(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の式（１）〜（４）のいずれかで表される糖誘導体から成り、重金属を溶解した溶液に添加されると溶解金属に配位して該金属含有溶液をゲル化することによって重金属を固定化するのに用いられることを特徴とする重金属固定剤。
【化１】
0003898849.tif 000004
〔但し、式（１）〜（４）中、Ｒ１は炭素数６〜１２のアルキル基またはフェニル基を表わし、Ｒ２は下記の（５）を表わす。〕
【化２】
0003898849.tif 000005
【請求項２】
ｐ−アミノフェニル−4，6−Ｏ−ベンジリデン−α−Ｄ‐グルコピラノシド、ｐ−アミノフェニル−4，6−Ｏ−ベンジリデン−β−Ｄ‐グルコピラノシド、ｐ−アミノフェニル−4，6−Ｏ−ベンジリデン−α−Ｄ‐ガラクトピラノシド、およびｐ−アミノフェニル−4，6−Ｏ−ベンジリデン−β−Ｄ‐ガラクトピラノシドから選ばれる糖誘導体から成ることを特徴とする請求項１の重金属固定剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゲル化現象を利用する技術分野に属し、詳述すれば、重金属の除去や回収に有用な重金属固定剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
化学、金属、エレクトロニクス、医薬などの産業分野においては、製品の生産時のみならず、研究開発等の非生産性時の活動にも由来して各種の金属、特に重金属を含有する廃溶媒が産出され、その処理に迫られている。
【０００３】
そのような重金属を処理する手段の１つが重金属捕集剤を用いることである。重金属捕集剤は、選択的に重金属と反応して不溶化する化合物であり、ジチオカルバミン酸基やチオール基などの官能基を有する液体高分子が知られている。このような従来から知られた重金属捕集剤は、臭気が強いため取扱いにくいのが欠点である。さらに、これらの重金属捕集剤は、重金属を単に不溶化して沈澱させるためのものであり、該重金属を除去したり回収するには更なる処理が必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、重金属を確実に回収したり除去したりすることができ、取扱いも容易な新しい技術を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ピラノース環を有する単糖から誘導された特定構造の有機低分子化合物が、廃溶媒中に存在する重金属を捕捉し、その金属と錯体を形成することにより系全体をゲル化することを見出し、この現象を利用することにより新しいタイプの重金属捕集剤（重金属固定剤）を導き出したものである。
【０００６】
すなわち、本発明は、下記の式（１）〜（４）のいずれかで表される糖誘導体から成り、重金属を溶解した溶液に添加されると溶解金属に配位して該金属含有溶液をゲル化することによって重金属を固定化するのに用いられることを特徴とする重金属固定剤を提供する。
【化３】
0003898849.tif 000002
但し、式（１）〜（４）中、Ｒ１はアルキル基またはフェニル基を表わし、Ｒ２は下記の（５）または（６）を表わす。
【０００７】
本発明の金属固定剤を構成する糖誘導体として、特に好ましいのは、ｐ−アミノフェニル−4，6−Ｏ−ベンジリデン−α−Ｄ‐グルコピラノシド、ｐ−アミノフェニル−4，6−Ｏ−ベンジリデン−β−Ｄ‐グルコピラノシド、ｐ−アミノフェニル−4，6−Ｏ−ベンジリデン−α−Ｄ‐ガラクトピラノシド、およびｐ−アミノフェニル−4，6−Ｏ−ベンジリデン−β−Ｄ‐ガラクトピラノシドであり、それぞれ、図１の１ａ、１ｂ、２ａおよび２ｂの構造式で示されるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の重金属固定剤は、重金属を溶解している溶媒をゲル化するとともに、その金属と錯体を形成することにより系（重金属含有溶液）全体をゲル化する。
【０００９】
ここで、本発明の重金属固定剤を構成する化合物は、（１）〜（４）の構造式または図１に示す構造式から理解されるようにピラノース環を含む。よく知られているように単糖のピラノース環には多様な立体構造がある。
【００１０】
すなわち、本発明の重金属固定剤は、単糖の糖骨格とＲ１（アルキル基またはフェニル基）および／またはＲ２〔（５）または（６）〕との結合角度の違いにより、ゲル化剤としてのパッキングのしやすさの違いによってゲル可能に差が生じる。したがって、本発明の重金属固定剤を使用するに当たっては、重金属および／または該重金属を溶かしている溶媒に応じて、（１）〜（４）、あるいは図１の１ａ〜２ｂで示されるような糖誘導体の中から最適のものを選択すればよい。
【００１１】
本発明の重金属固定剤が、ゲル可能を発揮して金属を固定化し得るためには、上記の式（１）〜（４）において、Ｒ１はフェニル基または炭素数６以上のアルキル基でなければならない。フェニル基または炭素数６以上のアルキル基は分子配向することによりゲル化に寄与すると考えられる。アルキル基は、飽和アルキル基のみならず、不飽和アルキルでもよいが、分枝しているアルキル基は好ましくない。但し、アルキル基が長すぎると、溶解またはゲル化を阻害するので、一般に、アルキル基は炭素数１２以下のものとする。
【００１２】
本発明の重金属固定剤が対象とする重金属とは、一般に比重が３以上の金属であり、還移金属（銀、コバルト、ニッケルなど）の他、カドミウムなどが挙げられる。
【００１３】
また、本発明の重金属固定剤がゲル化する溶媒とは、金属を溶解できる極性溶媒であり、例えば、エタノール、メタノール、アセトニトリル、水などを挙げることができる。
【００１４】
本発明の重金属固定剤を構成する糖誘導体は、既知の反応を利用することにより比較的簡単に合成することができる。略述すれば、単糖（グルコースまたはガラクトース）のｐ−ニトロフェニル化合物（Ｒ２が（５）の場合）またはピリジル化合物（Ｒ２が（６）の場合）に、ベンズアルデヒト（Ｒ１がフェニル基の場合）またはアルキルアルデヒド（Ｒ１がアルキル基の場合）を適当なルイス酸触媒（例えば、塩化亜鉛）の存在下に反応させる。Ｒ２が（５）の場合は、得られた生成物を接触還元してニトロ基をアミノ基に転化する。
【００１５】
糖誘導体から成る本発明の重金属固定剤は、重金属を含有する溶液に添加されるだけで該溶媒全体をゲル化してしまうので、含まれている重金属を確実に除去または回収することができる。本発明の重金属固定剤は、特に臭いもなく取扱いも容易である。
【００１６】
【実施例】
本発明の特徴をさらに明かにするため、以下に実施例を示すが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
実施例１：単糖誘導体の合成
ｐ−ニトロフェニル−α−Ｄ−グルコース（500ｍｇ、1.66ｍｍｏｌ）とベンズアルデヒド2ｍｌ（19.6ｍｍｏｌ）を塩化亜鉛（300ｍｇ、2.2ｍｍｏｌ）触媒の存在下で20時間室温、窒素雰囲気下で反応させた。20時間後、この反応混合液に水50ｍｌを加え、水溶液とした。この水溶液からクロロホルムを用いて、反応物であるｐ−ニトロフェニル−４，６−Ｏ−ベンジリデン−α−Ｄ−グルコピラノシドを抽出し、エバポレーターでクロロホルムを除き、ＴＨＦ−ヘキサンで再沈精製した。（収率77.4％）このｐ−ニトロフェニル−４，６−Ｏ−ベンジリデン−α−Ｄ−グルコピラノシド（500ｍｇ、1.29ｍｍｏｌ）をエタノール40ｍｌに溶解し、Ｐｄ−Ｃ触媒を用いて水素による接触還元を行い、図１に示す化合物１ａ（ｐ−アミノフェニル−４，６−Ｏ−ベンジリデン−α−Ｄ−グルコピラノシド）を得た。この際の精製はカラムクロマトグラフを用いた（収率25％）。
【００１７】
実施例2：ゲル化試験
実施例１で合成した化合物（１ａ）1％をエタノールに加熱溶解させ、室温に冷却させた。この状態でゲルを形成することはなかった。次に、0.1％濃度の塩化コバルト／エタノール溶液に化合物１ａを１％濃度で加熱溶解させ、室温まで冷却させた。室温冷却後、この溶液を観察すると、液はゲルとなり、容器を逆さまにしても、液は出てこない状態となっていた。また、銀、カドミウムでも同様な結果が得られた。その結果を表１にまとめる。
【００１８】
【表１】
0003898849.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の重金属固定剤として好適な単糖誘導体の構造式を示す。
【図１】
0003898849.tif 000006