KR20000069261A

KR20000069261A - 광학 이성체용 분리제 및 그 제조법

Info

Publication number: KR20000069261A
Application number: KR1019997004872A
Authority: KR
Inventors: 오카모토요시오; 야시마에이지
Original assignee: 고지마 아끼로, 오가와 다이스께; 다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1998-09-29
Publication date: 2000-11-25
Also published as: CN1113834C; DE69834558T2; JP4320068B2; US6217769B1; EP0978498B1; DE69834558D1; EP0978498A4; WO1999018052A1; EP0978498A1; JPH11171800A; CN1241173A

Abstract

본 발명은, 다당유도체 본래의 높은 광학분할능력을 가지고, 또한 내 용제성을 겸비하며, 짧은 공정으로 제조가능한 광학이성체용 분리제 및 그 제조법, 그리고 광학이성체 분리법을 제공한다. 또 본 발명은, 다당유도체를 담체에 담지시킨 후, 그 표면을 중합체로 피복함으로써 다당유도체를 담체에 고정화하거나, 또는 다당유도체를 파쇄 혹은 구상입자화한 후, 그 표면을 중합체로 피복함으로써 담체에 담지된 다당유도체, 또는 파쇄 혹은 구상 입자화된 다당유도체의 표면이 중합체에 의해 피복된 광학이성체용 분리제를 제공한다.

Description

광학 이성체용 분리제 및 그 제조법{SEPARATING AGENTS FOR OPTICAL ISOMERS AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}

종래, 다당류나 그 유도체, 가령 셀룰로스나 아밀로스의 에스테르 또는 카르바메이트유도체가 높은 광학분할능력을 나타내는 것은 잘 알려져 있다. 또, 이들을 실리카겔상에 물리적으로 흡착, 담지시킨 크로마토그래피용 분리제가 폭넓은 광학분할능, 높은 단수(段數), 내구성을 나타내는 우수한 분리제라는 것도 잘 알려져 있다(Y. Okamoto, M. Kawashima and K. Hatada, J.Am. Chem. Soc., 106, 5357, 1984).

그러나, 이들 분리제는 다당유도체를 실리카겔에 물리적인 흡착에 의해 담지시키고 있기 때문에, 다당유도체를 용해시키는 용제는 이동상등에 사용할 수 없어 분리조건 선택에 제약이 있었다. 또, 시료를 용해하는 용제에도 제한이 있고, 이동상으로서 사용가능한 용제에 대하여 용해성이 작은 시료는 특히 크로마토분취시에 있어서 큰 단점이 있었다. 또한 분리제에 강하게 흡착하는 오염물질의 세정에 있어서도 세정액이 제한되어 있는 결점이 있었다. 이들의 점에서 다당유도체를 담지한 분리제이고 또한 내용제성을 겸한 분리제가 요구되고 있었다.

이같은 문제를 해결하기 위하여 다당유도체를 실리카겔에 직접 화학결합시키는 방법 또는 다당유도체 끼리 가교시키는 방법, 또는 앞의 양쪽 방법에 의해 내용제성을 갖게하는 방법이 생각되고 있다(특개소 62-270602호, 특개평 4-202141호, 특개평 7-25904호, 특개평 7-138301호, 특개평 8-59702호 각 공보, WO95/18833호, WO96/27615호, WO97/4011호, WO97/49733호 각 명세서).

그러나, 이들 수법에서는 다당유도체를 가교 또는 화학결합시키기 위하여 치환기상에 미반응 수산기 또는 관능성 기를 도입할 필요가 있어 다공정의 제조공정이 필요한 결점을 가지고 있었다.

따라서, 다당 유도체 본래의 높은 광학분할능력을 가지고 또 내용제성을 겸비하고, 단(短)공정으로 제조가능한 광학 이성체용 분리제가 요망되고 있었다.

발명의 개시

본 발명자들은 다당유도체 본래의 높은 광학분할능력을 가지고 또 내용제성을 겸비하고, 단공정으로 제조가능한 광학 이성체용 분리제에 대하여, 예의 연구한 결과 본 발명에 도달하였다.

즉 본발명은, 담체에 담지된 다당유도체의 표면이 중합체에 의해 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 광학이성체용 분리제 및 그 제조법을 제공하는 것이다.

또 본 발명은, 파쇄 혹은 구상입자화된 다당유도체의 표면이 중합체에 의해 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 광학이성체용 분리제 및 그 제조법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명은, 상기 분리제를 사용하여 광학이성체를 분리하는 것을 특징으로 하는 광학이성체분리법 또는 분리제를 광학이성체를 분리하는 것에의 사용을 제공하는 것이다.

본 발명은 광학 이성체용 분리제 및 그 제조법 및 광학이성체 분리법에 관한 것으로, 특히 중합체를 다당유도체 표면상에 피복시킴으로써 다당유도체를 담체에 고정화, 또는 다당유도체 단독을 내용제화(耐溶劑化)시켜서 얻어지는 광학이성체의 분리에 유용한 분리제 및 그 제조법 및 그것을 사용한 광학이성체 분리법에 관한 것이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다.

본 발명에 있어서의 다당이란, 합성다당, 천연다당 및 천연물 변성다당의 어느것을 불문하고 광학활성이면 어떤 것이라도 좋으나, 바람직하게는 결합양식의 규칙성이 높은 것이 바람직하다. 가령 β-1,4-글루칸(셀룰로스), α-1,4-글루칸(아밀로스, 아밀로펙틴), α-1,6-글루칸(덱스트란), β-1,6-글루칸(프스투란), β-1,3-글루칸(가령 카들란, 시조필란 등), α-1,3-글루칸, β-1,2-글루칸(crown gall 다당), β-1,4-갈락탄, β-1,4-만난, α-1,6-만난, β-1,2-프룩탄(이눌린), β-2,6-프룩탄(레반), β-1,4-크실란, β-1,3-크실란, β-1,4-키토산, α-1,4-N-아세틸키토산(키틴), 플룰란, 아가로스, 알긴산 등이고, 아밀로스를 함유하는 전분도 포함된다. 이들 중에서 고순도의 다당을 쉽게 입수할 수 있는 셀룰로스, 아밀로스, β-1,4-크실란, β-1,4-키토산, 키틴, β-1,4-만난, 이눌린, 카들란 등이 바람직하고, 특히 셀룰로스, 아밀로스 등이 바람직하다.

이들 다당의 수평균중합도(1분자중에 함유되는 피라노스 또는 푸라노스환의 평균수)는 5이상, 바람직하게는 10이상이고, 특히 상한은 없으나 500 이하인 것이 취급이 쉽다는 점에서 바람직하다.

본 발명에 사용되는 다당유도체로는, 상기와 같은 다당의 수산기 일부에, 그 수산기와 반응할 수 있는 관능기를 갖는 화합물을 종래 공지의 방법으로 에스테르결합, 우레탄결합 혹은 에테르결합 등을 시킴으로써 유도체화하여 얻어지는 화합물을 들 수 있다. 여기서 수산기와 반응할 수 있는 관능기를 갖는 화합물로는 이소시안산 유도체, 카르복실산, 에스테르, 산할라이드, 산아미드, 할로겐화물, 에폭시화합물, 알데히드, 알콜 혹은 그 밖의 탈리기를 갖는 화합물이면 어떤 것이라도 좋으며, 이들 지방족, 지환족, 방향족, 헤테로방향족 화합물을 사용할 수 있다. 이들 화합물 중에는 하기 화학식 I로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.

(식중, X는 할로겐원자 또는 탄소수 1∼3의 알킬기를 나타내고, n은 1∼3의 수를 나타낸다.)

본 발명에 사용되는 다당유도체로서 특히 바람직한 것은 1단당 당 0.1개 이상의 에스테르결합 또는 우레탄결합을 갖는 다당의 에스테르 또는 카르바메이트 유도체이다.

본 발명에 사용되는 담체로는, 다공질 유기담체 또는 다공질 무기담체를 들 수 있고, 바람직하게는 다공질 무기담체이다. 다공질 유기담체로서 적당한 것은 폴리스티렌, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴레이트 등으로 되는 고분자 물질이고, 다공질 무기담체로서 적당한 것은 실리카, 알루미나, 마그네시아, 유리, 카올린, 산화티탄, 규산염, 히드록시 아파타이트 등이고, 특히 바람직한 담체는 실리카겔이다. 담체의 입경은 0.1μm∼10mm, 바람직하게는 1μm∼300μm이고, 평균공경은 10Å∼100μm, 바람직하게는 50Å∼50000Å이다. 담체로서 실리카겔을 사용할 경우, 그 표면은 잔존 실라놀의 영향을 배제하기 위하여 표면처리가 실시되어 있는 것이 바람직하나 전혀 표면처리가 실시되어 있지 않아도 문제는 없다.

본 발명의 광학이성체용 분리제는, 다당유도체를 담체에 담지시킨 후, 그 표면을 중합체로 피복함으로써 다당유도체를 담체에 고정화하는 방법, 또는 다당유도체를 파쇄 또는 구상입자화한 후, 그 표면을 중합체로 피복하는 방법에 의해 제조할 수 있다.

본 발명에 있어서, 담체상에서 다당유도체를 고정화할 경우는 다당유도체상에 있어서 중합체를 형성시킬 때에 사전에 담체상에 다당유도체를 담지시켜 두지 않으면 안된다. 또한, 담체에 담지하는 다당유도체의 양은 담체에 대하여 1∼100중량%가 바람직하고, 특히 5∼60중량%가 바람직하다.

본 발명에 있어서, 다당유도체를 파쇄 혹은 구상입자화하는 방법으로는, 종래 알려져 있는 공지의 방법으로 된다. 얻어진 파쇄상 또는 구상의 다당유도체는 그대로 또는 분급하고, 입도를 가지런히 해두는 것이 바람직하다. 다당유도체의 입경은 0.1μm∼10mm가 바람직하다. 1μm∼300μm가 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서, 다당유도체 표면을 피복하는 중합체는 다당유도체 혹은 담체와 화학결합하고 있거나 하고 있지 않아도 좋으나, 다당유도체가 갖는 규칙적 구조를 유지하고, 다당유도체가 본래 갖는 높은 광학 분할 능력을 충분히 발휘시키기 위해서는 중합체와 다당유도체 혹은 담체와는 화학결합하고 있지 않은 방법이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 중합체를 다당유도체 표면상에 피복시키는 방법으로는, 다당유도체상에서 중합성 단량체를 중합 또는 공중합시킴으로써 중합체 피복을 형성시키는 방법, 또는 다당유도체상에서 다관능성 가교제와 다당유도체 이외의 다관능성 화합물을 반응시켜 가교시킴으로써 중합체 피복을 형성시키는 방법 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서 사용되는 중합성 단량체로는, 스티렌, 디비닐벤젠 등의 비닐기를 함유하는 탄화수소화합물, 메타크릴산 에스테르, 메타크릴산 아미드 등의 메타크릴산 유도체, 아크릴산 에스테르, 아크릴산 아미드 등의 아크릴산 유도체, 규소를 함유하는 화합물 등을 들 수 있다.

또, 본 발명에 있어서 사용되는 다관능성 가교제로는, 디이소시아네이트유도체, 디카르복실산 또는 그 산염화물, 디에톡시유도체, 디비닐유도체 등을 들 수 있다. 또 다당유도체 이외의 다관능성 화합물로는 폴리올, 폴리아민, 폴리티올화합물 등의 다관능성 가교제와의 반응에 의해 중합체를 형성시킬 수 있는 다관능성 화합물을 들 수 있다.

본 발명에 있어서 중합체로서 바람직한 것은, 상기 중합성 단량체의 단독중합체 또는 2종이상의 중합체이고, 더욱 바람직한 것은 스티렌, 메타크릴산유도체, 아크릴산 유도체 등의 중합가능한 불포화 이중결합을 1개 갖는 비가교성 단량체와, 디비닐벤젠 등의 중합가능한 불포화 이중결합을 2개이상 갖는 가교성 단량체와의 공중합체이고, 특히 스티렌-디비닐벤젠 공중합체이다.

본 발명에 있어서 다당유도체상에서 중합체를 형성시키기 위하여는 중합성 단량체 또는 다관능성 화합물을 다당유도체상에 도포해 두는 것이 바람직하다. 이 때, 중합성 단량체의 경우에는 반응개시제, 가령 라디칼개시제 등을 도포시에 공존시켜 두거나, 또는 반응용제중에 존재시켜 두는, 어느 쪽이라도 좋다. 또, 반응개시제를 사용하지 않고, 열 또는 광조사에 의해 중합반응을 개시시켜도 좋다.

다관능성 화합물의 경우, 다관능성 가교제를 도포시에 공존시키거나, 공존시키지 않고 반응용제중에 존재시켜 두어도 좋다.

또 본 발명에 있어서, 다당유도체 상에 중합체의 피복을 형성시키기 위하여 폴리스티렌, 폴리아크릴산 유도체, 폴리메타크릴산 유도체, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리실란 화합물 등의 중합체 자체를 도포 혹은 화학결합시켜도 좋다.

본 발명에 있어서, 다당유도체상에 형성되는 중합체의 피복은, 다당유도체를 고정화 혹은 내용제화시키고, 또한 다당유도체가 본래 갖는 높은 광학 분할능력을 유지할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으나, 피막을 투과하는 물질을 분자사이즈에 의해 제어할 수 있는 다공성 막이 바람직하며, 특히 비교적 저분자량의 광학이성체를 선택적으로 잘 투과하고, 분자량이 큰 다당유도체를 투과시키지 않고 고정화 혹은 내용제화 가능한 다공성 피막이 바람직하다.

이같은 다공성 피막을 형성시키는 데는 상기와 같은 중합가능한 불포화 이중결합을 1개 갖는 비가교성 단량체와, 중합가능한 불포화 이중결합을 2개 이상 갖는 가교성 단량체와의 공중합체로 되는 피막이 바람직하고, 특히 비가교성 단량체/가교성 단량체(중량비)=1/10∼10/1 비율로 공중합시킨 것이 바람직하다.

또, 다당유도체와 이들의 중합성 단량체와의 비율은 중합성 단량체/다당 유도체(중량비)=1/1∼1/100이 바람직하다.

본 발명의 광학이성체용 분리제는, 가스크로마토그래피, 액체크로마토그래피, 박층크로마토그래피 등의 크로마토그래피용 분리제로서 유용하나, 특히 액체 크로마토그래피용의 분리제로서 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 분리제를 상기와 같은 크로마토그래피용의 분리제로서 사용함으로써 각종 광학이성체를 효율좋게 분리할 수 있다.

본 발명의 분리제는, 다당유도체 본래의 높은 광학분할능력을 가지며, 또한 내용제성을 겸비하고 있기때문에 각종 광학 이성체의 분리에 유용하다.

이하, 본발명을 실시예에 의해 상세히 설명하나 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 셀룰로스트리스(3,5-디메틸페닐)카르바메이트를 실리카겔상에서 스티렌-디비닐벤젠 공중합체에 의해 고정화한 분리제의 합성

① 실리카겔 표면처리

다공질 실리카겔(다이소(주)제, SP-1000, 입경 7μm, 평균 공경 1000Å)을 공지의 방법으로, 3-아미노프로필트리에톡시실란과 반응시킴으로써 아미노프로필실란처리(APS처리)를 실시하였다.

② 셀룰로스트리스(3,5-디메틸페닐)카르바메이트(CDMPC)의 합성

질소분위기하, 셀룰로스(메르크사제, 미크로크리스탈린 아비셀)10g을 건조 피리딘 100ml중, 3,5-디메틸페닐이소시아네이트 42g과 100℃로 48시간 가열교반을 행한 후, 메탄올 2리터에 부었다. 석출한 고체는 글라스 필터로 여취하고, 메탄올로 수회의 세정후, 진공 건조(80℃, 5시간)를 행하였다.

③ 셀룰로스카르바메이트 유도체의 실리카겔에의 담지

상기 ②에서 얻은 셀룰로스트리스(3,5-디메틸페닐)카르바메이트 2.5g을 테트라히드로푸란(THF) 20ml에 용해하고, 이 폴리머도프를 균일하게, ①의 APS 처리된 실리카겔 7.5g에 도포하였다. 도포후, 충분히 실리카겔 세공에 다당유도체의 폴리머 도프가 침투하는 것을 기다려, THF를 유거하였다. 얻은 다당유도체 폴리머 담지 실리카겔을 메탄올로 세정후, 진공건조(80℃, 2시간)를 행하였다.

④ 다당 유도체 폴리머 담지 실리카겔상에서의 중합체 피복형성 및 다당유도체의 고정화

스티렌(St) 및 디비닐벤젠(DVB)을 표 1에 나타낸 비율로 사용하고, 또한 아조-N,N'-비스(이소부티로니트릴)(AIBN)을, AIBN/(St+ DVB)= 1/50(중량비)의 비율로 사용하고, 이들 St, DVB 및 AIBN을 건조헥산에 용해하고, 상기 ③에서 조제한 다당유도체 폴리머 담지실리카겔 10g에 대하여 각 비율의 St-DVB-AIBN-헥산용액을 균일하게 뿌렸다.

수시간의 풍건에 의해 헥산을 유거 후, 플라스크에 넣어 60℃의 탕욕중에서 20시간 중합을 행하였다.

얻어진 다당유도체 고정화 분리제를 글라스필터상에서 THF를 사용하고, St- DVB 공중합체, 다당유도체 폴리머가 흘러버리지 않게되기까지 세정을 반복하였다. 세정에 사용한 THF 가용부 중량으로 부터 다당유도체 고정화율을 산출하였다.

최후로, 메탄올로 세정후, 진공건조(80℃, 3시간)를 행하여 표 1에 나타낸 5종류의 다당유도체 고정화 분리제 1∼5를 얻었다.

표 1에 분리제 1∼5에 대하여, 각각 스티렌(St), 디비닐벤젠(DVB) 및 셀룰로스트리스(3,5-디메틸페닐)카르바메이트(CDMPC)의 사용비율과 얻은 고정화 분리제의 다당유도체 고정화율을 표시한다.

분리제명	(St+ DVB)/CDMPC(중량 %)	St+ DVB(중량비)	CDMPC/분리제(중량 %)	CDMPC의 고정화율(%)
분리제 1	20	1/1	16.1	85.8
분리제 2	20	2/1	14.7	73.4
분리제 3	30	1/1	18.1	96.8
분리제 4	30	2/1	14.0	74.6
분리제 5	40	1/1	16.1	86.1

실시예 2: 셀룰로스트리스(3,5-디메틸페닐)카르바메이트를 실리카겔상에서 스티렌-디비닐벤젠 공중합체에 의해 고정화한 분리제의 합성

① 실리카겔 표면처리

실시예 ①과 동일하게 하여 다공질 실리카겔에 APS처리를 실시하였다.

실시예 1의 ②와 동일하게하여 셀룰로스트리스(3,5-디메틸페닐)카르바메이트를 얻었다.

③ 셀룰로스카르바메이트유도체의 실리카겔에의 담지

실시예 1의 ③과 동일 수법을 사용하여 상기 ②에서 얻은 셀룰로스트리스(3,5-디메틸페닐)카르바메이트 2.0g을 ①의 APS 처리된 실리카겔 8.0g에 담지하였다.

④ 다당유도체 폴리머담지 실리카겔상에서의 중합체피복형성 및 다당유도체의 고정화

St 및 DVB를 표 2에 나타낸 비율로 사용하고, 또한 AIBN을 AIBN/(St+ DVB)=1/25(중량비)의 비율로 사용하여, 이들 St, DVB 및 AIBN을 건조톨루엔 1.0ml에 용해하고, 상기 ③에서 조제한 다당유도체 폴리머 담지 실리카겔 5g에 대하여, 각 비율의 St-DVB-AIBN-톨루엔 용액을 균일하게 뿌렸다.

질소분위기하, 플라스크를 85℃의 유욕에 담가 기계적 교반기를 사용하여 약 30rpm의 교반을 행하면서 70시간의 중합을 행하였다.

얻은 다당유도체 고정화 분리제를 글라스필터상에서 아세톤을 사용하여, St- DVB 공중합체, 다당유도체폴리머가 흘러내리지 않게되기까지 세정을 반복하였다. 세정에 사용한 아세톤 가용부 중량으로부터 다당유도체 고정화율을 산출하였다.

최후로, 메탄올로 세정후, 진공건조(80℃, 3시간)를 행하여 표 2에 나타낸 3종류의 다당유도체 고정화 분리제 6∼8을 얻었다.

표 2에 분리제 6∼8에 대하여 각각 St, DVB 및 CDMPC의 사용비율과 얻어진 고정화 분리제의 다당유도체 고정화율을 표시한다.

분리제명	(St+ DVB)/CDMPC(중량 %)	St+ DVB(중량비)	CDMPC/분리제(중량 %)	CDMPC의 고정화율(%)
분리제 6	30	1/1	20	100
분리제 7	20	1/1	19.2	84
분리제 8	10	1/2	7.6	28

실시예 3: 셀룰로스트리스(3,5-디메틸페닐)카르바메이트를 실리카겔상에서 스티렌-디비닐벤젠 공중합체에 의해 고정화한 분리제의 합성

① 실리카겔 표면처리

실시예 1의 ①과 동일하게 하여 다공질 실리카겔에 APS처리를 실시하였다.

③ 셀룰로스카르바메이트유도체의 실리카겔에의 담지

실시예 1의 ③과 동일하게 하여 상기 ②에서 얻은 셀룰로스트리스(3,5-디메틸페닐)카르바메이트의 ①의 APS 처리된 실리카겔에의 담지를 행하였다.

④ 다당유도체 폴리머담지실리카겔상에서의 중합체피복형성 및 다당유도체의 고정화

St 및 DVB를 St/DVB=1/1(중량비)의 비율로 사용하고, 또한 AIBN을 AIBN/(St+ DVB)=1/25(중량비) 비율로 사용하여, 이들 St, DVB 및 AIBN을 건조톨루엔 1.0ml에 용해하고, 상기 ③에서 조제한 다당유도체 폴리머 담지 실리카겔 5g에 대하여, (St/DVB)/CDMPC=30중량% 비율로 St- DVB-AIBN-톨루엔 용액을 균일하게 뿌렸다.

질소분위기하 정제수 50ml에 폴리옥시에틸렌(20) 솔비탄라우레이트를 몇방울 첨가한 수용액을 플라스크에 붓고, 상기 다당유도체 폴리머 담지 실리카겔에 St/DVB-AIBN-톨루엔용액을 균일하게 뿌린 것을 잘 분산시킨 후, 85℃의 유욕에 담가 기계적 교반기를 사용하여 약 75rpm의 교반을 행하면서 70시간의 중합을 행하였다.

얻은 다당유도체 고정화 분리제를 글라스필터상에서 정제수로 충분히 세정후, 아세톤을 사용하여, St-DVB 공중합체, 다당유도체폴리머가 흘러내리지 않게되기까지 세정을 반복하였다. 세정에 사용한 아세톤 가용부 중량으로부터 다당유도체 고정화율을 산출하였다.

최후로, 메탄올로 세정후, 진공건조(80℃, 3시간)를 행하여 다당유도체 고정화 분리제(이하, 분리제 9라 함)을 얻었다. 그 결과, 얻어진 분리제 9는 CDMPC/분리제=19중량%, CDMPC의 고정화율=90%인 것을 알았다.

비교예 1: 셀룰로스트리스(3,5-디메틸페닐)카르바메이트를 실리카겔상에 물리적 흡착에 의해 담지한 분리제의 조제

실시예 1의 ③ 셀룰로스카르바메이트유도체의 실리카겔에의 담지와 꼭같은 수법으로 셀룰로스트리스(3,5-디메틸페닐)카르바메이트를 실리카겔상에 물리적 흡착에 의해 담지한 분리제를 얻었다.

즉, 실시예 1의 ②셀룰로스트리스(3,5-디메틸페닐)카르바메이트(CDMPC)의 합성으로 얻은 셀룰로스트리스(3,5-디메틸페닐)카르바메이트 2.5g을 테트라히드로푸란(THF) 20ml에 용해하고, 이 폴리머도프를 균일하게 실시예 1의 ①의 APS처리된 실리카겔 7.5g에 도포하였다. 도포후, 충분히 실리카겔 세공에 다당유도체의 폴리머도프가 침투하는 것을 기다려 THF를 유거하였다. 얻은 다당유도체폴리머 담지 실리카겔을 메탄올로 세정후, 진공건조(80℃, 2시간)를 행하여 분리제를 얻었다(이하, 비교분리제 1이라 함).

비교예 2: 다당유도체끼리 및 다당유도체와 실리카겔의 양쪽을 가교시켜서 실리카겔에 다당유도체를 고정화한 분리제의 조제

글루코스 단위로 약 0.9에서 1.0개의 트리틸기가 반응한 트리틸셀룰로스 1.8g을 THF에 녹여서 실시예 1의 ①로 표시된 APS처리를 실시한 실리카겔 6.0g에 균일하게 뿌리고, 용제를 유거하여 트리틸셀룰로스를 담지하였다. 여기에 메탄올 75ml, 농염산 0.75ml를 붓고, 하룻밤 실온방치하여 트리틸기를 제거하고, 여취후, 메탄올로 세정하였다. 여기에 메탄올 75ml, 트리에틸아민 0.75ml를 붓고, 5분간 교반하여 재차 여취하여 메탄올로 세정후, 진공건조(80℃, 3시간)를 행하였다.

질소분위기하, 상기에서 얻은 셀룰로스 흡착실리카겔 3.4g에, 건조톨루엔 6.5ml에 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 49.3mg을 녹인 용액을 가하고, 다시 건조 피리딘 2.5ml를 첨가하여 60℃로 가열 교반하였다. 5시간후, 건조 피리딘 20ml를 주입하여 3,5-디메틸페닐이소시아네이트 0.75ml를 가하고, 110℃로 가열하였다. 18시간후, 글라스필터로 여취하고, THF, 메탄올, 에탄올, 헥산으로 순차 세정을 행한 후, 진공건조(80℃, 3시간)에 의해 다당유도체끼리 및 다당유도체와 실리카겔 양쪽을 가교시켜서 실리카겔에 다당유도체를 고정화한 분리제를 얻었다(이하, 비교분리제 2라 함). 실리카겔에의 셀룰로스 담지량은 약 18%였다(셀룰로스중 글루코스 단위의 수산기 3개중, 2.5개가 카르바모일화되어 있다고 하여 계산).

비교예 3: 다당유도체끼리만의 가교에 의해 실리카겔에 다당 유도체를 고정화한 분리제 조제

① 실리카겔 표면불활성화 처리

실시예 1의 ①의 APS처리 실리카겔 200g을 염화메틸렌 1.0리터중, 실온에서 3,5-디메틸페닐 이소시아네이트 15ml와 1.5시간 반응시켰다. 이것을 글라스필터로 여취하고, 염화메틸렌/메탄올=2/1 및 염화메틸렌, 에탄올, 아세톤, 헥산으로 순차 세정후, 진공건조를 행하였다.

② 셀룰로스-6-히드록시-2,3-비스(3,5-디메틸페닐 이소시아네이트)의 합성

질소분위기하, 글루코스 단위로 약 0.9에서 1.0개의 트리틸기가 반응한 트리틸셀룰로스 4.0g을 건조 피리딘에 녹여서 3,5-디메틸페닐이소시아네이트 10ml를 가하여 100℃로 25시간 가열교반후, 메탄올 700ml을 주입하였다. 석출한 고체를 여취하고, 에탄올, 헥산으로 세정하여 건조 후, 농염산 첨가 메탄올중에서 교반하여 트리틸기를 제거하였다. 고체를 여취하고, 에탄올, 헥산으로 세정, 건조하고, 셀룰로스-6-히드록시-2,3-비스(3,5-디메틸페닐이소시아네이트)를 얻었다.

③ 셀룰로스 유도체가 담지된 실리카겔의 조제

②에서 얻은 셀룰로스 유도체 1.5g을 8ml의 THF에 용해하여 이것을 ①의 표면불활성화처리 실리카겔 5.7g에 균일하게 뿌려 도포하였다. 용제를 유거한 후, 메탄올, 에탄올, 헥산으로 순차 세정하고, 셀룰로스 유도체가 담지된 실리카겔을 얻었다.

④ 셀룰로스 유도체 끼리만의 가교반응에 의한 실리카겔에의 고정화

상기 ③에서 얻은 셀룰로스유도체가 담지된 실리카겔 6.7g에 건조톨루엔 35ml를 가하고, 다시 디페닐메탄디이소시아네이트 110mg을 가하여 110℃로 6시간 가열교반하였다. 반응종료후, 여취하고, THF, 메탄올, 에탄올, 헥산으로 순차 세정후, 진공건조를 행하여 셀룰로스 유도체 끼리만의 가교반응에 의해 실리카겔에 고정화된 분리제를 얻었다.

⑤ 실리카겔에 고정화된 다당유도체의 미반응수산기의 수식

상기 ④에서 얻은 분리제에, 건조톨루엔 25ml, 건조피리딘 15ml를 가하고, 다시 3,5-디메틸페닐 이소시아네이트 0.5ml를 가하여 110℃로 15시간 가열교반하였다. 반응종료후, 여취하고, THF, 메탄올, 에탄올, 헥산으로 순차 세정후, 진공건조를 행하여 실리카겔에 고정화된 다당유도체의 미반응 수산기의 카르바모일화를 행하고, 분리제를 얻었다(이하, 비교분리제 3이라 함). 실리카겔의 셀룰로스유도체 담지량은 약 19%였다(셀룰로스중 글루코스 단위의 수산기 3개중, 2.5개가 카르바모일화 되어 있다고 하여 계산).

응용례 1

실시예 1에서 조제한 분리제 1∼5 및 비교예 1에서 조제한 비교분리제 1을 충전제로 사용하고, 길이 25cm, 내경 0.46cm의 스텐레스제 컬럼에 슬러리 충전법으로 충전하고, 광학 이성체용 분리컬럼을 제작하였다.

이 컬럼을 사용하여 액체 크로마토그래피 법으로 표 3 표시의 각종 라세미체 화합물의 광학분할을 행하였다. 분석조건은 이동상;헥산/2-프로판올-90/10, 유속; 0.1ml/min, 온도; 25℃, 검출; 254nm으로 행하였다. 결과를 표 3에 표시한다. 또한, 표중의 분리계수(α)는 이하의 식에 의해 구한 값이다.

라세미체	분리계수 α치
	분리제
	분리제 1	분리제 2	분리제 3	분리제 4	분리제 5	비교분리제1
라세미체1 *1	1.25	1.32	1.18	1.24	1.14	1.32
라세미체2 *2	1.86	1.82	1.88	1.75	1.88	1.68
라세미체3 *3	2.73	3.12	2.79	2.65	2.67	2.59
라세미체4 *4	1.17	1.25	1.21	1.23	1.22	1.34
라세미체5 *5	Ca. 1	Ca. 1	Ca. 1	Ca. 1	Ca. 1	Ca. 1
라세미체6 *6	1.24	1.15	1.14	1.18	1.12	1.15
라세미체7 *7	1.29	1.27	1.25	1.25	1.21	1.41
라세미체8 *8	1.42	1.43	1.51	1.40	1.44	1.58
라세미체9 *9	1.99	2.13	2.02	2.16	2.03	3.17
라세미체10 *10	2.27	3.12	2.01	2.50	2.08	1.83
주) 1: 라세미체 1 2: 라세미체 2 3: 라세미체 3 4: 라세미체 4 4: 라세미체 5 6: 라세미체 6 7: 라세미체 7 8: 라세미체 8 8: 라세미체 8 10: 라세미체 10

(상기 일련의 식중, Ph는 페닐기, Me는 메틸기를 표시한다.)

응용례 2

비교예 2에서 조제한 비교분리제 2를 충전제로 사용하여 길이 10cm, 내경 0.46cm의 스텐레스제 컬럼에 슬러리 충전법으로 충전하고, 광학이성체용 분리컬럼을 제작하였다.

이 컬럼을 사용하여 액체 크로마토그래피법에 의해 표 4에 나타낸 각종 라세미체 화합물의 광학분할을 행하였다.

분석조건은 이동상; 헥산/2-프로판올=90/10, 유속; 0.4ml/min, 온도; 25℃, 검출; 254nm으로 행하였다. 결과를 응용례 1에서 양호한 결과를 표시한 본발명의 분리제 2와 함께 표 4에 표시한다.

응용례 3

비교예 3에서 조제한 비교분리제 3을 충전제로서 사용하여 길이 25cm, 내경 0.46cm의 스텐레스제 컬럼에 슬러리 충전법으로 충전하고, 광학이성체용 분리 컬럼을 제작하였다.

분석조건은 이동상; 헥산/2-프로판올=90/10, 유속; 1.0ml/min, 온도; 25℃, 검출; 254nm로 행하였다. 결과를 표 4에 표시한다.

라세미체	분리계수 α치
	분리제
	분리제 2	비교분리제 2	비교분리제 3
라세미체1 *1	1.32	1.30	1.61
라세미체3 *1	3.12	1.55	2.06
라세미체6 *1	1.15	1.14	1.25
라세미체7 *1	1.27	1.0	1.13
라세미체8 *1	1.43	1.0	1.16
주) *1: 라세미체는 표 3과 같은 것을 사용하였다.

응용례 4

실시예 2와 3에서 조제한 분리제 6∼9를 충전제로 사용하여 응용례 1과 같이하여 광학이성체용 분리칼럼을 제작하였다.

이 칼럼을 사용하여 액체 크로마토그래피법에 의해 표 5에 표시하는 각종라세미체 화합물의 광학 분할을 행하였다. 분석조건은 이동상; 헥산/2-프로판올=90/10, 유속; 1.0ml/min, 온도; 25℃, 검출; 254nm로 행하였다. 결과를 표 5에 표시한다.

라세미체	분리계수 α치
	분리제
	분리제 6	분리제 7	분리제 8	분리제 9
라세미체1 *1	1.29	1.43	1.31	1.24
라세미체2 *1	1.36	1.33	1.42	1.72
라세미체3 *1	2.31	2.21	2.23	2.45
라세미체5 *1	1.0	1.0	1.0	1.0
라세미체6 *1	1.19	1.22	1.15	1.15
라세미체7 *!	1.17	1.21	1.35	1.19
라세미체8 *1	1.54	1.44	1.61	1.40
주) *1: 라세미체는 표 3과 같은 것을 사용하였다.

응용례 5

실시예 2에서 조제한 분리제 6과 비교예 1에서 조제한 비교분리제 1을 충전제로 사용하여 응용례 1과 같이하여 길이 25cm, 내경 1.0cm의 광학이성체용 분리칼럼을 제작하였다.

이 칼럼을 사용하여 하기에 나타내는 통액조건으로 각이동상용제를 통액하고, 충전제로 부터의 용출물의 양을 하기 방법으로 측정하였다. 결과를 표 6에 표시한다.

＜통액조건＞

① 헥산/2-프로판올=90/10, 유속; 4.7ml/min, 온도; 25℃, 유량; 1.2L

② 헥산/변성에탄올{에탄올을 2-프로판올로 변성시킨 용제(용제조성은 에탄올; 85.5%, 2-프로판올 13.4%, 메탄올 1.1%)}=75/25, 유속; 4.7ml/min, 온도; 40℃, 유량; 1.2 L ①의 통액을 행한 후, 이어서 ②의 통액을 행하였다.

＜용출물 측정방법＞

컬럼으로 부터의 배출액을 증발기(감압속; 약 20mmHg)를 사용하여 탕온 40℃로 용제 유거를 행하고 농축잔사를 얻어 그 중량을 측정하였다.

Claims

담체에 담지된 다당유동체의 표면이 중합체에 의해 피복되어 있는 것을 특징으로하는 광학이성체용 분리제.
파쇄 혹은 구상입자화된 다당유도체의 표면이 중합체에 의해 피복되어 있는 것을 특징으로하는 광학이성체용 분리제.
제 1 항에 있어서, 담체의 입경이 0.1μm∼10mm, 공경이 10 ∼100μm인 것을 특징으로 하는 광학이성체용 분리제.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 다당유도체가 1단당 당 0.1개 이상의 에스테르 결합 또는 우레탄 결합을 갖는 다당의 에스테르 또는 카르바메이트 유도체인 것을 특징으로 하는 광학이성체용 분리제.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 크로마토그래피에 사용되는 것을 특징으로 하는 광학이성체용 분리제.
제 1 항에 있어서, 다당유도체를 담체에 담지시킨 후, 그 표면을 중합체로 피복함으로써 다당 유도체를 담체에 고정화하는 것을 특징으로 하는 광학이성체용 분리제의 제조법.
제 2 항에 있어서, 다당유도체를 파쇄 혹은 구상 입자화한 후, 그 표면을 중합체에 의해 피복하는 것을 특징으로 하는 광학이성체용 분리제의 제조법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 다당유도체상에서 중합성 단량체를 중합 혹은 공중합시킴으로써 중합체의 피복을 형성하는 것을 특징으로 하는 광학이성체용 분리제의 제조법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 다당유도체상에서 다관능성 가교제와 다당유도체 이외의 다관능성 화합물을 반응시켜 가교시킴으로써 중합체의 피복을 형성하는 것을 특징으로 하는 광학이성체용 분리제의 제조법.
제 8 항에 있어서, 중합성단량체가 비닐기를 함유하는 탄화수소화합물, 메타크릴산 유도체, 아크릴산 유도체 및 규소를 함유하는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 광학이성체용 분리제의 제조법.
제 9 항에 있어서, 다관능성 가교제가 디이소시아네이트 유도체, 디카르복실산 또는 그것의 산염화물, 디에폭시유도체 및 디비닐 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 광학이성체용 분리제의 제조법.
제 9 항에 있어서, 다당유도체 이외의 다관능성 화합물이, 폴리올, 폴리아민 및 폴리티올 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 광학이성체용 분리제의 제조법.
제 1 항 또는 제 2 항중 어느 한 항 기재의 분리제를 사용하여 광학이성체를 분리하는 것을 특징으로 하는 광학이성체 분리법.