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JP3402521B2 - Filler for liquid chromatography, method for producing the same, and method for separating fullerenes using the same - Google Patents

Filler for liquid chromatography, method for producing the same, and method for separating fullerenes using the same

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Publication number
JP3402521B2
JP3402521B2 JP19430894A JP19430894A JP3402521B2 JP 3402521 B2 JP3402521 B2 JP 3402521B2 JP 19430894 A JP19430894 A JP 19430894A JP 19430894 A JP19430894 A JP 19430894A JP 3402521 B2 JP3402521 B2 JP 3402521B2
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JP
Japan
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filler
fullerenes
carrier
liquid chromatography
functional group
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP19430894A
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Japanese (ja)
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JPH0862198A (en
Inventor
一博 木全
Original Assignee
ナカライテスク株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by ナカライテスク株式会社 filed Critical ナカライテスク株式会社
Priority to JP19430894A priority Critical patent/JP3402521B2/en
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【技術分野】本発明は、新規な液体クロマトグラフィー
用充填剤及びその製造法に係り、特にフラーレン類に対
する保持力が有利に大ならしめられ得た構造を有する液
体クロマトグラフィー用充填剤及びその製造方法に関す
る。また、本発明は、かかる液体クロマトグラフィー用
充填剤を用いて、フラーレン類を分離する方法にも関す
るものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel packing material for liquid chromatography and a method for producing the same, and more particularly to a packing material for liquid chromatography having a structure in which the retention power for fullerenes can be advantageously increased. Regarding the method. The present invention also relates to a method for separating fullerenes using such a packing material for liquid chromatography.

【0002】[0002]

【背景技術】従来から、液体クロマトグラフィー手法
は、広範囲の分離条件の適用が可能であり、試料を高温
にさらす必要もなく、室温程度の低い温度条件下でも、
化合物の分離が可能であるところから、生体関連物質か
ら有機化合物全般に至る、種々の化合物の精製、分離等
に広く利用されてきている。そして、この液体クロマト
グラフィー手法による物質の分離能は、カラムに充填さ
れる充填剤や用いられる移動相溶媒等によって大きく影
響されるところから、これら充填剤や移動相溶媒等の選
択によって、液体クロマトグラフィー手法による化合物
の分離能を高めることが出来るのである。
BACKGROUND ART Conventionally, a liquid chromatography method can be applied to a wide range of separation conditions, and it is not necessary to expose a sample to high temperatures, and even under low temperature conditions such as room temperature,
Since compounds can be separated, they have been widely used for purification and separation of various compounds ranging from biological substances to organic compounds in general. Since the separation ability of substances by this liquid chromatography method is greatly affected by the packing material packed in the column, the mobile phase solvent used, etc., the liquid chromatography can be performed by selecting these packing material, mobile phase solvent, etc. It is possible to enhance the resolution of compounds by the graphic technique.

【0003】一方、液体クロマトグラフィー手法により
分離、精製される物質に関して、最近、注目されている
ものの一つとして、フラーレン類が挙げられる。このフ
ラーレン類は、C60やC70等にて代表されるように、炭
素原子だけから構成されてなる単体、或いはこの単体を
基本骨格として、各種官能基が結合されてなる化合物群
であって、超伝導体、強磁性体、潤滑油、半導体等の分
野に適用され得るような新たな機能が期待されている新
しい物質である。
On the other hand, fullerenes are one of the materials that have recently been attracting attention as a substance separated and purified by a liquid chromatography method. The fullerenes are, as represented by C 60 , C 70, etc., a simple substance composed of only carbon atoms, or a compound group having various functional groups bound to the simple substance as a basic skeleton. It is a new substance that is expected to have new functions that can be applied to fields such as superconductors, ferromagnetic substances, lubricating oils, and semiconductors.

【0004】ところで、これらフラーレン類は、グラフ
ァイト棒のアーク放電や抵抗加熱等の際に発生する煤と
共に生成し、かかる煤をトルエンなどの芳香族炭化水素
溶媒で抽出することによって、煤から分離されている。
而して、現在のところ、単一種類のフラーレンのみを合
成する技術が確立されていないところから、前記煤のト
ルエン抽出溶液の中に混在する多種のフラーレンの同素
体より、それら同素体がそれぞれ有している有用な機能
を発現せしめる上において、各同素体の分離、精製を行
なうことが必要となる。しかしながら、フラーレン類
は、類似した性質を有している同素体乃至は異性体が非
常に多いことに加えて、高融点の物質であり、また高温
の条件下で他の同素体に変化する虞れがあるために、通
常の化合物の精製によく用いられる蒸留、再結晶、昇華
などの精製法による単離が困難である。従って、かかる
フラーレン類の分離精製には、分離能が優れていて、し
かも穏和な条件において、フラーレン類を分離し得る、
液体クロマトグラフィー手法を用いた分離が期待されて
いるのである。
By the way, these fullerenes are produced together with soot generated during arc discharge or resistance heating of a graphite rod and are separated from the soot by extracting the soot with an aromatic hydrocarbon solvent such as toluene. ing.
Therefore, at present, since the technology for synthesizing only a single type of fullerene has not been established, the allotropes of various fullerenes are contained in the toluene extraction solution of the soot. It is necessary to separate and purify each allotrope in order to exert the useful function. However, fullerenes are very high in allotropes or isomers having similar properties, are high melting point substances, and may change to other allotropes under high temperature conditions. Therefore, it is difficult to isolate the compound by a purification method such as distillation, recrystallization, sublimation, etc. which is often used for the purification of a compound. Therefore, for the separation and purification of such fullerenes, the separation ability is excellent, and it is possible to separate the fullerenes under mild conditions,
Separation using liquid chromatography techniques is expected.

【0005】しかし、かかるフラーレン類は、例えば有
機溶媒に対するC60の溶解性 (20℃) として下記表1
に示されるように、殆どの溶媒に僅かしか溶解され得な
いために、液体クロマトグラフィー手法を用いる分離、
特に精製を目的とした分離が困難であるものの一つとな
っているのである。即ち、液体クロマトグラフィー手法
により、フラーレン類を分離精製する際において、移動
相溶媒として、フラーレン類を比較的よく溶解する、換
言すれば溶出力の大きい芳香族炭化水素等を用いる場合
に、従来から用いられている充填剤では、そのフラーレ
ン類に対する保持力が弱く、フラーレン類が充分に保持
されないために、分離が充分に為され得ないのであり、
逆に、移動相溶媒として、フラーレン類を溶解し難い、
換言すれば溶出力の小さい溶媒を用いた場合には、フラ
ーレン類の溶媒に対する低い溶解性のために、移動相溶
媒(分離溶媒)にほとんど溶解せず、液体クロマトグラ
フィーを行なうこと自体が困難となるのである。
However, such fullerenes have the solubility of C 60 (20 ° C.) in an organic solvent as shown in Table 1 below.
Separation using liquid chromatographic techniques because it can be poorly dissolved in most solvents, as shown in
In particular, it is one of those that are difficult to separate for the purpose of purification. That is, when separating and purifying fullerenes by a liquid chromatography method, as a mobile phase solvent, fullerene is relatively well dissolved, in other words, when using an aromatic hydrocarbon or the like having a large elution power, With the filler used, the holding power for the fullerenes is weak and the fullerenes cannot be sufficiently held, so that the separation cannot be sufficiently performed,
Conversely, it is difficult to dissolve fullerenes as a mobile phase solvent,
In other words, when a solvent having a low elution output is used, it is hardly dissolved in the mobile phase solvent (separation solvent) due to the low solubility of fullerenes in the solvent, and it is difficult to perform liquid chromatography itself. It will be.

【0006】 *文献値:N. Sivaraman, et al,「J. Org. Chem. 」, 57, 6077-6079, (1992).(25 ℃) [0006] * Literature value: N. Sivaraman, et al, "J. Org. Chem.", 57, 6077-6079, (1992). (25 ° C)

【0007】そして、このような制限の下で、現在、フ
ラーレン類の分離精製においては、ヘキサンを主な成分
とする移動相溶媒が使用される一方、カラム充填剤とし
ては、オクタデシルシリル基導入型充填剤(以下、C1
8型充填剤と略称する)、 シリカゲル、アルミナ等の充
填剤が使用されている。ところが、フラーレン類の分離
精製を効率良く行なうためには、出来るだけ多くのフラ
ーレン類を分離用カラムに添加することが望ましいので
あるが、その移動相溶媒の主成分であるヘキサンに対す
る溶解性が低いところから、多量の試料溶液の注入が必
要となり、それ故にピークバンドの広がりが生じて、分
離が不充分となる問題を内在している。また、この問題
点を解決するためには、少量で多量のフラーレン混合物
を溶解し得るトルエン等の比較的溶解性の良い溶媒を用
いればよいのであるが、その場合にあっても、そのフラ
ーレン類の溶出力が、充填剤によるフラーレン類の保持
力に比して非常に大きくなるところから、フラーレン類
は分離される前にカラムより溶出せしめられて、ピーク
形状が著しく悪化するのである。このように、溶出力の
小さな溶媒を用いても、溶出力の大きな溶媒を用いて
も、フラーレン類の大量分離を行なうことは困難である
というのが現状である。
Under these restrictions, currently, in the separation and purification of fullerenes, a mobile phase solvent containing hexane as a main component is used, while a column packing material is an octadecylsilyl group-introduced type. Filler (hereinafter, C1
Fillers such as silica gel, alumina, etc. are used. However, in order to efficiently separate and purify fullerenes, it is desirable to add as many fullerenes as possible to the separation column, but the solubility in hexane, which is the main component of the mobile phase solvent, is low. However, there is an inherent problem that a large amount of sample solution needs to be injected, which causes broadening of the peak band, resulting in insufficient separation. Further, in order to solve this problem, a solvent having a relatively high solubility such as toluene, which can dissolve a large amount of a fullerene mixture in a small amount, may be used. Since the elution output of is very large compared to the retention of the fullerene by the packing material, the fullerene is eluted from the column before being separated, and the peak shape is significantly deteriorated. Thus, under the present circumstances, it is difficult to separate a large amount of fullerenes with a solvent having a small elution power or a solvent having a large elution power.

【0008】つまり、フラーレン類の液体クロマトグラ
フィー手法による分離精製において、微弱な保持力しか
有していない従前の充填剤を用いる場合には、フラーレ
ン類に対する溶出力が大きい溶媒であるトルエン等を完
全に留去し、溶出力の小さいヘキサン等のみの試料溶液
とする等の煩雑な操作を欠かすことが出来ず、しかも、
そのような煩雑な操作を行なったとしても、大量のフラ
ーレン類を一度に分離することは困難となるのである。
そして、大容量の試料溶液の注入によるピークバンドの
広がりによる分離能の低下を防止するためには、一般的
な化合物を分離する時よりもフラーレン類の分離をする
時の方が大きなカラムを必要とする等の問題点も内在す
るのである。
That is, in the separation and purification of fullerenes by a liquid chromatography method, when a conventional packing having only a weak retention power is used, toluene, which is a solvent having a large dissolution output for fullerenes, is completely removed. It is indispensable to perform complicated operations such as distilling off to a sample solution containing only hexane, which has a small elution output, and
Even if such a complicated operation is performed, it is difficult to separate a large amount of fullerenes at once.
And, in order to prevent the reduction of resolution due to the spread of the peak band due to the injection of a large volume of sample solution, a larger column is required when separating fullerenes than when separating general compounds. There are inherent problems such as

【0009】一方、トルエンを移動相溶媒として用いて
も、フラーレン類の液体クロマトグラフィー手法による
分離が可能となるような、ピレンを結合してなる充填剤
が報告されている。しかし、かかる充填剤であっても、
トルエンよりもフラーレン類の溶解性が高く、大量のフ
ラーレン類を同時に分離するのに有利である二硫化炭素
を移動相溶媒として用いると、ほとんどフラーレン類が
分離せずに溶出してしまうのであり、かかる充填剤にし
ても、未だ充分な保持力を有しているとは、言い難いも
のであった。
[0009] On the other hand, it has been reported that pyrene is bonded to a filler so that fullerenes can be separated by a liquid chromatography method even when toluene is used as a mobile phase solvent. However, even with such a filler,
The solubility of fullerenes is higher than that of toluene, and when carbon disulfide, which is advantageous for separating a large amount of fullerenes at the same time, is used as a mobile phase solvent, fullerenes elute without being separated, Even with such a filler, it is difficult to say that it still has sufficient holding power.

【0010】このように、フラーレン類の液体クロマト
グラフィー手法による分離が困難となる理由は、既存の
充填剤におけるフラーレン類に対する保持力が、移動相
溶媒による溶出力と比較して著しく微弱であることに起
因していると考えられる。それ故に、フラーレン類を液
体クロマトグラフィー分離する際において、充分、満足
な結果が得られるような強い保持力を備えた充填剤の開
発が望まれているのである。
As described above, the reason why separation of fullerenes by the liquid chromatography method is difficult is that the retention capacity for fullerenes in the existing packing is extremely weak as compared with the dissolution output by the mobile phase solvent. It is thought to be due to. Therefore, there is a demand for the development of a packing material having a strong retention force, which can obtain a sufficiently satisfactory result in the liquid chromatographic separation of fullerenes.

【0011】[0011]

【解決課題】ここにおいて、本発明は、かかる事情を背
景として為されたものであって、その課題とするところ
は、フラーレン類のような、一般的な移動相溶媒に難溶
性である物質を、溶出力(溶解性)の大きい溶媒を移動
相溶媒として用いて、液体クロマトグラフィー手法によ
って分離する際にも、前記物質が充分に分離され得るよ
うな保持力を備える液体クロマトグラフィー用充填剤及
びその有利な製造法を提供することにあり、また、その
ような液体クロマトグラフィー用充填剤を用いて、有利
にフラーレン類を分離する方法を提供することも、その
課題とするものである。
The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is to provide a substance that is hardly soluble in a general mobile phase solvent such as fullerenes. A packing material for liquid chromatography, which has a retention force such that the substance can be sufficiently separated even when it is separated by a liquid chromatography method using a solvent having a large elution output (solubility) as a mobile phase solvent; It is an object of the present invention to provide an advantageous production method thereof, and also to provide a method of advantageously separating fullerenes by using such a packing material for liquid chromatography.

【0012】[0012]

【解決手段】そして、本発明者が、このような課題を解
決すべく、優れた保持力を有するような官能基について
鋭意探索を重ねた結果、分子内に特定のハロゲンを有す
る構造の溶媒がフラーレン類に対して強い溶出力を示す
という知見が得られ、このことから、同じ充填剤に対し
て溶出力が大きい溶媒は、溶質であるフラーレン類との
親和性も大きいことを示していると考察され、それら分
子内に特定のハロゲンを有している構造の溶媒を充填剤
に応用する、即ち前記分子内に特定のハロゲンを有する
構造の化合物を充填剤を構成する担体に結合せしめるこ
とで、フラーレン類に対する保持力がより大きい充填剤
が得られるとの結論に達した。そこで、この推論を実証
するために、特定のハロゲンで置換された官能基が結合
せしめられた充填剤を合成して、これを充填剤(固定
相)として用い、フラーレン類の液体クロマトグラフィ
ー分離を行なった結果、トルエンよりも溶出力の大きい
二硫化炭素が移動相溶媒として用いられた場合であって
も、充分な液体クロマトグラフィー分離を行なうことが
可能となるような、充分に強い保持力を示すことが見出
されたのである。
In order to solve such a problem, the present inventor has conducted an earnest search for a functional group having an excellent coercive force, and as a result, a solvent having a structure having a specific halogen in the molecule has been found. It was found that the solvent has a large elution output for fullerenes, which indicates that a solvent having a large elution output for the same filler also has a large affinity for the solute fullerenes. It is considered that by applying a solvent having a structure having a specific halogen in the molecule to the filler, that is, by binding a compound having a structure having the specific halogen in the molecule to a carrier constituting the filler. , It was concluded that a filler having a higher holding power for fullerenes can be obtained. Therefore, in order to demonstrate this reasoning, we synthesized a packing material to which a functional group substituted with a specific halogen was bound, and used this as a packing material (stationary phase) for liquid chromatographic separation of fullerenes. As a result, even when carbon disulfide, which has a larger elution power than toluene, was used as the mobile phase solvent, it had a sufficiently strong retention force to enable sufficient liquid chromatography separation. It was found to show.

【0013】本発明は、かかる知見に基づいて完成され
たものであって、その要旨とするところは、芳香環に臭
素及び/又はヨウ素が合計で3個以上結合せしめられて
なる芳香族官能基にて化学修飾された担体より構成され
ていることを特徴とする液体クロマトグラフィー用充填
剤にある。
The present invention has been completed based on such findings, and the gist of the present invention is to provide an aromatic functional group having a total of three or more bromine and / or iodine bonded to an aromatic ring. In the packing material for liquid chromatography, the packing material is composed of a carrier chemically modified by.

【0014】そして、そのような本発明に係る液体クロ
マトグラフィー用充填剤の有利な態様によれば、前記芳
香族官能基は、オキシアルキルシリル基を介して、前記
担体に化学結合せしめられており、また、別の有利な態
様によれば、前記担体には、シリカゲルが用いられるこ
ととなる。
According to an advantageous embodiment of such a packing material for liquid chromatography according to the present invention, the aromatic functional group is chemically bonded to the carrier via an oxyalkylsilyl group. According to another advantageous embodiment, silica gel is used as the carrier.

【0015】また、本発明は、芳香環に臭素及び/又は
ヨウ素が合計で3個以上結合せしめられてなる芳香族官
能基を有するシリル化剤を用い、該シリル化剤を、担体
表面の水酸基と反応せしめて、前記芳香族官能基を有す
る固定相を該担体の表面に形成したことを特徴とする液
体クロマトグラフィー用充填剤の製造法をも、その要旨
とするものであり、その望ましい態様によれば、前記担
体としては、シリカゲルが用いられる。
Further, the present invention uses a silylating agent having an aromatic functional group in which a total of three or more bromine and / or iodine are bonded to an aromatic ring, and the silylating agent is a hydroxyl group on the surface of a carrier. A method for producing a packing material for liquid chromatography, characterized in that the stationary phase having the aromatic functional group is formed on the surface of the carrier by reacting with the carrier, is also the gist thereof, and a desirable embodiment thereof According to the above, silica gel is used as the carrier.

【0016】さらに、本発明にあっては、液体クロマト
グラフィー手法によってフラーレン類を分離するに際し
て、芳香環に臭素及び/又はヨウ素が合計で3個以上結
合せしめられてなる芳香族官能基にて化学修飾された担
体より構成される充填剤を用いることを特徴とするフラ
ーレン類の分離方法をも、その要旨とする。
Further, in the present invention, when separating fullerenes by a liquid chromatography method, a chemical reaction is carried out with an aromatic functional group formed by binding at least three bromine and / or iodine in total to an aromatic ring. A gist of the present invention is also a method for separating fullerenes, which is characterized by using a filler composed of a modified carrier.

【0017】そして、かかるフラーレン類の分離方法に
おいては、好ましくは、移動相溶媒として二硫化炭素が
用いられるのである。
In the method for separating fullerenes, carbon disulfide is preferably used as the mobile phase solvent.

【0018】[0018]

【具体的構成・作用】このように、本発明にあっては、
液体クロマトグラフィー用充填剤が、芳香環に臭素及び
/又はヨウ素が合計で3個以上結合せしめられてなる芳
香族官能基(以下、臭素化/ヨウ素化芳香族官能基とい
う)にて化学修飾された担体より構成されているのであ
り、そしてこのような構造の充填剤を用いて液体クロマ
トグラフィー分離を行なうことにより、従来の充填剤を
用いた場合には保持力が不充分であるために分離するこ
とが困難であった異性体や同素体等を含有する混合物、
特にフラーレン類の効果的な分離が可能となったのであ
る。
[Specific Structure / Operation] As described above, according to the present invention,
The liquid chromatography packing material is chemically modified with an aromatic functional group (hereinafter, referred to as brominated / iodinated aromatic functional group) in which three or more bromine and / or iodine are bonded to the aromatic ring in total. Liquid chromatographic separation using a packing material having such a structure, the separation force is insufficient due to insufficient retention when using a conventional packing material. A mixture containing isomers and allotropes that were difficult to achieve,
In particular, effective separation of fullerenes has become possible.

【0019】ところで、このような本発明に従う充填剤
としては、前記した臭素化/ヨウ素化芳香族官能基を有
するものであれば、如何なる形態のものであっても、差
し支えないが、一般には、ArXn −A−O−担体材料
(但し、ArXn :臭素化/ヨウ素化芳香族官能基、
A:スペーサー基)にて表される化学結合型の充填剤で
ある。
Incidentally, the filler according to the present invention may be in any form as long as it has the above-mentioned brominated / iodinated aromatic functional group, but in general, ArX n -A-O-carrier material (however, ArX n: bromination / iodinated aromatic functionality,
A: A spacer group) is a chemical bond type filler.

【0020】そして、かかる臭素化/ヨウ素化芳香族官
能基が所定のスペーサー基(A)を介して結合せしめら
れて、目的とする充填剤を与える担体材料としては、前
記した臭素化/ヨウ素化芳香族官能基が化学的に結合せ
しめられて保持され得るものであれば、公知の如何なる
担体材料も用いられ得るが、かかる充填剤を製造するに
あたって、充填剤の一般的な製法としてよく知られてい
る有機珪素化合物(シリル化剤)を用いた化学修飾法を
採用する場合にあっては、シリカゲルの他、多孔性ガラ
ス、ガラスビーズ、アルミナ、チタニア、ジルコニア等
も適宜に用いられることとなる。尤も、担体材料の表面
積並びにシリル化剤と担体表面の水酸基との反応性を考
慮すると、前記担体の中でも、シリカゲルが、好ましく
用いられる。
The brominated / iodinated aromatic functional group is bound via a predetermined spacer group (A) to give a desired filler as a carrier material. Any known carrier material can be used as long as it can retain an aromatic functional group by being chemically bound thereto. In producing such a filler, it is well known as a general method for producing a filler. When a chemical modification method using an organic silicon compound (silylating agent) is used, porous glass, glass beads, alumina, titania, zirconia, etc. may be appropriately used in addition to silica gel. . However, considering the surface area of the carrier material and the reactivity of the silylating agent with the hydroxyl groups on the carrier surface, silica gel is preferably used among the above carriers.

【0021】なお、前記シリル化剤は、無機担体材料表
面上に存在する水酸基だけに反応するものでなく、有機
担体に存在するアルコール性水酸基とも反応する。この
シリル化剤とアルコール性水酸基との反応は、アルコキ
シシラン(Si−O−R)を形成し、その結合は、容易
に加水分解を受けるため、水−アルコール混合溶媒を移
動相溶媒とするような条件では使用できないが、移動相
溶媒に水やアルコールを用いない条件下で液体クロマト
グラフィーが行なわれる場合には、ポリスチレンゲル、
ポリビニルアルコールゲル等の有機高分子ゲルやアガロ
ース、セルロース等の多糖類を基剤とする担体材料を使
用することも可能である。
The silylating agent reacts not only with the hydroxyl groups present on the surface of the inorganic carrier material, but also with the alcoholic hydroxyl groups present in the organic carrier. The reaction between the silylating agent and the alcoholic hydroxyl group forms an alkoxysilane (Si-O-R), and the bond is easily hydrolyzed, so that the water-alcohol mixed solvent is used as the mobile phase solvent. It can not be used under various conditions, but when liquid chromatography is performed under conditions that do not use water or alcohol as the mobile phase solvent, polystyrene gel,
It is also possible to use an organic polymer gel such as polyvinyl alcohol gel or a carrier material based on a polysaccharide such as agarose or cellulose.

【0022】また、前記Aにて表される、臭素化/ヨウ
素化芳香族官能基と担体材料との間に結合せしめられる
スペーサー基としては、充填剤のフラーレン類に対する
保持力の大部分が、臭素化/ヨウ素化芳香族官能基部分
にて発現され、スペーサー基の違いによる影響を殆ど受
けないところから、公知の各種の原子団が用いられ得
る。そして、そのようなスペーサー基としては、例え
ば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等の直鎖炭
化水素基が挙げられるが、それらに、エーテル結合、ア
ミド結合、エステル結合、カルボニル基等の他、硫黄原
子、窒素原子を含む官能基等が導入された原子団が用い
られても、何等差し支えない。そして、保持力を有利に
増加させる点から、好ましくは臭素化/ヨウ素化芳香族
官能基側に酸素が結合する構造のオキシアルキルシリル
基、特に有利には−O−R1 −Si(R2 )(R3 )−
(但し、R1 は炭素数1〜4のアルキレン基、R2 ,R
3 は水素若しくは炭素数1〜4のアルキル基である)に
て示される基が用いられる。また、ここでは、スペーサ
ー基を有する構造のものを例示したが、これだけに限定
されるものではなく、前記臭素化/ヨウ素化芳香族官能
基が、スペーサー基を介さずに、直接担体材料に結合せ
しめられても、何等差し支えない。
As the spacer group represented by A above, which is bonded between the brominated / iodinated aromatic functional group and the carrier material, most of the holding power of the filler for fullerenes is Various known atomic groups can be used because they are expressed in the brominated / iodinated aromatic functional group portion and are hardly affected by the difference in the spacer group. And, as such a spacer group, for example, a straight chain hydrocarbon group such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, and the like, in addition to them, an ether bond, an amide bond, an ester bond, a carbonyl group, and the like, It does not matter even if an atomic group having a functional group containing a sulfur atom or a nitrogen atom introduced therein is used. Then, from the viewpoint of advantageously increasing the coercive force, preferably an oxyalkylsilyl group having a structure in which oxygen is bound to the brominated / iodinated aromatic functional group side, particularly preferably —O—R 1 —Si (R 2 ) (R 3 ) −
(However, R 1 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 , R
3 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms). Further, here, the structure having a spacer group is exemplified, but the structure is not limited thereto, and the brominated / iodinated aromatic functional group is directly bonded to the carrier material without passing through the spacer group. It doesn't matter what you do.

【0023】そして、本発明では、前記担体材料に対す
る化学修飾が、芳香環に臭素及び/又はヨウ素が合計で
3個以上結合せしめられてなる構造の芳香族官能基にて
行なわれるのであるが、そのような構造を有する臭素化
/ヨウ素化芳香族官能基の導入により、フラーレン類と
充填剤との相互作用が大ならしめられ、以てフラーレン
類の分離が効果的に為され得ることが、以下の検討の結
果、明らかとなったのである。
In the present invention, the chemical modification of the carrier material is carried out with an aromatic functional group having a structure in which a total of three or more bromine and / or iodine are bonded to the aromatic ring. By introducing a brominated / iodinated aromatic functional group having such a structure, the interaction between the fullerene and the filler can be increased, and thus the separation of the fullerene can be effectively performed. As a result of the following examination, it became clear.

【0024】すなわち、先ず、下記表2には、各種有機
溶媒を移動相溶媒として用いた場合における各充填剤の
与える溶質:C60の保持力が、k’値を指標として示さ
れている。なお、一般に、カラム(充填剤)の保持特性
を示す場合、試料をカラムに注入してから、カラムから
溶出されたピークの頂上までの時間(保持時間)が用い
られるが、この保持時間は、送液する移動相溶媒の流速
が同一で、しかも用いられるカラムが同一である場合に
おいてのみ、その相対的な評価が可能となるものである
ために、充填剤が異なる複数のカラムの比較やカラムの
大きさが違う場合、あるいは移動相溶媒の送液速度が異
なる場合などにおいては、前記保持時間を比較しても、
相対的な比較を行なうことが不可能となる。そのため
に、異なる条件のクロマトグラフィー分離の結果の比較
においては、通常、次式のk’で表される値、即ち保持
されない溶質の溶出時間に対する保持される化合物のカ
ラム内に滞留する時間の割合で、各溶質の保持特性(保
持力)が評価されることとなる。 k’=(tr −to )/to
That is, first, in Table 2 below, the retention of solute: C 60 given by each filler when various organic solvents are used as mobile phase solvents is shown by using the k ′ value as an index. Generally, when the retention characteristic of a column (filler) is exhibited, the time from the injection of a sample into the column to the top of the peak eluted from the column (retention time) is used. Since the relative evaluation can be performed only when the flow rate of the mobile phase solvent to be sent is the same and the columns used are the same, comparison of columns with different packing materials and column In the case where the size is different, or when the mobile phase solvent feed rate is different, etc., even if the retention times are compared,
It becomes impossible to make relative comparisons. Therefore, in the comparison of the results of the chromatographic separation under different conditions, the value represented by k ′ in the following formula is usually expressed, that is, the ratio of the retention time of the retained compound in the column to the elution time of the unretained solute. Thus, the retention characteristic (retention force) of each solute is evaluated. k ′ = (t r −t o ) / t o

【0025】但し、tr :溶質の保持時間、to :保持
されない溶質の溶出時間である。そして、かかるk’値
を用いることにより、カラムの長さや太さ或いは流速の
違い等による影響を無視することが出来るのであり、以
て純粋に充填剤の特性評価を行なうことが可能となるの
である。
Here, t r is the retention time of the solute, and t o is the elution time of the solute that is not retained. Further, by using such k'value, it is possible to ignore the influence due to the difference in the length and thickness of the column, the difference in flow rate, etc., and thus it becomes possible to purely evaluate the characteristics of the packing material. is there.

【0026】また、一般に、充填剤による溶質(例えば
フラーレン類等)の保持力は、溶質と充填剤を構成する
担体の表面に結合させられている固定相との相互作用が
強くなる程、大きくなることが明らかであるが、同一の
充填剤において異なる溶媒を用いた場合の保持力の相違
は、溶質と溶媒との相互作用の影響により、溶質と固定
相との相互作用が阻害されることが原因と考えられる。
即ち、溶質と溶媒との相互作用が、溶質と固定相との相
互作用よりも強い場合、その溶質は溶媒中に溶解する方
が熱力学的に安定となるために、溶媒(移動相)中に溶
け込み、カラムから早く溶出せしめられることとなる。
このため、溶質と強い相互作用をもつ溶媒は、溶質を早
く溶出させ、反対に相互作用の小さな溶媒は、溶質を溶
出させるのが遅くなるのである。
[0026] Generally, the retention of solutes (for example, fullerenes) by the filler increases as the interaction between the solute and the stationary phase bound to the surface of the carrier constituting the filler becomes stronger. However, the difference in retention when different solvents are used in the same filler is that the interaction between the solute and the stationary phase is inhibited by the influence of the interaction between the solute and the solvent. Is thought to be the cause.
That is, when the interaction between the solute and the solvent is stronger than the interaction between the solute and the stationary phase, the solute is more thermodynamically stable when dissolved in the solvent, so that the solute is dissolved in the solvent (mobile phase). Will be dissolved in the column and will be quickly eluted from the column.
For this reason, a solvent having a strong interaction with a solute elutes the solute earlier, and a solvent having a small interaction, on the contrary, elutes the solute later.

【0027】なお、溶出挙動には、溶媒と固定相との相
互作用も関与すると考えられるが、下記表2に示される
溶媒中において、固定相による溶媒自身の保持が観察さ
れないことから、固定相と溶媒との相互作用は非常に小
さく、溶質と溶媒との相互作用の強さのみを考慮すれば
よいと考えられる。
Although it is considered that the elution behavior also involves the interaction between the solvent and the stationary phase, in the solvents shown in Table 2 below, the retention of the solvent itself by the stationary phase is not observed. The interaction between the solute and the solvent is very small, and it is considered that only the strength of the interaction between the solute and the solvent should be considered.

【0028】 C18:オクタデシルジメチルシリル化充填剤 NPE:ニトロフェニルエチルシリル化充填剤 PYE:ピレニルエチルシリル化充填剤 PYP:ピレニルプロピルシリル化充填剤 検出波長:285〜320nm[0028] C18: Octadecyldimethylsilylated filler NPE: Nitrophenylethylsilylated filler PYE: Pyrenylethylsilylated filler PYP: Pyrenylpropylsilylated filler Detection wavelength: 285 to 320 nm

【0029】そして、かかる表2を詳細に検討すると、
ヘキサン、クロロヘキサン、ブロモヘキサンを移動相溶
媒とした場合における、各充填剤の与える保持力の比較
から、塩素や臭素で置換された溶媒は、フラーレン類に
対する溶出力を増加させる効果があり、更にその効果
は、塩素で置換したものよりも、臭素で置換したものの
方が大きくなることが理解される。また、ベンゼンとフ
ルオロベンゼンを移動相溶媒とした場合の保持力の比較
により、フッ素で置換されたものは、溶出力を減少させ
ることが明らかであり、塩素や臭素で置換されたものと
は逆の結果となっている。つまり、結合せしめられるハ
ロゲン元素の原子番号が大きくなる程、フラーレン類と
の相互作用が大きくなると理解される。更に、ジクロロ
メタン、クロロホルム、ベンゼン、クロロベンゼン、
1,2,4−トリクロロベンゼンを移動相溶媒とした場
合の保持力の比較から、溶媒分子を置換しているハロゲ
ン(この場合は塩素)の数の増加に伴って、またハロゲ
ンが芳香環に結合することによって、これら溶媒による
フラーレン類の溶出力を増加させる効果が高められてい
る。
Then, examining Table 2 in detail,
Hexane, chlorohexane, when using bromohexane as a mobile phase solvent, from the comparison of the retention force given by each filler, the solvent substituted with chlorine or bromine has the effect of increasing the dissolution output for fullerenes, It is understood that the effect is greater with the bromine substitution than with the chlorine substitution. In addition, by comparing the holding powers when benzene and fluorobenzene were used as mobile phase solvents, it was clear that those substituted with fluorine reduced the leaching output, which was the reverse of those substituted with chlorine or bromine. The result is. That is, it is understood that the greater the atomic number of the halogen element to be bonded, the greater the interaction with the fullerenes. Furthermore, dichloromethane, chloroform, benzene, chlorobenzene,
From the comparison of retentivity when 1,2,4-trichlorobenzene was used as the mobile phase solvent, it was found that as the number of halogens (chlorine in this case) substituting the solvent molecules increased, the halogens also formed on the aromatic ring. The binding enhances the effect of increasing the elution capacity of the fullerenes by these solvents.

【0030】要するに、以上の結果及びそれらに対する
考察から、本発明者等は、溶出力の大きな溶媒である、
臭素及び/又はヨウ素が結合せしめられた芳香族化合物
にて化学修飾した担体より、充填剤を構成することによ
って、かかる充填剤のフラーレン類等に対する保持力
(相互作用)が有利に高められ得て、以てその充填剤を
用いることで、液体クロマトグラフィー分離が効果的に
行なわれ得ることを見出したのである。
In summary, from the above results and consideration thereof, the present inventors have found that the solvent has a large elution power,
By constructing a filler from a carrier chemically modified with an aromatic compound to which bromine and / or iodine is bound, the retention (interaction) of the filler with respect to fullerenes and the like can be advantageously enhanced. Therefore, it has been found that liquid chromatography separation can be effectively performed by using the packing material.

【0031】なお、ここで、結合せしめられている臭素
及び/又はヨウ素の数は、多ければ多い程、より強いフ
ラーレン類との相互作用を発現するのであるが、フラー
レン類との充分な相互作用を発現するために、少なくと
も3個以上とされる。そして、勿論、これらは、それぞ
れ単一種の元素である必要はなく、臭素とヨウ素の組合
せであってもよく、しかも、3個以上の臭素及び/又は
ヨウ素で置換されている芳香族官能基であるならば、他
にフッ素や塩素、更にはメチル基或いは水酸基等、他の
置換基が存在していても、特に差し支えない。
Here, the greater the number of bromine and / or iodine bound, the stronger the interaction with the fullerenes, but the sufficient interaction with the fullerenes. In order to express And, of course, these do not have to be a single kind of element, but may be a combination of bromine and iodine, and are aromatic functional groups substituted with three or more bromine and / or iodine. If there are other substituents such as fluorine and chlorine, and further, a methyl group, a hydroxyl group, and the like, there is no particular problem.

【0032】また、前記臭素化/ヨウ素化芳香族官能基
の基本骨格である芳香族炭化水素基としては、臭素及び
/又はヨウ素が3個以上結合せしめられる限りにおい
て、如何なるものも採用され得るものであり、例えば、
フェニル基、ナフチル基、ピレニル基等が挙げられる。
As the aromatic hydrocarbon group which is the basic skeleton of the brominated / iodinated aromatic functional group, any aromatic hydrocarbon group can be adopted as long as three or more bromine and / or iodine are bonded. And, for example,
Examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group and a pyrenyl group.

【0033】さらに、かかる臭素化/ヨウ素化芳香族官
能基における臭素及び/又はヨウ素の置換位置は、芳香
族官能基の芳香環上でなければならない。けだし、臭素
及び/又はヨウ素が芳香環に結合している脂肪族炭化水
素と置換せしめられる場合、それらが芳香環を直接置換
する場合と比較して、フラーレン類に対する相互作用が
弱くなり、かかる芳香族官能基にて修飾された担体を充
填剤として用いて、液体クロマトグラフィーを行なうと
保持能力が不充分となり、分離能が低くなるからであ
る。
Further, the position of substitution of bromine and / or iodine in the brominated / iodinated aromatic functional group must be on the aromatic ring of the aromatic functional group. However, when bromine and / or iodine are replaced with an aliphatic hydrocarbon bonded to an aromatic ring, the interaction with fullerenes is weakened as compared with the case where they are directly substituted on the aromatic ring, and such aromatic compounds This is because when liquid chromatography is carried out using a carrier modified with a group functional group as a packing material, the retention capacity becomes insufficient and the separation capacity becomes low.

【0034】ところで、本発明に従う充填剤中の固定相
(臭素化/ヨウ素化芳香族官能基)の量は、溶質の保持
時間に影響を与えるのであるが、一般に、その量が増加
すると、溶質と固定相との相互作用が大きくなり、その
結果として溶質の保持力が増大する。そして、この関連
性は、フラーレン類についても同様に当てはめることが
出来、固定相が多く結合せしめられてなる充填剤の使用
により、フラーレンに対する強い保持力が発揮され、そ
の結果、C60とC70との分離が効果的に為され得る。つ
まり、フラーレンに対する、より大きな保持力を有する
充填剤を得るためには、出来るだけ多くの臭素化/ヨウ
素化芳香族官能基が担体に結合せしめられることが望ま
しいのである。
By the way, the amount of the stationary phase (brominated / iodinated aromatic functional group) in the filler according to the present invention affects the retention time of the solute, but generally, when the amount thereof increases, the solute is increased. Interaction with the stationary phase is increased, resulting in increased solute retention. This relationship can be similarly applied to fullerenes, and the use of a filler having a large number of stationary phases bound thereto exerts a strong holding force for fullerenes, and as a result, C 60 and C 70 Can be effectively separated from. That is, it is desirable that as many brominated / iodinated aromatic functional groups as possible be attached to the carrier in order to obtain a filler having a greater retention of fullerenes.

【0035】一方、本発明に従う充填剤中の固定相の量
の下限は、条件によって異なり、一概に決定されるもの
ではないが、一般に、目的とする物質に対する保持力が
有効に発揮されるのに充分な量があればよい。それ故、
固定相である臭素化/ヨウ素化芳香族官能基にて担体を
化学修飾する際に、その反応性が従来の充填剤における
反応性に比べて多少悪いものであっても、本発明に従う
充填剤に採用される固定相の溶質に対する保持力が強い
ところから、充分に使用され得るような充填剤が得られ
るのである。つまり、臭素化/ヨウ素化芳香族官能基に
て化学修飾する際に、その臭素化/ヨウ素化芳香族官能
基との反応性が悪くなるような担体であっても、従来の
充填剤よりも有用な充填剤が得られることがあり、その
ために、反応せしめられる担体の選択の幅が有利に広げ
られるのである。具体的には、例えば、従来の充填剤と
比較して3倍の保持力を有する充填剤では、かかる充填
剤の固定相の量が1/3となっても、従来の充填剤と同
程度の保持力を有するのであり、それより固定相の量が
多くなるようにされれば、保持力の改善された有用な充
填剤となるのである。
On the other hand, the lower limit of the amount of the stationary phase in the filler according to the present invention varies depending on the conditions and is not unconditionally determined, but generally, the retention force for the target substance is effectively exhibited. It is enough if there is a sufficient amount. Therefore,
The filler according to the present invention, even though the reactivity of the carrier when chemically modified with a brominated / iodinated aromatic functional group that is a stationary phase is somewhat worse than that of a conventional filler. Since the solute holding force of the stationary phase used in (1) is strong, a filler that can be used sufficiently can be obtained. In other words, even when the carrier is chemically modified with a brominated / iodinated aromatic functional group, the reactivity with the brominated / iodinated aromatic functional group is worse than that of a conventional filler. Useful fillers may be obtained, which advantageously extends the choice of carriers to be reacted. Specifically, for example, in the case of a filler having three times the holding power as compared with the conventional filler, even if the amount of the stationary phase of the filler becomes 1/3, it is almost the same as that of the conventional filler. When the amount of the stationary phase is made larger than that, it becomes a useful filler with improved holding power.

【0036】ところで、本発明に従う液体クロマトグラ
フィー用充填剤は、公知の各種の反応を利用して製造さ
れ得るものであるが、一般に、1)臭素化/ヨウ素化芳
香族官能基を有するシリル化剤を担体に反応せしめる方
法、2)臭素化/ヨウ素化芳香族官能基を有する有機金
属化合物を担体と反応せしめる方法、3)反応性を有す
る官能基を担体に導入した後、その官能基に臭素化/ヨ
ウ素化芳香族官能基を結合せしめる方法、4)芳香族炭
化水素基を担体に結合せしめた後、その芳香族炭化水素
基を直接臭素化或いはヨウ素化する方法等の反応を利用
して製造されることとなる。
The packing material for liquid chromatography according to the present invention can be manufactured by utilizing various known reactions. Generally, 1) silylation having a brominated / iodinated aromatic functional group is carried out. Method of reacting an agent with a carrier, 2) Method of reacting an organometallic compound having a brominated / iodinated aromatic functional group with the carrier, 3) After introducing a functional group having reactivity into the carrier, the functional group is added to the functional group. Brominated / iodinated aromatic functional groups are bonded, 4) after the aromatic hydrocarbon group is bonded to the carrier, the aromatic hydrocarbon group is directly brominated or iodinated. Will be manufactured.

【0037】より詳細には、前記1)のシリル化剤を用
いる方法では、先ず、臭素化/ヨウ素化芳香族官能基に
二重結合を有する置換基が導入される。そして、この二
重結合を有する置換基の臭素化/ヨウ素化芳香族官能基
への導入は、臭素化/ヨウ素化芳香族官能基にアリル基
等の二重結合を有する置換基を導入することにより、具
体的には、下記反応式(1a)、(1b)に示される反
応のようにすることにより、有利に行なうことが出来る
のである。なお、ここで、ArXn は、臭素化/ヨウ素
化芳香族官能基を表しており、以下の反応式でも同様で
ある。
More specifically, in the above method 1) using a silylating agent, first, a substituent having a double bond is introduced into a brominated / iodinated aromatic functional group. Then, the introduction of the substituent having a double bond into the brominated / iodinated aromatic functional group is to introduce a substituent having a double bond such as an allyl group into the brominated / iodinated aromatic functional group. Therefore, specifically, the reaction represented by the following reaction formulas (1a) and (1b) can be advantageously carried out. Here, ArX n represents a brominated / iodinated aromatic functional group, and the same applies to the following reaction formulas.

【0038】 ArXn −Br + HO−CH2 −CH=CH2 ───→ ArXn −O−CH2 −CH=CH2 ・・・(1a) ArXn −OH + Br−CH2 −CH=CH2 ───→ ArXn −O−CH2 −CH=CH2 ・・・(1b)ArX n —Br + HO—CH 2 —CH═CH 2 ─── → ArX n —O—CH 2 —CH═CH 2 (1a) ArX n —OH + Br—CH 2 —CH = CH 2 ─── → ArX n -O -CH 2 -CH = CH 2 ··· (1b)

【0039】次いで、こうして得られた二重結合を有す
る臭素化/ヨウ素化芳香族官能基の二重結合部位に、下
記反応式(2)に示される如く、白金触媒を用いてヒド
ロシラン(H−Si)を付加せしめる、所謂ハイドロシ
リレーション反応をすることにより、シリル化剤が得ら
れるのである。そして、この反応において、ヒドロシラ
ンの付加反応は、反マルコフニコフ型の付加が主として
進行し、アルケン分子の末端に珪素原子が結合するよう
に反応する。かかる方法は、シリル化剤への転化率が大
きく、副反応が少ないために、目的とする構造のシリル
化剤が得られ易いという利点がある。
Then, at the double bond site of the thus obtained brominated / iodinated aromatic functional group having a double bond, as shown in the following reaction formula (2), a hydrosilane (H- The silylating agent can be obtained by a so-called hydrosilylation reaction in which Si) is added. In this reaction, in the addition reaction of hydrosilane, the anti-Markovnikov type addition mainly proceeds and the silicon atom is bonded to the terminal of the alkene molecule. Such a method has an advantage that a silylating agent having a target structure can be easily obtained because the conversion rate to a silylating agent is large and side reactions are few.

【0040】 ArXn −O−CH2 −CH=CH2 + H−Si (CH3)2 −Cl Pt ───→ ArXn −O− (CH2)3 −Si (CH3)2 −Cl・・・(2)[0040] ArX n -O-CH 2 -CH = CH 2 + H-Si (CH 3) 2 -Cl Pt ─── → ArX n -O- (CH 2) 3 -Si (CH 3) 2 -Cl ... (2)

【0041】また、こうして合成されたシリル化剤の反
応性の置換基としては、クロロシラン(Si−Cl)基
等が挙げられるが、そのような反応性置換基は、珪素原
子に結合可能な4つの置換基のうち、必ずしも一つだけ
に限られず、2個あるいは3個の反応性の官能基を有す
るシリル化剤も、担体の化学修飾に適用され得る。そし
て、このようなシリル化剤の反応性の官能基としては、
珪素原子に塩素(−Cl)が結合せしめられてなるクロ
ロシランに限らず、珪素原子に臭素(−Br)、メトキ
シ(−OCH3 )、エトキシ(−OCH2 CH3 )、ア
ルキルアミノ基(−NR2 )等、担体表面に存在する水
酸基等の活性部位と反応可能な官能基であれば、何れの
ものでも、本発明に適用され得るのである。
As the reactive substituent of the silylating agent thus synthesized, there may be mentioned a chlorosilane (Si-Cl) group and the like. Such a reactive substituent has 4 groups capable of bonding to a silicon atom. Of the three substituents, the silylating agent is not necessarily limited to only one and has two or three reactive functional groups, and can also be applied to the chemical modification of the carrier. And, as the reactive functional group of such a silylating agent,
Not limited to chlorosilane to silicon atoms of chlorine (-Cl) are thus allowed to bind, bromine to a silicon atom (-Br), methoxy (-OCH 3), ethoxy (-OCH 2 CH 3), alkylamino group (-NR Any functional group capable of reacting with an active site such as a hydroxyl group existing on the surface of the carrier such as 2 ) can be applied to the present invention.

【0042】また、シリル化剤の合成方法として、上記
においては、ヒドロシランの二重結合への付加反応を用
いた方法を例示したが、何等これに限定されるものでな
く、例えば、二つ以上の反応性の官能基(主として塩
素)を持つ有機化合物とグリニヤール試薬等の有機金属
試薬を反応させる方法でも、シリル化剤を合成すること
ができる。
Further, as the method for synthesizing the silylating agent, the method using the addition reaction to the double bond of hydrosilane has been exemplified above, but the method is not limited to this, and, for example, two or more. The silylating agent can also be synthesized by a method of reacting an organic compound having a reactive functional group (mainly chlorine) with an organometallic reagent such as a Grignard reagent.

【0043】そして、このようにして得られた臭素化/
ヨウ素化芳香族官能基を有するシリル化剤を、反応式
(3)のように、シリカゲル(HO−Si)等の担体に
反応せしめることにより、目的とする充填剤を得ること
が出来るのである。
And the bromination / obtained in this way
The target filler can be obtained by reacting a silylating agent having an iodinated aromatic functional group with a carrier such as silica gel (HO-Si) as shown in the reaction formula (3).

【0044】 ArXn −O− (CH2)3 −Si (CH3)2 −Cl + HO−Si ───→ ArXn −O− (CH2)3 −Si (CH3)2 −O−Si・・・(3)[0044] ArX n -O- (CH 2) 3 -Si (CH 3) 2 -Cl + HO-Si ─── → ArX n -O- (CH 2) 3 -Si (CH 3) 2 -O- Si ... (3)

【0045】また、前記2)の有機金属化合物を用いる
方法は、Locke 等が報告している方法〔 D.C. Locke,
J.J. Schermud and B. Banner, Anal.Chem., 44, 90 (1
972)〕であり、この方法では、下記反応式(4a)、
(4b)に示される二段階の反応工程を経て、目的とす
る充填剤が得られるのである。なお、ここにおいて、反
応式(4a)に示される反応は、塩化チオニルのような
水酸基を塩素化することの出来る試薬を用いて、担体
(例えばシリカゲル)の水酸基を塩素化する反応であ
り、反応式(4b)に示される反応は、グリニヤール試
薬を前記反応式(4a)において合成された塩素化担体
と反応させて、ArXn にて表される臭素化/ヨウ素化
芳香族官能基を担体に結合させる反応である。なお、反
応式中、Siはシリカゲル残基を示す。
The method 2) using the organometallic compound is the method reported by Locke et al. [DC Locke,
JJ Schermud and B. Banner, Anal. Chem., 44, 90 (1
972)], and in this method, the following reaction formula (4a),
The desired filler is obtained through the two-step reaction process shown in (4b). The reaction represented by the reaction formula (4a) is a reaction of chlorinating a hydroxyl group of a carrier (eg silica gel) using a reagent capable of chlorinating a hydroxyl group such as thionyl chloride. In the reaction represented by the formula (4b), the Grignard reagent is reacted with the chlorinated carrier synthesized in the reaction formula (4a), and the brominated / iodinated aromatic functional group represented by ArX n is used as the carrier. It is a reaction to combine. In addition, in a reaction formula, Si shows a silica gel residue.

【0046】 Si−OH + SOCl2 ───→ Si−Cl ・・・(4a) ArXn MgBr + Si−Cl───→ ArXn −Si・・・(4b)[0046] Si-OH + SOCl 2 ─── → Si-Cl ··· (4a) ArX n MgBr + Si-Cl─── → ArX n -Si ··· (4b)

【0047】さらに、前記3)の反応性を有する官能基
を担体に導入した後に、その官能基に臭素化/ヨウ素化
芳香族官能基を結合せしめる方法は、上記2)で示した
有機金属化合物を担体と反応させる方法と類似するが、
この方法では、下記反応式(5a)に示される如く、予
めアミノ基のような反応性を有する官能基を担体(例え
ばシリカゲル)に導入し、このアミノ基と反応し得る官
能基、例えば、カルボキシル基を有する臭素化/ヨウ素
化芳香族官能基と、前記反応式(5a)において得られ
た反応性官能基の導入された担体とが、下記反応式(5
b)に示されるように、ジシクロヘキシルカルボジイミ
ド等の縮合剤にて縮合させられることにより、目的とす
る充填剤が得られるのである。なお、この例では、最終
的にアミド結合が形成される反応について示されている
が、その他エステル結合やエーテル結合等を形成する官
能基の組合せについても、同様に行なわれ得るのであ
る。また、反応式中のSi−O−はシリカゲル残基を示
す。
Further, the method of introducing a reactive functional group of 3) above into a carrier and then binding a brominated / iodinated aromatic functional group to the functional group is the organometallic compound described in 2) above. Is similar to the method of reacting
In this method, as shown in the following reaction formula (5a), a functional group having reactivity such as an amino group is previously introduced into a carrier (eg silica gel), and a functional group capable of reacting with the amino group, for example, a carboxyl group is introduced. The brominated / iodinated aromatic functional group having a group and the carrier into which the reactive functional group obtained in the above reaction formula (5a) is introduced are represented by the following reaction formula (5
As shown in b), the desired filler can be obtained by condensing with a condensing agent such as dicyclohexylcarbodiimide. In addition, in this example, the reaction in which an amide bond is finally formed is shown, but other combinations of functional groups forming an ester bond, an ether bond, or the like can be similarly performed. Moreover, Si-O- in the reaction formula represents a silica gel residue.

【0048】 NH2 (CH2 3 Si(OCH3 3 +HO−Si ───→ NH2 (CH2 3 Si(OCH3 2 −O−Si・・・(5a) ArXn COOH + NH2 (CH2 3 Si(OCH3 2 −O−Si ───→ ArXn CONH(CH2 3 Si(OCH3 2 −O−Si ・・・(5b)NH 2 (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 3 + HO-Si ─── → NH 2 (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 2 —O-Si ... (5a) ArX n COOH + NH 2 (CH 2) 3 Si (OCH 3) 2 -O-Si ─── → ArX n CONH (CH 2) 3 Si (OCH 3) 2 -O-Si ··· (5b)

【0049】更にまた、前記4)の担体に結合せしめら
れた芳香族炭化水素基を、臭素或いはヨウ素で置換する
ことにより充填剤を製造する方法では、先ず、反応式
(6a)に示されるように、担体(例えばシリカゲル)
に予め芳香族炭化水素基が結合せしめられる。次いで、
反応式(6b)に示されるように、かかる担体に結合せ
しめられている芳香族炭化水素基の芳香環上の水素或い
は置換基を、臭素化或いはヨウ素化することにより、目
的とする充填剤が得られるのである。なお、反応式中の
Si−O−はシリカゲル残基を示す。
Furthermore, in the method of producing a filler by substituting bromine or iodine for the aromatic hydrocarbon group bound to the carrier in the above 4), first, as shown in reaction formula (6a), A carrier (eg silica gel)
An aromatic hydrocarbon group is previously bound to. Then
As shown in reaction formula (6b), hydrogen or a substituent on the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group bound to such a carrier is brominated or iodinated to give the desired filler. You can get it. In addition, Si-O- in a reaction formula shows a silica gel residue.

【0050】 ArCl + HO−Si───→ Ar−O−Si ・・・(6a) Ar−O−Si + nX2 ───→ ArXn −O−Si ・・・(6b)[0050] ArCl + HO-Si─── → Ar- O-Si ··· (6a) Ar-O-Si + nX 2 ─── → ArX n -O-Si ··· (6b)

【0051】このように、本発明に従う充填剤は、各種
の合成方法によって製造され得るものであるが、有利に
は、種々の臭素化/ヨウ素化芳香族官能基を担体に結合
させることが出来て、目的とする充填剤が容易に得られ
るところから、好ましくは、前記1)の臭素化/ヨウ素
化芳香族官能基を有するシリル化剤が担体に反応せしめ
られる製造方法によって合成されることとなる。
Thus, the fillers according to the invention can be produced by various synthetic methods, but advantageously various brominated / iodinated aromatic functional groups can be bound to the carrier. Therefore, it is preferable that the silylating agent having a brominated / iodinated aromatic functional group of the above 1) is synthesized by a production method in which a carrier can be easily obtained, because the intended filler can be easily obtained. Become.

【0052】また、本発明は、かくの如き本発明に従う
充填剤を用いて、フラーレン類を液体クロマトグラフィ
ー分離することをも、その特徴とするものであり、これ
により、効果的にフラーレン類を分離することが出来る
こととなったのである。なお、そのようなフラーレン類
の液体クロマトグラフィー手法による分離操作には、従
来と同様な操作乃至は条件が採用されることとなる。
The present invention is also characterized in that the fullerene is separated by liquid chromatography using the packing material according to the present invention as described above, whereby the fullerene can be effectively treated. It became possible to separate them. In addition, in the separation operation of such fullerenes by the liquid chromatography method, the same operations and conditions as conventional ones are adopted.

【0053】すなわち、そのような分離操作にあって
は、本発明に従う充填剤を充填せしめたカラムに対し
て、フラーレン類は、所定の溶媒に溶解させた溶液とし
て供給せしめられることとなる。ところで、フラーレン
類は、トリクロロベンゼン、トルエン、ベンゼン等の芳
香族炭化水素溶媒や二硫化炭素によく溶解し、ヘキサン
やイソオクタン等の脂肪族炭化水素溶媒には余り溶解し
ないものであるところから、分離精製する場合、フラー
レン類を溶解させる溶媒には芳香族炭化水素系溶媒、好
ましくは二硫化炭素を用いる方が、より高濃度の分離用
試料溶液を調製することが可能である。
That is, in such a separation operation, fullerenes are supplied as a solution dissolved in a predetermined solvent to the column packed with the packing according to the present invention. By the way, fullerenes are well-dissolved in aromatic hydrocarbon solvents such as trichlorobenzene, toluene, and benzene and carbon disulfide, and are hardly dissolved in aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane and isooctane. In the case of purification, it is possible to prepare a higher concentration sample solution for separation by using an aromatic hydrocarbon solvent, preferably carbon disulfide, as a solvent for dissolving fullerenes.

【0054】そして、この分離カラム内に溶液形態にお
いて供給されたフラーレン類は、充填剤にて保持され、
続いて、分離カラム内に流通せしめられる移動相溶媒、
例えばトルエン又はトルエンとヘキサンの混合溶媒、好
ましくは二硫化炭素又は二硫化炭素とトルエンの混合溶
媒にて、フラーレン同素体が順次溶出せしめられるので
ある。即ち、フラーレン類の各種同素体が、移動相溶媒
によってそれぞれ個別に経時的に分離カラムから溶出せ
しめられ、この分離カラムから流出させられる溶出液を
経時的に分離することにより、フラーレン類の各同素体
を分離することが可能となるのである。
The fullerenes supplied in the form of a solution in this separation column are retained by a packing material,
Subsequently, a mobile phase solvent that is circulated in the separation column,
For example, the fullerene allotrope is sequentially eluted with toluene or a mixed solvent of toluene and hexane, preferably carbon disulfide or a mixed solvent of carbon disulfide and toluene. That is, various allotropes of fullerenes are individually eluted with time from a separation column by a mobile phase solvent, and the eluate discharged from this separation column is separated with time to obtain each allotrope of fullerenes. It is possible to separate them.

【0055】かくして、本発明に従う充填剤を用いて液
体クロマトグラフィー分離を行なうことによって、フラ
ーレン類の同素体混合物は、各々の同素体毎に分離され
得るのであり、しかも充填剤の保持力が充分に大きいと
ころから、溶出力の大きな溶媒、例えば二硫化炭素等の
溶媒を用いても、充分に分離されて、以て効果的に同素
体を分離精製することが可能となるのである。
Thus, by performing liquid chromatographic separation using the packing material according to the present invention, the allotrope mixture of fullerenes can be separated for each allotrope, and the packing material has a sufficiently large holding power. Therefore, even if a solvent having a large elution power, such as a solvent such as carbon disulfide, is used, the solvent is sufficiently separated, and thus the allotrope can be effectively separated and purified.

【0056】[0056]

【実施例】以下に、本発明を更に具体的に明らかにする
ために、本発明の幾つかの実施例を示すこととするが、
本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制
約をも受けるものでないことは、言うまでもないところ
である。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更
には上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱し
ない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変
更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解さ
れるべきである。
EXAMPLES In order to clarify the present invention in more detail, some examples of the present invention will be shown below.
It goes without saying that the present invention is not limited by the description of such embodiments. In addition to the following embodiments, the present invention further includes various changes and modifications based on the knowledge of those skilled in the art, in addition to the above specific description, without departing from the spirit of the present invention. It should be understood that improvements and the like can be added.

【0057】実施例 1 下記表3に示される固定相構造を有する充填剤(本発明
例1〜4及び比較例1〜3)を、(1)二重結合をもつ
芳香族炭化水素化合物の合成、(2)かかる二重結合へ
のクロロシランの付加反応によるシリル化剤の合成、
(3)担体としてのシリカゲル表面の水酸基とクロロシ
ランとの反応という3段階の反応を経て合成した。ここ
で、比較例3の充填剤は、ハロゲンが結合せしめられて
いない充填剤であり、ハロゲンが結合せしめられた固定
相を有する他の充填剤との効果の差を明確にするために
合成した。また、従来例1〜5は、本発明に従う充填剤
と比較を行なう為に用いた既存の充填剤を、併せ記した
ものである。なお、以下においては、各充填剤の呼称
は、略号で表記することとする。
Example 1 A filler having a stationary phase structure shown in Table 3 below (Examples 1 to 4 of the present invention and Comparative Examples 1 to 3) was used to synthesize (1) an aromatic hydrocarbon compound having a double bond. , (2) Synthesis of silylating agent by addition reaction of chlorosilane to such double bond,
(3) It was synthesized through a three-step reaction of reacting a hydroxyl group on the surface of silica gel as a carrier with chlorosilane. Here, the filler of Comparative Example 3 was a filler to which halogen was not bound, and was synthesized in order to clarify the difference in effect from other filler having a stationary phase to which halogen is bound. . In addition, Conventional Examples 1 to 5 also show existing fillers used for comparison with the filler according to the present invention. In the following, the names of the fillers will be represented by abbreviations.

【0058】[0058]

【表3】 [Table 3]

【0059】また、本発明例3、4及び比較例2の充填
剤において、固定相に結合せしめられているハロゲン
は、それら芳香環においてスペーサー基が結合している
部位を1位とすると、全て2,4,6位に結合せしめら
れている。
In addition, in the fillers of Examples 3 and 4 of the present invention and Comparative Example 2, all the halogens bonded to the stationary phase were 1-positioned when the site to which the spacer group was bonded in the aromatic ring was positioned. It is attached to the 2, 4 and 6 positions.

【0060】(1)二重結合をもつハロゲン化フェニル
化合物の合成 a)2,3,4,5,6−ペンタブロモベンジルアリル
エーテルの合成 (PBBの原料) 先ず、2,3,4,5,6−ペンタブロモトルエン:1
45.5g、N−ブロモスクシンイミド:54.0gお
よび過酸化ベンゾイル:4.89gを四塩化炭素:15
00mLに溶解して、80℃で、4時間加熱することに
より、反応せしめた〔反応式(7)〕。次いで、かかる
反応の後、四塩化炭素溶液と生成した結晶とを濾過によ
り分離し、そのうちの四塩化炭素溶液を水で洗浄し、硫
酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去して、臭化
2,3,4,5,6−ペンタブロモベンジルの粗結晶を
得た。一方、四塩化炭素溶液から分離した結晶を、ベン
ゼンに溶解せしめた後、水で洗浄し、次いで硫酸ナトリ
ウムで乾燥した後、ベンゼンを減圧留去して、臭化2,
3,4,5,6−ペンタブロモベンジルの粗結晶を得
た。そして、このようにして回収した臭化2,3,4,
5,6−ペンタブロモベンジルの粗結晶を合わせて、再
結晶を行ない、149gの結晶を得た。
(1) Halogenated phenyl having a double bond
Synthesis of compounds a) 2,3,4,5,6-pentabromobenzylallyl
Synthesis of ether (raw material for PBB) First, 2,3,4,5,6-pentabromotoluene: 1
45.5 g, N-bromosuccinimide: 54.0 g and benzoyl peroxide: 4.89 g were added to carbon tetrachloride: 15
It was made to melt | dissolve in 00 mL and it was made to react by heating at 80 degreeC for 4 hours [reaction formula (7)]. Then, after such reaction, the carbon tetrachloride solution and the generated crystals were separated by filtration, and the carbon tetrachloride solution was washed with water and dried over sodium sulfate, and then the solvent was distilled off under reduced pressure to remove odor. Crude crystals of 2,3,4,5,6-pentabromobenzyl chloride were obtained. On the other hand, the crystals separated from the carbon tetrachloride solution were dissolved in benzene, washed with water, and then dried over sodium sulfate, and then benzene was distilled off under reduced pressure to give 2,2-bromide.
Crude crystals of 3,4,5,6-pentabromobenzyl were obtained. And bromide 2, 3, 4, recovered in this way
The crude crystals of 5,6-pentabromobenzyl were combined and recrystallized to obtain 149 g of crystals.

【0061】 C6 Br5 −CH3 + Br2 ───→ C6 Br5 −CH2 −Br ・・・(7)C 6 Br 5 —CH 3 + Br 2 ─── → C 6 Br 5 —CH 2 —Br (7)

【0062】続いて、アリルアルコール:100mL
に、ナトリウム:2.74g(119mmol)を加
え、室温下で、アルコラートを生成させた。かかる反応
の後、ここで生成したアルコラートに、上記反応で得ら
れた臭化2,3,4,5,6−ペンタブロモベンジル:
67.5gとベンゼン:200mLとを加え、50℃
で、2時間反応させた〔反応式(8)〕。その後、残っ
たアリルアルコールとベンゼンを減圧留去して、残った
残渣をクロロホルムで抽出した後、りん酸水溶液で洗浄
した。そして、このクロロホルム抽出溶液を塩化カルシ
ウムで乾燥した後、クロロホルムを減圧留去せしめ、そ
してヘキサンを加えて再結晶して、2,3,4,5,6
−ペンタブロモベンジルアリルエーテルの結晶:47g
を得た。
Then, allyl alcohol: 100 mL
To the above, sodium: 2.74 g (119 mmol) was added to generate an alcoholate at room temperature. After such reaction, the alcoholate produced here is added to the 2,3,4,5,6-pentabromobenzyl bromide obtained in the above reaction:
67.5 g and benzene: 200 mL were added, and the temperature was 50 ° C.
Then, the reaction was carried out for 2 hours [reaction formula (8)]. Then, the remaining allyl alcohol and benzene were distilled off under reduced pressure, and the remaining residue was extracted with chloroform and then washed with a phosphoric acid aqueous solution. Then, this chloroform extracted solution was dried over calcium chloride, chloroform was distilled off under reduced pressure, and hexane was added to recrystallize the resulting solution.
-Pentabromobenzyl allyl ether crystals: 47 g
Got

【0063】 C6 Br5 −CH2 −Br + HO−CH2 −CH=CH2 ───→ C6 Br5 −CH2 −O−CH2 −CH=CH2 ・・・(8)C 6 Br 5 —CH 2 —Br + HO—CH 2 —CH═CH 2 ─── →→ C 6 Br 5 —CH 2 —O—CH 2 —CH═CH 2 (8)

【0064】b)2,3,4,5,6−ペンタブロモフ
ェニルアリルエーテルの合成 (Br 5 の原料) tert−ブタノール:50gに、2,3,4,5,6−ペ
ンタブロモフェノール:12.2gを加え、加熱して、
溶解させた。この溶液にカリウムtert−ブトキシド:
2.8gを加えて、塩を生成させた。次いで、攪拌しな
がら、臭化アリル:6.0gを加えた後、80℃で5時
間反応させた〔反応式(9)〕。反応後、tert−ブタノ
ールを減圧留去し、水を加えてベンゼンで抽出した。ベ
ンゼン溶液を塩化カルシウムで乾燥した後、減圧留去し
て、粗生成物を得、そして再結晶したところ、10gの
結晶が得られた。
B)2,3,4,5,6-pentabromobutane
Synthesis of phenyl allyl ether (Br FiveRaw material) tert-Butanol: 50 g, 2,3,4,5,6-pepter
Ntabromophenol: Add 12.2 g and heat,
Dissolved. Potassium tert-butoxide in this solution:
2.8g was added to produce salt. Then do not stir
Gall, allyl bromide: 6.0 g, and then at 80 ° C. for 5 hours
The reaction was carried out for a period of time [Reaction formula (9)]. After the reaction, tert-butano
The solvent was distilled off under reduced pressure, water was added, and the mixture was extracted with benzene. Be
The Nazen solution was dried over calcium chloride and then evaporated under reduced pressure.
To give a crude product and recrystallize
Crystals were obtained.

【0065】 C6 Br5 −OH + Br−CH2 −CH=CH2 ───→ C6 Br5 −O−CH2 −CH=CH2 ・・・(9)C 6 Br 5 —OH + Br—CH 2 —CH═CH 2 ─── → C 6 Br 5 —O—CH 2 —CH═CH 2 (9)

【0066】また、具体的に示さないが、上記と同様な
方法により、2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェ
ノール、2,4,6−トリヨードフェノール、2,4,
6−トリブロモフェノール、2,4,6−トリクロロフ
ェノール、およびフェノールを用いて、それぞれ、
5 、I3 、Br3 、Cl3 、POPの各充填剤の原料
を合成した。
Although not shown specifically, 2,3,4,5,6-pentafluorophenol, 2,4,6-triiodophenol, 2,4,4
Using 6-tribromophenol, 2,4,6-trichlorophenol, and phenol, respectively,
Raw materials for the respective fillers of F 5 , I 3 , Br 3 , Cl 3 , and POP were synthesized.

【0067】(2)二重結合へのクロロシランの付加反
応によるシリル化剤の合成 2,3,4,5,6−ペンタブロモベンジルオキシプロ
ピルジメチルクロロシランの合成 前記で得られた各充填剤の原料にクロロシランを付加せ
しめてシリル化剤を合成するのであるが、ここでは、そ
の一例として、2,3,4,5,6−ペンタブロモベン
ジルオキシプロピルジメチルクロロシランの合成を示す
こととする。
(2) Reaction of addition of chlorosilane to double bond
Synthesis of silylating agents by reaction 2,3,4,5,6-pentabromobenzyloxypro
Synthesis of Pyrdimethylchlorosilane A silylating agent is synthesized by adding chlorosilane to the raw material of each of the fillers obtained above. Here, as an example, 2,3,4,5,6-pentabromo is used. The synthesis of benzyloxypropyldimethylchlorosilane will be shown.

【0068】先ず、2,3,4,5,6−ペンタブロモ
ベンジルアリルエーテル:137.3g(253mmo
l)をベンゼン:500mLに溶解し、続いて、塩化白
金酸:50mgとジメチルクロロシラン:40mLを加
え、80℃で3時間還流させた〔反応式(10)〕。そ
して、かかる反応の後、白金触媒を濾過して除去し、溶
媒を減圧留去して、2,3,4,5,6−ペンタブロモ
ベンジルオキシプロピルジメチルクロロシランを得た。
なお、他の充填剤も同様に合成した。
First, 2,3,4,5,6-pentabromobenzyl allyl ether: 137.3 g (253 mmo)
l) was dissolved in benzene: 500 mL, chloroplatinic acid: 50 mg and dimethylchlorosilane: 40 mL were added, and the mixture was refluxed at 80 ° C. for 3 hours [reaction formula (10)]. After the reaction, the platinum catalyst was removed by filtration and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 2,3,4,5,6-pentabromobenzyloxypropyldimethylchlorosilane.
Other fillers were synthesized in the same manner.

【0069】 C6 Br5 −CH2 −O−CH2 −CH=CH2 +H−Si (CH3)2 −Cl Pt ───→ C6 Br5 −CH2 −O− (CH2)3 −Si (CH3)2 −Cl ・・・(10)C 6 Br 5 —CH 2 —O—CH 2 —CH═CH 2 + H—Si (CH 3 ) 2 —Cl Pt ─── → C 6 Br 5 —CH 2 —O— (CH 2 ) 3 -Si (CH 3) 2 -Cl ··· (10)

【0070】(3)シリル化剤とシリカゲルとの反応 次いで、上記の如くして得られた、各種シリル化剤を、
担体であるシリカゲルの水酸基(HO−Si)と反応せ
しめることにより、目的とする各充填剤を合成した。こ
こでは、その一具体例として、2,3,4,5,6−ペ
ンタブロモベンジルオキシプロピルシリル化充填剤の合
成例を示す。
(3) Reaction of Silylating Agent with Silica Gel Next, various silylating agents obtained as described above are
Each target filler was synthesized by reacting with a hydroxyl group (HO-Si) of silica gel as a carrier. Here, as one specific example thereof, a synthesis example of a 2,3,4,5,6-pentabromobenzyloxypropylsilylated filler will be shown.

【0071】先ず、シリカゲル(粒子径:5μm、細孔
径:10nm、表面積300m2 /g):1重量部をト
ルエン:30重量部に分散し、それに2,3,4,5,
6−ペンタブロモベンジルオキシプロピルジメチルクロ
ロシラン:2部とピリジン:0.5 部とを加え、8時間加
熱還流した〔反応式(11)〕。かかる反応の後、メタ
ノールとクロロホルムの各々の100重量部で順次吸引
濾過洗浄し、50℃で充填剤を乾燥した。
First, 1 part by weight of silica gel (particle size: 5 μm, pore size: 10 nm, surface area: 300 m 2 / g) was dispersed in 30 parts by weight of toluene, and 2, 3, 4, 5, were added thereto.
6-Pentabromobenzyloxypropyldimethylchlorosilane (2 parts) and pyridine (0.5 parts) were added, and the mixture was heated under reflux for 8 hours [reaction formula (11)]. After this reaction, 100 parts by weight of each of methanol and chloroform were sequentially suction-filtered and washed, and the filler was dried at 50 ° C.

【0072】 C6 Br5 −CH2 −O− (CH2)3 −Si (CH3)2 −Cl+HO−Si ───→ C6 Br5 −CH2 −O− (CH2)3 −Si (CH3)2 −O−Si ・・・(11)C 6 Br 5 —CH 2 —O— (CH 2 ) 3 —Si (CH 3 ) 2 —Cl + HO—Si ─── → C 6 Br 5 —CH 2 —O— (CH 2 ) 3 —Si (CH 3) 2 -O-Si ··· (11)

【0073】上記の如くして、それぞれ合成された各充
填剤の元素分析値及び担体であるシリカゲルの表面に結
合せしめられている固定相の量を測定し、その結果を、
下記表4に示す。なお、X%で示された充填剤のハロゲ
ン含有率は、I3 についてはよう素、PBB、Br5
Br3 については臭素、Cl3 については塩素、F5
ついてはフッ素の含有率を示す。また、本実施例におい
て用いられたシリカゲルは1g当り300m2 の表面積
を有し、この表面積1m2 当りに結合している固定相の
量( μmol)で示された値が表面反応率である。そし
て、この表面反応率が高い充填剤は、シリカゲルの表面
に高い割合で固定相が結合せしめられていることを示し
ている。なお、表面反応率の算出は、ハロゲン結合型充
填剤の場合、ハロゲンの含有率から算出し、またハロゲ
ン非結合型充填剤の場合は、炭素の含有率から算出し
た。
As described above, the elemental analysis values of the fillers respectively synthesized and the amount of the stationary phase bound to the surface of the silica gel as the carrier were measured, and the results were
It is shown in Table 4 below. The halogen content of the filler represented by X% is about I 3 , iodine, PBB, Br 5 ,
The content of bromine is shown for Br 3 , chlorine is shown for Cl 3 , and fluorine is shown for F 5 . Further, silica gel used in this example had a surface area of 1g per 300 meters 2, the value indicated by the amount of stationary phase bound to the surface area of 1 m 2 per ([mu] mol) is a surface reaction rate. The filler having a high surface reaction rate shows that the stationary phase is bound to the surface of the silica gel at a high rate. The surface reaction rate was calculated from the content rate of halogen in the case of the halogen-bonding type filler, and was calculated from the content rate of carbon in the case of the non-halogen-bonding type filler.

【0074】 [0074]

【0075】実施例 2 前記実施例1において合成された各充填剤を、内径4.
6mmφ×長さ150mmのクロマト管に詰めて、充填
剤のフラーレン類に対する保持特性の評価を行なった。
具体的には、液体クロマトグラフィー装置は、送液ポン
プ(LC−9A型:株式会社島津製作所製)と、前記各
充填剤が詰められたカラムと、試料注入を行なうループ
式注入バルブ(レオダイン社製)と、紫外吸収検出器
(SPD−6A型UV検出器:株式会社島津製作所製)
とから構成されており、移動相溶媒の送液速度を、全て
1.0mL/minの流速とした。また、紫外吸収検出
器の検出感度を、0.16AUFSに設定して、測定を
行なった。なお、カラム温度を恒温水槽により調節し
て、分析温度が30℃となるようにした。そして、溶出
時間とピーク面積の計測には、データ処理装置(CR−
5A型:株式会社島津製作所製)を用いた。
Example 2 Each of the fillers synthesized in Example 1 had an inner diameter of 4.
It was packed in a 6 mmφ × 150 mm long chromatographic tube and the retention property of the packing material against fullerenes was evaluated.
Specifically, the liquid chromatography apparatus includes a liquid feed pump (LC-9A type: manufactured by Shimadzu Corporation), a column packed with each of the packing materials, and a loop injection valve for injecting a sample (Rheodyne And an ultraviolet absorption detector (SPD-6A type UV detector: Shimadzu Corporation)
The flow rate of the mobile phase solvent was set to 1.0 mL / min in all cases. Further, the detection sensitivity of the ultraviolet absorption detector was set to 0.16 AUFS, and the measurement was performed. The column temperature was adjusted with a constant temperature water bath so that the analysis temperature was 30 ° C. Then, the data processing device (CR-
5A type: manufactured by Shimadzu Corporation) was used.

【0076】また、充填剤によるフラーレン類の保持特
性を評価するために用いられる試料としては、フラーレ
ン混合粉末(Refined C60/C70:真空冶金工業株式会
社製)を分離精製して得られたフラーレンが用いられ
た。なお、前記フラーレン混合粉末は、フラーレン類を
含むススからフラーレン同素体を抽出した後、乾燥させ
たものであり、C60 、C70および少量の高次フラーレン
を含有している。より詳細には、前記フラーレン混合粉
末からC60、 C70、 C76、 C84、 およびC90を分取精製
して標準品とし、このフラーレン標準品の純度測定に
は、上記した高速液体クロマトグラフィー装置を用いて
行ない、それらの純度が95%以上であることを確認し
た。また、同定については、質量分析装置を用いて行な
い、前記標準フラーレンを0.3〜1mg/mL程度の
濃度となるようにトルエンで希釈して標準試料溶液とし
た。そして、そのように調製した標準試料溶液を、マイ
クロシリンジを用いて、所定の量(1μL〜5μL)を
注入して、充填剤によるフラーレン類の保持特性を測定
して、その結果を下記表5に示した。
A sample used for evaluating the retention characteristics of fullerenes by the filler was obtained by separating and purifying fullerene mixed powder (Refined C 60 / C 70 : manufactured by Vacuum Metallurgical Co., Ltd.). Fullerenes were used. The fullerene mixed powder is obtained by extracting a fullerene allotrope from soot containing fullerenes and then drying it, and contains C 60 , C 70 and a small amount of higher fullerenes. More specifically, C 60 , C 70 , C 76 , C 84 , and C 90 are separated and purified from the fullerene mixed powder to obtain a standard product, and the fullerene standard product is measured for purity by the above high performance liquid chromatography. It was confirmed that the purity was 95% or more by using a graphic apparatus. Further, the identification was performed using a mass spectrometer, and the standard fullerene was diluted with toluene to a concentration of about 0.3 to 1 mg / mL to prepare a standard sample solution. Then, the standard sample solution thus prepared was injected with a predetermined amount (1 μL to 5 μL) using a microsyringe, and the retention property of fullerenes by the filler was measured, and the results are shown in Table 5 below. It was shown to.

【0077】すなわち、かかる表5には、それぞれの充
填剤が与えるフラーレンの保持力(k’値)が示されて
おり、括弧内には、そのk’値を表面反応率で除して、
固定相の充填剤に対する単位表面反応率(μmol/m
2 )当たりの保持力が示されている。また、k’値(ト
ルエン)と記載されたものは、トルエンを移動相溶媒と
した場合の保持特性を表し、更にk’値(25%トルエ
ン/75%ヘキサン)と記載されたものは、容量比で2
5%のトルエンを含有したヘキサン溶液を移動相溶媒と
した場合のフラーレンの保持特性を示す。
That is, Table 5 shows the holding power (k 'value) of the fullerene given by each filler, and the k'value is divided by the surface reaction rate in parentheses,
Unit surface reaction rate (μmol / m) of the stationary phase to the filler
2 ) The holding power per hit is shown. Moreover, what is described as k'value (toluene) shows the retention property when toluene is used as the mobile phase solvent, and what is described as k'value (25% toluene / 75% hexane) is the capacity. 2 by ratio
The retention characteristic of fullerene when a hexane solution containing 5% toluene is used as a mobile phase solvent is shown.

【0078】なお、ここで単位表面反応率当たりの保持
力が示されているのは、それぞれの固定相が与える保持
力の大きさを正当に評価するためである。つまり、通
常、充填剤による溶質の保持は、充填剤に結合せしめら
れている全ての固定相による溶質との相互作用の総和と
して発現するものと考えられるので、それぞれの固定相
が与える保持力の大きさを正当に評価するためには、同
数の固定相による相互作用として比較しなければならな
い。それ故に、単位表面反応率(μmol/m2)当り
の保持力(k’値)を併記して、これにより、比較を行
なっているのである。また、トルエンを移動相溶媒とし
た場合、充填剤による保持力が非常に小さくなるもの
(F5 やPOP)があり、正確な比較が困難となるの
で、そのような充填剤については、トルエンに、溶出力
の小さなヘキサンを、容量比で75%加えた混合溶媒を
移動相溶媒として用い、保持力を増加させた状態におけ
る保持力を測定して、比較を行なった。
The holding power per unit surface reaction rate is shown here in order to properly evaluate the holding power given by each stationary phase. That is, it is generally considered that the retention of solute by the packing material is expressed as the sum of the interactions with the solute by all the stationary phases bound to the packing material. In order to justify the size, the interactions should be compared by the same number of stationary phases. Therefore, the coercive force (k 'value) per unit surface reaction rate (μmol / m 2 ) is also shown, and the comparison is made by this. Also, when toluene is used as the mobile phase solvent, some of the fillers have very small retention (F 5 and POP), which makes it difficult to make an accurate comparison. Hexane having a small elution output was used as a mobile phase solvent in which a mixed solvent containing 75% by volume was added as a mobile phase solvent, and the holding power in a state where the holding power was increased was measured and compared.

【0079】 流速:1.0mL/min;検出波長:285nm[0079] Flow rate: 1.0 mL / min; Detection wavelength: 285 nm

【0080】そして、かかる結果を検討すると、臭素及
び/又はヨウ素が3個以上結合せしめられている芳香族
官能基にて化学修飾された担体により構成されている充
填剤は、優れた保持力を有していることが理解される。
即ち、PBB、Br5 、I3、Br3 等の、臭素やヨウ
素が結合せしめられた芳香族官能基にて化学修飾されて
なる充填剤は、Cl3 、F5 、POP等の、臭素やヨウ
素の代わりに、塩素やフッ素が結合せしめられた芳香族
置換基或いは何も結合せしめられていない芳香族置換基
にて化学修飾されてなる充填剤と比較すると、数倍〜数
十倍の保持力(k’値)を有しているのである。また、
Br3 よりもBr5 が大きい保持力を有しており、芳香
族官能基に結合せしめられる臭素やヨウ素の数が多い
程、保持力が大きくなることが確認された。
Examining such results, a filler composed of a carrier chemically modified with an aromatic functional group having three or more bromine and / or iodine bonded thereto has an excellent holding power. It is understood that they have.
That is, a filler chemically modified with an aromatic functional group to which bromine or iodine is bound, such as PBB, Br 5 , I 3 , Br 3 or the like, is a filler such as Cl 3 , F 5 , POP or the like. Retention of several times to several tens of times compared to a filler that is chemically modified with an aromatic substituent having chlorine or fluorine bonded instead of iodine or an aromatic substituent having nothing bonded It has a force (k 'value). Also,
It was confirmed that Br 5 has a larger coercive force than Br 3, and the larger the number of bromine or iodine bonded to the aromatic functional group, the larger the coercive force.

【0081】また、同一の基本骨格を有する置換基を固
定相とするBr5 、Br3 、POPの比較において、3
個の臭素が結合したBr3 は、ハロゲンが結合せしめら
れていないPOPの約7〜10倍の大きな保持力を有し
ていた。一方、臭素が5個結合しているBr5 はBr3
よりも約3〜4倍大きな保持力を与えているところか
ら、それぞれの倍率を考慮すると、かかるBr5 は、P
OPの約20〜40倍の保持力を有するものと推定され
る。
Further, in the comparison of Br 5 , Br 3 and POP using the substituents having the same basic skeleton as the stationary phase, 3
The Br 3 having one bromine bonded thereto had a large coercive force about 7 to 10 times that of the POP to which no halogen was bonded. On the other hand, Br 5 having five bromine bonds is Br 3
Since it gives a holding force about 3 to 4 times larger than that, when considering each magnification, such Br 5 is P
It is estimated to have a holding power of about 20 to 40 times that of OP.

【0082】さらに、前記表5において、POPとF5
との結果を比較すると、F5 は、POPよりも、単位表
面反応率当りの保持の大きさが、1/15〜1/7程度
と小さく、フッ素による固定相の修飾は、フラーレンに
対する保持力を減少させることが理解される。また、塩
素が3個結合せしめられているCl3 は、POPの約2
倍の保持力しか有していないのに対して、ヨウ素が3個
結合せしめられているI3 は、POPの10〜12倍以
上のフラーレンに対する保持力があった。
Further, in Table 5, POP and F 5
When compared with the results, F 5 has a smaller retention per unit surface reaction rate than that of POP, which is about 1/15 to 1/7, and the modification of the stationary phase with fluorine has a retention force for fullerene. Is understood to decrease. Also, Cl 3 chlorine is allowed three bonds is about the POP 2
While it had only double the holding power, I 3 to which 3 iodines were bound had a fullerene holding power 10 to 12 times or more that of POP.

【0083】一方、スペーサの影響として、PBBとB
5 とを比較すると、PBBは、Br5 の保持力に対し
て、1.4〜1.7倍の保持力を示したが、POPの保
持力との差と比較して、略同程度と見做せるので、スペ
ーサーの違いによる保持力の差は、無視できると考えら
れる。しかし、ここに示したスペーサーが最適なものと
はいうわけではないことから、スペーサーを変化させる
ことによって、ある程度の保持力の改良が達成される可
能性がある。
On the other hand, as an influence of the spacer, PBB and B
Comparing with r 5 , PBB showed a holding force 1.4 to 1.7 times as high as the holding force of Br 5 , but compared to the difference with the holding force of POP, about the same degree. Therefore, it is considered that the difference in holding force due to the difference in spacer can be ignored. However, since the spacers shown here are not optimal, it is possible that some improvement in holding power may be achieved by varying the spacers.

【0084】以上の結果から、臭素及び/又はヨウ素で
置換した芳香族官能基にて化学修飾された充填剤は、未
置換の芳香族官能基にて化学修飾された充填剤と比較し
て、フラーレンに対して強い保持力を有していることが
明かとなった。また、塩素で置換された芳香族置換基に
て化学修飾された充填剤は、保持力が、少し強くなるこ
とが確認されたが、それでも未だ充分な保持力とは言い
難く、更に、フッ素で置換された芳香族置換基にて化学
修飾された充填剤では、却って保持力が弱くなることが
明らかとなった。よって、充填剤がフラーレン類等に対
する充分な保持力を与えるためには、そのような充填剤
を構成する担体を化学修飾する芳香族官能基に、臭素及
びヨウ素が結合せしめられる必要があるのである。
From the above results, the filler chemically modified with the aromatic functional group substituted with bromine and / or iodine is compared with the filler chemically modified with the unsubstituted aromatic functional group, It became clear that it has a strong holding power for fullerenes. Further, it was confirmed that the retention force of the filler chemically modified with an aromatic substituent substituted with chlorine is slightly stronger, but it is still difficult to say that the retention force is still sufficient. It was revealed that the retention force is rather weak in the filler chemically modified with the substituted aromatic substituent. Therefore, in order for the filler to provide sufficient retention for fullerenes and the like, it is necessary that bromine and iodine are bound to the aromatic functional group that chemically modifies the carrier that constitutes such filler. .

【0085】実施例 3 本発明に従う充填剤が、効果的にフラーレン類を分離す
ることが可能であることを明らかにするために、既存の
充填剤と本発明に従う充填剤とを用いた場合のフラーレ
ン類の保持力と分離係数に関して比較を行ない、その結
果を、下記表6に示した。ここにおいて、本発明に従う
充填剤としては、PBBを代表として選択した。また、
C18が充填剤として用いられる場合のみ、適度な保持
力を確保するために、移動相溶媒をヘキサンとした。
Example 3 In order to show that the filler according to the present invention can effectively separate fullerenes, it was confirmed that the existing filler and the filler according to the present invention were used. A comparison was made regarding the retention of fullerenes and the separation coefficient, and the results are shown in Table 6 below. Here, PBB was representatively selected as the filler according to the present invention. Also,
Only when C18 was used as a filler, hexane was used as the mobile phase solvent in order to ensure proper retention.

【0086】 移動相溶媒 :トルエン(C18の移動相溶媒:ヘキサン) 検出波長 :UV 285nm 流速 :1.0mL/min カラムサイズ:内径4.6mmφ×長さ150mm[0086] Mobile phase solvent: Toluene (C18 mobile phase solvent: hexane) Detection wavelength: UV 285 nm Flow rate: 1.0 mL / min Column size: Inner diameter 4.6 mm φ × length 150 mm

【0087】なお、ここに示される分離係数は、C60
びC70の二つのピークが与える保持力(k’値)の比
率、即ちC60に対する保持力でC70に対する保持力を除
したものであって、ピーク間の分離の程度を示す尺度の
一つである。そして、この分離係数が大きいことは、C
60が溶出してからC70が溶出するまでの時間が長くなる
ことを意味するものであり、以てC60とC70が互いによ
く分離されることを表しているのである。
The separation coefficient shown here is the ratio of the holding forces (k 'values) given by the two peaks of C 60 and C 70 , that is, the holding force for C 60 divided by the holding force for C 70 . And is one of the measures showing the degree of separation between peaks. The fact that this separation coefficient is large means that C
This means that the time from the elution of 60 to the elution of C 70 becomes long, and it means that C 60 and C 70 are well separated from each other.

【0088】さらに、ここにおいて、移動相溶媒には、
トルエンが用いられているが、溶出力の大きいトルエン
に対しても強い保持力を示すPYPとPBBとを比較す
ると、C60に対する保持力は、PBBの方が少し小さい
のに対して、C70に対する保持力は、PBBの方が少し
大きい。つまり、分離係数は、PYPよりもPBBの方
が大きくなり、より有利にフラーレン類を分離し得るこ
とが理解される。そして、この分離係数に関して、PB
Bは、前記表5や表6に示した充填剤の中で最も大きい
値を示すのであり、フラーレン類の分離に対して優れた
性能を有することが示された。
Further, in this case, the mobile phase solvent is
Toluene is used, but when comparing PYP and PBB, which show a strong holding power even for toluene having a large leaching power, the holding power for C 60 is a little smaller than that of PBB, whereas that of C 70 is The holding power for PBB is a little larger than that for PBB. That is, it is understood that the separation coefficient of PBB is larger than that of PYP, and fullerenes can be separated more advantageously. Then, regarding this separation coefficient, PB
B shows the largest value among the fillers shown in Tables 5 and 6 above, and it was shown that it has excellent performance for separation of fullerenes.

【0089】実施例 4 次に、移動相溶媒としてトルエンを用いても大きな保持
力を示したPYP及びPBBとについて、トルエンより
も更に高い溶解性を示す二硫化炭素とトルエンとの混合
移動相溶媒中における保持の比較を行ない、その結果
を、下記表7に示す。
Example 4 Next, with respect to PYP and PBB which showed a large holding power even when toluene was used as a mobile phase solvent, a mixed mobile phase solvent of carbon disulfide and toluene showing a higher solubility than toluene. A comparison of retention was made and the results are shown in Table 7 below.

【0090】 カラムサイズ:内径4.6mmφ×長さ150mm; 検出波長 :285〜385nm[0090] Column size: Inner diameter 4.6 mmφ × Length 150 mm; Detection wavelength: 285-385 nm

【0091】かかる表7に示される結果から、PBB、
PYPの両充填剤共に、移動相溶媒中に含有せしめられ
る二硫化炭素の割合が増加するに連れて、フラーレンの
保持力の減少が確認されたが、PBBは、PYPと比較
して、保持力の減少が小さかった。そのために、100
%の二硫化炭素を移動相溶媒とした場合においても、P
BBは、PYPの3倍の保持力を有し、C60、 C70を完
全に分離するのに充分な保持力を有していることが示さ
れた。一方、PYPは、100%の二硫化炭素中では、
60とC70とに対し、極めて小さな保持を与えるにとど
まった。即ち、本発明に従う充填剤は、トルエンよりも
さらに溶解性が高い二硫化炭素中においても、フラーレ
ン類を分離し得る、非常に強い保持力を有していること
が明らかとなったのである。
From the results shown in Table 7, PBB,
For both PYP fillers, it was confirmed that the retention of fullerenes decreased as the proportion of carbon disulfide contained in the mobile phase solvent increased, but PBB has a retention capacity higher than that of PYP. The decrease was small. For that, 100
% Even when using carbon disulfide as a mobile phase solvent, P
It was shown that BB had a retention force three times that of PYP and sufficient retention force to completely separate C 60 and C 70 . On the other hand, PYP is 100% carbon disulfide,
It gave very little retention for C 60 and C 70 . That is, it has been revealed that the filler according to the present invention has a very strong retention force capable of separating fullerenes even in carbon disulfide, which has higher solubility than toluene.

【0092】また、充填剤に結合せしめられている固定
相(臭素化/ヨウ素化芳香族官能基)の量の下限は、移
動相溶媒として100%二硫化炭素を用いた場合の、P
BB及びPYPのフラーレン類に対する保持力を比較す
ると、PBBは、PYPの約3倍の保持力を示してい
る。このことから、保持力の大きさと担体に対する固定
相(臭素化/ヨウ素化芳香族官能基)の反応率が相関し
ていると仮定すると、PBBにおける担体に対する固定
相の反応率が1/3、即ち0.6μmol/m2以上、
臭素含有率では6%以上で、PYPと同等以上の保持力
を有すると考えられるが、二硫化炭素を移動相溶媒とし
て用いる場合にもフラーレン類を充分に分離するために
は、1/2以上の反応率を有していることが望ましい。
Further, the lower limit of the amount of the stationary phase (brominated / iodinated aromatic functional group) bonded to the filler is P when the 100% carbon disulfide is used as the mobile phase solvent.
Comparing the holding powers of BB and PYP for fullerenes, PBB shows a holding power about three times that of PYP. From this, assuming that the coercive force and the reaction rate of the stationary phase (brominated / iodinated aromatic functional group) to the carrier are correlated, the reaction rate of the stationary phase to the carrier in PBB is 1/3, That is, 0.6 μmol / m 2 or more,
The bromine content is 6% or more, and it is considered that it has a holding power equal to or more than PYP, but in order to sufficiently separate the fullerenes even when carbon disulfide is used as the mobile phase solvent, it is 1/2 or more. It is desirable to have a reaction rate of.

【0093】実施例 5 移動相溶媒として二硫化炭素を用い、充填剤としてPB
Bを用いて、高次フラーレン(C70よりも構成炭素数の
多いフラーレンの総称)混合物の分離を行なった。な
お、この際の分離条件は、カラム:内径4.6mmφ×
長さ150mm、移動相溶媒の流速:1.0mL/mi
n、カラム温度:30℃、検出波長:UV385nmで
あった。そして、その結果を、図1に示す。
Example 5 Carbon disulfide was used as the mobile phase solvent, and PB was used as the filler.
B was used to separate a mixture of higher fullerenes (a generic name for fullerenes having more carbon atoms than C 70 ). The separation conditions at this time are as follows: column: inner diameter 4.6 mmφ ×
Length 150 mm, mobile phase solvent flow rate: 1.0 mL / mi
n, column temperature: 30 ° C., detection wavelength: UV385 nm. And the result is shown in FIG.

【0094】かかる図1より明らかな如く、二硫化炭素
を移動相溶媒として用いても、C60とC70とがほぼ完全
に分離され、更にC76、 C84、 C90についても、約3分
で分離されていることが容易に理解される。因みに、二
硫化炭素を移動相溶媒とする高次フラーレンの分離につ
いては、菊池等が報告(化学同人発行、別冊化学「C 60
・フラーレンの科学」,P.58)しているが、100
0分以上の所用時間を必要とし、そのように極端に長い
分離時間でありながら、本発明に従うPBBを用いて液
体クロマトグラフィー分離する方法よりも分離能が低か
ったのである。このように、本発明に従う充填剤を用い
ることにより、飛躍的にフラーレン類の分離能を向上せ
しめ得ることが出来るのである。
As is clear from FIG. 1, carbon disulfide
Is used as a mobile phase solvent, C60And C70And is almost perfect
Separated into C76, C84, C90About 3 minutes
It is easily understood that they are separated by. By the way, two
Separation of higher fullerenes using carbon sulfide as a mobile phase solvent
In addition, Kikuchi et al. 60
・ The science of fullerenes ", P. 58), but 100
It takes 0 minutes or more and it is extremely long.
While using the PBB according to the present invention for the separation time,
Is the resolution less than that of the chromatographic separation method?
It was. Thus, using the filler according to the invention
By doing so, the separation ability of fullerenes can be dramatically improved.
You can get it.

【0095】実施例 6 以上の実施例では、フラーレン類の分離を中心に説明し
たが、本発明に従う充填剤は、フラーレン類の分離のみ
に使用されるものでなく、その他各種の物質の分離に適
用され得るものである。そして、そのような場合にあっ
ても、フラーレン類を分離する場合と同様に、優れた分
離能を発揮し得るのである。具体的に、本発明に従う充
填剤を使用する液体クロマトグラフィー分離において、
フラーレン類の分離の例以外に、キシレン異性体の分離
の一例を示す。なお、かかるキシレン異性体の内、通
常、メタ異性体とパラ異性体の分離は困難であり、一般
的な充填剤であるC18を使用した液体クロマトグラフ
ィーでは、ほとんど分離できないことが知られている。
Example 6 In the above examples, the separation of fullerenes was mainly described, but the filler according to the present invention is not only used for the separation of fullerenes, but also for the separation of various other substances. It can be applied. Even in such a case, excellent separation ability can be exhibited as in the case of separating fullerenes. Specifically, in a liquid chromatographic separation using a packing material according to the invention,
Besides the example of separation of fullerenes, an example of separation of xylene isomers will be shown. It is known that, among such xylene isomers, it is usually difficult to separate the meta isomer and the para isomer, and it is known that they can hardly be separated by liquid chromatography using C18 which is a general packing material. .

【0096】先ず、70容量%メタノール水溶液を移動
相溶媒とした場合、C18を充填剤として用いた場合で
は、キシレンのメタ異性体とパラ異性体についての分離
係数が1.01であり、更に移動相溶媒のメタノール含
有率を60%まで低下させて、溶出力を減少させても、
分離係数は1.02であり、ほとんど分離できなかっ
た。なお、ここでいう分離係数は、メタ異性体のk’値
/パラ異性体のk’値で表されている。また、従来から
用いられているNPEやPYE等の充填剤を用いた場合
でも、分離係数が1.02〜1.03程度であり、これ
ら充填剤を用いても、キシレン異性体の分離は非常に困
難であった。
First, when 70% by volume aqueous methanol solution was used as the mobile phase solvent and when C18 was used as the filler, the separation coefficient for the meta isomer and para isomer of xylene was 1.01, and further migration was carried out. Even if the solvent content is reduced by reducing the methanol content of the phase solvent to 60%,
The separation factor was 1.02, and almost no separation was possible. The separation coefficient here is represented by the k ′ value of the meta isomer / the k ′ value of the para isomer. In addition, even when using a filler such as NPE or PYE which has been conventionally used, the separation coefficient is about 1.02 to 1.03, and even if these fillers are used, the separation of xylene isomers is extremely difficult. It was very difficult.

【0097】一方、PBBを充填剤として用いて、かか
るキシレン異性体混合物を液体クロマトグラフィー分離
した場合には、それら異性体の分離係数は1.05とな
り、他の充填剤を用いた場合には、単一ピークとして溶
出してしまう試料を、複数の成分から構成されている試
料であることを容易に認識し得るクロマトグラムが得ら
れた。
On the other hand, when such a xylene isomer mixture was separated by liquid chromatography using PBB as a packing material, the separation coefficient of those isomers was 1.05, and when another packing material was used. A chromatogram was obtained in which a sample that eluted as a single peak could be easily recognized as a sample composed of multiple components.

【0098】 カラムサイズ:内径4.6mmφ×長さ150mm[0098] Column size: Inner diameter 4.6 mmφ x length 150 mm

【0099】[0099]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に従う充填剤にあっては、それを構成している担体が、
臭素及び/又はヨウ素が3個以上結合せしめられてなる
芳香族官能基にて化学修飾されているところから、溶質
に対する強い保持力が発揮され得るのであり、以て従来
の充填剤では充分に保持又は分離を行なうことが出来な
かったフラーレン類等の物質にも有利に適用され、液体
クロマトグラフィー操作において、それらを効果的に保
持、分離することが出来るのである。
As is apparent from the above description, in the filler according to the present invention, the carrier constituting the filler is
Since it has been chemically modified with an aromatic functional group formed by binding three or more bromine and / or iodine, it can exhibit a strong retention force for solutes, and thus, it is sufficiently retained by conventional fillers. Alternatively, it can be advantageously applied to substances such as fullerenes which could not be separated, and can be effectively retained and separated in a liquid chromatography operation.

【0100】また、そのような本発明に従う液体クロマ
トグラフィー用充填剤を製造するに際して、臭素及び/
又はヨウ素が3個以上結合せしめられてなる芳香族官能
基を有するシリル化剤を用い、担体表面の水酸基と反応
せしめているところから、臭素及び/又はヨウ素が結合
せしめられてなる芳香族官能基を有する固定相が、充填
剤を構成する担体の表面に有利に形成されることとな
り、目的とする構造の充填剤が容易に得られるのであ
る。
In producing such a packing material for liquid chromatography according to the present invention, bromine and / or
Alternatively, a silylating agent having an aromatic functional group having 3 or more iodines bonded thereto is used to react with a hydroxyl group on the surface of the carrier, and thus an aromatic functional group having bromine and / or iodine bonded thereto. Thus, the stationary phase having is advantageously formed on the surface of the carrier constituting the filler, and the filler having the target structure can be easily obtained.

【0101】さらに、フラーレン類を液体クロマトグラ
フィー分離する際に、前記充填剤が用いられると、効果
的に分離できるため、多量のフラーレン類を同時に分離
するのに適しているのであり、それに加えて、かかる充
填剤が強い保持力を有しているところから、移動相溶媒
として、有利には二硫化炭素を採用することが可能とな
り、以てより効率的にフラーレン類を分離することが出
来るのである。
Furthermore, when the above-mentioned packing material is used in the liquid chromatographic separation of fullerenes, it can be effectively separated, and therefore it is suitable for separating a large amount of fullerenes at the same time. Since such a filler has a strong holding power, it is possible to advantageously employ carbon disulfide as a mobile phase solvent, so that fullerenes can be separated more efficiently. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に従う充填剤を用いて、フラーレン混合
物をを液体クロマトグラフィーにより分離した結果の一
例を示すクロマトグラムである。
FIG. 1 is a chromatogram showing an example of the result of separating a fullerene mixture by liquid chromatography using the packing material according to the present invention.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 30/48 B01D 15/08 G01N 30/88 Front page continuation (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 30/48 B01D 15/08 G01N 30/88

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 芳香環に臭素及び/又はヨウ素が合計で
3個以上結合せしめられてなる芳香族官能基にて化学修
飾された担体より構成されている充填剤にして、該担体
がシリカゲルであることを特徴とする液体クロマトグラ
フィー用充填剤。
1. A filler comprising a carrier chemically modified with an aromatic functional group in which a total of three or more bromine and / or iodine are bonded to an aromatic ring, and the carrier is used.
Is a silica gel, a packing material for liquid chromatography.
【請求項2】 芳香環に臭素及び/又はヨウ素が合計で
3個以上結合せしめられてなる芳香族官能基にて化学修
飾された担体より構成されている充填剤にして、該芳香
族官能基が、オキシアルキルシリル基を介して、前記担
体に化学結合せしめられていることを特徴とする液体ク
ロマトグラフィー用充填剤。
2. A total of bromine and / or iodine in the aromatic ring
Chemical modification with aromatic functional groups formed by combining three or more
In the fillers are formed of a decorated by carrier, said aromatic group is, through an oxy alkyl silyl group, packing material for liquid chromatography, characterized by being allowed to chemically bond to the carrier.
【請求項3】 前記担体が、シリカゲルである請求項2
に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤。
Wherein the carrier is, Ru silica gel der Motomeko 2
The packing material for liquid chromatography according to item 1.
【請求項4】 芳香環に臭素及び/又はヨウ素が合計で
3個以上結合せしめられてなる芳香族官能基を有するシ
リル化剤を用い、該シリル化剤を、担体表面の水酸基と
反応せしめて、前記芳香族官能基を有する固定相を該担
体の表面に形成したことを特徴とする液体クロマトグラ
フィー用充填剤の製造法。
4. A silylating agent having an aromatic functional group having a total of three or more bromine and / or iodine bonded to an aromatic ring is used, and the silylating agent is reacted with a hydroxyl group on the surface of a carrier. A method for producing a packing material for liquid chromatography, characterized in that the stationary phase having the aromatic functional group is formed on the surface of the carrier.
【請求項5】 前記担体が、シリカゲルである請求項4
に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤の製造法。
5. The carrier according to claim 4, which is silica gel.
The method for producing a packing material for liquid chromatography as described in 1.
【請求項6】 液体クロマトグラフィー手法によってフ
ラーレン類を分離するに際して、芳香環に臭素及び/又
はヨウ素が合計で3個以上結合せしめられてなる芳香族
官能基にて化学修飾された担体より構成される充填剤を
用いることを特徴とするフラーレン類の分離方法。
6. A method of separating fullerenes by a liquid chromatography method, which comprises a carrier chemically modified with an aromatic functional group having a total of three or more bromine and / or iodine bonded to an aromatic ring. A method for separating fullerenes, which comprises using a filler.
【請求項7】 移動相溶媒として、二硫化炭素を用いる
ことからなる請求項6に記載のフラーレン類の分離方
法。
7. The method for separating fullerenes according to claim 6, wherein carbon disulfide is used as a mobile phase solvent.
JP19430894A 1994-08-18 1994-08-18 Filler for liquid chromatography, method for producing the same, and method for separating fullerenes using the same Expired - Lifetime JP3402521B2 (en)

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