JPH10274645A - クロマトグラフィー用充填剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 適用範囲が広く、優れた光学分割能を有する
クロマトグラフィー用充填剤を提供すること。 【構成】 下記構造式（１）で表される光学活性なカル
バモイルカルバメートカルボン酸ジアミド残基が担体に
化学結合されたことを特徴とするクロマトグラフィー用
充填剤である。 （式中、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃は水素原子、アルキル基また
はアリール基を意味し、Ｒ₄はアルキル基またはアリー
ル基であり、その中の水素原子の一個以上がアルキル
基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、ニト
ロ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、フッ化アルキル、
トリアルコキシシリル基で置換されているものも含む。
ｎは１〜６の整数である。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はクロマトグラフィー
用充填剤に関する。さらに詳しくは、光学分割能が優れ
た光学分割用充填剤であるクロマトグラフィー用充填剤
に関する。

【０００２】

【従来の技術】医薬品等に代表されるように、光学異性
体間で薬理活性などの物性が異なる化合物が多数知られ
ている。これらの化合物の物性を測定し、製品に応用し
ていくには、これらのラセミ体を光学分割して光学純度
の高い光学活性体を得る必要があり、その必要性は年々
高まっている。

【０００３】光学異性体を有する化合物を光学分割する
には液体クロマトグラフィーを用いるのがもとっも簡便
である。そのため、種々の構造を有する光学活性な化合
物を液体クロマトグラフィー用充填剤の担体に化学結合
または吸着させた光学分割用充填剤が多数市販されてい
る。

【０００４】しかしながら、いずれの光学分割用充填剤
も光学分割対象についての選択性を持つため、各充填剤
で分離できる光学活性物質の種類は非常に限定される。

【０００５】これに対して、下記構造式（２）で表され
る光学活性なカルバモイルヒドロキシカルボン酸ジアミ
ド残基を、直接担体の表面に化学結合させた光学分割用
充填剤が開発されている（特公平4-30932号公報、特開
昭64-25788号公報）。この光学活性な官能基が担体表面
に化学結合で固定化された充填剤は、クロマトグラフィ
ー用充填剤としての適用範囲が広く、種々の構造を有す
る光学活性物質の光学分割に有用である。

【化３】 （式中、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃は水素原子、アルキル基また
はアリール基を意味し、ｎは１〜６の整数である。）

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光学活
性なカルバモイルヒドロキシカルボン酸ジアミド残基
を、直接担体の表面に化学結合させた充填剤では、適用
範囲は広いものの適用化合物に対する光学分割能は必ず
しも高いものではなかった。

【０００７】本発明者等は上述の課題に鑑み鋭意研究を
行った結果、上記充填剤のカルバモイルヒドロキシカル
ボン酸ジアミド残基をカルバメート化して得られるカル
バモイルカルバメートカルボン酸ジアミド残基が化学結
合した充填剤は、適用範囲が広くしかも光学分割能が上
記充填剤に比べ極めて高いことを見出し、本発明を完成
するに至った。

【０００８】本発明は、適用範囲が広く、光学分割能の
高い光学分割用の新規なクロマトグラフィー用充填剤を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、下
記構造式（１）で表される光学活性なカルバモイルカル
バメートカルボン酸ジアミド残基が担体に化学結合され
たことを特徴とするクロマトグラフィー用充填剤を提供
するものである。

【化４】 （式中、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃は水素原子、アルキル基また
はアリール基を意味し、Ｒ₄はアルキル基またはアリー
ル基であり、その中の水素原子の一個以上がアルキル
基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、ニト
ロ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、フッ化アルキル、
トリアルコキシシリル基で置換されているものも含む。
ｎは１〜６の整数である。）

【００１０】また、本発明は、前記構造式（１）におい
て、Ｒ₁は炭素原子数１〜30個の直鎖若しくは分枝のア
ルキル基、Ｒ₂及びＲ₃は水素原子、ｎは２であることを
特徴とする前記のクロマトグラフィー用充填剤を提供す
るものである。

【００１１】さらに、本発明は、前記担体が、反応型シ
リコーンで被覆された球状多孔質シリカゲルであること
を特徴とする前記のクロマトグラフィー用充填剤を提供
するものである。

【００１２】また、本発明は、下記構造式（２）で表さ
れる光学活性なカルバモイルヒドロキシカルボン酸ジア
ミド残基が担体に化学結合されたクロマトグラフィー用
充填剤をイソシアネート化合物でカルバメート化処理し
て得られるクロマトグラフィー用充填剤を提供するもの
である。

【化５】 （式中、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃は水素原子、アルキル基また
はアリール基であり、ｎは１〜６の整数である。）

【００１３】さらに、本発明は、前記構造式（２）にお
いて、Ｒ₁は炭素原子数１〜30個の直鎖若しくは分枝の
アルキル基、Ｒ₂及びＲ₃は水素原子、ｎは２であること
を特徴とする前記のクロマトグラフィー用充填剤を提供
するものである。

【００１４】また、本発明は、前記担体が、反応型シリ
コーンで被覆された球状多孔質シリカゲルであることを
特徴とする前記のクロマトグラフィー用充填剤を提供す
るものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成をさらに詳細
に説明する。

【００１６】本発明において担体に化学結合する光学活
性体は、上記構造式（１）で表される光学活性なカルバ
モイルカルバメートカルボン酸ジアミド残基であり、好
ましくは、構造式（１）において、Ｒ₁は炭素原子数１
〜30個の直鎖若しくは分枝のアルキル基、Ｒ₂及びＲ₃は
水素原子、ｎは２のものである。

【００１７】上記構造式（１）のカルバモイルカルバメ
ートカルボン酸ジアミド残基は、上記構造式（２）のカ
ルバモイルヒドロキシカルボン酸ジアミド残基を、特公
平4-30932号公報及び特開昭64-25788号公報に記載され
ている方法で合成し、それをイソシアネート化合物でカ
ルバメート化することによって得ることが出来る。カル
バメート化に用いるイソシアネート化合物としては、ベ
ンジルイソシアネート、4-ブロモフェニルイソシアネー
ト、n-ブチルイソシアネート、tert-ブチルイソシアネ
ート、2-クロロエチルイソシアネート、クロロメチルイ
ソシアネート、2-クロロフェニルイソシアネート、3-ク
ロロフェニルイソシアネート、4-クロロフェニルイソシ
アネート、シクロフェキシルイソシアネート、2、3-ジク
ロロフェニルイソシアネート、3、4-ジクロロフェニルイ
ソシアネート、3、5-ジクロロフェニルイソシアネート、
2、6-ジクロロフェニルイソシアネート、3、5-ジメチルフ
ェニルイソシアネート、2、6-ジメチルフェニルイソシア
ネート、2-フロロフェニルイソシアネート、4-フロロフ
ェニルイソシアネート、n-ヘキシルイソシアネート、3-
イソプロピルフェニル-α,α-ジメチルベンジルイソシ
アネート、イソプロピルイソシアネート、2-メトキシフ
ェニルイソシアネート、4-メトキシフェニルイソシアネ
ート、α-メチルベンジルイソシアネート、1-ナフチル
イソシアネート、1-(1-ナフチル）エチルイソシアネー
ト、2-ニトロフェニルイソシアネート、3-ニトロフェニ
ルイソシアネート、4-ニトロフェニルイソシアネート、
n-オクタデシルイソシアネート、m-キシリレンジイソシ
アネート、フェニルイソシアネート、フェニルエチルイ
ソシアネート、n-プロピルイソシアネート、iso-プロピ
ルイソシアネート、m-トイルイソシアネート、ｐ-トイ
ルイソシアネート、2-トリフロロメチルフェニルイソシ
アネート、3-トリフロロメチルフェニルイソシアネート
などが挙げられる。

【００１８】本発明のクロマトグラフィー用充填剤にお
いて、構造式（１）のカルバモイルカルバメートカルボ
ン酸ジアミド残基は、直接にもしくはスペーサーを介し
て、クロマトグラフィー用充填剤担体に化学結合され
る。

【００１９】化学結合の種類は、本発明の目的に反しな
い限り任意であり、例えば、共有結合、イオン結合、配
位結合、水素結合などである。本発明においてスペーサ
ーは、構造式（１）の残基と充填剤担体表面とを、一定
間隔をおいて連結するものであればよく、例えば、炭素
数１〜30の直鎖もしくは分枝の脂肪族炭化水素、芳香族
炭化水素、複素炭素鎖などである。

【００２０】本発明のクロマトグラフィー用充填剤は、
上記構造式（２）の残基をカルバメート化した構造式
（１）のカルバモイルカルバメートカルボン酸ジアミド
残基を形成するカルバモイルカルバメートカルボン酸ジ
アミド誘導体を合成した後、これを、例えば、特公平4-
30932号公報に記載されている上記構造式（２）のアミ
ド残基を充填剤担体に化学結合させる方法と全く同様に
して、充填剤担体に化学結合させて製造してもよいが、
充填剤担体に結合された構造式（２）の残基をカルバメ
ート化したほうが簡便に製造出来る。

【００２１】そこで、ここでは後者の製造方法について
詳しく説明する。本発明のクロマトグラフィー用充填剤
は、特公平4-30932号公報記載の充填剤の修飾基をカル
バメート化することにより製造することが出来、カルバ
メート化の方法は特に限定されず、各種の方法を採用す
ることができる。

【００２２】例えば、イソシアネート化合物を単独又は
有機溶媒（例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエー
テル、アセトン、クロロホルム、ジクロロメタン、1、2-
ジクロロエタン、酢酸エチル、酢酸ブチルの単独または
２種以上の混合物）に溶解した液に、構造式（２）の残
基が結合した充填剤担体を分散させ、室温又は加熱環流
し、10分〜50時間、一定に保った後、濾過し、上記の溶
媒で洗浄、乾燥させて、構造式（２）の残基が結合した
充填剤担体をカルバメート化させ、本発明のクロマトグ
ラフィー用充填剤を製造することができる。

【００２３】なお、上記のカルバメート化処理を行う場
合は、カルバモイルヒドロキシカルボン酸ジアミド残基
中に存在する実質的にすべての水酸基がカルバメート化
されるように、十分な反応量のイソシアネート化合物で
処理することが必要であるが、カルバモイルシロキシカ
ルボン酸ジアミド残基中の一部にカルバメート化されて
いない水酸基を有する残基がクロマトグラフィー用充填
剤に結合していたとしても、本発明の範囲に含まれる。

【００２４】本発明で用いられる充填剤担体は、シリ
カ、シリカゲル、活性炭、ゼオライト、アルミナ、粘土
鉱物等の無機多孔質体、ならびに多孔質の有機高分子樹
脂がある。好ましくは、担体が、反応型シリコーンで被
覆された球状多孔質シリカゲルであるのがよい。その理
由として、反応型シリコーンで被覆された球状多孔質シ
リカゲル（特公平1-54381号公報参照）は、その表面の
反応性を利用してオクタデシル基等種々の官能基を付加
することによりカプセル型充填剤（特公平７-15462号公
報、特開平3-218458号公報、特開平4-166764号公報、特
開平8-262004号公報参照）として広く使用されているか
らである。本発明において、反応型シリコーンで被覆さ
れた球状多孔質シリカゲルとは、SiH基を有するシリコ
ーン化合物で被覆されたシリカゲルを意味し、例えば、
揮発性のSiH基を有するシリコーンモノマーを気化させ
て球状多孔質シリカゲル表面に吸着させた後、シリカゲ
ル表面上でシリコーンモノマーを重合させることによっ
て得られる。

【００２５】このシリカゲル表面のSiH基は塩化白金酸
を触媒としてα-オレフィンと反応することが知られて
おり、構造式（２）の残基にスペーサーとしてα-オレ
フィンを用いることで容易に構造式（２）の残基を反応
型シリコーンで被覆された球状多孔質シリカゲルに結合
でき、これを、前述した方法でカルバメート化すること
により本発明のクロマトグラフィー用充填剤を得ること
が出来る。

【００２６】次に、この製造方法について説明する。構
造式（２）の残基にスペーサーのα-オレフィンを結合
させた化合物の構造式は、下記構造式（３）で表せる。

【化６】 （式中、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃は水素原子、アルキル基また
はアリール基を意味し、ｎは１〜6、Ｘは0〜28の整数で
ある。）構造式（３）の化合物は、例えば、特公平4-30
932号公報及び特開昭64-25788号公報に記載されている
方法により、下記構造式（４）の化合物を合成し、これ
を脱アセチル化して合成することが出来る。得られた構
造式（３）の化合物を、反応型シリコーンで被覆された
球状多孔質シリカゲルと反応させて化学結合させたあと
カルバメート化して本発明のクロマトグラフィー用充填
剤を製造できるが、下記構造式（４）の化合物を球状多
孔質シリカゲルと反応させて化学結合させたあと脱アセ
チル化を行い、引続きカルバメート化して、本発明のク
ロマトグラフィー用充填剤を製造する方が簡便である。
そこで、ここでは後者の製造方法について詳しく説明す
る。

【化７】 （式中、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃は水素原子、アルキル基また
はアリール基を意味し、ｎは１〜6、Ｘは1〜28の整数、
Acはアセチル基である。）

【００２７】まず、反応型シリコーンで被覆された球状
多孔質シリカゲルに対して、１０〜４００重量％の構造
式（４）の化合物を有機溶媒（例えば、クロロホルム、
ジクロロメタン、1、2-ジクロロエタン、ベンゼン、トル
エン、酢酸エチル、酢酸ブチル、テトラヒドロフラン、
ジエチルエーテル、アセトン、イソプロパノール、ピリ
ジン）に加えて、環流加熱して完全溶解させる。次に、
これに、球状多孔質シリカゲルと、有機溶媒（例えば、
クロロホルム、ジクロロメタン、1、2-ジクロロエタン、
酢酸エチル、酢酸ブチル、テトラヒドロフラン、ジエチ
ルエーテル、アセトン、イソプロパノール、エタノー
ル、メタノール）に溶解した塩化白金酸を球状多孔質シ
リカゲルの50〜5,000ppm添加して反応させる。反応時間
は30分〜64時間要する。球状多孔質シリカゲルを濾過、
有機溶媒で洗浄、乾燥して構造式（４）が結合した充填
剤が得られる。次に、脱アセチル化の方法について説明
する。脱アセチル化の方法は、特公平4-30932号公報お
よび特開昭64-25788号公報に記載されている方法、すな
わち、構造式（４）が結合した充填剤をメタノールに懸
濁させた後アンモニアまたはアンモニア水を添加して行
う方法と気相処理による方法とがある。気相処理による
方法は、密閉容器（恒温機能がついているものが好まし
い）に構造式（４）が結合した充填剤とアンモニア水を
別々の容器に入れてそれぞれ上部を開放して放置するだ
けで良い。また、上部空間については、特に制限はない
が、空気、不活性ガス、水蒸気、アンモニアで占められ
ていて、その分圧が1気圧以下が好ましい。密閉された
容器には、デシケーター又は恒温槽、ガス滅菌装置を使
用することができる。得られた充填剤を有機溶媒（例え
ばクロロホルム、アセトン、エタノール、メタノール）
で洗浄、乾燥する。さらに、前述した方法でカルバメー
ト化することにより本発明のクロマトグラフィー用充填
剤が得られる。

【００２８】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づきさらに詳しく
説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。

【００２９】「製造例１」シリカ（比表面積：３５０ｍ
²／ｇ、平均粒子径：５μ）２００ｇと、1、3、5、7-テト
ラメチルシクロテトラシロキサン１０ｇを、直接接触し
ないように別々のシャーレに入れてデシケータに入れ、
窒素置換した。その後、デシケータを８０℃の高温層に
入れ１６時間放置し、気相でのシリコーン表面処理を行
った。その後、シリカを１２０℃ で２時間加熱し、シ
リカ表面から重合していない1、3、5、7-テトラメチルシク
ロテトラシロキサンを除去し、反応型シリコーンで被覆
された球状多孔質シリカゲルを得た。

【００３０】「実施例１」N-(10-ウンデセニル)-N'-イ
ソプロピルジアセチル酒石酸ジアミド（特開昭64-25788
号公報の例1と例2の方法で得られた下記構造式（５））
0.5ｇを1、2-ジクロロエタン4ｍlに溶解させ、反応型シ
リコーンで被覆された球状多孔質シリカゲル（製造例１
で得られたシリカゲル。反応型シリコーン被覆量：11.9
％、炭素含有量：2.42％、シリカの平均粒子径：5μ、
平均細孔径：80オンク゛ストローム、比表面積：350ｍ²／ｇ）を
分散させ、１％塩化白金酸／イソプロパノールを0.25ml
添加した後、加熱環流して36時間反応させた。濾過、ク
ロロホルム洗浄後、60℃で16時間乾燥した。乾燥物の元
素分析値はＣ：12.84％、Ｎ：1.02％であった。

【化８】 つぎに、ジアセチル基を除去するために、上記で得られ
た粉体を50mlのビーカーに移し、25％アンモニア水10mL
を入れた50mLのポリプロピレン容器とともに、2Lのデシ
ケーターに入れて密封し、25℃で24時間放置した。粉体
をクロロホルムとメタノールで洗浄後、60℃で16時間乾
燥した（以下、この乾燥物をCP1と略す。）。この乾燥
物の元素分析値はＣ：10.82％、Ｎ：1.02％であった。
シリカゲルに結合された光学活性体残基は下記構造式
（６）である。

【化９】

【００３１】さらに、CP1をテトラヒドロフラン4mlに分
散させ、フェニルイソシアネート（東京化成試薬株式会
社製）1mlを加え、加熱環流してピリジンを１滴添加し
た後、36時間反応させた。濾過、メタノール洗浄後、60
℃で16時間乾燥し本発明のクロマトグラフィー用充填剤
を得た（以下、CP2と略す）。得られたクロマトグラフ
ィー用充填剤の元素分析値はＣ：13.32％、Ｎ：1.84％
であった。この時の光学活性体残基は下記構造式（７）
である。

【化１０】

【００３２】次に、本発明のクロマトグラフィー用充填
剤であるCP2を平衡スラリー法により、2.0 mm i.d.ｘ25
0 mmのステンレスカラムに充填した。移動相を4％イソ
プロパノール／ヘキサン、流速を0.2ml/min、温度を20
℃で、1、1'-ビ-2-ナフトールの光学分割を試みた。結果
を図１に示す。

【００３３】「比較例１」実施例１の中間生成物として
得られた特公平4-30932号公報記載の従来技術のクロマ
トグラフィー用充填剤であるCP1を平衡スラリー法によ
り、2.0 mm i.d.ｘ250 mmのステンレスカラムに充填し
た。移動相を4％イソプロパノール／ヘキサン、流速を
0.2ml/min、温度を20℃で、1、1'-ビ-2-ナフトールの光
学分割を試みた。結果を図２に示す。

【００３４】本発明のクロマトグラフィー用充填剤を使
用した図１においては、1、1'-ビ-2-ナフトールが完全光
学分割されているが、特公平4-30932号公報に記載され
ている従来のクロマトグラフィー用充填剤を使用した図
２では光学分割が出来ず、本発明のクロマトグラフィー
用充填剤は極めて優れた光学分割能を有していることが
分かる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、適用範囲が広く、優れ
た光学分割能を有するクロマトグラフィー用充填剤を提
供出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクロマトグラフィー用充填剤を使用し
て1、1'-ビ-2-ナフトールの光学分割を行った液体クロマ
トグラフィーのチャートである。

【図２】従来のクロマトグラフィー用充填剤を使用して
1、1'-ビ-2-ナフトールの光学分割を試みた液体クロマト
グラフィーのチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｊ 20/26 Ｂ０１Ｊ 20/26 Ｌ (72)発明者 土橋 保夫 東京都多摩市愛宕４−41−２−303

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記構造式（１）で表される光学活性な
   カルバモイルカルバメートカルボン酸ジアミド残基が担
   体に化学結合されたことを特徴とするクロマトグラフィ
   ー用充填剤。 【化１】 （式中、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃は水素原子、アルキル基また
   はアリール基を意味し、Ｒ₄はアルキル基またはアリー
   ル基であり、その中の水素原子の一個以上がアルキル
   基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、ニト
   ロ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、フッ化アルキル、
   トリアルコキシシリル基で置換されているものも含む。
   ｎは１〜６の整数である。）
2. 【請求項２】 前記構造式（１）において、Ｒ₁は炭素
   原子数１〜30個の直鎖若しくは分枝のアルキル基、Ｒ₂
   及びＲ₃は水素原子、ｎは２であることを特徴とする請
   求項１記載のクロマトグラフィー用充填剤。
3. 【請求項３】 前記担体が、反応型シリコーンで被覆さ
   れた球状多孔質シリカゲルであることを特徴とする請求
   項１又は２記載のクロマトグラフィー用充填剤。
4. 【請求項４】 下記構造式（２）で表される光学活性な
   カルバモイルヒドロキシカルボン酸ジアミド残基が担体
   に化学結合されたクロマトグラフィー用充填剤をイソシ
   アネート化合物でカルバメート化処理して得られるクロ
   マトグラフィー用充填剤。 【化２】 （式中、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃は水素原子、アルキル基また
   はアリール基であり、ｎは１〜６の整数である。）
5. 【請求項５】 前記構造式（２）において、Ｒ₁は炭素
   原子数１〜30個の直鎖若しくは分枝のアルキル基、Ｒ₂
   及びＲ₃は水素原子、ｎは２であることを特徴とする請
   求項４記載のクロマトグラフィー用充填剤。
6. 【請求項６】 前記担体が、反応型シリコーンで被覆さ
   れた球状多孔質シリカゲルであることを特徴とする請求
   項４又は５記載のクロマトグラフィー用充填剤。