有機合成装置
【課題】異なる形状の反応容器であっても、反応容器把持部を取り替えて複数回に亘って有機合成を行わなくても良い有機合成装置を提供することである。
【解決手段】複数の反応容器１１を把持可能な反応容器把持部１０と、反応容器把持部１０に把持された反応容器１１内の試薬を撹拌する撹拌部１２と、を備えた有機合成装置において、反応容器把持部１０は、反応容器１１の底部が挿入可能な挿入孔２０Ａを有するとともに、把持する反応容器１１毎にそれぞれ別体として、反応容器把持部１０の本体に対して着脱可能に構成されている反応容器ホルダー８を備えていることを特徴とする。
【解決手段】複数の反応容器１１を把持可能な反応容器把持部１０と、反応容器把持部１０に把持された反応容器１１内の試薬を撹拌する撹拌部１２と、を備えた有機合成装置において、反応容器把持部１０は、反応容器１１の底部が挿入可能な挿入孔２０Ａを有するとともに、把持する反応容器１１毎にそれぞれ別体として、反応容器把持部１０の本体に対して着脱可能に構成されている反応容器ホルダー８を備えていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応容器内の試薬を撹拌・加熱することによって、反応容器に収容された試薬の合成などを行う有機合成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一度に、同一条件又は異なる条件で多種類の試薬の合成を行い、その合成された試薬について一斉に検定を行うものとして、有機合成装置が使用されている。この有機合成装置は、反応容器内の試薬を撹拌・加熱することによって、反応容器に収容された試薬を合成するものであって、図１３及び１４に示すように、一般に複数の反応容器６０を把持可能な反応容器把持部６２と、反応容器把持部６２に把持された反応容器６０内の試薬を撹拌する撹拌部６４と、反応容器６０の開口に装着され、反応容器６０内に試薬を添加可能な試薬添加部６６と、を備えている（特許文献１参照）。
【０００３】
反応容器把持部６２と撹拌部６４は、分離できるように構成されており、試薬添加部６４は、反応容器把持部６２に把持された反応容器６０の上端の開口に装着するように構成されている。撹拌部６４は、反応容器６０内に試薬と共に入れられるマグネットを回転させる回転マグネットを反応容器把持部６２によって把持される反応容器６０毎設けており、この回転マグネットにより反応容器６０内のマグネットを回転させることによって、反応容器６０内の試薬を撹拌するように構成されている。また、撹拌部６４は、反応容器６０の下方を加熱するヒータ６８を有する加熱部を備えている。このヒータ６８は、撹拌部６４の本体から上方に突出するように、反応容器把持部６２によって把持される反応容器６０毎設けられている。さらに、撹拌部６４のヒータ６８に隣接する位置には、突出する温度センサ７０が複数設けられている。
【０００４】
反応容器把持部６２は、把持される反応容器６０の上方が突出可能な孔が形成されている天板７２と、天板７２の下方に把持される反応容器６０毎設けられ、反応容器６０の底部が挿入可能な挿入孔を有する保持部７４と、天板７２と保持部７４の間に把持される反応容器６０毎設けられ、反応容器６０が貫通可能な貫通孔を有する還流用ブロック７６と、還流ブロック７６と保持部７４を天板７２に対して支持する支柱７８と、を備えている。撹拌部６４のヒータ６８及び温度センサ７０は、反応容器把持部７２の各保持部７４に整合する位置に設けられており、保持部７４の底面には、突出するヒータ６８及び温度センサ７０が挿入可能な挿入孔が設けられている。したがって、加熱部のヒータ６８から保持部７４を介して反応容器６０の下方に熱が伝わるように構成されている。反応容器６０の下方がこの加熱部のヒータ６８によって加熱されると、反応容器６０に充填された試薬が蒸発するが、反応容器６０の還流用ブロック７６の位置で冷やされて結露され、再び液体に戻されるよう構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１３７９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、反応容器把持部６２は、複数の保持部７４が反応容器把持部６２の本体と一体となって構成されているため、一種類の形状の反応容器６０しか把持することができず、このため、異なる形状の反応容器６０を用いる場合、有機合成を一回で行うことはできず、反応容器把持部６２を取り替えて複数回に亘って行わなければならないという問題がある。
【０００７】
また、上述のように従来の有機合成装置は、加熱部のヒータ６８によって加熱された試薬は、還流用ブロック７６で冷却する必要があるため、加熱部のヒータ６８の熱が還流ブロック７６に伝わらないように、保持部７４と還流用ブロック７６の間にある程度の距離を置かなければならず、そのため比較的短い反応容器６０を使用することができないという問題がある。
【０００８】
さらに、上述のように従来の有機合成装置は、撹拌部の回転マグネットを回転させることによって、反応容器６０内に入れられたマグネットを回転させているが、これら回転マグネットは、把持されている反応容器６０毎に並列させて設けられているので、隣接する回転マグネット同士の磁力が互いに影響を与える場合があり、回転マグネットの回転開始の時など回転速度が遅い時に回転マグネットを回転させる駆動源に負荷を与えてしまう場合がある。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、異なる形状の反応容器であっても、反応容器把持部を取り替えて複数回に亘って有機合成を行わなくても良い有機合成装置を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、反応容器の長さに関係なく、使用することができる有機合成装置を提供することを第２の目的とする。さらに、本発明は、撹拌用マグネットの駆動源に負荷を与えずに撹拌用マグネットを回転させることができる有機合成装置を提供することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記第１の目的を達成するために、本発明は、複数の反応容器を把持可能な反応容器把持部と、該反応容器把持部に把持された反応容器内の試薬を撹拌する撹拌部と、を備えた有機合成装置において、前記反応容器把持部は、少なくとも反応容器の下方が挿入可能な挿入孔を有するとともに、把持する反応容器毎にそれぞれ別体として、前記反応容器把持部の本体に対して着脱可能に構成されている反応容器ホルダーを備えていることを特徴とする。
【００１１】
このように本発明に係る有機合成装置によれば、反応容器ホルダーが、把持する反応容器毎にそれぞれ別体として、前記反応容器把持部の本体に対して着脱可能に構成されているので、例えば、異なる形状の反応容器を同時に使用する場合であっても、反応容器毎に形状をあわせた反応容器ホルダーをそれぞれ用意することにより、反応容器把持部を取り替えずに一回の処理で有機合成を行うことができる。本発明に係る有機合成装置において、反応容器ホルダーの挿入孔は、挿入される反応容器の下方の形状にあわせて形成されており、反応容器の下方が密接した状態で挿入可能に構成されていることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る有機合成装置は、反応容器の上方に装着され、反応容器内に試薬を添加可能な試薬添加部をさらに備えており、前記試薬添加部は、試薬添加部に脱着可能な接続アダプタを介して反応容器に接続可能に構成されており、該接続アダプタの上端は、前記試薬添加部の下端に密に接合するように構成されており、下端は、反応容器の開口に密に接合するように構成されていることが好ましい。このように接続アダプタを介して反応容器を試薬添加部に接合するように構成することにより、例えば、反応容器の上端の開口部の径の大きさや形状が異なる反応容器であっても、それぞれの開口部に接合可能な接続アダプタを用意することによって、試薬添加部を複数種類用意しなくても良い。また、このように接続アダプタを介して試薬添加部と反応容器を接続するように構成することにより、例えば開口部の縁にねじ山が形成されたバイエルビンを用いることが可能となる。バイエルビンを用いると、合成後にバイエルビンのキャップをするだけで、容器を移し変えずに保存することができ、このため反応容器と保存容器を別々に用意する必要がないという利点がある。また、リップ付き試験管は、バイエルビンと異なり、上端にねじ山が形成されていないので、リップ付き試験管を接続アダプタの下端に装着する場合は、外周面にねじ山が形成された固定リングを介してリップ付き試験管の上端を接続アダプタの下端に密に接合することが望ましい。
【００１３】
また、本発明に係る有機合成装置において、前記撹拌部は、前記反応容器把持部によって把持された反応容器の下方を加熱する加熱部を備え、該加熱部の上方には、加熱部の熱が前記反応容器把持部によって把持された反応容器の上方に伝わるのを防止する断熱板が設けられていることが好ましい。このように断熱板を設けることにより、加熱部の熱を反応容器の上方に伝わるのを防止することができるので、比較的短い反応容器を用いた場合であっても、反応容器の上方で還流を行うことができる。また、比較的長い反応容器を用いた場合、試薬添加部から挿入されたシリンジ針と反応容器の底面との間にある程度の距離を要するが、このように比較的短い反応容器を用いることにより、試薬添加部から挿入されたシリンジ針と反応容器の底面の距離を短くすることができるので、シリンジ針から試薬を安定させた状態で投入することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る有機合成装置において、前記撹拌部は、前記反応容器把持部によって把持された反応容器の下方を加熱する加熱部を備え、該加熱部には、前記反応容器ホルダーの下方が挿入可能な挿入孔が形成されていることが好ましい。上述のように従来の有機合成装置は、反応容器把持部を撹拌部に装着する際に、撹拌部の加熱部のヒータや温度センサを反応容器把持部の保持部の挿入孔に挿入させなければならず、これら把持される反応容器の数だけ設けられているので、ヒータと温度センサを併せて反応容器の２倍の数を保持部の挿入孔に挿入する必要があり、その作業は煩雑であるが、加熱部に反応容器ホルダーの下方が挿入可能な挿入孔を形成することにより、ヒータや温度センサ毎に挿入孔を設ける必要がないので、反応容器把持部を撹拌部に取り付ける作業は、容易に行うことができる。本発明に係る有機合成装置において、撹拌部の加熱部の挿入孔は、反応容器把持部の反応容器ホルダーの形状にあわせて形成されており、反応容器ホルダーの外周面が密接した状態で挿入可能に構成されていることが好ましい。
【００１５】
またさらに、本発明に係る有機合成装置において、前記撹拌部は、反応容器内に試薬と共に収容されたマグネットを回転させる回転マグネットを備えており、該回転マグネットは、前記反応容器把持部によって把持される反応容器と整合する位置に、反応容器毎設けられるとともに、連動して一方向に回転するよう構成され、磁力の影響によって、隣接する一方側の回転マグネットに対して吸引され、隣接する他方側の回転マグネットに対して反発するように配置されていることが好ましい。このように隣接する一方側に対して吸引され、他方側に対して反発するように配置することによって、吸引するマグネットと反発するマグネットが同数となるので、これらを連動させる駆動源に与える負担を軽減することができる。この隣接する一方側の回転マグネットに対する吸引状態と他方側の回転マグネットに対する反発状態は、これら回転マグネットが回転している際でも維持できるように配置されることが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係る有機合成装置において、前記撹拌部は、前記加熱部を支持する支持板をさらに備え、前記加熱部は、前記反応容器把持部によって把持された反応容器を冷却する冷却部材を支持可能な冷却部材支持部を備え、前記支持板の裏面には、ヒータが設けられていることが好ましく、このように加熱部を支持する支持板の裏面にヒータを設けることにより、反応容器の冷却工程の際に支持板の裏面に結露が生じるのを防止することができる。
【００１７】
上記第２の発明を達成するため、本発明は、複数の反応容器を把持可能な反応容器把持部と、該反応容器把持部に把持された反応容器内の試薬を撹拌する撹拌部と、を備えた有機合成装置において、前記撹拌部は、前記反応容器把持部によって把持された反応容器の下方を加熱する加熱部を備え、該加熱部の上方には、加熱部の熱が前記反応容器把持部によって把持された反応容器の上方に伝わるのを防止する断熱板が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
上記第３の発明を達成するため、本発明は、複数の反応容器を把持可能な反応容器把持部と、該反応容器把持部に把持された反応容器内の試薬を撹拌する撹拌部と、を備えた有機合成装置において、前記撹拌部は、反応容器内に試薬と共に収容されたマグネットを回転させる回転マグネットを備えており、該回転マグネットは、前記反応容器把持部によって把持される反応容器と整合する位置に、反応容器毎設けられるとともに、連動して一方向に回転するよう構成され、磁力の影響によって、隣接する一方側の回転マグネットに対して吸引され、隣接する他方側の回転マグネットに対して反発するように配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明に係る有機合成装置によれば、異なる形状の反応容器であっても、反応容器把持部を取り替えて複数回に亘って有機合成を行わなくても良い有機合成装置を提供することができ、また反応容器の長さに関係なく、使用することができる有機合成装置を提供することができ、さらに撹拌用マグネットの駆動源に負荷を与えずに撹拌用マグネットを回転させることができる有機合成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明に係る有機合成装置の実施例について図面に基づいて説明する。図１は、本実施例に係る有機合成装置の使用状態を示す正面概念図であり、図２は、本実施例に係る有機合成装置の反応容器把持部１０と撹拌部１２を分離した状態を示す正面概念図である。本実施例に係る有機合成装置は、複数の反応容器１１を把持可能な反応容器把持部１０と、反応容器把持部１０に把持された反応容器１１内の試薬を撹拌する撹拌部１２と、反応容器１１の開口に装着され、反応容器１１内に試薬を添加可能な試薬添加部１４と、を備えており、図２に示すように反応容器把持部１０と撹拌部１２は、分離可能に構成されている。本実施例に係る有機合成装置においては、反応容器１１として、比較的長いリップ付き試験管１１Ａ（図１の左から一つ目及び二つ目）、比較的短いバイエルビン１１Ｂ（図１の真中）、及び比較的短いリップ付き試験管１１Ｃ（図１の右から一つ目と二つ目）を用いている。
【００２１】
本実施例に係る有機合成装置において、試薬添加部１４は、図３及び６に示すように接続アダプタ１６を介して反応容器１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）の開口に密に接合するよう構成されており、接続アダプタ１６としては、リップ付き試験管１１Ａ及び１１Ｃに用いるもの１６Ａとバイエルビン１１Ｂに用いるもの１６Ｂの二種類が用意されている。試薬添加部１４の下端には、ねじ山が形成されており、接続アダプタ１６Ａ、１６Ｂの上端１６Ａ１、１６Ｂ１の内周面には、図４に示すようにそのねじ山が螺合可能なねじ溝が形成されている。
【００２２】
バイエルビン１１Ｂに用いられる接続アダプタ１６Ｂの基端部１６Ｂ２の内周面には、反応容器１１Ｂの開口部の縁に形成されたねじ山が螺合可能なねじ溝が形成されており、この接続アダプタ１６Ｂは、図５に示すようにバイエルビンの径の大きさにあわせて複数種類用意することが好ましい。また、試験管１１Ａ及び１１Ｃは、バイエルビンと異なり、上端部にねじ山が形成されていないので、図６に示すように固定リング１３を介して試験管１１Ａ及び１１Ｃを接続アダプタ１６Ａの基端部１６Ａ２に密に接合するように構成されている。すなわち、円筒状に形成された固定リング１３の内周面には、半径方向内側に向かって突出するフランジが設けられており、このフランジの上端が試験管１１Ａ及び１１Ｃのリップ部分の下端に当接し、固定リング１３の外周面に形成されたねじ山が接続アダプタ１６Ａの下端の内周面に形成されたねじ溝に螺合することによって、試験管１１Ａ及び１１Ｂを接続アダプタ１６Ａに密に接合することができる。このように複数種類の接続アダプタ１６Ａ、１６Ｂを用意する場合、試薬添加部１４に接合する上端部１６Ａ１、１６Ｂ１は、同一径とし、試験管１１Ａ、１１Ｃと接合する下端部分１６Ａ２やバイエルビンと接合する下端部分１６Ｂ２のみを試験管やバイエルビンの径の大きさや形状にあわせて形成することが好ましく、このように上端部分１６Ａ１、１６Ｂ１を同一径とすることによって、試験管やバイエルビンの大きさなどに応じて試薬添加部１４を複数種類用意する必要はない。
【００２３】
図４に示すように接合アダプタ１６Ａ、１６Ｂの上端１６Ａ１、１６Ｂ１から下端１６Ａ２、１６Ｂ２に連通する連通孔１６Ａ３、１６Ｂ３の上方は、下方に向かって先細りとなるテーパ状に形成されており、このように上方をテーパ状に形成することにより、試薬添加部１４の上方から挿入される試薬投入用注射器のシリンジ針が、挿入の際に接続アダプタ１６Ａ、１６Ｂの連通孔１６Ａ３、１６Ｂ３の内壁に刺さるのを防止することができる。
【００２４】
なお、本実施例に係る有機合成装置においては、試薬添加部１４として、接続アダプタ１６を用いるものを使用したが、これに限定されず、図７に示すように試験管の開口と摺り合わせなしで密に接合可能なジョイント、例えば柴田科学株式会社製のＳＰＣ透明ジョイントによって試験管と接合するように構成されているものを用いても良い。このように接合部分に摺り合わせ部分がないため、接合部分の透明性を維持することが可能であり、有機合成の状態を容易に認識することが可能である。
【００２５】
反応容器把持部１０は、反応容器１１毎設けられ、反応容器１１それぞれを把持する反応容器ホルダー８と、複数の反応容器ホルダー８を支持する枠体９と、を備えている。反応容器ホルダー８は、把持される反応容器の上方が突出可能な孔１８Ａが形成されている天板１８と、天板１８の下方に設けられ、反応容器の底部が挿入可能な挿入孔２０Ａを有する円筒状の保持部２０と、天板１８と保持部２０の間に設けられ、反応容器が貫通可能な貫通孔２２Ａを有する還流用ブロック２２と、還流用ブロック２２を天板１８に対して支持する第１支持部材２４と、保持部２０を還流用ブロック２２に対して支持する第２支持部材２５と、を備えており、天板１８の孔１８Ａ、保持部２０の挿入孔２０Ａ及び還流用ブロック２２の貫通孔２２Ａは、反応容器１１が挿入可能に整合して設けられている。 天板１８の前後の縁１８Ｃ、１８Ｄそれぞれには、天板１８を枠体９に固定する固定ねじ１９が設けられている。
【００２６】
保持部２０の挿入孔２０Ａは、把持される反応容器の下方側外周面が密接した状態で挿入可能に構成されており、挿入される反応容器それぞれの外径に併せて形成されている。また、図８に示すように保持部２０の上端には、半径方向外側に突出するフランジ２０Ｂが全周に亘って形成されており、この保持部２０には、その上端から下端に亘って前方から挿入孔２０Ａまで貫通する溝２０Ｃが形成されている。さらに、保持部２０は、挿入孔２０Ａの大きさに関係なく一律の大きさの外径を有する。本実施例に係る有機合成装置において、この外径は、最も太い反応容器（例えば、図５の右のバイエルビン）と同径とし、この最も太い反応容器を用いる場合、反応容器ホルダー８に保持部２０を設けず、反応容器を直接後述する加熱部３０の挿入孔４６に挿入する。このように保持部２０の外径を一律にしているので、後述する加熱部３０の挿入孔４６の径は、反応容器の大きさに関係なく一律にすることができる。またさらに、保持部２０は、熱伝導性に優れた素材、例えばアルミから構成されており、後述する撹拌部１２の加熱部３０からの熱を挿入孔２０Ａに挿入された反応容器に伝えるように構成されている。還流用ブロック２２と保持部２０の間には、ポリカーボネートから構成された断熱板２６が設けられており、この断熱板２６には、把持される反応容器が挿入可能な挿入孔２６Ａが形成されている。
【００２７】
第１支持部材２４は、天板１８の孔１８Ａ及び還流用ブロック２２の貫通孔２２Ａを中心として前側一つ及び後ろ側二つの二等辺三角形の頂点の位置に計３つ配置されており、第１支持部材２４それぞれは、図８に示すように還流用ブロック２２と天板１８に亘って設けられた第１支柱ナット２４Ａと、天板１８を第１支柱ナット２４Ａにねじ止めする第１ねじ２４Ｂと、還流用ブロック２２を第１支柱ナット２４Ａにねじ止めする第２ねじ２４Ｃと、を備えている。第１ねじ２４Ｂと第２ねじ２４Ｃは、第１支柱ナット２４Ａに螺合し、それぞれが完全に螺着した際に、それぞれの先端の間には、スペース２４Ｄが形成されるよう構成されている。このようにスペース２４Ｄを形成することにより、天板１８と還流用ブロック２２の間の熱伝導を防止することができる。また、図９に示すように天板１８の第１ねじ２４Ｂが貫通する孔１８Ｂには、カラー２４Ｅが設けられている。このカラー２４Ｅの外径は、孔１８Ｂの内径よりも若干小さく、カラー２４Ｅの長さは、天板１８の厚さよりも若干長く形成されている。このため、還流用ブロック２２及び保持部２０は、天板１８に対して遊びを持って固定されており、これにより反応容器把持部１０や撹拌部１２の製造や組み立ての際に多少のずれが生じたとしても、保持部２０を容易に加熱部３０の挿入孔４６に挿入させて反応用把持部１０を撹拌部１２に装着することができる。第２支持部材２５は、保持部２０の挿入孔２０Ａ及び還流用ブロック２２の貫通孔２２Ａを中心として前側二つ及び後ろ側一つの二等辺三角形の頂点の位置に計３つ配置されており、第２支持部材２５それぞれは、図８に示すように断熱板２６と保持部２０のフランジに亘って設けられた第２支柱ナット２５Ａと、断熱板２６と還流用ブロック２２に亘って設けられたカラー部材２５Ｂと、還流用ブロック２２を第２支柱ナット２５Ａにねじ止めする第３ねじ２５Ｃと、保持部２０を第２支柱ナット２５Ａにねじ止めする第４ねじ２５Ｄと、を備えている。第３ねじ２５Ｃと第４ねじ２５Ｄは、支柱ナット２５Ａに螺合し、それぞれが完全に螺着した際に、それぞれの先端の間には、スペース２５Ｅが形成されるよう構成されている。このようにスペース２５Ｅを形成することにより、保持部２０の熱が還流用ブロック２２に伝わるのを防止することができる。また、断熱板２６は、第２支柱ナット２５Ａとカラー部材２５Ｂに狭持されることによって支持されるように構成されている。
【００２８】
枠体９は、図１０に示すように前後一対の長辺９Ｂと左右一対の短辺９Ｃからなる長方形の枠状に形成されており、前後の短辺９Ｃは、前後の長辺９Ｂに対して上方に厚みを有しており、その上面には、把持部９Ｄが設けられている。枠体９の開口９Ａには、各容器ホルダー８の保持部２０などが挿入可能に構成されており、各容器ホルダー８の天板１８の前後縁１８Ｃ、１８Ｄが、横方向に並列された状態で前後の長辺９Ｂの上に載置されるように構成されている。天板１８の前後に設けられた固定ねじ１９と整合する長辺９Ｂの位置には、それら固定ねじ１９が螺合可能なねじ穴９Ｂ１を形成されており、固定ねじ１９がそのねじ穴９Ｂに螺合されることにより、容器ホルダー８をこの枠体９に脱着自在に取り付けることができる。したがって、これら天板１８の固定ねじ１９を緩めることにより、容器ホルダー８を枠体９から取り外すことができるので、様々な反応容器１１に対応した容器ホルダー８を枠体９に取り付けることができる。
【００２９】
撹拌部１２は、反応容器内に試薬と共に入れられるマグネットを回転させる回転マグネット２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅを反応容器把持部１０によって把持される反応容器毎、すなわち５つ設けており（図１１参照）、これら回転マグネット２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅにより反応容器内のマグネットを回転させることによって、反応容器内の試薬を撹拌するように構成されている。各回転マグネット２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅは、反応容器把持部１０によって把持される反応容器と整合する位置に設けられている。これら回転マグネット２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅは、図１１に示すように駆動源に接続された駆動プーリ２７とともに一本の駆動ベルト２９が張り合わされており、このため駆動プーリ２７に連動して回転するよう構成されている。また、各回転マグネット２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅは、円盤状に形成されており、平面方向の一端側と他端側に円盤状のマグネットが設けられている。これらマグネットの磁力の向きは、互いに異なるように配置されており、各回転マグネット２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅは、それぞれの磁力の影響によって、隣接する一方側の回転マグネットに対して吸引され、隣接する他方側の回転マグネットに対して反発するように配置されている。この隣接する一方側の回転マグネットに対する吸引状態と他方側の回転マグネットに対する反発状態は、これら回転マグネットが回転している際も維持できるように配置されている。
【００３０】
また、撹拌部１２は、反応容器の下方を加熱する加熱部３０を備えており、この加熱部３０は、図８及び１２に示すように反応容器把持部１０の保持部２０が密接した状態で挿入可能な挿入孔３２を有する加熱部本体３４と、加熱部本体３４を加熱するヒータ３６と、加熱部本体３４の温度を検知する温度センサ３８と、を備えている。ヒータ３６及び温度センサ３８は、加熱部本体３４の底面から上方に形成された孔４０Ａ、４０Ｂ内に設けられている。加熱部本体３４には、反応容器把持部１０の保持部２０が密接した状態で挿入可能な挿入孔４６が形成されており、この加熱部本体３４は、保持部２０と同様に熱伝導性に優れた素材、例えばアルミから構成されている。したがって、加熱部３０のヒータ３６から保持部２０を介して反応容器の下方に熱が伝わるように構成されている。反応容器の下方がこの加熱部３０のヒータ３６によって加熱されると、反応容器に充填された試薬が蒸発するが、反応容器の還流用ブロック２２の位置で冷やされて結露され、再び液体に戻されるよう構成されている。また、加熱部本体３４には、その上端から下端に亘って前方から挿入孔４６に貫通する溝４８が形成されており、挿入された保持部２０の溝２０Ｃに整合するよう構成されている。このように加熱部本体３４の溝４８は、保持部２０の溝２０Ｃに整合するので、加熱部本体３４の前面から保持部２０の挿入孔２０Ａまで貫通しており、保持部２０の挿入孔２０Ａに挿入された反応容器を加熱部本体３４の前側から見ることができる。
【００３１】
撹拌部１２の本体４４の上面の加熱部３０に対向する位置には、開口４４Ａが形成されており、撹拌部１２の本体４４の上面には、その開口４４Ａを覆うとともに加熱部３０を支持するＰＴＦＥ製の支持板５４が設けられている。また、加熱部３０は、ＰＴＦＥ製のスペーサ４２を介して撹拌部１２の本体４４の上面の支持板５４に装着されている。このため、加熱部３０の熱が撹拌部１２の本体４４に伝わるのを防止することができる。また、加熱部３０の後面には、後方に突出するように冷却用ブロック５０を支持する冷却用ブロック支持部５２が装着されており、この冷却用ブロック支持部５２は、前方に開口を有するコの字状に形成されており、その開口と加熱部３０の後面の間に冷却ブロック５０が挿入され、装着されるよう構成されている。このように冷却ブロック５０を加熱部３０の後面に装着することによって加熱部３０を介して保持部２０を冷やすことができ、反応容器１１を冷却することができる。このように加熱部３０を介して保持部２０を冷却すると、その支持板５４が冷却され、支持板５４の裏面が結露してしまう場合がある。このため、本実施例に係る有機合成装置においては、この支持板５４の裏面にフィルムヒータ５６を貼り付けるとともに、このフィルムヒータ５６を制御するサーモスタット５７をフィルムヒータ５６に設けている。そして、サーモスタット５７によって、フィルムヒータ５６の温度を例えば２０〜３０℃に調整することによって支持板５４の裏面が結露するのを防止することができる。また、このフィルムヒータ５６と支持板５４の間に断熱材５８、例えばシリコン製のスポンジを介在させている。このようにフィルムヒータ５６と支持板５４の間に断熱材５８を介在させることにより、加熱部３０の加熱運転の際に、１７０℃になったとしても、フィルムヒータ５６に高熱を伝えるのを防止することができる。なお、本実施例に係る有機合成装置において、断熱材５８としてシリコン製スポンジを用いたが、これに限定されず、断熱性があり、磁力に影響がない素材から構成されていれば良い。
【００３２】
以上のように、本実施例に係る有機合成装置は、反応容器１１毎に互いに別体として設けられた反応容器ホルダー８が枠体９に対して脱着可能に構成されており、また保持部２０の挿入孔２０Ａを把持する反応容器の底部の大きさや形状に併せて形成することにより、様々な種類の反応容器を把持することができるので、異なる反応容器であっても、１回の処理で有機合成を行うことができる。また、本実施例に係る有機合成装置は、保持部２０と還流用ブロック２２の間に断熱板２６を設けているので、比較的に短い反応容器であっても、還流用ブロック２２に熱が伝わるのを防止することができる。さらに、本実施例に係る有機合成装置は、回転マグネットを隣接する一方側に対して吸引され、他方側に対して反発するように配置することによって、吸引するマグネットと反発するマグネットが同数となるので、これらを連動させる駆動源に与える負担を軽減することができる。またさらに、本実施例に係る有機合成装置は、反応容器把持部１０を撹拌部１２に装着させる場合、保持部２０の位置を加熱部本体３４の挿入孔４６に併せるだけで容易に組み立てることができる。また、本実施例に係る有機合成装置は、接続アダプタ１６を用いることにより、試験管だけでなく、バイエルビンなどを様々な反応容器を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る有機合成装置の実施例の使用状態を示す正面概念図である。
【図２】本実施例に係る有機合成装置の反応容器把持部と撹拌部を分離した状態を示す正面概念図である。
【図３】試薬添加部を接続アダプタを介して反応容器であるバイエルビンに接続した状態の正面図である。
【図４】接続アダプタの正面断面図である。
【図５】径の異なる様々なバイエルビンに接続した状態の図４に対応する図である。
【図６】試薬添加部を接続アダプタを介して反応容器であるリップ付き試験管に接続する動作を示す正面図である。
【図７】接続アダプタを用いないで、試薬添加部を試験管に装着した状態を示す正面図である。
【図８】反応容器把持部と撹拌部の側面断面図である。
【図９】反応容器把持部の一部拡大断面図である。
【図１０】枠体の平面図である。
【図１１】撹拌部の回転マグネットの配置を示す概念図である。
【図１２】保持部を加熱部に装着させた状態の平面断面図である。
【図１３】従来の有機合成装置を表す正面概念図である。
【図１４】従来の有機合成装置の反応容器把持部と撹拌部を分離した状態を示す正面概念図である。
【符号の説明】
【００３４】
８ 反応容器ホルダー
１０ 反応容器把持部
１１ 反応容器
１２ 撹拌部
２０ 保持部
２０Ａ 挿入孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応容器内の試薬を撹拌・加熱することによって、反応容器に収容された試薬の合成などを行う有機合成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一度に、同一条件又は異なる条件で多種類の試薬の合成を行い、その合成された試薬について一斉に検定を行うものとして、有機合成装置が使用されている。この有機合成装置は、反応容器内の試薬を撹拌・加熱することによって、反応容器に収容された試薬を合成するものであって、図１３及び１４に示すように、一般に複数の反応容器６０を把持可能な反応容器把持部６２と、反応容器把持部６２に把持された反応容器６０内の試薬を撹拌する撹拌部６４と、反応容器６０の開口に装着され、反応容器６０内に試薬を添加可能な試薬添加部６６と、を備えている（特許文献１参照）。
【０００３】
反応容器把持部６２と撹拌部６４は、分離できるように構成されており、試薬添加部６４は、反応容器把持部６２に把持された反応容器６０の上端の開口に装着するように構成されている。撹拌部６４は、反応容器６０内に試薬と共に入れられるマグネットを回転させる回転マグネットを反応容器把持部６２によって把持される反応容器６０毎設けており、この回転マグネットにより反応容器６０内のマグネットを回転させることによって、反応容器６０内の試薬を撹拌するように構成されている。また、撹拌部６４は、反応容器６０の下方を加熱するヒータ６８を有する加熱部を備えている。このヒータ６８は、撹拌部６４の本体から上方に突出するように、反応容器把持部６２によって把持される反応容器６０毎設けられている。さらに、撹拌部６４のヒータ６８に隣接する位置には、突出する温度センサ７０が複数設けられている。
【０００４】
反応容器把持部６２は、把持される反応容器６０の上方が突出可能な孔が形成されている天板７２と、天板７２の下方に把持される反応容器６０毎設けられ、反応容器６０の底部が挿入可能な挿入孔を有する保持部７４と、天板７２と保持部７４の間に把持される反応容器６０毎設けられ、反応容器６０が貫通可能な貫通孔を有する還流用ブロック７６と、還流ブロック７６と保持部７４を天板７２に対して支持する支柱７８と、を備えている。撹拌部６４のヒータ６８及び温度センサ７０は、反応容器把持部７２の各保持部７４に整合する位置に設けられており、保持部７４の底面には、突出するヒータ６８及び温度センサ７０が挿入可能な挿入孔が設けられている。したがって、加熱部のヒータ６８から保持部７４を介して反応容器６０の下方に熱が伝わるように構成されている。反応容器６０の下方がこの加熱部のヒータ６８によって加熱されると、反応容器６０に充填された試薬が蒸発するが、反応容器６０の還流用ブロック７６の位置で冷やされて結露され、再び液体に戻されるよう構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１３７９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、反応容器把持部６２は、複数の保持部７４が反応容器把持部６２の本体と一体となって構成されているため、一種類の形状の反応容器６０しか把持することができず、このため、異なる形状の反応容器６０を用いる場合、有機合成を一回で行うことはできず、反応容器把持部６２を取り替えて複数回に亘って行わなければならないという問題がある。
【０００７】
また、上述のように従来の有機合成装置は、加熱部のヒータ６８によって加熱された試薬は、還流用ブロック７６で冷却する必要があるため、加熱部のヒータ６８の熱が還流ブロック７６に伝わらないように、保持部７４と還流用ブロック７６の間にある程度の距離を置かなければならず、そのため比較的短い反応容器６０を使用することができないという問題がある。
【０００８】
さらに、上述のように従来の有機合成装置は、撹拌部の回転マグネットを回転させることによって、反応容器６０内に入れられたマグネットを回転させているが、これら回転マグネットは、把持されている反応容器６０毎に並列させて設けられているので、隣接する回転マグネット同士の磁力が互いに影響を与える場合があり、回転マグネットの回転開始の時など回転速度が遅い時に回転マグネットを回転させる駆動源に負荷を与えてしまう場合がある。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、異なる形状の反応容器であっても、反応容器把持部を取り替えて複数回に亘って有機合成を行わなくても良い有機合成装置を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、反応容器の長さに関係なく、使用することができる有機合成装置を提供することを第２の目的とする。さらに、本発明は、撹拌用マグネットの駆動源に負荷を与えずに撹拌用マグネットを回転させることができる有機合成装置を提供することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記第１の目的を達成するために、本発明は、複数の反応容器を把持可能な反応容器把持部と、該反応容器把持部に把持された反応容器内の試薬を撹拌する撹拌部と、を備えた有機合成装置において、前記反応容器把持部は、少なくとも反応容器の下方が挿入可能な挿入孔を有するとともに、把持する反応容器毎にそれぞれ別体として、前記反応容器把持部の本体に対して着脱可能に構成されている反応容器ホルダーを備えていることを特徴とする。
【００１１】
このように本発明に係る有機合成装置によれば、反応容器ホルダーが、把持する反応容器毎にそれぞれ別体として、前記反応容器把持部の本体に対して着脱可能に構成されているので、例えば、異なる形状の反応容器を同時に使用する場合であっても、反応容器毎に形状をあわせた反応容器ホルダーをそれぞれ用意することにより、反応容器把持部を取り替えずに一回の処理で有機合成を行うことができる。本発明に係る有機合成装置において、反応容器ホルダーの挿入孔は、挿入される反応容器の下方の形状にあわせて形成されており、反応容器の下方が密接した状態で挿入可能に構成されていることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る有機合成装置は、反応容器の上方に装着され、反応容器内に試薬を添加可能な試薬添加部をさらに備えており、前記試薬添加部は、試薬添加部に脱着可能な接続アダプタを介して反応容器に接続可能に構成されており、該接続アダプタの上端は、前記試薬添加部の下端に密に接合するように構成されており、下端は、反応容器の開口に密に接合するように構成されていることが好ましい。このように接続アダプタを介して反応容器を試薬添加部に接合するように構成することにより、例えば、反応容器の上端の開口部の径の大きさや形状が異なる反応容器であっても、それぞれの開口部に接合可能な接続アダプタを用意することによって、試薬添加部を複数種類用意しなくても良い。また、このように接続アダプタを介して試薬添加部と反応容器を接続するように構成することにより、例えば開口部の縁にねじ山が形成されたバイエルビンを用いることが可能となる。バイエルビンを用いると、合成後にバイエルビンのキャップをするだけで、容器を移し変えずに保存することができ、このため反応容器と保存容器を別々に用意する必要がないという利点がある。また、リップ付き試験管は、バイエルビンと異なり、上端にねじ山が形成されていないので、リップ付き試験管を接続アダプタの下端に装着する場合は、外周面にねじ山が形成された固定リングを介してリップ付き試験管の上端を接続アダプタの下端に密に接合することが望ましい。
【００１３】
また、本発明に係る有機合成装置において、前記撹拌部は、前記反応容器把持部によって把持された反応容器の下方を加熱する加熱部を備え、該加熱部の上方には、加熱部の熱が前記反応容器把持部によって把持された反応容器の上方に伝わるのを防止する断熱板が設けられていることが好ましい。このように断熱板を設けることにより、加熱部の熱を反応容器の上方に伝わるのを防止することができるので、比較的短い反応容器を用いた場合であっても、反応容器の上方で還流を行うことができる。また、比較的長い反応容器を用いた場合、試薬添加部から挿入されたシリンジ針と反応容器の底面との間にある程度の距離を要するが、このように比較的短い反応容器を用いることにより、試薬添加部から挿入されたシリンジ針と反応容器の底面の距離を短くすることができるので、シリンジ針から試薬を安定させた状態で投入することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る有機合成装置において、前記撹拌部は、前記反応容器把持部によって把持された反応容器の下方を加熱する加熱部を備え、該加熱部には、前記反応容器ホルダーの下方が挿入可能な挿入孔が形成されていることが好ましい。上述のように従来の有機合成装置は、反応容器把持部を撹拌部に装着する際に、撹拌部の加熱部のヒータや温度センサを反応容器把持部の保持部の挿入孔に挿入させなければならず、これら把持される反応容器の数だけ設けられているので、ヒータと温度センサを併せて反応容器の２倍の数を保持部の挿入孔に挿入する必要があり、その作業は煩雑であるが、加熱部に反応容器ホルダーの下方が挿入可能な挿入孔を形成することにより、ヒータや温度センサ毎に挿入孔を設ける必要がないので、反応容器把持部を撹拌部に取り付ける作業は、容易に行うことができる。本発明に係る有機合成装置において、撹拌部の加熱部の挿入孔は、反応容器把持部の反応容器ホルダーの形状にあわせて形成されており、反応容器ホルダーの外周面が密接した状態で挿入可能に構成されていることが好ましい。
【００１５】
またさらに、本発明に係る有機合成装置において、前記撹拌部は、反応容器内に試薬と共に収容されたマグネットを回転させる回転マグネットを備えており、該回転マグネットは、前記反応容器把持部によって把持される反応容器と整合する位置に、反応容器毎設けられるとともに、連動して一方向に回転するよう構成され、磁力の影響によって、隣接する一方側の回転マグネットに対して吸引され、隣接する他方側の回転マグネットに対して反発するように配置されていることが好ましい。このように隣接する一方側に対して吸引され、他方側に対して反発するように配置することによって、吸引するマグネットと反発するマグネットが同数となるので、これらを連動させる駆動源に与える負担を軽減することができる。この隣接する一方側の回転マグネットに対する吸引状態と他方側の回転マグネットに対する反発状態は、これら回転マグネットが回転している際でも維持できるように配置されることが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係る有機合成装置において、前記撹拌部は、前記加熱部を支持する支持板をさらに備え、前記加熱部は、前記反応容器把持部によって把持された反応容器を冷却する冷却部材を支持可能な冷却部材支持部を備え、前記支持板の裏面には、ヒータが設けられていることが好ましく、このように加熱部を支持する支持板の裏面にヒータを設けることにより、反応容器の冷却工程の際に支持板の裏面に結露が生じるのを防止することができる。
【００１７】
上記第２の発明を達成するため、本発明は、複数の反応容器を把持可能な反応容器把持部と、該反応容器把持部に把持された反応容器内の試薬を撹拌する撹拌部と、を備えた有機合成装置において、前記撹拌部は、前記反応容器把持部によって把持された反応容器の下方を加熱する加熱部を備え、該加熱部の上方には、加熱部の熱が前記反応容器把持部によって把持された反応容器の上方に伝わるのを防止する断熱板が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
上記第３の発明を達成するため、本発明は、複数の反応容器を把持可能な反応容器把持部と、該反応容器把持部に把持された反応容器内の試薬を撹拌する撹拌部と、を備えた有機合成装置において、前記撹拌部は、反応容器内に試薬と共に収容されたマグネットを回転させる回転マグネットを備えており、該回転マグネットは、前記反応容器把持部によって把持される反応容器と整合する位置に、反応容器毎設けられるとともに、連動して一方向に回転するよう構成され、磁力の影響によって、隣接する一方側の回転マグネットに対して吸引され、隣接する他方側の回転マグネットに対して反発するように配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明に係る有機合成装置によれば、異なる形状の反応容器であっても、反応容器把持部を取り替えて複数回に亘って有機合成を行わなくても良い有機合成装置を提供することができ、また反応容器の長さに関係なく、使用することができる有機合成装置を提供することができ、さらに撹拌用マグネットの駆動源に負荷を与えずに撹拌用マグネットを回転させることができる有機合成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明に係る有機合成装置の実施例について図面に基づいて説明する。図１は、本実施例に係る有機合成装置の使用状態を示す正面概念図であり、図２は、本実施例に係る有機合成装置の反応容器把持部１０と撹拌部１２を分離した状態を示す正面概念図である。本実施例に係る有機合成装置は、複数の反応容器１１を把持可能な反応容器把持部１０と、反応容器把持部１０に把持された反応容器１１内の試薬を撹拌する撹拌部１２と、反応容器１１の開口に装着され、反応容器１１内に試薬を添加可能な試薬添加部１４と、を備えており、図２に示すように反応容器把持部１０と撹拌部１２は、分離可能に構成されている。本実施例に係る有機合成装置においては、反応容器１１として、比較的長いリップ付き試験管１１Ａ（図１の左から一つ目及び二つ目）、比較的短いバイエルビン１１Ｂ（図１の真中）、及び比較的短いリップ付き試験管１１Ｃ（図１の右から一つ目と二つ目）を用いている。
【００２１】
本実施例に係る有機合成装置において、試薬添加部１４は、図３及び６に示すように接続アダプタ１６を介して反応容器１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）の開口に密に接合するよう構成されており、接続アダプタ１６としては、リップ付き試験管１１Ａ及び１１Ｃに用いるもの１６Ａとバイエルビン１１Ｂに用いるもの１６Ｂの二種類が用意されている。試薬添加部１４の下端には、ねじ山が形成されており、接続アダプタ１６Ａ、１６Ｂの上端１６Ａ１、１６Ｂ１の内周面には、図４に示すようにそのねじ山が螺合可能なねじ溝が形成されている。
【００２２】
バイエルビン１１Ｂに用いられる接続アダプタ１６Ｂの基端部１６Ｂ２の内周面には、反応容器１１Ｂの開口部の縁に形成されたねじ山が螺合可能なねじ溝が形成されており、この接続アダプタ１６Ｂは、図５に示すようにバイエルビンの径の大きさにあわせて複数種類用意することが好ましい。また、試験管１１Ａ及び１１Ｃは、バイエルビンと異なり、上端部にねじ山が形成されていないので、図６に示すように固定リング１３を介して試験管１１Ａ及び１１Ｃを接続アダプタ１６Ａの基端部１６Ａ２に密に接合するように構成されている。すなわち、円筒状に形成された固定リング１３の内周面には、半径方向内側に向かって突出するフランジが設けられており、このフランジの上端が試験管１１Ａ及び１１Ｃのリップ部分の下端に当接し、固定リング１３の外周面に形成されたねじ山が接続アダプタ１６Ａの下端の内周面に形成されたねじ溝に螺合することによって、試験管１１Ａ及び１１Ｂを接続アダプタ１６Ａに密に接合することができる。このように複数種類の接続アダプタ１６Ａ、１６Ｂを用意する場合、試薬添加部１４に接合する上端部１６Ａ１、１６Ｂ１は、同一径とし、試験管１１Ａ、１１Ｃと接合する下端部分１６Ａ２やバイエルビンと接合する下端部分１６Ｂ２のみを試験管やバイエルビンの径の大きさや形状にあわせて形成することが好ましく、このように上端部分１６Ａ１、１６Ｂ１を同一径とすることによって、試験管やバイエルビンの大きさなどに応じて試薬添加部１４を複数種類用意する必要はない。
【００２３】
図４に示すように接合アダプタ１６Ａ、１６Ｂの上端１６Ａ１、１６Ｂ１から下端１６Ａ２、１６Ｂ２に連通する連通孔１６Ａ３、１６Ｂ３の上方は、下方に向かって先細りとなるテーパ状に形成されており、このように上方をテーパ状に形成することにより、試薬添加部１４の上方から挿入される試薬投入用注射器のシリンジ針が、挿入の際に接続アダプタ１６Ａ、１６Ｂの連通孔１６Ａ３、１６Ｂ３の内壁に刺さるのを防止することができる。
【００２４】
なお、本実施例に係る有機合成装置においては、試薬添加部１４として、接続アダプタ１６を用いるものを使用したが、これに限定されず、図７に示すように試験管の開口と摺り合わせなしで密に接合可能なジョイント、例えば柴田科学株式会社製のＳＰＣ透明ジョイントによって試験管と接合するように構成されているものを用いても良い。このように接合部分に摺り合わせ部分がないため、接合部分の透明性を維持することが可能であり、有機合成の状態を容易に認識することが可能である。
【００２５】
反応容器把持部１０は、反応容器１１毎設けられ、反応容器１１それぞれを把持する反応容器ホルダー８と、複数の反応容器ホルダー８を支持する枠体９と、を備えている。反応容器ホルダー８は、把持される反応容器の上方が突出可能な孔１８Ａが形成されている天板１８と、天板１８の下方に設けられ、反応容器の底部が挿入可能な挿入孔２０Ａを有する円筒状の保持部２０と、天板１８と保持部２０の間に設けられ、反応容器が貫通可能な貫通孔２２Ａを有する還流用ブロック２２と、還流用ブロック２２を天板１８に対して支持する第１支持部材２４と、保持部２０を還流用ブロック２２に対して支持する第２支持部材２５と、を備えており、天板１８の孔１８Ａ、保持部２０の挿入孔２０Ａ及び還流用ブロック２２の貫通孔２２Ａは、反応容器１１が挿入可能に整合して設けられている。 天板１８の前後の縁１８Ｃ、１８Ｄそれぞれには、天板１８を枠体９に固定する固定ねじ１９が設けられている。
【００２６】
保持部２０の挿入孔２０Ａは、把持される反応容器の下方側外周面が密接した状態で挿入可能に構成されており、挿入される反応容器それぞれの外径に併せて形成されている。また、図８に示すように保持部２０の上端には、半径方向外側に突出するフランジ２０Ｂが全周に亘って形成されており、この保持部２０には、その上端から下端に亘って前方から挿入孔２０Ａまで貫通する溝２０Ｃが形成されている。さらに、保持部２０は、挿入孔２０Ａの大きさに関係なく一律の大きさの外径を有する。本実施例に係る有機合成装置において、この外径は、最も太い反応容器（例えば、図５の右のバイエルビン）と同径とし、この最も太い反応容器を用いる場合、反応容器ホルダー８に保持部２０を設けず、反応容器を直接後述する加熱部３０の挿入孔４６に挿入する。このように保持部２０の外径を一律にしているので、後述する加熱部３０の挿入孔４６の径は、反応容器の大きさに関係なく一律にすることができる。またさらに、保持部２０は、熱伝導性に優れた素材、例えばアルミから構成されており、後述する撹拌部１２の加熱部３０からの熱を挿入孔２０Ａに挿入された反応容器に伝えるように構成されている。還流用ブロック２２と保持部２０の間には、ポリカーボネートから構成された断熱板２６が設けられており、この断熱板２６には、把持される反応容器が挿入可能な挿入孔２６Ａが形成されている。
【００２７】
第１支持部材２４は、天板１８の孔１８Ａ及び還流用ブロック２２の貫通孔２２Ａを中心として前側一つ及び後ろ側二つの二等辺三角形の頂点の位置に計３つ配置されており、第１支持部材２４それぞれは、図８に示すように還流用ブロック２２と天板１８に亘って設けられた第１支柱ナット２４Ａと、天板１８を第１支柱ナット２４Ａにねじ止めする第１ねじ２４Ｂと、還流用ブロック２２を第１支柱ナット２４Ａにねじ止めする第２ねじ２４Ｃと、を備えている。第１ねじ２４Ｂと第２ねじ２４Ｃは、第１支柱ナット２４Ａに螺合し、それぞれが完全に螺着した際に、それぞれの先端の間には、スペース２４Ｄが形成されるよう構成されている。このようにスペース２４Ｄを形成することにより、天板１８と還流用ブロック２２の間の熱伝導を防止することができる。また、図９に示すように天板１８の第１ねじ２４Ｂが貫通する孔１８Ｂには、カラー２４Ｅが設けられている。このカラー２４Ｅの外径は、孔１８Ｂの内径よりも若干小さく、カラー２４Ｅの長さは、天板１８の厚さよりも若干長く形成されている。このため、還流用ブロック２２及び保持部２０は、天板１８に対して遊びを持って固定されており、これにより反応容器把持部１０や撹拌部１２の製造や組み立ての際に多少のずれが生じたとしても、保持部２０を容易に加熱部３０の挿入孔４６に挿入させて反応用把持部１０を撹拌部１２に装着することができる。第２支持部材２５は、保持部２０の挿入孔２０Ａ及び還流用ブロック２２の貫通孔２２Ａを中心として前側二つ及び後ろ側一つの二等辺三角形の頂点の位置に計３つ配置されており、第２支持部材２５それぞれは、図８に示すように断熱板２６と保持部２０のフランジに亘って設けられた第２支柱ナット２５Ａと、断熱板２６と還流用ブロック２２に亘って設けられたカラー部材２５Ｂと、還流用ブロック２２を第２支柱ナット２５Ａにねじ止めする第３ねじ２５Ｃと、保持部２０を第２支柱ナット２５Ａにねじ止めする第４ねじ２５Ｄと、を備えている。第３ねじ２５Ｃと第４ねじ２５Ｄは、支柱ナット２５Ａに螺合し、それぞれが完全に螺着した際に、それぞれの先端の間には、スペース２５Ｅが形成されるよう構成されている。このようにスペース２５Ｅを形成することにより、保持部２０の熱が還流用ブロック２２に伝わるのを防止することができる。また、断熱板２６は、第２支柱ナット２５Ａとカラー部材２５Ｂに狭持されることによって支持されるように構成されている。
【００２８】
枠体９は、図１０に示すように前後一対の長辺９Ｂと左右一対の短辺９Ｃからなる長方形の枠状に形成されており、前後の短辺９Ｃは、前後の長辺９Ｂに対して上方に厚みを有しており、その上面には、把持部９Ｄが設けられている。枠体９の開口９Ａには、各容器ホルダー８の保持部２０などが挿入可能に構成されており、各容器ホルダー８の天板１８の前後縁１８Ｃ、１８Ｄが、横方向に並列された状態で前後の長辺９Ｂの上に載置されるように構成されている。天板１８の前後に設けられた固定ねじ１９と整合する長辺９Ｂの位置には、それら固定ねじ１９が螺合可能なねじ穴９Ｂ１を形成されており、固定ねじ１９がそのねじ穴９Ｂに螺合されることにより、容器ホルダー８をこの枠体９に脱着自在に取り付けることができる。したがって、これら天板１８の固定ねじ１９を緩めることにより、容器ホルダー８を枠体９から取り外すことができるので、様々な反応容器１１に対応した容器ホルダー８を枠体９に取り付けることができる。
【００２９】
撹拌部１２は、反応容器内に試薬と共に入れられるマグネットを回転させる回転マグネット２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅを反応容器把持部１０によって把持される反応容器毎、すなわち５つ設けており（図１１参照）、これら回転マグネット２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅにより反応容器内のマグネットを回転させることによって、反応容器内の試薬を撹拌するように構成されている。各回転マグネット２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅは、反応容器把持部１０によって把持される反応容器と整合する位置に設けられている。これら回転マグネット２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅは、図１１に示すように駆動源に接続された駆動プーリ２７とともに一本の駆動ベルト２９が張り合わされており、このため駆動プーリ２７に連動して回転するよう構成されている。また、各回転マグネット２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅは、円盤状に形成されており、平面方向の一端側と他端側に円盤状のマグネットが設けられている。これらマグネットの磁力の向きは、互いに異なるように配置されており、各回転マグネット２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅは、それぞれの磁力の影響によって、隣接する一方側の回転マグネットに対して吸引され、隣接する他方側の回転マグネットに対して反発するように配置されている。この隣接する一方側の回転マグネットに対する吸引状態と他方側の回転マグネットに対する反発状態は、これら回転マグネットが回転している際も維持できるように配置されている。
【００３０】
また、撹拌部１２は、反応容器の下方を加熱する加熱部３０を備えており、この加熱部３０は、図８及び１２に示すように反応容器把持部１０の保持部２０が密接した状態で挿入可能な挿入孔３２を有する加熱部本体３４と、加熱部本体３４を加熱するヒータ３６と、加熱部本体３４の温度を検知する温度センサ３８と、を備えている。ヒータ３６及び温度センサ３８は、加熱部本体３４の底面から上方に形成された孔４０Ａ、４０Ｂ内に設けられている。加熱部本体３４には、反応容器把持部１０の保持部２０が密接した状態で挿入可能な挿入孔４６が形成されており、この加熱部本体３４は、保持部２０と同様に熱伝導性に優れた素材、例えばアルミから構成されている。したがって、加熱部３０のヒータ３６から保持部２０を介して反応容器の下方に熱が伝わるように構成されている。反応容器の下方がこの加熱部３０のヒータ３６によって加熱されると、反応容器に充填された試薬が蒸発するが、反応容器の還流用ブロック２２の位置で冷やされて結露され、再び液体に戻されるよう構成されている。また、加熱部本体３４には、その上端から下端に亘って前方から挿入孔４６に貫通する溝４８が形成されており、挿入された保持部２０の溝２０Ｃに整合するよう構成されている。このように加熱部本体３４の溝４８は、保持部２０の溝２０Ｃに整合するので、加熱部本体３４の前面から保持部２０の挿入孔２０Ａまで貫通しており、保持部２０の挿入孔２０Ａに挿入された反応容器を加熱部本体３４の前側から見ることができる。
【００３１】
撹拌部１２の本体４４の上面の加熱部３０に対向する位置には、開口４４Ａが形成されており、撹拌部１２の本体４４の上面には、その開口４４Ａを覆うとともに加熱部３０を支持するＰＴＦＥ製の支持板５４が設けられている。また、加熱部３０は、ＰＴＦＥ製のスペーサ４２を介して撹拌部１２の本体４４の上面の支持板５４に装着されている。このため、加熱部３０の熱が撹拌部１２の本体４４に伝わるのを防止することができる。また、加熱部３０の後面には、後方に突出するように冷却用ブロック５０を支持する冷却用ブロック支持部５２が装着されており、この冷却用ブロック支持部５２は、前方に開口を有するコの字状に形成されており、その開口と加熱部３０の後面の間に冷却ブロック５０が挿入され、装着されるよう構成されている。このように冷却ブロック５０を加熱部３０の後面に装着することによって加熱部３０を介して保持部２０を冷やすことができ、反応容器１１を冷却することができる。このように加熱部３０を介して保持部２０を冷却すると、その支持板５４が冷却され、支持板５４の裏面が結露してしまう場合がある。このため、本実施例に係る有機合成装置においては、この支持板５４の裏面にフィルムヒータ５６を貼り付けるとともに、このフィルムヒータ５６を制御するサーモスタット５７をフィルムヒータ５６に設けている。そして、サーモスタット５７によって、フィルムヒータ５６の温度を例えば２０〜３０℃に調整することによって支持板５４の裏面が結露するのを防止することができる。また、このフィルムヒータ５６と支持板５４の間に断熱材５８、例えばシリコン製のスポンジを介在させている。このようにフィルムヒータ５６と支持板５４の間に断熱材５８を介在させることにより、加熱部３０の加熱運転の際に、１７０℃になったとしても、フィルムヒータ５６に高熱を伝えるのを防止することができる。なお、本実施例に係る有機合成装置において、断熱材５８としてシリコン製スポンジを用いたが、これに限定されず、断熱性があり、磁力に影響がない素材から構成されていれば良い。
【００３２】
以上のように、本実施例に係る有機合成装置は、反応容器１１毎に互いに別体として設けられた反応容器ホルダー８が枠体９に対して脱着可能に構成されており、また保持部２０の挿入孔２０Ａを把持する反応容器の底部の大きさや形状に併せて形成することにより、様々な種類の反応容器を把持することができるので、異なる反応容器であっても、１回の処理で有機合成を行うことができる。また、本実施例に係る有機合成装置は、保持部２０と還流用ブロック２２の間に断熱板２６を設けているので、比較的に短い反応容器であっても、還流用ブロック２２に熱が伝わるのを防止することができる。さらに、本実施例に係る有機合成装置は、回転マグネットを隣接する一方側に対して吸引され、他方側に対して反発するように配置することによって、吸引するマグネットと反発するマグネットが同数となるので、これらを連動させる駆動源に与える負担を軽減することができる。またさらに、本実施例に係る有機合成装置は、反応容器把持部１０を撹拌部１２に装着させる場合、保持部２０の位置を加熱部本体３４の挿入孔４６に併せるだけで容易に組み立てることができる。また、本実施例に係る有機合成装置は、接続アダプタ１６を用いることにより、試験管だけでなく、バイエルビンなどを様々な反応容器を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る有機合成装置の実施例の使用状態を示す正面概念図である。
【図２】本実施例に係る有機合成装置の反応容器把持部と撹拌部を分離した状態を示す正面概念図である。
【図３】試薬添加部を接続アダプタを介して反応容器であるバイエルビンに接続した状態の正面図である。
【図４】接続アダプタの正面断面図である。
【図５】径の異なる様々なバイエルビンに接続した状態の図４に対応する図である。
【図６】試薬添加部を接続アダプタを介して反応容器であるリップ付き試験管に接続する動作を示す正面図である。
【図７】接続アダプタを用いないで、試薬添加部を試験管に装着した状態を示す正面図である。
【図８】反応容器把持部と撹拌部の側面断面図である。
【図９】反応容器把持部の一部拡大断面図である。
【図１０】枠体の平面図である。
【図１１】撹拌部の回転マグネットの配置を示す概念図である。
【図１２】保持部を加熱部に装着させた状態の平面断面図である。
【図１３】従来の有機合成装置を表す正面概念図である。
【図１４】従来の有機合成装置の反応容器把持部と撹拌部を分離した状態を示す正面概念図である。
【符号の説明】
【００３４】
８ 反応容器ホルダー
１０ 反応容器把持部
１１ 反応容器
１２ 撹拌部
２０ 保持部
２０Ａ 挿入孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の反応容器を把持可能な反応容器把持部と、
該反応容器把持部に把持された反応容器内の試薬を撹拌する撹拌部と、を備えた有機合成装置において、
前記反応容器把持部は、少なくとも反応容器の下方が挿入可能な挿入孔を有するとともに、把持する反応容器毎にそれぞれ別体として、前記反応容器把持部の本体に対して着脱可能に構成されている反応容器ホルダーを備えていることを特徴とする有機合成装置。
【請求項２】
反応容器の上方に装着され、反応容器内に試薬を添加可能な試薬添加部をさらに備えており、
前記試薬添加部は、試薬添加部に脱着可能な接続アダプタを介して反応容器に接続可能に構成されており、該接続アダプタの上端は、前記試薬添加部の下端に密に接合するように構成されており、下端は、一の反応容器の開口に密に接合するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の有機合成装置。
【請求項３】
前記撹拌部は、前記反応容器把持部によって把持された反応容器の下方を加熱する加熱部を備え、
該加熱部の上方には、加熱部の熱が前記反応容器把持部によって把持された反応容器の上方に伝わるのを防止する断熱板が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の有機合成装置。
【請求項４】
前記撹拌部は、前記反応容器把持部によって把持された反応容器の下方を加熱する加熱部を備え、
該加熱部には、前記反応容器ホルダーの下方が挿入可能な挿入孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の有機合成装置。
【請求項５】
前記撹拌部は、反応容器内に試薬と共に収容されたマグネットを回転させる回転マグネットを備えており、該回転マグネットは、前記反応容器把持部によって把持される反応容器と整合する位置に、反応容器毎設けられるとともに、連動して一方向に回転するよう構成され、磁力の影響によって、隣接する一方側の回転マグネットに対して吸引され、隣接する他方側の回転マグネットに対して反発するように配置されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の有機合成装置。
【請求項６】
前記撹拌部は、前記加熱部を支持する支持板をさらに備え、
前記加熱部は、前記反応容器把持部によって把持された反応容器を冷却する冷却部材を支持可能な冷却部材支持部を備え、
前記支持板の裏面には、ヒータが設けられていることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の有機合成装置。
【請求項７】
複数の反応容器を把持可能な反応容器把持部と、
該反応容器把持部に把持された反応容器内の試薬を撹拌する撹拌部と、を備えた有機合成装置において、
前記撹拌部は、前記反応容器把持部によって把持された反応容器の下方を加熱する加熱部を備え、
該加熱部の上方には、加熱部の熱が前記反応容器把持部によって把持された反応容器の上方に伝わるのを防止する断熱板が設けられていることを特徴とする有機合成装置。
【請求項８】
複数の反応容器を把持可能な反応容器把持部と、
該反応容器把持部に把持された反応容器内の試薬を撹拌する撹拌部と、を備えた有機合成装置において、
前記撹拌部は、反応容器内に試薬と共に収容されたマグネットを回転させる回転マグネットを備えており、該回転マグネットは、前記反応容器把持部によって把持される反応容器と整合する位置に、反応容器毎設けられるとともに、連動して一方向に回転するよう構成され、磁力の影響によって、隣接する一方側の回転マグネットに対して吸引され、隣接する他方側の回転マグネットに対して反発するように配置されていることを特徴とする有機合成装置。
【請求項１】
複数の反応容器を把持可能な反応容器把持部と、
該反応容器把持部に把持された反応容器内の試薬を撹拌する撹拌部と、を備えた有機合成装置において、
前記反応容器把持部は、少なくとも反応容器の下方が挿入可能な挿入孔を有するとともに、把持する反応容器毎にそれぞれ別体として、前記反応容器把持部の本体に対して着脱可能に構成されている反応容器ホルダーを備えていることを特徴とする有機合成装置。
【請求項２】
反応容器の上方に装着され、反応容器内に試薬を添加可能な試薬添加部をさらに備えており、
前記試薬添加部は、試薬添加部に脱着可能な接続アダプタを介して反応容器に接続可能に構成されており、該接続アダプタの上端は、前記試薬添加部の下端に密に接合するように構成されており、下端は、一の反応容器の開口に密に接合するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の有機合成装置。
【請求項３】
前記撹拌部は、前記反応容器把持部によって把持された反応容器の下方を加熱する加熱部を備え、
該加熱部の上方には、加熱部の熱が前記反応容器把持部によって把持された反応容器の上方に伝わるのを防止する断熱板が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の有機合成装置。
【請求項４】
前記撹拌部は、前記反応容器把持部によって把持された反応容器の下方を加熱する加熱部を備え、
該加熱部には、前記反応容器ホルダーの下方が挿入可能な挿入孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の有機合成装置。
【請求項５】
前記撹拌部は、反応容器内に試薬と共に収容されたマグネットを回転させる回転マグネットを備えており、該回転マグネットは、前記反応容器把持部によって把持される反応容器と整合する位置に、反応容器毎設けられるとともに、連動して一方向に回転するよう構成され、磁力の影響によって、隣接する一方側の回転マグネットに対して吸引され、隣接する他方側の回転マグネットに対して反発するように配置されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の有機合成装置。
【請求項６】
前記撹拌部は、前記加熱部を支持する支持板をさらに備え、
前記加熱部は、前記反応容器把持部によって把持された反応容器を冷却する冷却部材を支持可能な冷却部材支持部を備え、
前記支持板の裏面には、ヒータが設けられていることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の有機合成装置。
【請求項７】
複数の反応容器を把持可能な反応容器把持部と、
該反応容器把持部に把持された反応容器内の試薬を撹拌する撹拌部と、を備えた有機合成装置において、
前記撹拌部は、前記反応容器把持部によって把持された反応容器の下方を加熱する加熱部を備え、
該加熱部の上方には、加熱部の熱が前記反応容器把持部によって把持された反応容器の上方に伝わるのを防止する断熱板が設けられていることを特徴とする有機合成装置。
【請求項８】
複数の反応容器を把持可能な反応容器把持部と、
該反応容器把持部に把持された反応容器内の試薬を撹拌する撹拌部と、を備えた有機合成装置において、
前記撹拌部は、反応容器内に試薬と共に収容されたマグネットを回転させる回転マグネットを備えており、該回転マグネットは、前記反応容器把持部によって把持される反応容器と整合する位置に、反応容器毎設けられるとともに、連動して一方向に回転するよう構成され、磁力の影響によって、隣接する一方側の回転マグネットに対して吸引され、隣接する他方側の回転マグネットに対して反発するように配置されていることを特徴とする有機合成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−１５２６９（Ｐ２００６−１５２６９Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９６７１７（Ｐ２００４−１９６７１７）
【出願日】平成１６年７月２日（２００４．７．２）
【出願人】（０００１８１７６７）柴田科学株式会社 (32)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２日（２００４．７．２）
【出願人】（０００１８１７６７）柴田科学株式会社 (32)
【Ｆターム（参考）】
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