
The solvent is not particularly limited, but is preferably a solvent that can sufficiently dissolve the optically active organic compound. For example, water, methanol, ethanol, chloroform, methylene chloride, benzene, toluene and the like can be mentioned.

【0030】[0030]

【実施例】次に本発明の効果を実施例を挙げて説明す
る。
Next, the effects of the present invention will be described with reference to examples.

【0031】実施例では吸着剤の特性を次式の吸着選択
係数αA/Bにより表す。
In the embodiment, the characteristics of the adsorbent are represented by the following adsorption selection coefficient αA / B.

【0032】 αA/B =(吸着相A/吸着相B)/(液相A/液相B) ここでA,Bは各成分の濃度を示している。この吸着選
択係数は、液相の各成分の濃度をガスクロマトグラフィ
で分析することにより容易に算出することができる。
ΑA / B = (adsorption phase A / adsorption phase B) / (liquid phase A / liquid phase B) Here, A and B indicate the concentrations of the respective components. The adsorption selectivity can be easily calculated by analyzing the concentration of each component in the liquid phase by gas chromatography.

【0033】αA/B が1より大の時にはA成分が吸着さ
れ、1より小の時にはB成分が吸着される。また、この
値が1より大きければ大きいほど(あるいは1より小さ
く0に近いほど)AとBは吸着分離が容易となる。
When αA / B is larger than 1, the component A is adsorbed, and when αA / B is smaller than 1, the component B is adsorbed. Further, as this value is larger than 1, the smaller the value of A and B, the closer to 0, the easier the adsorption and separation of A and B become.

【0034】実施例における吸着容量は内標(n−ノナ
ン)により液相の濃度変化から算出した。
The adsorption capacity in the examples was calculated from the change in the concentration of the liquid phase using the internal standard (n-nonane).

【0035】本実施例における吸着選択係数は静的な条
件で測定したものであるが、流通式など別の評価方法で
得られるいわゆる吸着選択係数と実質同一のものと見な
すことができる。このため、吸着選択係数に差異の得ら
れたものは実質回分方式や移動床方式によるクロマトグ
ラフィ法により、分離可能である。
Although the adsorption selection coefficient in this embodiment is measured under static conditions, it can be regarded as substantially the same as the so-called adsorption selection coefficient obtained by another evaluation method such as a flow-through method. For this reason, those having a difference in the adsorption selectivity can be separated by a chromatography method using a substantially batch system or a moving bed system.

【0036】(光学活性な有機化合物を固定化したゼオ
ライト吸着剤の調製) (1)プロトン型Yゼオライトの調製 ゼオライトとして、東ソー社製4.8NaYを用いた。
本ゼオライトの組成は原子吸光分析の結果、Na56Si
136Al56O384(式量=12761.79)であった。4.8N
aY10.0gを2Nの塩化アンモニウム(東京化成
製)水溶液100g中に加え、80℃で30分加温し
た。その後、ゼオライトを濾別した。この操作を5回繰
り返した。その後、約100gの水中にゼオライトを加
え80℃で30分加温した後、ゼオライトを濾別した。
この操作を5回繰り返した。その後、120℃で12時
間乾燥させ、さらに300℃で1時間、次いで500℃
で2時間焼成し、プロトン型Yゼオライト(4.8H
Y)とした。
(Preparation of zeolite adsorbent on which optically active organic compound is immobilized) (1) Preparation of proton type Y zeolite As the zeolite, 4.8 NaY manufactured by Tosoh Corporation was used.
As a result of atomic absorption analysis, the composition of this zeolite was Na56Si
136Al56O384 (formula weight = 12761.79). 4.8N
10.0 g of aY was added to 100 g of a 2N aqueous solution of ammonium chloride (manufactured by Tokyo Chemical Industry) and heated at 80 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the zeolite was filtered off. This operation was repeated five times. Thereafter, zeolite was added to about 100 g of water, heated at 80 ° C. for 30 minutes, and then the zeolite was separated by filtration.
This operation was repeated five times. Then, it is dried at 120 ° C. for 12 hours, further at 300 ° C. for 1 hour, and then at 500 ° C.
For 2 hours, and proton-type Y zeolite (4.8 H
Y).

【0037】(2)L-メチルベンジルアミンを固定化し
たY型ゼオライト吸着剤の調製 4.8HY10gをモレキュラ・シーブで乾燥させたク
ロロホルム(東京化成製)200gに加えた。その後、
L-メチルベンジルアミン(東京化成社製、98%ee)
を0.10g加えた。3時間室温で攪拌した後、減圧下
でクロロホルムを濃縮乾燥し、さらに50℃で12時間
真空乾燥し、L-メチルベンジルアミンを固定化したY型
ゼオライト吸着剤とした。同様の方法で、L-メチルベン
ジルアミンの添加量を、0.25、0.50、0.7
5、1.00、1.25、1.50、1.80gと変化
させて固定化量の異なる吸着剤を作成した。それぞれの
吸着剤を、水/メタノール混合溶媒中に溶解させ、pH
試験紙で溶媒中のpHを測定したところほぼ7を示し
た。この結果から、L−メチルベンジルアミンはすべて
ゼオライト中に固定化されたと分かった。以上の実施例
からも分かるように本発明における吸着剤は非常に容易
に調整可能である。
(2) Preparation of Y-type zeolite adsorbent on which L-methylbenzylamine was immobilized 4.8 HY (10 g) was added to 200 g of chloroform (manufactured by Tokyo Chemical Industry) dried by molecular sieve. afterwards,
L-methylbenzylamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry, 98% ee)
0.10 g was added. After stirring at room temperature for 3 hours, chloroform was concentrated and dried under reduced pressure, and further vacuum-dried at 50 ° C. for 12 hours to obtain a Y-type zeolite adsorbent on which L-methylbenzylamine was immobilized. In the same manner, the amount of L-methylbenzylamine was adjusted to 0.25, 0.50, 0.7
5, 1.00, 1.25, 1.50 and 1.80 g were changed to prepare adsorbents having different amounts of immobilization. Dissolve each adsorbent in a water / methanol mixed solvent and adjust the pH
When the pH in the solvent was measured with a test paper, it was almost 7. From this result, it was found that all L-methylbenzylamine was immobilized in the zeolite. As can be seen from the above examples, the adsorbent in the present invention can be adjusted very easily.

【0038】(3)(S,S)−1,2−ジアミノシク
ロヘキサンを固定化したCuイオン交換Y型ゼオライト
吸着剤の調製 Cuイオン交換Y型ゼオライトはNaY(東ソー社製、
シリカ/アルミナ=4.8(mol/mol))をイオン交換するこ
とにより調整した。NaYに対し重量当たり10倍量の
硝酸銅(和光純薬社製)飽和水溶液で5回に分けてイオ
ン交換した後、水洗した。その後、120℃で2時間、
さらに300℃で2時間乾燥させ、Cuイオン交換Y型
ゼオライトとした。
(3) Preparation of Cu ion-exchanged Y-type zeolite adsorbent on which (S, S) -1,2-diaminocyclohexane is immobilized Cu ion-exchanged Y-type zeolite is NaY (manufactured by Tosoh Corporation)
(Silica / alumina = 4.8 (mol / mol)) by ion exchange. After ion exchange with a saturated aqueous solution of copper nitrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 10 times the weight of NaY, the mixture was washed five times with water. Then, at 120 ° C for 2 hours,
Furthermore, it dried at 300 degreeC for 2 hours, and was set as Cu ion exchange Y-type zeolite.

【0039】(S,S)−1,2−ジアミノシクロヘキ
サン(東レ社製、99%ee以上)0.2gをクロロホ
ルム10mlに溶解させ、そこへCuイオン交換Y型ゼ
オライト1.00gを加えた。室温で1時間攪拌した
後、固体をろ別し、水洗した。60℃で一晩、真空乾燥
した後、(S,S)−1,2−ジアミノシクロヘキサン
を固定化したCuイオン交換Y型ゼオライト吸着剤とし
た。固体表面の色が固定化前に比べ変色したことから、
Cuイオン周りの配位環境が変化、すなわち、(S,
S)−1,2−ジアミノシクロヘキサンが配位したこと
が分かった。
0.2 g of (S, S) -1,2-diaminocyclohexane (manufactured by Toray Industries, 99% ee or more) was dissolved in 10 ml of chloroform, and 1.00 g of a Cu ion-exchanged Y-type zeolite was added thereto. After stirring at room temperature for 1 hour, the solid was filtered off and washed with water. After vacuum drying at 60 ° C. overnight, a Cu ion-exchanged Y-type zeolite adsorbent on which (S, S) -1,2-diaminocyclohexane was immobilized was used. Because the color of the solid surface has changed compared to before immobilization,
The coordination environment around the Cu ion changes, that is, (S,
It was found that S) -1,2-diaminocyclohexane was coordinated.

【0040】(吸着分離性能の評価) 1.DL−マンデル酸の吸着分離(実施例1〜8、比較
例1) DL−マンデル酸(東京化成社製)0.2gを5.0m
lのエタノールで溶解した。これを容量30mlのステ
ンレス製オートクレーブ中へ入れ、さらにL−メチルベ
ンジルアミンを固定化したY型ゼオライト吸着剤1.0
0gと内部標準物質であるn−ノナン(ナカライテスク
社製)0.2gを加え密閉した。室温で2日間放置し
た。オートクレーブは、5時間に1度の割合で激しく上
下に振って、固体部分と液体部分の接触が均等になるよ
うにした。その後、上澄み液を取り出し、液体クロマト
グラフィ法(OA5000カラム(住友化学社製)、溶
離液:アセトニトリル/2mM硫酸銅水溶液=30/7
0、feed速度:1.0ml/分)により分析した。
得られた結果を表1に示した。L−メチルベンジルアミ
ンの固定化量を増加させると吸着選択係数が大きくなり
分離性能が向上していることが分かる。吸着容量は、固
定化量が5%のところで最大になり、さらに増加させる
と減少する。表中のL-メチルベンジルアミンのモル数と
4.8HY中のカチオンモル数の比は4.8HYの組成式をH56S
i136Al56O384として換算したものである。この比が
0.01以上で吸着選択性が発現していることが分かる。
(Evaluation of Adsorption Separation Performance) Adsorption and separation of DL-mandelic acid (Examples 1 to 8, Comparative Example 1) 5.0 g of 0.2 g of DL-mandelic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
Dissolved in 1 liter of ethanol. This was placed in a stainless steel autoclave having a capacity of 30 ml, and a Y-type zeolite adsorbent 1.0 having L-methylbenzylamine immobilized thereon was further added.
Then, 0 g and 0.2 g of n-nonane (manufactured by Nacalai Tesque, Inc.) as an internal standard substance were added thereto, followed by sealing. Left at room temperature for 2 days. The autoclave was shaken vigorously up and down once every 5 hours to ensure even contact between the solid and liquid portions. Thereafter, the supernatant was taken out and subjected to liquid chromatography (OA5000 column (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), eluent: acetonitrile / 2 mM copper sulfate aqueous solution = 30/7).
0, feed rate: 1.0 ml / min).
Table 1 shows the obtained results. It can be seen that increasing the amount of L-methylbenzylamine immobilized increases the adsorption selectivity and improves the separation performance. The adsorption capacity is maximized when the immobilization amount is 5%, and decreases as the amount is further increased. The number of moles of L-methylbenzylamine in the table and
The ratio of the number of moles of cations in 4.8HY is H56S
It is converted as i136Al56O384. This ratio is
It can be seen that adsorption selectivity is expressed at 0.01 or more.

【0041】2.DL−マンデル酸メチルの吸着分離
(実施例9〜16、比較例2) DL−マンデル酸のときと同様の方法により、吸着分離
性能を評価した。得られた結果を表2に示した。同様に
吸着選択性が得られることが本実験からも分かった。な
お、DL−マンデル酸メチルは東京化成社製のものを使
用した。
2. Adsorption separation of DL-methyl mandelate (Examples 9 to 16, Comparative Example 2) Adsorption separation performance was evaluated by the same method as that for DL-mandelic acid. Table 2 shows the obtained results. This experiment also showed that adsorption selectivity was obtained. In addition, the thing made from Tokyo Chemical Industry was used for DL-methyl mandelate.

【0042】3、DL−2−クロロプロピオン酸メチル
の吸着分離(実施例17、18) (実施例17)DL−2−クロロプロピオン酸メチル
(東京化成社製):n−ノナン(ナカライテスク社製)
=1:9(重量比)の溶液を2.00g秤取り、そこへ
(S,S)−1,2−ジアミノシクロヘキサンを固定化
したCuイオン交換Y型ゼオライト吸着剤を1.00g
加え、密閉した。室温で定期的に攪拌しながら2時間吸
着させた後、上澄み液を取り出し、ガスクロマトグラフ
ィ法(キラルデックスB−TAキャピラリカラム(AS
TEC社製))により分析した。吸着選択係数αR/S
は、1.09だった。本実施例から、遷移金属イオンで
イオン交換したゼオライトに光学活性化合物を配位させ
た吸着剤が光学異性体を識別し、吸着選択性が発現する
ことを確認した。
3. Adsorption separation of methyl DL-2-chloropropionate (Examples 17 and 18) (Example 17) Methyl DL-2-chloropropionate (manufactured by Tokyo Kasei): n-nonane (Nacalai Tesque, Inc.) Made)
1.00 g of a 1: 9 (weight ratio) solution was weighed, and 1.00 g of a Cu ion-exchanged Y-type zeolite adsorbent having (S, S) -1,2-diaminocyclohexane immobilized thereon was weighed.
In addition, it was sealed. After adsorbing for 2 hours while stirring periodically at room temperature, the supernatant was taken out and subjected to gas chromatography (Chiraldex B-TA capillary column (AS).
TEC))). Adsorption selection coefficient αR / S
Was 1.09. From this example, it was confirmed that an adsorbent in which an optically active compound was coordinated to a zeolite ion-exchanged with a transition metal ion identified an optical isomer and exhibited adsorption selectivity.

【0043】(実施例18)実施例17と同様の方法
で、吸着温度を70℃に変えて評価した。吸着選択係数
αR/Sは、1.09だった。本実施例から、実施例17
と同様に、遷移金属イオンでイオン交換したゼオライト
に光学活性化合物を配位させた吸着剤が光学異性体を識
別し、吸着選択性が発現することを確認した。
Example 18 Evaluation was performed in the same manner as in Example 17 except that the adsorption temperature was changed to 70 ° C. The adsorption selection coefficient αR / S was 1.09. From this embodiment, the seventeenth embodiment
Similarly to the above, it was confirmed that an adsorbent in which an optically active compound was coordinated to zeolite ion-exchanged with a transition metal ion identified an optical isomer and exhibited adsorption selectivity.

【0044】4.比較例3 市販の光学異性体分析用カラムCHIRALCEL C
A−1(ダイセル工業社製)の充填剤トリアセチルセル
ロース1.0gを抜き取り、比較例1と同様の実験を行
ったが、吸着選択係数は1.00だった。このことからも分
かるように、本発明における新規吸着剤は既存の吸着剤
に比べ異なる吸着特性を有していることが分かる。
4. Comparative Example 3 Commercially available column for optical isomer analysis CHIRALCEL C
A filler (triacetyl cellulose) of 1.0 g was extracted from A-1 (manufactured by Daicel Industries, Ltd.), and the same experiment as in Comparative Example 1 was performed, but the adsorption selectivity was 1.00. As can be seen from this, it can be seen that the novel adsorbent of the present invention has different adsorption characteristics as compared with the existing adsorbent.

【0045】[0045]

【発明の効果】光学活性有機化合物をゼオライトに固定
化した吸着分離剤を用いることで光学異性体を分離する
ことができた。
According to the present invention, optical isomers can be separated by using an adsorption / separation agent in which an optically active organic compound is immobilized on zeolite.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07B 57/00 310 C07B 57/00 310 // C07M 7:00 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI C07B 57/00 310 C07B 57/00 310 // C07M 7:00

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学活性有機化合物をゼオライトに固定
化した吸着分離剤。
1. An adsorption separation agent comprising an optically active organic compound immobilized on zeolite.
【請求項2】 光学活性有機化合物が光学活性アミンで
ある請求項1記載の吸着分離剤。
2. The adsorptive separation agent according to claim 1, wherein the optically active organic compound is an optically active amine.
【請求項3】 ゼオライトが遷移金属イオンでイオン交
換したゼオライトである請求項1または2記載の吸着分
離剤。
3. The adsorptive separation agent according to claim 1, wherein the zeolite is a zeolite ion-exchanged with a transition metal ion.
【請求項4】 ゼオライトがフォージャサイト型ゼオラ
イトおよび/またはβ型ゼオライトである請求項1〜3
いずれかに記載の吸着分離剤。
4. The zeolite according to claim 1, wherein the zeolite is a faujasite-type zeolite and / or a β-type zeolite.
The adsorption / separation agent according to any one of the above.
【請求項5】 光学活性有機化合物のモル数とゼオライ
トまたは吸着分離剤中のカチオンまたはプロトン性カチ
オンのモル数の比が4〜0.01の範囲であることを特
徴とする請求項1〜4いずれかに記載の吸着分離剤。
5. The method according to claim 1, wherein the ratio of the number of moles of the optically active organic compound to the number of moles of the cation or the protic cation in the zeolite or the adsorptive separation agent is in the range of 4 to 0.01. The adsorption / separation agent according to any one of the above.
【請求項6】 請求項1〜5いずれかに記載の吸着分離
剤を用いて光学異性体を吸着分離することを特徴とする
吸着分離方法。
6. A method for adsorptive separation, comprising adsorbing and separating optical isomers using the adsorptive separation agent according to claim 1.
【請求項7】 分離しようとする光学異性体がカルボン
酸またはその誘導体を含有する化合物であることを特徴
とする請求項6記載の吸着分離方法。
7. The adsorption separation method according to claim 6, wherein the optical isomer to be separated is a compound containing a carboxylic acid or a derivative thereof.
【請求項8】 吸着分離方法が回分式および/または移
動床方式である請求項6または7に記載の吸着分離方
法。
8. The adsorption separation method according to claim 6, wherein the adsorption separation method is a batch type and / or a moving bed type.
【請求項9】 ゼオライトと光学活性有機化合物を溶媒
中で処理することからなる請求項1〜6のいずれかに記
載の吸着分離剤の製造方法。
9. The method according to claim 1, wherein the zeolite and the optically active organic compound are treated in a solvent.
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JP32573796 1996-12-05
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101696395B1 (en) * 2015-11-24 2017-01-16 한국과학기술원 Diamine-Functionalized Zeolite Composite and Method for Manufacturing Thereof
JP2021171744A (en) * 2020-04-30 2021-11-01 株式会社豊田中央研究所 Carbon dioxide adsorbent, device for recovery of carbon dioxide, and hydrocarbon generation system

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