KR20090118983A - 광학 이성체 분리용 충전제 - Google Patents

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KR20090118983A
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아쯔시 오니시
유따까 이소베
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다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 기존의 광학 이성체 분리용 충전제를 이용하더라도 분리할 수 없는 광학 이성체의 분리를 가능하게 하기 위해서, 종래품과는 다른 분리 성능ㆍ분리 특성을 갖는 광학 이성체 분리용 충전제, 즉 다당 유도체가 담체상에서 담체와 화학적으로 결합되어 이루어지는 광학 이성체 분리용 충전제로서, 충전제 중의 할로겐 함유율이 3.0％ 내지 5.0％인 것을 특징으로 하는 광학 이성체 분리용 충전제를 제공한다.
Figure P1020097019763
광학 이성체 분리용 충전제, 다당 유도체, 할로겐 함유율

Description

광학 이성체 분리용 충전제{OPTICAL ISOMER SEPARATING FILLER}
본 발명은 내용제성 및 분리능이 우수한 광학 이성체 분리용 충전제에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 다당 유도체가 담체에 화학적으로 결합된 광학 이성체 분리용 충전제로서, 충전제 중의 할로겐 함유율이 3.0％ 내지 5.0％인 광학 이성체 분리용 충전제에 관한 것이다.
최근 의약, 농약, 식품, 향료, 액정 등의 각 분야에서, 광학 활성 화합물의 중요성이 현저히 높아지고 있다. 특히, 의약 분야에서는 광학 이성체 사이에서 한쪽만 약효가 나타나거나, 그의 약효의 정도에 차이가 있거나, 또는 약효 그 자체가 다른 경우가 있는 것이 알려져 있다. 이러한 상황에 있어서, 필요한 광학 활성 화합물을 얼마나 염가로 안정적으로 확보하는지가 큰 과제로 되어 왔다.
상기한 바와 같은 필요성 하에서, 필요한 광학 활성 화합물만을 염가로 또한 안정적으로 확보하는 수단의 하나로서, 액체 크로마토그래피(HPLC)에 의한 광학 이성체의 분리 기술이 있다. 지금까지, 다당 유도체가 광학 이성체의 분리에 우수한 능력을 갖는 것이 알려져 있다(특허 문헌 1, 2 등).
이들 다당 유도체를 포함하는 광학 이성체 분리용 충전제는 각각의 1종의 충전제로 많은 광학 이성체를 분리할 수 있고, 범용성이 풍부하다는 특징을 갖는다. 그러나, 1종의 광학 이성체 분리용 충전제가 세상에 존재하는 모든 광학 이성체를 분리할 수 있는 것은 아니고, 기존의 충전제로서는 분리할 수 없는 광학 이성체를 분리할 수 있는 분리능을 갖는 충전제나, 기존의 충전제와는 다른 분리 특성을 갖는 광학 이성체 분리용 충전제의 개발이 행해져 오고 있다.
이러한, 기존의 충전제와는 다른 분리능ㆍ분리 특성을 갖는 충전제를 제공하는 하나의 접근으로서, 특징적인 구조를 갖는 화합물로 다당의 수산기 또는 아미노기를 수식하는 것이 행해지고 있다. 예를 들면, 그의 일부가 할로겐으로 치환된 방향족 화합물로 다당의 수산기 또는 아미노기를 수식한 다당의 할로겐 치환 방향족 카르바메이트 유도체를 유효 성분으로 하는 충전제가 개발되어, 할로겐 치환되어 있지 않은 다당의 방향족 카르바메이트 유도체와는 다른 분리 특성을 갖는 것이 분명해지고 있다(특허 문헌 3).
또한, 다당 유도체를 담체에 화학 결합시키거나, 담체에 담지한 다당 유도체끼리를 가교시킴으로써, 다당 유도체를 용해하는 용매도 이동상으로서 사용할 수 있는 내용제형 충전제를 개발하고, 보다 폭넓은 분리 조건의 적용을 가능하게 하여 기존의 광학 이성체 분리용 충전제로서는 분리할 수 없던 광학 이성체를 분리할 수 있도록 한다고 하는 접근도 행해져, 여러가지 내용제형 충전제가 개발되고 있다. 이와 같이 다당 유도체를 담체에 화학 결합시키는 방법으로서는 다당 유도체를 담체에 물리적으로 담지시킨 후, 광을 조사하여 화학적으로 고정화하는 방법(특허 문헌 4)이나, 다당 유도체의 환원 말단을 담체와 화학 결합시키는 방법(특허 문헌 5), 다당이나 담체에 중합성의 기를 도입하여, 이들을 중합성기를 갖는 제3 성분의 존재하에서 공중합시켜 다당과 담체를 화학적으로 결합시키는 방법(특허 문헌 6) 등이 있다.
이와 같이, 여러가지 분리 성능ㆍ분리 특성을 갖는 광학 이성체 분리용 충전제의 개발이 행해져 오고 있지만, 이들 여러가지 광학 이성체 분리제를 이용하더라도 분리할 수 없는 광학 이성체가 아직 존재하는 것이 사실이고, 이러한 광학 이성체의 분리를 가능하게 하기 위해서, 종래품과는 다른 분리 성능ㆍ분리 특성을 갖는 광학 이성체 분리용 충전제의 추가적인 개발의 여지가 있었다.
특허 문헌 1 일본 특허 공개 (소)60-142930호 공보
특허 문헌 2 일본 특허 공개 (소)63-178101호 공보
특허 문헌 3 일본 특허 공개 (소)61-233633호 공보
특허 문헌 4 특허 공표 (평)11-510193호 공보
특허 문헌 5 일본 특허 공개 (평)07-138301호 공보
특허 문헌 6 일본 특허 공개 제2002-148247호 공보
<발명의 개시>
<발명이 해결하고자 하는 과제>
본 발명은 기존의 광학 이성체용 분리제와는 다른 고유한 분리 특성을 갖는 내용제형 광학 이성체 분리용 충전제를 제공하는 것을 과제로 한다.
<과제의 해결 수단>
즉, 본 발명은 이하와 같다.
1. 다당 유도체가 담체 상에서 담체와 화학적으로 결합되어 이루어지는 광학 이성체 분리용 충전제로서, 충전제 중의 할로겐 함유율이 3.0％ 내지 5.0％인 것을 특징으로 하는 광학 이성체 분리용 충전제.
2. 다당의 수산기 또는 아미노기가 하기의 화학식 I 및/또는 II로 표시되는 화합물로 수식되어 있는 것을 특징으로 하는 1에 기재된 광학 이성체 분리용 충전제.
Figure 112009058051945-PCT00001
Figure 112009058051945-PCT00002
(식 중, R1 내지 R5의 적어도 하나는 할로겐 원자이고, 나머지는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 10의 직쇄 알킬기 또는 분지를 갖는 알킬기임)
3. 다당 유도체가 셀룰로오스 유도체 또는 아밀로스 유도체인 2에 기재된 광학 이성체 분리용 충전제
4. 다당 유도체가 셀룰로오스트리스 또는 아밀로스의 3,5-디클로로페닐카르바메이트 유도체, 2,4-디클로로페닐카르바메이트 유도체, 3,4-디클로로페닐카르바메이트 유도체, 2,5-디클로로페닐카르바메이트 유도체, 4-플루오로페닐카르바메이 트, 4-브로모페닐카르바메이트 유도체, 4-요오도페닐카르바메이트 유도체 중 어느 하나인 3에 기재된 광학 이성체 분리용 충전제
5. 충전제의 질량에 대한 다당 유도체의 질량(담지율)이 5 내지 35％인 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 광학 이성체 분리용 충전제
<발명의 효과>
본 발명에 있어서의 내용제형 광학 이성체 분리용 충전제는 종래품과는 다른 고유한 분리 성능ㆍ분리 특성을 갖고, 기존의 광학 이성체 분리용 충전제로는 분리할 수 없던 광학 이성체를 분리할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 내용제형 광학 이성체 분리용 충전제는 종래 사용할 수 없던 다당 유도체를 용해하는 용매를 이동상으로서 사용할 수 있고, 또한 산성이나 염기성의 다당 유도체를 용해하는 용제도 이동상으로서 이용할 수 있는 등, 여러가지 분리 조건의 적용이 가능한 점에서, 종래 분리가 어렵던 광학 이성체의 분리를 행할 수 있는 가능성이 있다.
[도 1] 실시예 1 및 2에 있어서의 분리된 크로마토그램이다.
[도 2] 실시예 2에서 얻어진 크로마토그램이다.
[도 3] 비교예 1에서 얻어진 크로마토그램이다.
[도 4] 비교예 2에서 얻어진 크로마토그램이다.
[도 5] 비교예 3에서 얻어진 크로마토그램이다.
[도 6] 비교예 4에서 얻어진 크로마토그램이다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세히 설명한다. HPLC 장치는 시판의 것을 사용할 수 있다.
본 발명에서 이용하는 다당 유도체의 원료가 되는 다당은 합성 다당, 천연 다당 및 천연물 변성 다당 중 어느 것을 막론하고, 광학 활성이면 어떠한 것일 수도 있지만, 결합 양식의 규칙성이 높은 것이 바람직하다.
이러한 다당으로서는, 예를 들면 β-1,4-글루칸(셀룰로오스), α-1,4-글루칸(아밀로스, 아밀로펙틴), α-1,6-글루칸(덱스트란), β-1,6-글루칸(부스트란), β-1,3-글루칸(예를 들면 커들란, 시조피란 등), α-1,3-글루칸, β-1,2-글루칸(크라운골(Crown Gall) 다당), β-1,4-갈락탄, β-1,4-만난, α-1,6-만난, β-1,2-프락탄(이눌린), β-2,6-프락탄(레반), β-1,4-크실란, β-1,3-크실란, β-1,4-키토산, α-1,4-N-아세틸키토산(키틴), 플루란, 아가로스, 알긴산, α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린, γ-시클로덱스트린, 니게란 등이고, 아밀로스를 함유하는 전분도 포함된다.
이 중에서는 고순도의 다당을 용이하게 입수할 수 있는 셀룰로오스, 아밀로스, β-1,4-크실란, β-1,4-키토산, 키틴, β-1,4-만난, 이눌린, 커들란, α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린, γ-시클로덱스트린 등이 바람직하고, 특히 셀룰로오스, 아밀로스가 바람직하다.
상기 다당의 수 평균 중합도(1분자 중에 포함되는 피라노오스 또는 푸라노오스환의 평균수)는 5 이상, 바람직하게는 10 이상이고, 특별히 상한은 없지만, 1000 이하인 것이 취급의 용이함의 점에서 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 1000, 더욱 바람직하게는 10 내지 1000, 특히 바람직하게는 10 내지 500이다.
본 발명에 이용되는 다당 유도체란, 다당의 수산기 또는 아미노기에 상기 수산기 또는 아미노기와 반응할 수 있는 관능기 및 광학 이성체의 분리에 작용하는 관능기를 갖는 화합물(수식기)을, 공지된 방법으로 에스테르 결합이나 우레탄 결합, 에테르 결합, 요소 결합 등에 의해 결합시켜, 유도체화(수식)한 것이다.
이러한 수식기가 갖는 다당의 수산기나 아미노기와 반응할 수 있는 관능기를 갖는 화합물로서는 이소시안산 유도체, 카르복실산, 에스테르, 산 할로겐화물, 산 아미드 화합물, 할로겐 화합물, 알데히드, 알코올 또는 그 밖의 이탈기를 갖는 화합물이면 어떠한 것일 수도 있고, 이들 지방족, 지환족, 방향족, 헤테로 방향족 화합물을 사용할 수 있다. 이러한 화합물은 적어도 1개의 할로겐 원자를 갖는다.
이러한 광학 이성체의 분리에 작용하는 관능기를 갖는 화합물로 수식된 다당 유도체 중, 특히 바람직한 것은 다당의 수산기 또는 아미노기가 하기의 화학식 I 또는 II로 표시되는 다당의 카르바메이트 유도체 또는 에스테르 유도체이다.
<화학식 I>
Figure 112009058051945-PCT00003
<화학식 II>
Figure 112009058051945-PCT00004
(식 중, R1 내지 R5의 적어도 하나는 할로겐 원자이고, 나머지는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 10의 직쇄 알킬기 또는 분지를 갖는 알킬기임)
또한, 본 발명에 있어서의 다당 유도체는 그의 수산기가 상기 화학식 I나 II로 표시되는 1종만의 화합물로 수식되어 있을 수도 있고, 상기 화학식 I나 II로 표시되는 화합물 중 복수의 종류의 것으로 수식되어 있을 수도 있다.
수산기 또는 아미노기가 상기 화학식 I 또는 II로 표시되는 화합물로 수식된 다당 유도체 중, R1 내지 R5 중 1개가 할로겐 원자이고 그 이외가 수소 원자인 것이 바람직하고, R1 내지 R5 중 2개가 할로겐 원자이고 나머지가 수소 원자인 것이 보다 바람직하다. 이러한 다당 유도체 중, 바람직한 것을 구체적으로 예시하면, 셀룰로오스 또는 아밀로스의 3,5-디클로로페닐카르바메이트 유도체, 2,4-디클로로페닐카르바메이트 유도체, 3,4-디클로로페닐카르바메이트 유도체, 2,5-디클로로페닐카르바메이트 유도체, 4-플루오로페닐카르바메이트, 4-브로모페닐카르바메이트 유도체, 4-요오도페닐카르바메이트 유도체이다.
본 발명에 이용되는 다당 유도체에 있어서의 수식기의 도입율은 3％ 내지 100％가 바람직하고, 15％ 내지 100％가 보다 바람직하고, 30％ 내지 100％가 특히 바람직하다. 여기서, 상기 도입율은 이하와 같이 정의된다. 즉, 본 발명에 있어서 사용되는 다당이 수산기만을 갖는 경우에는 그의 총 수산기수에 대한 수식기로 수식된 수산기수의 비율에 100을 곱한 값이고, 상기 다당이 아미노기만을 갖는 경우에는 총 아미노기수에 대한 수식기로 수식된 아미노기수의 비율에 100을 곱한 값이고, 상기 다당이 수산기와 아미노기를 갖는 경우에는 총 수산기수와 총 아미노기 수의 합계에 대한 수식기가 도입된 수산기수와 아미노기수의 합계의 비율에 100을 곱한 값이다.
본 발명에 있어서, 다당 유도체를 담지시키는 담체로서는 다공질 유기 담체 또는 다공질 무기 담체를 들 수 있고, 바람직하게는 다공질 무기 담체이다. 다공질 유기 담체로서 적당한 것은 폴리스티렌, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴레이트 등을 포함하는 고분자 물질이고, 다공질 무기 담체로서 적당한 것은 실리카, 알루미나, 지르코니아, 티타니아, 마그네시아, 유리, 카올린, 산화티탄, 규산염, 히드록시인회석 등이다. 특히 바람직한 담체는 실리카 겔이고, 실리카 겔의 입경은 0.1 μm 내지 10 nm, 바람직하게는 1 μm 내지 300 μm이고, 평균 공경은 10 Å 내지 100 μm, 바람직하게는 50 Å 내지 50000 Å이다. 표면은 잔존 실라놀의 영향을 배제하기 위해 표면 처리가 실시되어 있는 것이 바람직하지만, 전혀 표면 처리가 실시되어 있지 않더라도 문제없다.
본 발명에 있어서의 광학 이성체 분리용 충전제는 담체상에 도포시킨 다당 유도체를 원료에 이용하여, 담체와 도포된 다당 유도체 사이의 화학 결합, 담체상의 다당 유도체끼리의 화학 결합, 제3 성분을 사용한 화학 결합, 담체상의 다당 유도체에의 광 조사, γ선 등의 방사선 조사, 마이크로파 등의 전자파 조사 등에 의해서 야기되는 반응, 라디칼 개시제 등을 이용하는 라디칼 반응 등에 의해서, 화학 결합이 형성된 충전제 및 다당 또는 다당 유도체와 실리카 겔을 화학 결합시킨 충전제이다.
담체와 다당 유도체를 화학 결합시키는 구체적인 방법으로서는, 예를 들면 특허 문헌 5(일본 특허 공개 (평)07-138301호 공보)에 기재되어 있는 바와 같이, 환원 말단을 갖는 다당의 환원 말단을 표면 처리한 담체와 화학 결합시킨 후, 다당을 유도체화하여 목적의 광학 이성체 분리용 충전제를 얻는 방법을 적용할 수 있다.
담체상에 도포한 다당 유도체끼리를 화학 결합시키는 구체적인 방법으로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 (평)08-059702호 공보의 실시예에 기재되어 있는 바와 같이, 표면을 불활성화한 담체상에 다당 유도체를 도포하고, 다관능 이소시아네이트 유도체 등의 가교제를 이용하여 다당 유도체끼리를 가교시키는 방법을 적용할 수 있다.
담체상에 도포한 다당 유도체를 제3 성분을 사용하여 화학 결합시키는 방법으로서는, 예를 들면 특허 문헌 6(일본 특허 공개 제2002-148247호 공보)의 실시예에 기재되어 있는 바와 같이, 비닐기 등의 중합성기를 도입한 중합성 다당 유도체와, 역시 비닐기 등의 중합성기를 도입한 중합성 담체를 비닐기 등을 갖는 제3 성분(중합성 단량체)의 존재하에서 공중합시키는 방법을 적용할 수 있다.
담체상에 도포한 다당 유도체를 광 조사에 의해서 화학 결합시키는 방법으로서는, 예를 들면 특허 문헌 4(특허 공표 (평)11-510193호 공보)의 실시예에 기재되어 있는 바와 같이, 다당 유도체를 담체상에 도포한 후, 이것에 침지성 수은등에 의해 광을 조사하여 다당 유도체를 광화학적으로 가교하는 방법을 적용할 수 있다.
담체상에 도포한 다당 유도체를 γ선 등의 방사선 조사, 마이크로파 등의 전자파 조사에 의해서 화학 결합시키는 방법으로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 제 2004-167343호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 다당 유도체를 표면 처리한 담체상에 도포한 후, 이것에 γ선을 조사하여 다당 유도체를 화학 결합시키는 방법을 적용할 수 있다.
그 밖에, 담체상에 도포한 다당 유도체를 화학적으로 결합시키는 방법으로서, 예를 들면 그의 수산기 또는 아미노기의 일부에 알콕시실릴기를 도입한 다당 유도체를 담체상에 도포하고, 적당한 용매 중에서 알콕시실릴기에 의한 가교를 형성시킴으로써, 다당 유도체를 화학적으로 결합시키는 방법을 적용할 수도 있다.
이와 같이, 다당 유도체가 담체상에 화학적으로 결합된 광학 이성체 분리용 충전제에 있어서, 담체상으로의 다당 유도체의 담지율(％)(광학 이성체 분리용 충전제 100 질량부 중에 포함되는 다당 유도체의 질량부의 비율)은, 바람직하게는 1 내지 50％이고, 더욱 바람직하게는 5 내지 35％이고, 특히 바람직하게는 5 내지 20％이다.
이와 같이 하여 얻어진 본 발명에 관한 광학 이성체 분리용 충전제는 그의 충전제 중의 할로겐 함유율이 3.0％ 내지 5.0％인 것이 바람직하고, 3.4 내지 4.5％가 보다 바람직하다. 할로겐 함유율이 3.0％보다도 작은 충전제로는 양호한 분리가 얻어지지 않는다. 또한, 할로겐 함유율이 5.0％보다도 큰 충전제로는 얻어지는 크로마토그램의 피크의 이론 단수가 저하되어, 분리 효율의 저하가 나타난다.
본원 발명에 있어서 규정되는 특정한 범위의 할로겐 함유율을 갖는 광학 이성체 분리용 충전제는 다당 유도체의 수식기의 도입율, 다당 유도체의 담체상으로의 담지율 등을 조정함으로써 얻을 수 있다.
이하에 실시예를 나타내지만, 본 발명의 범위는 이들 예로 한정되지 않는 것은 물론이다. 또한, 본 실시예 중에 있어서의 할로겐 함유량은 연소 이온 크로마토그래피법에 의해 측정하였다.(연소 조건-관로 연소 온도: 1000 내지 1100도, 연소관: 석영 유리관, 흡수액: 과산화수소 수용액, 이온 크로마토그래피 분석-분리 칼럼은 범용 음이온 분석 칼럼(예를 들면 DIONEX사 제조 AS-12), 검출기: 전기 전도도 검출기, 이동상은 알칼리 수용액, 예를 들면 3.0 mM K2CO3+0.3 mM KHCO3 수용액)
실시예 1
셀룰로오스트리스(3,5-디클로로페닐카르바메이트)를 기지의 방법(예를 들면, 특허 문헌 3(일본 특허 공개 (소)61-233633호 공보)의 합성예 1에 기재된 방법에 있어서, 3,4-디클로로페닐이소시아네이트 대신에 3,5-디클로로페닐이소시아네이트를 이용하는 방법)에 따라서 제작하고, 그의 3.0 g을 30 mL의 테트라히드로푸란(THF)에 용해하였다. 이러한 셀룰로오스트리스(3,5-디클로로페닐카르바메이트)의 THF 용액을, 표면을 아미노실란 처리한 실리카 겔(특허 문헌 4(특허 공표 (평)11-510193의 실시예 1)에서 사용되고 있는 것과 동일한 것) 15 g에 균일하게 도포하고, 그 후 THF를 증류 제거하였다.
상기 공정에 의해 얻어진 다당 유도체를 담체에 코팅한 물질 10 g을 특허 문헌 4(특허 공표 (평)11-510193)의 실시예 1과 동일하게 혼합 용매 중에 현탁하여 교반하였다. 현탁액을 침지성 수은등(필립스(Philips), HPK-125kW, 석영 피복)으로 10분간 조사하였다. 현탁액을 여과하고, 메탄올로 세정하여 다당 유도체가 담체상에서 화학적으로 결합된 광학 이성체 분리용 충전제를 얻었다. 얻어진 충전제를 THF로 세정한 후의 염소 함유율을 표 1에 나타내었다.
실시예 2
염화리튬과 N,N-디메틸아세트아미드 용액 150 mL에 셀룰로오스, 5.0 g(30.8 mmol) 용해시키고, 이것에 피리딘, 75 mL, 3,5-디클로로페닐이소시아네이트, 14.4 g(76.6 mmol)을 가하여 80 ℃에서 6시간 반응시킨 후, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 0.61 g(2.5 mmol)을 가하고, 추가로 16시간 반응시킨 후, 3,5-디클로로페닐이소시아네이트, 14.5 g(76.6 mmo1)을 가하고, 추가로 7시간 반응시켰다. 피리딘 가용부를 메탄올 중에 적하하여, 불용부로서 회수한 후, 진공 건조를 행하여 부분적으로 알콕시실릴기가 도입된 셀룰로오스 유도체를 얻었다. 1H NMR의 결과로부터, 3,5-디클로로페닐이소시아네이트와 알콕시실릴기의 도입율이 각각 98.2％, 1.8％였다.
얻어진 셀룰로오스 유도체의 2.5 g을 20 mL의 테트라히드로푸란(THF)에 용해하고, 이러한 알콕시실릴기 도입 셀룰로오스트리스(3,5-디클로로페닐카르바메이트)의 THF 용액을, 표면을 아미노실란 처리한 실리카 겔(특허 문헌 4(특허 공표 (평)11-510193의 실시예 1)에서 사용되고 있는 것과 동일한 것) 7.5 g에 균일하게 도포하고, 그 후 THF를 증류 제거하였다.
상기 공정에 의해 얻어진 다당 유도체를 담체에 코팅한 물질 6.0 g을 에탄올/물/클로로트리메틸실란(55 mL/14 mL/0.9 mL)에 분산하고, 110 ℃의 오일 배스에서 비등시키면서 10분간 반응을 행하여, 실리카 겔상에의 고정화를 행하였다. 메탄올로 세정, 진공 건조하여 셀룰로오스카르바메이트 유도체를 고정화한 광학 이성체 분리용 충전제를 얻었다. 얻어진 충전제를 THF로 세정한 후의 염소 함유율을 표 1에 나타내었다.
비교예 1
실시예 1과 동일한 수법으로 제작한 셀룰로오스트리스(3,5-디클로로페닐카르바메이트)의 1.0 g을 8.0 mL의 테트라히드로푸란(THF)에 용해하였다. 이러한 셀룰로오스트리스(3,5-디클로로페닐카르바메이트)의 THF 용액을, 표면을 아미노실란 처리한 실리카 겔 10 g에 균일하게 도포하고, 그 후 THF를 증류 제거하였다.
상기 공정에 의해 얻어진 다당 유도체를 담체에 코팅한 물질 10 g을 실시예 1과 동일하게 혼합 용매 중에 현탁하여 교반하였다. 현탁액을 침지성 수은등(필립스, HPK-125 kW, 석영 피복)으로 8.0분간 조사하였다. 현탁액을 여과하고, 메탄올로 세정하여 다당 유도체가 담체상에서 화학적으로 결합된 광학 이성체 분리용 충전제를 얻었다. 얻어진 충전제를 THF로 세정한 후의 염소 함유율을 표 1에 나타내었다.
비교예 2
셀룰로오스를 담체에 화학 결합시킨 물질 10 g을 특허 문헌 5(일본 특허 공개 (평)07-138301호 공보)의 실시예 1(단락 0071 내지 0075)에 기재된 방법을 참고 로 합성하였다. 단, 이 때의 셀룰로오스 투입량을 특허 문헌 기재량보다도 2배 많게 하여, 셀룰로오스가 담체에 화학 결합한 물질을 얻었다. 얻어진 셀룰로오스 결합 실리카 겔 5 g을 N,N-디메틸아세트아미드, 피리딘 혼합 용제 중에 현탁시키고, 이것에 3,5-디클로로페닐이소시아네이트 15 g을 첨가하여, 80 ℃에서 48시간의 반응을 행하였다. 현탁액을 여과하고, 메탄올로 세정하여 다당 유도체가 담체와 화학적으로 결합한 광학 이성체 분리용 충전제를 얻었다. 얻어진 충전제를 THF로 세정한 후의 염소 함유율을 표 1에 나타내었다.
비교예 3
실시예 2의 방법에서 얻은 알콕시실릴기가 도입된 셀룰로오스카르바메이트 유도체, 1.0 g을 7.0 mL의 테트라히드로푸란(THF)에 용해하였다. 이러한 알콕시실릴기 도입 셀룰로오스트리스(3,5-디클로로페닐카르바메이트)의 THF 용액을, 표면을 아미노실란 처리한 실리카 겔(특허 문헌 4(특허 공표 (평)11-510193의 실시예 1)에서 사용되고 있는 것과 동일한 것) 9.0 g에 균일하게 도포하고, 그 후 THF를 증류 제거하였다.
상기 공정에 의해 얻어진 다당 유도체를 담체에 코팅한 물질 6.0 g을 에탄올/물/클로로트리메틸실란(55 mL/14 mL/0.9 mL)에 분산하고, 110 ℃의 오일 배스에서 비등시키면서 10분간 반응을 행하여, 실리카 겔상에의 고정화를 행하였다. 메탄올로 세정, 진공 건조하여 셀룰로오스카르바메이트 유도체를 고정화한 광학 이성체 분리용 충전제를 얻었다. 얻어진 충전제를 THF로 세정한 후의 염소 함유율을 표 1에 나타내었다.
비교예 4
염화리튬과 N,N-디메틸아세트아미드 용액 100 mL에 셀룰로오스, 5.0 g(30.8 mmol) 용해시키고, 이것에 피리딘, 53 mL, 3,5-디클로로페닐이소시아네이트, 17.8 g(86.4 mmol)을 가하여 80 ℃에서 6시간 반응시킨 후, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 0.96 g(3.9 mmo1)을 가하고, 추가로 16 시간 반응시킨 후, 3,5-디클로로페닐이소시아네이트, 13.2 g(64.2 mmol)을 가하고, 추가로 7시간 반응시켰다. 피리딘 가용부를 메탄올 중에 적하하여, 불용부로서 회수한 후, 진공 건조를 행하여 부분적으로 알콕시실릴기가 도입된 셀룰로오스카르바메이트 유도체를 얻었다.
1H NMR의 결과로부터, 3,5-디클로로페닐이소시아네이트와 알콕시실릴기의 도입율이 각각 97.6％, 2.4％였다. 그 3.5 g 30 mL의 테트라히드로푸란(THF)에 용해하였다. 이러한 알콕시실릴기 도입 셀룰로오스트리스(3,5-디클로로페닐카르바메이트)의 THF 용액을, 표면을 아미노실란 처리한 실리카 겔(특허 문헌 4(특허 공표 (평)11-510193의 실시예 1)에서 사용되고 있는 것과 동일한 것) 6.5 g에 균일하게 도포하고, 그 후 THF를 증류 제거하였다.
상기 공정에 의해 얻어진 다당 유도체를 담체에 코팅한 물질 5 g을 에탄올/물/클로로트리메틸실란(55 mL/14 mL/0.9 mL)에 분산하고, 110 ℃의 오일 배스에서 비등시키면서 10분간 반응을 행하여, 실리카 겔상으로의 고정화를 행하였다. 메탄올로 세정, 진공 건조하여 셀룰로오스카르바메이트 유도체를 고정화한 광학 이성체 분리용 충전제를 얻었다. 얻어진 충전제를 THF로 세정한 후의 염소 함유율을 표 1 에 나타내었다.
Figure 112009058051945-PCT00005
응용예
실시예 1 및 2에서 제조한 광학 이성체 분리용 충전제를 직경 0.46 mm, 길이 25 cm의 스테인리스제 칼럼에 슬러리법에 의해 충전하고, 액체 크로마토그래피(HPLC) 장치에 의해, 하기에 나타내는 라세미체(화합물 A 및 화합물 B)의 분석 시험을 행하였다. 결과를 표 2에 나타내었다. 또한, 응용예에 있어서의 각각의 크로마토그램을 도 1 내지 도 6에 나타내었다. 또한, HPLC에서의 분석 조건은 이동상: 헥산/2-프로판올=90/10(v/v), 유속: 1.0 ml/분, 칼럼 온도: 25 ℃, 검출 파장: 254 nm이다.
표 중, α는 분리 계수를 나타내고, k1', k2'로 표시되는 용량비로부터 구한다. 용량비는 트리-tert-부틸벤젠이 칼럼을 그냥 지나치는 시간을 t0, 분리된 광학 이성체가 용출하는 시간(제1 피크, 제2 피크의 용출 시간)을 각각 t1, t2로 하면(단 t1<t2), 하기 수학식 1, 2로부터 구하고, 또한 분리 계수 α는 상기 용량비를 이용하여, 하기 수학식 3에 의해 구한다.
k1'=(t1-t0)/t1
k2'=(t2-t0)/t0
α=k2'/k1'
또한, 표 중의 Rs는 제1 피크와 제2 피크의 분리도를 나타내고, 하기 화학식 4로부터 구한다.
Rs=2(t2-t1)/W1+W2
단, W1, W2는 각각 제1, 제2 피크의 베이스 라인상에서의 피크폭을 나타낸다.
(화 2)
Figure 112009058051945-PCT00006
Figure 112009058051945-PCT00007
본 발명에 있어서의 광학 이성체 분리용 충전제는 기존의 광학 이성체용 분리제와 동일한 정도이거나 그 이상의 내용제성 및 광학 분할능을 갖고 있고, 또한 어느 종류의 광학 이성체에 대해서는 기존의 광학 이성체 분리용 충전제보다도 높은 광학 분할능을 나타낸다. 따라서, 종래는 분할할 수 없던 광학 이성체를 분리하고, 분리된 것을 이용하여 예를 들면 신약의 개발 등에 이용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 다당 유도체가 담체 상에서 담체와 화학적으로 결합되어 이루어지는 광학 이성체 분리용 충전제로서, 충전제 중의 할로겐 함유율이 3.0％ 내지 5.0％인 것을 특징으로 하는 광학 이성체 분리용 충전제.
  2. 제1항에 있어서, 다당의 수산기 또는 아미노기가 하기의 화학식 I 및/또는 II로 표시되는 화합물로 수식되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 이성체 분리용 충전제.
    <화학식 I>
    Figure 112009058051945-PCT00008
    <화학식 II>
    Figure 112009058051945-PCT00009
    (식 중, R1 내지 R5의 적어도 하나는 할로겐 원자이고, 나머지는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 10의 직쇄 알킬기 또는 분지를 갖는 알킬기임)
  3. 제2항에 있어서, 다당 유도체가 셀룰로오스 유도체 또는 아밀로스 유도체인 광학 이성체 분리용 충전제.
  4. 제3항에 있어서, 다당 유도체가 셀룰로오스트리스 또는 아밀로스의 3,5-디클로로페닐카르바메이트 유도체, 2,4-디클로로페닐카르바메이트 유도체, 3,4-디클로로페닐카르바메이트 유도체, 2,5-디클로로페닐카르바메이트 유도체, 4-플루오로페닐카르바메이트, 4-브로모페닐카르바메이트 유도체, 4-요오도페닐카르바메이트 유도체 중 어느 하나인 광학 이성체 분리용 충전제.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 이성체 분리용 충전제의 질량에 대한 다당 유도체의 질량(담지율)이 5 내지 35％인 광학 이성체 분리용 충전제.
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