JPS6342736A - 光学分割用充填剤の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は結晶性酢酸セルロースよりなる光学分割用充填
剤の製法に関するものである。本発明の光学分割用充填
剤は対掌体の混合物を光学分割することに応用される。

［従来の技術及び問題点］ 光学分割は物質の分離技術の中でも最も困難なものの一
つである。これをクロマトグラフィーのような簡単な操
作で行なう技術が確立されれば、医化学薬品の合成、分
析に対しては計り知れない貢献をもたらすことが予想さ
れる。既にこのような目的のために多くの固定相が考案
されているが、分離が不十分であったり、分離される物
質が特定の官能基を有している必要があったり、また合
成が困難であったりといろいろの難点があった。

一方、本来的に光学活性を持つ天然物質、とりわけ多糖
類をこのような目的に応用するという試みは今までに数
多くなされてきた。澱粉（西ドイツ特許第１０１３６５
５号、第１０１３６５７号、第１０１６７１３号参照）
、セルロース、羊毛等を用いて分割した例があるが、天
然物に由来するものはいずれも極めてわずかの効率しか
有しないか、あるいは限定されたある種の光学異性体に
しか適用され得ないという欠点を有していた。

しかし、近年Ｇ、ヘスらは、微結晶セルロースをベンゼ
ン中で懸濁させて不均一系で酢化して得られる微結晶酢
酸セルロースは優れた光学分割能を示すことを見出した
。（Ｇ、ヘス、Ｒ，ハーゲル：りロマトグラフィア、６
．２７７　（１９７３）：Ｇ、ヘス、Ｒ，バーグル：ク
ロマトグラフイア。

９．６２　（１９７６）を参照。）この酢酸セルロース
は、その光学分割能力発現のために、■タノ−ル中で煮
沸することが必要であると知られている。（例えば、Ｋ
、Ｒ，リンドナー、Ａ、マンシュレック：ジャーナル　
オブ　クロマトグラフィー、１９３，３０８　（１９８
０）を参照。）しかしながら、エタノール中で煮沸処理
した上記の微結晶酢酸セルロースは優れた分割能力を有
するものの、その分離の効率は、例えばシリカゲルを支
持体とし光学分割用充填剤をそれに被覆もしくは化学結
合した分離剤に比べると著しく低く、ラセミ体の分離精
製のために多くの時間を必要とするという欠点があった
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者は、この困難を克服すべく鋭意研究を重ねた結
果、主たる結晶部分が三酢酸セルロース■型の結晶形か
らなる結晶性酢酸セルロースが含水アルコールでの煮沸
処理により、優れた光学分割能力のみならず、優れた分
離能力を発現することを見いだしたのである。

すなわち、本発明は、主たる結晶部分がＴ型の結晶形を
有する結晶性酢酸セルロースを含水アルコールで煮沸処
理することを特徴とする光学分割用充填剤の製造方法に
関するものである。

本発明でいう三酢酸セルロース■型ざらに三酢酸セルロ
ース■型またセルロース■型および■型の定義について
は、例えば６田、米沢、近藤編なる木材化学（共立出版
株式会社発行）の上巻Ｐ。

１８８〜１８９に述べられている。

三酢酸セルロース■型の結晶形とは、従来学術的に結晶
形■型と呼ばれるものであり、ＣｕＫα線によるＸ線結
晶回折において、回折角２θが７．８°および１５．８
°付近にふたつの強いピークを持つことを特徴としてい
る。本発明の結晶性酢酸セルロースの結晶性はいかなる
ものでもかまわないが、中程度のもの、具体的には１０
〜３０％のものがこのましい。また膨潤もしくは熱処理
等により三酢酸セルロース■型の結晶形の混入が少量あ
ってもかまわない。数平均重合度は５〜５０００の範囲
であればいかなるものでもよいが、好ましくは５〜３０
０である。また該物質の遊離水酸基含量は２５％以下で
あればいかなるものでもかまわないが、好ましくは３．
２％以下である。ただしその用途によっては残存する水
酸基がエーテル化あるいはエステル化された構造をもつ
ものでもかまわない。

本発明でいう主たる結晶部分が１型の結晶形を有する結
晶性酢酸セルロースは、セルロースＴ型である天然セル
ロースを不均一状態で酢酸エステル化することにより得
ることができる。酢化反応については、従来公知の方法
でこれを行なうことができる。（例えば、上述の木材化
学の上巻Ｐ。

１８４を参照。）酢化試薬としては、酢酸、塩化アセチ
ル、無水酢酸、ケテン等が考えられるが、好ましくは無
水酢酸である。反応溶剤としては、エステル化反応を阻
害しないものでかつ反応を不均一系に保つものであれば
いかなるものでもよい。

好ましくはベンゼンである。

本発明の優れた分離能力を持つ光学分割用充填剤は上記
の方法などで得られた主たる結晶部分が■型の結晶形を
有する結晶性酢酸セルロースを含水アルコールで煮沸処
理することにより得られる。

煮沸処理については、水と混合可能なアルコールを用い
ればいかなるものでもかまわないが、好ましくは炭素数
１−５の脂肪族アルコール、例えばメタノール、エタノ
ール、１−プロパツール、２−プロパツール等である。

また混合アルコール基に水を加えた溶媒を用いて煮沸処
理を行なってもかまわない。含水量は１．０〜５０％の
範囲であれば良いが、好ましくは５〜２０％である。こ
の含水アルコールで煮沸処理した酢酸セルロースをエタ
ノール中に分散させた場合、その沈降速度は従来のエタ
ノールで処理したものに較べ遅くなることがわかった。

したがって、含水アル」−ルでの煮沸処理により酢酸セ
ルロース微粉末の表面積が増大し、その結果エタノール
保持力がより大きくなると考えられる。

本発明における煮沸時間は、加熱開始から５分以上、好
ましくは１０分以上である。５分以下では煮沸処理の効
果が得られない。煮沸時間の上限は、１０〜２０分で処
理効果が最大値になるので、長時間は経済性からも必要
ない。最大６０分で充分である。

本発明の結晶性酢酸セルロースを光学分割用充填剤とし
て使用する形態としてはいかなるものでもよい。例えば
、カラムクロマトグラフィーに用いる場合には、粒径０
．１μｍ〜１　ｃｍのものが使用できるが、好ましくは
１．０μｍ〜１００μｍである。０．１μｍ以下である
と機械的強度が弱くなり、１　ｃｍ以上であると分離の
効率が低下する。結晶性酢酸セルロースを粉砕分級する
場合には、乳鉢ボールミル等によって機械的に粉砕して
も良く、また不溶性の溶媒に分散させたのち、超音波処
理をすることによっても粉砕できる。分級は網又は溶媒
中での沈降速度の差によって行なえる。また市販の分級
機の使用も可能である。またセルロースＴ型の糸を不均
一酢化し、これを平行に束ねてその表面を吸着の場とし
て利用することもできる。

本発明の光学分割用充填剤の分離対象物は、光学異性体
のどちらか一方がより強く吸着される対掌体化合物であ
ればいかなるものであってもよい。

特に芳香環を含む化合物の光学分割に適しているが、こ
の他にもπ−結合系を有する化合物、例えば不飽和複素
環化合物、アレン類、オレフィン類、カルボニル化合物
やこれらの金属錯体等、広範な不斉化合物の光学分割に
適用できる。

［発明の効果］ 本発明により、結晶性酢酸セルロースを固定相として用
いる各種化合物の対掌体の分割が効率よく迅速に行なえ
るようになり、生化学もしくは医薬品分野における寄与
が著しく大きい。

以下の実施例において、本発明をさらに詳細に説明する
が、本発明は実施例に何ら限定されるものではない。尚
、実施例中に示した物性値の測定は以下のように行なっ
た。

１、結晶化度 結晶化度は理学電機製ＧＥＩＧＥＲＦＬＥＸを用いたＣ
ｕＫα線によるＸ線回折から求めた。

結晶化度は原理的にはＸ線回折スペクトルを結晶性散乱
と非品性散乱の各々に相当する部分にわけ、次式により
求められる。

結晶性散乱の強度 しかし実際にはこの分離を任意性が入らないようにして
行なうことは極めて困難である。したがって任意性を排
除するための便宜的な方法として以下のような手続きに
基づいて結晶性散乱と非品性散乱の分離を行なった。し
たがって本方法で求めた値は他の文献等に与えられてい
る数値と直接比較することばできない。

結晶性散乱と非品性散乱の分離は２θ−３−２０’の範
囲の回折強度曲線を用い、２ｅ−３°、１２°、２０°
の強度を直線で結７Ｓことにより行なった。また２θ＝
３°での強度をバックグランドとして補正した。

２、数平均重合度 重合度はＧＰＣ法により求めた分子量から換算した。分
子量は標準ポリスチレンに対する較正曲線を用いて算出
した。ＧＰＣカラムは５ＨＯ−ＤＥＸ　ＫＦ−８０３を
、溶媒にはクロロホルムを使用した。

３、粒子径分布の測定 粒子径分布の測定は得られた酢酸セルロース微粒子をＩ
ＳＯＴＯＮｍ　（登録商標）電解質液に懸濁し、１００
μｍのアパーチュアーを用いＣＯυＬＴ−ＥＲＣＯυＮ
ＴＥＲ（登録商標）　ＭＯＤＥＬ　ＴＡ−ｎ　（ｋ、　
ｋ。

日科機販売）によって行なった。

４、分離特性 クロマトグラフ法において、カラムの分離特性は一般に
以下の３つの係数によって評価される。

（（対掌体の保持時間） −（デッドタイム）） 容量比（Ｋ’）＝　　　　　　　　　　　　　［１］デ
ツドタイム より強く吸着される 対掌体の容量比 分離係数（α）−［２］ より弱く吸着される 対掌体の容量比 （両ピークのバンド幅の合バ１） ［３］ ［実施例−１］ 気乾のセルロース■型機結晶粉末１６０９を２日間室温
で真空乾燥させた後、ベンゼン３０００ＣＣ，酢酸６０
０ＣＣ加え、撹拌しながら引き続き３、６ｃｃの７０％
ＨＣｌＯ４，無水酢酸６００ＣＣを加えた。酢化反応は
３５°Ｃで９６時間行なった。

反応終了後、生成物をメタノールで十分に洗浄した後２
日間風乾し、さらに室温で１日間真空乾燥させた。乾燥
後五酸化リンを入れたデシケータ−内に保存した。

ｊｑられた酢酸セルロースの赤外スペクトルは、１７４
０ｃｍ　付近にν　　　１２１０ｃｍ−１にアセＣ＝Ｏ
Ｓ テート基のν　　　、１０４０ｃｍ−１にグルコース−
０−Ｃ 環のエーテル結合のν　　　等の特徴的な吸収を−０−
Ｃ 示すが、３４００−３６００ｃｍ　付近のν。１１に由
来する吸収は極めて弱く、遊離水酸基含量はほぼ０％と
考えて良いことを示した。結晶化度、および数平均重合
度はそれぞれ１８．８％、および６５であった。尚、数
平均分子量は１８８００であった。

この乾燥酢酸セルロースを粉砕し微粉末にした後、日清
エンジニアリング■製分級機ＴＣ−１５Ｎを用いて以下
の条件で分級を行なった。

分級モード二自動分級 ローターの種類：微粉ローター 設定比重：１．３ 設定分級点ニアμｍ、１３μｍ 分級後に行なわれた粒子径分布測定の結果は、分級酢酸
セルロース粉末の粒子径の中央値が１０．２μｍである
ことを示した。

この酢酸セルロース微粉末（７−１３μｍ）を３．２ｇ
取り、それぞれを含水量５％、１０％。

１５％のエタノールで２０分煮沸処理してからステンレ
スカラムに充填し、１−（９−アンスリル）−２，２，
２−トリフルオロ−エタノールの分離特性を評価した。

得られた分割特性を表１に示す。

［実施例−２１ 実施例−１で得られた酢酸セルロース微粉末（７−１３
μｍ）を３．２ｇ取り、それぞれを含水量１０％のメタ
ノールおよび２−プロパツールで″２０分間煮沸処理し
てからステンレスカラムに充填し、１−（９−アンスリ
ル）−２，２，２−トリフルオロ−エタノールの分離特
性を評価した。

得られた分割特性を表１に示す。

［実施例−３１ 実施例−１で１ｑられだ酢酸セルロース微粉末（７−１
３μｍ）を３．２ｇ取り、含水混合アルコール系（エタ
ノール：２−プロパツール：水−７５：１５：１０）で
２０分間煮沸処理してからステンレスカラムに充填し、
１−（９−アンスリル）−２，２，２−トリノルオロー
エタノールの分離特性を評価した。得られた分割特性を
表１に示す。

［比較例−１］ 実施例−１で得られた酢酸セルロース微粉末（７−１３
μｍ）を３．２９取り、それぞれを１００％エタノール
および混合アルコール系（エタノール：２−プロパノ−
ルー８：２）で２０分間煮沸処理してからステンレスカ
ラムに充填し、１−（９−アンスリル）−２，２，２−
トリフルオロ−エタノールの分離特性を評価した。１ワ
られた分割特性を表１に示す。

表１　１−（９−アンスリル）　　−２，２，２−トリ
フルオロ−エタノールの分割特性＊１　デッドタイムは
１，３．５−トリーターシャル−ブチルベンゼンを用い
て測定された。

Ｆ実施例−４］ 実施例−１で得られた酢酸セルロース微粉末（７−１３
μｍ）を３．２ｇ取り、それぞれを含水量１０％のエタ
ノールで１０分間、２０分間、３０分間および４０分間
煮沸処理してからステンレスカラムに充填し、トレガー
塩基の分離特性を評価した。得られた分割特性を表２に
示す。

表２　トレガー塩基の分割特性と煮沸処理時間＊１　デ
ッドタイムは１，３．５−トリーターシャル−ブチルベ
ンゼンを用いて測定された。

［実施例−５］ 実施例−１で得られた酢酸セルロース微粉末（７−１３
μｍ）を３．２ｇ取り、それぞれを含水量５％、１０％
、１５％、２０％のエタノールで２０分間煮沸処理して
から、ステンレスカラムに充填し、トレガー塩基の分離
特性を評価した。得られた分割特性を表３に示す。

＊１　デッドタイムは１，３．５−トリーターシャル−
ブチルベンゼンを用いて測定された。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主たる結晶部分がＩ型の結晶形を有する結晶性酢酸セル
   ロースを含水アルコールで煮沸処理することを特徴とす
   る光学分割用充填剤の製造方法。