JPWO2019117063A1 - Porous fine particles, their production methods, chromatographic fillers and chromatographic columns - Google Patents

Porous fine particles, their production methods, chromatographic fillers and chromatographic columns Download PDF

Info

Publication number
JPWO2019117063A1
JPWO2019117063A1 JP2019559617A JP2019559617A JPWO2019117063A1 JP WO2019117063 A1 JPWO2019117063 A1 JP WO2019117063A1 JP 2019559617 A JP2019559617 A JP 2019559617A JP 2019559617 A JP2019559617 A JP 2019559617A JP WO2019117063 A1 JPWO2019117063 A1 JP WO2019117063A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
fine particles
porous fine
column
chromatography
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019559617A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
拓己 倉田
拓己 倉田
周穂 谷本
周穂 谷本
北 弘志
弘志 北
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Publication of JPWO2019117063A1 publication Critical patent/JPWO2019117063A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/281Sorbents specially adapted for preparative, analytical or investigative chromatography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/281Sorbents specially adapted for preparative, analytical or investigative chromatography
    • B01J20/282Porous sorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating

Abstract

本発明の課題は、優れた分離特性を与え、また保持容量が増加した多孔性微粒子、その製造方法、それを用いたクロマトグラフィー用充填剤及びクロマトグラフィー用カラムを提供することである。本発明の多孔性微粒子は、粒子表面が化学修飾剤によって修飾された多孔性微粒子であって、当該多孔性微粒子に存在する孔の内部まで化学修飾されていることを特徴とする。An object of the present invention is to provide porous fine particles having excellent separation characteristics and an increased retention capacity, a method for producing the same, a packing material for chromatography using the same, and a column for chromatography. The porous fine particles of the present invention are porous fine particles whose surface is modified with a chemical modifier, and the inside of the pores existing in the porous fine particles is chemically modified.

Description

本発明は、多孔性微粒子、その製造方法、それを用いたクロマトグラフィー用充填剤及びクロマトグラフィー用カラムに関し、より詳しくは、優れた分離特性を与え、また保持容量が増加した多孔性微粒子、その製造方法、それを用いたクロマトグラフィー用充填剤及びクロマトグラフィー用カラムに関する。 The present invention relates to porous fine particles, a method for producing the same, a packing material for chromatography using the same, and a column for chromatography. More specifically, the porous fine particles having excellent separation characteristics and an increased retention capacity thereof. The present invention relates to a production method, a packing material for chromatography using the same, and a column for chromatography.

化学物質の混合物を分離し、分析・精製の両方において優れた性能を発揮する技術として高速液体クロマトグラフィー(HPLC)が知られている。HPLCではカラムと呼ばれる筒に充填剤(固定相又は担体ともいう。)を充填し、その中に溶媒(移動相ともいう。)と試料を注入し、試料中の成分を分離する。一般的に用いられる充填剤(固定相)としてはシリカゲルを初めとした多孔性の微粒子が多いが、有機高分子材料を用いるものもあり、その種類は多岐にわたる。また、表面が化学修飾されているバリエーションも多く存在する。一方、移動相は水や有機溶媒などの液体の中から種々選択することができる。HPLCはその優れた化合物の分離特性と操作の簡便性、対象化合物の幅広さなどから非常に広範な技術分野で活用されている。 High performance liquid chromatography (HPLC) is known as a technique for separating a mixture of chemical substances and exhibiting excellent performance in both analysis and purification. In HPLC, a filler (also referred to as a stationary phase or a carrier) is filled in a cylinder called a column, and a solvent (also referred to as a mobile phase) and a sample are injected into the filler to separate the components in the sample. Most of the commonly used fillers (stationary phases) are porous fine particles such as silica gel, but there are also those using organic polymer materials, and the types are diverse. In addition, there are many variations in which the surface is chemically modified. On the other hand, the mobile phase can be variously selected from liquids such as water and organic solvents. HPLC is used in a very wide range of technical fields because of its excellent separation characteristics of compounds, ease of operation, and wide range of target compounds.

近年、有機エレクトロニクス材料や医薬原薬の精製においては、材料に求められる純度が非常に厳しいため、目的物と混在している化合物の量によってはクロマトグラフィーの有する分離能力のさらなる向上が必要不可欠となる。 In recent years, in the purification of organic electronics materials and drug substances, the purity required for the materials is extremely strict, so it is indispensable to further improve the separation ability of chromatography depending on the amount of the compound mixed with the target product. Become.

前記有機エレクトロニクス材料や医薬原薬のように極高純度が要求される精製技術分野においては、溶媒使用量を低減すること、大量の成分を注入しても分離不良を起こさない充填剤(固定相)を開発することが、クロマトグラフィーの有する優れた分離特性を産業的スケールでの精製操作に適用する上で、求められている。 In the purification technology field where extremely high purity is required, such as the organic electronics materials and pharmaceutical drug substances, a filler (stationary phase) that does not cause separation failure even when a large amount of components are injected while reducing the amount of solvent used. ) Is required to apply the excellent separation properties of chromatography to purification operations on an industrial scale.

一方、HPLCの発展的技術として、超臨界流体クロマトグラフィー(SFC)が知られている。SFCにおいては主たる溶媒(移動相)として超臨界流体を用いることが特徴であり、ほとんどの場合は二酸化炭素の超臨界流体が利用される。このシステムでは、カラムを通過し終えた溶媒(移動相)は超臨界状態ではなくなる。そのため、主たる溶媒として利用されていた超臨界状態二酸化炭素は気体に戻り、溶媒乾燥の負荷を減らすことができる。 On the other hand, supercritical fluid chromatography (SFC) is known as an advanced technique of HPLC. A feature of SFC is that a supercritical fluid is used as the main solvent (mobile phase), and in most cases, a carbon dioxide supercritical fluid is used. In this system, the solvent (mobile phase) that has passed through the column is no longer in a supercritical state. Therefore, the supercritical carbon dioxide used as the main solvent returns to gas, and the load of solvent drying can be reduced.

超臨界流体は気体と液体の中間的性質を備えており、通常の溶媒よりも拡散が非常に速い。また、粘度も低く、充填剤を密に詰められるため、概してHPLCよりも優れた分離能を発揮することが知られている。一方で、産業的スケールへの応用に関してはHPLCと同様の課題を抱えており、注入量が増加することにより分離不良を引き起こす。したがって、HPLCの場合と同様に大量の成分を注入しても分離不良を起こさない充填剤(固定相)を開発することが、SFCの有する優れた分離特性を産業的スケールでの精製操作に適用する上で、求められている。 Supercritical fluids have intermediate properties between gas and liquid, and diffuse much faster than ordinary solvents. In addition, it is known that the viscosity is low and the filler is densely packed, so that the separation ability is generally superior to that of HPLC. On the other hand, it has the same problems as HPLC in terms of application to the industrial scale, and causes poor separation due to an increase in the injection amount. Therefore, developing a filler (stationary phase) that does not cause separation failure even when a large amount of components are injected as in the case of HPLC applies the excellent separation characteristics of SFC to purification operations on an industrial scale. It is required to do so.

上記要求に沿って、クロマトグラフィー用の充填剤(固定相)を有機構造で化学修飾する際、修飾率を増加させることによって分離特性を改善する技術が開示されており、超臨界流体中でクロマトグラフィー用のシリカゲルを化学修飾する製造方法が開示されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。しかしながら、液相法での修飾に比べると修飾率に優れるもののその修飾率は十分ではなく、上述の超臨界流体クロマトグラフィ

ー(SFC)においては分離能が十分ではなかった。
In line with the above requirements, a technique for improving separation characteristics by increasing the modification rate when chemically modifying a packing material (stationary phase) for chromatography with an organic structure has been disclosed, and chromatography in a supercritical fluid has been disclosed. A production method for chemically modifying silica gel for chromatography is disclosed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). However, although the modification rate is superior to that of the liquid phase method, the modification rate is not sufficient, and the above-mentioned supercritical fluid chromatography

-(SFC) did not have sufficient resolution.

特開昭62−194457号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-194457 特許第2818857号公報Japanese Patent No. 2818857

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、優れた分離特性を与え、また保持容量が増加した多孔性微粒子、その製造方法、それを用いたクロマトグラフィー用充填剤及びクロマトグラフィー用カラムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems and situations, and the problem to be solved thereof is a porous fine particle having excellent separation characteristics and an increased retention capacity, a method for producing the same, and a chromatography using the same. To provide a filler and a column for chromatography.

本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、粒子表面が化学修飾剤によって修飾された多孔性微粒子であって、当該多孔性微粒子に存在する孔の内部まで化学修飾されている多孔性微粒子によって、優れた分離特性を与え、また保持容量が増加した多孔性微粒子が得られることを見出した。 In the process of investigating the cause of the above problem in order to solve the above-mentioned problem, the present inventor is a porous fine particle whose particle surface is modified by a chemical modifier, and the inside of a hole existing in the porous fine particle. It has been found that the porous fine particles chemically modified to the above can provide porous fine particles having excellent separation characteristics and an increased retention capacity.

すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。 That is, the above problem according to the present invention is solved by the following means.

1.粒子表面が化学修飾剤によって修飾された多孔性微粒子であって、当該多孔性微粒子に存在する孔の内部まで化学修飾されていることを特徴とする多孔性微粒子。 1. 1. Porous fine particles whose surface is modified with a chemical modifier, and the inside of the pores existing in the porous fine particles is chemically modified.

2.前記化学修飾剤が、5員又は6員の芳香族ヘテロ環、若しくはそれぞれの縮合環を構造として含む修飾基を有することを特徴とする第1項に記載の多孔性微粒子。 2. 2. The porous fine particles according to item 1, wherein the chemical modifying agent has a modifying group containing a 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle or each condensed ring as a structure.

3.前記多孔性微粒子が、金属酸化物を含有する微粒子であることを特徴とする第1項又は第2項に記載の多孔性微粒子。 3. 3. The porous fine particles according to item 1 or 2, wherein the porous fine particles are fine particles containing a metal oxide.

4.前記多孔性微粒子が、二酸化ケイ素を含有する微粒子であることを特徴とする第1項から第3項までのいずれか一項に記載の多孔性微粒子。 4. The porous fine particles according to any one of items 1 to 3, wherein the porous fine particles are fine particles containing silicon dioxide.

5.第1項から第4項までのいずれか一項に記載の多孔性微粒子を含むことを特徴とするクロマトグラフィー用充填剤。 5. A packing material for chromatography, which comprises the porous fine particles according to any one of items 1 to 4.

6.第1項から第4項までのいずれか一項に記載の多孔性微粒子を含むことを特徴とするクロマトグラフィー用カラム。 6. A column for chromatography, which comprises the porous fine particles according to any one of items 1 to 4.

7.第1項から第4項までの多孔性微粒子を製造する多孔性微粒子の製造方法であって、
前記多孔性微粒子を含む系を減圧後に乾燥ガスで置換する工程と、
当該多孔性微粒子を超臨界流体中で前記化学修飾剤と反応させて修飾を行う工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする多孔性微粒子の製造方法。
7. A method for producing porous fine particles according to items 1 to 4, wherein the porous fine particles are produced.
A step of replacing the system containing the porous fine particles with a dry gas after depressurizing,
A step of reacting the porous fine particles with the chemical modifier in a supercritical fluid to modify the particles,
A method for producing porous fine particles, which comprises at least.

本発明の上記手段により、優れた分離特性を与え、また保持容量が増加した多孔性微粒子、その製造方法、それを用いたクロマトグラフィー用充填剤及びクロマトグラフィー用カラムを提供することができる。 According to the above means of the present invention, it is possible to provide porous fine particles having excellent separation characteristics and an increased retention capacity, a method for producing the same, a packing material for chromatography using the same, and a column for chromatography.

本発明の効果の発現機構又は作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。 Although the mechanism of expression or mechanism of action of the effect of the present invention has not been clarified, it is inferred as follows.

化学物質の混合物を分離する方法として、再結晶・濾過・蒸留・昇華・クロマトグラフィーなどが知られている。再結晶・濾過・蒸留・昇華等はコスト面に優れており、産業的スケールの精製に実用されている。このような操作は混合物の分離には必ずしも適しているとは言えないが、試料側の状態を、最初から不純物の混入が少ない状態にしておく、又は、非常に分離しやすいものしか混入していないといった状態にしておくことで精製を達成可能としている。しかしながら、有機エレクトロニクス材料や医薬原薬の精製においては、材料に求められる純度要求が非常に厳しいため、再結晶・濾過・蒸留・昇華等では要求純度に満たないことが問題となる。 Recrystallization, filtration, distillation, sublimation, chromatography and the like are known as methods for separating a mixture of chemical substances. Recrystallization, filtration, distillation, sublimation, etc. are excellent in terms of cost and are practically used for industrial scale purification. Such an operation is not always suitable for separating the mixture, but the state on the sample side is set to a state in which impurities are less mixed from the beginning, or only those that are very easy to separate are mixed. Purification can be achieved by leaving it in a state where it does not exist. However, in the purification of organic electronics materials and drug substances, the purity requirements for the materials are very strict, and there is a problem that the required purity is not met in recrystallization, filtration, distillation, sublimation and the like.

一方で、クロマトグラフィー法は試料を高温条件下におかなくても高純度に分離することが可能であり、医薬、食品、電子デバイス材料などの広範な有機化合物の分析、精製などにおいて広く利用されている。クロマトグラフィー法において、カラムに充填されている充填剤(固定相)と化合物の相互作用等により吸脱着が繰り返され、再結晶・濾過・蒸留・昇華等よりも理論段数が高いため、高純度の分離が可能となる。したがって、クロマトグラフィー法による化合物の分離能は、充填剤(固定相)の性能が化合物の分離に大きく影響している。それゆえ、充填剤(固定相)の性能を向上させることは、有機化合物全般の分析・精製に貢献することになる。 On the other hand, the chromatography method can separate a sample with high purity without exposing it to high temperature conditions, and is widely used in the analysis and purification of a wide range of organic compounds such as pharmaceuticals, foods, and electronic device materials. ing. In the chromatography method, adsorption and desorption are repeated due to the interaction between the filler (stationary phase) filled in the column and the compound, and the number of theoretical plates is higher than that of recrystallization, filtration, distillation, sublimation, etc. Separation is possible. Therefore, the ability of the compound to be separated by the chromatography method is greatly affected by the performance of the packing material (stationary phase). Therefore, improving the performance of the filler (stationary phase) contributes to the analysis and purification of organic compounds in general.

化学物質の混合物を分離し、分析・精製の両方において優れた性能を発揮する技術として前述の高速液体クロマトグラフィー(HPLC)が挙げられる。 The above-mentioned high performance liquid chromatography (HPLC) is mentioned as a technique for separating a mixture of chemical substances and exhibiting excellent performance in both analysis and purification.

HPLCは分析・精製の両面において優れており、実験室的スケールでは非常に重用されるものであるが、産業的スケールにおいて特に精製面についての利用は限定的である。 HPLC is excellent in both analysis and purification and is very important on the laboratory scale, but its use on the industrial scale is particularly limited.

これには大きく二つの問題が存在している。一つは乾燥工程の負荷であり、分離した成分を分取した後、使用した大量の溶媒を揮発させて目的成分を濃縮しなくてはならないことに由来する。もう一つは大スケールでの分離精度の問題であり、一般にHPLCは固定相の充填材料量に対して大量の混合物を分離しようとすると、成分がうまく分離されなくなってしまうという問題がある。これを単純に装置サイズの拡張で解決しようとしてしまうと、運用にさらに大量の溶媒を消費し、乾燥負荷とコストの増大を招いてしまう。 There are two major problems with this. One is the load of the drying process, which is derived from the fact that after separating the separated components, the large amount of solvent used must be volatilized to concentrate the target components. The other is the problem of separation accuracy on a large scale, and in general, HPLC has a problem that the components cannot be separated well when trying to separate a large amount of the mixture with respect to the amount of the filling material of the stationary phase. If this is simply solved by increasing the size of the equipment, a larger amount of solvent is consumed for operation, which leads to an increase in drying load and cost.

さらに、有機エレクトロニクス材料や医薬原薬の精製においては、材料に求められる純度要求が非常に厳しいため、HPLCによる分離精製では前述のように負荷が大きく、産業的スケールに適さないという問題がある。 Further, in the purification of organic electronics materials and drug substances, the purity requirements for the materials are very strict, so that the separation and purification by HPLC has a large load as described above, and is not suitable for the industrial scale.

したがって、有機エレクトロニクス材料や医薬原薬のように極高純度が要求される精製操作においては、溶媒使用量を低減すること、大量の成分を注入しても分離不良を起こさない充填剤(固定相)を開発することが、クロマトグラフィーの有する優れた分離特性を産業的スケールでの精製操作に適用する上で、求められている。 Therefore, in purification operations that require extremely high purity, such as organic electronics materials and pharmaceutical drug substances, the amount of solvent used should be reduced, and a filler (fixed phase) that does not cause separation failure even when a large amount of components are injected. ) Is required to apply the excellent separation properties of chromatography to purification operations on an industrial scale.

近年、HPLCの発展的技術として、超臨界流体クロマトグラフィー(SFC)が知られている。SFCにおいては主たる溶媒(移動相)として超臨界流体を用いることが特徴であり、ほとんどの場合は二酸化炭素の超臨界流体が利用される。このシステムでは、カラムを通過し終えた移動相は超臨界状態ではなくなる。そのため、主たる溶媒として利用されていた超臨界状態二酸化炭素は気体に戻り、溶媒乾燥の負荷を減らすことができる。 In recent years, supercritical fluid chromatography (SFC) has been known as an advanced technique of HPLC. A feature of SFC is that a supercritical fluid is used as the main solvent (mobile phase), and in most cases, a carbon dioxide supercritical fluid is used. In this system, the mobile phase that has passed through the column is no longer in a supercritical state. Therefore, the supercritical carbon dioxide used as the main solvent returns to gas, and the load of solvent drying can be reduced.

超臨界流体は気体と液体の中間的性質を備えており、通常の溶媒よりも拡散速度が非常

に速い。また、粘度も低く、充填剤(固定相)を密に詰められるため、概してHPLCよりも優れた分離能を発揮することが知られている。一方で、産業的スケールへの応用に関してはHPLCと同様の課題を抱えており、注入量が増加することにより分離不良を引き起こす。したがって、HPLCの場合と同様に大量の成分を注入しても分離不良を起こさない充填剤(固定相)を開発することが、SFCの有する優れた分離特性を産業的スケールでの精製操作に適用するために求められている。
Supercritical fluids have intermediate properties between gas and liquid, and have a much higher diffusion rate than ordinary solvents.

Is fast. Further, it is known that the viscosity is low and the filler (stationary phase) is densely packed, so that the separation ability is generally superior to that of HPLC. On the other hand, it has the same problems as HPLC in terms of application to the industrial scale, and causes poor separation due to an increase in the injection amount. Therefore, developing a filler (stationary phase) that does not cause separation failure even when a large amount of components are injected as in the case of HPLC applies the excellent separation characteristics of SFC to purification operations on an industrial scale. Is required to do.

本発明の多孔性微粒子は、シリカゲル等の多孔性微粒子の細孔の深部まで密に化学修飾された多孔性微粒子であり、例えば、HPLCのみならず、SFC用の充填剤(固定相)として用いることによって、優れた分離特性を与え、また保持容量が増加するものである。 The porous fine particles of the present invention are porous fine particles that are densely chemically modified to the deep part of the pores of the porous fine particles such as silica gel, and are used, for example, as a filler (stationary phase) not only for HPLC but also for SFC. This gives excellent separation characteristics and increases the holding capacity.

本発明では、多孔性微粒子を化学修飾する前に減圧条件下に曝露した後、乾燥したガスによって系内を満たす(パージする)ことによって多孔性微粒子の細孔内部に水分等が吸着していない状態を作り出す。しかる後に超臨界条件下での化学修飾反応に供することにより、媒質となる超臨界流体の拡散性が十分に活かされ、反応試薬の輸送性が向上し、多孔性微粒子の細孔深部まで密に化学修飾された多孔性微粒子を与えることができる。 In the present invention, the porous fine particles are exposed to reduced pressure conditions before being chemically modified, and then the inside of the system is filled (purged) with a dry gas so that water or the like is not adsorbed inside the pores of the porous fine particles. Create a state. After that, by subjecting it to a chemical modification reaction under supercritical conditions, the diffusivity of the supercritical fluid as a medium is fully utilized, the transportability of the reaction reagent is improved, and the porous fine particles are densely packed to the deep pores. Chemically modified porous fine particles can be provided.

ここで前述のカラムに保持されるということについて改めて説明する。カラムクロマトグラフィーにおいて、充填剤(固定相)が化合物に吸着されることを保持と呼ぶ。カラムクロマトグラフィーにおいて化合物は、充填剤(固定相)への吸着と、溶媒(移動相)への溶出を繰り返しながらカラムの出口へと向かっていく。充填剤(固定相)へ吸着している間、化合物はカラムの内部を進行せず、溶媒(移動相)へ溶出した際にカラム先端へと進行する。このため、相互作用が強い化合物、すなわち、充填剤(固定相)に吸着している時間が長い化合物ほどカラムを通過するのに時間を要する。 Here, it will be described again that it is held in the above-mentioned column. In column chromatography, the adsorption of the filler (stationary phase) on the compound is called retention. In column chromatography, the compound moves toward the outlet of the column while repeating adsorption to the packing material (stationary phase) and elution to the solvent (mobile phase). While adsorbed on the packing material (stationary phase), the compound does not advance inside the column, but proceeds to the tip of the column when it elutes into the solvent (mobile phase). Therefore, a compound having a strong interaction, that is, a compound that has been adsorbed on the filler (stationary phase) for a long time, takes longer to pass through the column.

図1において、化合物がカラムを通過するまでの時間t1を保持時間と呼び、全く、充填剤(固定相)と相互作用しない化合物がカラムを通過するまでの時間はホールドアップタイムと呼ばれる。この時、保持時間からホールドアップタイムを差し引いたものt1′は空間補正保持時間と呼ばれ、この化合物がカラムの、充填剤(固定相)に吸着され、カラム内を進行しない状態にあった正味の時間となる。また、この空間補正保持時間とホールドアップタイムの比率kを保持係数と呼び、化合物がどの程度、充填剤(固定相)に保持されやすいかを示す指標となる。In FIG. 1, the time t 1 until the compound passes through the column is called the hold time, and the time until the compound that does not interact with the filler (stationary phase) passes through the column is called the hold-up time. At this time, t 1 ′, which is obtained by subtracting the hold-up time from the holding time, is called the space-corrected holding time, and this compound was adsorbed by the packing material (stationary phase) of the column and did not proceed in the column. It will be a net time. Further, the ratio k of the space-corrected holding time and the hold-up time is called a holding coefficient, and is an index showing how easily the compound is held in the filler (stationary phase).

さらに保持係数kが有する意味について説明する。固定相による化合物の保持については単独の化合物をA、充填剤(固定相)の保持サイトをBとすると図2のように表すことができる。これは正に化学平衡であり、この平衡の平衡定数Kは[A+B]/[A]+[B]と表せる。図1に対応させて考えるとt0は化合物と、充填剤(固定相)が[A]+[B]の関係で存在する時間を表しており、t1′(すなわち、図1では、t1′=t1−t0を表す。)は[A+B]の関係で存在する時間を表している。したがって、k=t1′/t0=[A+B]/[A]+[B]と置き換えることができ、これは平衡定数Kと同一であることが分かる。すなわち、HPLCにおいて保持係数kとは、充填剤(固定相)と化合物間の相互作用の強さ(親和性)を平衡定数という形で与えるものである。Further, the meaning of the retention coefficient k will be described. Regarding the retention of the compound by the stationary phase, it can be expressed as shown in FIG. 2 assuming that the single compound is A and the retaining site of the filler (stationary phase) is B. This is just a chemical equilibrium, and the equilibrium constant K of this equilibrium can be expressed as [A + B] / [A] + [B]. Considering in correspondence with FIG. 1, t 0 represents the time during which the compound and the filler (stationary phase) exist in the relationship of [A] + [B], and t 1 ′ (that is, in FIG. 1, t 1 ′ = t 1 − t 0. ) Represents the time existing in the relation of [A + B]. Therefore, it can be replaced with k = t 1 ′ / t 0 = [A + B] / [A] + [B], which is the same as the equilibrium constant K. That is, in HPLC, the retention coefficient k gives the strength (affinity) of the interaction between the filler (stationary phase) and the compound in the form of an equilibrium constant.

実際の測定系においては化合物量[A]も、充填剤(固定相)の保持サイト量[B]も有限であり、正しく分離を行うためには両者ともに平衡定数の比率に落ち着くことができる適度な量であることが必要である。例えば、平衡定数が10000の関係にある化合物と、充填剤(固定相)の場合、化合物10001個と10001個の保持サイトがあれば平衡関係を正しく実現可能である。しかし、保持サイト10001に対して化合物が100000個存在していた場合、保持サイト10000個が化合物と結合してなお、900

00個の余剰な化合物が残り1個の保持サイトに吸着しようとする状態が発生し、平衡が成立しなくなる。このことにより、吸脱着のバランスが崩れ、リーディングやテーリング、ピーク幅のブロード化を招き、結果、分離に支障をきたすものと推察される。
In the actual measurement system, both the compound amount [A] and the retention site amount [B] of the packing material (stationary phase) are finite, and both can be settled at the ratio of the equilibrium constant for correct separation. It is necessary to have a large amount. For example, in the case of a compound having an equilibrium constant of 10000 and a filler (stationary phase), the equilibrium relationship can be correctly realized if there are 10001 and 10001 retaining sites of the compound. However, if 100,000 compounds were present for the retention site 10001, 10,000 retention sites were bound to the compound and still 900.

A state occurs in which 00 surplus compounds try to be adsorbed on the remaining one retention site, and equilibrium is not established. As a result, the balance of suction and desorption is lost, leading to reading, tailing, and broadening of the peak width, and as a result, it is presumed that separation is hindered.

したがって、オーバーロードによるピークのテーリング、リーディング、又はブロード化などの形状崩れにおいては、充填剤(固定相)上の吸着サイトをより多く用意することで解消するものと考えられる。 Therefore, it is considered that the shape loss such as peak tailing, reading, or broadening due to overload can be solved by preparing more adsorption sites on the filler (stationary phase).

本発明者らは、吸着サイトとなる修飾基をより多く、充填剤(固定相)上に付与する方法として、超臨界流体中での化学修飾に着目した。また、検討の結果、従来技術に開示されている方法よりもさらに多くの修飾基を導入する方法として、多孔性微粒子を含む系を減圧後、乾燥ガスによる多孔性微粒子中の水分の置換が有効であることを見出した。 The present inventors have focused on chemical modification in a supercritical fluid as a method for imparting more modifying groups serving as adsorption sites on a filler (stationary phase). Further, as a result of the examination, as a method for introducing more modifying groups than the method disclosed in the prior art, it is effective to replace the water content in the porous fine particles with a dry gas after depressurizing the system containing the porous fine particles. I found that.

これによって修飾率が向上する理由は様々に考えられるが、以下のように考えられる。 There are various possible reasons for this to improve the modification rate, but it is considered as follows.

まず、多孔性微粒子の細孔内部に僅かに残存する水分などが減圧条件下で完全に取り除かれ、次いで乾燥ガスによって置換されることによって細孔内部は完全に水分のない乾燥状態となる。続けて、超臨界流体に曝露されることによって超臨界流体の拡散及びこれによる反応試薬の輸送が速やかに進むことによって、細孔内部まで効率よく化学修飾を行うことができたものと推察される。 First, a small amount of water remaining inside the pores of the porous fine particles is completely removed under reduced pressure conditions, and then the pores are replaced with a dry gas to bring the inside of the pores into a completely dry state without water. Subsequently, it is presumed that the chemical modification could be efficiently performed inside the pores by rapidly diffusing the supercritical fluid and transporting the reaction reagent by the exposure to the supercritical fluid. ..

化合物がカラムを通過するまでの時間を示した模式図Schematic diagram showing the time it takes for a compound to pass through a column 送液された化合物が充填剤(固定相)に吸着する様子を示した概念図Conceptual diagram showing how the transferred compound is adsorbed on the filler (stationary phase) シンメトリー係数を表す模式図Schematic diagram showing the symmetry coefficient 超臨界又は亜臨界クロマトグラフィー法における充填カラムを用いた装置の概略図Schematic of an apparatus using a packed column in supercritical or subcritical chromatography

本発明の多孔性微粒子は、粒子表面が化学修飾剤によって修飾された多孔性微粒子であって、当該多孔性微粒子に存在する孔の内部まで化学修飾されていることを特徴とする。この特徴は、各実施態様に共通する又は対応する技術的特徴である。 The porous fine particles of the present invention are porous fine particles whose surface is modified with a chemical modifier, and the inside of the pores existing in the porous fine particles is chemically modified. This feature is a technical feature common to or corresponding to each embodiment.

本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記化学修飾剤が、5員又は6員の芳香族ヘテロ環、若しくはそれぞれの縮合環を構造として含む修飾基を有することが好ましい。 As an embodiment of the present invention, from the viewpoint of exhibiting the effect of the present invention, it is preferable that the chemical modifying agent has a modifying group containing a 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle or a condensed ring thereof as a structure. ..

また、本発明の効果発現の観点から、前記多孔性微粒子が、金属酸化物を含有すること、さらに二酸化ケイ素を含有する微粒子であることが、好ましい。 Further, from the viewpoint of exhibiting the effect of the present invention, it is preferable that the porous fine particles contain a metal oxide and are fine particles containing silicon dioxide.

本発明のクロマトグラフィー用充填剤及びクロマトグラフィー用カラムは、本発明の多孔性微粒子を含むことを特徴とし、優れた分離特性を与え、また保持容量が増加する。 The chromatographic filler and the chromatographic column of the present invention are characterized by containing the porous fine particles of the present invention, which provide excellent separation characteristics and increase the holding capacity.

本発明の多孔性微粒子の製造方法は、前記多孔性微粒子を含む系を減圧後に乾燥ガスで置換する工程と、当該多孔性微粒子を超臨界流体中で前記化学修飾剤と反応させて修飾を行う工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。 The method for producing porous fine particles of the present invention includes a step of replacing the system containing the porous fine particles with a dry gas after depressurizing, and modifying the porous fine particles by reacting them with the chemical modifier in a supercritical fluid. It is characterized by including at least a step.

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。 Hereinafter, the present invention, its constituent elements, and modes and modes for carrying out the present invention will be described in detail. In the present application, "~" is used to mean that the numerical values described before and after the value are included as the lower limit value and the upper limit value.

≪本発明の多孔性微粒子の概要≫
本発明の多孔性微粒子は、粒子表面が化学修飾剤によって修飾された多孔性微粒子であって、当該多孔性微粒子に存在する孔の内部まで化学修飾されていることを特徴とする。
<< Outline of the porous fine particles of the present invention >>
The porous fine particles of the present invention are porous fine particles whose surface is modified with a chemical modifier, and the inside of the pores existing in the porous fine particles is chemically modified.

本発明でいう「多孔性微粒子」とは、微粒子内部に多数の孔を有し、ガス分子や溶液中の化学物質を当該微粒子表面及び細孔によって吸着できる微粒子と定義する。「孔の内部」とは、前記細孔の表面部位をいう。 The "porous fine particles" in the present invention are defined as fine particles having a large number of pores inside the fine particles and capable of adsorbing gas molecules and chemical substances in a solution by the fine particles surface and the pores. "Inside the pore" refers to the surface portion of the pore.

本発明でいう「化学修飾」とは、多孔性微粒子の表面(外部表面と内部表面)に化合物を吸着させることをいう。 The "chemical modification" as used in the present invention means adsorbing a compound on the surfaces (outer surface and inner surface) of porous fine particles.

ここで吸着とは、化学吸着(化学結合を伴う吸着)でも物理吸着(物理的相互作用による吸着)でもよく、これらの組み合わせであってもよい。化学吸着の場合、化学結合としては、水素結合、共有結合、配位結合、イオン結合等、更にはこれら2種以上の組み合わせが挙げられるが、いずれであってもよい。物理吸着の場合、物理的相互作用としては、イオン間相互作用、双極子相互作用、ファンデルワールス(Van der Waals)等、更にはこれらの2種以上の組み合わせが挙げられるが、いずれであってもよい。 Here, the adsorption may be chemical adsorption (adsorption with a chemical bond) or physical adsorption (adsorption by physical interaction), or a combination of these. In the case of chemical adsorption, the chemical bond includes a hydrogen bond, a covalent bond, a coordination bond, an ionic bond, and the like, and further, any combination of two or more of these can be used. In the case of physical adsorption, the physical interaction includes an ion-ion interaction, a dipole interaction, Van der Waals, etc., and a combination of two or more of these. May be good.

〔1〕多孔性微粒子
本発明の多孔性微粒子は、粒子表面が化学修飾剤によって修飾された多孔性微粒子であって、当該多孔性微粒子に存在する孔の内部まで化学修飾されていることを特徴とする。
[1] Porous fine particles The porous fine particles of the present invention are characterized in that the surface of the particles is modified with a chemical modifier, and the inside of the pores existing in the porous fine particles is chemically modified. And.

本発明の多孔性微粒子が、孔の内部まで化学修飾されていることは、例えば、多孔性微粒子試料を減圧乾燥を行った後に、SEM・EDS(Energy Dispersive X−ray Spectoroscopy:エネルギー分散型X線分析装置)や炭素・水素・窒素同時定量装置CHN元素分析装置(CHNコーダー)等を用いて、元素分析を行い、炭素濃度を測定して比較することによって推定することができる。 The fact that the porous fine particles of the present invention are chemically modified to the inside of the pores means that, for example, after the porous fine particles sample is dried under reduced pressure, SEM / EDS (Energy Dispersive X-ray Spectoroscopy: Energy Dispersive X-ray) It can be estimated by performing elemental analysis using an analyzer), a carbon / hydrogen / nitrogen simultaneous quantifier CHN elemental analyzer (CHN coder), etc., and measuring and comparing the carbon concentration.

本発明の多孔性微粒子の製造方法は、孔の内部まで化学修飾するために、前記多孔性微粒子を含む系を減圧後に乾燥ガスで置換する工程と、当該多孔性微粒子を超臨界流体中で前記化学修飾剤と反応させて修飾を行う工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。 The method for producing porous fine particles of the present invention includes a step of replacing the system containing the porous fine particles with a dry gas after depressurizing in order to chemically modify the inside of the pores, and the above-mentioned porous fine particles in a supercritical fluid. It is characterized by including at least a step of reacting with a chemical modifier to perform modification.

これは、多孔性微粒子の細孔内部に僅かに残存する水分などが減圧条件下で取り除かれ、次いで乾燥ガスによって置換されることによって細孔内部は完全に水分のない乾燥状態となる。続けて、超臨界流体に曝露されることによって超臨界流体の拡散及びこれによる反応試薬の輸送が速やかに進むことによって、細孔内部まで効率よく化学修飾を行うことができたものと推察される。 This is because the water and the like slightly remaining inside the pores of the porous fine particles are removed under reduced pressure conditions and then replaced with a dry gas, so that the inside of the pores becomes a completely water-free dry state. Subsequently, it is presumed that the chemical modification could be efficiently performed inside the pores by rapidly diffusing the supercritical fluid and transporting the reaction reagent by the exposure to the supercritical fluid. ..

本発明の多孔性微粒子の出発物質である、多孔性微粒子は多孔性の微粒子であれば特に限定はないが、金属酸化物であることが好ましく、例示として二酸化ケイ素(シリカゲル)やアルミナ、ゼオライトに代表される無機金属酸化物が挙げられる。また、ポリマー材料でもよく、又はこれらの複合材料を担体として利用してもよい。 The porous fine particles, which are the starting materials of the porous fine particles of the present invention, are not particularly limited as long as they are porous fine particles, but are preferably metal oxides, and examples thereof include silicon dioxide (silica gel), alumina, and zeolite. Typical examples are inorganic metal oxides. Further, a polymer material may be used, or a composite material thereof may be used as a carrier.

また、多孔性微粒子を化学修飾してその表面にあらかじめ修飾基を化学結合させたもの、さらには化学修飾した多孔性微粒子にさらにエンドキャッピング処理を施したものを用いることもできる。 Further, a material obtained by chemically modifying the porous fine particles and chemically bonding a modifying group to the surface thereof, or a product obtained by further performing an end capping treatment on the chemically modified porous fine particles can also be used.

好ましい多孔性微粒子の一例として、一般にクロマトグラフィー用充填剤として使用されている前記シリカゲルを例示すると、好ましい比表面積は、1〜1500m2/g程度

であり、粒子径は1〜1000μmの範囲、より好ましくは1〜50μmの範囲、さらに好ましくは1〜10μmの範囲である。細孔径は、1〜100nmの範囲であり、深さは、20〜1000nmの範囲、より好ましい深さの範囲は50〜500nmであり、最も好ましい深さの範囲は50〜150nmである。また、細孔のピッチを細孔の中心間の距離と定義すると、好ましいピッチは2〜500nmの範囲であり、より好ましいピッチの範囲は2〜100nmであり、最も好ましいピッチの範囲は2〜50nmである。
As an example of preferable porous fine particles, the silica gel generally used as a packing material for chromatography is illustrated, and a preferable specific surface area is about 1 to 1500 m 2 / g.

The particle size is in the range of 1 to 1000 μm, more preferably in the range of 1 to 50 μm, and even more preferably in the range of 1 to 10 μm. The pore diameter is in the range of 1 to 100 nm, the depth is in the range of 20 to 1000 nm, the more preferred depth range is 50 to 500 nm, and the most preferred depth range is 50 to 150 nm. Further, when the pitch of the pores is defined as the distance between the centers of the pores, the preferable pitch is in the range of 2 to 500 nm, the more preferable pitch range is 2 to 100 nm, and the most preferable pitch range is 2 to 50 nm. Is.

本発明は、多孔性微粒子の孔の中の水分について、その深部まで乾燥ガスで置換するところに特徴を有する。多孔性微粒子は、含有する水分や酸素は減圧条件下におくことで完全に取り除かれる。減圧条件としては真空であることが好ましい。 The present invention is characterized in that the water content in the pores of the porous fine particles is replaced with a dry gas to the deep part thereof. Moisture and oxygen contained in the porous fine particles are completely removed by keeping them under reduced pressure conditions. Vacuum is preferable as the depressurizing condition.

次に、乾燥ガスによって置換されることによって細孔内部は完全に水分のない乾燥状態となる。乾燥ガスとして好ましく用いられるものは反応試薬や固定相担体、又は反応媒体となる溶媒や超臨界流体に対して不活性なものが好ましく、窒素、二酸化炭素、アルゴンなどが好ましく用いられるが、これらに限定されるものではない。中でも窒素であることが、取り扱い性の観点から好ましい。 Next, by being replaced by a dry gas, the inside of the pores becomes completely dry without moisture. As the dry gas, those preferably inactive with respect to the reaction reagent, the stationary phase carrier, the solvent used as the reaction medium or the supercritical fluid, and nitrogen, carbon dioxide, argon and the like are preferably used. It is not limited. Of these, nitrogen is preferable from the viewpoint of handleability.

続けて、超臨界流体に曝露されることによって超臨界流体の拡散及びこれによる反応試薬の輸送が速やかに進むことによって、細孔内部まで効率よく化学修飾を行うことができる。用いられる超臨界流体としては超臨界状態を取るものであれば特に限定されないが、有機物を用いて化学修飾を行うという性質上、反応性に乏しいものが好ましい。例えば、二酸化炭素、エタン、プロパン、ブタン、ベンゼン、ジエチルエーテル等が挙げられ、特に臨界点の圧力、温度が低いことから二酸化炭素が好適である。これらの超臨界流体は各々単独で利用してもよく、また、モディファイヤとして種々の溶媒を混合した状態で使用してもよい。 Subsequently, by being exposed to the supercritical fluid, the diffusion of the supercritical fluid and the rapid transport of the reaction reagent by the diffusion proceed, so that the chemical modification can be efficiently performed even inside the pores. The supercritical fluid used is not particularly limited as long as it takes a supercritical state, but a fluid having poor reactivity is preferable due to the property of chemically modifying an organic substance. For example, carbon dioxide, ethane, propane, butane, benzene, diethyl ether and the like can be mentioned, and carbon dioxide is particularly preferable because the pressure and temperature at the critical point are low. Each of these supercritical fluids may be used alone, or may be used as a modifier in a mixed state of various solvents.

本発明で使用できる超臨界流体としては、臨界温度が400℃以下であれば使用可能であるが、副反応を回避するには300℃以下、より好ましくは200℃以下、最も好ましくは100℃以下がよく、かつ臨界圧力が300kg/cm2以下、より好ましくは200kg/cm2以下、最も好ましくは100kg/cm2以下のものが好適である。これらの条件に適合する、本発明に好ましい超臨界流体を例示すると二酸化炭素、一酸化二窒素、エタン、プロパン、ブタン、ベンゼン、ジエチルエーテル等が挙げられ、特に二酸化炭素(臨界温度31.3℃、臨界圧力72.9atm(75.3kg/cm2)が好適である。これらの超臨界流体は各々単独で使用できる他、化学修飾剤の溶解度を向上させるためにメタノールやトルエンのようなモディファイヤとの混合流体として使用することも可能である。The supercritical fluid that can be used in the present invention can be used if the critical temperature is 400 ° C. or lower, but 300 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower, and most preferably 100 ° C. or lower to avoid side reactions. It is preferable that the critical pressure is 300 kg / cm 2 or less, more preferably 200 kg / cm 2 or less, and most preferably 100 kg / cm 2 or less. Examples of supercritical fluids suitable for the present invention that meet these conditions include carbon dioxide, dinitrogen monoxide, ethane, propane, butane, benzene, diethyl ether, and the like, and in particular carbon dioxide (critical temperature 31.3 ° C.). , Critical pressure 72.9 atm (75.3 kg / cm 2 ) is preferred. Each of these supercritical fluids can be used alone or as a modifier such as methanol or toluene to improve the solubility of the chemical modifier. It can also be used as a mixed fluid with.

〔2〕化学修飾剤
本発明に係る化学修飾剤における修飾基の構造は特に限定されないが、オクタデシル基等のアルキル基、アミノプロピル基等のヘテロアルキル基を含む構造や、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基を含む構造等が挙げられ、特に有機電子材料を分離する際には共役π電子を有する芳香族炭化水素基、又は芳香族複素環基を含むものが好ましい。例えば、カルバゾリル基、アザカルバゾリル基、フェナントレニル基、フェナントロリニル基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、アザジベンゾフラニル基、チオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、アザジベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、インドリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、イミダゾリル基、トリアゾリル基、ベンゾチアゾリル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
[2] Chemical modifier The structure of the modifying group in the chemical modifier according to the present invention is not particularly limited, but a structure containing an alkyl group such as an octadecyl group and a heteroalkyl group such as an aminopropyl group, an aromatic hydrocarbon group, and the like. Examples thereof include a structure containing an aromatic heterocyclic group, and particularly when separating an organic electronic material, an aromatic hydrocarbon group having a conjugated π electron or a structure containing an aromatic heterocyclic group is preferable. For example, carbazolyl group, azacarbazolyl group, phenanthrenyl group, phenanthrolinyl group, benzofuranyl group, dibenzofuranyl group, azadibenzofuranyl group, thiophenyl group, benzothiophenyl group, azadibenzothiophenyl group, dibenzothiophenyl group, Examples thereof include, but are not limited to, a pyridyl group, a pyrimidinyl group, a triazinyl group, an indolyl group, a benzoimidazolyl group, a benzotriazolyl group, an imidazolyl group, a triazolyl group and a benzothiazolyl group.

本発明に係る化学修飾剤は、5員又は6員の芳香族ヘテロ環、若しくはそれぞれの縮合

環を構造として含む修飾基を有することが好ましい。また、化学修飾剤が、縮合芳香族ヘテロ環を複数有することが好ましく、さらに、芳香族ヘテロ環を複数有していてもよい。
The chemical modifier according to the present invention is a 5- or 6-membered aromatic heterocycle, or a condensation of each.

It is preferable to have a modifying group containing a ring as a structure. Further, the chemical modifier preferably has a plurality of condensed aromatic heterocycles, and may further have a plurality of aromatic heterocycles.

中でも、当該化学修飾剤が、下記一般式(a−1)〜(a−16)で表される構造を含む修飾基を有することが好ましい。 Above all, it is preferable that the chemical modifying agent has a modifying group containing a structure represented by the following general formulas (a-1) to (a-16).

Figure 2019117063
Figure 2019117063

式中、Xはそれぞれ独立して炭素原子又はヘテロ原子を表し、少なくとも一つはヘテロ原子であることが好ましく、ヘテロ原子としては特に酸素原子、窒素原子、硫黄原子が好ましく用いられる。Mは金属原子を表し、特にIr、Ptが好ましく用いられる。nは1〜3の整数を表す。それぞれのXは独立に置換基を有していてよいし、互いに環を形成していてもよい。また、Xの置換基同士で環を形成していてもよい。 In the formula, X independently represents a carbon atom or a hetero atom, and at least one is preferably a hetero atom, and as the hetero atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom are particularly preferably used. M represents a metal atom, and Ir and Pt are particularly preferably used. n represents an integer of 1 to 3. Each X may have a substituent independently or may form a ring with each other. Further, a ring may be formed between the substituents of X.

上記一般式(a−1)〜(a−16)で表される構造を含む修飾基として、さらに好ましい修飾基は、下記一般式(b−1)〜(b−24)で表される構造を含む修飾基が挙げられる。 As a modifying group containing the structures represented by the general formulas (a-1) to (a-16), a more preferable modifying group is a structure represented by the following general formulas (b-1) to (b-24). Examples include modifying groups containing.

Figure 2019117063
Figure 2019117063

式中、Yは各々独立して炭素原子、窒素原子のいずれかを表し、Wは各々独立してヘテロ原子を表し、ヘテロ原子としては特に窒素原子、硫黄原子、酸素原子のいずれかが好ましく用いられる。Mは金属原子を表し、特にIr、Ptが好ましく用いられる。nは1〜3の整数を表す。一般式(b−24)において、Yのうちの少なくとも一つはヘテロ原子を表す。それぞれのYは独立に置換基を有していてもよいし、互いに環を形成していてもよい。また、Yの置換基同士で環を形成していてもよい。Rは置換基を表し、置換基同士で環を形成していてもよい。 In the formula, Y independently represents either a carbon atom or a nitrogen atom, and W independently represents a hetero atom, and as the hetero atom, any one of nitrogen atom, sulfur atom, and oxygen atom is particularly preferably used. Be done. M represents a metal atom, and Ir and Pt are particularly preferably used. n represents an integer of 1 to 3. In the general formula (b-24), at least one of Y represents a heteroatom. Each Y may have a substituent independently, or may form a ring with each other. Further, a ring may be formed between the substituents of Y. R represents a substituent, and the substituents may form a ring with each other.

Rで表される置換基としては、例えば、水素原子、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、(t)ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、プロパルギル基等)、芳香族炭化水素環基(アリール基ともいい、例えば、フェニル基、p−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等)、複素環基(例えば、エポキシ環、アジリジン環、チイラン環、オキセタン環、アゼチジン環、チエタン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、オキサゾリジン環、テトラヒドロチオフェン環、スルホラン環、チアゾリジン環、ε−カプロラクトン環、ε−カプロラクタム環、ピペリジン環、ヘキサヒドロピリダジン環、ヘキサヒドロピリミジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、1,3−ジオキサン環、1,4−ジオキサン環、トリオキサン環、テトラヒドロチオピラン環、チオモルホリン環、チオモルホリン−1,1−ジオキシド環、ピラノース環、ジアザビシクロ[2,2,2]−オクタン環等)、芳香族複素環基(ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基(例えば、1,2,4−トリアゾール−1−イル基、1,2,3−トリアゾール−1−イル基等)、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、インドロインドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基(前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す)、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原子等)、アルコキシル基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシル基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基又はアリールスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基)、アニリノ基、ジアリールアミノ基(例えば、ジフェニルアミノ基、ジナフチルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基等)、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アルキルシリル基又はアリールシリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、(t)ブチルジメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、(t)ブチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基、トリナフチルシリル基、2−ピリジルシリル基等)、アルキルホスフィノ基又はアリールホスフィノ基(ジメチルホスフィノ基、ジエチルホスフィノ基、ジシクロヘキシルホスフィノ基、メチルフェニルホスフィノ基、ジフェニルホスフィノ基、ジナフチルホスフィノ基、ジ(2−ピリジル)ホスホスフィノ基)、アルキルホスホリル基又はアリールホスホリル基(ジメチルホスホリル基、ジエチルホスホリル基、ジシクロヘキシルホスホリル基、メチルフェニルホスホリル基、ジフェニルホスホリル基、ジナフチルホスホリル基、ジ(2−ピリジル)ホスホリル基)、アルキルチオホスホリル基又はアリールチオホスホリル基(ジメチルチオホスホリル基、ジエチルチオホスホリル基、ジシクロヘキシルチオホスホリル基、メチルフェニルチオホスホリル基、ジフェニルチオホスホリル基、ジナフチルチオホスホリル基、ジ(2−ピリジル)チオホスホリル基)から選ばれるいずれかの基を表す。なお、これらの置換基はさらに上記の置換基によって置換されていてもよいし、また、それらが互いに縮合してさらに環を形成してもよい。 Examples of the substituent represented by R include a hydrogen atom and an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a (t) butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group and a dodecyl group. Tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, etc.), cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (eg, vinyl group, allyl group, etc.), alkynyl group (eg, propargyl group, etc.), aromatic Hydrocarbon ring group (also called aryl group, for example, phenyl group, p-chlorophenyl group, mesityl group, tolyl group, xsilyl group, naphthyl group, anthryl group, azulenyl group, acenaphthenyl group, fluorenyl group, phenanthryl group, indenyl group, Pyrenyl group, biphenylyl group, etc.), heterocyclic group (eg, epoxy ring, aziridine ring, thiirane ring, oxetane ring, azetidine ring, thietan ring, tetrahydrofuran ring, dioxolan ring, pyrrolidine ring, pyrazolidine ring, imidazolidine ring, oxazolidin ring , Tetrahydrothiophene ring, sulfolan ring, thiazolidine ring, ε-caprolactone ring, ε-caprolactam ring, piperidine ring, hexahydropyridazine ring, hexahydropyrimidine ring, piperazine ring, morpholin ring, tetrahydropyran ring, 1,3-dioxane ring. , 1,4-dioxane ring, trioxane ring, tetrahydrothiopyran ring, thiomorpholin ring, thiomorpholin-1,1-dioxide ring, pyranose ring, diazabicyclo [2,2,2] -octane ring, etc.), aromatic complex Ring group (pyridyl group, pyrimidinyl group, furyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, benzoimidazolyl group, pyrazolyl group, pyrazinyl group, triazolyl group (for example, 1,2,4-triazol-1-yl group, 1,2,3) -Triazole-1-yl group, etc.), oxazolyl group, benzoxazolyl group, thiazolyl group, isooxazolyl group, isothiazolyl group, frazayl group, thienyl group, quinolyl group, benzofuryl group, dibenzofuryl group, benzothienyl group, dibenzothienyl Group, indrill group, indroindrill group, carbazolyl group, carbolinyl group, diazacarbazolyl group (indicating one of the carbon atoms constituting the carbolin ring of the carbolinyl group replaced with a nitrogen atom), quinoxalinyl group, Pyridadinyl group, triazinyl group, quinazolinyl group, phthalazinyl group, etc.), halogen atom (for example, chlorine atom, bromine atom) , Iodine atom, fluorine atom, etc.), alkoxyl group (eg, methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, dodecyloxy group, etc.), cycloalkenyl group (eg, cyclopentyloxy) Group, cyclohexyloxy group, etc.), aryloxy group (eg, phenoxy group, naphthyloxy group, etc.), alkylthio group (eg, methylthio group, ethylthio group, propylthio group, pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, dodecylthio group, etc.) , Cycloalkylthio group (eg, cyclopentylthio group, cyclohexylthio group, etc.), arylthio group (eg, phenylthio group, naphthylthio group, etc.), alkoxycarbonyl group (eg, methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, etc.) , Octyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (eg, phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, etc.), sulfamoyl group (eg, aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group, etc.) , Butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group, dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, naphthylaminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group, etc.), ureido group (eg, methyl Ureid group, ethyl ureido group, pentyl ureido group, cyclohexyl ureido group, octyl ureido group, dodecyl ureido group, phenyl ureido group, naphthyl ureido group, 2-pyridyl amino ureido group, etc.), acyl group (for example, acetyl group, ethyl carbonyl group) , Apropylcarbonyl group, pentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group, octylcarbonyl group, 2-ethylhexylcarbonyl group, dodecylcarbonyl group, phenylcarbonyl group, naphthylcarbonyl group, pyridylcarbonyl group, etc.), acyloxy group (eg, acetyloxy group, Ethylcarbonyloxy group, butylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group, dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group, etc.), amide group (for example, methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, dimethylcarbonylamino group, propylcarbonylamino) Group, Pentyl Carbonyl Luamino group, cyclohexylcarbonylamino group, 2-ethylhexylcarbonylamino group, octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, etc.), carbamoyl group (for example, aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group) , Dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, 2-ethylhexylaminocarbonyl group, dodecylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl group, naphthylaminocarbonyl group, 2- Pyridylaminocarbonyl group, etc.), sulfinyl group (eg, methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, butylsulfinyl group, cyclohexylsulfinyl group, 2-ethylhexylsulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl group, 2-pyridylsulfinyl group Etc.), alkylsulfonyl group or arylsulfonyl group (eg, methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group, phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridyl (Sulfonyl group, etc.), amino group (eg, amino group, ethylamino group, dimethylamino group, butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group), anilino group, diarylamino group (eg, diphenyl) Amino group, dinaphthylamino group, phenylnaphthylamino group, etc.), naphthylamino group, 2-pyridylamino group, etc.), nitro group, cyano group, hydroxy group, mercapto group, alkylsilyl group or arylsilyl group (for example, trimethylsilyl group) , Triethylsilyl group, (t) butyldimethylsilyl group, triisopropylsilyl group, (t) butyldiphenylsilyl group, triphenylsilyl group, trinaphthylsilyl group, 2-pyridylsilyl group, etc.), alkylphosphino group or aryl Phosphino group (dimethylphosphino group, diethylphosphino group, dicyclohexylphosphino group, methylphenylphosphino group, diphenylphosphino group, dinaphthylphosphino group, di (2-pyridyl) phosphosphino group), alkylphosphoryl group or Arylphosphoryl group (dimethylphosphoryl group, Diethylphosphoryl group, dicyclohexylphosphoryl group, methylphenylphosphoryl group, diphenylphosphoryl group, dinaphthylphosphoryl group, di (2-pyridyl) phosphoryl group), alkylthiophosphoryl group or arylthiophosphoryl group (dimethylthiophosphoryl group, diethylthiophosphoryl group) , Dicyclohexylthiophosphoryl group, methylphenylthiophosphoryl group, diphenylthiophosphoryl group, dinaphthylthiophosphoryl group, di (2-pyridyl) thiophosphoryl group). In addition, these substituents may be further substituted by the above-mentioned substituents, or they may be condensed with each other to further form a ring.

さらに、好ましくはアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、複素環基、及びシクロアルキル基である。 Further, an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a heterocyclic group, and a cycloalkyl group are preferable.

以下、一般式(a−1)〜(a−16)及び一般式(b−1)〜(b−24)で表される構造を含む修飾基の具体例を例示する。なお、(c−1)〜(c−115)において、−*は後述するリンカー部との連結箇所を表す。 Hereinafter, specific examples of modifying groups including structures represented by the general formulas (a-1) to (a-16) and the general formulas (b-1) to (b-24) will be illustrated. In (c-1) to (c-115), − * represents a connection point with a linker portion described later.

Figure 2019117063
Figure 2019117063

Figure 2019117063
Figure 2019117063

Figure 2019117063
Figure 2019117063

Figure 2019117063
Figure 2019117063

Figure 2019117063
Figure 2019117063

Figure 2019117063
Figure 2019117063

Figure 2019117063
Figure 2019117063

Figure 2019117063
Figure 2019117063

Figure 2019117063
Figure 2019117063

なお、本発明に係る修飾基としてはヘテロアリール基を含む構造が好適である。本発明においては、このようなヘテロアリールを含む環と金属原子で錯体を形成した構造も、縮合した芳香族複素環とみなす。このような構造について例を挙げて示せば、例えば、トリス(2−フェニルピリジナト)イリジウムのような構造は三つのフェニルピリジン配位子が金属と錯体を形成しているため、全体としては一つのヘテロアリール環としてみなす。このような構造は他に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム、8−ヒドロキシキノリノラトリチウム、トリス(2,2′−ビピリジル)ルテニウムジクロリド、トリス[1−フェニルイソキノリン−C2,N]イリジウムといった錯体化合物にも見られるものであるが、上に例示した構造に限定されるものではない。As the modifying group according to the present invention, a structure containing a heteroaryl group is suitable. In the present invention, such a structure in which a ring containing a heteroaryl and a metal atom form a complex is also regarded as a condensed aromatic heterocycle. To give an example of such a structure, for example, in a structure such as tris (2-phenylpyridinato) iridium, since three phenylpyridine ligands form a complex with a metal, as a whole, Considered as one heteroaryl ring. Other such structures include tris (8-quinolinolato) aluminum, 8-hydroxyquinolinolatritium, tris (2,2'-bipyridyl) ruthenium dichloride, and tris [1-phenylisoquinoline-C 2 , N] iridium. Although it is also found in complex compounds, it is not limited to the structures exemplified above.

これらの化学修飾剤又は修飾基は公知の方法で合成することができる。 These chemically modifying agents or modifying groups can be synthesized by known methods.

多孔性微粒子は、あらかじめ表面修飾されていることも好ましい。すなわち2段階で化学修飾してもよい。 It is also preferable that the porous fine particles are surface-modified in advance. That is, it may be chemically modified in two steps.

具体的には、前記修飾基が、表面修飾基によりあらかじめ表面修飾された多孔性微粒子と化学結合していることが好ましい。また、表面修飾基を用いて化学修飾した多孔性微粒子にさらにエンドキャッピング処理を施したものを用いることもできる。 Specifically, it is preferable that the modifying group is chemically bonded to the porous fine particles that have been surface-modified by the surface modifying group. Further, it is also possible to use a porous fine particle chemically modified with a surface modifying group and further subjected to an end capping treatment.

エンドキャッピング剤としては、ヘキサメチルジシラザンなどのジシラザン化合物、ジエチルメチルシランやトリエチルシランなどのハイドロジェンシラン化合物、トリメチルメトキシシランなどのアルコキシシラン化合物、ペンタメチルジシロキサンやヘキサメチルシクロトリシロキサン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンなどのシロキサン化合物、トリメチルクロロシランなどのクロロシラン化合物などを好適に用いることができる。 Examples of the end capping agent include disilazan compounds such as hexamethyldisilazane, hydrogensilane compounds such as diethylmethylsilane and triethylsilane, alkoxysilane compounds such as trimethylmethoxysilane, pentamethyldisiloxane and hexamethylcyclotrisiloxane, 1, A siloxane compound such as 1,3,3-tetramethyldisiloxane, a chlorosilane compound such as trimethylchlorosilane, and the like can be preferably used.

また、前記多孔性微粒子が、前記化学修飾剤とは化学構造の異なる化学修飾剤であらかじめ表面修飾されることも好ましい。これにより、例えば、試験材料をシリカゲルの残存シラノール基から遠ざけることで、試験材料が想定していないシラノール基との相互作用を抑え、修飾基との相互作用を促進させる効果が得られる。 It is also preferable that the porous fine particles are surface-modified in advance with a chemical modifier having a chemical structure different from that of the chemical modifier. As a result, for example, by keeping the test material away from the residual silanol groups of silica gel, the effect of suppressing the interaction with the silanol groups that the test material does not anticipate and promoting the interaction with the modifying group can be obtained.

さらに、前記した修飾基と表面修飾された多孔性微粒子とが二価の連結基を介して結合した構造であることも好ましい態様である。 Further, it is also a preferable embodiment that the above-mentioned modifying group and the surface-modified porous fine particles have a structure in which they are bonded via a divalent linking group.

このような、多孔性微粒子を表面修飾する基が、二価の連結基を介して、又は単結合を介して、本発明に係る修飾基と結合するものとして、下記一般式(d−1)又は一般式(e−1)で表される構造を有することが好ましい。 Assuming that the group that surface-modifies the porous fine particles is bonded to the modifying group according to the present invention via a divalent linking group or a single bond, the following general formula (d-1) is used. Alternatively, it preferably has a structure represented by the general formula (e-1).

一般式(d−1)において、L1、L2は単結合又は二価の連結基を表し、m、oはそれぞれ0〜5の整数を表す。Arは芳香族炭化水素であり二価の連結基を表す。In the general formula (d-1), L 1 and L 2 represent a single bond or a divalent linking group, and m and o represent integers of 0 to 5, respectively. Ar is an aromatic hydrocarbon and represents a divalent linking group.

1、L2で表される二価の連結基としては、置換若しくは無置換のアルキレン基、アリーレン基若しくはヘテロアリーレン基、−O−、−S−、−S(=O)2−、−N(R)−、カルボキシルエステル基、ケトンカルボニル基、スルホニキシル基、カルバモイル基、スルファモイル基又は、アミド基等が挙げられる。The divalent linking group represented by L 1 and L 2 includes a substituted or unsubstituted alkylene group, an arylene group or a heteroarylene group, −O−, −S−, −S (= O) 2− , −. Examples thereof include N (R)-, a carboxyl ester group, a ketone carbonyl group, a sulfonicyl group, a carbamoyl group, a sulfamoyl group, an amide group and the like.

一般式(e−1)において、L1は単結合又は二価の連結基を表し、m、oはそれぞれ0〜5の整数を表す。Arは芳香族炭化水素である二価の連結基を表す。In the general formula (e-1), L 1 represents a single bond or a divalent linking group, and m and o represent integers of 0 to 5, respectively. Ar represents a divalent linking group that is an aromatic hydrocarbon.

一般式(e−1)において、L1は、一般式(d−1)におけるL1と同義である。In formula (e-1), L 1 has the same meaning as L 1 in the general formula (d-1).

Arで表される芳香族炭化水素である二価の連結基としては、オルト、パラ又はメタフェニレン、ナフチレン、ビフェニレン、アントラセニレン又はターフェニレン等を挙げることができる。 Examples of the divalent linking group which is an aromatic hydrocarbon represented by Ar include ortho, para or metaphenylene, naphthylene, biphenylene, anthraceneylene, terphenylene and the like.

1はそれぞれ独立に多孔性微粒子と連結する元素を表し、特に炭素、酸素、又は窒素が好ましく用いられる。R 1 represents an element that independently connects to the porous fine particles, and carbon, oxygen, or nitrogen is particularly preferably used.

Figure 2019117063
Figure 2019117063

本発明において好ましく用いられる二価の連結基を有するあらかじめ表面修飾された多孔性質微粒子の具体的な構造を以下(f−1)〜(f−15)に例示するが、本発明はこれに限定されるものではない。(f−1)〜(f−15)において、*は前記修飾基との連結部を表し、構造式左側の波線部分は、Siが多孔性質微粒子と結合している接続部を表す模式図である。 Specific structures of pre-surface-modified porous fine particles having a divalent linking group preferably used in the present invention are exemplified below (f-1) to (f-15), but the present invention is limited thereto. It is not something that is done. In (f-1) to (f-15), * represents a connecting portion with the modifying group, and the wavy line portion on the left side of the structural formula is a schematic diagram showing a connecting portion in which Si is bonded to porous fine particles. is there.

Figure 2019117063
Figure 2019117063

本発明における化学修飾剤の超臨界流体に対する濃度は適宜選定でき、特に限定されるものではないが、0.01〜20%(容量比)が好ましく、特に0.1〜10%(容量比)が好適である。 The concentration of the chemical modifier in the present invention with respect to the supercritical fluid can be appropriately selected and is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 20% (volume ratio), particularly 0.1 to 10% (volume ratio). Is preferable.

また化学修飾反応における反応温度は、多孔性微粒子及び化学修飾剤の種類によって適宜選定でき、超臨界流体の臨界温度以上であれば特に限定されないが、温度が高くなりすぎると既に化学結合されている化学修飾基が存在する場合はその脱離が多くなる可能性があるので、その上限は400℃とすることが好ましい。より好ましい反応温度の上限は300℃、最も好ましい反応温度上限は250℃である。 The reaction temperature in the chemical modification reaction can be appropriately selected depending on the type of the porous fine particles and the chemical modification agent, and is not particularly limited as long as it is equal to or higher than the critical temperature of the supercritical fluid, but if the temperature becomes too high, chemical bonding has already occurred. If a chemically modifying group is present, its desorption may increase, so the upper limit thereof is preferably 400 ° C. The upper limit of the more preferable reaction temperature is 300 ° C., and the most preferable upper limit of the reaction temperature is 250 ° C.

化学修飾反応における超臨界流体の圧力は、臨界圧力以上であれば問題はなく、化学修飾剤の種類や濃度に応じて適宜選定できる。臨界圧力〜100kg/cm2が通常である。また反応時間は30分〜120時間、より好ましくは2〜24時間とすることが望ましい。反応槽中の流体の流速は特に限定されるものではないが、超臨界流体状態で毎分5mL以下が好ましい。There is no problem if the pressure of the supercritical fluid in the chemical modification reaction is equal to or higher than the critical pressure, and it can be appropriately selected according to the type and concentration of the chemical modification agent. The critical pressure is usually ~ 100 kg / cm 2 . The reaction time is preferably 30 minutes to 120 hours, more preferably 2 to 24 hours. The flow rate of the fluid in the reaction vessel is not particularly limited, but is preferably 5 mL or less per minute in the supercritical fluid state.

〔3〕充填剤
本発明によって得られるクロマトグラフィー用充填剤については、本発明を以てしても反応させきることができていない残存活性基を異なる修飾構造でエンドキャッピングして利用してもよい。また、エンドキャッピングの際に乾燥ガスで微粒子を置換する操作を行ってもよい。エンドキャッピングの構造は粒子上の残存活性基と反応しうるものであればよく、例示すると排除体積の小さなアルキルシリル基、アシル基、アルコキシル基、アルキルアミノ基などが特に好適であるが、これらに限定されるものではない。
[3] Filler With respect to the packing material for chromatography obtained by the present invention, residual active groups that have not been completely reacted by the present invention may be used by end-capping with different modified structures. Further, the operation of replacing the fine particles with a dry gas may be performed at the time of end capping. The structure of the endcapping may be any one that can react with the residual active group on the particles, and for example, an alkylsilyl group, an acyl group, an alkoxyl group, an alkylamino group and the like having a small exclusion volume are particularly preferable. It is not limited.

本発明によって得られる充填剤は、カラムクロマトグラフィー用の充填剤、特に高速液体クロマトグラフィー用充填剤又は超臨界流体クロマトグラフィー用の充填剤として好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。例えば、薄層クロマトグラフィーの担体や吸着材として用いてもよいし、濾過補助剤やフィルターのような形態で用いてもよい。 The filler obtained by the present invention is preferably used as a filler for column chromatography, particularly as a filler for high performance liquid chromatography or a filler for supercritical fluid chromatography, but is not limited thereto. For example, it may be used as a carrier or an adsorbent for thin layer chromatography, or may be used in the form of a filtration aid or a filter.

〔4〕カラム
本発明のクロマトグラフィー用カラムは、本発明の多孔性微粒子を含むことを特徴とし、カラムクロマトグラフィーに供される。
[4] Column The chromatographic column of the present invention is characterized by containing the porous fine particles of the present invention, and is used for column chromatography.

本発明のカラムは、いわゆるリーディングやテーリング、ピーク幅のブロード化を減少させる効果を有する。 The column of the present invention has the effect of reducing so-called reading, tailing, and peak width broadening.

通常リーディングやテーリングに関して、クロマトグラフィーにおけるカラムの性能を表す指標として、シンメトリー係数が挙げられる。シンメトリー係数(symmety factor、テーリング係数)はピークの対称性の度合いを表す指標であり、図3において下記式で表される。 Usually, with respect to reading and tailing, a symmetry coefficient can be mentioned as an index showing the performance of a column in chromatography. The symmetry coefficient (tailing coefficient) is an index showing the degree of symmetry of the peak, and is represented by the following formula in FIG.

(シンメトリー係数:S)
S=W(0.05h)/2f
W(0.05h):ピークのベースラインからピーク高さhの1/20の高さにおけるピーク幅)
f:W(0.05h)のピーク幅をピーク頂点から横軸へ下した垂線で2分したピーク立ち上がり側の距離
S=1であれば左右対称となり、ピークとして理想的な形状を示している。S>1のとき、ピークは右側に膨らんだ形、すなわちテーリングしている形状となる。S<1のとき、ピークは左側に膨らんだ形、すなわちリーディングしている形状となる。したがって、Sは1に近いほどカラムとして優れた性能を持っていることとなる。本発明のカラムのシンメトリー係数は、0.70<S<1.30であることが好ましく、0.80<S<1.20であることがより好ましく、0.85<S<1.15であることがさらに好ましい。
(Symmetry coefficient: S)
S = W (0.05h) / 2f
W (0.05h): Peak width at a height of 1/20 of the peak height h from the peak baseline)
f: The peak width of W (0.05h) is divided into two by a perpendicular line extending from the peak apex to the horizontal axis. If the distance S = 1 on the peak rising side, the peak is symmetrical and shows an ideal shape as a peak. .. When S> 1, the peak has a shape bulging to the right, that is, a tailing shape. When S <1, the peak has a shape bulging to the left, that is, a leading shape. Therefore, the closer S is to 1, the better the performance as a column. The symmetry coefficient of the column of the present invention is preferably 0.70 <S <1.30, more preferably 0.80 <S <1.20, and 0.85 <S <1.15. It is more preferable to have.

〔4.1〕カラムクロマトグラフィー(以下、「クロマト法」ともいう。)
本発明に係るカラムクロマトグラフィーの最も典型的なところは、充填剤(固定相)に本発明の多孔性微粒子を用い、そこに化合物Aを吸着させ、それを溶媒又は溶離液と呼ばれる移動相(B)で徐々に溶出させて行くというものである。
[4.1] Column chromatography (hereinafter, also referred to as "chromatography")
The most typical aspect of column chromatography according to the present invention is to use the porous fine particles of the present invention as a filler (stationary phase), adsorb compound A there, and use it as a mobile phase (solvent or eluent). In B), it is gradually eluted.

このとき、多孔性微粒子表面及び細孔内部に存在する修飾基と化合物Aとの相互作用(吸着)に対して、移動相(B)との相互作用が拮抗する場合、Aは多孔性微粒子と移動相Bとの間で、吸着−脱着の平衡を繰り返し、多孔性微粒子との相互作用が小さい場合は速く、相互作用が大きい場合には遅く、溶出して行く。 At this time, when the interaction (adsorption) between the modifying group existing on the surface of the porous fine particles and the inside of the pores and the compound A is antagonized by the interaction with the mobile phase (B), A is the porous fine particles. The adsorption-desorption equilibrium is repeated with the mobile phase B, and when the interaction with the porous fine particles is small, it is fast, and when the interaction is large, it is slow and elutes.

このときに、吸着−脱着平衡の往復回数が大きいほど理論段数(すなわち精製効率)が増大することから、クロマト法による精製効率は、充填剤(固定相)の長さに比例し、移動相の通過速度にも比例し、充填剤(固定相)の表面積にも比例することになる。 At this time, the larger the number of round trips between adsorption and desorption equilibrium, the greater the number of theoretical plates (that is, purification efficiency). Therefore, the purification efficiency by the chromatographic method is proportional to the length of the packing material (stationary phase), and the mobile phase It is proportional to the passing speed and also to the surface area of the filler (stationary phase).

これを実現させたのが、高速液体クロマトグラフィーであり、これが、有機化合物の成分分析や品質保証に幅広く使われているのも、この理論に裏打ちされた高度の理論段数を実現できる希な手法であることに起因している。 High performance liquid chromatography has made this possible, and it is a rare method that can realize a high number of theoretical plates backed by this theory, which is widely used for component analysis and quality assurance of organic compounds. It is due to the fact that.

このクロマト法が再結晶に比べ秀でる理由は、移動相Bの極性を任意に変更できる点である。例えば、移動相を最初から良溶媒と貧溶媒の混合溶媒にしておくことはもとより、精製の際に徐々に良溶媒比率を増やしていくグラジエント法を用い、さらに理論段数を増やせることが挙げられる。 The reason why this chromatographic method is superior to recrystallization is that the polarity of mobile phase B can be changed arbitrarily. For example, the mobile phase may be a mixed solvent of a good solvent and a poor solvent from the beginning, and the number of theoretical plates can be further increased by using a gradient method in which the ratio of good solvents is gradually increased during purification.

また、温度も任意に変えることが可能であるため、精製可能となる溶質の適用範囲が極めて広く、ほぼ汎用的な精製法として活用できることが最大の特徴である。 In addition, since the temperature can be changed arbitrarily, the range of application of the solute that can be purified is extremely wide, and the greatest feature is that it can be used as an almost general-purpose purification method.

一方、クロマト法の欠点もある。前述のように、理論段数を大きくするための根本的な原理が、吸着−脱着平衡を活用しているところにある。 On the other hand, there are also drawbacks of the chromatographic method. As mentioned above, the fundamental principle for increasing the number of theoretical plates is to utilize the adsorption-desorption equilibrium.

例えば、移動相に化合物Aと相互作用が強い溶媒B′(すなわち良溶媒)だけを用いてクロマト法を行った場合、Aと多孔性微粒子との相互作用よりも、Aと移動相B′との相互作用が強ければ、吸着−脱着平衡の往復回数が激減し、精製効果が低くなってしまう。 For example, when the chromatography method is performed using only the solvent B'(that is, a good solvent) that strongly interacts with the compound A in the mobile phase, A and the mobile phase B'are more than the interaction between A and the porous fine particles. If the interaction between the two is strong, the number of round trips of the adsorption-desorption equilibrium is drastically reduced, and the purification effect is lowered.

つまり、精製効果を高めるためには、良溶媒B′の他に、大過剰の貧溶媒Cを混合し、吸着−脱着平衡の往復回数を増やす必要がある。ただしこの場合、精製されて分取した化合物Aの溶液には、大過剰のCが含まれており、これを濃縮しなければならないことが最大の問題である。 That is, in order to enhance the purification effect, it is necessary to mix a large excess of the poor solvent C in addition to the good solvent B'to increase the number of round trips of the adsorption-desorption equilibrium. However, in this case, the purified and fractionated solution of compound A contains a large excess of C, and the biggest problem is that this must be concentrated.

例えば、1gのAを得るためには、良溶媒B′と貧溶媒Cの混合比率を1:99〜10:90くらいにする必要があり、一般的にはおおよそ10Lから100Lの貧溶媒Cが必要となってしまう。そのため、HPLC分取は研究開発には適用されているものの、大量生産には使われていないのが実情である。 For example, in order to obtain 1 g of A, the mixing ratio of the good solvent B'and the poor solvent C needs to be about 1:99 to 10:90, and generally about 10 L to 100 L of the poor solvent C is used. It will be necessary. Therefore, although HPLC preparative is applied to research and development, it is not used for mass production.

貧溶媒濃縮の問題を解決する手段が、超臨界二酸化炭素を用いたHPLCである超臨界流体クロマトグラフィー(SFC)である。 A means for solving the problem of poor solvent concentration is supercritical fluid chromatography (SFC), which is HPLC using supercritical carbon dioxide.

超臨界二酸化炭素は、二酸化炭素を高温高圧で超臨界流体にしたものであり、その他の物質もこのような超臨界流体にすることは可能であるが、比較的低い圧力と温度で超臨界状態を実現できることから、クロマトや抽出では専ら二酸化炭素が使われている。 Supercritical carbon dioxide is carbon dioxide converted into supercritical fluid at high temperature and high pressure, and other substances can be made into such supercritical fluid, but it is in a supercritical state at relatively low pressure and temperature. Carbon dioxide is used exclusively for chromatographing and extraction.

この超臨界二酸化炭素には、普通の流体や液体とは異なった特徴がある。それは、温度と圧力を変化させることで、溶解したいものの極性に合わせて、連続的に極性を変化させることができることである。 This supercritical carbon dioxide has characteristics different from those of ordinary fluids and liquids. That is, by changing the temperature and pressure, the polarity can be continuously changed according to the polarity of what is desired to be melted.

例えば、魚の頭に含まれているドコサヘキサエン酸を選択抽出する際にも、この超臨界二酸化炭素が使われているし、接着剤を用いている特殊な衣類のクリーニングにも、皮脂は溶かして接着剤は溶かさない超臨界二酸化炭素が使われている。 For example, this supercritical carbon dioxide is also used when selectively extracting docosahexaenoic acid contained in fish heads, and when cleaning special clothing using an adhesive, the sebum is melted and adhered. Supercritical carbon dioxide, which does not dissolve, is used as the agent.

このように様々な極性を持たせることができる超臨界二酸化炭素であるが、比較的低い温度と圧力の領域で形成される超臨界二酸化炭素の極性は、シクロヘキサンやヘプタン程度である。現在市販されている超臨界流体クロマトグラフィー(SFC)では、この程度の極性の超臨界二酸化炭素が、装置内で作られ、それが良溶媒と混合されてカラム内に入り、通常のHPLCと同様の機構で化合物の精製が行われる。 Although supercritical carbon dioxide can have various polarities in this way, the polarity of supercritical carbon dioxide formed in a region of relatively low temperature and pressure is about cyclohexane or heptane. In supercritical fluid chromatography (SFC) currently on the market, supercritical carbon dioxide of this degree of polarity is produced in the instrument, mixed with a good solvent and entered into the column, similar to normal HPLC. The compound is purified by the mechanism of.

超臨界二酸化炭素を用いたカラムクロマトグラフィーのシステムでは、カラムを通過した後に検出器に入るが、通常はその段階までは高温高圧状態が保たれ、二酸化炭素も超臨界流体として存在している。その後常温常圧で分取されるまでの間に二酸化炭素はガスとなり、分取時には自ら溶液から抜けていくために、貧溶媒の濃縮が不要となる。この時、参考文献(生物工学会誌88巻、10号、525〜528ページ、2010年)に記載の気液分離機構等を備えた二酸化炭素回収装置によって二酸化炭素を回収することが可能であり、再び超臨界流体としての利用も可能である。 In a column chromatography system using supercritical carbon dioxide, it enters the detector after passing through the column, but normally the high temperature and high pressure state is maintained until that stage, and carbon dioxide also exists as a supercritical fluid. After that, carbon dioxide becomes a gas until it is separated at normal temperature and pressure, and at the time of separation, it escapes from the solution by itself, so that concentration of a poor solvent becomes unnecessary. At this time, carbon dioxide can be recovered by a carbon dioxide recovery device equipped with a gas-liquid separation mechanism or the like described in References (Journal of the Society of Biotechnology, Vol. 88, No. 10, pp. 525-528, 2010). It can also be used as a supercritical fluid again.

そのため、高純度の新規合成化合物を数多く合成する必要のある創薬の業界では、最近この超臨界流体クロマトグラフィー(SFC)を積極的に活用するようになってきており、その影響で分析用、分取用ともに販売価格が下がり、かなり一般的に使われるようになってきた。 Therefore, in the drug discovery industry, which requires the synthesis of a large number of new high-purity synthetic compounds, this supercritical fluid chromatography (SFC) has recently been actively utilized, and due to its influence, it is used for analysis. The selling price has dropped for both preparative use, and it has become quite common.

〔4.2〕超臨界又は亜臨界クロマトグラフィー法
超臨界クロマトグラフィー法は超臨界流体を用いるばかりではなく、亜臨界流体を用いることもできる。超臨界又は亜臨界クロマトグラフィー法に用いるカラムとしては、充填カラム、オープンカラム、キャピラリカラムを用いることができる。
[4.2] Supercritical or subcritical chromatography method In the supercritical chromatography method, not only a supercritical fluid but also a subcritical fluid can be used. As the column used in the supercritical or subcritical chromatography method, a packed column, an open column, or a capillary column can be used.

〈クロマトグラフィー用カラム〉
本発明のクロマトグラフィー用カラムは、移動相に注入された試料中の目的の物質を分離することができる本発明の充填剤を有するカラムである。
<Column for chromatography>
The chromatographic column of the present invention is a column having the filler of the present invention capable of separating the target substance in the sample injected into the mobile phase.

充填剤は、本発明の多孔性微粒子が用いられる。カラムに収容される一体型の充填剤に担持されている状態でカラムに収容されていてもよいし、充填剤からなる一体型の成形物としてカラムに収容されていてもよい。 As the filler, the porous fine particles of the present invention are used. It may be stored in the column in a state of being supported by an integrated filler housed in the column, or may be stored in the column as an integrated molded product made of the filler.

本発明のクロマトグラフィー用カラムでは、図4に示すように、例えば、有機溶媒(二酸化炭素を含む)を含有する超臨界流体11、ポンプ12、モディファイヤ13、分離する有機化合物を注入するインジェクター14、分離用のカラム15、検出器17、圧力調整弁18等を備えた装置を用いることができる。 In the chromatography column of the present invention, as shown in FIG. 4, for example, a supercritical fluid 11 containing an organic solvent (including carbon dioxide), a pump 12, a modifier 13, and an injector 14 for injecting an organic compound to be separated are injected. , A device including a separation column 15, a detector 17, a pressure regulating valve 18, and the like can be used.

カラム15は、カラムオーブン16内で温度調整される。充填剤としては本発明の多孔性微粒子が用いられる。 The temperature of the column 15 is adjusted in the column oven 16. As the filler, the porous fine particles of the present invention are used.

本発明において、超臨界流体とは、超臨界状態にある物質のことである。 In the present invention, the supercritical fluid is a substance in a supercritical state.

ここで、超臨界状態について説明する。物質は、温度、圧力(又は体積)等の環境条件の変化により気体、液体及び固体の三つの状態の間を移り変わるが、これは分子間力と運動エネルギーとのバランスで決定される。横軸に温度を、縦軸に圧力をとって気液固三態の移り変わりを表したものを状態図(相図)というが、その中で気体、液体及び固体の三相が共存し、平衡にある点を三重点という。三重点より温度が高い場合は、液体とその蒸気が平衡になる。この時の圧力は飽和蒸気圧であり、蒸発曲線(蒸気圧線)で表される。この曲線で表される圧力よりも低い圧力では液体は全部気化し、またこれよりも高い圧力を加えれば蒸気は全部液化する。圧力を一定にして温度も変化させてもこの曲線を超えると液体が蒸気に、また蒸気が液体になる。この蒸発曲線には、高温、高圧側に終点があり、これを臨界点(critical point)と呼ぶ。臨界点は物質を特徴づける重要な点であり、液体と蒸気との区別がつかなくなる状態で、気液の境界面も消失する。 Here, the supercritical state will be described. A substance changes between three states of gas, liquid and solid due to changes in environmental conditions such as temperature and pressure (or volume), which is determined by the balance between intermolecular force and kinetic energy. The horizontal axis represents temperature and the vertical axis represents the transition of gas-liquid solid state, which is called a state diagram (phase diagram). In it, the three phases of gas, liquid, and solid coexist and are in equilibrium. The point in is called the triple point. If the temperature is higher than the triple point, the liquid and its vapor are in equilibrium. The pressure at this time is the saturated vapor pressure and is represented by the evaporation curve (vapor pressure line). If the pressure is lower than the pressure represented by this curve, all the liquid is vaporized, and if a pressure higher than this is applied, all the vapor is liquefied. Even if the pressure is kept constant and the temperature is changed, when this curve is exceeded, the liquid becomes vapor and the vapor becomes liquid. This evaporation curve has an end point on the high temperature and high pressure side, and this is called a critical point. The critical point is an important point that characterizes a substance, and the interface between gas and liquid disappears in a state where liquid and vapor cannot be distinguished.

臨界点より高温の状態では、気液共存状態を生じることなく液体と気体の間を移り変わることができる。 In a state higher than the critical point, it is possible to move between a liquid and a gas without causing a gas-liquid coexistence state.

臨界温度以上でかつ臨界圧力以上の状態にある流体を超臨界流体といい、超臨界流体を与える温度・圧力領域を超臨界領域という。また、臨界温度以上又は臨界圧力以上のいずれかを満たした状態を亜臨界(膨張液体)状態といい、亜臨界状態にある流体を亜臨界流体という。超臨界流体及び亜臨界流体は、高い運動エネルギーを有する高密度流体であり、溶質を溶解するという点では液体的な挙動を示し、密度の可変性という点では気体的な特徴を示す。超臨界流体の溶媒特性はいろいろあるが、低粘性で高拡散性であり固体材料への浸透性が優れていることが重要な特性である。 A fluid that is above the critical temperature and above the critical pressure is called a supercritical fluid, and a temperature / pressure region that gives the supercritical fluid is called a supercritical region. Further, a state in which either the critical temperature or higher or the critical pressure or higher is satisfied is called a subcritical (expanded liquid) state, and a fluid in the subcritical state is called a subcritical fluid. Supercritical fluids and subcritical fluids are high-density fluids with high kinetic energy, exhibit liquid behavior in terms of dissolving solutes, and exhibit gaseous characteristics in terms of density variability. There are various solvent characteristics of supercritical fluids, but it is important that they have low viscosity, high diffusivity, and excellent permeability to solid materials.

超臨界状態は、例えば、二酸化炭素であれば、臨界温度(以下、Tcともいう)31℃、臨界圧力(以下、Pcともいう)は7.38×106Pa、プロパン(Tc=96.7℃、Pc=43.4×105Pa)、エチレン(Tc=9.9℃、Pc=52.2×105Pa)等、この領域以上では流体は拡散係数が大きくかつ粘性が小さくなり物質移動、濃度平衡への到達が速く、かつ液体のように密度が高いため、効率のよい分離が可能となる。しかも、例えば二酸化炭素のような常圧、常温で気体となる物質を用いることにより回収が迅速になる。また、液体溶媒を用いる精製法で不可避の微量の溶媒の残留に起因する種々の障害はない。In the supercritical state, for example, in the case of carbon dioxide, the critical temperature (hereinafter, also referred to as Tc) is 31 ° C., the critical pressure (hereinafter, also referred to as Pc) is 7.38 × 10 6 Pa, and propane (Tc = 96.7). ° C., Pc = 43.4 × 10 5 Pa), ethylene (Tc = 9.9 ° C., Pc = 52.2 × 10 5 Pa), etc. Above this region, the fluid has a large diffusion coefficient and low viscosity, and is a substance. Efficient separation is possible because of the rapid transfer and arrival of concentration equilibrium and the high density of liquid. Moreover, recovery can be speeded up by using a substance that becomes a gas at normal pressure and room temperature, such as carbon dioxide. In addition, there are no various obstacles due to the residual trace amount of solvent that is unavoidable in the purification method using a liquid solvent.

超臨界流体又は亜臨界流体として用いられる溶媒としては、二酸化炭素、一酸化二窒素、アンモニア、水、メタノール、エタノール、2−プロパノール、エタン、プロパン、ブタン、ヘキサン、ペンタン等が好ましく用いられるが、この中でも二酸化炭素を好ましく用いることができる。 As the solvent used as the supercritical fluid or the subcritical fluid, carbon dioxide, dinitrogen monoxide, ammonia, water, methanol, ethanol, 2-propanol, ethane, propane, butane, hexane, pentane and the like are preferably used. Of these, carbon dioxide can be preferably used.

超臨界流体又は亜臨界流体として用いる溶媒は1種類を単独で用いることも可能であるし、極性を調整するためのいわゆるモディファイヤ(エントレーナ)と呼ばれる物質を添加することも可能である。 One type of solvent used as a supercritical fluid or a subcritical fluid can be used alone, or a substance called a modifier (entrainer) for adjusting the polarity can be added.

モディファイヤとしては、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素系溶媒、塩化メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、アセトアルデヒドジエチルアセタール等のアセタール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸等のカルボン酸系溶媒、アセトニトリル、ピリジン、N,N−ジメチルホルムアミド等の窒素化合物系溶媒、二硫化炭素、ジメチルスルホキシド等の硫黄化合物系溶媒、さらに水、硝酸、硫酸等が挙げられる。 Examples of the modifier include hydrocarbon solvents such as hexane, cyclohexane, benzene and toluene, halogenated hydrocarbon solvents such as methyl chloride, dichloromethane, dichloroethane and chlorobenzene, and alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol and butanol. , Ethyl solvent such as diethyl ether and tetrahydrofuran, acetal solvent such as acetaldehyde diethyl acetal, ketone solvent such as acetone and methyl ethyl ketone, ester solvent such as ethyl acetate and butyl acetate, carboxylic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid and the like. Examples thereof include acid-based solvents, nitrogen-based solvents such as acetonitrile, pyridine, N, N-dimethylformamide, sulfur-based solvents such as carbon disulfide and dimethyl sulfoxide, and water, nitric acid, sulfuric acid and the like.

超臨界流体又は亜臨界流体の使用温度は、基本的に、本発明に係る溶質として用いる有機化合物が溶解する温度以上であれば特に限定はないが、温度が低過ぎると超臨界流体状態、又は亜臨界流体状態の維持が困難となり、また温度が高過ぎるとその有機化合物が分解する場合があるため、使用温度は20〜600℃の範囲内とするのが好ましい。 The operating temperature of the supercritical fluid or subcritical fluid is basically not particularly limited as long as it is above the temperature at which the organic compound used as the solute according to the present invention dissolves, but if the temperature is too low, it is in a supercritical fluid state or The operating temperature is preferably in the range of 20 to 600 ° C. because it becomes difficult to maintain the subcritical fluid state and the organic compound may be decomposed if the temperature is too high.

超臨界流体又は亜臨界流体の使用圧力は、基本的に用いる物質の臨界圧力以上であれば特に限定はないが、圧力が低過ぎると、本発明に係る溶質として用いる有機化合物の超臨界流体又は亜臨界流体への溶解性が乏しくなる場合があり、また圧力が高過ぎると製造装置の耐久性、操作時の安全性等の面で問題が生じる場合があるため、使用圧力は1〜100MPaの範囲内とするのが好ましい。 The working pressure of the supercritical fluid or subcritical fluid is not particularly limited as long as it is equal to or higher than the critical pressure of the substance to be used, but if the pressure is too low, the supercritical fluid of the organic compound used as the solute according to the present invention or The working pressure is 1 to 100 MPa because the solubility in subcritical fluid may be poor and if the pressure is too high, problems may occur in terms of durability of the manufacturing equipment and safety during operation. It is preferably within the range.

超臨界流体又は亜臨界流体を使用する装置は、溶質として用いる有機化合物が超臨界流体又は亜臨界流体と接触して超臨界流体又は亜臨界流体へ溶解する機能を有する装置であればなんら限定されることはなく、例えば、超臨界流体又は亜臨界流体を閉鎖系で使用するバッチ方式、超臨界流体又は亜臨界流体を循環させて使用する流通方式、バッチ方式と流通方式とを組み合わせた複合方式等の使用が可能である。 The device using the supercritical fluid or the subcritical fluid is limited as long as the organic compound used as the solute has a function of contacting the supercritical fluid or the subcritical fluid and dissolving in the supercritical fluid or the subcritical fluid. For example, a batch method in which a supercritical fluid or a subcritical fluid is used in a closed system, a distribution method in which a supercritical fluid or a subcritical fluid is circulated and used, or a composite method in which a batch method and a distribution method are combined. Etc. can be used.

本発明に係る超臨界又は亜臨界クロマトグラフィー法においては、移動相に試料を注入した後に、目的物質のうち、カラムからの溶出が最も遅い目的物質のピークのテーリングが減衰し終わる以前に次の試料注入を行うことが好ましい。 In the supercritical or subcritical chromatography method according to the present invention, after injecting a sample into the mobile phase, the following before the tailing of the peak of the target substance having the slowest elution from the column is completely attenuated is as follows. It is preferable to inject the sample.

このとき、移動相に試料を注入した後に、当該移動相の組成を変化させてもよいし、組成を一定としてもよい。特に大量の分離対象化合物の分取操作を行う場合には、移動相の組成を変化させることもできる。 At this time, after injecting the sample into the mobile phase, the composition of the mobile phase may be changed or the composition may be constant. In particular, when a large amount of the compound to be separated is to be separated, the composition of the mobile phase can be changed.

移動相の組成を変化させる工程は、超臨界又は亜臨界流体と溶媒を含有する移動相の組成を変化させるものである。この工程により移動相の組成を変化させることで、ピークのテーリングの減衰を速めることができる。カラム吸着超臨界又は亜臨界流体クロマトグラフィーでは、特に比較的大量の分離対象化合物をロードする分取操作を行う場合には、ピークが顕著なテーリングを示す。このテーリングが減衰する前に次の試料を注入すると、テーリングしている成分が次に注入した試料のピーク成分に混入することとなり、分離した化合物の純度が低下し、不都合が生じる。そのため、テーリングの完全な減衰を待ってから次の試料の注入を行わなければならない。したがって、テーリングの減衰を速めることで次の試料注入のタイミングを速めることができることとなるが、本発明においては移動相の組成を変化させることで、ピーク成分のカラムからの押し出しを促進させ、テーリングの減衰を速めることができる。 The step of changing the composition of the mobile phase is to change the composition of the mobile phase containing a supercritical or subcritical fluid and a solvent. By changing the composition of the mobile phase by this step, the attenuation of peak tailing can be accelerated. Column adsorption supercritical or subcritical fluid chromatography shows tailing with marked peaks, especially when performing preparative operations to load relatively large amounts of compounds to be separated. If the next sample is injected before the tailing is attenuated, the tailing component will be mixed with the peak component of the next injected sample, and the purity of the separated compound will decrease, resulting in inconvenience. Therefore, the next sample must be injected after waiting for the tailing to completely decay. Therefore, it is possible to accelerate the timing of the next sample injection by accelerating the attenuation of tailing. However, in the present invention, by changing the composition of the mobile phase, the extruding of the peak component from the column is promoted, and tailing is performed. Can accelerate the decay of.

移動相中の組成を変化させることは、液体クロマトグラフィーでいうステップグラジエント法と同様の効果を生じさせ、ピーク成分のカラムからの押し出しを促進させることで、テーリングの減衰を速めている。 Changing the composition in the mobile phase produces the same effect as the step gradient method in liquid chromatography, and promotes the extrusion of peak components from the column, thereby accelerating the attenuation of tailing.

超臨界又は亜臨界クロマトグラフィーは、高拡散性・低粘度の超臨界又は亜臨界流体を用いていることから、移動相の流速が大きく、カラムの平衡化も早い。そのため、移動相中の組成が一時的に変化しても、移動相中の組成を元に戻すとカラムは迅速に変化前の環境に復元することから、テーリングを減衰させた後直ちに次の試料を注入することができる。結果として、試料の時間当たりの処理量を増やすことができ、効率性・生産性が向上する。 Since supercritical or subcritical chromatography uses a supercritical or subcritical fluid having high diffusivity and low viscosity, the flow velocity of the mobile phase is high and the column equilibration is quick. Therefore, even if the composition in the mobile phase changes temporarily, the column quickly restores to the environment before the change when the composition in the mobile phase is restored. Therefore, the next sample immediately after the tailing is attenuated. Can be injected. As a result, the amount of sample processed per hour can be increased, and efficiency and productivity are improved.

移動相の組成を変化させる工程は、超臨界又は亜臨界クロマトグラフィー装置で行うことができる限り、どのような手法によるものでもよい。例えば、移動相中の溶媒比率を増加させることで、移動相の組成の変化を生じさせることができるし、圧力やカラム温度を有意に変化させることでも、移動相中のCO2密度が変化し、これらを含めて移動相の組成変化とする。The step of changing the composition of the mobile phase may be any method as long as it can be performed by a supercritical or subcritical chromatography apparatus. For example, by increasing the solvent ratio in the mobile phase, the composition of the mobile phase can be changed, and by significantly changing the pressure and column temperature, the CO 2 density in the mobile phase can be changed. , These are included in the composition change of the mobile phase.

移動相中には既に溶媒が含まれているが、移動相中に含ませる溶媒とは別途、カラムの上流で移動相生成装置の下流に溶媒注入装置を設け、移動相中の溶媒比率を増加させることができる。溶媒注入装置は、例えば注入する溶媒を保持するためのループ配管と流路切替弁、溶媒注入ポンプで構成される溶媒注入装置とすることができる。 The solvent is already contained in the mobile phase, but in addition to the solvent contained in the mobile phase, a solvent injection device is provided upstream of the column and downstream of the mobile phase generator to increase the solvent ratio in the mobile phase. Can be made to. The solvent injection device can be, for example, a solvent injection device including a loop pipe for holding the solvent to be injected, a flow path switching valve, and a solvent injection pump.

溶媒注入装置に用いるループ配管は、所定の容積を有する管である。ループ配管を有すると、試料の注入の定量性が向上し、またより多量の試料を注入することが可能となり好ましい。本発明において、ループ配管の容積は、超臨界又は亜臨界クロマトグラフィー装置で用いられるカラムの種類やカラムの内径、目的の物質の種類、移動相の組成等の条件に応じて異なるが、一度に多量の溶媒を注入する必要があるため、溶媒注入装置が有するループ配管は試料注入装置が有するループ配管よりも大型で、多量の溶媒を保持できるものが適する。 The loop pipe used in the solvent injection device is a pipe having a predetermined volume. Having a loop pipe is preferable because the quantitativeness of sample injection is improved and a larger amount of sample can be injected. In the present invention, the volume of the loop pipe varies depending on the conditions such as the type of column used in the supercritical or subcritical chromatography apparatus, the inner diameter of the column, the type of the target substance, the composition of the mobile phase, etc., but at once. Since it is necessary to inject a large amount of solvent, the loop pipe of the solvent injection device is larger than the loop pipe of the sample injection device, and one capable of holding a large amount of solvent is suitable.

溶媒注入装置に用いる流路切替弁は、移動相の流路に設けられる開閉自在な弁やコックであれば特に限定されない。例えば、二方弁やバタフライ弁を組み合わせて用いたり、三方弁を用いて移動相の流路の切り替えを行う弁が挙げられる。上記溶媒注入装置に用いる溶媒注入ポンプは、超臨界又は亜臨界クロマトグラフィー装置の試料注入などで用いられる高圧ポンプを用いることができる。 The flow path switching valve used in the solvent injection device is not particularly limited as long as it is an openable / closable valve or cock provided in the flow path of the mobile phase. For example, a valve that uses a combination of a two-way valve and a butterfly valve, or a valve that switches the flow path of the mobile phase by using a three-way valve can be mentioned. As the solvent injection pump used in the solvent injection device, a high-pressure pump used for sample injection of a supercritical or subcritical chromatography device can be used.

溶媒注入装置を用いた場合、溶媒の注入は、流路切替弁を切り替え溶媒注入ポンプによりカラムの移動相に溶媒を送りこむことで行われる。溶媒の注入は、試料の注入容積以上、好ましくは2倍以上、より好ましくは5倍以上の溶媒を瞬時に注入することが好ましい。上限値としては、試料の注入容積の30倍以下、好ましくは20倍以下、より好ましくは15倍以下の溶媒を注入することが好ましい。このような溶媒注入量とすることで、ピークのテーリングの減衰がさらに速まることとなる。 When a solvent injection device is used, the solvent is injected by switching the flow path switching valve and sending the solvent to the mobile phase of the column by the solvent injection pump. It is preferable to inject the solvent instantaneously by the injection volume of the sample or more, preferably 2 times or more, more preferably 5 times or more. As the upper limit value, it is preferable to inject a solvent 30 times or less, preferably 20 times or less, more preferably 15 times or less the injection volume of the sample. With such a solvent injection amount, the attenuation of peak tailing is further accelerated.

溶媒注入装置から注入される溶媒は特に限定されるものではなく、例えば、移動相中に含有される溶媒と同一の溶媒であってもよいし、異なる溶媒であってもよい。また、注入される溶媒は1種でもよいし、2種以上でもよい。 The solvent injected from the solvent injection device is not particularly limited, and may be, for example, the same solvent as the solvent contained in the mobile phase or a different solvent. Further, the solvent to be injected may be one kind or two or more kinds.

特に、テーリングの減衰をさらに速める点で、極性の高い溶媒が好ましい。また、移動相中に含有される溶媒と比較して、より極性の高い溶媒を使用することが好ましい。 In particular, a highly polar solvent is preferred in that it further accelerates tailing decay. Further, it is preferable to use a solvent having a higher polarity than the solvent contained in the mobile phase.

前記移動相の組成を変化させる工程及び移動相の組成を変化前に戻す工程の両工程は、瞬時に行うことが好ましい。ここでいう瞬時とは、移動相の変化を生じさせるのに十分な時間であればよい。 It is preferable that both the step of changing the composition of the mobile phase and the step of returning the composition of the mobile phase to before the change are performed instantaneously. The moment mentioned here may be a time sufficient to cause a change in the mobile phase.

ピーク検出の方法は、特段限定はされるものではないが、通常超臨界又は亜臨界クロマトグラフィーが有する検出器、例えば紫外吸光分光計により検出されたピークによりタイミングを計ることができる。 The method of peak detection is not particularly limited, but the timing can be measured by a peak detected by a detector usually possessed by supercritical or subcritical chromatography, for example, an ultraviolet absorption spectrometer.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量%」を表す。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, the indication of "parts" or "%" is used, but unless otherwise specified, it indicates "parts by mass" or "% by mass".

実施例1
〈多孔性微粒子1−1の作製〉
細孔径約100Å、平均粒子径約5μm、比表面積350m2/g、アミノプロピル基修飾度1.44mmol/gの球状シリカゲル(Lichrosphear−NH2、登録商標、メルク社製)2gをガラス容器に入れ、そこに3−(カルバゾール−9−イル)安息香酸(2.87g,10mmol)と、EDC:1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(3.10g、20mmol)、テトラヒドロフラン(30mL)を加えた。この混合液を超音波発生器に浸漬し、超音波をかけながら4時間反応を行った。このシリカゲルを、ガラスフィルター(G4)を用いて濾過し、テトラヒドロフラン300mL、メタノール300mL、アセトン300mLで順次洗浄濾過した。さらに、得られたシリカゲルを減圧乾燥し、化学修飾されたクロマトグラフィー用充填剤である多孔性微粒子1−1を得た。
Example 1
<Preparation of porous fine particles 1-1>
2 g of spherical silica gel (Lichospher-NH 2 , registered trademark, manufactured by Merck) having a pore diameter of about 100 Å, an average particle diameter of about 5 μm, a specific surface area of 350 m 2 / g, and an aminopropyl group modification degree of 1.44 mmol / g is placed in a glass container. , There 3- (carbazole-9-yl) benzoic acid (2.87 g, 10 mmol), EDC: 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (3.10 g, 20 mmol), tetrahydrofuran (30 mL) ) Was added. This mixed solution was immersed in an ultrasonic generator, and the reaction was carried out for 4 hours while applying ultrasonic waves. This silica gel was filtered using a glass filter (G4), and washed and filtered sequentially with 300 mL of tetrahydrofuran, 300 mL of methanol, and 300 mL of acetone. Further, the obtained silica gel was dried under reduced pressure to obtain porous fine particles 1-1 which were chemically modified packing materials for chromatography.

〈多孔性微粒子1−2の作製〉
以下、本発明の多孔性微粒子の作製を具体的に説明する。なお、超臨界流体中における多孔性微粒子と化学修飾剤との反応は、日本ウォーターズ社製ACQUITYUPC2(登録商標)を用いて行った。
<Preparation of porous fine particles 1-2>
Hereinafter, the production of the porous fine particles of the present invention will be specifically described. The reaction between the porous fine particles and the chemical modifier in the supercritical fluid was carried out using ACQUITYUPC2 (registered trademark) manufactured by Japan Waters Corp.

細孔径約100Å、平均粒子径約5μm、アミノプロピル基修飾度1.44mmol/gの球状シリカゲル(Lichrosphear−NH2、登録商標、メルク社製)2gを110℃で真空乾燥した後、乾燥容器をグローブボックス内に移動し、乾燥された窒素で容器をパージした。グローブボックス内でこのシリカゲルを反応槽に移してから装置に設置した後、この反応槽に3−(カルバゾール−9−イル)安息香酸(2.87g,10mmol)と、EDC:1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(3.10g,20mmol)を50mLのテトラヒドロフランに溶解させた混合液をモディファイヤとして用い、供給する二酸化炭素に対して3.0%(容量比)となるようにして、反応温度60℃、流体圧力250kg/cm2、流速毎分0.15mLの条件で反応槽に8時間供給して反応を行った。このシリカゲルを、ガラスフィルター(G4)を用いて濾過し、テトラヒドロフラン300mL、メタノール300mL、アセトン300mLで順次洗浄濾過した。さらに、得られたシリカゲルを減圧乾燥し、化学修飾されたクロマトグラフィー用充填剤である多孔性微粒子1−2を得た。 2 g of spherical silica gel (Lichospher-NH 2 , registered trademark, manufactured by Merck Co., Ltd.) having a pore diameter of about 100 Å, an average particle diameter of about 5 μm, and an aminopropyl group modification degree of 1.44 mmol / g is vacuum-dried at 110 ° C. It was moved into the glove box and the container was purged with dry nitrogen. After transferring this silica gel to the reaction vessel in the glove box and installing it in the apparatus, 3- (carbazole-9-yl) benzoic acid (2.87 g, 10 mmol) and EDC: 1-ethyl-3 were added to the reaction vessel. A mixed solution of − (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (3.10 g, 20 mmol) in 50 mL of tetrahydrofuran was used as a modifier so that it would be 3.0% (volume ratio) with respect to the supplied carbon dioxide. Then, the reaction was carried out by supplying the reaction tank to the reaction vessel under the conditions of a reaction temperature of 60 ° C., a fluid pressure of 250 kg / cm 2 , and a flow rate of 0.15 mL / min. This silica gel was filtered using a glass filter (G4), and washed and filtered sequentially with 300 mL of tetrahydrofuran, 300 mL of methanol, and 300 mL of acetone. Further, the obtained silica gel was dried under reduced pressure to obtain porous fine particles 1-2 which were chemically modified packing materials for chromatography.

〈多孔性微粒子1−3の作製〉
真空乾燥後のパージを大気で行い、また、前記グローブボックス中での操作を全て大気中で行った以外は全く同じようにして比較例のクロマトグラフィー用充填剤である多孔性微粒子1−3を得た。
<Preparation of porous fine particles 1-3>
The porous fine particles 1-3, which are the packing materials for chromatography of the comparative example, were prepared in exactly the same manner except that the purging after vacuum drying was performed in the air and all the operations in the glove box were performed in the air. Obtained.

多孔性微粒子1−1〜1−3として得られたシリカゲルについて、減圧乾燥を行った後に、元素分析を行った結果を、下記表Iに示す。 Table I below shows the results of elemental analysis of silica gel obtained as porous fine particles 1-1 to 1-3 after drying under reduced pressure.

なお、元素分析は、炭素・水素・窒素同時定量装置CHNコーダーMT−6(ヤナコテクニカルサイエンス社製)を用いた。表中、炭素含有量値は相対値を表し、多孔性微粒子1−1を1.00とした。 For elemental analysis, a carbon / hydrogen / nitrogen simultaneous quantifier CHN coder MT-6 (manufactured by Yanaco Technical Science Co., Ltd.) was used. In the table, the carbon content value represents a relative value, and the porous fine particles 1-1 were set to 1.00.

Figure 2019117063
Figure 2019117063

表Iより、本発明の手法が最も炭素含有率が高く、修飾基の導入率が高いことが分かった。 From Table I, it was found that the method of the present invention had the highest carbon content and the highest rate of introduction of modifying groups.

実施例2
実施例1の多孔性微粒子1−1〜1−3でそれぞれ得られた充填剤を、イソプロピルアルコールを用いたスラリー充填法で内径4.6mm、長さ15cmのステンレススチール製カラムに充填した。このカラムを用い、超臨界流体クロマトグラフィーによるサンプルの分析を行った。分析装置には日本ウォーターズ社製UPC2を用いた。移動相として40%酢酸エチルをモディファイヤに使用した超臨界流体二酸化炭素を、流速毎分2.5mL、カラム温度50℃、流体圧力70kg/cm2の条件で送液し、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)材料の発光層のドーパントとして利用されるIr(piq)3(0.10mg/mL)を含む溶液を1μL注入することにより、クロマトグラムを得た。
Example 2
The fillers obtained from the porous fine particles 1-1 to 1-3 of Example 1 were filled in a stainless steel column having an inner diameter of 4.6 mm and a length of 15 cm by a slurry filling method using isopropyl alcohol. Using this column, samples were analyzed by supercritical fluid chromatography. UPC2 manufactured by Japan Waters Corp. was used as the analyzer. A supercritical fluid carbon dioxide using 40% ethyl acetate as a mobile phase as a modifier was sent under the conditions of a flow velocity of 2.5 mL / min, a column temperature of 50 ° C., and a fluid pressure of 70 kg / cm 2 , and organic electroluminescence (organic). A chromatogram was obtained by injecting 1 μL of a solution containing Ir (piq) 3 (0.10 mg / mL) used as a dopant in the light emitting layer of the EL) material.

保持係数、実施例3の分離係数α、実施例5及び実施例6の分離度Rは、下記式により求めた。 The retention coefficient, the separation coefficient α of Example 3, and the degree of separation R of Examples 5 and 6 were calculated by the following formulas.

保持係数k:溶媒ショックをホールドアップタイムt0、成分の保持時間をtとして、下記の式に当てはめて算出した。Retention coefficient k: Calculated by applying the following formula, where the solvent shock is the hold-up time t 0 and the retention time of the component is t.

k=(t−t0)/t0
分離係数α:成分Aと成分Bについて、それぞれの保持係数をkA、kBとしたとき、以下の式に当てはめて算出した。ただし、遅れて溶出してくる成分の保持係数をkBとする(kA<kB)。
k = (t−t 0 ) / t 0
Separation coefficient α: For component A and component B, when the retention coefficients were k A and k B , respectively, they were calculated by applying the following formula. However, the retention coefficient of the component that elutes later is k B (k A <k B ).

α=kB/kA
分離度R:成分Aのピーク幅と保持時間をそれぞれWA、tAとし、成分Bのピーク幅と保持時間をそれぞれWB、tBとする時、分離度Rは以下のように表される。ただし、遅れて溶出してくる成分の保持時間をtBとする(tA<tB) 。
α = k B / k A
Separation degree R: When components A and peak width retention time and W A, t A, respectively, W B the retention time and peak width of the component B, respectively, and t B, the separation of R is expressed as follows To. However, the retention time of the component that elutes later is t B (t A <t B ).

R=(tB−tA)/((WA+WB)×0.5)
表I中、保持係数値は相対値を表し、多孔性微粒子1−1を1.00とした。
R = (t B -t A) / ((W A + W B) × 0.5)
In Table I, the retention coefficient values represent relative values, and the porous fine particles 1-1 were set to 1.00.

Figure 2019117063
Figure 2019117063

Figure 2019117063
Figure 2019117063

表IIの1−1〜1−3の結果から、カルバゾールを修飾基として用いた充填剤について、乾燥ガスで置換したシリカゲルを用いて超臨界流体中で反応を行った本発明の充填剤が最も化合物をよく保持することが分かった。すなわち、修飾基の量が多く、保持に有利な充填剤であることが分かる。 From the results of 1-1 to 1-3 in Table II, the filler of the present invention in which the filler using carbazole as a modifying group was reacted in a supercritical fluid using silica gel substituted with a dry gas was the most suitable. It was found to retain the compound well. That is, it can be seen that the filler has a large amount of modifying groups and is advantageous for retention.

実施例3
多孔性微粒子1−2と1−3を用いた充填剤を、イソプロピルアルコールを用いたスラリー充填法で内径4.6mm、長さ15cmのステンレススチール製カラムに充填した。移動相として、40%%酢酸エチルをモディファイヤに使用した超臨界流体二酸化炭素を、流速毎分2.5mL、流体圧力75kg/cm2の条件で送液し、有機EL材料の発光層のホストとして利用されるmCP:1,3−ビス(N−カルバゾリル)ベンゼン(0.90mg/mL)と、発光層のドーパントとして利用されるIr(piq)3(0.10mg/mL)とを含む混合液体を1μL注入することにより、クロマトグラムを得た。また、温度については35〜75℃までの3条件で分析を実施した。
Example 3
A filler using the porous fine particles 1-2 and 1-3 was filled into a stainless steel column having an inner diameter of 4.6 mm and a length of 15 cm by a slurry filling method using isopropyl alcohol. As a mobile phase, supercritical fluid carbon dioxide using 40%% ethyl acetate as a modifier was sent under the conditions of a flow velocity of 2.5 mL / min and a fluid pressure of 75 kg / cm 2 , and the host of the light emitting layer of the organic EL material. MCP: 1,3-bis (N-carbazolyl) benzene (0.90 mg / mL) and Ir (piq) 3 (0.10 mg / mL) used as a dopant for the light emitting layer. A chromatogram was obtained by injecting 1 μL of the liquid. The temperature was analyzed under three conditions from 35 to 75 ° C.

表中、分離係数α値は相対値を表し、カラム3−2を1.00とした。 In the table, the separation coefficient α value represents a relative value, and column 3-2 is set to 1.00.

Figure 2019117063
Figure 2019117063

表IIIから、本発明の多孔性微粒子1−2を充填剤として用いたカラムでは、分析温度による影響を受けやすいことが分かった。超臨界流体となった二酸化炭素は温度が高くなるほど粘度や拡散係数が大きくなることが知られている。これに伴い、二酸化炭素の粘度や拡散係数が高くなることで物質の輸送性が細孔の深部まで及ぶ可能性が高くなると考えられる。多孔性微粒子1−2を用いた充填剤は細孔深部まで化学修飾されており、物質の輸送が細孔の深部まで及ぶ影響が顕著だが、多孔性微粒子1−3の充填剤は細孔深部の化学修飾が不十分なため、温度の影響を受けにくいものと推察される。 From Table III, it was found that the column using the porous fine particles 1-2 of the present invention as a filler was easily affected by the analysis temperature. It is known that the viscosity and diffusion coefficient of carbon dioxide, which has become a supercritical fluid, increases as the temperature rises. Along with this, it is considered that the transportability of the substance is likely to extend to the deep part of the pores due to the increase in the viscosity and diffusion coefficient of carbon dioxide. The filler using the porous fine particles 1-2 is chemically modified to the deep part of the pores, and the influence of the substance transport extending to the deep part of the pores is remarkable, but the filler of the porous fine particles 1-3 is deep in the pores. It is presumed that it is not easily affected by temperature because the chemical modification of the particles is insufficient.

実施例4
〈多孔性微粒子4−1の作製〉
細孔径約100Å、平均粒子径約5μm、アミノプロピル基修飾度1.44mmol/gの球状シリカゲル(Lichrosphear−NH2、登録商標、メルク社製)2gを110℃で真空乾燥した後、乾燥容器をグローブボックス内に移動し、乾燥された窒素で容器をパージした。グローブボックス内でこのシリカゲルを反応槽に移してから装置に設置した後、この反応槽に安息香酸(1.22g,10mmol)とEDC:1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(3.10g,20mmol)を50mLのテトラヒドロフランに溶解させた混合液をモディファイヤとして用い、供給する二酸化炭素に対して2.5%(容量比)となるようにして、反応温度65℃、流体圧力250kg/cm2、流速毎分0.15mLの条件で反応槽に8時間供給して反応を行った。このシリカゲルを、ガラスフィルター(G4)を用いて濾過し、テトラヒドロフラン300mL、メタノール300mL、アセトン300mLで順次洗浄濾過した。さらに、得られたシリカゲルを減圧乾燥し、化学修飾されたクロマトグラフィー用充填剤である多孔性微粒子4−1を得た。
Example 4
<Preparation of porous fine particles 4-1>
2 g of spherical silica gel (Lichospher-NH 2 , registered trademark, manufactured by Merck Co., Ltd.) having a pore diameter of about 100 Å, an average particle diameter of about 5 μm, and an aminopropyl group modification degree of 1.44 mmol / g is vacuum-dried at 110 ° C. It was moved into the glove box and the container was purged with dry nitrogen. After transferring this silica gel to the reaction vessel in the glove box and installing it in the apparatus, benzoic acid (1.22 g, 10 mmol) and EDC: 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide ( A mixture of 3.10 g, 20 mmol) dissolved in 50 mL of tetrahydrofuran was used as a modifier so that the reaction temperature was 65 ° C. and the fluid pressure was 2.5% (volume ratio) with respect to the supplied carbon dioxide. The reaction was carried out by supplying the reaction vessel to the reaction vessel for 8 hours under the conditions of 250 kg / cm 2 and a flow rate of 0.15 mL / min. This silica gel was filtered using a glass filter (G4), and washed and filtered sequentially with 300 mL of tetrahydrofuran, 300 mL of methanol, and 300 mL of acetone. Further, the obtained silica gel was dried under reduced pressure to obtain porous fine particles 4-1 which were chemically modified packing materials for chromatography.

〈多孔性微粒子4−2〜4−20の作製〉
酢酸を表IVに対応するカルボン酸に種々変更した以外は、多孔性微粒子4−1と同様にして多孔性微粒子4−2〜4−20を作製した。
<Preparation of porous fine particles 4-2-4-20>
Porous fine particles 4-2 to 4-20 were prepared in the same manner as the porous fine particles 4-1 except that acetic acid was variously changed to the carboxylic acid corresponding to Table IV.

表IV中、多孔性微粒子4−2〜4−20の修飾基構造は下記の構造を有するものとする。式中*は対応する修飾基構造との接続部を表し、波線は残りのリンカー部との接続部を表す。 In Table IV, the modifying group structure of the porous fine particles 4-2 to 4-20 has the following structure. In the formula, * represents the connection with the corresponding modifying group structure, and the wavy line represents the connection with the remaining linker.

Figure 2019117063
Figure 2019117063

多孔性微粒子4−1〜4−20でそれぞれ得られた充填剤を、イソプロピルアルコールを用いたスラリー充填法で内径4.6mm、長さ15cmのステンレススチール製カラムに充填した。このカラムを用い、移動相として、40%酢酸エチルをモディファイヤに使用した超臨界流体二酸化炭素を、流速毎分3.0mL、カラム温度50℃、流体圧力70kg/cm2の条件で送液し、mCP(0.90mg/mL)とIr(piq)3(0.10mg/mL)とを含む混合液体を1μL注入することにより、クロマトグラムを得た。得られた結果を表IVに示す。The fillers obtained from the porous fine particles 4-1 to 4-20 were filled in a stainless steel column having an inner diameter of 4.6 mm and a length of 15 cm by a slurry filling method using isopropyl alcohol. Using this column, as a mobile phase, supercritical fluid carbon dioxide using 40% ethyl acetate as a modifier was sent under the conditions of a flow rate of 3.0 mL / min, a column temperature of 50 ° C., and a fluid pressure of 70 kg / cm 2. , MCP (0.90 mg / mL) and Ir (piq) 3 (0.10 mg / mL) were injected in 1 μL to obtain a chromatogram. The results obtained are shown in Table IV.

ただし、表中の分離度Rは、
0.5未満は分離しておらず×、
0.5以上1.5未満を△、
1.5以上3.0未満を○、
3.0以上を◎として記載した。
However, the degree of separation R in the table is
Less than 0.5 is not separated ×,
0.5 or more and less than 1.5 △,
1.5 or more and less than 3.0 ○,
3.0 or higher is described as ⊚.

Figure 2019117063
Figure 2019117063

表IVから、本発明の多孔性微粒子4−1〜4−20を充填剤として用いたカラムは、分離が良好であることから、充填剤は細孔深部まで化学修飾されているものと推察される。また、ヘテロ原子を含む修飾基の場合に、より好ましい結果が得られることが分かった。 From Table IV, it is inferred that the column using the porous fine particles 4-1 to 4-20 of the present invention as a filler has good separation, and thus the filler is chemically modified to the deep part of the pores. To. It was also found that more favorable results can be obtained in the case of a modifying group containing a heteroatom.

実施例5
〈多孔性微粒子5−1の作製〉
細孔径約100Å、平均粒子径約5μm、アミノプロピル基修飾度1.44mmol/gの球状シリカゲル(Lichrosphear−NH2、登録商標、メルク社製)2gをガラス容器に入れ、そこに3−(2−フェニル)ピリジル安息香酸(修飾基構造c−18、2.75g、10mmol)と、EDC:1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(3.10g、20mmol)、テトラヒドロフラン(30mL)を加えた。この混合液を超音波発生器に浸漬し、超音波をかけながら4時間反応を行った。このシリカゲルを、ガラスフィルター(G4)を用いて濾過し、テトラヒドロフラン300mL、メタノール300mL、アセトン300mLで順次洗浄濾過した。さらに、得られたシリカゲルを減圧乾燥し、化学修飾されたクロマトグラフィー用充填剤である多孔性微粒子5−1を得た。
Example 5
<Preparation of porous fine particles 5-1>
2 g of spherical silica gel (Lichospher-NH 2 , registered trademark, manufactured by Merck) having a pore diameter of about 100 Å, an average particle diameter of about 5 μm, and an aminopropyl group modification degree of 1.44 mmol / g was placed in a glass container, and 3- (2) was placed therein. -Phenyl) pyridylbenzoic acid (modifying group structure c-18, 2.75 g, 10 mmol) and EDC: 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (3.10 g, 20 mmol), tetrahydrofuran (30 mL) Was added. This mixed solution was immersed in an ultrasonic generator, and the reaction was carried out for 4 hours while applying ultrasonic waves. This silica gel was filtered using a glass filter (G4), and washed and filtered sequentially with 300 mL of tetrahydrofuran, 300 mL of methanol, and 300 mL of acetone. Further, the obtained silica gel was dried under reduced pressure to obtain porous fine particles 5-1 which were chemically modified packing materials for chromatography.

〈多孔性微粒子5−2の作製〉
細孔径約100Å、平均粒子径約5μm、アミノプロピル基修飾度1.44mmol/gの球状シリカゲル(Lichrosphear−NH2、登録商標、メルク社製)2gを110℃で真空乾燥した後、乾燥容器をグローブボックス内に移動し、乾燥された窒素で容器をパージした。グローブボックス内でこのシリカゲルを反応槽に移してから装置に設置した後、この反応槽に3−(2−フェニル)ピリジル安息香酸(修飾基構造c−18、2.75g、10mmol)とEDC:1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(3.10g、20mmol)を50mLのテトラヒドロフランに溶解させた混合液をモディファイヤとして用い、供給する二酸化炭素に対して2.0%(容量比)となるようにして、反応温度60℃、流体圧力200kg/cm2、流速毎分0.20mLの条件で反応槽に8時間供給して反応を行った。このシリカゲルを、ガラスフィルター(G4)を用いて濾過し、テトラヒドロフラン300mL、メタノール300mL、アセトン300mLで順次洗浄濾過した。さらに、得られたシリカゲルを減圧乾燥し、化学修飾されたクロマトグラフィー用充填剤である多孔性微粒子5−2を得た。
<Preparation of porous fine particles 5-2>
2 g of spherical silica gel (Lichospher-NH 2 , registered trademark, manufactured by Merck Co., Ltd.) having a pore diameter of about 100 Å, an average particle diameter of about 5 μm, and an aminopropyl group modification degree of 1.44 mmol / g is vacuum-dried at 110 ° C. It was moved into the glove box and the container was purged with dry nitrogen. After transferring this silica gel to the reaction vessel in the glove box and installing it in the apparatus, 3- (2-phenyl) pyridylbenzoic acid (modifying group structure c-18, 2.75 g, 10 mmol) and EDC: A mixture of 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (3.10 g, 20 mmol) dissolved in 50 mL of tetrahydrofuran was used as a modifier and 2.0% (volume) with respect to the carbon dioxide supplied. The reaction was carried out by supplying the mixture to the reaction vessel for 8 hours under the conditions of a reaction temperature of 60 ° C., a fluid pressure of 200 kg / cm 2 , and a flow velocity of 0.20 mL / min. This silica gel was filtered using a glass filter (G4), and washed and filtered sequentially with 300 mL of tetrahydrofuran, 300 mL of methanol, and 300 mL of acetone. Further, the obtained silica gel was dried under reduced pressure to obtain porous fine particles 5-2, which is a chemically modified packing material for chromatography.

〈多孔性微粒子5−3〜5−15の作製〉
修飾基構造c−18を、表Vに対応するカルボン酸に種々変更した以外は多孔性微粒子5−1と同様にして多孔性微粒子5−2〜5−15を作製した。
<Preparation of porous fine particles 5-3 to 5-15>
Porous fine particles 5-2 to 5-15 were prepared in the same manner as the porous fine particles 5-1 except that the modifying group structure c-18 was variously changed to the carboxylic acid corresponding to Table V.

多孔性微粒子5−1〜5−15でそれぞれ得られた充填剤を、イソプロピルアルコールを用いたスラリー充填法で内径4.6mm、長さ15cmのステンレススチール製カラムに充填した。このカラムを用い、移動相として、40%酢酸エチルをモディファイヤに使用した超臨界流体二酸化炭素を、流速毎分3.0mL、カラム温度50℃、流体圧力70kg/cm2の条件で送液し、mCP(9.00mg/mL)とIr(piq)3(1.00mg/mL)とを含む混合液体を1μL注入することにより、クロマトグラムを得た。得られた結果を表Vに示す。The fillers obtained from the porous fine particles 5-1 to 5-15 were filled in a stainless steel column having an inner diameter of 4.6 mm and a length of 15 cm by a slurry filling method using isopropyl alcohol. Using this column, as a mobile phase, supercritical fluid carbon dioxide using 40% ethyl acetate as a modifier was sent under the conditions of a flow rate of 3.0 mL / min, a column temperature of 50 ° C., and a fluid pressure of 70 kg / cm 2. , MCP (9.00 mg / mL) and Ir (piq) 3 (1.00 mg / mL) were injected in 1 μL to obtain a chromatogram. The results obtained are shown in Table V.

ただし、分離度Rは、
0.5未満は分離しておらず×、
0.5以上1.5未満を△、
1.5以上3.0未満を○、
3.0以上を◎として記載した。
However, the degree of separation R is
Less than 0.5 is not separated ×,
0.5 or more and less than 1.5 △,
1.5 or more and less than 3.0 ○,
3.0 or higher is described as ⊚.

Figure 2019117063
Figure 2019117063

表Vの結果から本発明の充填剤を用いた場合は、大量のサンプルを注入した場合でも良好な分離が得られることが分かった。 From the results in Table V, it was found that when the filler of the present invention was used, good separation could be obtained even when a large amount of sample was injected.

実施例6
〈多孔性微粒子6−1の作製〉
細孔径約100Å、平均粒子径約5μm、アミノプロピル基修飾度1.44mmol/gの球状シリカゲル(Lichrosphear−NH2、Merck製)2gをガラス容器に入れ、そこに3−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)安息香酸(3.63g、10mmol)とEDC:1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(3.10g、20mmol)、テトラヒドロフラン(40mL)を加えた。この混合液を超音波発生器に浸漬し、超音波をかけながら4時間反応を行った。このシリカゲルを、ガラスフィルター(G4)を用いて濾過し、テトラヒドロフラン300mL、メタノール300mL、アセトン300mLで順次洗浄濾過した。さらに、得られたシリカゲルを減圧乾燥し、化学修飾されたクロマトグラフィー用充填剤である多孔性微粒子6−1を得た。
Example 6
<Preparation of porous fine particles 6-1>
2 g of spherical silica gel (Lichospher-NH 2 , manufactured by Merck) having a pore size of about 100 Å, an average particle size of about 5 μm, and an aminopropyl group modification degree of 1.44 mmol / g was placed in a glass container, and 3- (9-phenylcarbazole-) was placed therein. 3-Il) Benzoic acid (3.63 g, 10 mmol) and EDC: 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (3.10 g, 20 mmol), tetrahydrofuran (40 mL) were added. This mixed solution was immersed in an ultrasonic generator, and the reaction was carried out for 4 hours while applying ultrasonic waves. This silica gel was filtered using a glass filter (G4), and washed and filtered sequentially with 300 mL of tetrahydrofuran, 300 mL of methanol, and 300 mL of acetone. Further, the obtained silica gel was dried under reduced pressure to obtain porous fine particles 6-1 which were chemically modified packing materials for chromatography.

〈多孔性微粒子6−2の作製〉
細孔径約100Å、平均粒子径約5μm、アミノプロピル基修飾度1.44mmol/gの球状シリカゲル(Lichrosphear−NH2、登録商標、メルク社製)2gを110℃で真空乾燥した後、乾燥容器をグローブボックス内に移動し、乾燥された窒素で容器をパージした。グローブボックス内でこのシリカゲルを反応槽に移してから装置に設置した後、この反応槽に3−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)安息香酸(3.63g、10mmol)とEDC:1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(3.10g、20mmol)を50mLのテトラヒドロフランに溶解させた混合液をモディファイヤとして用い、供給する二酸化炭素に対して2.0%(容量比)となるようにして、反応温度60℃、流体圧力250kg/cm2、流速毎分0.20mLの条件で反応槽に8時間供給して反応を行った。このシリカゲルを、ガラスフィルター(G4)を用いて濾過し、テトラヒドロフラン300mL、メタノール300mL、アセトン300mLで順次洗浄濾過した。さらに、得られたシリカゲルを減圧乾燥し、化学修飾されたクロマトグラフィー用充填剤である多孔性微粒子6−2を得た。
<Preparation of porous fine particles 6-2>
2 g of spherical silica gel (Lichospher-NH 2 , registered trademark, manufactured by Merck Co., Ltd.) having a pore diameter of about 100 Å, an average particle diameter of about 5 μm, and an aminopropyl group modification degree of 1.44 mmol / g is vacuum-dried at 110 ° C. It was moved into the glove box and the container was purged with dry nitrogen. After transferring this silica gel to the reaction vessel in the glove box and installing it in the apparatus, 3- (9-phenylcarbazole-3-yl) benzoic acid (3.63 g, 10 mmol) and EDC: 1-ethyl are placed in the reaction vessel. A mixture of -3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (3.10 g, 20 mmol) dissolved in 50 mL of tetrahydrofuran was used as a modifier, and the ratio was 2.0% (volume ratio) with respect to the supplied carbon dioxide. The reaction was carried out by supplying the mixture to the reaction vessel for 8 hours under the conditions of a reaction temperature of 60 ° C., a fluid pressure of 250 kg / cm 2 , and a flow rate of 0.20 mL / min. This silica gel was filtered using a glass filter (G4), and washed and filtered sequentially with 300 mL of tetrahydrofuran, 300 mL of methanol, and 300 mL of acetone. Further, the obtained silica gel was dried under reduced pressure to obtain porous fine particles 6-2 which were chemically modified packing materials for chromatography.

多孔性微粒子6−1及び6−2でそれぞれ得られた充填剤を、イソプロピルアルコールを用いたスラリー充填法で内径4.6mm、長さ15cmのステンレススチール製カラムに充填した。このカラムを用い、移動相として、40%酢酸エチルをモディファイヤに使用した超臨界流体二酸化炭素を、流速毎分3.0mL、カラム温度50℃、流体圧力70kg/cm2の条件で送液し、Ir(piq)3(0.10mg/mL)を含む溶液を1μL注入することにより、クロマトグラムを得た。また、これらのカラムを、ヘキサン:イソプロパノール=95:5(流速1.0mL/min)を移動相として用いたHPLCに適用し、同様の分析を行った。それぞれの分析から得られた保持係数の相対値を表VIに示す。表中、保持係数値は、カラム6−1/HPLCを相対値1.00とした。The fillers obtained from the porous fine particles 6-1 and 6-2 were filled in a stainless steel column having an inner diameter of 4.6 mm and a length of 15 cm by a slurry filling method using isopropyl alcohol. Using this column, as a mobile phase, supercritical fluid carbon dioxide using 40% ethyl acetate as a modifier was sent under the conditions of a flow rate of 3.0 mL / min, a column temperature of 50 ° C., and a fluid pressure of 70 kg / cm 2. , Ir (piq) 3 (0.10 mg / mL) was injected in 1 μL to obtain a chromatogram. In addition, these columns were applied to HPLC using hexane: isopropanol = 95: 5 (flow rate 1.0 mL / min) as the mobile phase, and the same analysis was performed. Table VI shows the relative values of the retention factors obtained from each analysis. In the table, the retention coefficient value was set to a relative value of 1.00 for column 6-1 / HPLC.

Figure 2019117063
Figure 2019117063

表VIより、各カラムについてHPLC適用時とSFC適用時の保持係数を比較した場合、本発明の多孔性粒子を含む充填剤を用いたカラムの方が、SFC適用時の保持係数の向上が著しいことが分かった。超臨界流体となった二酸化炭素は、液体に比べて粘度が低く、拡散係数も高いことが知られており、物質の輸送性が細孔の深部まで及ぶ可能性が高くなると考えられる。カラム(6−2)の充填剤は細孔深部まで修飾されており、物質の輸送が細孔の深部まで及ぶ影響が顕著だが、カラム(6−1)の充填剤は細孔深部の修飾が不十分なため、移動相が超臨界流体であることの特長が性能に反映されていないものと推察される。 From Table VI, when comparing the retention coefficients when HPLC is applied and when SFC is applied to each column, the retention coefficient when SFC is applied is significantly improved in the column using the filler containing the porous particles of the present invention. It turned out. It is known that carbon dioxide, which has become a supercritical fluid, has a lower viscosity and a higher diffusion coefficient than a liquid, and it is considered that the transportability of a substance is likely to extend to the deep part of the pores. The filler of the column (6-2) is modified to the deep part of the pores, and the influence of the substance transport extending to the deep part of the pores is remarkable, but the filler of the column (6-1) is modified to the deep part of the pores. It is presumed that the performance does not reflect the feature that the mobile phase is a supercritical fluid because it is insufficient.

実施例7
〈多孔性微粒子7−1の作製〉
細孔径約100Å、平均粒子径約5μm、比表面積450m2/gの球状シリカゲル(ダイソーゲルSP−100−5−P、ダイソー社製)2.0gをガラス容器に入れ、そこに9−(3−(7−クロロジメチルシリルヘプチル)フェニル)カルバゾール(4.34g、10mmol)、ピリジン(1.19g、15mmol)、テトラヒドロフラン(40mL)を加えた。この混合液を超音波発生器に浸漬し、超音波をかけながら6時間反応を行った。このシリカゲルを、ガラスフィルター(G4)を用いて濾過し、テトラヒドロフラン300mL、メタノール300mL、アセトン300mLで順次洗浄濾過した。さらに、得られたシリカゲルを減圧乾燥し、化学修飾されたクロマトグラフィー用充填剤である多孔性微粒子7−1を得た。
Example 7
<Preparation of porous fine particles 7-1>
2.0 g of spherical silica gel (Daiso Gel SP-100-5-P, manufactured by Daiso) having a pore diameter of about 100 Å, an average particle diameter of about 5 μm, and a specific surface area of 450 m 2 / g was placed in a glass container, and 9- (3) was placed therein. -(7-Chlorodimethylsilylheptyl) phenyl) carbazole (4.34 g, 10 mmol), pyridine (1.19 g, 15 mmol), tetrahydrofuran (40 mL) were added. This mixed solution was immersed in an ultrasonic generator, and the reaction was carried out for 6 hours while applying ultrasonic waves. This silica gel was filtered using a glass filter (G4), and washed and filtered sequentially with 300 mL of tetrahydrofuran, 300 mL of methanol, and 300 mL of acetone. Further, the obtained silica gel was dried under reduced pressure to obtain porous fine particles 7-1 which were chemically modified packing materials for chromatography.

〈多孔性微粒子7−2の作製〉
細孔径約100Å、平均粒子径約5μmの球状シリカゲル(ダイソーゲルSP−100−5−P、ダイソー社製)2.0gを110℃で真空乾燥した後、乾燥容器をグローブボックス内に移動し、乾燥された窒素で容器をパージした。グローブボックス内でこのシリカゲルを反応槽に移してから装置に設置した後、この反応槽に9−(3−(7−クロロジメチルシリルヘプチル)フェニル)カルバゾール(4.34g、10mmol)、ピリジン(1.19g、15mmol)を50mLのテトラヒドロフランに溶解させた混合液をモディファイヤとして用い、供給する二酸化炭素に対して2.0%(容量比)となるようにして、反応温度60℃、流体圧力250kg/cm2、流速毎分0.20mLの条件で反応槽に6時間供給して反応を行った。このシリカゲルを、ガラスフィルター(G4)を用いて濾過し、テトラヒドロフラン300mL、メタノール300mL、アセトン300mLで順次洗浄濾過した。さらに、得られたシリカゲルを減圧乾燥し、化学修飾されたクロマトグラフィー用充填剤である多孔性微粒子7−2を得た。
<Preparation of porous fine particles 7-2>
2.0 g of spherical silica gel (Daiso Gel SP-100-5-P, manufactured by Daiso) having a pore diameter of about 100 Å and an average particle diameter of about 5 μm was vacuum dried at 110 ° C., and then the drying container was moved into the glove box. The container was purged with dried nitrogen. After transferring this silica gel to the reaction vessel in the glove box and installing it in the apparatus, 9- (3- (7-chlorodimethylsilylheptyl) phenyl) carbazole (4.34 g, 10 mmol) and pyridine (1) are placed in the reaction vessel. A mixture of .19 g, 15 mmol) dissolved in 50 mL of tetrahydrofuran was used as a modifier so that the reaction temperature was 60 ° C. and the fluid pressure was 250 kg so as to be 2.0% (volume ratio) with respect to the supplied carbon dioxide. The reaction was carried out by supplying the reaction vessel to the reaction vessel for 6 hours under the conditions of / cm 2 and a flow rate of 0.20 mL / min. This silica gel was filtered using a glass filter (G4), and washed and filtered sequentially with 300 mL of tetrahydrofuran, 300 mL of methanol, and 300 mL of acetone. Further, the obtained silica gel was dried under reduced pressure to obtain porous fine particles 7-2 which were chemically modified packing materials for chromatography.

〈多孔性微粒子7−3の作製〉
真空乾燥後のパージを大気で行い、また、グローブボックス中での操作をすべて大気中で行った以外は全く同じようにして比較例の充填剤7−3を得た。
<Preparation of porous fine particles 7-3>
The filler 7-3 of Comparative Example was obtained in exactly the same manner except that the purging after vacuum drying was performed in the air and all the operations in the glove box were performed in the air.

多孔性微粒子7−1〜7−3で得られたシリカゲルについて、減圧乾燥を行った後に、元素分析を行った結果を表VIIに示す。 Table VII shows the results of elemental analysis of the silica gel obtained from the porous fine particles 7-1 to 7-3 after being dried under reduced pressure.

Figure 2019117063
Figure 2019117063

表VIIより、本発明の手法は、多孔性微粒子1−1〜1−3の合成法とは異なり、アミ
ド縮合を伴わない合成方法に対して適用しても、最も炭素含有率が高く、修飾基の導入率が高いことが分かった。
From Table VII, the method of the present invention has the highest carbon content and is modified even when applied to a synthetic method that does not involve amide condensation, unlike the synthetic method of porous fine particles 1-1 to 1-3. It was found that the introduction rate of the group was high.

実施例8
多孔性微粒子7−1〜7−3でそれぞれ得られた充填剤を、イソプロピルアルコールを用いたスラリー充填法で内径4.6mm、長さ15cmのステンレススチール製カラムに充填した。このカラムを用い、移動相として、40%酢酸エチルをモディファイヤに使用
した超臨界流体二酸化炭素を、流速毎分2.5mL、カラム温度50℃、流体圧力70kg/cm2の条件で送液し、Ir(piq)3(0.10mg/mL)とを含む混合液体を1μL注入することにより、クロマトグラムを得た。それぞれの分析から得られた保持係数の相対値を表VIIIに示す。
Example 8
The fillers obtained from the porous fine particles 7-1 to 7-3 were filled in a stainless steel column having an inner diameter of 4.6 mm and a length of 15 cm by a slurry filling method using isopropyl alcohol. Using this column, as a mobile phase, supercritical fluid carbon dioxide using 40% ethyl acetate as a modifier was sent under the conditions of a flow rate of 2.5 mL per minute, a column temperature of 50 ° C., and a fluid pressure of 70 kg / cm 2. , Ir (piq) 3 (0.10 mg / mL) was injected in 1 μL to obtain a chromatogram. Table VIII shows the relative values of the retention factors obtained from each analysis.

Figure 2019117063
Figure 2019117063

表VIIIのカラム7−1〜7−3の結果から、カルバゾールを修飾基として用いた充填剤について、乾燥ガスで置換したシリカゲルを用いて超臨界流体中で反応を行った本発明の充填剤が最も化合物をよく保持することが分かった。すなわち、修飾基の量が多く、保持に有利な充填剤であることが分かる。 From the results of columns 7-1 to 7-3 in Table VIII, the filler of the present invention in which the filler using carbazole as a modifying group was reacted in a supercritical fluid using silica gel substituted with a dry gas was obtained. It was found to retain the compound best. That is, it can be seen that the filler has a large amount of modifying groups and is advantageous for retention.

また、本発明の手法は、多孔性微粒子1−1〜1−3の合成法とは異なり、アミド縮合を伴わない合成法に対して適用しても有効であることが分かった。 Further, it was found that the method of the present invention is effective even when applied to a synthetic method not accompanied by amide condensation, unlike the synthetic method of porous fine particles 1-1 to 1-3.

本発明の多孔性微粒子は、優れた分離特性を与え、また保持容量が増加しているので、クロマトグラフィー用充填剤及びクロマトグラフィー用カラムに好適に利用される。 Since the porous fine particles of the present invention provide excellent separation characteristics and have an increased retention capacity, they are suitably used as a packing material for chromatography and a column for chromatography.

11 超臨界流体
12 ポンプ
13 モディファイヤ
14 インジェクター
15 分離用のカラム
16 カラムオーブン
17 検出器
18 圧力調整弁
11 Supercritical fluid 12 Pump 13 Modifier 14 Injector 15 Separation column 16 Column oven 17 Detector 18 Pressure regulating valve

Claims (7)

粒子表面が化学修飾剤によって修飾された多孔性微粒子であって、当該多孔性微粒子に存在する孔の内部まで化学修飾されていることを特徴とする多孔性微粒子。 Porous fine particles whose surface is modified with a chemical modifier, and the inside of the pores existing in the porous fine particles is chemically modified. 前記化学修飾剤が、5員又は6員の芳香族ヘテロ環、若しくはそれぞれの縮合環を構造として含む修飾基を有することを特徴とする請求項1に記載の多孔性微粒子。 The porous fine particles according to claim 1, wherein the chemical modifying agent has a modifying group containing a 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle or each condensed ring as a structure. 前記多孔性微粒子が、金属酸化物を含有する微粒子であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の多孔性微粒子。 The porous fine particles according to claim 1 or 2, wherein the porous fine particles are fine particles containing a metal oxide. 前記多孔性微粒子が、二酸化ケイ素を含有する微粒子であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の多孔性微粒子。 The porous fine particles according to any one of claims 1 to 3, wherein the porous fine particles are fine particles containing silicon dioxide. 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の多孔性微粒子を含むことを特徴とするクロマトグラフィー用充填剤。 A packing material for chromatography, which comprises the porous fine particles according to any one of claims 1 to 4. 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の多孔性微粒子を含むことを特徴とするクロマトグラフィー用カラム。 A column for chromatography, which comprises the porous fine particles according to any one of claims 1 to 4. 請求項1から請求項3までの多孔性微粒子を製造する多孔性微粒子の製造方法であって、
前記多孔性微粒子を含む系を減圧後に乾燥ガスで置換する工程と、
当該多孔性微粒子を超臨界流体中で前記化学修飾剤と反応させて修飾を行う工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする多孔性微粒子の製造方法。
A method for producing porous fine particles according to claim 1 to 3, wherein the porous fine particles are produced.
A step of replacing the system containing the porous fine particles with a dry gas after depressurizing,
A step of reacting the porous fine particles with the chemical modifier in a supercritical fluid to modify the particles,
A method for producing porous fine particles, which comprises at least.
JP2019559617A 2017-12-15 2018-12-10 Porous fine particles, their production methods, chromatographic fillers and chromatographic columns Pending JPWO2019117063A1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017240283 2017-12-15
JP2017240283 2017-12-15
PCT/JP2018/045248 WO2019117063A1 (en) 2017-12-15 2018-12-10 Porous micro-particles, production method therefor, chromatography packing material, and chromatography column

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2019117063A1 true JPWO2019117063A1 (en) 2020-12-17

Family

ID=66820316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019559617A Pending JPWO2019117063A1 (en) 2017-12-15 2018-12-10 Porous fine particles, their production methods, chromatographic fillers and chromatographic columns

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2019117063A1 (en)
WO (1) WO2019117063A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0949829A (en) * 1995-08-07 1997-02-18 Agency Of Ind Science & Technol Preparation of filler for chromatography
WO2016152996A1 (en) * 2015-03-24 2016-09-29 株式会社ダイセル Stationary phase for supercritical fluid chromatography
WO2016176461A1 (en) * 2015-04-29 2016-11-03 Waters Technologies Corporation High purity chromatographic materials comprising ion paired-bonded phases for supercritical fluid chromatography

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0949829A (en) * 1995-08-07 1997-02-18 Agency Of Ind Science & Technol Preparation of filler for chromatography
WO2016152996A1 (en) * 2015-03-24 2016-09-29 株式会社ダイセル Stationary phase for supercritical fluid chromatography
WO2016176461A1 (en) * 2015-04-29 2016-11-03 Waters Technologies Corporation High purity chromatographic materials comprising ion paired-bonded phases for supercritical fluid chromatography

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019117063A1 (en) 2019-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liang et al. Photochemical synthesis of magnetic covalent organic framework/carbon nanotube composite and its enrichment of heterocyclic aromatic amines in food samples
Demessence et al. Selective Gas adsorption in the flexible metal–organic frameworks Cu (BDTri) L (L= DMF, DEF)
Chen et al. Synthesis and chromatographic properties of a novel chiral stationary phase derived from heptakis (6-azido-6-deoxy-2, 3-di-O-phenylcarbamoylated)-β-cyclodextrin immobilized onto amino-functionalized silica gel via multiple urea linkages
Liu et al. Preparation of monolithic polymer columns with homogeneous structure via photoinitiated thiol-yne click polymerization and their application in separation of small molecules
Wu et al. Clickable periodic mesoporous organosilica monolith for highly efficient capillary chromatographic separation
Zhang et al. Preparation of a β-cyclodextrin functionalized monolith via a novel and simple one-pot approach and application to enantioseparations
Shih et al. Metal–organic framework–polymer composite as a highly efficient sorbent for sulfonamide adsorption and desorption: effect of coordinatively unsaturated metal site and topology
Lin et al. Thiol-epoxy click polymerization for preparation of polymeric monoliths with well-defined 3D framework for capillary liquid chromatography
Liu et al. Cage-like silica nanoparticles-functionalized silica hybrid monolith for high performance capillary electrochromatography via “one-pot” process
Tang et al. Nanoparticle-based monoliths for chromatographic separations
CN102489275A (en) Phenylalanine-substituted calix [4] arene bonded silica gel stationary phase, preparation method thereof, and application thereof
Si et al. A new strategy for the preparation of core-shell MOF/Polymer composite material as the mixed-mode stationary phase for hydrophilic interaction/reversed-phase chromatography
Ma et al. Post-modification of covalent organic framework for gas chromatographic separation of isomers
Tang et al. A chiral metal-organic cage used as the stationary phase for gas chromatography separations
Wang et al. Improving permeability and chromatographic performance of poly (pentaerythritol diacrylate monostearate) monolithic column via photo-induced thiol-acrylate polymerization
Wei et al. Preparation and application of a novel imine-linked covalent organic framework@ silica composite for reversed-phase and hydrophilic interaction chromatographic separations
Long et al. Chromatographic separation performance of silica microspheres surface-modified with triazine-containing imine-linked covalent organic frameworks
Yang et al. Solubility‐Boosted Molecular Sieving‐Based Separation for Purification of Acetylene in Core–Shell IL@ MOF Composites
Liu et al. Periodic mesoporous organosilica for chromatographic stationary phases: From synthesis strategies to applications
JPWO2019117063A1 (en) Porous fine particles, their production methods, chromatographic fillers and chromatographic columns
WO2019116974A1 (en) Porous micro-particles, chromatography packing material, and chromatography column
CN107525706A (en) A kind of method of n-alkane in SPE removing oil product
Li et al. Surface‐up click access to allylimidazolium bridged cyclodextrin dimer phase for efficient enantioseparation
Saito et al. Separation of fullerenes with liquid crystal bonded silica phases in microcolumn high performance liquid chromatography
Kasturi et al. Reordering/resonation studies of alkylamide phases

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210628

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220705

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230104