WO2012005245A1 - 多糖誘導体及びその製造方法並びに分離剤 - Google Patents

多糖誘導体及びその製造方法並びに分離剤 Download PDF

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ジュンチン リ
シェンドン シェン
ジュン シェン
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Definitions

  • the present invention relates to a novel polysaccharide derivative, a method for producing the same, and a separating agent containing the polysaccharide derivative.
  • Polysaccharide derivatives obtained by modifying hydroxyl groups and amino groups of polysaccharides with various substituents are known to have high optical resolution as chromatographic chiral stationary phases, and so far many types of polysaccharide derivatives Is synthesized.
  • polysaccharide derivative useful for such a separating agent for optical isomers for example, a polysaccharide comprising a structure in which hydroxyl groups or amino groups at the 2-position and 3-position (and 6-position) of the polysaccharide are replaced with specific different substituents.
  • Derivatives have been proposed (see Patent Document 1).
  • the hydroxyl group or amino group of the polysaccharide is substituted with two or more different specific substituents, and particularly the 2-position and 3-position substituents.
  • Polysaccharide derivatives having different substituents at the 6-position are also disclosed (see Patent Document 2).
  • polysaccharide derivatives having a specific type of substituent at a specific position particularly polysaccharide derivatives having different specific substituents at the 2-position and 3-position, which are difficult to distinguish in introducing a substituent into a hexose. There is still room for further study.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a novel polysaccharide derivative that can be used as a separating agent for optical isomers, a method for producing the same, and a separating agent containing the polysaccharide derivative. .
  • the present invention replaces the hydrogen atom of the 2-position hydroxyl group or amino group of the polysaccharide structural unit with a monovalent group represented by the following general formula (1), and Provided is a polysaccharide derivative including a structure in which a hydrogen atom of a 3-position hydroxyl group or amino group of a structural unit is substituted with a monovalent group represented by the following general formula (2).
  • R 1 —NH—CO— (1)
  • R 2 —NH—CO— (2) (In formulas (1) and (2), R 1 and R 2 represent different substituted or unsubstituted aryl groups.)
  • the present invention also provides a polysaccharide derivative in which the polysaccharide is cellulose or amylose. Furthermore, the present invention provides a polysaccharide derivative wherein R 1 is a 3,5-dichlorophenyl group and R 2 is a 3,5-dimethylphenyl group.
  • the hydrogen atom of the 2-position and 3-position hydroxyl group or amino group of the structural unit of the polysaccharide is the same as the following general formula (1): R 1 —NH—CO— (1)
  • R 1 represents a substituted or unsubstituted aryl group.
  • R 2 represents a substituted or unsubstituted aryl group different from R 1 above.
  • R 2 By reacting the compound represented by the formula (1), any one of the monovalent groups represented by the above general formula (1) substituted with the hydroxyl groups at the 2nd and 3rd positions or the hydrogen atom of the amino group, Formula (2): R 2 —NH—CO— (2) (In the formula (2), R 2 has the same meaning as R 2 in the general formula (3).)
  • the present invention provides a separating agent containing the polysaccharide derivative described above.
  • FIG. 3 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum chart of cellulose tris (3,5-dichlorophenylcarbamate).
  • FIG. 3 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum chart of a reaction product when producing the polysaccharide derivative of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum chart of a reaction product when producing the polysaccharide derivative of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum chart of a reaction product when producing the polysaccharide derivative of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum chart of a reaction product when producing the polysaccharide derivative of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum chart of a reaction product when producing the polysaccharide derivative of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum chart of a reaction product when producing the polysaccharide derivative of the present invention.
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  • FIG. 3 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum chart of a reaction product when producing the polysaccharide derivative of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum chart of a reaction product when producing the polysaccharide derivative of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum chart of cellulose tris (3,5-dimethylphenylcarbamate).
  • FIG. 3 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum chart of a reaction product when producing the polysaccharide derivative of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum chart of a reaction product when producing the polysaccharide derivative of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum chart of a reaction product when producing the polysaccharide derivative of the present invention.
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  • FIG. 3 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum chart of a reaction product when producing the polysaccharide derivative of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum chart of a reaction product when producing the polysaccharide derivative of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum chart of a reaction product when producing the polysaccharide derivative of the present invention.
  • the present embodiment a mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings as necessary.
  • the present invention is not limited to the present embodiment described below, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
  • the hydrogen atom of the 2-position hydroxyl group or amino group of the polysaccharide structural unit is substituted with a monovalent group represented by the following general formula (1), and the structural unit has It includes a structure in which the hydrogen atom of the hydroxyl group or amino group at the 3-position is substituted with a monovalent group represented by the following general formula (2) (hereinafter referred to as “predetermined structure”).
  • This polysaccharide derivative may be composed only of the predetermined structure, and may further include another structure.
  • R 2 —NH—CO— (2)
  • R 1 and R 2 represent different substituted or unsubstituted aryl groups.
  • “hydrogen atom of amino group” means one of two hydrogen atoms.
  • the above-mentioned polysaccharide is not particularly limited as long as it is a polysaccharide having a hydroxyl group or an amino group at least at the 2-position and 3-position.
  • examples of such polysaccharides include ⁇ -1,4-glucan (cellulose), ⁇ -1,4-glucan (amylose, amylopectin), ⁇ -1,6-glucan (dextran), ⁇ -1,6- Glucan (pustulan), ⁇ -1,3-glucan (curdlan, schizophyllan), ⁇ -1,3-glucan, ⁇ -1,2-glucan (CrownGall polysaccharide), ⁇ -1,4-galactan, ⁇ -1 , 4-mannan, ⁇ -1,6-mannan, ⁇ -1,2-fructan (inulin), ⁇ -2,6-fructan (levan), ⁇ -1,4-xylan, ⁇ -1,3-xylan , ⁇ -1,4-chitosan,
  • the polysaccharide is preferably cellulose and amylose, and more preferably cellulose.
  • the number average degree of polymerization of the polysaccharide is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, and there is no particular upper limit. From the viewpoint of ease, it is preferably 5 to 1000, more preferably 10 to 1000, and particularly preferably 10 to 500.
  • R 1 and R 2 represent different substituted or unsubstituted aryl groups.
  • the aryl group include an aryl group containing a condensed ring having 6 to 30 carbon atoms, such as a phenyl group, an indenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, a fluorenyl group, a pyrenyl group, a biphenyl group, And phenyl.
  • a phenyl group is preferable from a viewpoint of optical resolution.
  • R 1 and R 2 may have include, for example, a hydrocarbon group, a cyano group, a halogen atom, a hydroxy group, a nitro group, and an amino group, which may contain a hetero atom having 1 to 12 carbon atoms. And one or two or more substituents selected from the group consisting of a di (alkyl having 1 to 8 carbons) amino group (that is, an amino group having an alkyl group having 1 to 8 carbons as a substituent).
  • a hydrocarbon group and a halogen atom which may contain a hetero atom having 1 to 12 carbon atoms are preferable.
  • the hydrocarbon group which may contain a heteroatom having 1 to 12 carbon atoms is preferably an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms
  • the halogen atom is preferably a chlorine atom.
  • a monovalent group represented by the above general formulas (1) and (2) (hereinafter, one substituted or unsubstituted aryl on the carbamoyl nitrogen atom as represented by the above general formulas (1) and (2));
  • the substituted carbamoyl group to which the group is bonded is generally referred to as “predetermined carbamoyl group”.) Is a hydroxyl group or amino group at the corresponding position in the structural unit as long as the effect of optical resolution by these groups is obtained. May not be substituted on all of the hydrogen atoms.
  • the introduction rate of a predetermined carbamoyl group into the polysaccharide derivative of the present embodiment is preferably 70 to 100%, more preferably 80 to 100%, and particularly preferably 100%.
  • the introduction rate (%) is defined as follows. That is, in the polysaccharide derivative of the present embodiment, when the predetermined carbamoyl group is substituted with all of the hydrogen atoms of the hydroxyl group or amino group in the above-described structural unit, the hydroxyl group or amino group of the structural unit. Is the ratio of the total number of predetermined carbamoyl groups in the polysaccharide derivative of this embodiment to the total number of.
  • the introduction rate can be determined by using a known analysis method such as NMR or elemental analysis that can identify one or both of the type and bonding position of the predetermined carbamoyl group, and can also determine the type or substituent of the predetermined carbamoyl group. It can obtain
  • the introduction rate is 100 in the ratio of the number of the predetermined carbamoyl group to the total number of hydroxyl groups of the polysaccharide after the substitution. It is a numerical value multiplied by. Further, when the predetermined carbamoyl group is substituted only with the hydrogen atom of the amino group, the value is obtained by multiplying the ratio of the number of the predetermined carbamoyl group to the total number of amino groups of the polysaccharide after the substitution by 100.
  • the ratio of the total number of the predetermined carbamoyl groups to the total of the total number of hydroxyl groups and the total number of amino groups of the substituted polysaccharide is set to 100. It is a value that is multiplied.
  • a 2-position substituent obtained by substituting a hydrogen atom of a hydroxyl group or an amino group with a monovalent group represented by the general formula (1) (hereinafter referred to as “predetermined 2-position substituent”) is as follows. It is preferable that the hydrogen atom of the hydroxyl group is substituted with a monovalent group represented by the general formula (1).
  • R 1 is preferably a substituted or unsubstituted phenyl group, more preferably a phenyl group having a substituent at the 3-position and the 5-position, and a 3,5-dichlorophenyl group or 3, A 5-dimethylphenyl group is more preferred, and a 3,5-dichlorophenyl group is particularly preferred.
  • the 3-position substituent obtained by substituting the hydrogen atom of the hydroxyl group or amino group with the monovalent group represented by the general formula (2) (hereinafter referred to as “predetermined 3-position substituent”) is as follows. It is different from the predetermined substituent at the 2-position.
  • the predetermined 3-position substituent is preferably a group in which a hydrogen atom of a hydroxyl group is substituted with a monovalent group represented by the general formula (2).
  • R 2 is preferably a substituted or unsubstituted phenyl group, more preferably a phenyl group having a substituent at the 3-position and the 5-position, and a 3,5-dichlorophenyl group or 3, A 5-dimethylphenyl group is more preferred, and a 3,5-dimethylphenyl group is particularly preferred.
  • the 6-position carbon atom may further include a substituent.
  • the 6-position substituent in the structural unit is preferably a 6-position hydroxyl group or amino group hydrogen atom substituted with a predetermined carbamoyl group, and a 6-position hydroxyl group hydrogen atom substituted with a predetermined carbamoyl group. More preferably.
  • the 6-position substituent is preferably the same substituent as the predetermined 2-position substituent or the predetermined 3-position substituent, and is the same substituent as the predetermined 3-position substituent. More preferably.
  • the polysaccharide derivative of the present embodiment includes the above-described predetermined structure
  • the above-mentioned predetermined 2-position substituent is used as at least one of the 2-position substituent and the 3-position substituent in the other structures.
  • a structure having a substituent other than the predetermined 3-position substituent may include a structure in which the substituent at the 2-position and the substituent at the 3-position are different from each other in a structure other than the predetermined structure.
  • any one of the substituent at the 2-position and the substituent at the 3-position, which are different from each other, is preferably such that a hydrogen atom of a hydroxyl group or an amino group is substituted with a predetermined carbamoyl group, Is more preferably substituted with a predetermined carbamoyl group.
  • the polysaccharide derivative of the present embodiment may include a structure in which the substituent at the 2-position and the substituent at the 3-position are the same as each other in a structure other than the predetermined structure.
  • the substituent at the 2-position and the substituent at the 3-position that are the same as each other are preferably those in which a hydrogen atom of a hydroxyl group or an amino group is substituted with a predetermined carbamoyl group, and the hydrogen atom of the hydroxyl group is replaced with a predetermined carbamoyl group. It is more preferable that it is substituted.
  • the 2-position substituent and 3-position substituent that are the same as each other are preferably the same as either the 2-position or 3-position substituent in the predetermined structure.
  • the polysaccharide derivative according to the present embodiment is a case where the 2-position and 3-position hydroxyl groups or amino group hydrogen atoms of the polysaccharide structural unit are substituted only with a predetermined carbamoyl group, and the predetermined carbamoyl group is
  • the ratio of both carbamoyl groups at the 2-position (a: b, the same shall apply hereinafter) is preferably 80:20 to 30:70, and 50:50 to 40: More preferably, it is 60.
  • the ratio of both carbamoyl groups at the 3-position is preferably 40:60 to 10:90, and more preferably 15:85 to 10:90.
  • Both of the two types of carbamoyl groups are preferably a substituted or unsubstituted phenyl group as a substituted or unsubstituted aryl group, more preferably a phenyl group having a substituent at the 3-position and the 5-position, More preferred is a 5-dichlorophenyl group or a 3,5-dimethylphenyl group.
  • the carbamoyl group having the ratio represented by a above has a 3,5-dichlorophenyl group as a substituted or unsubstituted aryl group, and the carbamoyl group having the ratio represented by b above It is preferable to have a 3,5-dimethylphenyl group as the group.
  • the polysaccharide derivative of the present embodiment is a case where the hydrogen atom of the 2-position, 3-position and 6-position hydroxyl group or amino group of the polysaccharide structural unit is substituted only with a predetermined carbamoyl group, and
  • the carbamoyl group is composed of two kinds of carbamoyl groups
  • the ratio of both carbamoyl groups at the 2-position (a: b, the same shall apply hereinafter) is preferably 80:20 to 30:70, and 50:50 More preferably, it is ⁇ 40: 60.
  • the ratio of both carbamoyl groups at the 3-position is preferably 40:60 to 10:90, and more preferably 15:85 to 10:90.
  • the ratio of both carbamoyl groups at the 6-position in this case is preferably 0: 100.
  • Both of the two types of carbamoyl groups are preferably a substituted or unsubstituted phenyl group as a substituted or unsubstituted aryl group, more preferably a phenyl group having a substituent at the 3-position and the 5-position, More preferred is a 5-dichlorophenyl group or a 3,5-dimethylphenyl group.
  • the carbamoyl group having the ratio represented by a above has a 3,5-dichlorophenyl group as a substituted or unsubstituted aryl group, and the carbamoyl group having the ratio represented by b above It is preferable to have a 3,5-dimethylphenyl group as the group.
  • the polysaccharide derivative of this embodiment can be produced by the following method. That is, in the method for producing a polysaccharide derivative according to the present embodiment, the hydrogen atoms of the 2-position and 3-position hydroxyl groups or amino groups of the polysaccharide constituent units are monovalent represented by the same general formula (1).
  • a polysaccharide derivative (hereinafter referred to as “raw material polysaccharide derivative”) that is a raw material including a structure substituted with a group is represented by the following general formula (3): R 2 -NCO (3) Or a monovalent group represented by the above general formula (1) substituted with a hydrogen atom of the 2-position or 3-position hydroxyl group or amino group by reacting the compound represented by A step of substituting a monovalent group represented by the formula (2).
  • R 2 is the same meaning as R 2 in the general formula (2).
  • a raw material polysaccharide derivative is prepared.
  • the raw material polysaccharide derivative may be synthesized by a known method using the polysaccharide already described in detail as a raw material, or a commercially available product may be obtained.
  • a cellulose derivative and an amylose derivative are preferable, and a cellulose derivative is more preferable from the viewpoint of obtaining the target polysaccharide derivative more quickly and reliably.
  • Examples of the raw material polysaccharide derivative include cellulose tris (3,5-dichlorophenyl carbamate), cellulose tris (3,5-dimethylphenyl carbamate), cellulose trisphenyl carbamate, cellulose tris (4-methylphenyl carbamate), cellulose tris (4 -Chlorophenyl carbamate).
  • cellulose tris (3,5-dichlorophenyl carbamate) and cellulose tris (3,5-dimethylphenyl carbamate) are preferable, and cellulose tris (3,5-dichlorophenyl carbamate) is preferred from the viewpoint of quickly obtaining the desired polysaccharide derivative. Is more preferable.
  • the compound represented by the general formula (3) (hereinafter referred to as “predetermined isocyanate”) is reacted with the raw material polysaccharide derivative.
  • predetermined isocyanate any one of the monovalent groups represented by the general formula (1) substituted by the hydrogen atom of the 2-position and 3-position hydroxyl groups or amino groups is represented by the general formula (2).
  • the polysaccharide derivative of this embodiment can be synthesized by substituting with a monovalent group.
  • this reaction is an equilibrium reaction between the carbamate and the isocyanate, the amount of the specified isocyanate used for the monovalent group represented by the general formula (1) in the raw polysaccharide derivative, the solvent, the reaction
  • the substitution amount of the monovalent group represented by the general formula (2) can be controlled.
  • cellulose tris (3,5-dichlorophenylcarbamate) is used as a raw material polysaccharide derivative and 3,5-dimethylphenyl isocyanate is used as a predetermined isocyanate.
  • Cellulose tris (3,5-dichlorophenylcarbamate) is dissolved in a mixed solvent of DMA / pyridine / LiCl, and 3,5-dimethylphenylisocyanate is dissolved in 3,5-dimethylphenylcarbamate in cellulose tris (3,5-dichlorophenylcarbamate).
  • cellulose tris (3,5-dimethylphenylcarbamate) is used as a raw material polysaccharide derivative and 3,5-dichlorophenyl isocyanate is used as a predetermined isocyanate.
  • Cellulose tris (3,5-dimethylphenylcarbamate) was dissolved in a mixed solvent of DMAc / pyridine / LiCl, and 3,5-dichlorophenyl isocyanate was dissolved therein with 3,5 in cellulose tris (3,5-dimethylphenylcarbamate). -An excessive amount is added to the dimethylphenylcarbamoyl group and reacted at, for example, 80 ° C.
  • the 3,5-dimethylphenylcarbamoyl group is replaced with the 3,5-dichlorophenylcarbamoyl group.
  • the substitution starts from the 3,5-dimethylphenylcarbamoyl group at the 6-position, and then the 3,5-dimethylphenylcarbamoyl group starts substitution at the 3-position and the 2-position.
  • the solvent used in the above reaction is not particularly limited as long as the raw material polysaccharide derivative dissolves.
  • amide solvents such as DMAc and DMF
  • pyridine solvents such as pyridine and quinoline
  • dimethyl sulfoxide dimethyl sulfoxide
  • the solvent may contain an ionic compound that promotes dissolution of the raw material polysaccharide derivative.
  • ionic compounds include lithium halides such as LiCl and LiBr.
  • reaction temperature and reaction time as desired.
  • the polysaccharide derivative of the present embodiment can be used by being contained in a separating agent, and can be used particularly as a separating agent for optical isomers.
  • the separating agent for optical isomers may be composed only of the polysaccharide derivative of this embodiment, or may be composed of a carrier such as silica gel and the polysaccharide derivative of this embodiment supported on this carrier. , It may be in the form of an integral unit housed in the column or in the form of particles packed in the column.
  • the optical isomer separating agent is produced in the same manner as the known optical isomer separating agent containing a polysaccharide derivative, except that the polysaccharide derivative of the present embodiment is used. More specifically, the polysaccharide derivative of the present embodiment is supported on a carrier, or the polysaccharide derivative itself is crushed or spherical particles are obtained by a known method (for example, a method described in JP-A-7-285889). By making it, a separating agent for optical isomers can be prepared.
  • the term “support” means that a polysaccharide derivative is immobilized on a carrier.
  • a known loading method can be applied to the loading method, including physical adsorption between the polysaccharide derivative and the carrier, chemical bonding between the polysaccharide derivative and the carrier, chemical bonding between the polysaccharide derivatives, polysaccharide derivatives and Methods such as a chemical bond between one or both of the carriers and the third component, light irradiation to the polysaccharide derivative, radical reaction, etc. can be applied (see, for example, JP-A-6-93002).
  • the carrier examples include a porous organic carrier and a porous inorganic carrier, and a porous inorganic carrier is preferable.
  • the average pore diameter of the porous carrier is preferably 1 nm to 100 ⁇ m, more preferably 5 nm to 5 ⁇ m.
  • the porous organic carrier for example, a polymer substance composed of polystyrene, polyacrylamide, polyacrylate and the like is suitable, and as the porous inorganic carrier, for example, silica, alumina, zirconia, magnesia, glass, kaolin, Titanium oxide, silicate and hydroxyapatite are preferred.
  • the form of the porous inorganic carrier is not limited to a particulate carrier, but is an inorganic carrier having a network shape such as an organic-inorganic composite, or JP-A-2005-17268 or JP-A-2006-150214. It may be a columnar integrated inorganic carrier that can be held in a column as described in the publication.
  • a particularly preferred carrier is silica gel, and the average particle size of the silica gel is preferably 1 ⁇ m to 1 mm, more preferably 1 ⁇ m to 300 ⁇ m, still more preferably 1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the carrier may be subjected to treatment for improving the affinity with the polysaccharide derivative or modifying the surface properties of the carrier itself.
  • the surface treatment method there are a silanization treatment with an organosilane compound and a surface treatment method by plasma polymerization.
  • the amount of the polysaccharide derivative supported on the carrier is preferably 1 to 100 parts by weight, more preferably 5 to 60 parts by weight, and particularly preferably 10 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the optical isomer separating agent. .
  • the polysaccharide derivative of the present embodiment can be used for separation of diastereomers other than the optical isomer separating agent, for example.
  • Example 1 First, cellulose tris (3,5-dichlorophenylcarbamate) was synthesized according to the method described in Y. Okamoto, M. Kawashima and K. Hatada, J. Chromatogr., 363, 173 (1986). The 1 H-NMR spectrum chart (500 MHz) is shown in FIG. Next, 1.2 g (1.65 mmol) of the obtained cellulose tris (3,5-dichlorophenylcarbamate) was dried at 80 ° C. for 5 hours in a vacuum necked flask in an oil bath.
  • the reaction scheme is shown below. During the reaction, in order to confirm a reaction product at each reaction time described later, a part of the solution was collected and added to methanol to cause precipitation of the cellulose derivative. Further, the content of 3,5-dimethylphenylcarbamoyl group (DMPC) in the cellulose derivative obtained through filtration, washing with methanol and drying, and 3, 2- and 3-positions of 3, 3 in the constitutional unit of the cellulose derivative. The ratio of 5-dimethylphenylcarbamoyl group (DMPC) to 3,5-dichlorophenylcarbamoyl group (DCPC) was calculated by analysis by 1 H-NMR. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 cellulose tris (3,5-dimethylphenylcarbamate) was synthesized according to the method described in Y. Okamoto, M. Kawashima and K. Hatada, J. Chromatogr., 363, 173 (1986). The 1 H-NMR spectrum chart (500 MHz) is shown in FIG. Subsequently, 1.2 g (1.99 mmol) of the obtained cellulose tris (3,5-dimethylphenylcarbamate) was dried at 80 ° C. for 5 hours in a vacuum necked flask in an oil bath.
  • the reaction scheme is shown below. During the reaction, in order to confirm a reaction product at each reaction time described later, a part of the solution was collected and added to methanol to cause precipitation of the cellulose derivative. Further, the content of 3,5-dimethylphenylcarbamoyl group (DMPC) in the cellulose derivative obtained through filtration, washing with methanol and drying, and 3, 2- and 3-positions of 3, 3 in the constitutional unit of the cellulose derivative. The ratio of 5-dimethylphenylcarbamoyl group (DMPC) to 3,5-dichlorophenylcarbamoyl group (DCPC) was calculated by analysis by 1 H-NMR. The results are shown in Table 2.
  • Example 3 First, 2.5 g of cellulose was dissolved in a mixed solvent of DMAc / LiCl / pyridine (mixing ratio: 7.5 mL / 0.5 g / 3.75 mL). Next, 0.53 g of 3,5-dichlorophenyl isocyanate was added thereto and reacted at 80 ° C. for 12 hours under a dry nitrogen atmosphere. Next, 2 mL (14.2 mmol) of 3,5-dimethylphenyl isocyanate was added, followed by reaction at 80 ° C. for 12 hours under a dry nitrogen atmosphere. The obtained reaction product (cellulose derivative) was precipitated in methanol, and further purified by filtration, methanol washing and drying.
  • a 1 H-NMR spectrum chart (500 MHz) of the reaction product is shown in FIG.
  • the ratio of DMPC to DCPC in the reaction product was 83:17 in molar ratio.
  • the ratio of DCPC in 2nd position (b), 3rd position (c), and 6th position (a) is substantially the same.
  • Example 4 First, 2.5 g of cellulose was dissolved in a mixed solvent of DMAc / LiCl / pyridine (mixing ratio: 7.5 mL / 0.5 g / 3.75 mL). Next, 1.35 g of 3,5-dichlorophenyl isocyanate was added thereto and reacted at 80 ° C. for 39 hours under a dry nitrogen atmosphere. Next, 2 mL (14.2 mmol) of 3,5-dimethylphenyl isocyanate was added, followed by reaction at 80 ° C. for 24 hours under a dry nitrogen atmosphere. The obtained reaction product (cellulose derivative) was precipitated in methanol, and further purified by filtration, methanol washing and drying.
  • a 1 H-NMR spectrum chart (500 MHz) of the reaction product is shown in FIG.
  • the ratio of DMPC to DCPC in the reaction product was 73:27 in molar ratio.
  • ratio of DCPC in 2nd-position (b), 3rd-position (c), and 6th-position (a) is 36:15:49.
  • the reaction scheme of Example 3 (Run 1) and Example 4 (Run 2) is shown below.
  • the optical resolution of the HPLC column packed with the cellulose derivative obtained in Examples 3 and 4 was evaluated by optical resolution of racemates 1 to 7 having the following structural formulas. According to the method described in Y. Okamoto, M. Kawashima and K. Hatada, J. Chromatogr., 363, 173 (1986) The cellulose derivative was coated, and each was packed in a column (length 25 cm ⁇ inner diameter 0.20 cm) to obtain an HPLC column. From the results of TG analysis, it was found that the cellulose derivative of Example 3 was coated at 25.0% by mass and the cellulose derivative of Example 4 was coated at 23.5% by mass with respect to the silica gel. The number of HPLC column stages was about 2000.
  • Acac represents acetylacetonate
  • Ph represents a phenyl group
  • the HPLC column according to Example 3 shows better optical resolution than the HPLC column according to Example 4.
  • the HPLC column according to Example 3 shows that the racemate 2 exhibits better optical resolution than cellulose tris (3,5-dimethylphenylcarbamate) and cellulose tris (3,5-dichlorophenylcarbamate). It was.
  • the polysaccharide derivative of the present invention can function as a novel separating agent for optical isomers exhibiting interesting optical resolution.
  • the polysaccharide derivative of the present invention has industrial applicability to separation agents such as optical isomer separation agents.

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Abstract

　本発明は、光学異性体用分離剤に用いられる新規な多糖誘導体を提供することを目的とする。その新規な多糖誘導体は、多糖の構成単位が有する２位の水酸基又はアミノ基の水素原子を下記一般式（１）で表される１価の基に置換し、かつ、前記構成単位が有する３位の水酸基又はアミノ基の水素原子を下記一般式（２）で表される１価の基に置換した構造を含むものである。　Ｒ１－ＮＨ－ＣＯ－　（１）　Ｒ２－ＮＨ－ＣＯ－　（２） （式（１）及び（２）中、Ｒ１及びＲ２は、互いに異なる置換又は未置換のアリール基を示す。）

Description

多糖誘導体及びその製造方法並びに分離剤
　本発明は、新規な多糖誘導体及びその製造方法、並びにその多糖誘導体を含む分離剤に関する。
　多糖が有する水酸基やアミノ基を種々の置換基で修飾してなる多糖誘導体は、クロマトグラフィーのキラル固定相として高い光学分割能を有することが知られており、これまでに多くの種類の多糖誘導体が合成されている。
　このような光学異性体用分離剤に有用な多糖誘導体として、例えば、多糖の２位及び３位（並びに６位）の水酸基又はアミノ基が、特定の異なる置換基に置き換えられた構造を含む多糖誘導体が提案されている（特許文献１参照）。また、別の光学異性体用分離剤に有用な多糖誘導体として、多糖の有する水酸基又はアミノ基が２種以上の異なる特定の置換基で置換されており、特に２位及び３位の置換基と６位の置換基とが互いに異なる多糖誘導体も開示されている（特許文献２参照）。
国際公開第２００８／０２９７８５号 国際公開第１９９２／０１５６１６号
　しかしながら、特定の位置に特定の種類の置換基を有する多糖誘導体、特に６炭糖への置換基の導入において区別の困難な２位と３位に互いに異なる特定の置換基を有する多糖誘導体については、更に検討の余地が残されている。
　本発明は、上記事情にかんがみてなされたものであり、光学異性体用分離剤に用いられ得る新規な多糖誘導体及びその製造方法、並びにその多糖誘導体を含む分離剤を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明は、多糖の構成単位が有する２位の水酸基又はアミノ基の水素原子を下記一般式（１）で表される１価の基に置換し、かつ、上記構成単位が有する３位の水酸基又はアミノ基の水素原子を下記一般式（２）で表される１価の基に置換した構造を含む、多糖誘導体を提供する。
　Ｒ１－ＮＨ－ＣＯ－　　（１）
　Ｒ２－ＮＨ－ＣＯ－　　（２）
（式（１）及び（２）中、Ｒ１及びＲ２は、互いに異なる置換又は未置換のアリール基を示す。）
　また、本発明は、上述の多糖がセルロース又はアミロースである多糖誘導体を提供する。さらに、本発明は、上記Ｒ１が３，５－ジクロロフェニル基であり、上記Ｒ２が３，５－ジメチルフェニル基である多糖誘導体を提供する。
　本発明は、多糖の構成単位が有する２位及び３位の水酸基又はアミノ基の水素原子を、互いに同一の下記一般式（１）：
　Ｒ１－ＮＨ－ＣＯ－　　（１）
（式（１）中、Ｒ１は置換又は未置換のアリール基を示す。）
で表される１価の基に置換した構造を含む原料である多糖誘導体に対して、下記一般式（３）：
　Ｒ２－ＮＣＯ　　（３）
（式（３）中、Ｒ２は、上記Ｒ１とは異なる置換又は未置換のアリール基を示す。）
で表される化合物を反応させることにより、上記２位及び３位の水酸基又はアミノ基の水素原子に置換した上記一般式（１）で表される１価の基のいずれか一方を、下記一般式（２）：
　Ｒ２－ＮＨ－ＣＯ－　　（２）
（式（２）中、Ｒ２は、上記一般式（３）におけるＲ２と同義である。）
で表される１価の基に置換する工程を備える、多糖誘導体の製造方法を提供する。
　さらに、本発明は上述の多糖誘導体を含む分離剤を提供する。
　本発明によると、光学異性体用分離剤に用いられ得る新規な多糖誘導体及びその製造方法、並びにその多糖誘導体を含む分離剤を提供することができる。
セルローストリス（３，５－ジクロロフェニルカルバメート）の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 セルローストリス（３，５－ジメチルフェニルカルバメート）の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。 本発明の多糖誘導体を製造する際の、反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャートを示す図である。
　以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態（以下、単に「本実施形態」という。）について詳細に説明する。ただし、本発明は、下記本実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
　本実施形態の多糖誘導体は、多糖の構成単位が有する２位の水酸基又はアミノ基の水素原子を下記一般式（１）で表される１価の基に置換し、かつ、上記構成単位が有する３位の水酸基又はアミノ基の水素原子を下記一般式（２）で表される１価の基に置換した構造（以下、「所定の構造」という。）を含むものである。この多糖誘導体は、上記所定の構造のみから構成されていてもよく、更に他の構造を含んでいてもよい。
　Ｒ１－ＮＨ－ＣＯ－　　（１）
　Ｒ２－ＮＨ－ＣＯ－　　（２）
ここで、式（１）及び（２）中、Ｒ１及びＲ２は、互いに異なる置換又は未置換のアリール基を示す。なお、本明細書において、「アミノ基の水素原子」は、２つあるうちの一方の水素原子を意味する。
　上述の多糖は、少なくとも２位及び３位に水酸基又はアミノ基を有する多糖であれば特に限定されない。このような多糖としては、例えば、β－１，４－グルカン（セルロース）、α－１，４－グルカン（アミロース、アミロペクチン）、α－１，６－グルカン（デキストラン）、β－１，６－グルカン（プスツラン）、β－１，３－グルカン（カードラン、シゾフィラン）、α－１，３－グルカン、β－１，２－グルカン（ＣｒｏｗｎＧａｌｌ多糖）、β－１，４－ガラクタン、β－１，４－マンナン、α－１，６－マンナン、β－１，２－フラクタン（イヌリン）、β－２，６－フラクタン（レバン）、β－１，４－キシラン、β－１，３－キシラン、β－１，４－キトサン、β－１，４－Ｎ－アセチルキトサン（キチン）、プルラン、アガロース、アルギン酸、α－シクロデキストリン、β－シクロデキストリン、γ－シクロデキストリン、ニゲラン、及びアミロースを含有する澱粉が挙げられる。
　これらの中で、光学分割能の観点から、多糖として好ましくは、セルロース及びアミロースであり、更に好ましくは、セルロースである。
　多糖の数平均重合度（１分子中に含まれるピラノース又はフラノース環の平均数）は、好ましくは５以上、より好ましくは１０以上であり、特に上限はないが、１０００以下であることが取り扱いの容易さの点で好ましく、より好ましくは５～１０００、更に好ましくは１０～１０００、特に好ましくは１０～５００である。
　上記一般式（１）及び（２）中、Ｒ１及びＲ２は、互いに異なる置換又は未置換のアリール基を示す。アリール基としては、炭素数が６～３０の縮合環状を含むアリール基が挙げられ、例えば、フェニル基、インデニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリル基、フルオレニル基、ピレニル基、ビフェニル基、及びターフェニル等が挙げられる。これらの中では、光学分割能の観点から、フェニル基が好ましい。
　上記Ｒ１及びＲ２が有していてもよい置換基としては、例えば、炭素数１～１２のヘテロ原子を含んでもよい炭化水素基、シアノ基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ニトロ基、アミノ基、及びジ（炭素数１～８のアルキル）アミノ基（すなわち炭素数１～８のアルキル基を置換基として有するアミノ基）からなる群から選ばれた一又は二以上の置換基が挙げられる。これらの中では、炭素数１～１２のヘテロ原子を含んでもよい炭化水素基及びハロゲン原子が好ましい。また、炭素数１～１２のヘテロ原子を含んでもよい炭化水素基としては、炭素数１～２のアルキル基が好ましく、ハロゲン原子としては、塩素原子が好ましい。
　上記一般式（１）及び（２）で表される１価の基（以下、上記一般式（１）及び（２）で表されるような、カルバモイル窒素原子に１つの置換又は未置換のアリール基が結合した置換カルバモイル基を、総じて「所定のカルバモイル基」という。）は、これらの基による光学分割能の効果が得られる範囲であれば、上記構成単位において該当する位置の水酸基又はアミノ基の水素原子の全てにおいて置換されていなくてもよい。所定のカルバモイル基の、本実施形態の多糖誘導体への導入率は、７０～１００％が好ましく、８０～１００％がより好ましく、１００％が特に好ましい。
　ここで、上記導入率（％）は以下のように定義される。すなわち、本実施形態の多糖誘導体において、所定のカルバモイル基を、上述の構成単位における水酸基の水素原子又はアミノ基の水素原子の全てに置換したものとしたときの、その構成単位の水酸基又はアミノ基の総数に対する、本実施形態の多糖誘導体における所定のカルバモイル基の総数の割合である。導入率は、所定のカルバモイル基の種類及び結合位置の一方又は両方を識別できるＮＭＲや元素分析等の公知の分析方法を利用して求めることができ、また、所定のカルバモイル基の種類又は置換基の結合位置に応じて求めることができる。
　上述の導入率は、例えば、本実施形態の多糖誘導体において、所定のカルバモイル基を水酸基の水素原子のみに置換した場合、置換後の多糖の総水酸基数に対する所定のカルバモイル基の数の比率に１００を乗じた数値である。また、所定のカルバモイル基をアミノ基の水素原子のみに置換した場合、置換後の多糖の総アミノ基数に対する所定のカルバモイル基の数の比率に１００を乗じた数値である。さらに、所定のカルバモイル基を水酸基及びアミノ基の水素原子に置換した場合には、置換後の多糖の総水酸基数と総アミノ基数との合計に対する所定のカルバモイル基の数の合計の比率に１００を乗じた数値である。
　水酸基又はアミノ基の水素原子を上記一般式（１）で表される１価の基に置換して得られる２位の置換基（以下、「所定の２位の置換基」という。）は、水酸基の水素原子が、上記一般式（１）で表される１価の基に置換されたものであることが好ましい。所定の２位の置換基において、Ｒ１は、置換又は未置換のフェニル基であると好ましく、３位及び５位に置換基を有するフェニル基がより好ましく、３，５－ジクロロフェニル基又は３，５－ジメチルフェニル基であると更に好ましく、３，５－ジクロロフェニル基であると特に好ましい。
　水酸基又はアミノ基の水素原子を上記一般式（２）で表される１価の基に置換して得られる３位の置換基（以下、「所定の３位の置換基」という。）は、上記所定の２位の置換基とは異なるものである。所定の３位の置換基は、水酸基の水素原子が、上記一般式（２）で表される１価の基に置換されたものであることが好ましい。所定の３位の置換基において、Ｒ２は、置換又は未置換のフェニル基であると好ましく、３位及び５位に置換基を有するフェニル基がより好ましく、３，５－ジクロロフェニル基又は３，５－ジメチルフェニル基であると更に好ましく、３，５－ジメチルフェニル基であると特に好ましい。
　本実施形態の多糖誘導体では、上記構成単位が６炭糖である場合、６位の炭素原子が置換基を更に有する構造を含んでいてもよい。その構成単位における６位の置換基は、６位の水酸基又はアミノ基の水素原子が所定のカルバモイル基に置換されたものであると好ましく、６位の水酸基の水素原子が所定のカルバモイル基に置換されたものであるとより好ましい。また、その６位の置換基は、上記所定の２位の置換基又は所定の３位の置換基と同一の置換基であると好ましく、上記所定の３位の置換基と同一の置換基であるとより好ましい。
　本実施形態の多糖誘導体は、上述の所定の構造を含んでいれば、それ以外の構造において、２位の置換基及び３位の置換基の少なくとも一方として、上述の所定の２位の置換基及び所定の３位の置換基以外の置換基を有する構造を含んでいてもよい。また、本実施形態の多糖誘導体は、所定の構造以外の構造において、２位の置換基及び３位の置換基が互いに異なる構造を含んでもよい。その構造において、互いに異なる２位の置換基及び３位の置換基のうちいずれか一方が、水酸基又はアミノ基の水素原子が所定のカルバモイル基に置換されたものであると好ましく、水酸基の水素原子が所定のカルバモイル基に置換されたものであるとより好ましい。
　また、本実施形態の多糖誘導体は、所定の構造以外の構造において、２位の置換基及び３位の置換基が互いに同一である構造を含んでもよい。互いに同一である上記２位の置換基及び３位の置換基は、水酸基又はアミノ基の水素原子が所定のカルバモイル基に置換されたものであると好ましく、水酸基の水素原子が所定のカルバモイル基に置換されたものであるとより好ましい。また、互いに同一である上記２位の置換基及び３位の置換基は、上記所定の構造における２位及び３位の置換基のいずれか一方と同一であると好ましい。
　本実施形態の多糖誘導体は、多糖の構成単位が有する２位及び３位の水酸基又はアミノ基の水素原子を所定のカルバモイル基のみに置換したものである場合で、かつ、その所定のカルバモイル基が２種のカルバモイル基からなる場合、２位における両カルバモイル基の比率（ａ：ｂ、以下同様。）は、モル比で、８０：２０～３０：７０であると好ましく、５０：５０～４０：６０であるとより好ましい。また、この場合の３位における両カルバモイル基の比率は、４０：６０～１０：９０であると好ましく、１５：８５～１０：９０であるとより好ましい。２種のカルバモイル基は、両者とも、置換又は未置換のアリール基が置換又は未置換のフェニル基であると好ましく、３位及び５位に置換基を有するフェニル基であるとより好ましく、３，５－ジクロロフェニル基又は３，５－ジメチルフェニル基であると更に好ましい。特に、２種のカルバモイル基のうち、上記ａで表される比率を有するカルバモイル基が置換又は未置換のアリール基として３，５－ジクロロフェニル基を有し、上記ｂで表される比率を有するカルバモイル基として３，５－ジメチルフェニル基を有すると好ましい。
　本実施形態の多糖誘導体は、多糖の構成単位が有する２位、３位及び６位の水酸基又はアミノ基の水素原子を所定のカルバモイル基のみに置換したものである場合で、かつ、その所定のカルバモイル基が２種のカルバモイル基からなる場合、２位における両カルバモイル基の比率（ａ：ｂ、以下同様。）は、モル比で、８０：２０～３０：７０であると好ましく、５０：５０～４０：６０であるとより好ましい。また、この場合の３位における両カルバモイル基の比率は、４０：６０～１０：９０であると好ましく、１５：８５～１０：９０であるとより好ましい。さらに、この場合の６位における両カルバモイル基の比率は、０：１００であると好ましい。２種のカルバモイル基は、両者とも、置換又は未置換のアリール基が置換又は未置換のフェニル基であると好ましく、３位及び５位に置換基を有するフェニル基であるとより好ましく、３，５－ジクロロフェニル基又は３，５－ジメチルフェニル基であると更に好ましい。特に、２種のカルバモイル基のうち、上記ａで表される比率を有するカルバモイル基が置換又は未置換のアリール基として３，５－ジクロロフェニル基を有し、上記ｂで表される比率を有するカルバモイル基として３，５－ジメチルフェニル基を有すると好ましい。
　本実施形態の多糖誘導体は、下記の方法で製造することができる。すなわち、本実施形態の多糖誘導体の製造方法は、多糖の構成単位が有する２位及び３位の水酸基又はアミノ基の水素原子を、互いに同一の上記一般式（１）で表される１価の基に置換した構造を含む原料である多糖誘導体（以下、「原料多糖誘導体」という。）に対して、下記一般式（３）：
　Ｒ２－ＮＣＯ　　（３）
で表される化合物を反応させることにより、上記２位及び３位の水酸基又はアミノ基の水素原子に置換した上記一般式（１）で表される１価の基のいずれか一方を、上記一般式（２）で表される１価の基に置換する工程を備える。ここで、式（３）中、Ｒ２は、一般式（２）におけるＲ２と同義である。
　より具体的には、本実施形態の製造方法において、まず、原料多糖誘導体を準備する。原料多糖誘導体は、既に詳述した多糖を原料として公知の方法により合成してもよく、市販品を入手してもよい。原料多糖誘導体としては、目的の多糖誘導体をより速やか且つ確実に得る観点から、セルロース誘導体及びアミロース誘導体が好ましく、セルロース誘導体がより好ましい。
　原料多糖誘導体としては、例えば、セルローストリス（３，５－ジクロロフェニルカルバメート）、セルローストリス（３，５－ジメチルフェニルカルバメート）、セルローストリスフェニルカルバメート、セルローストリス（４-メチルフェニルカルバメート）、セルローストリス（４－クロロフェニルカルバメート）が挙げられる。これらの中でも、セルローストリス（３，５－ジクロロフェニルカルバメート）及びセルローストリス（３，５－ジメチルフェニルカルバメート）が好ましく、速やかに目的の多糖誘導体を得る観点から、セルローストリス（３，５－ジクロロフェニルカルバメート）がより好ましい。
　次いで、原料多糖誘導体に対して、上記一般式（３）で表される化合物（以下、「所定のイソシアナート」という。）を反応させる。これにより、上記２位及び３位の水酸基又はアミノ基の水素原子に置換した上記一般式（１）で表される１価の基のいずれか一方を、上記一般式（２）で表される１価の基に置換して、本実施形態の多糖誘導体を合成することができる。この反応はカルバメートとイソシアナートとの間での平衡反応であるため、原料多糖誘導体における上記一般式（１）で表される１価の基に対する、所定のイソシアナートの使用量、並びに溶媒、反応温度及び反応時間を調整することにより、上記一般式（２）で表される１価の基の置換量を制御することができる。
　例えば、原料多糖誘導体としてセルローストリス（３，５－ジクロロフェニルカルバメート）を、所定のイソシアナートとして３，５－ジメチルフェニルイソシアナートを、それぞれ用いた場合について説明する。セルローストリス（３，５－ジクロロフェニルカルバメート）をＤＭＡ／ピリジン／ＬｉＣｌの混合溶媒に溶解し、そこに３，５－ジメチルフェニルイソシアナートを、セルローストリス（３，５－ジクロロフェニルカルバメート）における３，５－ジクロロフェニルカルバモイル基に対して過剰量添加して、例えば８０℃で反応させる。これにより、３，５－ジクロロフェニルカルバモイル基が３，５－ジメチルフェニルカルバモイル基に置換する。この際、経時に伴い、６位の３，５－ジクロロフェニルカルバモイル基から置換を開始し、次いで、３位、２位の順で３，５－ジクロロフェニルカルバモイル基が置換を開始する。その結果、セルロースの構成単位が有する２位の水酸基の水素原子を３，５－ジクロロフェニルカルバモイル基に置換し、かつ、３位の水酸基の水素原子を３，５－ジメチルフェニルカルバモイル基に置換した構造、及び／又は、セルロースの構成単位が有する２位の水酸基の水素原子を３，５－ジメチルフェニルカルバモイル基に置換し、かつ、３位の水酸基の水素原子を３，５－ジクロロフェニルカルバモイル基に置換した構造を含む多糖誘導体が得られる。
　また、例えば、原料多糖誘導体としてセルローストリス（３，５－ジメチルフェニルカルバメート）を、所定のイソシアナートとして３，５－ジクロロフェニルイソシアナートを、それぞれ用いた場合について説明する。セルローストリス（３，５－ジメチルフェニルカルバメート）をＤＭＡｃ／ピリジン／ＬｉＣｌの混合溶媒に溶解し、そこに３，５－ジクロロフェニルイソシアナートを、セルローストリス（３，５－ジメチルフェニルカルバメート）における３，５－ジメチルフェニルカルバモイル基に対して過剰量添加して、例えば８０℃で反応させる。これにより、３，５－ジメチルフェニルカルバモイル基が３，５－ジクロロフェニルカルバモイル基に置換する。この際、経時に伴い、６位の３，５－ジメチルフェニルカルバモイル基から置換を開始し、次いで、３位、２位の順で３，５－ジメチルフェニルカルバモイル基が置換を開始する。その結果、セルロースの構成単位が有する２位の水酸基の水素原子を３，５－ジメチルフェニルカルバモイル基に置換し、かつ、３位の水酸基の水素原子を３，５－ジクロロフェニルカルバモイル基に置換した構造、及び／又は、セルロースの構成単位が有する２位の水酸基の水素原子を３，５－ジクロロフェニルカルバモイル基に置換し、かつ、３位の水酸基の水素原子を３，５－ジメチルフェニルカルバモイル基に置換した構造を含む多糖誘導体が得られる。
　上記反応に用いられる溶媒としては、原料多糖誘導体が溶解する溶媒であれば特に限定されず、例えば、ＤＭＡｃ、ＤＭＦなどのアミド系溶媒、ピリジン、キノリンなどのピリジン系溶媒、ジメチルスルフォキシド、並びにそれらの混合溶媒が挙げられる。また、溶媒が、原料多糖誘導体の溶解を促進するイオン性化合物を含んでもよい。そのようなイオン性化合物としては、例えば、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒなどのリチウムハライドが挙げられる。また、反応温度及び反応時間は、所望に応じて調整すればよい。
　本実施形態の多糖誘導体は、分離剤に含有して用いられ得るものであり、特に光学異性体用分離剤に用いられ得る。その光学異性体用分離剤は、本実施形態の多糖誘導体のみから構成されていてもよく、シリカゲル等の担体と、この担体に担持される本実施形態の多糖誘導体とから構成されていてもよく、カラムに一体的に収容される一体型の形態であってもよく、カラムに充填される粒子の形態であってもよい。
　上記光学異性体用分離剤は、本実施形態の多糖誘導体を用いる以外は、多糖誘導体を含有する公知の光学異性体用分離剤と同様にして作製される。より具体的には、本実施形態の多糖誘導体を担体に担持させるか、あるいは、上記多糖誘導体自体を破砕、又は公知の方法（例えば、特開平７－２８５８８９号公報に記載の方法）により球状粒子化することにより、光学異性体用分離剤を作製することができる。なお、ここでいう担持とは、担体上に多糖誘導体が固定化されていることである。担持する方法には公知の担持方法を適用することができ、多糖誘導体と担体との間の物理的な吸着、多糖誘導体と担体との間の化学結合、多糖誘導体同士の化学結合、多糖誘導体及び担体の一方又は両方と第三成分との化学結合、多糖誘導体への光照射、ラジカル反応等の方法を適用することができる（例えば、特開平６－９３００２号公報参照）。
　担体としては、例えば、多孔質有機担体及び多孔質無機担体が挙げられ、好ましくは多孔質無機担体である。多孔質担体の平均孔径は１ｎｍ～１００μｍであると好ましく、５ｎｍ～５μｍであるとより好ましい。多孔質有機担体としては、例えば、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート等からなる高分子物質が好適であり、また、多孔質無機担体としては、例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、ガラス、カオリン、酸化チタン、ケイ酸塩、ヒドロキシアパタイトが好適である。また、上記多孔質無機担体の形態は、粒子状の担体だけでなく、有機無機複合体のように網目状になった無機系担体や、特開２００５－１７２６８号公報又は特開２００６－１５０２１４号公報等に記載の、カラムに保持され得る円柱状の一体型無機系担体であってもよい。
　特に好ましい担体はシリカゲルであり、そのシリカゲルの平均粒径は、好ましくは１μｍ～１ｍｍ、より好ましくは１μｍ～３００μｍ、更に好ましくは１μｍ～１００μｍである。また、担体は、多糖誘導体との親和性を向上させたり、担体自身の表面の特性を改質するための処理を施したものであってもよい。表面処理の方法としては有機シラン化合物によるシラン化処理やプラズマ重合による表面処理方法がある。担体上への前記多糖誘導体の担持量は、光学異性体用分離剤１００質量部に対して、１～１００質量部が好ましく、更に５～６０質量部が好ましく、特に１０～４０質量部が望ましい。
　本実施形態の多糖誘導体は、光学異性体用分離剤以外の、例えば、ジアステレオマーの分離にも用いられ得る。
　以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
　まず、セルローストリス（３，５－ジクロロフェニルカルバメート）を、Y. Okamoto, M. Kawashima and K. Hatada, J. Chromatogr., 363, 173 (1986)に記載の方法に従って合成した。その１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャート（５００ＭＨｚ）を図１に示す。
　次いで、得られたセルローストリス（３，５－ジクロロフェニルカルバメート）１．２ｇ（１．６５ｍｍｏｌ）を、油浴中の減圧した２口フラスコ内にて、８０℃で５時間乾燥した。次に、３６ｍＬの乾燥ＤＭＡｃを１２時間かけて添加し、更に２．４ｇのＬｉＣｌを添加して室温で２時間撹拌し、最後に１６．８ｍＬの乾燥ピリジンを添加して８０℃で４時間撹拌した。こうして、セルローストリス（３，５－ジクロロフェニルカルバメート）をＤＭＡｃ／ＬｉＣｌ／ピリジンの混合溶媒に均一に溶解した溶液を得た。
　次いで、その溶液に３，５－ジメチルフェニルイソシアナート９．６ｍＬ（６８．２３ｍｍｏｌ）を添加して、アルミ箔で遮光し、乾燥窒素雰囲気下、８０℃で４８時間反応させた。その反応スキームを下記に示す。反応中、後述の各反応時間での反応生成物を確認するために、溶液を一部採取してメタノール中に添加することで、セルロース誘導体の沈殿を生じさせた。更に、濾過、メタノール洗浄及び乾燥を経て得られたセルロース誘導体における３，５－ジメチルフェニルカルバモイル基（ＤＭＰＣ）の含有量、及び、セルロース誘導体の構成単位において２位、３位及び６位の３，５－ジメチルフェニルカルバモイル基（ＤＭＰＣ）と３，５－ジクロロフェニルカルバモイル基（ＤＣＰＣ）との比率を、１Ｈ－ＮＭＲにより分析して算出した。結果を表１に示す。また、反応中（反応開始から２０分、１時間、２時間、３時間、５時間、７時間、９時間、１１時間及び１３時間後）における反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャート（５００ＭＨｚ）を、それぞれ図２～９に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
（実施例２）
　まず、セルローストリス（３，５－ジメチルフェニルカルバメート）を、Y. Okamoto, M. Kawashima and K. Hatada, J. Chromatogr., 363, 173 (1986)に記載の方法に従って合成した。その１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャート（５００ＭＨｚ）を図１０に示す。
　次いで、得られたセルローストリス（３，５－ジメチルフェニルカルバメート）１．２ｇ（１．９９ｍｍｏｌ）を、油浴中の減圧した２口フラスコ内にて、８０℃で５時間乾燥した。次に、３６ｍＬの乾燥ＤＭＡｃを１２時間かけて添加し、更に２．４ｇのＬｉＣｌを添加して室温で２時間撹拌し、最後に１６．８ｍＬの乾燥ピリジンを添加して８０℃で４時間撹拌した。こうして、セルローストリス（３，５－ジメチルフェニルカルバメート）をＤＭＡｃ／ＬｉＣｌ／ピリジンの混合溶媒に均一に溶解した溶液を得た。
　次いで、その溶液に３，５－ジメチルフェニルイソシアナート５．６ｇ（２６．６０ｍｍｏｌ）を添加して、アルミ箔で遮光し、乾燥窒素雰囲気下、８０℃で４８時間反応させた。その反応スキームを下記に示す。反応中、後述の各反応時間での反応生成物を確認するために、溶液を一部採取してメタノール中に添加することで、セルロース誘導体の沈殿を生じさせた。更に、濾過、メタノール洗浄及び乾燥を経て得られたセルロース誘導体における３，５－ジメチルフェニルカルバモイル基（ＤＭＰＣ）の含有量、及び、セルロース誘導体の構成単位において２位、３位及び６位の３，５－ジメチルフェニルカルバモイル基（ＤＭＰＣ）と３，５－ジクロロフェニルカルバモイル基（ＤＣＰＣ）との比率を、１Ｈ－ＮＭＲにより分析して算出した。結果を表２に示す。また、反応中（反応開始から３０分、１時間、２時間、３時間、５時間、７時間、９時間、１１時間及び１３時間後）における反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャート（５００ＭＨｚ）を、それぞれ図１１～１８に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
（実施例３）
　まず、セルロース２．５ｇをＤＭＡｃ／ＬｉＣｌ／ピリジンの混合溶媒（混合比：７．５ｍＬ／０．５ｇ／３．７５ｍＬ）に溶解した。次いで、そこに０．５３ｇの３，５－ジクロロフェニルイソシアナートを添加して、乾燥窒素雰囲気下、８０℃で１２時間反応させた。次に、２ｍＬ（１４．２ｍｍｏｌ）の３，５－ジメチルフェニルイソシアナートを添加して、引き続き乾燥窒素雰囲気下、８０℃で１２時間反応させた。得られた反応生成物（セルロース誘導体）をメタノール中で沈殿させ、更に、濾過、メタノール洗浄及び乾燥を経ることにより精製した。その反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャート（５００ＭＨｚ）を、図１９に示す。反応生成物におけるＤＭＰＣとＤＣＰＣとの比は、モル比で８３：１７となった。また、２位（ｂ）、３位（ｃ）及び６位（ａ）におけるＤＣＰＣの比は、ほぼ同じであることがわかった。
（実施例４）
　まず、セルロース２．５ｇをＤＭＡｃ／ＬｉＣｌ／ピリジンの混合溶媒（混合比：７．５ｍＬ／０．５ｇ／３．７５ｍＬ）に溶解した。次いで、そこに１．３５ｇの３，５－ジクロロフェニルイソシアナートを添加して、乾燥窒素雰囲気下、８０℃で３９時間反応させた。次に、２ｍＬ（１４．２ｍｍｏｌ）の３，５－ジメチルフェニルイソシアナートを添加して、引き続き乾燥窒素雰囲気下、８０℃で２４時間反応させた。得られた反応生成物（セルロース誘導体）をメタノール中で沈殿させ、更に、濾過、メタノール洗浄及び乾燥を経ることにより精製した。その反応生成物の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルチャート（５００ＭＨｚ）を、図２０に示す。反応生成物におけるＤＭＰＣとＤＣＰＣとの比は、モル比で７３：２７となった。また、２位（ｂ）、３位（ｃ）及び６位（ａ）におけるＤＣＰＣの比は、３６：１５：４９であることがわかった。
　上記実施例３（Ｒｕｎ１）及び実施例４（Ｒｕｎ２）の反応スキームを下記に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　実施例３及び４で得られたセルロース誘導体を充填したＨＰＬＣカラムの光学分割能を、下記に構造式を示すラセミ体１～７の光学分割により評価した。Y. Okamoto, M. Kawashima and K. Hatada, J. Chromatogr., 363, 173 (1986)に記載の方法により、シリカゲル（平均粒子径：７μｍ、平均細孔径：１００ｎｍ）に実施例３又は４のセルロース誘導体をコーティングし、それぞれをカラム（長さ２５ｃｍ×内径０．２０ｃｍ）に充填し、ＨＰＬＣカラムを得た。ＴＧ分析の結果から、シリカゲルに対して、実施例３のセルロース誘導体は２５．０質量％、実施例４のセルロース誘導体は２３．５質量％コーティングされていることがわかった。また、ＨＰＬＣカラムの段数は約２０００であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 　なお、「ａｃａｃ」はアセチルアセトナートを示し、「Ｐｈ」はフェニル基を示す。
　溶離液としてｎ－ヘキサンと２－プロパノールとの混合溶媒（容量比＝９：１）を用い、流量０．１ｍＬ／分、カラム温度２０℃の条件で、上記ＨＰＬＣカラムの光学分割能を調べた。結果を表３に示す。なお、参照用として、Y. Okamoto, M. Kawashima and K. Hatada, J. Chromatogr., 363, 173 (1986)に記載したセルローストリス（３，５－ジメチルフェニルカルバメート）（ＣＤＭＰＣ）及びセルローストリス（３，５－ジクロロフェニルカルバメート）（ＣＤＣＰＣ）の光学分割能の結果を表３に並記する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　この結果から、ラセミ体１以外のラセミ体について、実施例３に係るＨＰＬＣカラムの方が実施例４に係るＨＰＬＣカラムよりも良好な光学分割能を示すことがわかった。また、実施例３に係るＨＰＬＣカラムは、ラセミ体２について、セルローストリス（３，５－ジメチルフェニルカルバメート）及びセルローストリス（３，５－ジクロロフェニルカルバメート）よりも良好な光学分割能を示すことがわかった。このように、本発明の多糖誘導体は、興味深い光学分割能を示す新規な光学異性体用分離剤として機能し得ることが判明した。
　本発明の多糖誘導体は、光学異性体用分離剤を始めとする分離剤に産業上の利用可能性がある。

Claims (5)

  1. 　多糖の構成単位が有する２位の水酸基又はアミノ基の水素原子を下記一般式（１）で表される１価の基に置換し、かつ、前記構成単位が有する３位の水酸基又はアミノ基の水素原子を下記一般式（２）で表される１価の基に置換した構造を含む、多糖誘導体。
    　Ｒ１－ＮＨ－ＣＯ－　　（１）
    　Ｒ２－ＮＨ－ＣＯ－　　（２）
    （式（１）及び（２）中、Ｒ１及びＲ２は、互いに異なる置換又は未置換のアリール基を示す。）
  2. 　前記多糖がセルロース又はアミロースである、請求項１に記載の多糖誘導体。
  3. 　前記Ｒ１が３，５－ジクロロフェニル基であり、前記Ｒ２が３，５－ジメチルフェニル基である、請求項１又は２に記載の多糖誘導体。
  4. 　多糖の構成単位が有する２位及び３位の水酸基又はアミノ基の水素原子を、互いに同一の下記一般式（１）：
    　Ｒ１－ＮＨ－ＣＯ－　　（１）
    （式（１）中、Ｒ１は置換又は未置換のアリール基を示す。）
    で表される１価の基に置換した構造を含む原料である多糖誘導体に対して、下記一般式（３）：
    　Ｒ２－ＮＣＯ　　（３）
    （式（３）中、Ｒ２は、前記Ｒ１とは異なる置換又は未置換のアリール基を示す。）
    で表される化合物を反応させることにより、前記２位及び３位の水酸基又はアミノ基の水素原子に置換した前記一般式（１）で表される１価の基のいずれか一方を、下記一般式（２）：
    　Ｒ２－ＮＨ－ＣＯ－　　（２）
    （式（２）中、Ｒ２は、前記一般式（３）におけるＲ２と同義である。）
    で表される１価の基に置換する工程を備える、多糖誘導体の製造方法。
  5. 　請求項１～３のいずれか一項に記載の多糖誘導体を含む分離剤。
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