JPH0357817B2 - - Google Patents
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- JPH0357817B2 JPH0357817B2 JP61154645A JP15464586A JPH0357817B2 JP H0357817 B2 JPH0357817 B2 JP H0357817B2 JP 61154645 A JP61154645 A JP 61154645A JP 15464586 A JP15464586 A JP 15464586A JP H0357817 B2 JPH0357817 B2 JP H0357817B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- silica gel
- functional group
- groups
- compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は多孔性物質の改質方法に関するもので
ある。
ある。
多孔性物質は極めて大きい表面積及び吸着活性
を有するために各種の接触反応用触媒の他に、最
近は液体クロマトグラフイー、ガスクロマトグラ
フイーなどのカラム充てん剤として広く使用され
ている。かかる多孔性物質にはシリカゲル、アル
ミナ、シリカアルミナ、ゼオライト、ケイソウ土
などが含まれるが、液体クロマトグラフイー用充
てん剤としてはシリカゲル及びアルミナ、殊にシ
リカゲルが広く利用されている。
を有するために各種の接触反応用触媒の他に、最
近は液体クロマトグラフイー、ガスクロマトグラ
フイーなどのカラム充てん剤として広く使用され
ている。かかる多孔性物質にはシリカゲル、アル
ミナ、シリカアルミナ、ゼオライト、ケイソウ土
などが含まれるが、液体クロマトグラフイー用充
てん剤としてはシリカゲル及びアルミナ、殊にシ
リカゲルが広く利用されている。
多孔質物質は改質しなくても、大きな表面積及
び強い吸着活性のために吸着系充てん剤として使
用し得る。しかしながらシリカゲル、アルミナ等
の無機多孔質充てん剤は、その含水量により吸着
活性が極めて大きく変化するため、その取り扱い
に注意を要する。一方最近、シリカゲルの表面を
オクタデシルトリクロロシラン(ODS)や、オ
クチルトリクロロシランで処理してC18やC8のア
ルキル基で修飾された、いわゆる逆相用の充てん
剤が広く用いられるようになつてきた。ODS−
シリカ等の逆相用充てん剤は水−メタノール系、
水−アセトニトリル系などの溶離液に対して極め
て安定な活性を有するために、取り扱いが簡単で
あり、また種々の緩衝溶液も使用し得る。
び強い吸着活性のために吸着系充てん剤として使
用し得る。しかしながらシリカゲル、アルミナ等
の無機多孔質充てん剤は、その含水量により吸着
活性が極めて大きく変化するため、その取り扱い
に注意を要する。一方最近、シリカゲルの表面を
オクタデシルトリクロロシラン(ODS)や、オ
クチルトリクロロシランで処理してC18やC8のア
ルキル基で修飾された、いわゆる逆相用の充てん
剤が広く用いられるようになつてきた。ODS−
シリカ等の逆相用充てん剤は水−メタノール系、
水−アセトニトリル系などの溶離液に対して極め
て安定な活性を有するために、取り扱いが簡単で
あり、また種々の緩衝溶液も使用し得る。
またこれとは別に、シリカゲル表面上をアミノ
プロピル基、シアノプロピル基、ジオール基など
で修飾した充てん剤も市販されている。更に、シ
リカ表面上に光学活性な官能基を結合させたもの
や、クラウンエーテルなどを結合させた充填剤を
入れたカラムも市販されている。しかしながら、
これらのカラムを用いても、分離が困難な物質は
未だ多く存在し、より性能の優れた充てん剤の開
発が望まれている。更にこれら市販のカラムは分
離に有効な官能基として充てん剤表面上に実質的
に1種類の基を有するのみであり2種またはそれ
以上の官能基を規則的に導入すれば、特定の分離
対象物に対してはその識別能力が増大することが
予想される。このような観点から実質的に2種以
上の分離に有効な官能基を導入したカラムは現在
市販されていない。
プロピル基、シアノプロピル基、ジオール基など
で修飾した充てん剤も市販されている。更に、シ
リカ表面上に光学活性な官能基を結合させたもの
や、クラウンエーテルなどを結合させた充填剤を
入れたカラムも市販されている。しかしながら、
これらのカラムを用いても、分離が困難な物質は
未だ多く存在し、より性能の優れた充てん剤の開
発が望まれている。更にこれら市販のカラムは分
離に有効な官能基として充てん剤表面上に実質的
に1種類の基を有するのみであり2種またはそれ
以上の官能基を規則的に導入すれば、特定の分離
対象物に対してはその識別能力が増大することが
予想される。このような観点から実質的に2種以
上の分離に有効な官能基を導入したカラムは現在
市販されていない。
本発明者らは多孔性物質による選択的な分離方
法について鋭意研究を重ねた結果、多孔性物質の
表面上に2種以上の実質的に分離に関与する官能
基を規則的に導入すれば、特定の物質に対する選
択的な分離性能が向上することに着目し、本発明
をなすに至つた。
法について鋭意研究を重ねた結果、多孔性物質の
表面上に2種以上の実質的に分離に関与する官能
基を規則的に導入すれば、特定の物質に対する選
択的な分離性能が向上することに着目し、本発明
をなすに至つた。
本発明によれば、多孔性物質の細孔内に存在す
る第1の官能基に、脱離可能な基を有しかつ該第
1の官能基に対し反応性を有する官能基を有する
化合物を反応させる工程と、該反応した化合物に
含まれる該脱離可能な基を脱離させて第2の官能
基を細孔内に形成させる工程を含み、かつ該第1
の官能基に反応させる脱離可能な基を有する化合
物は、該多孔性物質の細孔径との関係で、該第1
の官能基との反応に際して立体障害を与える大き
さを有し、該第1の官能基の一部のみと反応結合
していることを特徴とする多孔性物質の改善方法
が提供される。
る第1の官能基に、脱離可能な基を有しかつ該第
1の官能基に対し反応性を有する官能基を有する
化合物を反応させる工程と、該反応した化合物に
含まれる該脱離可能な基を脱離させて第2の官能
基を細孔内に形成させる工程を含み、かつ該第1
の官能基に反応させる脱離可能な基を有する化合
物は、該多孔性物質の細孔径との関係で、該第1
の官能基との反応に際して立体障害を与える大き
さを有し、該第1の官能基の一部のみと反応結合
していることを特徴とする多孔性物質の改善方法
が提供される。
多孔性物質にはシリカゲル、アルミナ、シリカ
−アルミナ、ゼオライト、ケイソウ土等がある
が、液体クロマトグラフイー用充てん剤としては
シリカゲル、アルミナ、殊にシリカゲル及びアル
ミナ、特にシリカゲルが適している。シリカゲル
の細孔特性はその調製条件に大きく依存するが、
殊にその表面積及び細孔系がクロマトグラフイー
における分離特性に影響を与える。本発明では一
例として細孔径40〜100Åのものを用いて改質化
している。細孔径が40Å以下のものを用いると、
反応に際しての立体障害はさらに大きくなる。シ
リカゲルやアルミナ表面にはOH基が存在し、こ
のOH基を介して種々の改質化が行なわれてい
る。本発明においては、このOH基にアミノプロ
ピルトリエトキシシランを反応させてアミノプロ
ピル基を導入したものが出発物質として好まし
い。導入量は元素分析(C,H,N)により求
め、以下、多孔性物質に導入される化合物の量は
特記せぬ限り元素分析により求めたものである。
このアミノプロピル基で修飾されたシリカゲル及
びこのものを充てんしたカラムは液体クロマトグ
ラフイー用として市販されており、公知のもので
ある。本発明は分子内に脱離可能な基を有し、且
つ多孔性物質との化学結合に際して、立体障害を
与え、多孔性物質の細孔中に第1の官能基として
存在する反応性官能基の全部とではなく、実質的
にその一部のみと結合する化合物を結合させ、続
いて脱離可能な該基を適当な条件下で脱離させ
て、異なつた官能基を第2の官能基として多孔性
物質の表面上にある間隔を置いて配置させるもの
であり、かかる物質は新規なものである。また必
要に応じて多孔性物質の細孔中に未反応で残存す
る第1の反応性官能基に脱離可能な基を含んでい
てもよい他の化合物を更に結合させ、別の第3の
官能基を導入することもでき、そして必要ならば
順次この工程を繰り返すことにより異なる官能基
を更に導入することもできる。
−アルミナ、ゼオライト、ケイソウ土等がある
が、液体クロマトグラフイー用充てん剤としては
シリカゲル、アルミナ、殊にシリカゲル及びアル
ミナ、特にシリカゲルが適している。シリカゲル
の細孔特性はその調製条件に大きく依存するが、
殊にその表面積及び細孔系がクロマトグラフイー
における分離特性に影響を与える。本発明では一
例として細孔径40〜100Åのものを用いて改質化
している。細孔径が40Å以下のものを用いると、
反応に際しての立体障害はさらに大きくなる。シ
リカゲルやアルミナ表面にはOH基が存在し、こ
のOH基を介して種々の改質化が行なわれてい
る。本発明においては、このOH基にアミノプロ
ピルトリエトキシシランを反応させてアミノプロ
ピル基を導入したものが出発物質として好まし
い。導入量は元素分析(C,H,N)により求
め、以下、多孔性物質に導入される化合物の量は
特記せぬ限り元素分析により求めたものである。
このアミノプロピル基で修飾されたシリカゲル及
びこのものを充てんしたカラムは液体クロマトグ
ラフイー用として市販されており、公知のもので
ある。本発明は分子内に脱離可能な基を有し、且
つ多孔性物質との化学結合に際して、立体障害を
与え、多孔性物質の細孔中に第1の官能基として
存在する反応性官能基の全部とではなく、実質的
にその一部のみと結合する化合物を結合させ、続
いて脱離可能な該基を適当な条件下で脱離させ
て、異なつた官能基を第2の官能基として多孔性
物質の表面上にある間隔を置いて配置させるもの
であり、かかる物質は新規なものである。また必
要に応じて多孔性物質の細孔中に未反応で残存す
る第1の反応性官能基に脱離可能な基を含んでい
てもよい他の化合物を更に結合させ、別の第3の
官能基を導入することもでき、そして必要ならば
順次この工程を繰り返すことにより異なる官能基
を更に導入することもできる。
本発明の好適な具体例において、多孔性物質に
はシリカゲル及びアルミナが含まれ、特にシリカ
ゲルが好ましい。反応性官能基としては多孔性物
質の表面上に存在するOH基を介して結合させた
アミノアルキル基、殊にアミノプロピル基のアミ
ノ基が好ましい。シリカゲルにアミノ基を導入す
る方法は公知であり、例えばトルエン中でシリカ
ゲルとアミノプロピルトリエトキシシランを還流
下で反応させることにより簡単に行なわれる。
はシリカゲル及びアルミナが含まれ、特にシリカ
ゲルが好ましい。反応性官能基としては多孔性物
質の表面上に存在するOH基を介して結合させた
アミノアルキル基、殊にアミノプロピル基のアミ
ノ基が好ましい。シリカゲルにアミノ基を導入す
る方法は公知であり、例えばトルエン中でシリカ
ゲルとアミノプロピルトリエトキシシランを還流
下で反応させることにより簡単に行なわれる。
本発明の好適な具体例において、多孔性物質に
結合させる化合物の分子内に存在させる脱離可能
な基はエステル基であり、化学結合に際して立体
障害を与える程度に大きな化合物としては、例え
ば脂肪族アルコール、例えばC1〜C36アルコール、
好ましくは高級脂肪族アルコール、例えばC6〜
C36アルコール、殊にC8〜C18アルコール、脂肪
酸、例えばC1〜C36脂肪酸、好ましくは高級脂肪
酸、例えば、C1〜C36脂肪酸、好ましくC8〜C18脂
肪酸等の分子量の大きな基を含むエステルであ
る。
結合させる化合物の分子内に存在させる脱離可能
な基はエステル基であり、化学結合に際して立体
障害を与える程度に大きな化合物としては、例え
ば脂肪族アルコール、例えばC1〜C36アルコール、
好ましくは高級脂肪族アルコール、例えばC6〜
C36アルコール、殊にC8〜C18アルコール、脂肪
酸、例えばC1〜C36脂肪酸、好ましくは高級脂肪
酸、例えば、C1〜C36脂肪酸、好ましくC8〜C18脂
肪酸等の分子量の大きな基を含むエステルであ
る。
本発明の好適な具体例において、脱離可能な基
を有し、化学結合に際して立体障害を与える程度
に大きな化合物は、多孔性物質中の第1の反応性
官能基、好ましくはアミノ基と結合させ得る好ま
しくは酸クロライドを有する化合物であり、この
ものはこの基を介して好ましくは多孔性物質中に
存在するアミノ基に化学結合させることができ
る。この場合、アシル化反応により塩酸が脱離し
て該化合物がアミド結合を介して導入される。こ
の反応は水を含まぬ不活性有機溶媒中で0〜200
℃、好ましくは溶媒の還流温度で行なわれる。こ
の不活性有機溶媒には、例えば脂肪族炭化水素、
例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタンなど、環式
脂肪族炭化水素、例えば、シクロペンタン、シク
ロヘキサンなど、塩素化された炭化水素例えばジ
クロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、トリ
クロロエタン、クロルベンゼンなど、芳香族炭化
水素、例えばベンゼン、トルエン、キシレンなど
が含まれ、ベンゼン、トルエンなどが好ましく、
殊にトルエンが好ましい。また、この場合のアシ
ル化反応には酸結合剤を用いてもよい。
を有し、化学結合に際して立体障害を与える程度
に大きな化合物は、多孔性物質中の第1の反応性
官能基、好ましくはアミノ基と結合させ得る好ま
しくは酸クロライドを有する化合物であり、この
ものはこの基を介して好ましくは多孔性物質中に
存在するアミノ基に化学結合させることができ
る。この場合、アシル化反応により塩酸が脱離し
て該化合物がアミド結合を介して導入される。こ
の反応は水を含まぬ不活性有機溶媒中で0〜200
℃、好ましくは溶媒の還流温度で行なわれる。こ
の不活性有機溶媒には、例えば脂肪族炭化水素、
例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタンなど、環式
脂肪族炭化水素、例えば、シクロペンタン、シク
ロヘキサンなど、塩素化された炭化水素例えばジ
クロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、トリ
クロロエタン、クロルベンゼンなど、芳香族炭化
水素、例えばベンゼン、トルエン、キシレンなど
が含まれ、ベンゼン、トルエンなどが好ましく、
殊にトルエンが好ましい。また、この場合のアシ
ル化反応には酸結合剤を用いてもよい。
本発明の好適な具体例において、脱離可能な
基、好ましくはエステル基を有し、且つ多孔性物
質の反応性基、好ましくはアミノ基と結合する基
を有し、該結合に際し立体障害を与える化合物、
好ましくは酸塩化物は例えば二塩基酸の酸無水物
とアルコールとを反応させてエステル基を含むカ
ルボン酸を生成させ、そのカルボキシル基の水酸
基を塩素化することにより得られる。このエステ
ル化反応は好ましくは水を含まぬ不活性有機溶媒
中にて0〜200℃、好ましくは溶媒の還流温度で
行なわれる。この不活性有機溶媒には、例えば脂
肪族炭化水素、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプ
タンなど、環式脂肪族炭化水素、例えばシクロペ
ンタン、シクロヘキサンなど、塩素化された炭化
水素、例えばジクロロメタン、クロロホルム、四
塩化炭素、トリクロロエタン、クロルベンゼンな
ど、芳香族炭化水素、例えばベンゼン、トルエ
ン、キシレンなどが含まれ、ベンゼン、トルエン
が好ましく、殊にトルエンが好ましい。
基、好ましくはエステル基を有し、且つ多孔性物
質の反応性基、好ましくはアミノ基と結合する基
を有し、該結合に際し立体障害を与える化合物、
好ましくは酸塩化物は例えば二塩基酸の酸無水物
とアルコールとを反応させてエステル基を含むカ
ルボン酸を生成させ、そのカルボキシル基の水酸
基を塩素化することにより得られる。このエステ
ル化反応は好ましくは水を含まぬ不活性有機溶媒
中にて0〜200℃、好ましくは溶媒の還流温度で
行なわれる。この不活性有機溶媒には、例えば脂
肪族炭化水素、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプ
タンなど、環式脂肪族炭化水素、例えばシクロペ
ンタン、シクロヘキサンなど、塩素化された炭化
水素、例えばジクロロメタン、クロロホルム、四
塩化炭素、トリクロロエタン、クロルベンゼンな
ど、芳香族炭化水素、例えばベンゼン、トルエ
ン、キシレンなどが含まれ、ベンゼン、トルエン
が好ましく、殊にトルエンが好ましい。
エステル基を含むカルボン酸の塩素化は、例え
ば塩化チオニルを用いて塩素化することにより実
施され、これにより酸塩化物が得られる。塩化チ
オニルによる塩素化は好ましくは水を含まぬ不活
性有機溶媒中で0〜200℃、好ましくは溶媒の還
流温度で行なわれる。この不活性有機溶媒には、
例えば脂肪族炭化水素、例えばペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタンなど、環式脂肪族炭化水素、例えば
シクロペンタン、シクロヘキサンなど、塩素化さ
れた炭化水素、例えばジクロロメタン、クロロホ
ルム、四塩化炭素、トリクロロエタン、クロルベ
ンゼンなど、芳香族炭化水素、例えばベンゼン、
トルエン、キシレンなどが含まれ、ベンゼン、ト
ルエンが好ましく、殊にトルエンが好ましい。二
塩基酸の酸無水物の例には無水コハク酸、無水マ
レイン酸、無水フタル酸などが含まれる。
ば塩化チオニルを用いて塩素化することにより実
施され、これにより酸塩化物が得られる。塩化チ
オニルによる塩素化は好ましくは水を含まぬ不活
性有機溶媒中で0〜200℃、好ましくは溶媒の還
流温度で行なわれる。この不活性有機溶媒には、
例えば脂肪族炭化水素、例えばペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタンなど、環式脂肪族炭化水素、例えば
シクロペンタン、シクロヘキサンなど、塩素化さ
れた炭化水素、例えばジクロロメタン、クロロホ
ルム、四塩化炭素、トリクロロエタン、クロルベ
ンゼンなど、芳香族炭化水素、例えばベンゼン、
トルエン、キシレンなどが含まれ、ベンゼン、ト
ルエンが好ましく、殊にトルエンが好ましい。二
塩基酸の酸無水物の例には無水コハク酸、無水マ
レイン酸、無水フタル酸などが含まれる。
本発明に用いる脱離可能な基を有し、多孔性物
質の細孔中に存在する反応性官能基に結合し得る
反応性化合物は該反応性官能基と結合する際に立
体障害を与える程度に大きなものであり、このた
め、該反応性官能基の一部のみと実質的にある間
隔を置いて結合し、該官能基の未結合のものが多
孔性物質中に実質的にある間隔を置いて残存す
る。従つてかかる反応性化合物は大きな基を含
み、例えば二塩基性酸無水物とアルコールを出発
物質とする場合、高級脂肪族アルコール、例えば
C6〜C36、殊にC8〜C18アルコールを用いることに
より所望の化合物が得られる。しかしながら、他
のアルコールも勿論使用し得る。酸無水物及びア
ルコールはいずれの量比でも加え得るが、好まし
くは化学量論量で加える。塩化チオニンは過剰量
で用いることが好ましい。生成物は溶媒を蒸発等
で除去することにより簡単に得られ、更に精製す
る必要はない。出発物質として酸無水物及び脂肪
族アルコールを用い、塩素化を塩化チオニを用い
て行つた場合の反応工程の一例を次に示す。
質の細孔中に存在する反応性官能基に結合し得る
反応性化合物は該反応性官能基と結合する際に立
体障害を与える程度に大きなものであり、このた
め、該反応性官能基の一部のみと実質的にある間
隔を置いて結合し、該官能基の未結合のものが多
孔性物質中に実質的にある間隔を置いて残存す
る。従つてかかる反応性化合物は大きな基を含
み、例えば二塩基性酸無水物とアルコールを出発
物質とする場合、高級脂肪族アルコール、例えば
C6〜C36、殊にC8〜C18アルコールを用いることに
より所望の化合物が得られる。しかしながら、他
のアルコールも勿論使用し得る。酸無水物及びア
ルコールはいずれの量比でも加え得るが、好まし
くは化学量論量で加える。塩化チオニンは過剰量
で用いることが好ましい。生成物は溶媒を蒸発等
で除去することにより簡単に得られ、更に精製す
る必要はない。出発物質として酸無水物及び脂肪
族アルコールを用い、塩素化を塩化チオニを用い
て行つた場合の反応工程の一例を次に示す。
式中、Aはアルキル、アルケニル、またはアリ
ール基を表わし、そしてRはアルキル、アルケニ
ル、アルキニル、シクロアルキル、またはアリー
ルを表わす。
ール基を表わし、そしてRはアルキル、アルケニ
ル、アルキニル、シクロアルキル、またはアリー
ルを表わす。
該反応性化合物は多孔性物質中の反応性官能基
1モル当り0.01〜10モル、好ましくは0.1〜5モ
ル、殊に好ましくは0.5〜3モルの量で使用し得
る。
1モル当り0.01〜10モル、好ましくは0.1〜5モ
ル、殊に好ましくは0.5〜3モルの量で使用し得
る。
該反応性化合物を前記のようにして第1の反応
性官能基に結合させた後、該反応性化合物中に存
在する脱離可能な基を適当な方法で脱離させ、第
2の官能基を形成させる。本発明の好適な具体例
において脱離可能な基はエステル基である。本発
明の好適な具体例ではこのエステル基を適当な溶
媒中にて酸またはアルカリで加水分解する。適当
な溶媒には水、極性有機溶媒、例えばメタノー
ル、エタノール、プロパノール、イソプロパノー
ル及びブタノール、アセトン、アセトニトリル、
N,N−ジメチルホルムアミドなど、並びにこれ
らの混合物がある。好ましくは水とこれら極性有
機溶媒、殊にアルコールとの混合物を用いる。酸
またはアルカリは通常の無機もしくは有機酸また
は無機もしくは有機塩基を使用し得る。本発明に
おいては酸で加水分解することが好ましく、塩酸
が殊に好ましい。従つて本発明の殊に好適な具体
例において、水−エタノール混合溶媒中にて0.1
〜6N、好ましくは0.2〜4N殊に好ましくは0.5〜
3Nの塩酸溶液を用いて還流下で10〜60分間加水
分解する。この加水分解により、結合した化合物
のアルコール基が脱離し、多孔性物質表面上の未
端にカルボキシル基が生じ、かくてアミノ基に加
えて異なつた反応性官能基であるカルボキシル基
をある間隔を置いて導入することができる。
性官能基に結合させた後、該反応性化合物中に存
在する脱離可能な基を適当な方法で脱離させ、第
2の官能基を形成させる。本発明の好適な具体例
において脱離可能な基はエステル基である。本発
明の好適な具体例ではこのエステル基を適当な溶
媒中にて酸またはアルカリで加水分解する。適当
な溶媒には水、極性有機溶媒、例えばメタノー
ル、エタノール、プロパノール、イソプロパノー
ル及びブタノール、アセトン、アセトニトリル、
N,N−ジメチルホルムアミドなど、並びにこれ
らの混合物がある。好ましくは水とこれら極性有
機溶媒、殊にアルコールとの混合物を用いる。酸
またはアルカリは通常の無機もしくは有機酸また
は無機もしくは有機塩基を使用し得る。本発明に
おいては酸で加水分解することが好ましく、塩酸
が殊に好ましい。従つて本発明の殊に好適な具体
例において、水−エタノール混合溶媒中にて0.1
〜6N、好ましくは0.2〜4N殊に好ましくは0.5〜
3Nの塩酸溶液を用いて還流下で10〜60分間加水
分解する。この加水分解により、結合した化合物
のアルコール基が脱離し、多孔性物質表面上の未
端にカルボキシル基が生じ、かくてアミノ基に加
えて異なつた反応性官能基であるカルボキシル基
をある間隔を置いて導入することができる。
次に必要に応じて多孔性物質の細孔中に残存す
る反応性官能基に上記のものと異なる化合物を結
合させて第3の官能基を導入することができる。
この場合、化合物が脱離可能な基を含んでいる場
合はこのものを脱離させて第3の官能基を導入す
ることができる。適当ならば順次この工程を繰り
返すことにより多孔性物質に異なる官能基を更に
導入することができる。
る反応性官能基に上記のものと異なる化合物を結
合させて第3の官能基を導入することができる。
この場合、化合物が脱離可能な基を含んでいる場
合はこのものを脱離させて第3の官能基を導入す
ることができる。適当ならば順次この工程を繰り
返すことにより多孔性物質に異なる官能基を更に
導入することができる。
かくして得られる本発明に従つて改質化された
多孔性物質は適当な公知の方法によりカラムに充
てんし、クロマトグラフイー用カラム、特に高速
液体クロマトグラフイー用カラムとして利用する
ことができる。
多孔性物質は適当な公知の方法によりカラムに充
てんし、クロマトグラフイー用カラム、特に高速
液体クロマトグラフイー用カラムとして利用する
ことができる。
次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。
る。
参考例 1
シリカゲル(メルク社製カラムクロマトグラフ
イー用SI−40、粒径:0.063〜0.200mm、細孔径40
Å、以後SI−40と略記する)10.0gを還流冷却器
を備えた容量200ml入りの平底フラスコに入れ、
トルエン100mlを加え、そしてアミノプロピルト
リエトキシシラン3.0gを加え、この混合物をマ
グネチツクターラーで撹拌しながらトルエン溶媒
の還流下で1時間反応させた。その後シリカゲル
をろ過により溶媒から分離し、ベンゼン50mlで3
回、及びジクロロメタン50mlで3回洗浄し、真空
乾燥器中にて100℃で一夜乾燥してアミノプロピ
ルシリカ(以下APシリカと略記する)を得た。
このものを元素分析して導入されたアミノプロピ
ル基を求めた。
イー用SI−40、粒径:0.063〜0.200mm、細孔径40
Å、以後SI−40と略記する)10.0gを還流冷却器
を備えた容量200ml入りの平底フラスコに入れ、
トルエン100mlを加え、そしてアミノプロピルト
リエトキシシラン3.0gを加え、この混合物をマ
グネチツクターラーで撹拌しながらトルエン溶媒
の還流下で1時間反応させた。その後シリカゲル
をろ過により溶媒から分離し、ベンゼン50mlで3
回、及びジクロロメタン50mlで3回洗浄し、真空
乾燥器中にて100℃で一夜乾燥してアミノプロピ
ルシリカ(以下APシリカと略記する)を得た。
このものを元素分析して導入されたアミノプロピ
ル基を求めた。
元素分析値:C:6.58%;H:2.47%;N:
1.65%。
1.65%。
窒素含有量からシリカゲル1g当たり1.18ミリ
モルのアミノプロピル基が結合していることが分
かつた。
モルのアミノプロピル基が結合していることが分
かつた。
異なるシリカゲル(メルク社製カラムクロマト
グラフイー用SI−60、0.063〜0.200mm、細孔径60
Å以後SI−60と略記する)を用いる以外は上記と
同様の方法でシリカゲルにアミノプロピル基を結
合させた。
グラフイー用SI−60、0.063〜0.200mm、細孔径60
Å以後SI−60と略記する)を用いる以外は上記と
同様の方法でシリカゲルにアミノプロピル基を結
合させた。
元素分析値:C:5.50%;H:1.81%;N:
1.53%。
1.53%。
窒素含有量からシリカゲル1g当たり1.09ミリ
モルのアミノプロピル基が結合していることが分
かつた。
モルのアミノプロピル基が結合していることが分
かつた。
異なるシリカゲル(メルク社製カラムクロマト
グラフイー用SI−100、粒径:0.063〜0.200mm、
細孔径100Å、以後SI−100とする略記する)を用
いる以外は上記と同様の方法でシリカゲルにアミ
ノプロピル基を結合させた。
グラフイー用SI−100、粒径:0.063〜0.200mm、
細孔径100Å、以後SI−100とする略記する)を用
いる以外は上記と同様の方法でシリカゲルにアミ
ノプロピル基を結合させた。
元素分析値:C:4.07%;H:1.27%;N:
1.12%。
1.12%。
窒素含有量からシリカゲル1g当たり0.80ミリ
モルのアミノプロピル基が結合していることが分
つた。
モルのアミノプロピル基が結合していることが分
つた。
参考例 2
エステル基含有アシル化剤の調製
無水コハク酸5.0g(0.05モル)及びn−デカ
ノール7.91g(0.05モル)を還流冷却器を備えた
ナス型フラスコに入れ、これにトルエン200mlを
加えて還流下で3時間反応させた。この一部をと
り、アセトニトリル:水=1:1を溶離液として
ODS−シリカゲルカラムによる高速液体クロマ
トグラフイーにより無水コハク酸を分析した結
果、未反応の無水コハク酸はほとんど検出され
ず、反応は定量的に行なわれていることが分かつ
た。またNMRスペクトルにより、TMSを基準
として11.3ppm付近にカルボキシル基のピークが
認められた。反応生成物をフラスコ中で冷却した
後、4倍当量程度(約14.5ml)の塩化チオニルを
フラスコに加え、還流下で2時間加熱した。ロー
タリー・エバポレータにより溶媒を除去し、ベン
ゼン100mlで2回再溶解させて、それぞれベンゼ
ンをロータリー・エバポレータで除去した後、真
空乾燥中にて80℃で一夜乾燥した。生成物は
NMRスペクトルにより、11.3ppm付近のピーク
が消失しており、カルボキシル基が塩素化されて
いることが判明した。従つてこの化合物はn−デ
シル酸(クロロカルボニル)−プロピオネート
(C10H21OCOC2H4COCl)なる化合物であり、以
下E1と略記する。
ノール7.91g(0.05モル)を還流冷却器を備えた
ナス型フラスコに入れ、これにトルエン200mlを
加えて還流下で3時間反応させた。この一部をと
り、アセトニトリル:水=1:1を溶離液として
ODS−シリカゲルカラムによる高速液体クロマ
トグラフイーにより無水コハク酸を分析した結
果、未反応の無水コハク酸はほとんど検出され
ず、反応は定量的に行なわれていることが分かつ
た。またNMRスペクトルにより、TMSを基準
として11.3ppm付近にカルボキシル基のピークが
認められた。反応生成物をフラスコ中で冷却した
後、4倍当量程度(約14.5ml)の塩化チオニルを
フラスコに加え、還流下で2時間加熱した。ロー
タリー・エバポレータにより溶媒を除去し、ベン
ゼン100mlで2回再溶解させて、それぞれベンゼ
ンをロータリー・エバポレータで除去した後、真
空乾燥中にて80℃で一夜乾燥した。生成物は
NMRスペクトルにより、11.3ppm付近のピーク
が消失しており、カルボキシル基が塩素化されて
いることが判明した。従つてこの化合物はn−デ
シル酸(クロロカルボニル)−プロピオネート
(C10H21OCOC2H4COCl)なる化合物であり、以
下E1と略記する。
n−デカノールの代わりに、n−テトラデカノ
ール10.72g(0.05モル)を用いる以外は上記の
方法を繰り返して行い、n−テトラデシル酸(ク
ロロカルボニル)−プロピオネート
(C14H29OCOC2H4COCl)を得た。以下この化合
物をE2と略記する。
ール10.72g(0.05モル)を用いる以外は上記の
方法を繰り返して行い、n−テトラデシル酸(ク
ロロカルボニル)−プロピオネート
(C14H29OCOC2H4COCl)を得た。以下この化合
物をE2と略記する。
n−デカノールの代わりにオクタデカノール
13.52g(0.05モル)を用いる以外は上記の方法
を繰り返して行い、オクタデシル酸(クロロカル
ボニル)−プロピオネート
(C18H37OCOC2H4COCl)を得た。以下この化合
物をE3と略記する。
13.52g(0.05モル)を用いる以外は上記の方法
を繰り返して行い、オクタデシル酸(クロロカル
ボニル)−プロピオネート
(C18H37OCOC2H4COCl)を得た。以下この化合
物をE3と略記する。
実施例 1
〔反応工程〕
参考例2からのエステル基含有酸クロライド
E1を0.25ミリモル/mlで含むトルエン溶液を調製
した。この溶液25mlをトルエン25mlで希釈し、こ
の溶液に実施例1からのAPシリカSI−40を5.0g
加え、マグネチツクスターラーで撹拌しながら還
流下で1時間APシリカのアシル化反応を行つた。
反応終了後、室温に冷却し、シリカゲルをろ過に
より分離し、ベンゼン50mlで3回、及びジクロロ
メタン50mlで3回洗浄し、真空乾燥器中にて100
℃で一夜乾燥した。元素分析により、このものは
アミノ基1モル当たり0.47モルのE1が結合してい
た。
E1を0.25ミリモル/mlで含むトルエン溶液を調製
した。この溶液25mlをトルエン25mlで希釈し、こ
の溶液に実施例1からのAPシリカSI−40を5.0g
加え、マグネチツクスターラーで撹拌しながら還
流下で1時間APシリカのアシル化反応を行つた。
反応終了後、室温に冷却し、シリカゲルをろ過に
より分離し、ベンゼン50mlで3回、及びジクロロ
メタン50mlで3回洗浄し、真空乾燥器中にて100
℃で一夜乾燥した。元素分析により、このものは
アミノ基1モル当たり0.47モルのE1が結合してい
た。
E1の代わりにE2を用いる以外は上記の方法を
繰り返して行つた。得られたシリカゲルを元素分
析した結果、アミノ基1モル当たり0.42モルのE2
が結合していた。
繰り返して行つた。得られたシリカゲルを元素分
析した結果、アミノ基1モル当たり0.42モルのE2
が結合していた。
E1の代わりにE3を用いる以外は上記の方法を
繰り返して行つた。得られたシリカゲルを元素分
析した結果、アミノ基1モル当たり0.34モルのE3
が結合していた。
繰り返して行つた。得られたシリカゲルを元素分
析した結果、アミノ基1モル当たり0.34モルのE3
が結合していた。
次にAPシリカSI−40の代わりにAPシリカSI−
60を用いて上記と同様にE1、E2及びE3でアシル
化反応を行つた。元素分析した結果、アミノ基1
モル当たりそれぞれ0.57、0.49及び0.49モルのE1、
E2及びE3が結合していた。
60を用いて上記と同様にE1、E2及びE3でアシル
化反応を行つた。元素分析した結果、アミノ基1
モル当たりそれぞれ0.57、0.49及び0.49モルのE1、
E2及びE3が結合していた。
次にAPシリカSI−40の代わりにAPシリカSI−
100を用いて上記と同様にE1、E2及びE3でアシル
化反応を行つた。元素分析した結果、アミノ基1
モル当たりそれぞれ0.68、0.60及び0.60モルのE1、
E2及びE3が結合していた。
100を用いて上記と同様にE1、E2及びE3でアシル
化反応を行つた。元素分析した結果、アミノ基1
モル当たりそれぞれ0.68、0.60及び0.60モルのE1、
E2及びE3が結合していた。
この結果から細孔径の小さいシリカゲル程立体
障害を受け、そして炭素数の大きいアルコールを
エステル基を介して含む酸クロライド程立体障害
を与えることが判明した。
障害を受け、そして炭素数の大きいアルコールを
エステル基を介して含む酸クロライド程立体障害
を与えることが判明した。
実施例 2
〔脱離工程〕
実施例1においてE2で処理されたAPシリカSI
−40 3.0gを水:エタノール=1:1の2N−塩
酸溶液30mlに加え、マグネチツクスターラーで撹
拌しながら還流下で加水分解を行つた。加水分解
後、室温に冷却し、シリカゲルをろ過により分離
し、水:エタノール=1:1の溶液50mlで3回、
及びメタノール50mlで3回洗浄し、真空乾燥器中
にて100℃で一夜乾燥した。加水分解前後の元素
分析を比較した結果、結合したE21分子当たり、
炭素原子が14.2個脱離しており、また窒素原子の
値はほとんど変わらないことから、加水分解によ
り他の官能基には影響を与えず、C14アルコール
のみがすべて選択的に脱離し、シリカゲル表面上
の末端にカルボキシル基を生成させることができ
た。このカルボキシル基の存在はIRスペクトル
における1700cm-1近辺の吸収ピークでも確認でき
た。
−40 3.0gを水:エタノール=1:1の2N−塩
酸溶液30mlに加え、マグネチツクスターラーで撹
拌しながら還流下で加水分解を行つた。加水分解
後、室温に冷却し、シリカゲルをろ過により分離
し、水:エタノール=1:1の溶液50mlで3回、
及びメタノール50mlで3回洗浄し、真空乾燥器中
にて100℃で一夜乾燥した。加水分解前後の元素
分析を比較した結果、結合したE21分子当たり、
炭素原子が14.2個脱離しており、また窒素原子の
値はほとんど変わらないことから、加水分解によ
り他の官能基には影響を与えず、C14アルコール
のみがすべて選択的に脱離し、シリカゲル表面上
の末端にカルボキシル基を生成させることができ
た。このカルボキシル基の存在はIRスペクトル
における1700cm-1近辺の吸収ピークでも確認でき
た。
E2で処理されたAPシリカSI−40の代わりに同
じく処理されたAPシリカSI−60を3.0g用いて上
記と同様の方法を繰り返して行つた。元素分析の
結果、結合したE21分子当たり炭素原子が13.7個
脱離しており、また窒素原子の値はほとんど変わ
らないことから、加水分解により他の官能基には
影響を与えず、C14アルコールのみがすべて選択
的に脱離し、シリカゲル表面上の末端にカルボキ
シル基を生成させることができた。またIRスペ
クトルからも同様にカルボキシル基の存在を確認
した。
じく処理されたAPシリカSI−60を3.0g用いて上
記と同様の方法を繰り返して行つた。元素分析の
結果、結合したE21分子当たり炭素原子が13.7個
脱離しており、また窒素原子の値はほとんど変わ
らないことから、加水分解により他の官能基には
影響を与えず、C14アルコールのみがすべて選択
的に脱離し、シリカゲル表面上の末端にカルボキ
シル基を生成させることができた。またIRスペ
クトルからも同様にカルボキシル基の存在を確認
した。
E2で処理されたAPシリカSI−40の代わりに同
じく処理されたAPシリカSI−100を3.0gを用い
て上記と同様の方法を繰り返して行つた。元素分
析の結果、結合したE21分子当たり炭素原子が
14.4個脱離しており、また窒素原子の値はほとん
ど変わらないことから、加水分解により他の官能
基には影響を与えず、C14アルコールのみがすべ
て選択的に脱離し、シリカゲル表面上の末端にカ
ルボキシル基を生成させることができた。また
IRスペクトルからも同様にカルボキシル基の存
在を確認した。
じく処理されたAPシリカSI−100を3.0gを用い
て上記と同様の方法を繰り返して行つた。元素分
析の結果、結合したE21分子当たり炭素原子が
14.4個脱離しており、また窒素原子の値はほとん
ど変わらないことから、加水分解により他の官能
基には影響を与えず、C14アルコールのみがすべ
て選択的に脱離し、シリカゲル表面上の末端にカ
ルボキシル基を生成させることができた。また
IRスペクトルからも同様にカルボキシル基の存
在を確認した。
実施例 3
参考例1のカラムクロマトグラフイー用シリカ
ゲルの代わりに2種の高速液体クロマトグラフイ
ー(HPLC)用シリカゲル(メルク社製
LiChrosorbSI−60、粒径10μm)を用いて参考例
1〜2及び実施例1〜2と同様にしてアミノ基及
びカルボキシル基を導入した。この2種のHPCL
用シリカゲルは対応するカラムクロマトグラフイ
ー用のものと粒径が異なるだけで、特性は同じも
のであり、本発明の改質化も同様に行うことがで
きた。
ゲルの代わりに2種の高速液体クロマトグラフイ
ー(HPLC)用シリカゲル(メルク社製
LiChrosorbSI−60、粒径10μm)を用いて参考例
1〜2及び実施例1〜2と同様にしてアミノ基及
びカルボキシル基を導入した。この2種のHPCL
用シリカゲルは対応するカラムクロマトグラフイ
ー用のものと粒径が異なるだけで、特性は同じも
のであり、本発明の改質化も同様に行うことがで
きた。
この改質化したシリカゲルを常法により4i.d.×
250mmのステンレス製カラムにスラリー充てんし、
HPLC用カラムとして用いた。第1図に一例とし
てSI−60のシリカゲルを改質したカラムを用いて
除タンパクした血清を分析した際のクロマトグラ
ムを示す。溶離液としてはアセトニトリル:水=
80:20のものをリン酸塩緩衝液でPH6.0に調整し
たものを用いた。クロマトグラム中、1はクレア
チニンであり、そして2はクレアチンである。
250mmのステンレス製カラムにスラリー充てんし、
HPLC用カラムとして用いた。第1図に一例とし
てSI−60のシリカゲルを改質したカラムを用いて
除タンパクした血清を分析した際のクロマトグラ
ムを示す。溶離液としてはアセトニトリル:水=
80:20のものをリン酸塩緩衝液でPH6.0に調整し
たものを用いた。クロマトグラム中、1はクレア
チニンであり、そして2はクレアチンである。
実施例 4
実施例2からの生成シリカゲルSI−40の3.0g
にトルエン50mlを加え、この混合物にp−ニトロ
塩化ベンゾイルをシリカゲル1gに対して2.5ミ
リモルの量で加え、マグネチツクスターラーで撹
拌しながら還流下で1時間反応させた。反応終了
後、室温に冷却し、シリカゲルをろ過により分離
し、ベンゼンで3回、及びジクロロメタンで3回
洗浄し、真空乾燥器中にて100℃で一夜乾燥した。
この反応によりシリカゲル1g当たり0.26ミリモ
ルのp−ニトロベンゾイル基を更に導入すること
ができた。
にトルエン50mlを加え、この混合物にp−ニトロ
塩化ベンゾイルをシリカゲル1gに対して2.5ミ
リモルの量で加え、マグネチツクスターラーで撹
拌しながら還流下で1時間反応させた。反応終了
後、室温に冷却し、シリカゲルをろ過により分離
し、ベンゼンで3回、及びジクロロメタンで3回
洗浄し、真空乾燥器中にて100℃で一夜乾燥した。
この反応によりシリカゲル1g当たり0.26ミリモ
ルのp−ニトロベンゾイル基を更に導入すること
ができた。
生成したシリカゲル2.0gを10%−塩化第一ス
ズ溶液20ml及び濃塩酸5mlに加え、マグネチツク
スターラーで撹拌しながら室温で2時間反応させ
た。これによりニトロ基の80%をアミノ基に還元
することができた。
ズ溶液20ml及び濃塩酸5mlに加え、マグネチツク
スターラーで撹拌しながら室温で2時間反応させ
た。これによりニトロ基の80%をアミノ基に還元
することができた。
実施例2からの生成シリカゲルとしてSI−40の
代わりにSI−60を用いる以外は上記の方法を繰り
返して行ない、シリカゲル1g当たり0.23ミリモ
ルのp−ニトロベンゾイル基を導入することがで
きた。またニトロ基の80%程度をアミノ基に還元
することができた。
代わりにSI−60を用いる以外は上記の方法を繰り
返して行ない、シリカゲル1g当たり0.23ミリモ
ルのp−ニトロベンゾイル基を導入することがで
きた。またニトロ基の80%程度をアミノ基に還元
することができた。
実施例2からの生成シリカゲルとしてSI−40の
代わりにSI−100を用いる以外は上記の方法を繰
り返して行ない、シリカゲル1g当たり0.21ミリ
モルのp−ニトロベンゾイル基を導入することが
できた。またニトロ基の80%程度をアミノ基に還
元することができた。
代わりにSI−100を用いる以外は上記の方法を繰
り返して行ない、シリカゲル1g当たり0.21ミリ
モルのp−ニトロベンゾイル基を導入することが
できた。またニトロ基の80%程度をアミノ基に還
元することができた。
シリカゲルの代わりにカラムクロマトグラフイ
ー用アルミナ(メルク社製、細孔径:90Å、中
性、粒径:0.063〜0.200mm)を用いる以外は参考
例1〜2及び実施例1〜2の方法を繰り返して行
い、アルミナを改質処理した。元素分析の結果、
アミノプロピル基はアルミナ1g当たり0.43ミリ
モル導入され、例えばE2はアミノ基1モル当た
り0.47モルの量で結合していた。
ー用アルミナ(メルク社製、細孔径:90Å、中
性、粒径:0.063〜0.200mm)を用いる以外は参考
例1〜2及び実施例1〜2の方法を繰り返して行
い、アルミナを改質処理した。元素分析の結果、
アミノプロピル基はアルミナ1g当たり0.43ミリ
モル導入され、例えばE2はアミノ基1モル当た
り0.47モルの量で結合していた。
第1図は本発明により改質したシリカゲルカラ
ムを用いて高速液体クロマトグラフイーにより血
清を分析した際のクロマトグラムを示す。
ムを用いて高速液体クロマトグラフイーにより血
清を分析した際のクロマトグラムを示す。
Claims (1)
- 1 多孔性物質の細孔内に存在する第1の官能基
に、脱離可能な基を有しかつ該第1の官能基に対
し反応性を有する官能基を有する化合物を反応さ
せる工程と、該反応した化合物に含まれる該脱離
可能な基を脱離させて第2の官能基を細孔内に形
成させる工程を含み、かつ該第1の官能基に反応
させる脱離可能な基を有する化合物は、該多孔性
物質の細孔径との関係で、該第1の官能基との反
応に際して立体障害を与える大きさを有し、該第
1の官能基の一部のみと反応結合していることを
特徴とする多孔性物質の改質方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154645A JPS6312341A (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | 多孔性物質の改質方法 |
| US07/066,068 US4816499A (en) | 1986-07-01 | 1987-06-24 | Porous inorganic particles modified with amino and carboxyl groups |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154645A JPS6312341A (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | 多孔性物質の改質方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6312341A JPS6312341A (ja) | 1988-01-19 |
| JPH0357817B2 true JPH0357817B2 (ja) | 1991-09-03 |
Family
ID=15588750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61154645A Granted JPS6312341A (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | 多孔性物質の改質方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6312341A (ja) |
-
1986
- 1986-07-01 JP JP61154645A patent/JPS6312341A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6312341A (ja) | 1988-01-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |