JPS6369540A - 糖アルコ−ル−シリカ複合体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は糖アルコール−シリカ複合体およびその製造方
法に関し１分離精製剤、吸収吸着剤、ゲルクロマトグラ
フィーの充填剤、および触媒等として使用される。糖ア
ルコール類とシリカとの新規な複合体及びその製造方法
に関するものである。

（従来の技術） 従来から、糖アルコール類は、多くの水酸基をもってお
り光学活性物質であることから、その分子識別能、吸着
能を利用して、光学異性体の分割剤、薄層クロマトグラ
フィーやカラムクロマトグラフィー用充填剤などとして
使われている。

しかしながら、糖アルコール類は一般に多くの水酸基を
もっているため、必ずしも構造的に安定ではなく、熱や
薬品におかされ易い場合が多い。

また、液体カラムクロマトグラフィー用充填剤として利
用する場合には、水に容易に溶解するために水溶液中の
物質の吸着分離剤、光学分割剤としては利用できないと
いう欠点があった。

（発明の目的） 本発明は、糖アルコール類と無機物質の複合化について
アルコキシシラン類と糖アルコール類を組合せ高分子化
すると、個々の単体では得られない特異な性質を発揮し
うる糖アルコール−シリカ複合体が生成することを見い
出し、完成されたものである。即ち１機能を高度化した
複合体及びその製造方法を提供することを、目的とする
ものである。

（発明の構成） 本発明は、非晶質シリカ中に糖アルコール類を取り込ま
せた糖アルコール−シリカ複合体、及びその製造方法、
すなわち、アルコキシシラン類と糖アルコール類を混合
したのち、水を加えゲル化し、シリカ中に糖アルコール
類を取り込ませることを特徴とする糖アルコール−シリ
カ複合体の製造方法を提供するものである。

本発明に使用される糖アルコール類は多くの水酸基と不
整炭素をもっている。水酸基は多くの物質と相互作用す
ることができるとともに、金属イオンシこ配位したり、
それを取り込んだりすることができる。また、不整炭素
は糖アルコール分子に特定の不整構造を形成させ、不整
構造は種々の物質の幾何光学異性体の識別を可能にする
。このため糖アルコール類には、分子識別能および選択
的な吸着能があり、また、金属イオンを取り込んでの触
媒能が期待される。しかし多くの水酸基をもっているた
め、熱的及び化学的には必ずしも安定な構造であるとは
言い難い。一方、シリカは吸収吸着能を有し、表面積も
大きく、熱的にも化学的にも安定であることから、従来
より分離剤、吸着剤および触媒として広範囲に利用され
ている。本発明による糖アルコール−シリカ複合体は、
糖アルコール類の分子識別能および選択的吸着能と、シ
リカの吸着分離能を合せもつものであり、更に糖アルコ
ールそれ自体にくらべ熱的にも化学的にも安定と成って
おり、より高度な機能を発揮するものである。このため
本発明の複合体は、吸着物質に対して、強い特異性を示
す高機能な吸着剤、分子識別ゲル濾過材、分離剤、光学
分割剤、薄層およびゲルクロマトグラフィーの充填剤な
どとして有用である。

本発明の複合体は糖アルコール類とアルコキシシランシ
ラン類を溶液中で一定時間混合し、水を加えてゲル化し
乾燥することによって製造することができる。一般的に
は、乾燥後頁にシリカ中に取り込まれず単に付着してい
る糖アルコール類を除くために、乾燥ゲルを粉砕し水で
充分洗って、再び乾燥するという操作を行う。

本発明において、シリカと複合させる糖アルコール類と
しては、可溶性の糖アルコールならいずれも可能であり
、特に限定されるものではないが。

例えば、アラビトール、エリトリトール、リビトール、
イノシトール、ガラクチトール、クエルシトール、グル
シトル、マンニトール、キシトール。

ソルビトール、ヘプチトール、オクチトールおよびこれ
らの誘導体をあげることができる。

なものとしてはテトラメトキシシラン、テトラエトキシ
シラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラ
ンなどをあげることができる。更にシリカ原料として上
記アルコキシシラン類とハロゲン化炭素類を混合して使
用することもでき、このようなものとしてはフッ化ケイ
素、塩化ケイ素、臭化ケイ素などがある。

本発明における糖アルコール−シリカ複合体の製造にあ
たっては、混合や、ゲル化などを円滑にするために、溶
媒を使用したり、反応促進剤を添加することがしばしば
行われる。このような溶媒としては、−価および二価ア
ルコール、ケトン類、ケトアルコール類、エーテル類、
アミノアルコール類、酸アミド類などがあり、これらを
単独またや低級アミンを使用するのが好ましい。混合お
よびゲル化における温度は特に限定するものではないが
１反応速度や糖アルコールの熱安定性の面から２０℃か
ら１５０’Ｃの範囲、好ましくは４０〜１００℃の範囲
が適当である。糖アルコール類とアルコキシシラン類と
の混合モル比については、特に限定するものではないが
、糖アルコール類をあまり多量に使用しても、シリカに
単に付着しているのみで、容易に洗い流される量が多く
なるにすぎないので、アルコキシシランのモル数以下。

好ましくは数分の１モル以下の糖アルコールを使用する
のが適当である。またゲル化のために添加する水の量も
、特に規定するものではないが、少なすぎるとアルコキ
シシラン類のアルコキシ基が残存し、また多すぎると糖
アルコール類とシリカが強固な複合体を形成し難くなる
ので、添加水量はアルコキシシラン１モルにたいして１
モルから１００モル好ましくは、２モルから３０モルが
適シリカ複合体の乾燥ゲルが得られる。

（発明の効果） 以上述べてきた方法で製造した糖アルコール−シリカ複
合体は非晶質シリカ中に糖アルコール類が取り込まれた
構造をしており、このことは、複合体が粉末Ｘ線回折で
明白な回折ピークを示さないこと、熱分析で２６０℃〜
４３０℃にかけて重量減少を伴う発熱ピークを示すこと
、および本発明による複合体のＩＲスペクトルが糖アル
コールそれ自体のＩＲスペクトルと酷似し対応したパタ
ーンを示すことから確められた。

従って１本発明による糖アルコール−シリカ複合体は糖
アルコール類の分子識別能、および選択的吸着能とシリ
カの吸収吸着能１分離能および触７゜ 一：煤能を合せもつ高度で特異な機能を有しているう；
１ にくらべ熱安定性および化学安定性が良く、水に不溶で
あるという特徴を持っている。このため、本発明の糖ア
ルコール−シリカ複合体は選択性の高い１分子識別機能
をもつ吸着分離剤、長寿命で高機能なりロマトグラフィ
ー充填剤および幾何光学異性体の分離分割剤として優れ
たものとなっている。

（実施例） 次に実施例により１本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ ３００ｍｌのビーカーに９．０ｇのイノシトールと２６
ｇのエタノールを入れこれに３ｇの酢酸と６２．５ｇの
テトラエキシシランを加え、７０℃で２時間半で攪拌し
た。この溶液に１０５ｇの水を入れると、白色不溶物は
、溶解し、エマルジョンとなった。更に、同温度で攪拌
していると、透明均一粘稠溶液となり、水添加後、約２
時間で寒天工状に凝固した。これを適当な大きさに砕き
、３０．０！１１のナス型フラスコに入れ、８０℃でロ
ータリ攪拌、濾過し、水、アルコール、アセトンで洗浄
し、風乾して、のち最終ゲルを得た。収量約１９゜８ｇ
。

このゲルは粉末Ｘ線回折では全く明白なピークを示さず
、非晶質であることがわかった。ゲルのＩＲスペクトル
は、イノシトールのＩＲスペクトルと酷似していた。ま
た、熱分析では３００〜４５０℃にかけて大きな重量減
少を示し、４００℃に頂点をもつ発熱ピークを示した。

実施例２ ２００ｍ１ビーカーに９．１ｇのソルビトールと２５．
２ｇのエタノールを入れ、これに２．３ｇの酢酸と５２
．７ｇのテトラエトキシシランを加え、７０”Ｃで２時
間１５分攪拌した。この溶液に９１．３ｇの水を添加す
ると、白色不溶物は溶解し、エマルジョンとなるが、そ
ののち均一粘稠溶液となり、水添加後２時間で寒天状に
凝固した。

これを実施例１と同様な操作で乾燥した。（乾燥間シル
２５．Ｉｇ）更に実施例１と同様な操作で最Ｒスペクト
ルはソルビトールのＩＲスペクトルと酷似していた。ま
た熱分析では、２６０〜４３０℃にかけて大きな重量減
少を示し、３２４℃に頂点をもつ発熱ピークを示した。

実施例３ ３００！１１のビーカーに、９．１ｇのマンニトールと
３２．１ｇのエタノールを入れ、これに４゜３ｇのプロ
ピオン酸と５２．９ｇのテトラエキシシランを加え、７
０℃で２時間攪拌する。この溶液に９７．５ｇの水を添
加し、同温度で攪拌していると、溶液はエマルジョンを
経て粘稠な均一溶液となり水添加後約２時間で寒天状に
凝固した。

これを実施例１と同様な操作で乾燥し２５ｇのゲＩＲス
ペクトルはマンニトールのそれと全く酷似したパターン
を示した。熱分析では２６０〜４００℃にかけて大きな
重量減少を示し、３３０℃に頂点をもつ発熱ピークを示
した。

実施例４ ２００１のビーカーに、７．６ｇのアラビトールと２６
ｇのエタノールを入れ、これに３．８ｇのプロピオン酸
と５２．１ｇのテトラエトキシシランを加え、７０℃で
２時間攪拌した。この溶液に６７．５ｇの水を加え、同
温度で攪拌していると、溶液はエマルジョンを経て粘稠
な均一溶液となり、最終的に寒天状に凝固した。これを
実施例１と同様な操作で乾燥し、更に洗浄後風乾して最
終ゲル２０ｇを得た。

このゲルは粉末Ｘ線回折では明白なピークを示さず、非
晶質であることがわかった。ゲルのＩＲスペクトルを酷
似したパターンを示した。熱分析では、２７０〜４８０
’Ｃにかけて大きな重量減少を示し、３６９℃に頂点を
もつ発熱ピークを示した。

実施例５ ２ｏＯＩｌｆｆｉのビーカー１．−７．６　ｇノキシ＋
Ｊ　ｈ　−ルと２６ｇのエタノールを入れ、これに４．
２ｇの酢酸と５３．２ｇのテトラエトキシシランを加え
、７０℃で２時間攪拌したにの溶液に７０ｇの水を加え
、同温度で攪拌していると、溶液はエマルジョンを経て
粘稠な均一溶液となり、水添加後約２時間で寒天状に凝
固した。これを実施例１と同様な操作で乾燥し、更に洗
浄、風乾して最終ゲル１７ｇを得た。

このゲルは粉末Ｘ線回折では明白なピークを示さず、非
晶質であることがわかった。ゲルのＩＲスペクトルとキ
シリトールのＩＲスペクトルは酷似していた。熱分析で
は２６４〜３６４℃にかけて大きな重量減少を示し、３
３６℃に頂点をもつ発熱ピークを示した。

片１ 実施例６ ｇのプロピオン酸と５３．４ｇのテトラエトキシシラン
を加え、７０℃で２時間攪拌した。この溶液に、８５．
６ｇの水を加え、同温度で攪拌していると、溶液はエマ
ルジョンを経て粘稠な均一溶液となり、水添加後約２時
間で寒天状に凝固した。

これを実施例１と同様な操作で乾燥し、更に洗浄風乾し
て、１７．９ｇのゲルを得た。

このゲルは粉末Ｘ線回折では明白なピークを示さず非晶
質であることがわかった。ゲルのＩＲスペクトルはエリ
ストールのＩＲスペクトルと酷似していた。熱分析では
２９４〜３７８℃にかけて大きな重量減少を示し、３４
２℃に頂点をもつ発熱ピークを示した。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非晶質シリカ中に糖アルコール類を取り込ませた
   糖アルコール−シリカ複合体。
2. （２）アルコキシシラン類と糖アルコール類を混合した
   のち、水を加えゲル化し、非晶質シリカ中に糖アルコー
   ル類を取り込ませることを特徴とする糖アルコール−シ
   リカ複合体の製造方法。