JP2006512472A - ポリマー成分を有するナノフィルム組成物 - Google Patents

Abstract

本発明は、種々の大環状モジュール成分と種々のポリマー成分および両親媒性成分から調製されるナノフィルムである薄層組成物に関する。本発明はまた、有機化学およびナノテクノロジーの分野に関し、特に、濾過に有用なナノフィルム組成物に関する。濾過に有用なナノフィルムは、両親媒性種および１以上のポリマー成分から調製される。その両親媒性種または成分は、界面または表面に配向され得る。ナノフィルムは、その成分の１以上をカップリングすることによって調製され得る。そのナノフィルムはまた、基材に被覆され得るかまたは結合され得る。

Description

（関連出願の引用）
本出願は、米国仮特許出願第６０／４１１，５８８号（２００２年９月１７日出願であり、本明細書中にその全体が参考として援用される）に対する優先権を主張する。

（技術分野）
本発明は、種々の大環状モジュール成分と種々のポリマー成分および両親媒性成分から調製されるナノフィルムである薄層組成物に関する。本発明はまた、有機化学およびナノテクノロジーの分野に関し、特に、濾過に有用なナノフィルム組成物に関する。

（発明の背景）
ナノテクノロジーは、原子レベルまたは分子レベルにおいて新規な構造を操作する能力を包含する。ナノテクノロジーの一分野は、化学的構築ブロックを開発することであり、この化学的構築ブロックから、推定される特性の階層型分子（ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｍｏｌｅｃｕｌｅ）が組み立てられ得る。化学的構築ブロックまたはナノ構造体を作製するアプローチは、高度に調節された特性を有する出発物質を設計および合成することによって、原子レベルまたは分子レベルで始まる。原子レベルでの正確な制御は、合理的に調節された合成−構造−特性の関係の開発のための基礎であり、このことは、特有の構造および推定可能な特性の物質を提供し得る。ナノテクノロジーに対するこのアプローチは、自然から着想される。例えば、生物学的組織化は、オルガネラ、細胞、および最終的に生物にされる生物学的分子に形成される、構造レベル：原子の階層に基づく。これらの構築ブロックの性能は、従来の材料および方法（例えば、統計学的混合物または反応物質の閉じこめを生成して、特定の反応経路を増強する重合）によって並ぶものがない。例えば、天然タンパク質において見いだされる２０個の通常のアミノ酸から、１０５を超える安定かつ特有のタンパク質が生成される。

ナノテクノロジーから利益を得る１つの分野は、膜を使用する濾過である。種々の分離プロセスにおいて使用される従来の膜は、種々の分子種に対して選択的に透過性にされ得る。従来の膜のその透過性特性は、一般に、その膜構造を通る分子種の輸送経路に依存する。例えば、従来の選択的に透過性の材料における拡散経路は、透過性を制御するために曲げられ（ｔｏｒｔｕｏｕｓ）得、多孔性は、従来の方法によって十分には規定も制御もされない。膜の規則的なまたは特有の孔構造を製作する能力は、分離技術の長期にわたる目標である。

膜を通る種の流れに対する抵抗性はまた、流路長によって支配され得る。抵抗性は、膜材料の減少した機械的強度を犠牲にして、非常に薄いフィルムを膜として使用することによって非常に低下され得る。従来の膜は、少なくとも１００〜２００ｎｍの障壁厚み、しばしば、ｍｍまでの厚みを有し得る。一般に、膜障壁材料の薄いフィルムは、より大きな厚みの多孔性基材上に被覆されて、材料強度を回復し得る。

膜分離プロセスは、流体から成分を分離するために使用され、この流体中で、特定の「カットオフ」サイズよりも小さなサイズを有する原子成分または分子成分がより大きなサイズの成分から分離され得る。通常、カットオフサイズより小さな種は、膜によって通過される。そのカットオフサイズは、そのカットオフサイズより小さな成分の輸送速度が、より大きな成分の輸送速度より速いにすぎないという現象を反映する近似的な経験値であり得る。従来の圧力駆動膜分離プロセスにおいて、成分の分離に影響を与えるその主な要因は、膜構造における成分のサイズ、電荷、および拡散性である。透析において、分離のためのその駆動力は、濃度勾配である一方で、電気透析において、起電力は、イオン選択膜に適用される。

これあの方法の全てにおいて、必要であるもの、分離される流体の成分に対する選択的に透過性の膜障壁である。

（発明の要旨）
一局面において、本発明は、ナノフィルム組成物を提供する。いくつかの実施形態において、そのナノフィルム組成物は、大環状モジュールと少なくとも１つのポリマー成分との反応生成物を含む。いくつかの実施形態において、そのナノフィルム組成物は、ポリマー成分と両親媒性物質との反応生成物を含む。他の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、ポリマー成分の反応生成物を含み、ここでそのポリマー成分は、リンカー分子によって連結される。なお他の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、少なくとも２つのポリマー成分の反応混合物を含み、ここで第１のポリマー成分が、重合性両親媒性物質であり、第２のポリマー成分が重合性モノマーである。

いくつかの実施形態において、その大環状モジュールは、ヘキサマー１ａ、ヘキサマー１ｄｈ、ヘキサマー３ｊ−アミン、ヘキサマー１ｊｈ、ヘキサマー１ｊｈ−ＡＣ、ヘキサマー２ｊ−アミン／エステル、ヘキサマー１ｄｈ−アクリル、オクタマー５ｊｈ−アスパラギン酸、オクタマー４ｊｈ−アクリル、およびこれらの混合物からなる群より選択される。いくつかの好ましい実施形態において、その大環状モジュールは、ヘキサマー１ｄｈである。

いくつかの実施形態において、そのポリマー成分は、重合性モノマーを含む。いくつかの実施形態において、その重合性モノマーは、ＣＨ_２＝ＣＨＣ（Ｏ）ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨを含む。他の実施形態において、そのポリマー成分は、重合性両親媒性物質を含む。いくつかの実施形態において、その重合性両親媒性物質は、両親媒性アクリレート、両親媒性アクリルアミド、両親媒性ビニルエステル、両親媒性アニリン、両親媒性ジイン、両親媒性ジエン、両親媒性アクリル酸、両親媒性エン、両親媒性桂皮酸、両親媒性アミノ−エステル、両親媒性オキシラン、両親媒性アミン、両親媒性ジエステル、両親媒性二酸、両親媒性ジオール、両親媒性ポリオール、および両親媒性ジエポキシドからなる群より選択される。いくつかの実施形態において、そのポリマー成分は、ポリマーである。いくつかの実施形態において、そのポリマー成分は両親媒性物質である。

いくつかの実施形態において、そのポリマー成分は、ポリ（マレイン酸無水物）、ポリ（エチレン−コ−マレイン酸無水物）、ポリ（マレイン酸無水物−コ−αオレフィン）、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、少なくとも１つのオキサシクロプロパン基を含むポリマー、ポリエチレンイミド、ポリエーテルイミド、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ（ビニルアセテート）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンコポリマー、ポリイソプレン、ポリネオプロペン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスルホンアミド、ポリスルホキシド、ポリグリコール酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリエステルイオノマー、ポリカーボネート、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリビニリデンフルオリド、ポリビニルピロリドン、ポリ乳酸、ポリペプチド、ポリソルベート、ポリリジン、ヒドロゲル、炭水化物、ポリサッカリド、アガロース、アミロース、アミロペクチン、グリコーゲン、デキストラン、セルロース、セルロースアセテート、キチン、キトサン、ペプチドグリカン、グリコサミノグリカン、ポリヌクレオチド、ポリ（Ｔ）、ポリ（Ａ）、核酸、プロテオグリカン、糖タンパク質、糖脂質、およびこれらの混合物からなる群より選択される。いくつかの好ましい実施形態において、そのポリマー成分は、ポリ（マレイン酸無水物−コ−αオレフィン）である。

いくつかの実施形態において、その両親媒性物質は、重合性両親媒性物質である。いくつかの実施形態において、その重合性両親媒性物質は、両親媒性アクリレート、両親媒性アクリルアミド、両親媒性ビニルエステル、両親媒性アニリン、両親媒性ジイン、両親媒性ジエン、両親媒性アクリル酸、両親媒性エン、両親媒性桂皮酸、両親媒性アミノ−エステル、両親媒性オキシラン、両親媒性アミン、両親媒性ジエステル、両親媒性二酸、両親媒性ジオール、両親媒性ポリオール、および両親媒性ジエポキシドからなる群より選択される。いくつかの実施形態において、その両親媒性物質は、非重合可能両親媒性物質である。いくつかの実施形態において、その非重合可能両親媒性物質は、デシルアミンおよびステアリン酸からなる群より選択される。

いくつかの実施形態において、そのナノフィルム組成物は、非重合可能両親媒性物質をさらに含む。いくつかの実施形態において、非重合性両親媒性物質は、デシルアミンおよびステアリン酸からなる群より選択される。いくつかの実施形態において、そのポリマー成分はポリマーであり、その非重合性両親媒性物質は、そのポリマーにカップリングされる。

いくつかの実施形態において、前記大環状モジュールは、互いにカップリングされている。いくつかの実施形態において、その大環状モジュールは、少なくとも１つのポリマー成分にカップリングされている。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのポリマー成分は、両親媒性物質にカップリングされている。いくつかの実施形態において、そのカップリングは、リンカー分子を介する。いくつかの実施形態において、そのリンカー分子は、以下：

およびこれらの混合物からなる群より選択され；ここでｍは１〜１０であり、ｎは１〜６であり、Ｒは−Ｈまたは−ＣＨ_３であり、Ｒ’は、−（ＣＨ_２）”−またはフェニルであり、Ｒ”は−（ＣＨ_２）_ｎ−、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、またはポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）であり、ＸはＢｒ、Ｃｌ、Ｉ、または他の脱離基である。

いくつかの実施形態において、そのナノフィルム組成物は、空気−水界面において少なくとも１つのポリマー成分を重合する工程を包含するプロセスによって調製される。いくつかの実施形態において、そのナノフィルム組成物は、空気−水界面において重合性両親媒性物質を重合する工程を包含するプロセスによって調製される。

いくつかの実施形態において、そのポリマー成分の領域割合（ａｒｅａ ｆｒａｃｔｉｏｎ）は、０．５〜９８％である。他の実施形態において、そのポリマー成分の領域割合は、約２０％未満である。なお他の実施形態において、そのポリマー成分の領域割合は、約５％未満である。

いくつかの実施形態において、そのナノフィルム組成物の厚みは、約３０ｎｍ未満である。他の実施形態において、そのナノフィルム組成物の厚みは、約６ｎｍ未満である。なお他の実施形態において、そのナノフィルム組成物の厚みは、約２ｎｍ未満である。

いくつかの実施形態において、そのナノフィルム組成物は、少なくとも２層のナノフィルムを含む。いくつかの実施形態において、そのナノフィルム組成物は、そのナノフィルム層のいずれか２層の間に少なくとも１つの間隔配置層（ｓｐａｃｉｎｇ ｌａｙｅｒ）をさらに含む。いくつかの実施形態において、その間隔層は、ポリマー、ゲル、または無機粒子の層を含む。

いくつかの実施形態において、そのナノフィルム組成物は、基材に被覆（ｄｅｐｏｓｉｔ）される。いくつかの実施形態において、そのナノフィルムは、そのポリマー成分を介して基材にカップリングされている。いくつかの実施形態において、その基材は多孔性である。他の実施形態において、その基材は非多孔性である。他の実施形態において、そのナノフィルムは、ビオチン−ストレプトアビジン媒介性相互作用を介してその基材にカップリングされる。

いくつかの実施形態において、５〜３０ｍＮ／ｍの表面圧におけるナノフィルム組成物の表面損失率は、そのポリマー成分なしで作製された同じナノフィルム組成物の表面損失率の約５０％未満である。他の実施形態において、５〜３０ｍＮ／ｍの表面圧におけるナノフィルム組成物の表面損失率は、そのポリマー成分なしで作製された同じナノフィルム組成物の表面損失率の約３０％未満である。なお他の実施形態において、５〜３０ｍＮ／ｍの表面圧におけるナノフィルム組成物の表面損失率は、そのポリマー成分なしで作製された同じナノフィルム組成物の表面損失率の約２０％未満である。

そのナノフィルム組成物は、そのナノフィルム組成物を介して通過する種を記載するために使用され得る濾過機能を有し得る。ナノフィルム組成物は、特定の種(特定の流体中のアニオン、カチオン、および中性溶質を含む）およびその特定の種より小さな種についてのみ透過性であり得る。特定のナノフィルム組成物は、特定の溶媒における特定の種について高透過性を有し得る。ナノフィルム組成物は、特定の溶媒中における特定の種について低透過性を有し得る。ナノフィルム組成物は、特定の溶媒中の特定の種について高透過性を、および他の種について低透過性を有し得る。一実施形態において、ナノフィルム組成物は、以下の濾過機能を有し得る：

別の実施形態において、ナノフィルム組成物は、以下の濾過機能を有し得る：

別の実施形態において、そのナノフィルムは、ウイルス種およびより大きな種に対して非透過性である。他の実施形態において、そのナノフィルムは、免疫グロブリンＧおよびより大きな種に対して非透過性である。他の実施形態において、そのナノフィルムは、アルブミンおよびより大きな種に対して非透過性である。他の実施形態において、そのナノフィルムは、β_２−ミクログロブリンおよびより大きな種に対して非透過性である。他の実施形態において、そのナノフィルムは、水およびより小さな種に対してのみ透過性である。別の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、水分子ならびに水中のＮａ^＋、Ｋ^＋、およびＣｓ^＋について高透過性を有する。別の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、グルコースおよび尿素について低透過性を有する。別の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、水分子および水中のＣｌ⁻について高透過性を有する。別の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、水分子および水中のＫ^＋について高透過性、ならびに水中のＮａ^＋について低透過性を有する。別の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、水分子および水中のＮａ^＋について高透過性、ならびに水中のＫ^＋について低透過性を有する。別の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、水中の尿素、クレアチニン、Ｌｉ^＋、Ｃａ^２＋、およびＭｇ^２＋について低透過性を有する。別の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、水中のＮａ^＋、Ｋ^＋、リン酸水素、およびリン酸二水素について高透過性を有する。別の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、水中のＮａ^＋、Ｋ^＋、およびグルコースについて高透過性を有する。別の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、水中のミオグロビン、オボアルブミン、およびアルブミンについて低透過性を有する。別の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、有機化合物について高透過性および水について低透過性を有する。別の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、有機化合物について低透過性および水について高透過性を有する。別の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、水分子について低透過性ならびにヘリウムガスおよび水素ガスについて高透過性を有する。

ナノフィルム組成物は、分子量カットオフ値を有し得る。一実施形態において、そのナノフィルム組成物は、約１３ｋＤａの分子量カットオフを有する。別の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、約１９０Ｄａの分子量カットオフを有する。なお別の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、約１００Ｄａの分子量カットオフを有する。別の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、約４５Ｄａの分子量カットオフを有する。別の実施形態において、そのナノフィルム組成物は、約２０Ｄａの分子量カットオフを有する。

別の局面において、本発明は、有機溶媒中の大環状モジュールと少なくとも１つのポリマー成分との混合物を含む組成物を提供する。

別の局面において、本発明は、大環状モジュールと少なくとも１つのポリマー成分との反応生成物の薄いフィルムを含む組成物を提供し、ここでその組成物は、その大環状モジュールとその少なくとも１つのポリマー成分とを、空気−液体界面または液体−液体界面において、接触させる工程を包含するプロセスによって調製される。

別の局面において、本発明は、ナノフィルム組成物を作製するための方法を提供する。一実施形態において、大環状モジュールと少なくとも１つのポリマー成分との反応生成物を含むナノフィルム組成物を作製するための方法は、（ａ）大環状モジュールと少なくとも１つのポリマー成分との混合物を提供する工程；および（ｂ）その混合物を、空気−液体界面または液体−液体界面において、薄いフィルムに形成する工程を包含する。いくつかの実施形態において、そのポリマー成分は、重合可能であり、そのポリマー成分を、その空気−液体界面または液体−液体界面において、重合する工程をさらに包含する。別の実施形態において、大環状モジュールと少なくとも１つのポリマー成分との反応生成物を含むナノフィルム組成物を作製するための方法は、（ａ）その少なくとも１つのポリマー成分を含む下位相（ｓｕｂｐｈａｓｅ）を提供する工程；および（ｂ）大環状モジュールと、その下位相の表面とを接触させる工程を包含する。いくつかの実施形態において、その方法はさらに、（ｃ）リンカー分子を、その下位相の表面と接触させる工程を包含する。別の実施形態において、大環状モジュールと少なくとも１つのポリマー成分との反応生成物を含むナノフィルム組成物を作製するための方法は、（ａ）その大環状モジュールを含む第１の液体相を提供する工程；（ｂ）その少なくとも１つのポリマー成分を含む第２の液体相を提供する工程；および（ｃ）その第１の液体相およびその第２の液体相から液体−液体界面を形成する工程を包含する。

いくつかの実施形態において、そのナノフィルム組成物は、スピンコーティング、噴霧コーティング、浸漬被覆、グラフティング、キャスティング、相反転、電気めっき、またはナイフエッジコーティングによって調製され得る。

本発明の別の局面において、本明細書中に記載のナノフィルム組成物を使用する濾過のための方法が提供される。一実施形態において、この方法は、そのナノフィルム組成物を使用して、流体から１つ以上の成分を分離する工程を包含する。別の実施形態において、この方法は、そのナノフィルム組成物を使用して、少なくとも２つのガスの混合物から１つ以上の成分を分離する工程を包含する。

（発明の詳細な説明）
（定義）
本明細書中で使用される場合、用語「反応生成物」とは、その示される成分から形成される生成物をいう。カップリングは、反応生成物を形成することにおける成分間で生じてもよいし、生じなくてもよい。ポリマー成分は、反応生成物を形成することにおいて、重合されてもよいし、重合されなくてもよい。非限定的例において、大環状モジュールとポリマー成分との反応生成物を含むナノフィルムは、そのモジュール間のカップリング、および／またはそのモジュールとポリマー成分との間のカップリング、および／またはそのポリマー成分間のカップリングを有してもよいし、全くカップリングを有さなくてもよい。いくつかの場合において、そのポリマー成分は、重合される。そのポリマー成分は、完全にまたは部分的に重合され得る。あるいは、そのポリマー成分は、重合されなくてもよい。

本明細書中で使用される場合、用語「シントン」とは、大環状モジュールが作製され得るモノマー分子ユニットをいう；大環状モジュールは、カップリングされたシントンの閉鎖した環である。シントンおよび大環状モジュールの構造および合成は、本明細書中で以下により詳細に記載される。

本明細書中で使用される場合、用語「ポリマー」および「ポリマー分子」とは、ポリマー、または優先的にポリマーであるが、結合される非ポリマー原子もしくは種を有し得る分子をいう。用語ポリマーは、コポリマー、ターポリマー、および異なるモノマーの任意の数を含むポリマーを包含する。

本明細書中で使用される場合、用語「ポリマー成分」とは、ポリマーであるか、または重合によってポリマーを形成し得るかのいずれかである分子または種をいう。重合性モノマーおよび重合性分子は、ポリマー成分であり得る。いくつかの例において、そのポリマー成分は、両親媒性物質であり得る。

本明細書中で使用される場合、「重合性」とは、そのナノフィルムが調製される反応条件下で重合し得る分子種を示す。「非重合性」とは、そのナノフィルムが調製される反応条件下で重合しない分子種を示すために、本明細書中で使用される。１セットの反応条件下で「非重合性」種は、別のセットの反応条件下で「重合可能」であり得る。

本明細書中で使用される場合、用語「両親媒性物質」または「両親媒性」とは、親水性特性および親油性特性の療法を示す分子または種をいう。一般に、両親媒性物質は、親油性部分および親水性部分を含む。用語「親油性」および「疎水性」は、本明細書中で使用される場合、交換可能である。両親媒性物質は、ラングミュアフィルムであり得る。両親媒性物質は、重合可能であり得る。あるいは、その両親媒性物質は、重合可能でなくてもよい。

疎水性基または疎水性部分の非限定的例としては、低級アルキル基、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、もしくはそれ以上の炭素原子を有するアルキル基（１４〜３０個、もしくは３０個以上の炭素原子、または３０個以上の炭素原子を有するアルキル基を含む）、置換型アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、置換型アリール基、飽和もしくは不飽和の環式炭化水素＜ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、複素環式、および対応する置換型の基が挙げられる。疎水性基は、その基の疎水性特性が重すぎない範囲において、いくらかの親水性基または置換基を含み得る。さらなる変形例において、疎水性基は、置換されたケイ素原子を含み得、フッ素原子を含み得る。その親油性部分は、直鎖状であってもよいし、分枝状であってもよいし、環式であってもよい。

親油性基としてのシントンもしくは大環状モジュールにカップリングされ得る基の非限定的例としては、アルキル、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｒ、−Ｃ≡Ｃ−Ｒ、−ＯＣ（Ｏ）−Ｒ、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｒ、−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｒ、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｒ、および−Ｏ−Ｒ（ここでＲは、４〜１８Ｃアルキルである）が挙げられる。

親水性基もしくは親水性部分の非限定的例としては、ヒドロキシル、メトキシ、フェノール、カルボン酸およびこれらの塩、メチル、エチル、およびカルボン酸のビニルエステル、アミド、アミノ、シアノ、イソシアノ、ニトリル、アンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、一アルキル置換アミノ基および二アルキル置換アミノ基、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、エポキシ基、アクリレート、スルホンアミド、ニトロ、−ＯＰ（Ｏ）（ＯＣＨ_２ＣＨ_２Ｎ^＋ＲＲ’Ｒ”）Ｏ−、グアニジニウム、アミネート、アクリルアミド、ピリジニウム、ピペリジン、およびこれらの組み合わせが挙げられ、ここでＲ、Ｒ’およびＲ”は、各々独立して、Ｈまたはアルキルから選択される。親水性基は、その基の親水性特性が重すぎない範囲において、いくらかの疎水性基または置換基を含み得る。さらなる例としては、アルコール、カルボキシレート、アクリレート、メタクリレート、または

基で置換されたポリメチレン鎖が挙げられ、ここでｙは、１〜６である。親水性部分としてはまた、内部アミノ基または置換型アミノ基（例えば、内部−ＮＨ−、−ＮＣ（Ｏ）Ｒ−、もしくは−ＮＣ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ_２−基）を有するアルキル鎖が挙げられ得る。親水性部分はまた、ポリカプロラクトン、ポリカプロラクトンジオール、ポリ（酢酸）、ポリ（ビニルアセテート）、ポリ（２−ビニルピリジン）、セルロースエステル、セルロースヒドロキシエーテル、ポリ（Ｌ−リジンヒドロブロミド）、ポリ（イタコン酸）、ポリ（マレイン酸）、ポリ（スチレンスルホン酸）、ポリ（アニリン）、またはポリ（ビニルホスホン酸）が挙げられ得る。

本明細書中で使用される場合、分子部分もしくは分子種、ポリマー成分、シントン、および大環状モジュールに関する用語「カップリング（する）」および「カップリングされる」とは、他の分子部分もしくは分子種、分子、シントン、または大環状モジュールとのそれらの結合または会合をいう。その結合または会合は、特異的であっても非特異的であってもよく、可逆的であっても非可逆的であってもよく、化学反応の結果であっても錯体化の結果であってもよい。カップリング反応によって形成される結合は、しばしば、共有結合、または極性共有結合、または混合イオン性共有結合であり、ときおり、クーロン力、イオン力もしくは静電力、または相互作用であり得る。いくつかの好ましい実施形態において、カップリング反応によって形成される結合は、共有結合である。

本明細書中で使用される場合、化学式における用語「Ｒ」、「Ｒ’」、「Ｒ”」、および「Ｒ’”」とは、水素または官能基をいい、別段示されない限り、各々独立して選択される。いくつかの好ましい実施形態において、その官能基は、有機基であり得る。

本明細書中で使用される場合、用語「官能基」としては、化学基、有機基、無機基、有機金属基、アリール基、ヘテロアリール基、環式炭化水素基、アミノ基（−ＮＨ_２）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、シアノ基（−Ｃ≡Ｎ）、ニトロ基（−ＮＯ_２）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、ホルミル基（−ＣＨＯ）、ケト基（−ＣＨ_２Ｃ（Ｏ）ＣＨ_２−）、アルケニル基（−Ｃ＝Ｃ−）、アルキニル基（−Ｃ≡Ｃ−）およびハロ基（Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩ）が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、その官能基は、有機基である。

本明細書中で使用される場合、用語「アルキル」とは、分枝鎖または非分枝鎖の一価の炭化水素ラジカルをいう。「ｎ〜ｍＣアルキル」または「（ｎＣ〜ｍＣ）アルキル」とは、ｎ〜ｍ個の炭素原子を含む全てのアルキル基をいう。例えば、１〜４Ｃアルキルとは、メチル基、エチル基、プロピル基、またはブチル基をいう。示されるアルキル基のあり得る異性体全てがまた含まれる。従って、プロピルはイソプロピルを含み、ブチルは、ｎ−ブチル、イソブチルおよびｔ−ブチルを含むなどである。１〜６個の炭素原子を有するアルキル基は、「低級アルキル」といわれる。用語アルキルは、置換型アルキルを含む。本明細書中で使用される場合、用語「置換型アルキル」とは、そのアルキル基の任意の炭素にさらなる基が結合したアルキル基をいう。置換型アルキルに結合したさらなる基としては、アルキル、低級アルキル、アリール、アシル、ハロゲン、アルキルハロ、ヒドロキシ、アミノ、アルコキシ、アルキルアミノ、アシルアミノ、アシルオキシ、アリールオキシ、アリールオキシアルキル、メルカプト、飽和および不飽和両方の環式炭化水素、複素環などのような１以上の官能基が挙げられ得る。

本明細書中で使用される場合、用語「アルケニル」とは、不飽和Ｃ＝Ｃを有する任意の構造または部分をいう。本明細書中で使用される場合、用語「アルキニル」とは、不飽和Ｃ≡Ｃを有する任意の構造または部分をいう。

本明細書中で使用される場合、用語「アリール」とは、一緒に縮合されるか、共有結合的に連結されるか、または共通の基（例えば、メチレン、エチレン、またはカルボニル）に連結される、単一の芳香族環または複数の芳香族環であり得る芳香族基をいい、多環状環構造を含む。芳香族環は、とりわけ、置換型または非置換型のフェニル、ナフチル、ビフェニル、ジフェニルメチル、およびベンゾフェノン基を含み得る。用語「アリール」とは、置換型アリールを含む。

本明細書中で使用される場合、用語「置換型アリール」とは、そのアリール基の任意の炭素にさらなる基が結合したアリール基をいう。さらなる基としては、芳香族環に縮合されるか、共有結合されるかもしくは共通の基（例えば、メチレン基もしくはエチレン基）もしくはカルボニル連結基（例えば、シクロヘキシルフェニルケトン中の）に連結される、１以上の官能基（例えば、低級アルキル、アリール、アシル、ハロゲン、アルキルハロ、ヒドロキシ、アミノ、アルコキシ、アルキルアミノ、アシルアミノ、アシルオキシ、アリールオキシ、アリールオキシアルキル、チオエーテル、複素環、飽和および不飽和両方の環式炭化水素などが挙げられ得る。

本明細書中で使用される場合、用語「ヘテロアリール」とは、芳香族環の１以上の炭素原子が、ヘテロ原子（例えば、窒素、酸素または硫黄）によって置換されている芳香族環をいう。ヘテロアリールとは、単一の芳香族環、複数の芳香族環、または１以上の非芳香族環に連結された１以上の芳香族環を含み得る構造をいう。これは、縮合もしくは非縮合の、共有結合されているか、または共通の基（例えば、メチレン基もしくはエチレン基）に連結されているか、またはフェニルピリジルケトン中のカルボニルに連結されている、複数の環を有する構造を含む。本明細書中で使用される場合、用語「ヘテロアリール」は、チオフェン、ピリジン、イソキサゾール、フタルイミド、ピラゾール、インドール、フラン、またはこれらの環のベンゾ縮合アナログのような環を含む。

本明細書中で使用される場合、用語「アシル」とは、カルボニル置換基、Ｒはアルキルもしくは置換型アルキル、アリールもしくは置換型アリールである−Ｃ（Ｏ）Ｒ（これは、Ｒがアルキルである場合、アルカノイルといわれ得る）をいう。

本明細書中で使用される場合、用語「アミノ」とはＲおよびＲ’が独立して、水素、低級アルキル、置換型低級アルキル、アリール、置換型アリールまたはアシルであり得る、基−ＮＲＲ’をいう。

本明細書中で使用される場合、用語「アルコキシ」とは、Ｒがアルキル、置換型低級アルキル、アリール、置換型アリールである−ＯＲ基をいう。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ、エトキシ、フェノキシ、置換型フェノキシ、ベンジルオキシ、フェネチルオキシ、ｔ−ブトキシなどが挙げられる。

本明細書中で使用される場合、用語「チオエーテル」とは、ＲおよびＲ’が同じであるかもしくは異なる、アルキル、アリールもしくは複素環式基であり得る一般構造Ｒ−Ｓ−Ｒ’をいう。基−ＳＨはまた、「スルフヒドリル」または「チオール」または「メルカプト」といわれ得る。

本明細書中で使用される場合、用語「飽和環式炭化水素」とは、置換基を含む、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルなどのような環構造をいう。飽和環式炭化水素に対する置換基は、ヘテロ原子（例えば、窒素、酸素または硫黄）でその環の１以上の炭素原子を置換することを含む。飽和環式炭化水素は、二環式構造（例えば、ビシクロヘプタンおよびビシクロオクタン）および多環式構造を含む。

本明細書中で使用される場合、用語「不飽和環式炭化水素」とは、置換基を含む、少なくとも１つの二重結合を有する非芳香族環式基（例えば、シクロペンテニル、シクロヘキセニルなど）をいう。不飽和環式炭化水素に対する置換基は、その環の１以上の炭素原子をヘテロ原子（例えば、窒素、酸素もしくは硫黄）で置換することを含む。不飽和環式炭化水素は、二環式構造（例えば、ビシクロヘプテンおよびビシクロオクテン）および多環式構造を含む。

本明細書中で使用される場合、用語「環式炭化水素」は、置換型および非置換型の、飽和および不飽和の環式炭化水素を含み、単環式および多環式の構造を含む。

本明細書中で使用される場合、用語「ヘテロアリールアルキル」とは、ヘテロアリール基がアルキル基に結合されているアルキル基をいう。

本明細書中で使用される場合、用語「複素環式」とは、その環内に、１〜１２個の炭素原子および窒素、リン、硫黄、または酸素から選択される１〜４個のヘテロ原子を含む、単一の環または複数の縮合環を有する飽和または不飽和の非芳香族基をいう。複素環の例としては、テトラヒドロフラン、モルホリン、ピペリジン、ピロリジンなどが挙げられる。

本明細書中で使用される場合、上記の各化学用語は、明示的にその対応する置換型の基を含む。例えば、「複素環式」は、置換型の複素環式基を含む。

本明細書中で使用される場合、用語「活性化酸」とは、−Ｃ（Ｏ）Ｘ部分をいい、ここでＸは、脱離基であり、そのＸ基は、求核剤によって容易に置換されて、その−Ｃ（Ｏ）−とその求核剤との間に共有結合を形成する。活性化酸の例としては、酸クロリド、酸フルオリド、ｐ−にチョロフェニルエステル、ペンタフルオロフェニルエステル、およびＮ−ヒドロキシスクシンイミドエステルが挙げられる。

本明細書中で使用される場合、用語「アミノ酸残基」とは、少なくとも１つのアミノ（−ＮＨ２）および少なくとも１つのカルボキシ（−Ｃ（Ｏ）Ｏ−）基を含む種が、そのアミノ基またはカルボキシル基のいずれかを介してシントンの原子もしくは官能基とカップリングする場合に形成される生成物をいう。カップリングに関与しないアミノ基またはカルボキシル基のどちらでも、必要に応じて、除去可能な保護基でブロックされ得る。

（ナノフィルム成分）
一局面において、本発明は、個々に、原子サイズから分子サイズの孔を有する多孔性構造体および材料の調製におけるナノ技術に関する。ナノフィルム組成物のような材料は、大環状モジュールから形成され得る。ナノフィルム組成物はまた、１以上のポリマー成分組み合わせて、大環状モジュールから形成され得る。ナノフィルム組成物はまた、ポリマーおよび両親媒性物質から形成され得、ここでその両親媒性物質は、重合可能であっても非重合可能であってもよい。ナノフィルム組成物はまた、リンカーを介してカップリングされたポリマー成分から形成され得る。いくつかの実施形態において、孔は、ナノフィルムの構造を介して供給され得る。いくつかの実施形態において、孔は、その大環状モジュールの構造を介して供給される。

いくつかの変形例において、そのナノフィルムは、カップリングされた大環状モジュールから調製され、そのモジュールはまた、１以上のポリマー成分とカップリングされ得る。他の変形例において、そのナノフィルムは、両親媒性分子を含み、必要に応じて、その分子は、他の成分のいずれかとカップリングされ得る。これらの両親媒性分子は、重合性であっても非重合性であってもよい。「非重合性」両親媒性物質は、そのナノフィルムが調製される反応条件下で比重合成であることが理解されるべきである。

ナノフィルムは、種々の分子の混合物、すなわち、大環状モジュール、両親媒性分子、および／またはポリマー成分の混合物を用いて調製され得る。これらの変形例において、そのポリマー成分は、本明細書中に記載されるように、混合され得るか、まとめられ得るか、または大環状モジュールおよび両親媒性分子から相分離され得る。種々の分子および／または両親媒性分子の混合物で作製された１以上のポリマー成分を有するナノフィルムはまた、種々のサイズの孔の点在したアレイを有し得る。

これらの材料は、特有の構造が存在する領域を有し得る。その特有の構造は、規則的な間隔で反復されて、実質的に均一な寸法を有する孔の格子を提供し得る。その特有の構造は、種々の形状およびサイズを有し得、それによって、種々の形状およびサイズの孔を提供し得る。特有の構造は、単層の分子厚みにおいて形成され得、その特有の構造によって規定される孔は、分子サイズの間隙、開口部、またはチャンバ様構造を含み得る。一般に、それらの特有の構造によって規定される原子サイズから分子サイズの孔は、選択的透過性または分子ふるい機能のために使用され得る。ナノ技術のいくつかの局面は、Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｊ．Ｙｉｎｇ編，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，２００１において与えられる。

そのナノフィルムは、１つ以上のポリマー成分を有し得る。これらのナノフィルムは、主に、１以上のポリマー成分から構成された領域を有し得る。いくつかの場合において、そのポリマー成分は、可塑剤として作用する。いくつかの場合において、主に、１以上のポリマー成分から構成された領域は、流体、低分子、生体分子、溶媒分子、またはイオンの透過に対する障壁を形成し得る。他の場合において、そのナノフィルムの間隙率は、ポリマー成分の架橋の型および程度によって制御される。

広範な種々の構造的特徴および特性（例えば、非晶質構造、ガラス状構造、半晶質構造または結晶構造、およびエラストマー性、柔軟性、熱可塑性、または変形性）が、そのナノフィルムによって示され得る。

種々の成分（例えば、モジュールおよびポリマー成分）は、ナノフィルムを形成するために表面に被覆され得る。その大環状モジュールは、官能基をそのモジュールに提供し、そのモジュールに両親媒性特性を付与することによって、表面に配向され得る。例えば、そのモジュールは、親水性表面に被覆され、そのモジュールに結合される疎水性置換基または疎水性テイルは、その疎水性置換基が表面から離れて配向して、その表面に向かって配向されたモジュールのより親水性ファセットを残すように、その、モジュールをその表面に再配向させる。他の成分はまた、その成分において両親媒性基を提供することによって、必要に応じて、同様に表面に配向され得る。

表面にある分子の立体構造は、その分子が表面に存在する相または層の充填量、密度または状態に依存し得る。モジュールもしくは他の分子を配向するために使用され得る表面は、界面（例えば、気体−液体界面、空気−水界面、非混和性の液体−液体界面、液体−固体界面、または気体−固体界面）を含む。配向される層の厚みは、いくつかの場合において、実質的に、単分子層の厚みであり得る。

そのナノフィルムの組成物は、固体、ゲル、または液体であり得る。そのナノフィルムのモジュールは、発泡状態（ｅｘｐａｎｄｅｄ ｓｔａｔｅ）、液体状態、または液体発泡状態（ｌｉｑｕｉｄ−ｅｘｐａｎｄｅｄ ｓｔａｔｅ）にあり得る。そのナノフィルムのモジュールの状態は、凝縮されていても、液体凝縮されていても、縮められていてもよく、固体状態であっても、密に充填された状態であってもよい。そのナノフィルムのモジュールおよび／または他の成分は、弱い誘引力によって互いに相互作用し得る。あるいは、それらは、例えば、共有結合を介してカップリングされ得る。例えば、表面配向された大環状モジュールから調製されるナノフィルムのそのモジュールは、任意の強い相互作用またはカップリングによって連結されなくてもよい。あるいは、例えば、そのナノフィルムのモジュールは、例えば、共有結合を介して連結され得る。

本発明はさらに、より大きな種へとさらに組み立てるために「構築ブロック」として組み立てられ得る分子または大環状モジュールの合理的設計を包含する。標準化された分子サブユニットまたはモジュールが使用され得、これらの分子サブユニットまたはモジュールから、推定される特性の階層的分子が組み立てられ得る。カップリング反応は、指向性の合成においてモジュールを組み合わせ得るかまたは結合し得る。

シントンのセットで始まる大環状モジュールの調製は、ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ 米国特許出願第１０／０７１，３７７号および同第１０／２２６，４００号、ならびにＰＣＴ出願（標題「ｍａｃｒｏｃｙｃｌｉｃ ｍｏｄｕｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ」、２００３年２月７日出願（それらの全体が本明細書中に参考として援用される））に記載される。大環状モジュールを作製するために組み立てられるシントンのセットで始まり、続いて、ナノフィルムを形成するために合わせられる、分子構築ブロックの組み立ては、米国仮特許出願第６０／３８３，２３６号（２００２年５月２２日出願）および米国特許出願（標題「Ｎａｎｏｆｉｌｍ ａｎｄ Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ」（２００３年２月７日出願）に記載され、これらは、それらの全体が本明細書中に参考として援用される。シントン、大環状モジュールおよび両親媒性大環状モジュールの例および合成は、本明細書中、以下でさらに記載される。

分子構築ブロックとして有用なモジュールの例は、表１に示される。

（表１：大環状モジュールの例）
（ナノフィルムポリマー成分）
一局面において、本発明は、個々に、ポリマー成分を有するナノフィルム組成物に関する。ポリマー成分は、大環状モジュールを含むナノフィルム組成物に導入され得る。ナノフィルム組成物はまた、リンカー分子によってカップリングされるポリマー成分から作製され得る。ナノフィルム組成物はまた、ポリマー成分および両親媒性分子から作製され得、ここでその両親媒性分子は、必要に応じて、重合性であり得る。

ポリマー成分は、重合性の種、またはモノマーから作製される任意の分子量のポリマーもしくは高分子である。重合性の種は、ポリマー中で反復され得る分子であるモノマー、およびポリマーを含む。ここでそのモノマー、またはポリマーは、重合性の基または架橋可能な基を有する。任意のポリマー成分、重合性の種、ポリマー、またはモノマーはまた、両親媒性であり得る。ポリマー成分の例としては、有機ポリマー、熱可塑性樹脂、合成エラストマーおよび天然エラストマー、導電性ポリマー、合成生体分子および天然生体分子、ならびに無機ポリマーが挙げられる。本発明のポリマー成分の例としては、Ｈ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｆ、およびＣｌから選択される原子を含む有機ポリマーが挙げられる。

そのポリマー成分は、ホモポリマー、または混合コポリマー、ブロックコポリマー、またはグラフトコポリマーであり得る。混合ポリマー、ブロックポリマー、およびコポリマーは、２個、３個またそれ以上の異なるモノマーを有する高分子を含む。そのポリマー成分は、本明細書中に記載される例のいずれかで作製され得るモノマーもしくはポリマーの任意の組み合わせを有し得るか、またはポリマーのブレンドであり得る。ポリマー成分の混合物は、本発明の変形例において使用され得る。ポリマーの例としては、直鎖状もしくは分枝状、側鎖が分枝状、または分枝状コーム型ポリマーが挙げられる。ポリマーは、星（ｓｔａｒ）形の形態もしくは樹枝状形態、または種々の組成のマイクロチューブ、円筒、もしくはナノチューブを含む形態であり得る。ポリマー分枝は、長い側鎖の分枝であってもよいし、短い側鎖の分枝であってもよい。そのポリマーは、合成方法により作製されてもよいし、天然に存在する供給源から得られてもよい。

ポリマー成分は、ナノフィルムを形成するために使用される混合物に導入される場合、ポリマーの形態であり得る。いくつかの変形例において、ナノフィルムを形成するために使用される混合物に導入される場合に既にポリマーの形態にあるポリマー成分は、両親媒性特徴を有し得る。両親媒性特徴を有するポリマーは、有機溶媒より水中でより可溶性であり得、またその逆も同様である。いくつかの変形例において、ポリマー成分は、極性基および両親媒性特徴を有する水溶性ポリマーであり得る。

さらなる変形例において、そのポリマー成分は、ナノフィルムを形成するために使用される混合物に導入される場合に、重合性の分子の形態であり得る。ナノフィルムを調製するために使用される重合性の分子は、モノマーを含む。いくつかの変形例において、ナノフィルムを調製するために使用される重合性の分子は、両親媒性特徴を有し得る。ナノフィルムのポリマー成分は、大環状モジュールおよび／または他の成分から、そのナノフィルムの調製の間にインサイチュで形成され得る。ナノフィルムのポリマー成分のインサイチュでの形成は、多成分混合物中でモノマーもしくは重合性の両親媒性物質を重合することによって行われ得る。

ポリマー成分の例としては、ポリ（マレイン酸無水物）、マレイン酸無水物のコポリマー、ポリ（エチレン−コ−マレイン酸無水物）、ポリ（マレイン酸無水物−コ−αオレフィン）、ポリアクリレート、アクリレート側鎖基を有するポリマーもしくはコポリマー、オキサシクロプロパン側鎖基を有するポリマーもしくはコポリマー、ポリエチレンイミド、ポリエーテルイミド、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリスチレン、ポリ（ビニルアセテート）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンコポリマー、ポリイソプレン、ネオプロペン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリビニリデンフルオリド、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリスルホンアミド、ポリスルホキシド、ポリグリコール酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリエステルイオノマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリソルベート、ポリリジン、ポリペプチド、ポリ（アミノ酸）、ポリビニルピロリドン、ポリ乳酸、ゲル、ヒドロゲル、炭水化物、ポリサッカリド、アガロース、アミロース、アミロペクチン、グリコーゲン、デキストラン、セルロース、セルロースアセテート、キチン、キトサン、ペプチドグルカン、およびグリコサミノグリカンが挙げられる。ポリマー成分の例としてはまた、上記の例示のポリマーのアミノ分枝誘導体、アミノ置換誘導体、およびアミノ末端誘導体が挙げられる。ポリマー成分の多の例としては、ポリヌクレオチド、合成もしくは天然に存在するポリヌクレオチド、例えば、ポリ（Ｔ）核酸およびポリ（Ａ）核酸、ならびにプロテオグリカン、糖タンパク質および糖脂質が挙げられる。

重合性モノマーであるポリマー成分の例としては、ビニルハライド化合物（例えば、塩化ビニル）；ビニリデンモノマー（例えば、塩化ビニリデン）；不飽和カルボン酸（例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、およびそれらの塩；アクリレート（例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、オクチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート、フェニルアクリレートおよびシクロヘキシルアクリレート）；メタクリレート（例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、オクチルメタクリレート、フェニルメタクリレート、およびシクロヘキシルメタクリレート）；不飽和ケトン（例えば、メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、フェニルビニルケトン、メチルイソブチルケトンおよびメチルイソプロペニルケトン）；ビニルエステル（例えば、ビニルホルメート、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルベンゾエート、ビニルモノクロロアセテート、ビニルジクロロアセテート、ビニルトリクロロアセテート、ビニルモノフルオロアセテート、ビニルジフルオロアセテートおよびビニルトリフルオロアセテート）；ビニルエーテル（例えば、メチルビニルエーテルおよびエチルビニルエーテル）；アクリルアミドおよびそのアルキル置換型化合物；ビニル基を含む酸化合物およびそれらの塩、無水物およびその誘導体（例えば、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸（ｍｅｔｈａｌｌｙｌｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、スルホプロピルメタクリレート、ビニルステアリン酸およびビニルスルフィン酸）；スチレンまたはそのアルキル置換型化合物もしくはハロゲン置換型化合物（例えば、スチレン、メチルスチレンおよびクロロスチレン）；アリルアルコールまたはそのエステルもしくはエーテル）；ビニルイミド（例えば、Ｎ−ビニルフタルイミドおよびＮ−ビニルスクシノイミド）；塩基性ビニル化合物（例えば、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、ジメチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカルバゾールおよびビニルピリジン）；不飽和アルデヒド（例えば、アクロレインおよびメタクロレイン）；および架橋ビニル化合物（例えば、グリシジルメタクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートおよびメチレンビスアクリルアミドが挙げられる。

重合性両親媒性物質であるポリマー成分の例としては、ビニルハライドの長鎖アルキル誘導体、ビニリデンハライド、不飽和カルボン酸およびその塩、アクリレート、メタクリレート、不飽和ケトン、ビニルエステル、ビニルエーテル、アクリルアミド、ビニル基を含む酸化合物、無水物、スチレン、アリルアルコールまたはそのエステルもしくはエーテル、ビニルイミド、ビニル化合物不飽和アルデヒド、およびビニル化合物が挙げられる。重合性両親媒性物質であるポリマー成分の例としては、一般に、両親媒性アクリレート、両親媒性アクリルアミド、両親媒性ビニルエステル、両親媒性アニリン、両親媒性ジイン、両親媒性ジエン、両親媒性アクリル酸、両親媒性エン、両親媒性桂皮酸、両親媒性アミノエステル、および両親媒性オキシランが挙げられる。重合性両親媒性物質であるポリマー成分のさらなる例としては、両親媒性アミン、両親媒性ジエステル、両親媒性二酸、両親媒性ジオール、両親媒性ポリオール、および両親媒性ジエポキシドが挙げられ、これらのいずれかが、リンカー分子とカップリングされ得る。

好ましいポリマー成分としては、ポリ（マレイン酸無水物−コ−αオレフィン）、ＰＭＡＯＤ、 ＰＭＭＡ、ポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）（ＰＨＥＭＡ）、ＰＧＭ、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）およびＣＨ_２＝ＣＨＣ（Ｏ）ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨが挙げられる。本発明のナノフィルムにおいて使用され得るさらに好ましいポリマー成分としては、本明細書中以下の表５〜９に記載されるものが挙げられる。いくつかの実施形態において、そのポリマー成分は、ポリ（マレイン酸無水物−コ−αオレフィン）である。いくつかの実施形態において、そのポリマー成分は、ＰＭＡＯＤである。いくつかの実施形態において、そのポリマー成分は、ＰＭＭＡである。いくつかの実施形態において、そのポリマー成分は、ＰＨＥＭＡである。いくつかの実施形態において、そのポリマー成分は、ＰＧＭである。いくつかの実施形態において、そのポリマー成分は、ＰＥＩである。いくつかの実施形態において、そのポリマー成分は、ＣＨ２＝ＣＨＣ（Ｏ）ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨである。

ポリマー成分は、ナノフィルムの他の種または成分にカップリングされる原子または原子基を有し得る。ナノフィルムにおける他の種に対するそのポリマー成分のカップリングは、完全であっても不完全であってもよい。そのポリマー成分は、大環状モジュールもしくはリンカー分子に、または他のポリマー成分に、または他の種（例えば、両親媒性物質もしくはモノマー）にカップリングされ得る。大環状モジュール、リンカー分子、または他の種のカップリングは、そのポリマー成分のドメインに対してであり得、そのドメインの界面もしくは表面にて起こる。

（両親媒性分子のナノフィルム）
両親媒性分子は、ラングミュアトラフにおける空気−水界面のような表面で配向され得、ラングミュア薄フィルムを形成するために圧縮され得る。そのラングミュア薄フィルムの両親媒性分子は、互いにまたは他の成分にカップリングされ得、実質的に単分子層薄フィルム材料を形成し得る。

その両親媒性分子の極性基の非限定的例としては、ｉｎｃｌｕｄｅ アミド、アミノ、エステル、−ＳＨ、アクリレート、アクリルアミド、エポキシ、−ＯＨ、−ＯＣＨ_３、−ＮＨ_２、−ＣＮ、−ＮＯ_２、−Ｎ＋ＲＲ’Ｒ”、−ＳＯ_３ ⁻、−ＯＰＯ_２ ^２−、−ＯＣ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ_２、−ＳＯ_２ＮＨ_２、−ＳＯ_２ＮＲＲ’、−ＯＰ（Ｏ）（ＯＣＨ_２ＣＨ_２Ｎ^＋ＲＲ’Ｒ”）Ｏ⁻、−Ｃ（Ｏ）ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）Ｏ⁻、グアニジウム、アミネート、ピリジニウム、

、−Ｏ（ＣＨ_２）_ｘＣ（Ｏ）ＮＨ_２（ここでｘは１〜６である）、−Ｏ（ＣＨ_２）_ｙＣ（Ｏ）ＮＨＲ（ここでｙは１〜６である）、および−Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｚＲ（ここでｚは１〜６である）、および親水性基が挙げられる。その極性基は、カップリング反応によってともにカップリングされて、薄いフィルム材料が形成され得る。その両親媒性分子の極性基は、互いに直接連結され得る。例えば、スルフヒドリル基は、ジスルフィド連結を形成するようにカップリングされ得るか、またはエステルを有する極性基もしくはアミノ基は、その両親媒性分子を、アミド連結を通じて結合するようにカップリングし得る。そのカップリングは、例えば、伸長されたアミド連結によって２つを超える両親媒性分子を結合し得る。その両親媒性分子の極性基はまた、互いにリンカー分子と連結され得る。例えば、アミノは、ホルムアミドとのＭａｎｎｉｃｈ反応によってカップリングされ得る。そのナノフィルムの両親媒性分子の一部はカップリングされ得る一方で、その残りはカップリングされない。ナノフィルムのその両親媒性分子（それらの両方がカップリングされ、それらはカップリングされない）はまた、弱い非結合相互作用または結合相互作用（例えば、水素委結合および他の相互作用）を介して相互作用し得る。

その両親媒性分子の疎水性テイルは、任意の長さであり得、ときおり、約１〜２８個の炭素原子である。その両親媒性分子の疎水性テイルの例は、大環状モジュールに結合して、そのモジュールに両親媒性特徴を付与し得る疎水性基を含む。

好ましい重合性両親媒性物質としては、両親媒性アクリレート、両親媒性アクリルアミド、両親媒性ビニルエステル、両親媒性アニリン、両親媒性ジイン、両親媒性ジエン、両親媒性アクリル酸、両親媒性エン、両親媒性桂皮酸、両親媒性アミノ−エステル、両親媒性オキシラン、両親媒性アミン、両親媒性ジエステル、両親媒性二酸、両親媒性ジオール、両親媒性ポリオール、および両親媒性ジエポキシドが挙げられる。

好ましい非重合性両親媒性物質としては、デシルアミンおよびステアリン酸が挙げられる。これらは、そのナノフィルムが調製される条件下で非重合性である場合に、「非重合性両親媒性物質」であることが理解されるべきである。これらは、他のナノフィルムにおいて含まれる場合に、重合性両親媒性物質であると考えられ得る。ここでそれらのナノフィルムの調製の条件は、両親媒性物質を重合させ得る。

いくつかの実施形態において、その両親媒性物質は、オクタデシルアミン（ＯＤＡ）であり得る。いくつかの実施形態において、その両親媒性物質は、メチルヘプタデカノエート（ＭＨＤ）であり得る。いくつかの実施形態において、その両親媒性物質は、Ｎ−オクタデシルアクリルアミド（ＯＤＡＡ）であり得る。いくつかの実施形態において、その両親媒性物質は、デシルアミンであり得る。いくつかの実施形態において、その両親媒性物質は、ステアリン酸であり得る。いくつかの実施形態において、その両親媒性物質は、ステアリン酸のメチルエステルであり得る。いくつかの実施形態において、その両親媒性物質は、イコサノール、または他の長鎖アルカノールであり得る。好ましい両親媒性物質のさらなる例としては、実施例において、および表５〜９において見いだされ得る。

孔および障壁の特性は、両親媒性分子をカップリングすることによって作製されるナノフィルムの構造において見いだされる。その孔および障壁の特性は、その両親媒性分子のカップリングまたは相互作用の程度または範囲によって、例えば、そのリンカー分子の長さによって、改変され得る。

（大環状モジュールおよび他の成分のカップリング）
表面上に配向される大環状モジュールおよび／または他の成分は、薄いフィルム組成物またはナノフィルムにカップリングされ得る。例えば、表面配向モジュールは、二次元アレイでカップリングされて、実質的に単層分子層のナノフィルムを形成し得る。その二次元アレイは、薄層組成物全体を通じて一般に、１分子厚であり、物理的力および化学的力に起因して、局所的に変化し得る。モジュールおよび／または他の成分のカップリングは、そのモジュールおよび／または他の成分を、カップリングのプロセスの前またはそのプロセスの間に表面上に配向することによって、実質的に二次元の薄いフィルムを形成するために行われ得る。一般に、両親媒性成分は、界面上に配向され得る。一般に、水溶性成分は、ナノフィルムの形成のために下位相に添加され得る。成分はまた、界面上に配向する前に混合され得る。

大環状モジュールは、そのモジュールのカップリングを可能にする官能基を有するように調製され得る。モジュールをカップリングすることによって形成される生成物の性質は、一変形例において、モジュール構造に関して官能基の相対的配向に依存し、他の変形例において、互いに共有結合、非共有結合または他の結合を形成し得る異なるモジュール上の補完的な官能基の配置に依存する。

いくつかの変形例において、大環状モジュールは、他の大環状モジュールの補完的な官能基に直接カップリングして、大環状モジュールの間に連結を形成する官能基を含む。その官能基は、いくつかの場合において、カップリングする前または後の両親媒性特徴に寄与し得、そのモジュールに共有結合または非共有結合し得る。いくつかの実施形態において、その官能基は、そのモジュールに共有結合される。その官能基は、表面に対してそのモジュールを配向する前、その間またはその後にそのモジュールに結合され得る。

他の変形例において、大環状モジュールは、ポリマー成分および／または他の成分にカップリングする官能基を含む。大環状モジュールは、ポリマー成分および／または他の成分の補完的な官能基にカップリングして、連結を形成する官能基とともに形成され得る。大環状モジュールとこれらの他の成分との間のカップリングは、直接的であってもよいし、リンカー分子を通じて起こってもよい。

他の変形例において、成分（例えば、ポリマー成分および両親媒性物質）はまた、それら自体または他の成分に対するカップリング（例えば、ポリマー成分を別のポリマー成分にカップリングすることまたはポリマー成分を両親媒性成分にカップリングすること）のための官能基を含み得る。その官能基は、表面または下位相上にその成分を配向する前、その間またはその後に、その成分に結合され得る。いくつかの場合において、その官能基は、カップリングの前または後のいずれかに、その成分に両親媒性特徴を付与する。

大環状モジュールおよび／または他の成分からナノフィルムを作製するに当たって、１つ以上のカップリング連結は、大環状モジュールの間に形成され得、カップリングは、大環状モジュールと他の成分との間に起こり得る。いくつかの変形例において、カップリングはまた、他の成分の間（例えば、両親媒性基とポリマー成分との間）に起こり得る。例えば、大環状モジュールの間、または大環状モジュールと別の成分との間に形成される連結は、各分子からの１つの官能基のカップリングの生成物であり得る。例えば、第１の大環状モジュールのヒドロキシル基は、第２の大環状モジュールの酸基または酸ハライド基とカップリングして、その２つの大環状モジュールの間のエステル連結を形成する。別の例は、イミン連結（−ＣＨ＝Ｎ−）であり、１つの大環状モジュール上のアルデヒド（−ＣＨ＝Ｏ）と別の大環状モジュール上のアミン（−ＮＨ_２）との反応から生じる。大環状モジュール間または大環状モジュールと他の成分との間の連結の例は、表２に示される。

（表２：官能基および形成される連結の例）

表２において、ＲおよびＲ’は、水素またはアルキル基を表し、Ｘは、ハロゲンまたは他の良好な脱離基である。Ｉｔ ｉｓ ｔｏ ｂｅ ｕｎｄｅｒｓｔｏｏｄ ｔｈａｔ 表２に含まれる官能基がまた、別の成分（例えば、ポリマー成分）とモジュールを連蹴るするために使用され得、非モジュール成分（例えば、ポリマー成分）を別のポリマー成分に、またはポリマー成分を両親媒性成分に、ともに連結するために使用され得る。

別の変形例において、大環状モジュールは、他の大環状モジュールにカップリングするための官能基を有し得る。ここでその官能基は、そのモジュールの閉鎖環の最初の調製の後に、その大環状モジュールに連結される。例えば、大環状モジュールのシントン間のアミン連結は、種々の官能基のうちの１つで置換されて、置換された連結が生成され得る。他の大環状モジュールをカップリングするための官能基を有する大環状モジュールのシントン間のこのような連結の例は、表３に示される。

（表３：大環状モジュール結合の例）

表３において、Ｘはハロゲンであり、Ｑは、大環状モジュールにおけるシントンを表す。

表３を参照すると、大環状モジュールのその置換された連結は、別のモジュールの置換された連結にカップリングされ得る。いくつかの変形例において、これらの連結のカップリングは、２＋２環付加を開始することによって行われる。例えば、アクリルアミド連結は、２＋２環付加によって

を生成するために連結し得る。他の変形例において、これらの反応性の置換された連結のカップリングは、他の化学的方法、熱的方法、光化学的方法、電気化学的方法、および放射線的方法によって開始されて、種々のカップリングされた構造が提供され得る。表３に含まれる官能基および形成される置換された連結がまた、別の成分（例えば、ポリマー成分）とモジュールを連結するために使用され得、非モジュール成分（例えば、ポリマー成分）を両親媒性成分にともに連結するために使用され得る。ことが理解されるべきである。

大環状モジュールおよび／または他の成分の間の連結を形成するために使用されるその官能基は、スペーサーによってそのモジュールまたは成分から分離され得る。スペーサーは、その官能基をその大環状モジュールまたは他の成分にカップリングする任意の原子または原子基であり得、連結形成反応を妨害しない。スペーサーは、官能基の一部であり、大環状モジュールおよび／または他の成分の間の連結の一部になる。スペーサーの例は、ポリメチレン基（−（ＣＨ２）_ｎ−（ここでｎは１〜６である））である。そのスペーサーは、大環状モジュールおよび／または他の成分の間の連結を伸長するといわれる。スペーサー基の他の例は、アルキレン、アリール、アシル、アルコキシ、置換型または非置換型の鑑識炭化水素、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、複素環式置換基、および対応する置換された基である。スペーサー基のさらなる例は、ポリマー、コポリマー、またはオリゴマー鎖、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリサッカリド、ポリリジン、ポリペプチド、ポリ（アミノ酸）、ポリビニルピロリドン、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリアミン、ポリイミン、ポリスチレン、ポリ（ビニルアセテート）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイソプレン、ネオプロペン、ポリカーボネート、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンフルオリド、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリスルホンアミド、ポリスルホキシド、およびこれらのコポリマーである。ポリマー鎖スペーサー構造の例としては、直鎖状ポリマー、分枝状ポリマー、コーム状ポリマーおよび樹枝状ポリマー、ランダムコポリマーおよびブロックコポリマー、ホモポリマーおよびヘテロポリマー、可撓性の鎖および剛性の鎖が挙げられる。そのスペーサーは、その連結の形成を妨害しない任意の基であり得る。スペーサー基は、スペーサー基が結合される官能基より実質的に長くてもよいし、短くてもよい。

大環状モジュールおよび／または他の成分を互いに連結することは、その環状モジュールおよび／または他の成分の官能基をリンカー分子に連結することを通じて、生じ得る。その関与する官能基は、例えば、表２に例示されるものであり得る。例えば、モジュールは、少なくとも１つの他のモジュールにリンカー分子を介してカップリングし得る。リンカー分子は、少なくとも２つのモジュールをカップリングするために使用される別個の分子種である。各モジュールは、リンカー分子にカップリングし得る１〜３０個以上の官能基を有し得る。リンカー分子は、例えば、モジュールに連結し得る１〜２０個以上の官能基を有し得る。

一変形例において、リンカー分子は、少なくとも２つの官能基を有し、その各々は、モジュールおよび／または他の成分にカップリングし得る。これらの変形例において、リンカー分子は、モジュールおよび／または他の成分をカップリングするために種々の官能基を含み得る。モジュールおよびリンカー分子の官能基の非限定的例は、表４に示される。

（表４：モジュールおよびリンカー分子の官能基の例）

表４において、ｎは１〜６であり、ｍは１〜１０であり、Ｒは−ＣＨ_３または−Ｈであり、Ｒ’は、−（ＣＨ_２）_ｎ−またはフェニルであり、Ｒ”は、−（ＣＨ_２）−、ポリエチレン、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、またはポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）であり、ＸはＢｒ、Ｃｌ、Ｉ、またえは他の良好な脱離基であり、この脱離基は、炭素、酸素、窒素、ハロゲン、ケイ素、リン、硫黄、および水素からなる群より選択される原子を含む有機基である。モジュールは、表４に例示される種々の官能基の組み合わせを有し得る。

ことが理解されるべきである。表４に含まれる官能基およびリンカーはまた、別の成分（例えば、ポリマー成分）とモジュールを連結するために使用され得、非モジュール成分（例えば、ポリマー成分）を両親媒性成分にともに連結するために使用され得る。好ましいリンカーとしては、ＤＥＭおよびエチレンジアミンが挙げられる。適切なリンカーのさらなる例としては、実施例において、および表５〜９において見いだされる。

リンカー分子に対するモジュールおよび／または成分のカップリングを開始する方法としては、化学的方法、熱的方法、光化学的方法、電気化学的方法、および放射線的方法が挙げられる。

カップリングされたモジュールおよび／または他の成分を含むナノフィルムは、モジュールおよび／または他の成分の集まりの１以上のメンバーを、おそらく他のかさ高い成分もしくは可撓性成分とともにカップリングして、薄層のナノフィルム材料もしくはナノフィルム組成物を形成し得る。モジュールおよび／または他の成分のカップリングは、完全であっても不完全であってもよく、ナノフィルム部材として有用な種々の構造的バリエーションを提供する。

一般に、ナノフィルムを形成するための大環状モジュールに対するポリマー成分のカップリングは、補完的な官能基の無数の組み合わせにより行われ得る。例えば、本明細書中に示されるように、他の大環状モジュールにリンカー分子を介してカップリングし得る大環状モジュールはまた、ポリマー成分および補完的官能基を有する他の成分に連結し得る。本明細書中以下の表５に例示されるリンカー分子を用いたナノフィルムの調製のための種々のスキームにおいて、アミノ官能基を有するポリマー成分は、例えば、リンカー分子にカップリングし得、他の大環状モジュールに対するカップリングについて大環状モジュールと競合し得る。別の例において、アミノ官能基を有する大環状モジュールは、ポリ（エチレン−コ−マレイン酸無水物）にカップリングして、そのポリマーにおいてマレイミド基を形成し得る。カップリングの種々の型および程度は、ポリマー成分のその官能基の同一性に依存する。

重合性種の混合物は、ナノフィルムを調製するために使用される場合、その種は、共重合し得る。共重合は、大環状モジュールの官能基に対するカップリングを含み得る。

ナノフィルムにおけるモジュールのカップリングは、連結によって２以上の成分を結合し得る。そのカップリングは、２つを超えるモジュールを、例えば、２つのモジュール間で各々形成される連結のアレイによって、結合し得る。各モジュールは、別のモジュールに対して１つを超える連結を形成し得、各モジュールは、いくつかの型の連結（表２〜４に例示される連結を含む）を形成し得る。モジュールは、直接連結、リンカー分子を介する連結、およびスペーサーを含む連結を任意の組み合わせで有し得る。連結は、モジュールの任意の部分を、別のモジュールの任意の部分に接続し得る。連結のアレイおよびモジュールのアレイが、Ｂｒａｖａｉｓ格子の理論および対称性の理論の点で記載され得る。

ナノフィルムの成分の各々の一部がカップリングされ得るが、各々の残りは、カップリングされない。ナノフィルムの成分は、例えば、水素結合、ファンデルワールス相互作用および他の相互作用を介して相互作用し得る。ナノフィルムにおいて形成される連結の配置は、ある型の対称によって表されてもよいし、実質的に秩序立てられていなくてもよい。

（大環状モジュールおよびポリマー成分のナノフィルム）
ナノフィルムは、大環状モジュールおよび他の成分の混合物から調製され得る。その成分とその相の間のカップリングの型およびその混合物のドメイン挙動（ｄｏｍａｉｎ ｂｅｈａｖｉｏｒ）は、本明細書中に記載されるように、製品ナノフィルムの組成物および特性に影響を及ぼし得る。これらの型の多成分混合物は、ときおり、相分離または集合した組成物を生じ得る。大環状モジュールは、１つを超える型のカップリングに関与し得、その製品ナノフィルムは、広範な種々の組成を有し得る。

一局面において、本発明は、大環状モジュールを含むナノフィルムへのポリマー成分の導入に関する。カップリングの種々の型は、大環状モジュールおよびポリマー成分でナノフィルムを調製するために使用され得る。カップリングの１つの型において、大環状モジュールは、リンカー分子にカップリングし得る官能基を有し得る。次いで、この官能基は、別の大環状モジュールまたは他の種にカップリングするが、ポリマー成分に効率的にカップリングしなくてもよい。この型のカップリングにおいて、その大環状モジュールは、ポリマー成分以外の別の大環状モジュールに対して遙かに容易にカップリングし得、大環状モジュールとそのポリマー成分との間のカップリングの程度が制限されるナノフィルムを形成し得る。例えば、アミノ官能基を有する大環状モジュールは、リンカー分子（例えば、ＣｌＣ（Ｏ）ＣＨ_２Ｃ（Ｏ）Ｃｌ）と容易に連結し得るが、いくつかのポリマー成分と容易に連結しない。

カップリングの別の方法において、大環状モジュールは、他の成分に容易にカップリングする官能基を有さなくてもよい。この型の例は、イミン連結およびアルキル置換基のみを有する大環状モジュールであり、他の大環状モジュール、ポリマー成分、または他の種に容易にカップリングしなくてもよい。他の種に容易にカップリングしない大環状モジュールは、大環状モジュールとポリマー成分との間の実質的なカップリングなく、ポリマー成分とともにナノフィルムを形成し得る。

一局面において、本発明は、大環状モジュールとポリマー成分の多成分混合物を使用する、ナノフィルムの形成を包含する。ここでその大環状モジュールは、そのナノフィルムの形成において、他の大環状モジュールにまたはポリマー成分に直接カップリングしなくてもよく、その大環状モジュールは、リンカー分子を介してカップリングされ得る。

ナノフィルムのリンカー分子との調製のための種々のスキームは、表５に例示される。

（表５：リンカー分子およびポリマー成分と大環状モジュールからナノフィルムを調製するスキーム）

表５において、Ｒはアルキルであり、ｎは約３〜１，０００，０００である。表５を参照すると、いくつかのスキームにおいて、大環状モジュールの多成分混合物は、ポリマー、または両親媒性ポリマー、またはこれらの混合物を含み得る。１つのスキームにおいて、例えば、アミノ官能基を有する大環状モジュールは、水と非混和性であるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）と混合される。その大環状モジュールは、次いで、リンカー分子ＣｌＣ（Ｏ）ＣＨ_２Ｃ（Ｏ）Ｃｌとカップリングされる。このような混合物を伴うスキームにおいて、その大環状モジュールは、相の間の界面におけるものを除いて、ポリマー成分に直接カップリングされなくてもよい。その大環状モジュールおよびポリマー成分が単一の連続する相を形成する場合すら、その大環状モジュールは、他の大環状モジュールに優先的にカップリングされ得る。大環状モジュールおよびポリマー成分が相分離されるナノフィルムにおいて、表面カップリングおよび種々のドメインの他の接着が、起こり得る。

表５に例示される他のスキームにおいて、ナノフィルムを調製するために使用される大環状モジュールの多成分混合物は、ポリマーおよび／または両親媒性ポリマーを含み得、重合性であってもそうでなくてもよい両親媒性分子、または重合性のモノマー、またはこれらの混合物をさらに含み得る。

表５に例示される他のスキームにおいて、ナノフィルムを調製するために使用される大環状モジュールの多成分混合物は、重合性両親媒性物質または重合性モノマー種、またはこれらの混合物を含み得る。これらのナノフィルムは、ｍａｙ 必要に応じて、非重合性両親媒性種を含む。

表５に例示されるスキームにおいて、ナノフィルムを調製するために使用される大環状モジュールの多成分混合物は、必要に応じて、大環状モジュールにまたはポリマー成分に連結され得る官能基を有し得る両親媒性分子を含み得る。

別の局面において、本発明は、大環状モジュールおよびポリマー成分の多成分混合物を使用する、ナノフィルムの形成を包含する。ここでその大環状モジュールは、ポリマー成分にまたは他の大環状モジュールに容易に連結しなくてもよい。このようなナノフィルムの調製のための種々のスキームは、表６に例示される。

（表６：容易にカップリングしなくてもよい大環状モジュールからナノフィルムを調製するスキーム）

表６において、ｎは約３〜約１，０００，０００である。表６を参照すると、いくつかのスキームにおいて、大環状モジュールのその多成分混合物は、ポリマー、両親媒性ポリマーまたはこれらの混合物を含み得る。これらのスキームにおいて、その大環状モジュールは、ポリマー成分にまたは他の大環状モジュールに容易に連結しなくてもよいが、ポリマー成分または他のモジュールのいずれかに対するある程度のカップリングを受け得る。表６に例示されるスキームにおいて、ナノフィルムを調製するために使用される大環状モジュールの多成分混合物は、ポリマーおよび／または両親媒性ポリマーを含み得、両親媒性であり、かつ重合性であり得る分子、または重合性であるモノマー、またはこれらの混合物さらに含み得る。

表６に例示される他のスキームにおいて、ナノフィルムを調製するために使用される大環状モジュールの多成分混合物は、重合性両親媒性物質または重合性モノマー種、またはこれらの混合物を含み得る。これらのナノフィルムは、必要に応じて、非重合性両親媒性種を含む。

表６に例示されるスキームにおいて、ナノフィルムを調製するために使用される大環状モジュールの多成分混合物は、大環状モジュールにまたはポリマー成分に連結し得る官能基を有し得る． 両親媒性分子をさらに含み得る。

別の局面において、本発明は、大環状モジュールおよびポリマー成分の多成分混合物を使用する、ナノフィルムの形成に関し、ここでその大環状モジュールは、そのポリマー成分に、または他の大環状モジュールに直接カップリングされ得る。このようなナノフィルムの調製のための種々のスキームは、表７に例示される。

（表７：直接カップリングを受け得る大環状モジュールを用いてナノフィルムを調製するスキーム）

表７において、Ｒはアルキルであり、ｎは約３〜約１，０００，０００である。表７を参照すると、いくつかのスキームにおいて、大環状モジュールの多成分混合物は、ポリマー、または両親媒性ポリマーまたはこれらの混合物を含み得る。これらのスキームにおいて、その大環状モジュールは、いくつかの場合において、ポリマー成分に直接カップリングしてもよく、単一の相を形成してもよい。

表７に例示される他のスキームにおいて、ナノフィルムを調製するために使用される大環状モジュールの多成分混合物は、ポリマーおよび／または両親媒性ポリマーを含み得、重合性であっても重合性でなくてもよい両親媒性分子、または重合性であるモノマー、またはこれらの混合物をさらに含み得る。

表７に例示される他のスキームにおいて、ナノフィルムを調製するために使用される大環状モジュールの多成分混合物は、重合性両親媒性物質または重合性モノマー種、またはこれらの混合物を含み得る。これらのナノフィルムは、必要に応じて、非重合性両親媒性種を含み得る。

表７に例示されるスキームにおいて、ナノフィルムを調製するために使用される大環状モジュールの多成分混合物はまた、大環状モジュールにまたはポリマー成分にカップリングし得る官能基を有し得る両親媒性分子を含み得る。

大環状モジュールがナノフィルムを形成するように関与するカップリングの型は、そのナノフィルムの他の成分の存在に依存し得る。例えば、アクリレート官能基を有する大環状モジュールは、反応性の低い基を有するポリマー成分よりもこの環状モジュールに遙かにより容易にカップリングし得る。

大環状モジュールは、１つを超えるカップリングの型に関与し得る。例えば、別の大環状モジュールに直接カップリングし得る大環状モジュールはまた、リンカー分子を介して別の大環状モジュールにカップリングし得る。カップリングの両方の型は、ナノフィルムを調製するために使用される同じ多成分混合物において起こり得る。

カップリングの１つの型において、大環状モジュールは、別の大環状モジュールの補完的官能基に直接カップリングする官能基を有し得る。この形成の例は、アクリルアミド官能基を有する大環状モジュールである。カップリングのこの型において、その大環状モジュールは、任意のポリマー成分よりも別の大環状モジュールにはるかにより容易にカップリングし得、大環状モジュールとそのポリマー成分との間のカップリングの程度が制限されるナノフィルムを形成し得る。

いくつかの変形例において、そのポリマー成分は、大環状モジュールのカップリング基について効率的に競合する補完的官能基を有し得る。これらの変形例において、その大環状モジュールは、そのポリマー成分にカップリングするのと同程度に、別の大環状モジュールに迅速にカップリングし得、その大環状モジュール自体のカップリングの程度が、その大環状モジュールとそのポリマー成分との間のカップリングの程度に匹敵するナノフィルムを形成し得る。他の変形例において、その大環状モジュールとそのポリマー成分との間のカップリングの程度は、大環状モジュール自体の間のカップリングの程度を超え得る。

ナノフィルムは、その大環状モジュールがポリマー成分に直接カップリングする種々の方法によって調製され得る。例えば、表７に示されるように、その大環状モジュールおよびポリマー成分は、ナノフィルムの調製の前に有機溶媒中で溶解され得、ともにカップリングされ得る。このスキームは、ナノフィルム内の実質的に単一の連続相を生じ得る。表７に示される別の変形例において、その大環状モジュールは、そのナノフィルム層の調製の間または後にそのポリマー成分にカップリングされ得る。

別の局面において、本発明のナノフィルムは、ポリマー成分の補完的官能基に直接カップリングし得る官能基を有する大環状モジュールから形成され得る。これらの変形例において、その大環状モジュールは、他の大環状モジュールに容易にカップリングしなくてもよい。このようなナノフィルムの調製のためのスキームは、表８に例示される。

（表８：ポリマー成分にカップリングする大環状モジュールからナノフィルムを調製するスキーム）

表８を参照すると、いくつかのスキームにおいて、大環状モジュールの多成分混合物は、ポリマー、または両親媒性ポリマー、またはこれらの混合物を含み得る。これらのスキームにおいて、その大環状モジュールは、ポリマー成分に直接カップリングするが、他のモジュールに容易にカップリングしなくてもよい。

一般に、ポリマー成分に直接カップリングする大環状モジュールから調製されるナノフィルムについて、ポリマー成分に対する大環状モジュールのカップリングから、別個の生成物が形成される。その別個のモジュール−ポリマー生成物は、側鎖分枝状ポリマー、またはグラフトコポリマーに対する分子構成に類似し得る。その別個の生成物は、主に、単一の連続する層を有し得る。

表８における一例において、大環状モジュールのシントンの間の第２のアミン連結は、コポリマーのカルボン酸側鎖基（例えば、ポリ（エチレン−コ−マレイン酸無水物）の二酸形態）にカップリングする。これらのスキームにおいて、大環状モジュールは、ポリマー成分にカップリングし、その両方は、水中で混和性であり得る。その大環状モジュールとそのポリマー成分との間のカップリングはまた、間接的であってもよく、リンカー分子を含み得る。

表８に例示されるスキームにおいて、ナノフィルムを調製するために使用される大環状モジュールの多成分混合物はまた、大環状モジュールにまたはポリマー成分にカップリングし得る官能基を有し得る両親媒性分子を含み得る。

（両親媒性物質およびポリマー成分のナノフィルム）
一局面において、本発明は、両親媒性物質を含むナノフィルムへのポリマー成分の導入に関する。カップリングの種々の型は、両親媒性物質およびポリマー成分を含むナノフィルムを調製するために使用され得る。

いくつかの変形例において、両親媒性物質は、重合性官能基（例えば、アクリレート基）を含み得る。これらの変形例において、ナノフィルムのポリマー成分は、重合性両親媒性物質を含み、かつ必要に応じて、重合性モノマーもまた含み得る多成分混合物を使用することによって、そのナノフィルムでインサイチュで形成され得る。

他の変形例において、重合性官能基を有さない両親媒性分子は、使用され得る。これらの変形例において、両親媒性物質は、ポリマー、両親媒性ポリマー、重合性モノマー、重合両親媒性物質、またはこれらの混合物と混合されて、ポリマー成分を有するナノフィルムを形成し得る。

両親媒性物質の多成分混合物からナノフィルムを形成するにあたって、その相および混合物のドメイン挙動は、そのナノフィルムの組成および特性に影響を及ぼし得る。ポリマー成分および両親媒性物質を用いたナノフィルムの調製のための種々のスキームは、表９に例示される。

（表９：両親媒性物質でナノフィルムを調製するスキーム）

表９を参照すると、いくつかのスキームにおいて、ナノフィルムは、重合性両親媒性物質を用いて調製される。重合性両親媒性物質からナノフィルムを形成するにあたって、ポリマー成分は、その重合性両親媒性物質からインサイチュで形成され得る。そのようなナノフィルムを形成するために使用される混合物は、ポリマー、または両親媒性ポリマー、重合性モノマー、両親媒性物質、またはこれらの混合物をさらに含み得る。

表９に例示されるいくつかのスキームにおいて、ナノフィルムは、ポリマー、両親媒性ポリマー、または重合性モノマーから調製され得る。そのナノフィルムは、必要に応じて、両親媒性物質を含み得る。

（ポリマー成分のナノフィルム）
一局面において、本発明は、個々に、ポリマー成分から調製されるナノフィルムに関する。そのポリマー成分は、互いに直接連結されてもよいし、リンカー分子を介して連結されてもよい。

非限定的例において、ＰＧＭのＬＢフィルムは、エチレンジアミンで架橋されて、ナノフィルムを形成し得る。別の例において、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）のＬＢフィルムは、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル；

で架橋して、ナノフィルムを形成し得る。適切なリンカーとの、本明細書中に含まれるポリマー成分の他のあり得る組み合わせは、当業者に明らかである。

（ナノフィルム組成物および特徴）
１以上のポリマー成分を有するナノフィルムの特徴は、大環状モジュール単独から調製されるナノフィルムの特徴とは実質的に異なり得る。ポリマー成分を有するナノフィルムは、モジュール単独から調製されるナノフィルムに比較して、有利には可撓性かつ柔軟であり得、濾過および他の分離プロセスのための部材のような物品を作製することが容易になる。ポリマー成分を有するナノフィルムの種々のドメインは、応力に応じて、可塑的変形を受け得る一方で、他の領域は、エラストマー的であり得る。ポリマー成分を有するナノフィルムは、基材に被覆されて、連続性の、実質的に壊れていない支持されたナノフィルムまたは膜を形成し得る。

Ｂｅｃａｕｓｅ １以上のポリマー成分を有するナノフィルムの物理的特性、化学的特性および物理化学的特性は、大環状モジュールまたは他の成分に対するポリマー成分の割合に一部依存し得るので、これらの特性は、そのナノフィルムにおけるポリマー成分の割合を変化させることによって変化され得る。

一般に、重合性の成分は、ナノフィルムの形成の間にインサイチュでそのナノフィルムのポリマー成分を調整するために使用され得る。ナノフィルムポリマー成分のインサイチュ形成は、多成分混合物の相およびドメイン挙動が改変され得る代替的スキームを提供する。多成分混合物において重合性の種を含むスキームは、他の組成物の中でも、ポリマーまたは両親媒性ポリマー成分単独で調製されるナノフィルムと比較される場合、相分離されるポリマー成分のより小さいドメインを有するナノフィルムを調製するために使用され得る。重合性両親媒性物質を含む多成分混合物は、マイクロメーター寸法のより少ない開口部を有するナノフィルムを調製するために使用され得る。その開口部を通って、ポリマーまたは両親媒性ポリマー成分単独で調製されるナノフィルムと比較して、種の輸送が起こり得る。

１以上のポリマー成分を有するナノフィルムのさらなる変形例において、そのポリマー分子は、そのナノフィルムの他の成分にカップリングされなくてもよい。ポリマー成分がナノフィルムを可撓性または柔軟にする能力は、大環状モジュールまたは他の成分へのカップリングを要しなくてもよい。

ナノフィルムの成分の領域割合は、個々の成分が代表する総ナノフィルム領域の割合である。成分のそのナノフィルム領域割合は、そのナノフィルムを形成するために使用される成分の最初の混合物における成分のモル割合（Ｍｆ）、および純粋成分の圧力領域ラングミュア等温線の高表面圧領域をゼロ表面圧へ外挿することによって得られる成分の平均分子領域（ＭＭＡ）から計算される。そのナノフィルムにおける成分の領域割合は、その成分についての積（Ｍｆ）（ＭＭＡ）÷全ての成分：領域割合についての積（Ｍｆ）（ＭＭＡ）の合計＝（Ｍｆ１）（ＭＭＡ１）／［（Ｍｆ）１（ＭＭＡ）１＋（Ｍｆ）２（ＭＭＡ）２＋．．．（Ｍｆ）ｎ（ＭＭＡ）ｎ］（ここでｎは、成分の数である）である。

一般に、領域割合は、全てのナノフィルム成分は、水に混和性であるか、または両親媒性であり、全てのナノフィルム成分は、成分の最初の混合物において見いだされる場合に、測定され得る。領域割合の測定値における不明確性は、約２０％までであり得、これは、ラングミュア等温線の外挿に起因する不明確性、成分の最初の混合物におけるポリマーであるポリマー成分については、そのポリマーの分量多分散性に起因する不明確性を含む。

いくつかの変形例において、ある成分のそのナノフィルム領域割合は、常に、上記の式によって測定されなくてもよい。例えば、ナノフィルムを形成するために使用される成分の最初の混合物中に存在しないが、後にそのナノフィルムに入れられる成分の領域割合は、上記の式によって測定されない。ある成分の領域割合はまた、その成分が、ＭＭＡが測定され得る安定なラングミュアフィルムを形成しない場合に、上記の式によって測定されなくてもよく、そのポリマーから異なるＭＭＡを有し得る重合性成分が最初の混合物に使用される場合、ＭＭＡがかけられる。

ナノフィルムは、ポリマー成分の任意の領域割合を有し得る。いくつかの変形例において、ナノフィルムは、約０．００５（０．５％）〜約０．９８（９８％）のポリマー成分の面積割合を有し得る。他の変化例において、ナノフィルムは、約０．００５〜約０．７、しばしば、約０．００５〜約０．５、ときおり、約０．００５〜約０．３、ときおり、約０．００５〜約０．２、ときおり、約０．００５〜約０．１、ときおり、約０．００５〜約０．０５、ときおり、約０．００５〜約０．０２、ときおり、約０．５０〜約０．９８のポリマー成分の領域割合を有し得る。

ナノフィルムは、そのポリマー成分が、ほとんど機械的破損を有さないか、またはナノフィルムの表面係数を減少する均一フィルムとして基材上に被覆され得るように、ポリマー成分を可撓性かつ柔軟にするに十分な、ポリマー成分の表面割合または重量％を有し得る。ポリマー成分を有するナノフィルムの可撓性は、種々の基材上にナノフィルムを被覆して、連続性の実質的に破壊されないフィルムを基材上に形成するか、またはそのナノフィルムの表面係数を減少させることによって実証され得る。

ナノフィルムは、他の成分に対して測定されるように、任意のモル比のポリマー成分を有し得る。いくつかの変形例において、ポリマー成分のモル比は、例えば、他の成分に対して測定されるように、約０．００５〜約０．９９５、例えば、約０．０１０〜約０．９９０、例えば、約０．０１〜約０．５０、例えば、約０．０１〜約０．２０、例えば、約０．２０〜約０．５０、例えば、約０．５０〜約０．９９、例えば、約０．１〜約０．９であり得る。特定の実施形態において、ポリマー成分のモル比：係数は、約０．１：０．９、約０．２：０．８、約０．５：０．５、約０．２５：０．７５、約０．９０：０．１０である。

本明細書中に記載されるナノフィルムの厚みは、カップリングされた成分またはカップリングされていない成分を通じてか否かに関わらず、例外的に小さく、しばしば、約３０ｎｍ未満、ときおり、約２０ｎｍ未満、ときおり、約１〜１５ｎｍである。ナノフィルムの厚みは、そのモジュールに両親媒性特徴を付与するモジュールまたは他の種上の基の構造および性質に一部依存し、そのポリマーまたは他の成分の性質に一部依存する。その厚みは、温度、およびその表面上のまたはそのナノフィルム内に位置する溶媒の存在に依存し得る。その厚みは、両親媒性特徴をその成分に付与するそのモジュールもしくは他の成分上のその基（特に親油性部分）が、その成分がカップリングされた後に、すなわち、ナノフィルムの調製のプロセスの間または後に他の点で、除去または改変されている場合に、改変され得る。ナノフィルムの厚みはまた、その成分上の表面結合基の構造および性質に依存し得る。ナノフィルムの厚みは、約３００Å、２５０Å、２００Å、１５０Å、１００Å、９０Å、８０Å、７０Å、６０Å、５０Å、４０Å、３０Å、２０Å、１０Åまたは５Å未満であり得る。

そのナノフィルム組成物は、モジュールおよび／または他の成分がカップリングされる特有の構造領域を含み得る。モジュールおよび／または他の成分のカップリングは、特有の構造が形成され得るナノフィルムを提供する。ナノフィルム構造は、原子、分子、または特定のサイズまでのみの粒子および組成物が通過し得る孔を規定する。ナノフィルム構造の一変形例は、流体媒体（液体または気体のいずれか）に面し得るナノフィルムの領域を含み、原子、イオン、低分子、生体分子、または他の種が通過し得る孔または開口部を提供する。ナノフィルム構造によって規定されるこれらの孔の寸法は、以下の実施例にさらに記載されるように、量子機械的計算および評価、ならびに物理的試験によって例示され得る。

ナノフィルム構造によって規定される孔の寸法は、ナノフィルムの実際の原子構造特徴および化学的構造特徴により記載される。ナノフィルムの構造において形成される孔の適切な直径が、約１〜１５０Å以上である。いくつかの実施形態において、その孔の寸法は、約１〜１０Å、約３〜１５Å、約１０〜１５Å、約１５〜２０Å、約２０〜３０Å、約３０〜４０Å、約４０〜５０Å、約５０〜７５Å、約７５〜１００Å、約１００〜１２５Å、約１２５〜１５０Å、約１５０〜３００Å、約６００〜１０００Åである。ナノフィルムの構造において形成される孔のその適切な寸法は、ナノフィルムの多孔性を理解するために有用である。他方、従来の膜の多孔性は、通常、複雑な拡散性および他の輸送特徴を反映する経験的結果（例えば、分子量カットオフ）によって定量される。

一変形例において、ナノフィルム構造は、実質的に均一なサイズの孔のアレイを提供するカップリングされたモジュールのアレイを含み得る。均一なサイズの孔は、個々のモジュール自体によって規定され得る。各モジュールは、そのモジュールの形態および状態に依存して、特定のサイズの孔を規定する。例えば、そのナノフィルムのカップリングされたモジュールの形態は、溶媒中の発生期の、純粋な大環状モジュールとは異なり得、両方が、カップリング前に、表面に配向された両親媒性モジュールの形態とは異なり得る。カップリングされたモジュールのアレイを含むナノフィルム構造は、そのカップリングされたモジュールの構造および形態に基づいて、実質的に均一な寸法の孔のマトリクスまたは格子を提供し得る。

種々の組成および構造のモジュールが調製され、これは、異なるサイズの孔を規定する。カップリングされたモジュールから調製されるナノフィルムは、種々のモジュールのうちのいずれか１つから作製され得る。従って、種々の寸法の孔を有するナノフィルムは、そのナノフィルムを調製するために使用される特定のモジュールに依存して、提供される。

他の場合において、ナノフィルム構造は、カップリングさｒたモジュールまたは他の成分のマトリクスにおいて孔を規定する。ナノフィルム構造によって規定される孔は、広い範囲の寸法、例えば、低分子または高分子の経路を選択的にブロックし得る寸法を有し得る。例えば、ナノフィルム構造は、２つ以上のモジュールのカップリングから形成され得る。ここで間隙（ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ ｐｏｒｅ）は、連結されたモジュールの組み合わされた構造によって規定される。ナノフィルムは、種々の寸法および特徴の孔の拡大されたマトリクスを有し得る。間隙は、例えば、約５Å未満、約１０Å未満、約３〜１５Å、約１０〜１５Å、約１５〜２０Å、約２０〜３０Å、約３０〜４０Å、約４０〜５０Å、約５０〜７５Å、約７５〜１００Å、約１００〜１２５Å、約１２５〜１５０Å、約１５０〜３００Å、約３００〜６００Å、約６００〜１０００Åであり得る。いくつかの変形例において、他の成分は、「充填剤」として作用して、そのナノフィルムの多孔性を制限し得る。他の変形例において、その他の成分は、成分の間の架橋の型および程度に依存して、ナノフィルムに対する多孔性を提供する。

そのカップリングプロセスは、そのナノフィルムの領域が、性格に単分子層でないナノフィルムを生じ得る。局所的構造の種々の型が可能であり得、これは、種々の適用においてそのナノフィルムの使用を妨げない。局所的構造特徴は、重合性種を含む両親媒性成分または両親媒性種を含み得る。これは、それらの隣接物に対して位置が変わり、次いで、異なる配向になり、隣接する種とは異なって配向されたそれらの疎水性および親水性ファセットを有する。局所的な構造特徴はまた、ナノフィルムが２つ以上の分子層厚みである分子の重層または積層、利用可能なカップリング基のうちのいくつかが他の種にカップリングされないように、そのモジュールまたは他の成分の連結が完全でない局所的領域、あるいは特定の分子または成分が存在しない局所的領域を含み得る。他の局所的構造特徴は、粒子（ｇｒａｉｎ）障壁および配向の失敗を含み得る。一変形例において、そのナノフィルムは、ナノフィルム構造の層化に起因して３０ｎｍまでの厚みを有する。

本明細書中に開示されるナノフィルムは、それらの両親媒性成分の配向に関して実質的に均一であり得るが、いくつかの実施形態において、本明細書中上記で示されるような局所的構造特徴の領域を含み得る。局所的構造特徴は、そのノフィルムの表面積の例えば、約３０％を超えて含み得るか、約３０％未満、約２０％未満、約１５％未満、約１０％未満、約５％未満、約３％未満、約１％未満を含み得る。

（ナノフィルムの層およびドメイン挙動）
１つ以上のポリマー成分を有するナノフィルムのいくつかの変形例において、そのナノフィルムは、ポリマー成分が大環状モジュールまたは他の種において混合され、互いに安定化されるドメインを有し得る。これらの変形例において、その大環状モジュールまたは他の種は、ポリマー成分と混和性出あり得る。

１つ以上のポリマー成分を有するナノフィルムの他の変形例において、そのポリマー分子、大環状モジュール、または他の成分は、限定されたサイズの集合物において位置し得る。。特定の溶媒、ポリマー分子、大環状モジュール、または他の成分におけるいくつかの重大な濃度を超えると、限定されたサイズの集合物に集められ得る。これらの限定されたサイズの集合物は、ナノフィルムの形成において空気−水界面において残り得る。。その集合物の構造は、因子の中でも、その分子の外形および形状またはその分子が他の種での特定の配向においてカップリングする能力によって影響を受け得る。その凝集物の構造は、種々の速度で分子の運動および交換を伴って高度に動的であり得る。これらの変形例において、１つの種のその自己組み立てされた集合物は、別の種の連続する相に散在され得る。ここで他の種は、集合されない。異なる分子または成分は、別個の集合物を形成し得るか、または凝集物構造において組み合わせられ得る。大環状モジュールまたは他の成分とポリマー分子の間のカップリングは、自己組み立てされた集合物の表面、縁部、または点において起こり得る。

１つ以上のポリマー成分を有するナノフィルムのさらなる変形例において、そのポリマー分子は、実質的にポリマーであるドメインにおいて存在し得、実質的に他の種から構成されるドメインとともに散在され得る。これらの変形例において、ポリマー成分は、非混和性であり得るか、または大環状モジュールもしくは他の成分から相分離され得る。相分離は、ポリマー分子の集合物が、小さな限定されたサイズに限定されない場合に起こり得るが、ポリマー分子の領域が他の分子の領域から分離されるまで継続し得る。これらの変形例におけるポリマー成分の液体は、層、ビーズ、ディスクまたはこれらの混合物の形態にある、固体、ゲル、または液体様ポリマー溶融物、または無定型組成物であり得、構造または組成において均一または不均一であり得る。このようなナノフィルムのポリマー成分は、熱可塑性エラストマーに代表的な堅いもしくは軟らかいドメインを形成し得るか、またはポリマー成分は、大環状モジュールの堅いドメインに対して軟らかいドメインを形成し得る。ポリマー成分は、無定型、硝子様、半晶質、または結晶質である領域を形成し得、それらの特徴を有する下位領域を有し得る。ポリマー成分の領域は、ゴム様の弾性または粘弾性状態を示し得る。異なるポリマー成分は、別個の相を形成し得るか、または互いに混和性であり得ると同時に、大環状モジュールもしくは他の成分と非混和性のままであり得る。大環状モジュールまたは他の成分とポリマー分子との間のカップリングは、その相の間の界面においてまたはその界面付近で生じ得、その相の接着に寄与し得る。

ナノフィルムはまた、異なる大環状モジュールの混合物、または大環状モジュール、ポリマー成分、および他の種の混合物を用いて調製され得る。ナノフィルムは、そのモジュールおよび他の種の位置的秩序付けがランダムであるか、１つの型の種が優勢である領域とともに、非ランダムであるカップリングされたモジュールおよび他の種のアレイを有し得る。これらの変形例において、そのポリマー成分は、上記のように、その大環状モジュールおよび他の種と混合され得るか、集合され得るか、または相分離され得る。異なるモジュールの混合物から、または大環状モジュールと他の両親媒性分子との混合物で作製されるナノフィルムはまた、種々のサイズの孔の散在したアレイを有し得る。

（ナノフィルムを調製する方法）
ラングミュアフィルム方法において、配向された両親媒性種（例えば、両親媒性モジュール、両親媒性ポリマー、および／または両親媒性物質）の単層は、液体下位相の表面上に形成される。一例において、その両親媒性成分は、溶媒中で溶解され得、ラングミュアトラフ中で気体−下位相界面上に被覆されて、単層を形成し得る。代表的には、移動可能なプレートまたは障壁は、その単層を圧縮し、その表面積を減少させて、より密な単層を形成するために使用される。種々の程度の組成において、表面圧を対応させると、その単層は、種々の密になった状態に達し得る。両親媒性物質を配向させるために使用される表面は、気体−液体界面、空気−水界面、非混和性液体−液体界面、液体−固体界面、または気体−固体界面のような界面を含む。その配向された層の厚みは、実質的に単分子層の厚みであり得る。

フィルム領域等温線に対する表面圧は、そのフィルムの状態をモニターするＷｉｌｈｅｌｍｙ平衡法によって得られる。その等温線のゼロ表面圧への外挿により、その成分がカップリングされる前に、１成分あたりの平均表面積または平均分子領域が明らかにされる。その等温線は、その薄いフィルムの状態の経験的な指標を与える。ナノフィルム層における表面配向大環状モジュールおよび／または他の成分は、発泡状態、液体状態、または液体−発泡状態にあり得るか、または密になった状態、崩壊状態、または固体相もしくは密に充填された状態であり得る。

ナノフィルムは、種々の代わりの方法によて調製され得る。例えば、リンカー分子は、そのモジュールおよび／または他の成分を含む溶液に添加され得、その溶液は実質的に、ラングミュア下位相の表面に被覆される。あるいは、そのリンカー分子は、ラングミュアトラフの水下位相に添加され得、その後、カップリングのために、大環状モジュールおよび／または他の成分を含む層の相に移され得る。

本発明の一変形例において、水溶性ポリマー成分は、ラングミュアトラフの下位相に添加され得る。他の変形例において、ポリマー成分は、水または溶媒中に溶解され得、界面上に分散し得る。１つ以上のポリマー成分は、大環状モジュールとともに界面上に同時に分散され得、必要に応じて、リンカー分子とともに同時に分散され得る。他の変形例において、１つ以上のポリマー成分は、大環状モジュールおよび／またはリンカー分子、ならびに／あるいは他の両親媒性分子とともに界面に同時に分散され得る。

いくつかの場合において、大環状モジュールおよび／または他の成分は、ラングミュアトラフの下位相に添加され得、その後、その界面に移し得る。

他の変形例は、当業者に明らかである。

一般に、ナノフィルムの成分のカップリングは、化学的方法、熱的方法、光化学的方法、電気化学的方法、および放射線的方法によって開始され得る。本発明のいくつかの変形例において、ナノフィルムの成分のカップリングの型は、開始の型および関与する化学的プロセスに依存し得る。例えば、多成分混合物からのナノフィルムの形成にあたって、重合性の混合物中の種は、非選択的鎖または付加重合によってポリマー成分を生じ得る。大環状モジュールを重合性種またはポリマー成分にカップリングする型は、そのモジュールの官能基に依存する。例えば、不飽和ポリマー成分、両親媒性物質またはモノマーのフリーラジカル重合は、大環状モジュールのベンゼンシントンに、または他の反応性部位もしくは不飽和部位にポリマー成分をカップリングし得る。

両親媒性特徴を付与するためにそのモジュールもしくは他の成分に付加される官能基は、いくつかの実施形態において、そのナノフィルムの形成の間またはその後に除去され得る。一実施形態において、ポリマー成分に両親媒性特徴を付与する基は、そのナノフィルムの形成の後に除去され得る。別の実施形態において、大環状モジュールに両親媒性特徴を付与する基は、そのナノフィルムの形成後に除去され得る。除去方法は、その官能基に依存する。両親媒性特徴をその成分に付与する、モジュールに結合される基は、ナノフィルムの形成のプロセスの間または後に、いくつかの点でその基を除去するために使用され得る官能基を含み得る。酸加水分解または塩基加水分解は、カルボキシレート連結またはアミド連結を介してその成分に結合される基を除去するために使用され得る。両親媒性特徴をそのモジュールに付与する官能基に位置する不飽和基が、加水分解によって酸化および切断され得る。両親媒性特徴をそのモジュールに付与する官能基の光分解性切断もまた、行われ得る。切断可能な官能基の例としては、以下：

ここでｎは０〜４であり、この官能基は光活性化によって切断され、そして

ここでｎは０〜４であり、ｍは７〜２７であり、これは、酸触媒加水分解もしくは塩基触媒加水分解によって切断される。

両親媒性特徴をそのモジュールに付与するためにその成分に付加される官能基の例としては、アルキル基、アルコキシ基、−ＮＨＲ、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−ＮＨＣ（Ｏ）Ｒ、−Ｃ（Ｏ）ＮＨＲ、−ＣＨ＝ＣＨＲ、および−Ｃ＝−ＣＲが挙げられ、ここでアルキル基の炭素原子は、１以上の−Ｓ−、二重結合、三重結合もしくは−ＳｉＲＲ’−基によって中断され得るか、または１以上のフッ素原子、もしくは任意の組み合わせで置換され得る。ここでＲおよびＲ’は、独立して、水素またはアルキルである。

代替的変形例において、大環状モジュールおよび／または他の成分の多成分混合物は、添加剤、分散剤、界面活性剤、賦形剤、適合化剤（ｃｏｍｐａｔｉｂｌｉｚｅｒ）、乳化剤、懸濁剤、可塑剤、またはその成分の特性を改変する他の種を含み得る。例えば、適合化剤は、ドメインサイズを減少し、ナノフィルムの成分のより連続した相分散を形成するために使用され得る。

いくつかの場合において、そのナノフィルムは、生体分子の結合または吸着によってそのナノフィルムの付着を減少する生体適合性を提供するために誘導体化され得る。

ナノフィルムは、種々の方法（例えば、ラングミュア−シェーファー法、ラングミュア−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法、またはラングミュア系で使用される他の方法によって、基材に被覆され得る。一変形例において、ナノフィルムは、空気−水界面の下の下位相に基材を位置づけ、そのナノフィルムが、その起坐右の上に穏やかに着き、従って被覆されるまで、その下位相のレベルを低下させることによって、ラングミュアタンク中で基材上に被覆される。ラングミュアフィルムおよび基材の説明は、米国特許第６，０３６，７７８号、同第４，７２２，８５６号、同第４，５５４，０７６号、および同第５，１０２，７９８号、ならびにＲ．Ａ．Ｈｅｎｄｅｌら，Ｖｏｌ．１１９，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．６９０９−１８（１９９７）に与えられる。基材上のフィルムの説明は、Ｍｕｎｉｒ Ｃｈｅｒｙａｎ，Ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ Ｈａｎｄｂｏｏｋ（１９９８）に与えられる。表面上のポリマーの説明は、Ｊａｃｏｂ Ｎ．Ｉｓｒａｅｌａｃｈｖｉｌｉ，Ｉｎｔｅｒｍｏｌｅｃｕｌａｒ ａｎｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｆｏｒｃｅｓ（１９９１）において与えられる。

ポリマー成分を有するナノフィルムを調製する他の方法としては、フィルムを調製する溶媒の強制された除去（例えば、スピンコーティング法および噴霧コーティング法）、ならびにコーティング法および被覆法（界面法、浸漬コーティング法、ナイフエッジコーティング、グラフト化、キャスティング、相反転、または電気めっきまたは他のめっき法が挙げられる）が挙げられる。

基材上に被覆されるナノフィルムは、基材上の被覆の間またはその後に、化学的方法、熱的方法、光化学的方法、電気化学的方法、放射線的方法もしくは乾燥方法によって硬化もしくは焼き鈍しされ得る。例えば、電気化学的方法は、気相試薬（例えば、エチレンジアミン）または溶液相試薬との反応を含む。基材にナノフィルムを結合またはカップリングする任意の方法によって処理されるナノフィルムは、硬化されるといわれ得る。

その被覆は、その基材に物理的相互作用を介してそのナノフィルムの非共有結合または弱い結合、および弱い化学的力（例えば、ファンデルワールス力および弱い水素結合）を生じ得る。そのナノフィルムは、いくつかの実施形態において、イオン性共有結合もしくは共有結合相互作用、または他の型の相互作用を通じて基材に結合され得る。

その基材は、任意の材料の表面であり得る。基材は、多孔性であっても非多孔性であってもよく、ポリマー基材および無機基材から作製され得る。多孔性基材の例は、プラスチックまたはポリマー、トラック−エッチングポリカーボネート（ｔｒａｃｋ−ｅｔｃｈ ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、トラックエッチングポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ゲル、ヒドロゲル、セルロースアセテート、ポリアミド、ＰＶＤＦ、ポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレート、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンまたはポリプロピレン、セラミック、アノードアルミナ（ａｎｏｄｉｃ ａｌｕｍｉｎａ）、レーザー切除されたポリイミドおよび他の多孔性ポリイミド、ならびにＵＶエッチングされたポリアクリレートである。非多孔性基材の例は、ケイ素、ゲルマニウム、ガラス、金属（例えば、白金、ニッケル、パラジウム、アルミニウム、クロム、ニオブ、タンタル、チタン、鋼、または金）、ガラス、シリケート、アルミノシリケート、非多孔性ポリマー、およびマイカである。基材のさらなる例としては、ダイアモンドおよび酸化インジウムスズが挙げられる。好ましい基材としては、シリコン、金、ＳｉＯ_２、ポリエーテルスルホンおよびトラックエッチングポリカーボネートが挙げられる。いくつかの実施形態において、その基材はＳｉＯ_２である。他の実施形態において、その基材はポリカーボネートトラックエッチング膜である。

基材は、フィルム、シート、プレート、またはシリンダを含む任意の物理的形状または形態を有し得、任意の形状またはサイズの粒子であり得る。

基材に被覆されるナノフィルムは、膜として働き得る。任意の数のナノフィルムの層は、その基材上に被覆されて、膜を形成し得る。いくつかの変形例において、ナノフィルムは、基材の両側面に被覆され得る。

種々の間隔配置（ｓｐａｃｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ）材料の層は、ナノフィルムの層の間で被覆され得るかまたは結合され得、間隔配置層はまた、その基材とナノフィルムの第１の被覆される層との間に使用され得る。間隔配置層組成物の例としては、ポリマー組成物、ヒドロゲル（アクリレート、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、シリコン）、熱可塑性ポリマー（ポリオレフィン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、セルロースエステル）、ポリマー発泡体、熱硬化性ポリマー、過剰分枝状ポリマー、生分解性ポリマー（例えば、ポリラクチド、液晶ポリマー、原子移入ラジカル重合（ＡＴＲＰ）により作製されるポリマー）、開環複分解重合（ＲＯＭＰ）によって作製されるポリマー、ポリイソブチレンおよびポリイソブチレン星型（ｓｔａｒ）ポリマー、ならびに両親媒性ポリマーが挙げられる。間隔配置層組成物の他の例としては、無機物質（例えば、無機粒子（例えば、無機マイクロスフェア）、コロイド性無機物質、無機鉱物、シリカスフェアまたは粒子、シリカゾルもしくはゲル、クレイもしくは粒子など）が挙げられる。両親媒性分子の例としては、重合性基（例えば、ジイン、エン、またはアミノ−エステル）を含む両親媒性物質が挙げられる。その間隔配置層は、そのナノフィルムの障壁特性を改変するために働き得るか、またはその膜もしくはナノフィルムの輸送特徴、フラックス特徴、または流動特徴を改変するように働き得る。間隔配置層は、その膜もしくはナノフィルムの機能的特徴（例えば、強度、係数、または他の特性）を改変するように働き得る。いくつかの変形例において、ナノフィルムのそのポリマー成分は、そのナノフィルムと基材との間の間隔配置層を提供し得る。

いくつかの変形例において、ポリマー成分を有するナノフィルムは、表面上に被覆され得、表面へのカップリングなしで、多くの適用（例えば、濾過および膜分離）のために十分な程度に表面に接着し得る。ポリマー成分を有するナノフィルムは、有利には、基材に対して粘着性であり得、これは、いくつかのカップリング相互作用を含み得る。

他の変形例において、ナノフィルムは、基材表面にカップリングされ得る。表面結合基は、ナノフィルムのポリマー成分に提供され得、これは、その基材にそのナノフィルムをカップリングするために使用され得る。いくつかであるが、表面結合基の全てではないカップリングは、そのナノフィルムをその基材に結合するために行われ得る。必要に応じて、表面結合基は、ナノフィルムのその大環状モジュールおよび／または他の成分上に提供され得る。

ナノフィルムを基材にカップリングするための表面結合基として使用され得る官能基の例としては、アミン基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、アルコール基、グリコール基、ビニル基、スチレン基、エポキシド基、チオール基、マグネシウムハロもしくはグリニャール基、アクリレート基、アクリルアミド基、ジエン基、アルデヒド基、およびこれらの混合物が挙げられる。

基材は、ナノフィルムの官能基にカップリングし得る官能基を有し得る。その基材の官能基は、その基材に結合される表面基または連結基であり得る。これは、その基材にその表面基もしくは連結基を結合する反応によって形成され得る。表面基はまた、コールドプラズマ処理、表面エッチング法、固体研磨法または化学処理のような種々の処理によってその基材上に作製され得る。プラズマ処理のいくつかの方法は、Ｉｎａｇａｋｉ，Ｐｌａｓｍａ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｌａｓｍａ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，Ｔｅｃｈｎｏｍｉｃ，Ｌａｎｃａｓｔｅｒ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ，１９９６に提供される。いくつかの実施形態において、その基材は、ＡＰＴＥＳで誘導体化される。他の実施形態において、その基材は、メチルアクリルオキシメチルトリメトキシシラン（ＭＡＯＭＴＭＯＳ）で誘導体化される。他の実施形態において、その基材は、アクリルオキシプロピルトリメトキシ−シラン（ＡＯＰＴＭＯＳ）で誘導体化される。

そのナノフィルムおよび表面の表面結合基は、必要とされるまで保護基でブロックされ得る。そのナノフィルムを基材にカップリングするための適切な官能基および得られる連結の非限定的例としては、表２および４に見いだされ得る。そのナノフィルム上の官能基は、そのナノフィルムの任意の成分（例えば、その大環状モジュール、そのポリマー成分、またはその両親媒性成分）に由来し得る。

表面結合基は、スペーサー基によってナノフィルムに接続され得る。同様に、基材官能基は、すぺーサー基によってその基材に接続され得る。表面結合基のためのスペーサー基は、ポリマーであり得る。ポリマースペーサーの例としては、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリサッカリド、ポリリジン、ポリペプチド、ポリ（アミノ酸）、ポリビニルピロリドン、ポリエステル、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンフルオリド、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポルスルホンアミド、およびポルスルホキシドが挙げられる。ポリマースペーサー構造の例は、直鎖状、分枝状、コーム状、および樹枝状のポリマー、ランダムコポリマーおよびブロックコポリマー、ホモポリマーおよびヘテロポリマー、可撓性および剛性の鎖を含む。表面結合基についてのスペーサー基はまた、生体分子および他の化学種をカップリングするために使用される二官能性リンカー基またはヘテロ二官能性リンカー基を含み得る。

一変形例において、光反応性基（例えば、ベンゾフェノン）は、基材に結合される。その光反応性基は、光（例えば、紫外線）で活性化されて、ナノフィルムにカップリングする反応性種を提供し得る。その光反応性種は、そのナノフィルムの任意の原子または原子基にカップリングし得る。

モジュールの表面結合はまた、リガンド−レセプター媒介性相互作用（例えば、ビオチン−ストレプトアビジン）を介して達成され得る。例えば、その基材は、ストレプトアビジンでコーティングされ得、ビオチンは、例えば、リンカー基（例えば、ＰＥＧまたはアルキル基）を通じて、そのモジュールに結合され得る。

（膜および濾過機能）
本明細書中に記載されるナノフィルムは、例えば、膜として有用であり得る。その膜は、流体または溶液と接触状態にされ得、例えば、濾過目的で、その流体または溶液から種もしくは成分を分離し得る。通常、膜は、いくつかの種の経路をブロックするための障壁として作用する基材であるが、他の種の、制限されたかまたは調節された経路を可能にする。一般に、透過物は、それらがカットオフサイズより小さいか、またはいわゆるカットオフ分子量より小さい分子量を有する場合に、膜を横切り得る。その膜は、そのカットオフ分子量より大きい種に対しては不透過性といわれ得る。そのカットオフサイズまたはカットオフ分子量は、その膜の特徴的な特性である。選択的透過性は、その膜が、いくつかの種の通過をカットオフするか、制限するかまたは調節すると同時に、より小さな種の通過を可能にする能力である。従って、膜の選択的透過性は、所定の条件下で膜を通過し得るより大きな種に関して機能的に記載され得る。種々の種のサイズまたは分子量はまた、その種の形態を決定し得る、分離されるべき流体中の条件に依存し得る。例えば、種は、流体中の水和または溶媒和化の範囲を有し得、膜適用に関連する種のサイズは、水和の水またはその溶媒分子を含んでいても含まなくてもよい。従って、膜は、その種が、流体中に通常見いだされる形態において膜を横断し得る場合、流体の種に対して透過性である。透過および透過性は、流体の種とその膜自体との間の相互作用によって影響を受け得る。種々の理論が、これらの相互作用を記載し得るが、ナノフィルム、膜、またはモジュールに関連する通過／非通過情報の経験的測定は、透過特性を記載するための有用なツールである。膜は、種が膜を通過できない場合に、その種に対して不透過性である。

孔は、本明細書中に記載されるナノフィルムにおいて提供され得、例えば、孔は、そのナノフィルムの構造に供給され得る。孔は、その大環状モジュールの構造に供給され得る。孔は、いくつかの場合において、その大環状モジュールおよびそのポリマー成分のパッキングから供給され得る。成分間の架橋の型および程度は、孔サイズに影響を与え得る。１つ以上のポリマー成分を含む本明細書中に記載されるナノフィルムは、有利には、濾過および選択的透過性における使用に影響を及ぼす、マイクロメーターサイズまたは巨視的開口部の減少した数を有し得る。

そのナノフィルムは、例えば約１５ｋＤａより大きい、約１０ｋＤａより大きい、約５ｋＤａより大きい、約１ｋＤａより大きい、約８００Ｄａより大きい、約６００Ｄａより大きい、約４００Ｄａより大きい、約２００Ｄａより大きい、約１００Ｄａより大きい、約５０Ｄａより大きい、約２０Ｄａより大きい、約１５ｋＤａ未満、約１０ｋＤａ未満、約５ｋＤａ未満、約１ｋＤａ未満、約８００Ｄａ未満、約６００Ｄａ未満、約４００Ｄａ未満、約２００Ｄａ未満、約１００Ｄａ未満、約５０Ｄａ未満、約２０Ｄａ未満、約１３ｋＤａ、約１９０Ｄａ、約１００Ｄａ、約４５Ｄａ、約２０Ｄａの分子量種カットオフを有し得る。

「高透過性」は、例えば、その溶質の約７０％より大きい、約８０％より大きい、約９０％より大きいクリアランスを示す。「中程度の透過性」とは、例えば、その溶質の約５０％未満、約６０％未満、約７０％未満のクリアランスを示す。「低透過性」とは、その溶質の例えば、約１０％未満、約２０％未満、約３０％未満のクリアランスを示す。膜は、膜がその種について非常に低いクリアランスを有する（例えば、約５％未満、約３％未満）場合、または膜がその種に対して高い排除を有する（例えば、約９５％より大きい、約９８％より大きい）場合に、その種に対して不透過性である。溶質の通過または排除は、そのクリアランスによって測定され、これは、実際にその膜を通過する溶質の部分を反映する。例えば、表１６〜１７における通過なしの記号は、その溶質がそのモジュールによって部分的に排除され、ときおり、９０％未満の排除であり、しばしば少なくとも９０％排除、ときおり、少なくとも９８％排除であることを示す。その通過の記号は、その溶質が、そのモジュールによって部分的に排除され、ときおり、９０％未満のクリアランスであり、しばしば、少なくとも９０％クリアランスであり、ときおり、少なくとも９８％クリアランスであることを示す。

ナノフィルムが有用であり得るプロセスの例としては、連続流体相、濾過、清澄化、分画、浸透気化、逆浸透、透析、血液透析、アフィニティー分離、酸素化、および他のプロセスとして流体または気体に関連するプロセスが挙げられる。濾過適用は、イオン分離、脱塩（ｄｅｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎ）、気体分離、低分子分離、エナンチオマーの分離、限外濾過、精密濾過、過剰濾過、水精製、下水処理、毒素の除去、生物学的種（例えば、細菌、ウイルスまたは真菌）の除去が挙げられ得る。

（シントンおよび大環状モジュール）
（シントン）
本明細書中で使用されるように、用語「シントン」とは、大環状モジュールを作製するために使用される分子をいう。シントンは、実質的に１つのアイソマー配置、例えば、単一のエナンチオマーであり得る。シントンは、シントンを別のシントンにカップリングするために使用され、そのシントンの一部である官能基で置換され得る。シントンは、親水性特徴、親油性特徴、または両親媒性特徴を、そのシントンもしくはそのシントンから作製される種に付与するために使用される原子または原子基で置換され得る。親水性特徴、親油性特徴、または両親媒性特徴を付与するために使用される官能基で置換される前のシントンは、コアシントンといわれ得る。本明細書中で使用される場合、用語「シントン」とは、コアシントンをいい、官能基、または親水性特徴、親油性特徴、または両親媒性特徴を付与するために使用される基で置換されるシントンもいう。

本明細書中で使用される場合、用語「環式シントン」とは、１つ以上の環構造を有するシントンをいう。環構造の例としては、二環式環構造および多環式環構造を含む、アリール、ヘテロアリール、および環式炭化水素構造を含む。コア環式シントンの例としては、以下が挙げられるが、これらの限定されない：ベンゼン、シクロヘキサジエン、シクロペンタジエン、ナフタレン、アントラセン、フェニレン、フェナントラセン、ピレン、トリフェニレン、フェナントレン、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ビフェニル、ビピリジル、シクロヘキサン、シクロヘキセン、デカリン、ピペリジン、ピロリジン、モルホリン、ピペラジン、ピラゾリジン、キヌクリジン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、テトラヒドロチオフェン、テトラヒドロフラン、ピロール、シクロペンタン、シクロペンテン、トリプチセン、アダマンタン、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン、ビシクロ［２．２．１］ヘプテン、ビシクロ［２．２．２］オクタン、ビシクロ［２．２．２］オクテン、ビシクロ［３．３．０］オクタン、ビシクロ［３．３．０］オクテン、ビシクロ［３．３．１］ノナン、ビシクロ［３．３．１］ノネン、ビシクロ［３．２．２］ノナン、ビシクロ［３．２．２］ノネン、ビシクロ［４．２．２］デカン、７−アザビシクロ［２．２．１］ヘプタン、１，３−ジアザビシクロ［２．２．１］ヘプタン、およびスピロ［４．４］ノナン。コアシントンは、全てのアイソマーまたはそのコアシントンを他のシントンにカップリングする配置を含む。例えば、そのコアシントンベンゼンは、１，２−置換ベンゼンおよび１，３−置換ベンゼンのようなシントンを含み、ここでシントン間の連結は、それぞれ、ベンゼン環の１，２−位および１，３−位において形成される。例えば、そのコアシントンベンゼンは、以下

のような１，３−置換シントンを含み、ここでＬは、シントンの間の連結であり、そのベンゼン環の２，４，５，６位はまた、置換基を有し得る。シントン間の縮合連結は、１つの環式シントンの環原子を別の環式シントンの環原子に直接カップリングすることを包含し、例えば、ここでシントンＭ−ＸおよびＭ−Ｘはカップリングして、Ｍ−Ｍを形成し、ここでＭは環式シントンであり、Ｘはハロゲンである；例えば、Ｍがフェニルである場合、縮合連結：

を生じる。

（大環状モジュール）
大環状モジュールは、カップリングされたシントンの閉じた環である。大環状モジュールを作製するために、シントンは、シントンをカップリングして、大環状モジュールを形成する官能基で置換され得る。シントンはまた、その大環状モジュールの構造において残る官能基で置換され得る。その大環状モジュールにおいて残る官能基は、その大環状モジュールを他の大環状モジュールまたは他の成分にカップリングするために使用され得る。

大環状モジュールは、３〜約２４個の環式シントンを含み得る。大環状モジュールの閉じた環において、４つの環式シントンがその大環状モジュールに存在する場合、第１の環式シントンは、第２の環式シントンにカップリングされ得、その第２の環式シントンは、第３の環式シントンにカップリングされ得、その第３の環式シントンは、第４の環式シントンにカップリングされ得、その第４の環式シントンは第５の環式シントンになど、その前のものにカップリングされ得るまで、ｎ番目の環式シントンは、そのｎ番目の環式シントンが第１の環式シントンにカップリングされて、環式シントンの閉じた環を形成し得る。一変形例において、その大環状モジュールの閉じた環は、リンカー分子で形成され得る。

大環状モジュールは、親水性官能基および親油性官能基がその構造中に存在する場合に、両親媒性大環状モジュールであり得る。大環状モジュールの両親媒性特徴は、シントン間の連結において、またはそのシントンもしくは連結にカップリングされる官能基において、そのシントンにおける原子から生じ得る。

いくつかの変形例において、大環状モジュールの１以上のシントンは、１以上の親油性部分で置換され得るが、その１以上のシントンは、１以上の親水性部分で置換され得、それによって、両親媒性大環状モジュールを形成する。親油性部分および親水性部分は、両親媒性大環状モジュールにおける同じシントンまたは連結に連結され得る。親油性部分および親水性部分は、その大環状モジュールの閉じた環の形成の前または後に、その大環状モジュールにカップリングされ得る。例えば、親油性部分または親水性部分は、シントンもしくは連結の置換によって閉じた環の形成後に、その大環状モジュールに付加され得る。

大環状モジュールの両親媒性は、安定なラングミュアフィルムを形成するその能力によって一部特徴づけられ得る。ラングミュアフィルムは、ミリニュートン／メートル（ｍＮ／ｍ）で測定される特定の表面圧でラングミュアトラフ上で形成され得、特定の障壁速度は、ミリメートル／分（ｍｍ／分）で測定され、一定の表面圧でのその等圧線クリープまたはフィルム領域における変化は、フィルムの安定性を特徴づけるために測定され得る。例えば、水下位相上の大環状モジュールの安定なラングミュアフィルムは、５〜１５ｍＮ／ｍにて等圧クリープを有し得、その結果、そのフィルム領域の大部分は、約１時間という期間にわたって保持される。水下位相の大環状モジュールの安定なラングミュアフィルムの例は、５〜１５ｍＮ／ｍにおいて等圧クリープを有し得、その結果、そのフィルム領域の約７０％は、約３０分間という期間にわたって保持され、ときおり、そのフィルム領域の約７０％は、約４０分間という期間にわたって保持され、ときおり、そのフィルム領域の約７０％は、約６０分間という期間にわたって保持され、ときおり、そのフィルム領域の約７０％は、約１２０分間という期間にわたって保持される。水下位相の大環状モジュールの安定なラングミュアフィルムの他の例は、５〜１５ｍＮ／ｍにおいて等圧クリープを有し得、その結果、そのフィルム領域の約８０％は、約３０分間という期間にわたって保持され、ときおり、そのフィルム領域の約８５％は、約３０分間という期間にわたって保持され、ときおり、そのフィルム領域の約９０％は、約３０分間という期間にわたって保持され、ときおり、そのフィルム領域の約９５％は、約３０分間という期間にわたって保持され、ときおり、そのフィルム領域の約９８％は、約３０分間という期間にわたって保持される。

一局面において、個々の大環状モジュールは、その構造において孔を含み得る。各大環状モジュールは、そのモジュールの形態および状態に依存して、特定のサイズの孔を規定し得る。異なるサイズの孔を規定する種々の大環状モジュールが調製され得る。

大環状モジュールは、その構造において可撓性を有し得る。可撓性は、大環状モジュールが他の大環状モジュールおよび／または他の成分とのカップリング反応による連結を容易に形成することを可能にし得る。大環状モジュールの可撓性はまた、その大環状モジュールの孔を通る種の通過を調節することにおいて役割を果たし得る。例えば、可撓性は、個々の大環状モジュールの孔の寸法に影響を及ぼし得る、なぜなら、種々の配座は、その構造に利用可能であり得るからである。例えば、その大環状モジュールは、置換基がその孔に位置しない場合に、１つの配座において特定の孔の寸法を有し得、同じ大環状モジュールは、その大環状物質のうちの１以上の置換基が孔に位置する場合、別の配座において異なる孔の寸法を有し得る。同様に、大環状モジュールは、置換基の内の１つが、その孔に位置する場合に、１つの配座において特定の孔の寸法を有し得、置換基の異なる基が孔に位置する場合に、異なる配座において異なる孔寸法を有し得る。例えば、その孔に位置する置換基の「１つの基」は、１つのレジオアイソマー（ｒｅｇｉｏｉｓｏｍｅｒ）において配置される３つのアルコキシ基であり得るが、置換基の「異なる基」は、別のレジオアイソマーにおいて配置される２つのアルコキシ基であり得る。孔に位置する置換基の「１つの基」および孔に位置する置換基の「異なる基」の効果は、他の調節因子とともに、輸送および濾過を調節し得る大環状モジュール組成物を提供することである。

シントンから大環状モジュールを作製するにあたって、そのシントンは、実質的に純粋な単一アイソマーとして（例えば、純粋な単独エナンチオマーとして）使用され得る。

シントンから大環状モジュールを作製するにあたって、１つ以上のカップリング連結は、隣接するシントン間で形成される。シントン間で形成される連結は、１つのシントン上の１つの官能基を第２のシントン上の補完的官能基にカップリングすることの生成物であり得る。例えば、第１のシントンのヒドロキシル基は、第２のシントンの酸基または酸ハライド基とカップリングして、２つのシントン間でエステル連結を形成し得る。別の例は、イミン連結（−ＣＨ＝Ｎ−）であり、これは、１つのシントン上のアルデヒド（−ＣＨ＝Ｏ）と別のシントン上のアミン（−ＮＨ_２）との反応から生じる。適切な補完的官能基およびシントン間の連結の例は、表２に示され、ここで「シントン」は、「モジュール」の代わりに使用する。

シントンもしくは他の大環状モジュールの間の連結を形成するために使用されるシントンの官能基は、スペーサーによってシントンから分離され得る。スペーサーは、その官能基をそのシントンにカップリングする任意の原子または原子基であり得、連結形成反応を妨害しない。スペーサーは、官能基の一部であり、シントン間の連結の一部である。スペーサーの例は、メチレン基（−ＣＨ_２−）である。そのスペーサーは、シントン間の連結を伸長するといわれ得る。例えば、１つのメチレン基は、イミン連結（−ＣＨ＝Ｎ−）において挿入されれば、得られたイミン連結は、−ＣＨ_２ＣＨ＝Ｎ−であり得る。

シントン間の連結はまた、シントンの２つの官能基以外の外部部分によって提供される１以上の原子を含み得る。外部部分は、１つのシントンの官能基とカップリングして、別のシントン上の官能基とカップリングする中間体を形成し得、シントン間に連結を形成し得る（例えば、一連の連結されたシントンからシントンの閉じた環を形成し得る）リンカー分子であり得る。リンカー分子の例は、ホルムアルデヒドである。例えば、２つのシントン上のアミノ基は、リンカー分子としてのホルムアルデヒドの存在下でＭａｎｎｉｃｈ反応を受けて、連結−ＮＨＣＨ_２ＮＨ−を生成し得る。適切な官能基およびリンカー分子の例は、表４に示され、ここで「シントン」は、「モジュール」の代わりに使用し得る。

大環状モジュールは、大環状モジュールを固体表面、基材、または支持体へカップリングするための官能基を含み得る。基材または表面にカップリングするために使用され得る大環状モジュールの官能基の例としては、アミン、カルボン酸、カルボン酸エステル、ベンゾフェノン、および他の光活性化架橋剤、アルコール、グリコール、ビニル、スチリル、オレフィンスチリル、エポキシド、チオール、マグネシウムハロまたはグリニャール、アクリレート、アクリルアミド、ジエン、アルデヒド、およびこれらの混合物が挙げられる。これらの官能基は、その大環状モジュールの閉じた環に連結され得、必要に応じて、スペーサー基によって結合され得る。固体表面の例としては、金属表面、セラミック表面、ポリマー表面、反動体表面、シリコンウェハ表面、アルミナ表面などが挙げられる。基材または表面にカップリングするために使用され得る大環状モジュールの官能基の例としては、表２〜４の左列に記載されるものをさらに含む。その基材に対するそのモジュールのカップリングを開始する方法は、化学的方法、熱的方法、光化学的方法、電気化学的方法および放射線的方法が挙げられる。

スペーサー基の例としては、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリサッカリド、ポリリジン、ポリペプチド、ポリ（アミノ酸）、ポリビニルピロリドン、ポリエステル、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンフルオリド、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリスルホンアミド、およびポリスルホキシドが挙げられる。

一実施形態において、その大環状モジュール組成物は、以下を含む：閉じた環を形成するようにカップリングされた３〜約２４個の環式シントン；その閉じた環を少なくとも２つの他の閉じた環上の補完的な官能基カップリングするための少なくとも２つの官能基；ここで各々の官能基および各々の補完的官能基は、Ｃ、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｂ、Ａｌ、ハロゲン、ならびにアルカリ金属族およびアルカリ土類金属族に由来する金属からなる群より選択される原子を含む官能基を含む。その組成物は、上記の官能基を通じてカップリングされる少なくとも２つの閉じた環を含み得る。その組成物は、上記の官能基を通じてカップリングされる少なくとも３つの閉じた環を含み得る。

別の実施形態において、その大環状モジュール組成物は、以下を含む：孔を規定する閉じた環を形成するようにカップリングされる３〜約２４個の環式シントン；置換基の第１の基がその孔に位置する場合に第１の配座において第１の孔の寸法および置換基の第２の基がその孔に位置する場合に第２の配座において第２の孔の寸法を有する閉じた環；ここで各基の各置換基は、Ｃ、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｂ、Ａｌ、ハロゲン、ならびにアルカリ金属族およびアルカリ土類金属族に由来する金属からなる群より選択される原子を含む官能基を含む。

別の実施形態において、その大環状モジュール組成物は、以下を含む：（ａ）孔を規定する閉じた環を形成するようにカップリングされた３〜約２４個の環式シントン；（ｂ）その孔における閉じた環にカップリングされ、その孔を通じて選択された種を輸送するように選択された少なくとも１つの官能基（ここでその少なくとも１つの官能基は、Ｃ、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｂ、Ａｌ、ハロゲン、ならびにアルカリ金属族およびアルカリ土類金属族に由来する金属からなる群より選択される原子を含む官能基を含む）；（ｃ）その孔を通じて輸送されるべき選択された種。その選択された種は、一例において、オボアルブミン、グルコース、クレアチニン、Ｈ_２ＰＯ_４ ⁻、ＨＰＯ_４ ^−２、ＨＣＯ_３ ⁻，尿素、Ｎａ^＋、Ｌｉ^＋、およびＫ^＋の群から選択され得る。

いくつかの実施形態において、その環式シントンは、各々独立して、以下からなる群より選択される：ベンゼン、シクロヘキサジエン、シクロヘキセン、シクロヘキサン、シクロペンタジエン、シクロペンテン、シクロペンタン、シクロヘプタン、シクロヘプテン、シクロヘプタジエン、シクロヘプタトリエン、シクロオクタン、シクロオクテン、シクロオクタジエン、シクロオクタトリエン、シクロオクタテトラエン、ナフタレン、アントラセン、フェニレン、フェナントラセン、ピレン、トリフェニレン、フェナントレン、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ビフェニル、ビピリジル、モルホリン、ピペラジン、ピラゾリジン、キヌクリジン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、テトラヒドロチオフェン、テトラヒドロフラン、ピロール、トリプチセン、アダマンタン、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン、ビシクロ［２．２．１］ヘプテン、ビシクロ［２．２．２］オクタン、ビシクロ［２．２．２］オクテン、ビシクロ［３．３．０］オクタン、ビシクロ［３．３．０］オクテン、ビシクロ［３．３．１］ノナン、ビシクロ［３．３．１］ノネン、ビシクロ［３．２．２］ノナン、ビシクロ［３．２．２］ノネン、ビシクロ［４．２．２］デカン、７−アザビシクロ［２．２．１］ヘプタン、１，３−ジアザビシクロ［２．２．１］ヘプタン、およびスピロ［４．４］ノナン。

いくつかの実施形態において、各カップリングされた環式シントンは、独立して、（ａ）縮合された連結、および（ｂ）以下：

からなる群より選択される連結、からなる群より選択される連結によって２つの隣接するシントンにカップリングされ；ここでｐは１〜６であり；ここでＲおよびＲ’は各々独立して、水素およびアルキルの群から選択され；ここでその連結は、２つの配置が異なる構造である場合に、独立して、ともにカップリングするシントンに関して、２つのあり得る配置（順方向（ｆｏｒｗａｒｄ）および逆方向（ｒｅｖｅｒｓｅ））のいずれかにおいて配置される；ここでＱは、連結により接続されるシントンのうちの１つである。

一変形例において、大環状モジュールは、以下の式：

の閉じた環の組成物であり得る。ここでその閉じた環は、合計３〜２４個のシントンＱを含み；Ｊは２〜２３であり；Ｑ^１は、各々独立して、（ａ）アリールシントン、（ｂ）ヘテロアリールシントン、（ｃ）飽和環式炭化水素シントン、（ｄ）不飽和環式炭化水素シントン、（ｅ）飽和二環式炭化水素シントン、（ｆ）不飽和二環式炭化水素シントン、（ｇ）飽和多環式炭化水素シントン、および（ｈ）不飽和多環式炭化水素シントンからなる群より選択されるシントンであり；ここで連結Ｌによってカップリングされていない各Ｑ^１の環位置は、独立して、水素またはＣ、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｂ、Ａｌ、ハロゲン、ならびにアルカリ金属族およびアルカリ土類金属族に由来する金属からなる群より選択される原子を含む官能基で置換され；Ｑ^２は、各々独立して、（ａ）アリールシントン、（ｂ）ヘテロアリールシントン、（ｃ）飽和環式炭化水素シントン、（ｄ）不飽和環式炭化水素シントン、（ｅ）飽和二環式炭化水素シントン、（ｆ）不飽和二環式炭化水素シントン、（ｇ）飽和多環式炭化水素シントン、および（ｈ）不飽和多環式炭化水素シントンからなる群より選択されるシントンであり；ここでＬにカップリングされていないＱ^２の環位置は、独立して、水素またはＣ、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｂ、Ａｌ、ハロゲン、ならびにアルカリ金属族およびアルカリ土類金属族に由来する金属からなる群より選択される原子を含む官能基で置換され；Ｌは、シントン−シントン、

からなる群より各々独立して選択されるシントン間の連結であり；ここでｐは１〜６であり；ここでＲおよびＲ’は各々独立して、水素およびアルキルの群から選択され；ここで連結Ｌは、２つの配置がアイソマーとして異なる構造である場合に、各々独立して、そのＱ^１およびＱ^２シントンに関して配置され、各Ｌは、ともにカップリングするシントンに関して、２つのあり得る配置のいずれか（カップリングする、すぐ隣接するシントンに関して、その連結の順方向（ｆｏｒｗａｒｄ）配置および逆方向（ｒｅｖｅｒｓｅ）配置）（例えば、Ｑ^１ _ａ−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｑ^１ _ｂおよびＱ^１ _ａ−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−Ｑ^１ _ｂ）を有する。シントンＱ^１は、独立して選択される場合、記載されるような任意の環式シントンであり得、その結果、そのＪシントンＱ^１は、任意の順番で、例えば、シクロヘキシル−−１，２−フェニル−−ピペリジニル−−１，２−フェニル−−１，２−フェニル−−シクロヘキシルなど、閉じた環において見いだされ得る。そのＪ連結Ｌはまた、独立して選択され得、閉じた環において配置され得る。その式によって表され、その式により包含される大環状モジュールは、含まれるシントンの全てにステレオアイソマーを包含し、その結果、その大環状モジュールの広範に種々のステレオアイソマーは、シントンの各閉じた環の組成物について含まれる。

他の実施形態において、その大環状モジュールは、以下の式の閉じた環の組成物を含み得る：

ここでＪは２〜２３であり；Ｑ^１は、（ａ）１，２−フェニル位置において連結Ｌにカップリングされたフェニルシントン、（ｂ）１，３−フェニル位置において連結Ｌにカップリングされたフェニルシントン、（ｃ）フェニルシントン以外のアリールシントン、（ｄ）ピリジニウムシントン以外のヘテロアリールシントン、（ｅ）飽和環式炭化水素シントン、（ｆ）不飽和環式炭化水素シントン、（ｇ）飽和二環式炭化水素シントン、（ｈ）不飽和二環式炭化水素シントン、（ｉ）飽和多環式炭化水素シントン、および（ｊ）不飽和多環式炭化水素シントンからなる群より各々独立して選択されるシントンであり；ここで連結Ｌにカップリングされない各Ｑ^１の環位置は、水素またはＣ、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｂ、Ａｌ、ハロゲン、ならびにアルカリ金属族およびアルカリ土類金属族に由来する金属からなる群より選択される原子を含む官能基で独立して置換され；Ｑ^２は、（ａ）フェニルシントンおよび２，７−ナフチル位置で連結Ｌに連結されたナフタレンシントン以外のアリールシントン、（ｂ）２，６−ピリジノ位置で連結Ｌに連結されたピリジンシントン以外のヘテロアリールシントン、（ｃ）１，２−シクロヘキシル位置において連結Ｌにカップリングされたシクロヘキサンシントン以外の飽和環式炭化水素シントン、（ｄ）２，５−ピロール位置において連結Ｌにカップリングされたピロールシントン以外の不飽和環式炭化水素シントン、（ｅ）飽和二環式炭化水素シントン、（ｆ）不飽和二環式炭化水素シントン、（ｇ）飽和多環式炭化水素シントン、および（ｈ）不飽和多環式炭化水素シントンからなる群より独立して選択されるシントンであり；ここでＬにカップリングされていないＱ^２の環位置は、独立して、水素またはＣ、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｂ、Ａｌ、ハロゲン、ならびにアルカリ金属族およびアルカリ土類金属族に由来する金属からなる群より選択される原子を含む官能基で独立して置換され；Ｌは、（ａ）縮合された連結、ならびに（ｂ）以下：

からなる群より各々独立して選択されるシントン間の連結であり；ここでｐは１〜６であり；ここでＲおよびＲ’は、各々独立して、水素およびアルキルの群から選択され；ここで連結Ｌは、各々独立して、 ２つの配置が異なる構造である場合に、ともにカップリングするシントンに関して、２つのあり得る配置（順方向（ｆｏｒｗａｒｄ）および逆方向（ｒｅｖｅｒｓｅ））のいずれかにおいて配置され；ここでｙは１または２であり、Ｑ^ｙは、各々独立して、連結により接続されるＱ^１およびＱ^２シントンのうちの１つである。

別の実施形態において、その大環状モジュールは、以下の式の閉じた環の組成物を含み得：

ここでＪは２〜２３であり；Ｑ^１は、（ａ）１，２−フェニル位置で連結Ｌにカップリングされるフェニルシントン、（ｂ）１，３−フェニル位置で連結Ｌにカップリングされるフェニルシントン、および（ｃ）１，２−シクロヘキシル位置で連結Ｌにカップリングされるシクロヘキサンシントンからなる群より各々独立して選択されるシントンであり；ここで連結Ｌにカップリングされていない各Ｑ^１の環位置は、独立して、水素またはＣ、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｂ、Ａｌ、ハロゲン、ならびにアルカリ金属族およびアルカリ土類金属族に由来する金属からなる群より選択される原子を含む官能基で独立して置換され；Ｑ^２は、１，２−シクロヘキシル位置で連結Ｌにカップリングされるシクロヘキサンシントンであり；ここでＬにカップリングされていないＱ^２の環位置は、独立して、水素またはＣ、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｂ、Ａｌ、ハロゲン、ならびにアルカリ金属族およびアルカリ土類金属族に由来する金属からなる群より選択される原子を含む官能基で独立して置換され；Ｌは、（ａ）縮合された連結、および（ｂ）以下：

からなる群より選択される連結、からなる群より各々独立して選択されるシントン間の連結であり、ここでｐは１〜６であり；ここでＲおよびＲ’は各々独立して、水素およびアルキルの群から選択され；ここで連結Ｌは、各々独立して、２つの配置が異なる構造である場合に、ともにカップリングするシントンに関して、２つのあり得る配置（順方向（ｆｏｒｗａｒｄ）および逆方向（ｒｅｖｅｒｓｅ））のいずれかにおいて配置され；ここでｙは１または２であり、Ｑ^ｙは、各々独立して、連結により接続されるＱ^１またはＱ^２シントンのうちの１つである。

別の実施形態において、その大環状モジュールは、以下の式の閉じた環の組成物を含み得：

ここでＪは２〜２３であり；Ｑ^１は、（ａ）１，４−フェニル位置で連結Ｌにカップリングされるフェニルシントン、（ｂ）フェニルシントン以外のアリールシントン、（ｃ）ヘテロアリールシントン、（ｄ）飽和環式炭化水素シントン、（ｅ）不飽和環式炭化水素シントン、（ｆ）飽和二環式炭化水素シントン、（ｇ）不飽和二環式炭化水素シントン、（ｈ）飽和多環式炭化水素シントン、および（ｉ）不飽和多環式炭化水素シントンからなる群より各々独立して選択されるシントンであり；ここでＱ^１のうちの少なくとも１つは、１，４−フェニル位置で連結Ｌにカップリングされるフェニルシントンであり、ここで連結Ｌにカップリングされていない各Ｑ^１の環位置は、独立して、水素またはＣ、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｂ、Ａｌ、ハロゲン、ならびにアルカリ金属族およびアルカリ土類金属族に由来する金属からなる群より選択される原子を含む官能基で独立して置換され；Ｑ^２は、（ａ）２，７−ナフチル位置で連結Ｌにカップリングされたフェニルシントンおよびナフタレンシントン以外のアリールシントン、（ｂ）ヘテロアリールシントン、（ｃ）１，２−シクロヘキシル位置で連結Ｌにカップリングされたシクロヘキサンシントン以外の飽和環式炭化水素シントン、（ｄ）不飽和環式炭化水素シントン、（ｅ）飽和二環式炭化水素シントン、（ｆ）不飽和二環式炭化水素シントン、（ｇ）飽和多環式炭化水素シントン、および（ｈ）不飽和多環式炭化水素シントンからなる群より独立して選択されるシントンであり；ここでＬにカップリングされていないＱ^２の環位置は、独立して、水素またはＣ、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｂ、Ａｌ、ハロゲン、ならびにアルカリ金属族およびアルカリ土類金属族に由来する金属からなる群より選択される原子を含む官能基で独立して置換され；ここでＬは、（ａ）縮合された連結、および（ｂ）以下：

からなる群より選択される連結、からなる群より各々独立して選択されるシントン間の連結であり、ここでｐは１〜６であり；ここでＲおよびＲ’は各々独立して、水素およびアルキルの群から選択され；ここで連結Ｌは、各々独立して、２つの配置が異なる構造である場合に、ともにカップリングするシントンに関して、２つのあり得る配置（順方向（ｆｏｒｗａｒｄ）および逆方向（ｒｅｖｅｒｓｅ））のいずれかにおいて配置され；ここでｙは１または２であり、Ｑ^ｙは、各々独立して、連結により接続されるＱ^１またはＱ^２シントンのうちの１つである。

いくつかの実施形態において、その官能基は、各々独立して、水素、活性化酸、

からなる群より選択され；ここでＲは、各々独立して、水素および１〜６Ｃアルキルからなる群より選択され；Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より選択され；ｒは１〜５０であり；ｓは１〜４である。

他の実施形態において、その大環状モジュールは、以下の式の閉じた環の組成物を含み得：

ここでＱは、以下：

であり、Ｊは１〜２２であり、ｎは１〜２４であり；ＸおよびＲ^ｎは、各々独立して、水素またはＣ、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｂ、Ａｌ、ハロゲン、ならびにアルカリ金属族およびアルカリ土類金属族に由来する金属からなる群より選択される原子を含む官能基からなる群より独立して選択され；Ｚは、各々独立して、水素または親油性基であり；Ｌは、（ａ）縮合された連結、および（ｂ）以下：

からなる群より選択される連結、からなる群より各々独立して選択されるシントン間の連結であり、ここでｐは１〜６であり；ここでＲおよびＲ’は各々独立して、水素およびアルキルの群から選択され；ここで連結Ｌは、各々独立して、２つの配置が異なる構造である場合に、ともにカップリングするシントンに関して、２つのあり得る配置（順方向（ｆｏｒｗａｒｄ）および逆方向（ｒｅｖｅｒｓｅ））のいずれかにおいて配置される。

別の実施形態において、その大環状モジュールは、以下の式の閉じた環の組成物を含み得：

ここでＱは、以下：

であり、Ｊは１〜２２であり、ｎは１〜４８であり；ＸおよびＲ^ｎは、各々独立して、水素またはＣ、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｂ、Ａｌ、ハロゲン、ならびにアルカリ金属族およびアルカリ土類金属族に由来する金属からなる群より選択される原子を含む官能基からなる群より独立して選択され；Ｚは各々独立して、水素または親油性基であり；Ｌは、（ａ）縮合された連結、および（ｂ）以下：

からなる群より選択される連結、からなる群より各々独立して選択されるシントン間の連結であり、ここでｐは１〜６であり；ここでＲおよびＲ’は各々独立して、水素およびアルキルの群から選択され；ここで連結Ｌは、各々独立して、２つの配置が異なる構造である場合に、ともにカップリングするシントンに関して、２つのあり得る配置（順方向（ｆｏｒｗａｒｄ）および逆方向（ｒｅｖｅｒｓｅ））のいずれかにおいて配置される。

いくつかの実施形態において、ＸおよびＲ^ｎは、各々独立して、水素、活性化酸、

からなる群より選択され；ここでＲは、各々独立して、水素および１〜６Ｃアルキルからなる群より選択され；Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より選択され；ｒは１〜５０であり；ｓは１〜４である。

別の実施形態において、その大環状モジュールは、以下の式を含み得：

ここでＱは、以下：

であり、Ｊは１〜１１であり、ｎは１〜１２であり；ＸおよびＲ^ｎは、各々独立して、水素、活性化酸、

からなる群より選択され；ここでＲは、各々独立して、水素および１〜６Ｃアルキルからなる群より選択され；Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より選択され；ｒは１〜５０であり；ｓは１〜４であり；Ｚは各々独立して、水素または親油性基であり；Ｌは、（ａ）縮合された連結、および（ｂ）以下：

からなる群より選択される連結、からなる群より各々独立して選択されるシントン間の連結であり、ここでｐは１〜６であり；ここでＲおよびＲ’は各々独立して、水素およびアルキルの群から選択され；ここで連結Ｌは、各々独立して、２つの配置が異なる構造である場合に、ともにカップリングするシントンに関して、２つのあり得る配置（順方向（ｆｏｒｗａｒｄ）および逆方向（ｒｅｖｅｒｓｅ））のいずれかにおいて配置される。

別の実施形態において、その大環状モジュールは、以下の式を有し：

ここでＱは、以下：

であり、Ｊは１〜１１であり、ｎは１〜１２であり；ＸおよびＲ^ｎは、各々独立して、水素、活性化酸、

からなる群より選択され；ここでＲは、各々独立して、水素および１〜６Ｃアルキルからなる群より選択され；Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より選択され；ｒは１〜５０であり；ｓは１〜４であり；Ｚは各々独立して、水素または親油性基であり；Ｌは、（ａ）縮合された連結、および（ｂ）以下：

からなる群より選択される連結、からなる群より各々独立して選択されるシントン間の連結であり、ここでｐは１〜６であり；ここでＲおよびＲ’は各々独立して、水素およびアルキルの群から選択され；ここで連結Ｌは、各々独立して、２つの配置が異なる構造である場合に、ともにカップリングするシントンに関して、２つのあり得る配置（順方向（ｆｏｒｗａｒｄ）および逆方向（ｒｅｖｅｒｓｅ））のいずれかにおいて配置される。

別の実施形態において、その大環状モジュールは、以下の式を含み：

ここでＱは、以下：

であり、Ｊは１〜１１であり、ｎは１〜１２であり；Ｘは−ＮＸ^１−または−ＣＸ^２Ｘ^３−であり、ここでＸ^１は、アミノ酸残基、−ＣＨ_２Ｃ（Ｏ）ＣＨ_２ＣＨ（ＮＨ_２）ＣＯ_２−アルキルおよび−Ｃ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ_２であり；Ｘ^２およびＸ^３は、両方とも水素であり、Ｒ^ｎは、各々独立して、水素、活性化酸、

からなる群より選択され；ここでＲは、各々独立して、水素および１〜６Ｃアルキルからなる群より選択され；Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より選択され；ｒは１〜５０であり；ｓは１〜４であり；Ｚは各々独立して、水素または親油性基であり；Ｌは、（ａ）縮合された連結、および（ｂ）以下：

からなる群より選択される連結、からなる群より各々独立して選択されるシントン間の連結であり、ここでｐは１〜６であり；ここでＲおよびＲ’は各々独立して、水素およびアルキルの群から選択され；ここで連結Ｌは、各々独立して、２つの配置が異なる構造である場合に、ともにカップリングするシントンに関して、２つのあり得る配置（順方向（ｆｏｒｗａｒｄ）および逆方向（ｒｅｖｅｒｓｅ））のいずれかにおいて配置される。

別の実施形態において、その大環状モジュールは、以下の式を有し：

ここでＱは、以下：

であり、Ｊは１〜１１であり、ｎは１〜１２であり；ＸおよびＲ^ｎは、各々独立して、水素、活性化酸、

からなる群より選択され；ここでＲは、各々独立して、水素および１〜６Ｃアルキルからなる群より選択され；Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より選択され；ｒは１〜５０であり；ｓは１〜４であり；Ｚは各々独立して、水素または親油性基であり；Ｌは、（ａ）縮合された連結、および（ｂ）以下：

からなる群より選択される連結、からなる群より各々独立して選択されるシントン間の連結であり、ここでｐは１〜６であり；ここでＲおよびＲ’は各々独立して、水素およびアルキルの群から選択され；ここで連結Ｌは、各々独立して、２つの配置が異なる構造である場合に、ともにカップリングするシントンに関して、２つのあり得る配置（順方向（ｆｏｒｗａｒｄ）および逆方向（ｒｅｖｅｒｓｅ））のいずれかにおいて配置される。

別の実施形態において、その大環状モジュールは、以下の式を有し：

ここでＱは、以下：

であり、Ｊは１〜１１であり、ｎは１〜１２であり；ＸおよびＲ^ｎは、各々独立して、水素、活性化酸、

からなる群より選択され；ここでＲは、各々独立して、水素および１〜６Ｃアルキルからなる群より選択され；Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より選択され；ｒは１〜５０であり；ｓは１〜４であり；ＺおよびＹは各々独立して、水素または親油性基であり；Ｌは、（ａ）縮合された連結、および（ｂ）以下：

からなる群より選択される連結、からなる群より各々独立して選択されるシントン間の連結であり、ここでｐは１〜６であり；ここでＲおよびＲ’は各々独立して、水素およびアルキルの群から選択され；ここで連結Ｌは、各々独立して、２つの配置が異なる構造である場合に、ともにカップリングするシントンに関して、２つのあり得る配置（順方向（ｆｏｒｗａｒｄ）および逆方向（ｒｅｖｅｒｓｅ））のいずれかにおいて配置される。

いくつかの実施形態において、そのナノフィルムは、Ｗａｎｇ樹脂、ヒドロゲル、アルミナ、金属、セラミクス、ポリマー、シリカゲル、セファロース、セファデックス、アガロース、無機固体、半導体、およびシリコンウェハの群から選択される固体支持体にカップリングされ得る。

一実施形態において、そのナノフィルムは、５〜１５ｍＮ／ｍにおいて、ラングミュアトラフ上に３０分後に、フィルム領域の少なくとも８５％残っている。他の実施形態において、そのナノフィルムは、５〜１５ｍＮ／ｍにおいて、ラングミュアトラフ上に３０分後に、フィルム領域の少なくとも９５％残っている。別の実施形態において、そのナノフィルムは、５〜１５ｍＮ／ｍにおいて、ラングミュアトラフ上に３０分後に、フィルム領域の少なくとも９８％残っている。

一実施形態において、大環状モジュール組成物を作製するための方法は、以下の工程を包含する：（ａ）複数の第１の環式シントンを提供する工程；（ｂ）複数の第２の環式シントンとその第１の環式シントンとを接触させる工程；（ｃ）その大環状モジュール組成物を単離する工程。その方法は、リンカー分子と、（ａ）または（ｂ）において、混合物とを接触させる工程をさらに包含し得る。

別の実施形態において、大環状モジュール組成物を作製するための方法は、以下の工程を包含する：（ａ）複数の第１の環式シントンを提供する工程；（ｂ）複数の第２の環式シントンとその第１の環式シントンとを接触させる工程；（ｃ）複数のその第１の環式シントンと（ｂ）の混合物とを接触させる工程。

別の実施形態において、大環状モジュール組成物を作製するための方法は、以下の工程を包含する：（ａ）複数の第１の環式シントンを提供する工程；（ｂ）複数の第２の環式シントンとその第１の環式シントンとを接触させる工程；（ｃ）複数の第３の環式シントンと（ｂ）の混合物とを接触させる工程。

この方法は、リンカー分子と、（ａ）または（ｂ）または（ｃ）における混合物とを接触させる工程をさらに包含し得る。この方法は、環式シントンまたはカップリングされたを固体相上に支持する工程をさらに包含し得る。

別の実施形態において、大環状モジュール組成物を作製するための方法は、以下の工程を包含する：（ａ）複数の環式シントンと、金属錯体テンプレートとを接触させる工程；および（ｂ）その大環状モジュール組成物を単離する工程。

別の実施形態において、組成物をと怖じて選択された種を輸送するためのその組成物を調製する方法は以下の工程を包含する：第１の環式シントンを選択する工程であって、その第１の環式シントンは、Ｃ、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｂ、Ａｌ、ハロゲン、ならびにアルカリ金属族およびアルカリ土類金属族に由来する金属からなる群より選択される原子を含む官能基を含む少なくとも１つの官能基で置換され；２〜約２３個のさらなる環式シントンから選択する工程；その第１の環式シントンおよびそのさらなる環式シントンを大環状モジュール組成物に組み込む工程であって、その組成物は、孔を規定する閉じた環を形成するようにカップリングされた３〜約２４個の環式シントンを含む、工程；ここでその第１の環式シントンの少なくとも１つの官能基は、その大環状モジュール組成物の孔に位置し、その選択された種をその孔を通して輸送するように選択される。

（大環状モジュール孔）
個々の大環状モジュールは、その構造において孔を備え得る。その孔のサイズは、その大環状モジュールを通過し得る分子または他の種のサイズを決定し得る。大環状モジュールにおける孔のサイズは、その大環状モジュールを作製するために使用されるそのシントンの構造、シントン間の連結、モジュール中のシントンの数、その大環状モジュールを作製するために使用される任意のリンカー分子の構造、およびその大環状モジュールの調製において固有であるか、または後の工程もしくは改変において付加されるかのいずれかにせよ、その大環状モジュールの他の構造特徴に依存し得る。大環状モジュールの立体異性性はまた、大環状モジュールの閉じた環を調製するために使用される各シントンの立体異性体の変化によって、大環状モジュールの孔のサイズを調節するために使用され得る。

大環状モジュールにおける孔の寸法は、その大環状モジュールを形成するために使用されるシントンの組み合わせを変化させることによって、またはその閉じた環におけるシントンの数を変動させることによって、変化され得る。孔の寸法はまた、そのシントンまたは連結上の置換基によって変化され得る。その孔は、従って、その孔を通る種の輸送に対する効果をもたらすために十分大き腐れ得るかまたは十分に小さくされ得る。大環状モジュールの孔を通って輸送され得る種としては、原子、分子、生体分子、イオン、荷電粒子、および光子が挙げられる。

種のサイズは、大環状モジュールの孔を通り得るか否かの単独の決定要因でなくてもよい。大環状モジュールの孔構造におけるかまたはその孔構造付近に位置する基または部分は、種々の機構によって孔を通る種の輸送を調節し得るか、またはその輸送に影響を及ぼし得る。例えば、その孔を通る種の輸送は、その種と、イオン性相互作用もしくは他の相互作用（例えば、キレート化基）またはその種を錯化することによって、相互作用する大環状モジュールの基によって影響を受け得る。例えば、カルボキシレートアニオンまたはアンモニウム基のような荷電基は、反対に荷電した種をカップリングし得、その輸送に影響を及ぼし得る。大環状モジュールにおけるシントンの置換基は、その大環状モジュールの孔を通る種の通過に影響を及ぼし得る。大環状モジュールの孔をより多かれ少なかれ親水性もしくは親油性にする原子基は、その孔を通る種の輸送に影響を及ぼし得る。原子または原子基は、孔内にまたはその孔に隣接して位置して、その孔を通過する種の通過を立体的に遅し得るかまたはブロックし得る。例えば、ヒドロキシルまたはアルコキシ基は、環式シントンにカップリングされ得、その大環状モジュールの構造の孔に位置し得るか、またはシントン間の連結にカップリングされ得かつその孔に位置し得る。Ｃ、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｂ、Ａｌ、ハロゲン、ならびにアルカリ金属族およびアルカリ土類金属族に由来する金属からなる群より選択される原子を含む官能基を含む、広範な官能基が、その孔を通る種の通過を立体的に遅くするかまたはブロックするために使用され得る。その孔を通る種の通過をブロックし、遅くすることは、立体的ブロックによって孔の寸法を縮小すること、ならびに直線的でない、その孔を通る経路を作製することによって種の通過を遅くすること、およびその官能基と輸送を遅らせるべき種との間に相互作用を提供することを包含し得る。孔およびその内部を規定するその大環状モジュールの一部の立体化学的構造もまた、輸送に影響を及ぼし得る。大環状モジュールの孔を通る種の輸送に影響を及ぼす任意の基または部分は、大環状モジュールを調製するために使用されるシントンの一部として導入され得るか、または種々の手段によって後に付加され得る。例えば、Ｓ７−１は、ＣｌＣ（Ｏ）（ＣＨ_２）_２Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ_２ＣＨ_３と反応して、フェノール基をスクシニルエステル基に変換し得る。さらに、そのシントンの分子運動および部分的に可撓性の大環状モジュールの連結は、そのモジュールのその孔を通る種の輸送に影響を及ぼし得る。輸送挙動は、その大環状モジュール自体の構造によってのみ記載されなくてもよい。なぜなら、その孔を通って輸送されるべき種の存在は、大環状モジュールの可撓性、配座、および動的運動に影響を及ぼし得る。一般に、溶媒はまた、孔を通る溶質の輸送に影響を及ぼし得る。

以下の実施例は、本発明の範囲内の変形例をさらに記載し、実証する。本明細書中に記載される全ての実施例は、上記の説明および下記の実施例ともに、例示目的でのみ与えられ、本発明を限定するとして解釈されるべきではない。本発明の例示的変形例が記載されてきたが、当業者は、それらが本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、変化または改変され得、添付の特許請求の範囲に記載されるような本発明の真の範囲内に入るこのような変化、改変および等価な手順の全てを網羅することを意図することを認識する。

本明細書中に囲繞される全ての参考文献は、特許、特許文献、刊行物、学術論文、書籍、および協定を含め、それらの全体が本明細書中に参考として援用される。

試薬を、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙおよびＶＷＲ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手した。使用したラングミュア溝（Ｌａｎｇｍｕｉｒ ｔｒｏｕｇｈ）は、ＫＳＶ小溝（ｍｉｎｉｔｒｏｕｇｈ）（ＫＳＶ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｔｒｕｍｂｕｌｌ，ＣＴ）であった。界面電流測定（ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ ｒｈｅｏｍｅｔｒｙ）を、ＣＩＲ−１００ Ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ（Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ ＮＪ）を使用し、８５ｍｍの幅を有するＫＳＶラングミュア二障壁電流測定微小溝（ｍｉｃｒｏｔｒｏｕｇｈ）（ＫＳＶ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｔｒｕｍｂｕｌｌ，ＣＴ）で実施した。表面圧縮の速度を、障壁運動の線形比率（ｌｉｎｅａｒ ｒａｔｅ）で報告する。原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）画像を、ＰｉｃｏＳＰＭ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｉｍａｇｉｎｇ，Ｐｈｅｏｎｉｘ ＡＺ）によって得た。接近モードの画像を、代表的に、窒素流れ下で、Ｓｉ点プローブチップを用いて記録した。

（実施例１）
（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）でのＳｉＯ_２基質の誘導体化：まず、ＳｉＯ_２基質を、ピラニア（ｐｉｒａｎｈａ）溶液（Ｈ_２ＳＯ_４：３０％ Ｈ_２Ｏ_２の３：１比）中で１５分間超音波処理した。この後、Ｍｉｌｌｉ−Ｑ水（＞１８ＭΩ−ｃｍ）中で１５分の超音波処理を行った。誘導体化工程を、グローブバッグ（ｇｌｏｖｅ ｂａｇ）中で、Ｎ_２雰囲気下で行った。０．０５ｍＬ ＡＰＴＥＳおよび０．０５ｍＬピリジンを、９ｍＬのトルエンに加えた。その後直ちに混合し、新たに清浄化したＳｉＯ_２基質を、ＡＰＴＥＳ溶液中に１０分間浸漬した。基質を、大量のトルエンで洗浄し、次いで、Ｎ_２で乾燥させた。堆積したＡＰＴＥＳフィルムは、０．８〜１．３ｎｍの範囲の厚み値を示した。

（実施例２）
ＡＰＴＥＳ改変ＳｉＯ_２基質上の、ヘキサマー１ｄｈ／ＰＭＡＯＤナノフィルムの堆積：ヘキサマー１ｄｈの５０％：５０％面積画分溶液：ポリ（無水マレイン酸−アルト−１−オクタデカン）（ＰＭＡＯＤ）（Ａｌｄｒｉｃｈ，３０，０００〜５０，０００ＭＷ）を、ｐＨ９水の下部相上に広げた。１０分後、フィルムを、３ｍｍ／分の速度で１２ｍＮ／ｍに圧縮した。圧縮において、ナノフィルムの層を、垂直浸漬を用いた上昇運動で、ＡＰＴＥＳ改変ＳｉＯ２基質上に堆積させた。堆積速度は、代表的に、０．２５ｍｍ／分または０．５ｍｍ／分であった。堆積後、ナノフィルムを、Ｎ_２下で７０℃まで６時間加熱した。

図１Ａに図示した画像化楕円偏光法は、基質上のＡＰＴＥＳコーティングが０．９４ｎｍの厚みを有することを明らかにした。図１Ｂ左に図示したコーティングの厚みおよび堆積したナノフィルムは、１．９４ｎｍであり、一方、図１Ｂ右に図示した基質のＡＰＴＥＳコーティングは、０．８２ｎｍであった。従って、未硬化ナノフィルム自体の厚みは、１．１ｎｍであった。滑らかな、物理的に均一な、連続しかつ壊れていないナノフィルムを、堆積した。加熱後、コーティングおよび硬化ナノフィルムの厚みは、１．５７ｎｍであり（図１Ｃの左に図示する）、一方、基質のＡＰＴＥＳコーティング（図１Ｃの右に図示する）は、０．５３ｎｍであった。従って、ナノフィルム自体の厚みは、１．０ｎｍで実質的に変化しなかった。ＣＨＣｌ_３（図２Ａ）、アセトン（図２Ｂ）、および水（図２Ｃ）における超音波処理（各５分間）後、ナノフィルム自体の厚みは、それぞれ０．９ｎｍ、１．０ｎｍ、および１．０ｎｍで、実質的に変化しなかった。従って、楕円偏光法測定は、超音波処理における基質からのナノフィルム物質の喪失が、最小限であることを決定した。

（実施例３）
ＡＰＴＥＳ改変ＳｉＯ_２基質上の、ヘキサマー１ｄｈ／ＰＭＡＯＤ／ＤＥＭナノフィルムの堆積：ヘキサマー１ｄｈ：ＰＭＡＯＤの０．１：０．９モル画分溶液を、ｐＨ９ジエチルマロンイミデート（ＤＥＭ）下部相（水溶液中０．５ｍｇ／ｍＬ）上に広げた。１０分後、フィルムを、２ｍｍ／分の速度で１２ｍＮ／ｍに圧縮した。圧縮において、ナノフィルムの層を、垂直浸漬を用いた上昇運動で、ＡＰＴＥＳ改変基質上に堆積させた。堆積速度は、代表的に、０．５ｍｍ／分または１．０ｍｍ／分であった。堆積後、ナノフィルムを、Ｎ_２下で、８０℃で１４〜１９時間加熱し、ナノフィルムを表面に付着させた。１．１ｎｍのナノフィルム厚を、ナノフィルムを硬化させる前に楕円偏光法によって測定し、硬化後０．９〜１．０ｎｍであった。滑らかな、物理的に均一な、連続しかつ壊れていないナノフィルムを、堆積した。ＣＨＣｌ_３における室温での超音波処理後、ナノフィルム厚（０．７〜０．９ｎｍ）を楕円偏光法によって測定した。

（実施例４）
ＡＰＴＥＳ改変ＳｉＯ_２基質上の、ヘキサマー１ｄｈ／ＰＭＡＯＤ／ＤＥＭナノフィルムの堆積：ヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＡＯＤのナノフィルムを、２５ｍＮ／ｍの堆積表面圧を除き、実施例３のように調製した。滑らかな、物理的に均一な、連続しかつ壊れていないナノフィルムを、表面密度０．５ｍｇ／ｍＬおよび２．０ｍｇ／ｍＬのＤＥＭ下部相に堆積した。ＣＨＣｌ_３における室温での超音波処理後、楕円偏光法によって、ＳｉＯ_２を保有する基質ナノフィルムについて１．２ｎｍの厚みを測定し、ＡＰＴＥＳ改変ＳｉＯ_２基質を保有するナノフィルムについて、楕円偏光法によって、１．４〜１．６ｎｍの厚みを測定した。

（実施例５）
ポリマー成分ＰＭＡＯＤを有するヘキサマー１ｄｈおよびＤＥＭのナノフィルムのサンプルの表面レオロジーを、表１０に示す。表１０を参照すると、ポリマー成分ＰＭＡＯＤの増加に対応してヘキサマー１ｄｈの面積画分が減少すると、ナノフィルムの表面係数は、実質的に減少する。Ｇ’は、蓄積係数（ｓｔｏｒａｇｅ ｍｏｄｕｌｕｓ）を示し、Ｇ”は、喪失係数（ｌｏｓｓ ｍｏｄｕｌｕｓ）を示す。

（表１０：ポリマー成分ＰＭＡＯＤを有するヘキサマー１ｄｈおよびＤＥＭのナノフィルムのレオロジー）

表１０に示されるように、粘性の高いナノフィルムにおいて、Ｇ”は、代表的にＧ’を超える。表１０におけるデータは、ヘキサマー１ｄｈおよびＤＥＭのナノフィルムについて、約５％のポリマー成分ＰＭＡＯＤの面積画分のナノフィルムへの導入が、ナノフィルムの係数を、５０％より多く減少することを示す。ポリマー成分は、ナノフィルムをより可撓性にし、かつ脆性をより低下させる。言い換えると、表１０のデータは、約５％のポリマー成分ＰＭＡＯＤの面積画分を有するナノフィルムについて、５〜３０ｍＮ／ｍの表面圧でのナノフィルムの表面喪失係数は、ポリマー成分を用いずに作製した同じナノフィルム組成物の表面喪失係数の約５０％未満である。

表１０において使用したナノフィルムを調製するため、ヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＡＯＤのクロロホルム溶液を、表１０に対応する割合で混合し、そして室温で約１時間、平衡化した。その後、１０μｌのクロロホルム混合物を、０．５ｍｇ／ｍｌ ＤＥＭ含有５０ｍＭ ＮａＨＣＯ_３緩衝液（ｐＨ９）の液体−空気界面で広げた。拡散した溶媒を１５分間蒸発させた後、ナノフィルムを、１０ｍＮ／ｍの表面圧まで圧縮した。次いで、ナノフィルムの粘弾性性質を、ＣＩＲ−１００界面レオメーター（Ｃａｍｔｅｌ Ｌｔｄ，Ｈｅｒｔｓ，ＵＫ）を用いて測定した。振幅０．０２μＮ^＊ｍおよび周波数１Ｈｚの正弦トルクをナノフィルムに適用し、得られたひずみの同相分および異相分を測定し、それぞれ弾性成分および粘性成分を得た。表１０のデータについて、反応は、平均して約４０分を超えた。

ポリマー成分ＰＭＡＯＤを有するヘキサマー１ｄｈおよびＤＥＭのナノフィルムのサンプルの表面レオロジーを、図３Ａに示す。図３Ａにおいて使用されるナノフィルムを、２．０ｍｇ／ｍｌ ＤＥＭ下部相を用いて調製した。図３Ａにおける破線の曲線は、３３℃まで加熱した下部相で得られ、一方、実線の曲線は、２２℃室温での下部相で得られた。図３Ａにおけるデータは、ヘキサマー１ｄｈおよびＤＥＭのナノフィルムについて、約２０％のＰＭＡＯＤの面積画分のナノフィルムへの導入が、１０ｍＮ／ｍ表面圧で、ナノフィルムの喪失係数（Ｇ”）を約１／２に減少することを示す。図３Ａにおけるデータはまた、下部相温度が高いほど、一般にナノフィルムの係数が高いことを示す。

ポリマー成分ＰＭＡＯＤを有するヘキサマー１ｄｈおよびＤＥＭのナノフィルムのサンプルの表面レオロジーを、図３Ｂ〜Ｄに示す。図３Ｂ〜Ｄにおいて使用されるナノフィルムを、２．０ｍｇ／ｍｌＤＥＭ下部相を用いて、室温で調製した。図３Ｂ〜Ｄにおけるデータは、ヘキサマー１ｄｈおよびＤＥＭのナノフィルムについて、約５％のポリマー成分ＰＭＡＯＤの面積画分ナノフィルムへの導入は、ナノフィルムの蓄積係数および喪失係数を、２０ｍＮ／ｍ表面圧以上で１／２より多く減少する。

（実施例６）
ポリカーボネートトラックエッチング膜（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ ｔｒａｃｋ ｅｔｃｈ ｍｅｍｂｒａｎｅ）（ＰＣＴＥ）上のヘキサマー１ｄｈ、ＰＭＡＯＤおよびＤＥＭ：ヘキサマー１ｄｈ、ＰＭＡＯＤ、およびＤＥＭのナノフィルムは、ＰＣＴＥの穴を０．０１μｍ に及ばせ得る。０．１モル画分ヘキサマーを有するヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＡＯＤの溶液：０．９モル画分ＰＭＡＯＤを、０．５ｍｇ ＤＥＭの下部相上に広げた。得られたナノフィルムの１つの層を、垂直浸漬によって、１２ｍＮ／ｍの表面圧および１ｍｍ／分の堆積速度で、直径１０ｎｍの穴を有するＰＣＴＥ上に、２ｍｍ／分で堆積させた。サンプルを加熱しなかった。ＰＣＴＥ基質をプラズマ処理せず、ＰＣＴＥのナノフィルムへの付着は共有結合によってなされる必要はなく、より弱い種類の結合またはカップリングによってもよい。

このナノフィルムの走査電子顕微鏡写真を、図４に示す。図４Ａは、ナノフィルムの中央の面積を示し、ここで、ナノフィルム中に穴は見られない。図４Ｂは、ナノフィルムの縁から離れた面積を示し、ここで、ナノフィルム中に穴は見られない。図４Ｃは、図４Ｄの隣の、ナノフィルムの縁に近い面積を示し、ここでは、ナノフィルム中に、種々の大きさの幾つかの穴が見られる。図４Ｄにおいて、ナノフィルムの縁に近い面積を示し、ここでは、ナノフィルム中に、種々の大きさの幾つかの穴が見られる。図４Ａ〜４Ｄのナノフィルムにおいて観察された穴は、３０ｎｍ直径より大きくてもよい。

比較として、直径１０ｎｍの穴を有するＰＣＴＥ基質の走査電子顕微鏡写真を、図５Ａに示し、これは、基質における穴のパターンを示す。同じＰＣＴＥ基質の、プラズマ処理後の走査電子顕微鏡写真を、図５Ｂに示し、これは、図５Ａにおいて使用されるＰＣＴＥ基質と比較して、穴が広がり得ることを図示する。

（実施例７）
水性下部相からＳｉＯ_２基質上に堆積したＰＭＡＯＤラングミュア薄フィルムからのＣＨＣｌ_３残渣のＦＴＩＲ−ＡＴＲスペクトルを、図６に示す。１７３７ｃｍ^−１での吸光度（酸カルボニル）は、二価酸の形態の無水基の加水分解から生じる。

（実施例８）
ヘキサマー１ｄｈのＦＴＩＲ−ＡＴＲスペクトルを、図７に示す。１４５０ｃｍ^−１における主吸光度（ｄｏｍｉｎａｎｔ ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）は、ヘキサマーのアルキル鎖の−ＣＨ_２−伸長（ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ）に由来する。

（実施例９）
ｐＨ９の水性下部相からＳｉＯ_２基質上に堆積したヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＡＯＤのナノフィルムからのＣＨＣｌ_３残渣のＦＴＩＲ−ＡＴＲスペクトルを、図８に示す。１７３７ｃｍ^−１でのピークは、二価酸形態が存在することを明らかにした。このピークの広幅化および１７１３ｃｍ^−１における肩の形成は、エステルおよびアミド結合の形成が起こっていることを示した。エステル形成（１７１３ｃｍ^−ｌにおける肩）は、アミドカルボニル吸光度（１６３０〜１６８０ｃｍ^−１）よりも有利に働くようである。ＰＭＡＯＤスペクトル（図６）において、１４５０ｃｍ^−１で現れるピーク対１７３７ｃｍ^−１におけるピークの面積の比は、約３：１であった。図８で観察される同じピークの比は、１未満であり、カルボニル面積における吸光度の増加ゆえに、エステルまたはアミド形成を示す。これは、フェノールおよび二次アミン基を介した、モジュールのＰＭＡＯＤポリマーへのカップリングを示す。

（実施例１０）
ｐＨ９のＤＥＭ下部相からＳｉＯ_２基質上に堆積したヘキサマー１ｄｈラングミュアフィルムからのＣＨＣｌ_３残渣のＦＴＩＲ−ＡＴＲスペクトルを、図９に示す。１７３７ｃｍ^−１および１７１３ｃｍ^−１での吸光度が、観察された。カルボニル吸光度は、アミド結合が形成されていてもよいことを示し、これは、モジュールと架橋剤との間のカップリングを示した。

（実施例１１）
ｐＨ９ ＤＥＭ下部相からＳｉＯ_２基質上に堆積したヘキサマーｌｄｈおよびＰＭＡＯＤから作製されたナノフィルムからのＣＨＣｌ_３残渣のＦＴＩＲ−ＡＴＲスペクトルを、図１０に示す。カルボニル面積は、図８におけるカルボニル面積と共通点を有し、ＤＥＭがヘキサマーのアミン官能基と反応し、アミド架橋を形成し得ることが予測される。加えて、エステル形成は、ＰＭＡＯＤとヘキサマーとの間で可能である。これは、モジュールとポリマーとの間のカップリング、およびモジュールと架橋財との間のカップリングを示す。

（実施例１２）
プラズマ処理したＰＣＴＥの接近モードのＡＴＭ画像を、図１１に示す。この基質の表面を、ＡＦＭチップを用いて部分的に平滑化した（図１１の下部パネルに示す）。

（実施例１３）
溶液中に事前混合した０．８：０．２モル画分ヘキサマー１ｄｈ：ＰＭＡＯＤのナノフィルムを調製し、そして垂直浸漬によって、ＳｉＯ_２基質コーティングされたＡＰＴＥＳ上に堆積した。ナノフィルムを、７０℃で、Ｎ_２下で１５時間硬化させた。Ｎ_２流れ下で得られたナノフィルムの接近モードＡＦＭ画像を、図１２Ａに示す。図１２Ａを参照して、上部パネルは、連続するナノフィルムの画像を示し、一方、下部パネルは、同じナノフィルムの、約２５０ｎｍ^２の面積のナノフィルム片がＡＦＭチップで掻き取られた後の画像を示す。チップによって作られた穴の縁で観察されたフィルムの厚みは、２〜３ｎｍであった。同じ組成物の第２のナノフィルムを、７０℃で、Ｎ_２下で３９時間硬化させた。Ｎ_２流れ下で得られた第２のナノフィルムの接近モードＡＦＭ画像を、図１２Ｂに示す。図１２Ｂを参照して、上部パネルは、連続したナノフィルムの画像を示し、一方、下部パネルは、同じナノフィルムの、ナノフィルム片をＡＦＭチップで掻き取ろうと努めた後の画像を示す。このナノフィルムは掻き取ることができず、より長く硬化したナノフィルムは、アニーリングによってより強く基質に付着することを示した。

（実施例１４）
０．１０モル画分のヘキサマー１ｄｈ：０．９０モル画分ＰＭＡＯＤを有するヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＡＯＤおよびＤＥＭから作製されたナノフィルムの接近モードＡＦＭ画像を、図１３に示す。このナノフィルムを、直径０．０１μｍの穴のランダムアレイを有するＰＣＴＥ上への垂直浸漬によって堆積させた。ＡＦＭチップによって作られたナノフィルム中の陥没が、はっきりと見られた。

（実施例１５）
両親媒性物質であるオクタデシルアミン（ＯＤＡ）および両親媒性ポリマーであるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）（Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗａｒｒｉｎｇｔｏｎ ＰＡ、ＭＷ １００，０００、多分散性１．１）から作製されたナノフィルムから、２つの成分のクロロホルム溶液を５５℃で１８時間加熱し、次いで室温で、１００ｍＭ ＮａＨ_２ＰＯ_４緩衝液（ｐＨ７．３）の液体−空気界面で広げて、ナノフィルムを作製した。このナノフィルムおよびその成分の等温線を、ＯＤＡ：ＰＭＭＡの１：１混合物で作製し、図１４に図示した（ＯＤＡおよびＰＭＭＡの各等温線は、このナノフィルムの実質的に同じ形状を保持した）。概して、図１４の等温線は、ＯＤＡおよびＰＭＭＡが、ナノフィルム中で混合しないことを示した。

（実施例１６）
両親媒性物質ＯＤＡおよび両親媒性ポリマーＰＭＡＯＤから、１：１モル比のＯＤＡ：ＰＭＡＯＤをクロロホルム中に液体−空気界面で広げることにより、ナノフィルムを作製した。図１５に図示したこのナノフィルムの等温線は、成分のみのそれぞれとは異なった形状を示し、それぞれの成分のみよりもずっと高い平均分子面積を示した。概して、図１５の等温線は、ＯＤＡおよびＰＭＡＯＤがナノフィルム中で混和性であることを示した。

（実施例１７）
ヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＭＡの溶液を、液体−空気界面で、水下部相にわたって広げ、０．６面積画分ヘキサマー１ｄｈを有するナノフィルムを形成した。得られたナノフィルムのうちの１層を、垂直浸漬によって、２０ｍＮ／ｍの表面圧で、ＡＰＴＥＳコートされたシリコン基質上に堆積させた。堆積したナノフィルムの接近モードＡＦＭ画像を図１６に示し、相分離したナノフィルム組成物を図示した。これにより、ヘキサマー１ｄｈ／ＰＭＭＡ混合物が、混合しないことを確認した。連続した相の高さは、不連続な相の約１ｎｍ以上であった。各連続した相および不連続な相において、ＡＦＭプローブチップを用いて変形を作り、２つの相がナノフィルムで構成されており、基質の一部ではないことを確認した。比較として、ＰＭＭＡのみのラングミュア−ブロジェット堆積の楕円偏光法画像は、約０．６〜１．０厚の、均一な、連続しかつ壊れていないフィルムを示した。

（実施例１８）
ヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＡＯＤの溶液を、２ｍｇ／ｍｌ ＤＥＭ含有水の下部相にわたる液体−空気界面で広げ、ナノフィルムを形成した。このナノフィルムの表面レオロジーを、図１７に示す。図１７を参照して、ナノフィルムの蓄積係数および喪失係数を、下部相の温度が上がった時間にわたって図示した。Ｔ_浴は、周囲に循環する浴の温度を示し、Ｔ℃は、下部相の温度を示す。

（実施例１９）
ヘキサマー１ｄｈおよびポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリル酸塩）（ＰＨＥＭＡ）の溶液は、２ｍｇ／ｍｌのＤＥＭを含有する水のサブフェイス上の液体−気体の境界面に広げられ、ナノフィルムを形成した。

このナノフィルムの表面レオロジーは、表１１に示される。表１１を参照すると、このナノフィルムの蓄積および損失表面係数（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｕｌｉ）は、変化したモル比率の構成要素として例示される。

表１１のデータは、ヘキサマー１ｄｈ、ＰＨＥＭＡおよびＤＥＭのナノフィルムについて示し、約２５％のポリマー構成要素のＰＨＥＭＡのモル比率を３０ｍＮ／ｍの表面圧で５０％以上ナノフィルムの損失絶対値（Ｇ’’）を減少させたナノフィルムへと導入する。表１１において、ナノフィルムの損失および蓄積表面係数の増加（ＰＨＥＭＡのモル比率が、０．２５から０．５まで増加する場合）は、架橋リンアカーに対するＰＨＥＭＡの結合を示す。

（実施例２０）
１％（体積）エチレンジアミンを含有するサブフェイス上のポリグリシジルメタアクリレート（ＰＧＭ）の単層の流体力学的な特徴付けは、以下のプロトコールに従って実施された。１０μｌのＰＧＭのクロロホルム溶液（１ｍｇ／ｍｌ）は、１％エチレンジアミンサブフェイスの液体−気体境界面に広げられた。１５分間の広がった溶媒和物のエバポレーションの後、このフィルムは、１０ｍＮ／ｍの表面圧まで圧縮された。このフィルムの粘弾性の特性が次いで、ＣＩＲ−１００境界面レオメーター（Ｃａｍｔｅｌ ＬＴＤ，Ｈｅｒｔｓ，ＵＫ）を使用して３０℃において測定された。簡単にいうと、振幅０．０２ｕＮ／ｍおよび周波数１Ｈｚの正弦のトルクが、このフィルムに適用され、そして生じた系統の内面および外面が、所定の弾性および粘性の構成要素それぞれが測定された。この反応は、およそ７０分間測定され、そしてこのデータは次いで、平均化された。続いて、対象実験が、ＰＧＭを用いて基準となるサブフェイス（ｐＨ＝１０．５および１２）上で実施され、ｐＨが、エチレンジアミンサブフェイス上で実施された実験について観察された高い粘性においていくらかの役割を果たしているのか決定した。図１８における流動学的データは、エチレンジアミンサブフェイス上で作製されたＰＧＭフィルムが、基本となるサブフェイス上のＰＧＭと比較して、表面係数においてほぼ２桁の大きさの増加を有すことを示す。従って、エチレンジアミンは、ナノフィルムへのＰＧＭの架橋結合の存在を表す。純水のサブフェイス上に広げられた場合、ＰＧＭは、およそ１０ｍＮ／ｍの収縮圧を備える
Ｌａｎｇｍｕｉｒフィルムを産生する（データは示さない）。

（実施例２１）
いずれか一つの特定の理論に制限されることを意図しないが、大環状のモジュールの孔径に近接する一つの方法は、量子力学の（ＱＭ）および分子力学の（ＭＭ）計算である。この実験において、二つの型の合成素子「Ａ」および［Ｂ］を有する大環状モジュールが、使用され、そして合成素子間の全ての結合は、同一であると想定された。ＱＭおよびＭＭ算出の目的で、孔領域におけるルートが意味するスクウェア偏移（ｓｑｕａｒｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）は、力学的なランの間に算出された。

ＱＭについて、各モジュールは、初めにＭＭ＋力場アプローチ（Ａｌｌｉｎｇｅｒ（ＪＡＣＳ，１９７７，９９：８１２７）およびＢｕｒｋｅｒｔら、（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，ＡＣＳ Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ１７７，１９８２）を使用して最適化された。これらは次いで、ＡＭ１ Ｈａｍｉｌｔｏｎｉａｎ（Ｄｅｗａｒら、ＪＡＣＳ、１９８５、１０７：３９０３；Ｄｅｗａｒら、ＪＡＣＳ， １９８６，１０８：８０７５；Ｓｔｅｗａｒｔ，Ｊ．Ｃｏｍｐ．Ａｉｄｅｄ Ｍｏｌ．Ｄｅｓｉｇｎ，１９９０，４：１）を使用して再最適化される。最適化された構造の近接部におけるポテンシャルエネルギー面の性質を検証するために、関連するＨｅｓｓｉａｎマトリックスは、数的な二重偏差を使用して算定された。

ＭＭについては、ＯＰＬＳ−ＡＡ力場アプローチ（Ｊｏｒｇｅｎｓｅｎら、ＪＡＣＳ，１９９６，１１８：１１２２５）が、使用された。イミン結合については、二面角は、１８０°±１０°に制限された。この構造は、０．５フェムトセカンドの時間工程を使用して１ピコセカンドの間に最小化され、および平衡化された。次いで、５ナノセカンドの力学的なランが、１．５フェムセカンドの時間工程を用いて実施された。構造は、ピコセカンド毎に記録された。この結果は、表１２および表１３に示される。

大環状モジュールの孔領域は、種々の結合についてのＱＭおよびＭＭ算出から誘導された。そして大環状モジュールの孔の大きさは、表１２に示される。表１２において、この大環状モジュールは、互換性の合成素子「Ａ」および「Ｂ」を有した。合成素子「Ａ」は、１，３−フェニル位置で結合Ｌと結合化したベンゼン合成素子であり、合成素子「Ｂ」は、この表の左側のカラムに示される。

さらに種々の結合についてＱＭおよびＭＭ算定に由来する大環状モジュールの孔領域ならびに大環状モジュールの孔の大きさは、表１３に示される。表１３において、この環状モジュールは、互換性のある合成素子「Ａ」および「Ｂ」を有した。表１３において、合成素子「Ａ」は、２，７−ナフチルの位置で結合Ｌと結合体化したナフタレン合成素子であり、そして合成素子「Ｂ」は、この表の左側のカラムに示される。

置換基の群を有するいくつかのヘキサマー大環状モジュールのエネルギー最小化コンフォメーションの例は、図１９Ａおよび１９Ｂに示される。図１９Ａを参照すると、ヘキサマー１−ｈ−（ＯＨ）_３は、−ＯＨ置換基の群を有することが示される。図１９Ｂを参照すると、ヘキサマー１−ｈ−（ＯＥｔ）_３は、−ＯＥｔ置換基の群を有することが示される。これら二つの例との間の孔構造および領域における違い（これはまたコンフォメーションおよび可撓性の違いを反映する）は、明らかである。この大環状モジュールは、孔を調節するために使用され得る組成物を生じる。このヘキサマー組成物についてのヒドロキシ合成素子置換基上のエトキシ合成素子置換基の選択は、選択された種を輸送するために使用され得る方法である。

（実施例２２）
大環状モジュールの孔の大きさは、電圧固定の二分子層手順を使用して実験的に決定された。多数の大環状モジュールは、ホスファチジルコリンおよびホスファチジルエタノールアミンにより形成された脂質二重層へ挿入された。この二重層の一つの側は、試験されるために陽イオン種を含有する溶液であった。もう一つの側は、大環状モジュールの孔を通過することが可能であることが知られる基準陽イオン種を含有する溶液である。電荷の平衡に必要とされる陰イオンは、大環状モジュールの孔を通過できないものが選択された。陽性電位のポテンシャルが、試験種を含有する脂質二重層の側の溶液に適用される場合、この試験種が、大環状モジュールにおける孔を通過する場合、電流が検出された。電圧が次いで、この孔を通過する基準種の輸送に起因する電流を検出するために反転され、これにより、この二重層が、輸送の障壁であり、そしてこの大環状モジュールの孔は、種の輸送を提供することを確認する。

上記技術を使用して、１Ｒ，２Ｒ−（−）−トランスジアミノシクロヘキサンおよび２，６−ジホルマル−４−（１−ドデカ−１−イニル）フェノール合成素子よりなる六量体の大環状モジュール（結合としてイミン基を有する）（表１における第一モジュール）は、種々のイオン種の輸送のために試験された。この結果は、表１４に示される。

表１４に示される結果は、選択されたモジュールにおける細孔を通る通過についてのカットオフが、２．０Åと２．６Åとの間のファンデルワールス半径であることを示す。表１２において、ＱＭおよびＭＭで計算された細孔サイズは、面積で与えられる。円の面積についての式（Ａ＝πｒ^２）を使用して、表１２の最初のモジュールにおける細孔の計算された面積である１４．３Åは、ｒについて２．１３Åの値を与える。２．１３Å未満のファンデルワールス半径を有するイオンは、細孔を横切り、そしてより大きい半径を有するイオンは、細孔を横切らないと予測され、そしてこのことが観察される。２．０Åの半径を有するＣＨ_３ＮＨ_３ ^＋は、細孔を通過したが、２．６Åの半径を有するＣＨ_３ＣＨ_２ＮＨ_３ ^＋は、細孔を通過しなかった。特定の理論に束縛されず、そしていくつかの要因が細孔油性に影響を与えることを理解して、水和されたイオンが細孔を通過する、観察される能力は、その細孔に入る種の部分的な水和、別々にかまたは輸送の間の相互作用が減少した、細孔を通る水分子およびイオンの輸送、ならびに輸送後の水分子およびイオンの再配位に起因し得る。細孔の構造、組成、および化学の詳細、ならびに大環状分子の可撓性、ならびに他の相互作用は、輸送プロセスに影響を与え得る。

（実施例２３）
１，２−イミン結合したヘキサマー大環状モジュールおよび１，２−アミン結合したヘキサマー大環状モジュールの細孔特性が、表１５に示される。表１５を参照すると、二重層クランプデータは、これらのモジュールの細孔を通る特定の種の通過および排除が、これらの細孔の計算サイズに相関することを示す。さらに、これらの驚くべきデータは、原子の配置および／または構造的特徴の非常に小さい変化が、輸送特性の不連続な変化をもたらし得、そして他の要因のうちでもとりわけ、シントンおよび結合のバリエーションによって、この細孔を通る輸送の調節の調節を可能にすることを示す。

（実施例２４）
膜の濾過機能は、その溶質排出プロフィールの観点で記載され得る。いくつかのナノフィルム膜の濾過機能を、表１６〜１７に例示する。

溶質の通過または排除は、その除去によって測定され、この除去は、この膜を実際に通過する溶質の割合を反映する。表１６〜１７における通過なしの記号は、その溶質がナノフィルムによって部分的に排除されること（例えば、９０％未満の排出、しばしば、少なくとも９０％の排出、時々、少なくとも９０％の排出）を示す。通過の記号は、溶質がナノフィルムによって部分的に除去されること（時々、９０％未満の除去、しばしば、少なくとも９０％の除去、時々、少なくとも９８％の除去）を示す。

（実施例２５）
溶質の選択的な濾過および相対的な除去を、表１８に例示する。表１８において、見出し「高い透過性」とは、溶質の約７０〜９０％より大きい除去を示す。見出し「中程度の透過性」とは、溶質の約５０〜７０％未満の除去を示す。見出し「低い透過性」とは、溶質の約１０〜３０％未満の除去を示す。

（実施例２６）
濾過プロセスにおいて考慮されるべき種々の種のおよその直径を、表１９に示す。

（シントンおよび大環状モジュールの合成方法）
本明細書中（上記節名と以下の実施例との両方、ならびに図面）に図示および記載される全ての化学構造は、図示、説明、および図面がいずれの特定の異性体にも明白に限定されない場合、予測可能な構造の全てのバリエーションおよび異性体（全ての立体異性体および構造異性体または立体配置異性体を含む）を包含し、そして含むことが意図される。

（環状シントンを調製するための方法）
単一の立体配置異性体またはエナンチオマー異性体を、非特異的反応から生じる複雑な混合物から分離する必要性を回避するために、立体特異的または少なくとも立体選択的なカップリング反応が、本発明のシントンの調製において使用され得る。以下は、本発明の大環状モジュールの調製において有用な、いくつかのクラスのシントンの合成スキームの例である。一般に、コアシントンが示され、そして親油性部分は、構造上に示されない。しかし、以下の合成スキームの全ては、両親媒性モジュールおよび他の修飾された大環状モジュールを調製するために使用される、さらなる親油性部分または親水性部分を含み得ることが、理解される。種は、これらが現れるスキームに関連して番号がつけられている。例えば、「Ｓ１−１」とは、スキーム１における構造１をいう。

１，３−ジアミノシクロヘキサ−５−エンのシントンを調製するためのアプローチが、スキーム１に示される。

対称的なジエステルであるＳ１−１の、酵素的に補助される部分的な加水分解が、エナンチオマー的に純粋なＳ１−２を得るために使用される。Ｓ１−２を、Ｃｕｒｔｉｕｓ反応に供し、次いで、ベンジルアルコールでクエンチして、保護されたアミノ酸Ｓ１−３を得る。カルボン酸Ｓ１−４のヨードアセトン化、引き続く脱ヒドロハロゲン化は、不飽和ラクトンＳ１−６を与える。ナトリウムメトキシドでのラクトン環の開環は、アルコールＳ１−７を与え、これを、メシル化、アジドでのＳＮ_２転位、還元、およびジ−ｔｅｒｔ−ブチルジカーボネートでの生じるアミンの保護を包含するワンポット反応において、立体配置の反転を伴って、Ｓ１−８に変換する。Ｓ１−８の、より安定なジエクアトリアル立体配置へのエピマー化、引き続く鹸化は、カルボン酸Ｓ１−１０を与える。Ｓ１−１０を、Ｃｕｒｔｉｕｓ反応に供する。混合されたアルデヒドを、クロロギ酸エチルを使用して調製し、引き続いて、水性ＮａＮ_３と反応させて、アシルアジドを与え、これを、還流ベンゼン中でイソシアネートに熱転位させる。このイソシアネートを、２−トリメチルシリルエタノールでクエンチして、異なって保護されたトリカルバメートＳ１−１１を得る。トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）との反応は、１，３−ジアミノ基を選択的に脱保護して、所望のシントンＳ１−１２を提供する。

別のバリエーションにおいて、１，３−ジアミノシクロヘキサンのシントンを調製するためのアプローチが、スキーム１ａに示される。

これらの調製のいくつかの局面は、Ｓｕａｍｉら、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９７５，４０，４５６およびＫａｖａｄｉａｓら、Ｃａｎ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．１９７８，５６，４０４に与えられる。

別のバリエーションにおいて、１，３−置換シクロヘキサンのシントンを調製するためのアプローチが、スキーム１ｂに示される。

このシントンは、大環状モジュールが環化されるまで、「Ｚ保護」されたままである。アミン官能基を有する大環状モジュールを得るための引き続く脱保護は、水素化プロトコルによってなされる。

ノルボルナン（ビシクロヘプタン）が、本発明のシントンを調製するために使用され得、そしてノルボルナンの立体化学的に制御された多官能基化が達成され得る。例えば、ディールスアルダー環化付加を使用して、特定の予測可能な立体化学を有する、種々の官能基を組み込むノルボルナンを形成し得る。エナンチオマー的に濃縮された生成物もまた、適切な試薬の使用を介して得られ得、従って、キラル分離に対する必要性を制限し得る。

１，２−ジアミノノルボルナンのシントンを調製するためのアプローチが、スキーム２に示される。

５−（ベンジルオキシ−メチル）１，３−シクロペンタジエン（Ｓ２−１３）を、ジ−（ｌ）−メチルフマレートの塩化ジエチルアルミニウムルイス酸錯体（Ｓ２−１４）と低温で反応させて、ジアステレオマー的に純粋なノルボルネンＳ２−１５を得る。水性エタノール中の水酸化カリウムでの鹸化は、二酸Ｓ２−１６を与え、この二酸を、ジフェニルホスホリルアジド（ＤＰＰＡ）とのタンデムＣｕｒｔｉｕｓ反応に供し、その反応生成物を２−トリメチルシリルエタノールでクエンチして、ビスカルバメートＳ２−１７を得る。ＴＦＡでの脱保護は、ジアミンＳ２−１８を与える。

このシントンクラスの別のアプローチが、スキーム３に概説される。キニジンの存在下での、アルデヒドＳ３−１９のメタノールでの開環は、エナンチオマー的に純粋なエステル酸Ｓ３−２０を与える。ナトリウムメトキシド（ＮａＯＭｅ）でのエステル基のエピマー化は、Ｓ３−２１を与える。ＤＰＰＡとのＣｕｒｔｉｕｓ反応、引き続くトリエチルシリルエタノールでのクエンチは、カルバメートＳ３−２２を与える。ＮａＯＨでの鹸化は、酸Ｓ３−２３を与え、この酸は、Ｃｕｒｔｉｕｓ反応を受ける。

次いで、ベンジルアルコールでクエンチして、異なって保護されたビスカルバメートＳ３−２４を得る。化合物Ｓ３−２４を完全に脱保護して、ジアミンを提供し得るか、またはいずれかのカルバメートが選択的に脱保護され得る。

エンド，エンド−１，３−ジアミノノルボルナンのシントンを調製するためのアプローチが、スキーム４に示される。５−トリメチルシリル−１，３−シクロペンタジエン（Ｓ４−２５）を、ジ−（ｌ）−メチルフマレートの塩化ジエチルアルミニウムルイス酸錯体と低温で反応させて、ほぼジアステレオマー的に純粋なノルボルネンｓ４−２６を得る。Ｓ４−２６の、アルコールからの結晶化は、９９％より多くの単一のジアステレオマーの回収を生じる。ブロモラクトン化、引き続く銀に媒介される転位は、７位にアルコール部分を有する混合ジエステルＳ４−２８を与える。臭化ベンジルでのアルコールの保護、およびメチルエステルの選択的脱保護は、遊離カルボン酸Ｓ４−３０を与える。Ｃｕｒｔｉｕｓ反応は、トリメチルシリルエチルカルバメートノルボルネンＳ４−３１を生じる。メタノール中でのこのオレフィンのビスカルボニル化、引き続く単一工程での脱保護および脱水は、一無水物Ｓ４−３３を与える。メタノールを用いる、この無水物のキニジンにより媒介される開環は、Ｓ４−３４を与える。Ｓ４−３４のＣｕｒｔｉｕｓ変換は、ビスカルバメートＳ４−３５を与え、このビスカルバメートを、ＴＦＡまたはテトラブチルアンモニウムフルオリド（ＴＢＡＦ）で脱保護して、ジアミンＳ４−３６を与える。

このクラスのシントンへの別のアプローチが、スキーム５に概説される。キニジンの存在下でのＳ３−１９のベンジルアルコール開環は、高いエナンチオマー過剰でＳ５−３７を与える。ヨードラクトン化、引き続くＮａＢＨ_４還元は、ラクトンＳ５−３９を与える。ＮａＯＭｅでの処理は、メチルエステルおよび遊離アルコールを遊離させて、Ｓ５−４０を生成する。反転したｔ−ブチルカルバメートで保護されたアミンＳ５−４１への、アルコールＳ５−４０の変換は、メシレートＳ５−４０のアジド交換、引き続くアミンへの還元によって、ワンポット反応で達成され、このアミンを、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジカーボネートで保護する。ベンジルエステルの水素化分解およびメチルエステルのエキソ立体配置へのエピマー化に引き続いて、臭化ベンジルで遊離酸を保護し、Ｓ５−４４を得る。メチルエステルの鹸化、引き続くトリメチルシリルエタノールでクエンチされるＣｕｒｔｉｕｓ反応は、ビスカルバメートＳ５−４６を与え、このビスカルバメートを、ＴＦＡで切断して、所望のジアミンＳ５−４７を得る。

エキソ，エンド−１，３−ジアミノノルボルナンのシントンを調製するためのアプローチが、スキーム６に示される。キニジンの存在下での、ノルボルネン無水物Ｓ３−１９のｐ−メトキシベンジルアルコール開環は、高いエナンチオマー過剰でモノエステルＳ６−４８を与える。この遊離酸のＣｕｒｔｉｕｓ反応は、保護された全てエンド修飾されたモノアミンＳ６−４９を与える。ビスカルボニル化および無水物形成は、エキソ−モノアルデヒドＳ６−５１を与える。キニンの存在下での選択的メタノール分解は、Ｓ６−５２を与える。トリメチルシリルエタノールでクエンチされるＣｕｒｔｉｕｓ反応は、ビスカルバメートＳ６−５３を与える。これらの２つのエステルのエピマー化は、立体的により安定なＳ６−５４を生じる。カルバメート基の切断は、シントンＳ６−５５を提供する。

（大環状モジュールを調製するための方法）
シントンは、互いにカップリングされて、大環状モジュールを形成し得る。１つのバリエーションにおいて、シントンのカップリングは、協奏スキームで達成され得る。協奏経路による大環状モジュールの調製は、例えば、少なくとも２つの型のシントン（各型が、他方のシントンとカップリングするための、少なくとも１つの官能基を有する）を使用して実施され得る。これらの官能基は、１つの型のシントンの官能基が、他方の方のシントンの官能基のみとカップリングし得るように選択され得る。２つの型のシントンが使用される場合、異なる型の交互のシントンを有する大環状モジュールが形成され得る。スキーム７は、協奏モジュール合成を図示する。

スキーム７を参照すると、１，２−ジアミノシクロヘキサンＳ７−１は、他方のシントンとカップリングするための２つのアミノ官能基を有するシントンであり、そして２，６−ジホルミル−４−ドデク−１−イニルフェノールＳ７−２は、他方のシントンとカップリングするための２つのホルミル基を有するシントンである。アミノ基は、ホルミル基とカップリングして、イミン結合を形成し得る。スキーム７において、協奏的生成物であるヘキサマー大環状モジュールが示されている。

１つのバリエーションにおいて、テトラマー、ヘキサマー、およびオクタマーの大環状モジュールの混合物が、協奏スキームにおいて形成され得る。これらの大環状モジュールの収率は、反応混合物中の種々のシントンの濃度を変化させることにより、そして他の要因のうちでもとりわけ、溶媒、温度、および反応時間を変化させることによって、変化され得る。

Ｓ７−３のイミン基は、例えば、水素化ホウ素ナトリウムを用いて還元されて、アミン結合を生じ得る。２，６−ジホルミル−４−ドデク−１−イニルフェノールの代わりに２，６−ジ（クロロカルボニル）−４−ドデク−１−イニルフェノールを用いて反応を実施した場合、得られるモジュールは、アミド結合を含む。同様に、１，２−ジヒドロキシシクロヘキサンを２，６−ジ（クロロカルボニル）−４−ドデク−１−イニルフェノールと反応させる場合、得られるモジュールは、エステル結合を含む。

いくつかの変形例において、シントンのカップリングは、段階的な様式で達成され得る。大環状モジュールの段階的調製の例では、第１の型のシントンは、１つの保護された官能基および１つの保護されていない官能基で置換される。第２の型のシントンは、保護されていない官能基で置換され、この保護されていない官能基は、第１のシントン上の保護されていない官能基とカップリングする。第１の型のシントンと第２の型のシントンとを接触させることの生成物は、ダイマーであり得、これは、２つのカップリングしたシントンから作製される。第２のシントンはまた、保護されているかまたはダイマーが形成された場合に第１シントンとカップリングしないかのいずれかの別の官能基で置換され得る。このダイマーは、単離および精製されてもよく、または調製物は、ワンポット法として進行してもよい。このダイマーは、２つの官能基を有する第２シントンと接触され得、これらの官能基のうちの１つは、第１シントンまたは第２シントンのいずれかの残りの官能基とカップリングしてトリマーを形成し得、このトリマーは、３つのカップリングしたシントンから作製される。シントンのこのような段階的カップリングが繰り返されて、種々の環サイズの大環状モジュールが形成され得る。大環状モジュールの環を環化または閉鎖するために、次いで、生成物とカップリングされたｎ番目のシントンは、第２官能基で置換され得、この第２官能基は、予めカップリングされたシントンのうちの、カップリングしていない第２官能基（これは、その工程のために脱保護され得る）とカップリングし得る。この段階的方法は、固相支持体上のシントンを用いて実施され得る。スキーム８は、モジュールＳＣ８−１の段階的調製を例示する。

化合物Ｓ８−２は、メタンスルホニルクロリド（Ｅｎｄｏ，Ｋ．；Ｔａｋａｈａｓｈｉ，Ｈ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｅｓ，１９９９，５１，３３７）の存在下でＳ８−３（ここで、フェノールは、ベンジルエーテルとして保護されており、そして窒素は、基「Ｐ」で保護されていると示され、「Ｐ」は、当該分野で周知の多数の保護基のうちの任意のものであり得る）と反応して、Ｓ８−４が得られる。Ｎ保護基の除去により遊離アミンＳ８−５が得られ、遊離アミンＳ８−５は、任意の標準的ペプチドカップリング反応（例えば、ＢＯＰ／ＨＯＢｔ）を用いてシントンＳ８−６とカップリングされて、Ｓ８−７が得られ得る。８残基を有する線形構築物が得られるまで、シントンＳ８−３とシントンＳ８−６とを交互にして、脱保護／カップリングが繰り返される。８マー上の残りの酸およびアミン保護基が除去され、そしてこのオリゴマーが環化される（例えば、Ｃａｂａ，Ｊ．Ｍ．ら，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２００１，６６：７５６８（ＰｙＡＯＰ環化）およびＴａｒｖｅｒ，Ｊ．Ｅ．ら，Ｊ Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２００１，６６：７５７５（活性エステル環化）を参照のこと）。このＲ基は、官能基を介してベンゼン環へと連結されたＨ基またはアルキル基であり、そしてＸは、Ｎ、ＯまたはＳである。固体支持体の例としては、Ｗａｎｇ樹脂、ヒドロゲル、シリカゲル、セファロース、セファデックス、アガロース、および無機固体が挙げられる。固体支持体を用いることは、途中での中間体の精製を明白にすることによって、手順を単純化し得る。最終的な環化は、固体形態で実施され得る。「安全キャッチリンカー（ｓａｆｅｔｙ−ｃａｔｃｈ ｌｉｎｋｅｒ）」アプローチ（Ｂｏｕｒｎｅ，Ｇ．Ｔ．ら，Ｊ Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２００１，６６：７７０６）を用いて、１回の操作で環化および樹脂切断を獲得し得る。

別の変形例では、協調した方法は、スキーム９に示す通りの、２以上の異なるシントンおよびリンカー分子を接触させる工程を包含し、ここでＲは、アルキル基または他の親油性基であり得る。

別の変形例では、段階的線形方法は、スキーム１０に示す通りの、種々のシントンおよび固相支持体を包含する。

別の変形例では、段階的集束方法は、スキーム１１に示す通りの、シントントリマーおよび固相支持体を包含する。この方法はまた、溶液中のトリマーを用いて固相支持体なしで実施され得る。

別の変形例では、テンプレート法は、スキーム１２に示す通りの、テンプレートによって一緒にされるシントンを包含する。このアプローチ（およびＭｇ２＋テンプレート）のいくつかの局面を、Ｄｕｔｔａら，Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９９８，３７，５０２９に示す。

別の変形例では、リンカー分子法は、スキーム１３に示す通りの、溶液中でのシントンの環化を包含する。

以下の実施例の試薬を、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙおよびＶＷＲ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手した。全ての反応を、そうでないことを注記しない限り、窒素雰囲気下またはアルゴン雰囲気下で実施した。水溶液の溶媒抽出物を、無水Ｎａ_２ＳＯ_４で乾燥した。溶液を、ロータリーエバポレーターを用いて減圧下で濃縮した。薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）を、Ａｎａｌｔｅｃｈ ＳｉｌｉｃａゲルＧＦ（０．２５ｍｍ）プレートまたはＭａｃｈｅｒｙ−ＮａゲルＡｌｕｇｒａｍ Ｓｉｌ Ｇ／ＵＶ（０．２０ｍｍ）プレートにおいて実施した。クロマトグラムを、ＵＶ光、リンモリブデン酸またはＫＭｎＯ_４のいずれかで可視化した。報告した全ての化合物は、そうでないことを注記しない限り、ＴＬＣによって均質であった。ＨＰＬＣ分析を、逆相Ｃ−１８シリカカラムを用いて、Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ１１００システムにおいて実施した。鏡像異性体過剰量を、Ｒｅｇｉｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓからの逆相（ｌ）−ロイシンシリカカラムを用いてＨＰＬＣによって決定した。全ての^１［Ｈ］ＮＭＲスペクトルおよび^１３［Ｃ］ＮＭＲスペクトルを、Ｖａｒｉａｎ Ｍｅｒｃｕｒｙシステムにおいて４００ＭＨｚにて収集した。エレクトロスプレー質量スペクトルを、Ｓｙｎｐｅｐ Ｃｏｒｐ．またはＴｈｅｒｍｏ Ｆｉｎｎｉｇａｎ ＬＣ−ＭＳシステムによって得た。

（実施例２７）
（２，６−ジホルミル−４−ブロモフェノール）
ヘキサメチレンテトラアミン（７３．８４ｇ、５２６ｍｍｏｌ）を、攪拌しながら、ＴＦＡ（２４０ｍＬ）に添加した。４−ブロモフェノール（２２．７４ｇ、１３１ｍｍｏｌ）をいっぺんに添加し、そして溶液を、油浴中で１２０℃まで加熱し、そしてアルゴン下で４８時間攪拌した。次いで、この反応混合物を室温まで冷却した。水（１６０ｍＬ）および５０％Ｈ_２ＳＯ_４水溶液（８０ｍＬ）を添加し、そして溶液をさらに２時間攪拌した。この反応混合物を水（１６００ｍＬ）中に注ぎ、そして得られた沈澱物をブーフナー漏斗で収集した。沈澱物を酢酸エチル（ＥｔＯＡｃ）中に溶解し、そして溶液をＭｇＳＯ_４で乾燥した。溶液を濾過し、そして溶媒をロータリーエバポレーターで除去した。ヘキサン中１５％〜４０％の酢酸エチルの勾配を用いたシリカゲル（４００ｇ）でのカラムクロマトグラフィーによる精製は、黄色固体（１８．０ｇ、６０％）としての生成物の単離を生じた。

（実施例２８）
（２，６−ジホルミル−４−（ドデシン−１−イル）フェノール）
２，６−ジホルミル−４−ブロモフェノール（２．５０ｇ、１０．９ｍｍｏｌ）、１−ドデシン（２．００ｇ、１２．０ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ（６５ｍｇ、０．３３ｍｍｏｌ）、およびビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム）ＩＩ）クロリドを、脱気したアセトニトリル（ＭｅＣＮ）（５ｍＬ）および脱気したベンゼン（１ｍＬ）中に懸濁した。黄色懸濁物にアルゴンを３０分間散布し、そして脱気したＥｔ_３Ｎ（１ｍＬ）を添加した。得られた褐色懸濁物を加圧バイアル中にシールし、８０℃まで温め、そしてそのまま１２時間保持した。次いで、混合物をＥｔＯＡｃとＫＨＳＯ_４溶液との間で分配した。有機層を分離し、ブラインで分離し、（ＭｇＳＯ_４）で乾燥し、そして減圧下で濃縮した。暗黄色オイルを、シリカゲルでのカラムクロマトグラフィー（ヘキサン中２５％のＥｔ_２Ｏ）によって精製して、１．５６ｇ（４６％）の表題化合物を得た。

（実施例２９）
（２，６−ジホルミル−４−（ドデセン−１−イル）フェノール）
２，６−ジホルミル−４−ブロモフェノール（１．００ｇ、４．３７ｍｍｏｌ）、１−ドデセン（４．８ｍＬ、２１．７ｍｍｏｌ）、１．４０ｇの臭化テトラブチルアンモニウム（４．３４ｍｍｏｌ）、０．５０ｇのＮａＨＣＯ_３（５．９５ｍｍｏｌ）、１．００ｇのＬｉＣｌ（２３．６ｍｍｏｌ）および０．１００ｇの二酢酸パラジウム（Ｐｄ（ＯＡｃ）_２）（０．４５ｍｍｏｌ）を、３０ｍＬの脱気した無水ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）中で合わせた。この混合物にアルゴンを１０分間散布し、次いで加圧バイアル中にシールし、そしてこの加圧バイアルを８２℃まで温め、そして４０時間保持した。粗製反応混合物を、ＣＨ_２Ｃｌ_２と０．１Ｍ ＨＣｌ溶液との間で分配した。有機層を０．１Ｍ ＨＣｌ（２×）、ブライン（２×）および飽和ＮａＨＣＯ_３水溶液（２×）で洗浄し、ＭｇＳＯ_４で乾燥し、そして減圧下で濃縮した。暗黄色油をシリカゲルでのカラムクロマトグラフィー（Ｅｔ_２Ｏ中２５％ヘキサン）によって精製して、０．７００ｇ（５１％）の表題化合物を主にＺ異性体として得た。

（実施例３０）
（（１Ｒ，６Ｓ）−６−メトキシカルボニル−３−シクロヘキセン−１−カルボン酸（Ｓ１−２））
Ｓ１−１（１５．０ｇ、７５．７ｍｍｏｌ）を、ｐＨ７のリン酸緩衝液（９５０ｍＬ）中に懸濁した。ブタ肝臓エステラーゼ（２９０９単位）を添加し、そして２Ｍ ＮａＯＨの添加によってｐＨを７に維持しながら、混合物を室温で７２時間攪拌した。反応混合物を酢酸エチル（２００ｍＬ）で洗浄し、２Ｍ ＨＣｌでｐＨ２まで酸性化し、そして酢酸エチル（３×２００ｍＬ）で抽出した。抽出物を合わせ、乾燥し、そしてエバポレートして、１３．８ｇ（９９％）のＳ１−２を得た。

（実施例３１）
（（１Ｓ，６Ｒ）−６−ベンゾイルオキシカルボニルアミノシクロヘクス−３エンカルボン酸メチル（Ｓ１−３））
Ｓ１−２（１０．０ｇ、５４．３ｍｍｏｌ）を、Ｎ_２下でベンゼン（１００ｍＬ）中に溶解した。トリエチルアミン（１３．２ｇ、１８．２ｍＬ、１３０．３ｍｍｏｌ）を添加し、続いてＤＰＰＡ（１４．９ｇ、１１．７ｍＬ、５４．３ｍｍｏｌ）を添加した。溶液を２０時間還流した。ベンジルアルコール（５．９ｇ、５．６ｍＬ、５４．３ｍｍｏｌ）を添加し、そして還流を２０時間続けた。溶液をＥｔＯＡｃ（２００ｍＬ）で希釈し、飽和ＮａＨＣＯ_３水溶液（２×５０ｍＬ）、水（２０ｍＬ）、および飽和ＮａＣｌ水溶液（２０ｍＬ）で洗浄し、乾燥し、そしてエバポレートして、１３．７ｇ（８７％）のＳ１−３を得た。

（実施例３２）
（（１Ｓ，６Ｒ）−６−ベンゾイルオキシカルボニルアミノシクロヘクス−３−エンカルボン酸（Ｓ１−４））
Ｓ１−３（２３．５ｇ、８１．３ｍｍｏｌ）をＭｅＯＨ（１５０ｍＬ）中に溶解し、そして溶液を０℃に冷却した。２Ｍ ＮａＯＨ（２０４ｍＬ、０．４１ｍｏｌ）を添加し、混合物を室温にし、次いでこれを４８時間攪拌した。この反応混合物を水（３００ｍＬ）で希釈し、２Ｍ ＨＣｌで酸性化し、そしてジクロロメタン（２５０ｍＬ）で抽出し、乾燥し、そしてエバポレートした。残渣をジエチルエーテルから再結晶して、２１．７（９７％）のＳ１−４を得た。

（実施例３３）
（（１Ｓ，２Ｒ，４Ｒ，５Ｒ）−２−ベンゾイルオキシカルボニルアミノ−４−ヨード−７−オキソ−６−オキサビシクロ［３．２．１］オクタン（Ｓ１−５））
Ｓ１−４（１３．９ｇ、５０．５ｍｍｏｌ）をＮ_２下でジクロロメタン（１００ｍＬ）中に溶解し、０．５Ｍ ＮａＨＣＯ_３（３００ｍＬ）、ＫＩ（５０．３ｇ、３０３．３ｍｍｏｌ）、およびヨウ素（２５．６ｇ、１０１ｍｍｏｌ）を添加し、そして混合物を室温で７２時間攪拌した。混合物をジクロロメタン（５０ｍＬ）で希釈し、そして有機相を分離した。有機相を飽和Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_３水溶液（２×５０ｍＬ）、水（３０ｍＬ）、および飽和ＮａＣｌ水溶液（２０ｍＬ）で洗浄し、乾燥し、そしてエバポレートして、１６．３ｇ（８０％）のＳ１−５を得た。

（実施例３４）
（１Ｓ，２Ｒ，５Ｒ）−２−ベンゾイルオキシカルボニルアミノ−７−オキソ−６−オキサビシクロ［３．２．１］オクト−３−エン（Ｓ１−６））
Ｓ１−５（４．０ｇ、１０ｍｍｏｌ）を、Ｎ_２下でベンゼン（５０ｍＬ）中に溶解した。１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデク−７−エン（ＤＢＵ）（１．８ｇ、１２ｍｍｏｌ）を添加し、そして溶液を１６時間還流した。沈澱物を濾過し、そして濾液をＥｔＯＡｃ（２００ｍＬ）で希釈した。濾液を１Ｍ ＨＣｌ（２０ｍＬ）、飽和Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_３水溶液（２０ｍＬ）、水（２０ｍＬ）および飽和ＮａＣｌ水溶液（２０ｍＬ）で洗浄し、乾燥し、そしてエバポレートして、２．２ｇ（８１％）のＳ１−６を得た。

（実施例３５）
（（１Ｓ，２Ｒ，５Ｒ）−２−ベンゾイルオキシカルボニルアミノ−５−ヒドロキシシクロヘクス−３エンカルボン酸メチル（Ｓ１−７））
Ｓ１−６（９．０ｇ、３３ｍｍｏｌ）をＭｅＯＨ（９０ｍＬ）中に懸濁し、そして０℃に冷却した。ＮａＯＭｅ（２．８ｇ、５２．７ｍｍｏｌ）を添加し、そして混合物を３時間攪拌し、この間に、溶液が徐々に形成された。この溶液を２Ｍ ＨＣｌで中和し、飽和ＮａＣｌ水溶液（２００ｍＬ）で希釈し、そしてジクロロメタン（２×１００ｍＬ）で抽出した。抽出物を合わせ、水（２０ｍＬ）および飽和ＮａＣｌ水溶液（２０ｍｌ）で洗浄し、乾燥し、そしてエバポレートした。残渣をフラッシュクロマトグラフィー（シリカゲル（２５０ｇ）、５０：５０のヘキサン／ＥｔＯＡｃ）にかけて、８．５ｇ（８５％）のＳ１−７を得た。

（実施例３６）
（（１Ｓ，２Ｒ，５Ｓ）−２−ベンゾイルオキシカルボニルアミノ−５−ｔ−ブトキシカルボニルアミノシクロヘクス−３エンカルボン酸メチル（Ｓ１−８））
Ｓ１−７（７．９ｇ、２５．９ｍｍｏｌ）をジクロロメタン（１５０ｍＬ）中に溶解し、そしてＮ_２下で０℃まで冷却した。トリエチルアミン（６．３ｇ、８．７ｍＬ、６２．１ｍｍｏｌ）およびメタンスルホニルクロリド（７．１ｇ、６２．１ｍｍｏｌ）を添加し、そして混合物を０℃で２時間攪拌した。ジクロロメタン（５０ｍＬ）中の（ｎ−Ｂｕ）_４ＮＮ_３（１４．７ｇ、５１．７ｍｍｏｌ）を添加し、そして攪拌を０℃にて３時間続け、続いて室温にて１５時間続けた。混合物を０℃まで冷却し、そしてＰ（ｎ−Ｂｕ）_３（１５．７ｇ、１９．３ｍＬ、７７．７ｍｍｏｌ）および水（１ｍＬ）を添加し、そして混合物を室温で２４時間攪拌した。ジカルボン酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチル（１７．０ｇ、７７．７ｍｍｏｌ）を添加し、そして攪拌を２４時間続けた。溶媒を除去し、残渣を２：１のヘキサン／ＥｔＯＡｃ （１００ｍＬ）中に溶解し、溶液を濾過し、そしてエバポレートした。残渣をフラッシュクロマトグラフィー（シリカゲル（２４０ｇ）、６７：３３のヘキサン／ＥｔＯＡｃ）にかけて、５．９ｇ（５６％）のＳ１−８を得た。

（実施例３７）
（（１Ｒ，２Ｒ，５Ｓ）−２−ベンゾイルオキシカルボニルアミノ−５−ｔ−ブトキシカルボニルアミノシクロヘクス−３−カルボン酸メチル（Ｓ１−９））
Ｓ１−８（１．１ｇ、２．７ｍｍｏｌ）を、ＭｅＯＨ（５０ｍＬ）中に懸濁した。ＮａＯＭｅ（０．７３ｇ、１３．６ｍｍｏｌ）を添加し、そして混合物を１８時間還流し、その後、０．５Ｍ ＮＨ_４Ｃｌ（５０ｍＬ）を添加し、そして得られた沈澱物を収集した。濾液をエバポレートし、そして残渣を水（２５ｍＬ）で粉砕した。不溶性部分を収集し、そしてもともとの沈澱物と合わせて、０．８５ｇ（７７％）のＳ１−９を得た。

（実施例３８）
（（１Ｒ，２Ｒ，５Ｓ）−２−ベンゾイルオキシカルボニルアミノ−５−ｔ−ブトキシカルボニルアミノシクロヘクス−３−エンカルボン酸（Ｓ１−１０））
Ｓ１−９（０．８５ｇ、２．１ｍｍｏｌ）を５０：５０のＭｅＯＨ／ジクロロメタン（５ｍＬ）中に懸濁し、そしてＮ_２下で０℃まで１２時間冷却し、その後、２Ｍ ＮａＯＨ（２．０ｍＬ）を添加し、そして混合物を室温にて１６時間攪拌した。混合物を２Ｍ ＨＣｌで酸性化し、その際に白色沈澱物が形成された。この沈澱物を収集し、水およびヘキサンで洗浄し、そして乾燥して、０．７４ｇ（９０％）のＳ１−１０を得た。

（実施例３９）
（（１Ｒ，２Ｒ，５Ｓ）−２−ベンゾイルオキシカルボニルアミノ−５−ｔ−ブトキシカルボニルアミノ−１−（２−トリメチルシリル）エトキシカルボニルアミノシクロヘクス−３−エン（Ｓ１−１１））
Ｓ１−１０（３．１ｇ、７．９ｍｍｏｌ）をＮ_２下でＴＨＦ（３０ｍＬ）中に溶解し、そして０℃まで冷却した。トリエチルアミン（１．６ｇ、２．２ｍＬ、１５．９ｍｍｏｌ）を添加し、続いてクロロギ酸エチル（１．３ｇ、１．５ ｍＬ，１１．８ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を０℃にて１時間攪拌した。水（１０ｍＬ）中のＮａＮ_３（１．３ｇ、１９．７ｍｍｏｌ）の溶液を添加し、そして０℃での攪拌を２時間続けた。反応混合物をＥｔＯＡｃ（５０ｍＬ）と水（５０ｍＬ）との間で分配した。有機相を分離し、乾燥し、そしてエバポレートした。残渣をベンゼン（５０ｍＬ）中に溶解し、そして２時間還流した。２−トリメチルシリルエタノール（１．０ｇ、１．２ｍＬ、８．７ｍｍｏｌ）を添加し、そして還流を３時間続けた。反応混合物をＥｔＯＡｃ（２００ｍＬ）で希釈し、飽和ＮａＨＣＯ_３水溶液（５０ｍＬ）、水（２０ｍＬ）、および飽和ＮａＣｌ水溶液（２０ｍＬ）で洗浄し、乾燥し、そしてエバポレートした。残渣をフラッシュクロマトグラフィー（シリカゲル（１００ｇ）、６７：３３のヘキサン／ＥｔＯＡｃ）にかけて、３．１ｇ（７７％）のＳ１−１１を得た。

（実施例４０）
（１Ｒ，２Ｒ，５Ｓ）−２−ベンジルオキシカルボニルアミノ−１，５−ジアミノシクロヘクス−３−エン（Ｓ１−１２））
Ｓ１−１１（２．５ｇ、４．９ｍｍｏｌ）をＴＦＡ（１０ｍＬ）に添加し、そして溶液を室温で１６時間攪拌し、その後、溶液をエバポレートした。残渣を水（２０ｍＬ）中に溶解し、ＫＯＨでｐＨ１４に塩基性化し、そしてジクロロメタン（３×５０ｍＬ）で抽出した。抽出物を合わせ、水（２０ｍＬ）で洗浄し、乾燥し、そしてエバポレートして、１．１ｇ（８５％）のＳ１−１２を得た。

（実施例４１）
Ｓ１ｂ−２の単離を、以下の手順を用いて達成した：Ｓｃｈｌｅｎｋ技術を用いて、５．５７ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）のメチルエステル化合物Ｓ１ｂ−１を、２５０ｍＬのＴＨＦ中に溶解した。別のフラスコにおいて、ＬｉＯＨ（１．２１ｇ、５０．５ｍｍｏｌ）を５０ｍＬの水中に溶解し、そして針を用いて溶液を通してＮ_２を２０分間発泡させることによって脱気した。この反応を、塩基溶液を、迅速に攪拌しながら１分間で、Ｓ１ｂ−１を含むフラスコ中に移すことによって開始した。混合物を室温で攪拌し、そして出発物質Ｓ１ｂ−１が完全に消費されたときに後処理を開始した（６６％ ＥｔＯＡｃ／３３％ヘキサンの溶媒系を用い、そしてリンモリブデン酸試薬（Ａｌｄｒｉｃｈ ＃３１，９２７−９）を用いて発色させ、出発物質Ｓ１ｂ−１は０．８８のＲｆを有し、そして生成物のすじは約０．３４〜０．６４のＲｆを有する）。この反応には通常、２日かかる。後処理：この反応物に添加された水とほぼ同じ体積（個の場合、５０ｍＬ）が残るまで、ＴＨＦを減圧移動によって除去した。この間、反応溶液は、白色塊を形成し、この白色塊は、透明な黄色溶液によって囲まれた攪拌バーに付着する。ＴＨＦが除去されるにつれて、反応溶液に注ぐ漏斗を含めて、分液漏斗を設定し、そして三角フラスコをこの分液漏斗の下に配置する。三角フラスコに、いくらかの無水Ｎａ_２ＳＯ_４を添加する。この装置は、酸性化が開始される前に設定されるべきである（反応溶液の酸性化前に分液漏斗および三角フラスコなどを設定して、一旦溶液が１に近いｐＨを得たら迅速に相分離および酸からの生成物抽出を可能にすることが重要である。分離が迅速に実施されない場合、Ｂｏｃ 官能基が有意に加水分解されて、収率が低下する）。一旦揮発性物質が充分に除去されたら、ＣＨ_２Ｃｌ_２（１２５ｍＬ）および水（６５ｍＬ）を添加し、そして反応フラスコを氷浴中で冷却する。溶液を迅速に攪拌し、そして１Ｎ ＨＣｌの５ｍＬのアリコートをシリンジによって添加し、そしてｐＨ紙を用いて反応溶液を試験する。ｐＨ紙上のスポットが、縁部の周囲で赤色（オレンジ色ではない）を示すまで酸を添加し、このことは、１〜２であるｐＨが達成されたことを示す（試験する溶液はＣＨ_２Ｃｌ_２および水の混合物であり、それゆえ、ｐＨ紙は、中心部ではなく、スポットの縁部において正確な測定値を示す）そして分液漏斗中に溶液を迅速に注ぐことにより、相が分離される。相が分離するにつれて、止め栓をまわしてＣＨ_２Ｃｌ_２相（底部）を三角フラスコ中に放出し、このフラスコを旋回させて、乾燥剤に溶液中の水を吸収させる（このスケールのこの手順では、８０ｍＬの１Ｎ ＨＣｌを用いた）。相分離のすぐ後に、水相をＣＨ_２Ｃｌ_２（２×１００ｍＬ）で抽出し、無水Ｎａ_２ＳＯ_４で乾燥し、そして揮発性物質を除去して、９９．１％の収率を反映する、５．３７ｇ／９．９１ｍｍｏｌｅの美しい白色微結晶を得る。この生成物は、クロマトグラフィーによっては精製できない。なぜなら、このプロセスはまた、カラム中のＢｏｃ官能基をも加水分解するからである。

（実施例４２）
（ジ−（ｌ）−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−７−ａｎｔｉ−（トリメチルシリル）−２−ｅｎｄｏ−３−ｅｘｏ−ジカルボキシレート（Ｓ４−２６））
トルエン（１００ｍＬ）中Ｓ４−２５（６．０９ｇ，０．０１５５ｍｏｌ）の溶液に、塩化ジエチルアルミニウム（トルエン中、８．６ｍＬの１．８ Ｍ溶液）を、窒素下で−７８℃にて添加し、混合物を１時間攪拌した。得られたオレンジ溶液に、Ｓ２−１４（７．００ｇ，０．０４６６ｍｏｌ）を、トルエン（１０ｍＬ）中−７８℃の溶液として滴下した。この溶液を−７８℃で２時間維持し、続いて一晩、室温までゆっくりと温めた。アルミニウム試薬を塩化アンモニウムの飽和溶液（５０ｍＬ）でクエンチした。水層を分配し、そして塩化エチレン（１００ｍＬ）で抽出し、次いでこれを硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒のエバポレーションにより黄色固体を残し、これをカラムクロマトグラフィー（１０％酢酸エチル／ヘキサン）により精製して、白色固体としてＳ４−２６（７．１９ｇ，０．０１３６ｍｏｌ，８７％収率）を得た。

^１Ｈ ＮＭＲ：（ＣＤＣｌ_３）δ−０．０９（ｓ，９ Ｈ，ＳｉＭｅ_３），０．７４−１．９５（多重度，３６ Ｈ，メタノール），２．７２（ｄ，１ Ｈ，α−メチルカルボニルＣＨ），３．１９（ｂｓ，１ Ｈ，ブリッジヘッドＣＨ），３．３０（ｂｓ，１ Ｈ，ブリッジヘッドＣＨ），３．４０（ｔ，１ Ｈ，α−メチルカルボニルＣＨ），４．４８（ｔのｄ，１ Ｈ，α−メチルエステルＣＨ），４．７１（ｔのｄ，１ Ｈ，α−メチルエステルＣＨ），５．９２（ｄのｄ，１ Ｈ，ＣＨ＝ＣＨ），６．１９（ｄのｄ，１ Ｈ，ＣＨ＝ＣＨ）。

（実施例４３）
（５−ｅｘｏ−ブロモ−３−ｅｘｏ−（ｌ）−メチルカルボキシビシクロ［２．２．１］ヘプタン−７−ａｎｔｉ−（トリメチルシリル）−２，６−カルボラクトン（Ｓ４−２７））
塩化メチレン（２０ｍＬ）中、ブロミンの溶液（３．６１ｇ，０．０２２６ｍｏｌ）に、塩化メチレン（８０ｍＬ）中Ｓ４−２６（４．００ｇ，０．００７５４ｍｏｌ）の攪拌溶液を添加した。攪拌を、室温で一晩続けた。この溶液を、５％チオスルフェートナトリウム（１５０ｍＬ）で処理し、そして有機層を分配し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。この溶媒を、減圧下でエバポレートし、粗生成物をカラムクロマトグラフィー（５％酢酸エチル／ヘキサン）によって精製し、白色固体としてＳ４−２７（３．５３ｇ，０．００７５４ｍｏｌ，９９％収率）を得た。

^１Ｈ ＮＭＲ：（ＣＤＣｌ_３）δ−０．１９（ｓ，９ Ｈ，ＳｉＭｅ_３），０．７４−１．９１（多重度，１８ Ｈ，メタノール），２．８２（ｄ，１ Ｈ，α−ラクトンカルボニルＣＨ），３．１４（ｂｓ，１ Ｈ，ラクトンブリッジヘッドＣＨ），３．１９（ｄのｄ，１ Ｈ，ブリッジヘッドＣＨ），３．２９（ｔ，１ Ｈ，α−メチルカルボニルＣＨ），３．８０（ｄ，１ Ｈ，α−ラクトンエステル），４．７４（ｔのｄ，１ Ｈ，α−メチルエステルＣＨ），４．９４（ｄ，１ Ｈ，ブロモＣＨ）。

（実施例４４）
（ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−７−ｓｙｎ−（ヒドロキシ）−２−ｅｘｏ−メチル−３−ｅｎｄｏ−（ｌ）−メチルジカルボキシレート（Ｓ４−２８））
Ｓ４−２７（３．００ｇ，０．００６３８ｍｏｌ）を、無水メタノール（１５０ｍＬ）に溶解し、硝酸銀（５．４０ｇ，０．０３１８ｍｏｌ）を添加し、そしてこの懸濁物を３日間にわたって還流した。この混合液を冷却し、セライトによって濾過し、そしてこの溶媒をエバポレートして油状残渣を得た。カラムクロマトグラフィーによる精製により、明黄色の油状物としてＳ４−２８（１．７２ｇ，０．００４９１ｍｏｌ，７７％収率）を得た。

^１Ｈ ＮＭＲ：（ＣＤＣｌ_３）δ ０．７５−２．０２（多重度，１８ Ｈ，メタノール），２．８３（ｄ，１ Ｈ，α−メチルカルボニルＣＨ），３．０３（ｂｓ，１ Ｈ，ブリッジヘッドＣＨ），３．１４（ｂｓ，１ Ｈ，ブリッジヘッドＣＨ），３．５３（ｔ，１ Ｈ，α−メチルカルボニルＣＨ），３．７６（ｓ，３ Ｈ，ＣＨ_３），４．６２（ｔのｄ，１ Ｈ，α−メチルエステルＣＨ），５．８７（ｄのｄ，１ Ｈ，ＣＨ＝ＣＨ），６．２３（ｄのｂ，１ Ｈ，ＣＨ＝ＣＨ）。

（実施例４５）
（２−ｅｘｏ−メチル−３−ｅｎｄｏ（ｌ）−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−７−ｓｙｎ−（ベンジルオキシ）ジカルボキシレート（Ｓ４−２９））
ベンジルブロミド（１．２０ｇ，０．００７０ｍｏｌ）および酸化銀（１．６２ｇ，０．００７０ｍｏｌ）を、ＤＭＦ（２５ｍＬ）中のＳ４−２８（０．４９０ｇ，０．００１４０ｍｏｌ）の攪拌溶液に添加した。この懸濁物を一晩攪拌し、次いで酢酸エチル（１００ｍＬ）で希釈した。この溶液を水、続いて１Ｎ塩化リチウムで繰り返し洗浄した。有機層を分配し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。この溶媒を減圧下でエバポレートし、粗生成物をシリカゲル上のカラムクロマトグラフィーにより精製し、油状物としてＳ４−２９（０．２２０ｇ，０．０００５００ｍｏｌ，３６％ 収率）を得た。

^１Ｈ ＮＭＲ：（ＣＤＣｌ_３）δ ０．７４−２．０８（多重度，１８ Ｈ，メタノール），２．８３（ｄ，１ Ｈ，α−メチルカルボニルＣＨ），３．１８（ｂｓ，１ Ｈ，ブリッジヘッドＣＨ），３．４４（ｂｓ，１ Ｈ，ブリッジヘッドＣＨ），３．５２（ｔ，１ Ｈ，架橋ＣＨ），３．５７（ｓ，３ Ｈ，ＣＨ３），３．６８（ｔ，１ Ｈ，α−メチルカルボニルＣＨ），４．４２（ｄのｄ，２ Ｈ，ベンジル−ＣＨ_２−），４．６１（ｔのｄ，１ Ｈ，α−メチルエステルＣＨ），５．８９（ｄのｄ，１ Ｈ，ＣＨ＝ＣＨ），６．２２（ｄのｄ，１ Ｈ，ＣＨ＝ＣＨ），７．２５−７．３８（ｍ，５ Ｈ，Ｃ_６Ｈ_５）。

（実施例４６）
（ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−７−ｓｙｎ−（ベンジルオキシ）−２−ｅｘｏ−カルボキシ−３−ｅｎｄｏ−（ｌ）−メチルカルボキシレート（Ｓ４−３０））
Ｓ４−２９（０．２２０ｇ，０．０００５０ｍｏｌ）を、テトラヒドロフラン（１．５ｍＬ）、水（０．５ｍＬ）、およびメタノール（０．５ｍＬ）の混合物に添加した。水酸化カリウム（０．０３６ｇ，０．０００６５ｍｏｌ）を添加し、そしてこの溶液を室温で一晩攪拌した。溶媒を、減圧下でエバポレートし、残渣をカラムクロマトグラフィー（１０％酢酸エチル／ヘキサン）により精製し、Ｓ４−３０（０．０５０ｇ，０．０００１２ｍｏｌ，２３％収率）を得た。

^１Ｈ ＮＭＲ：（ＣＤＣｌ_３）δ０．７３−２．０１（多重度，１８ Ｈ，メタノール），２．８５（ｄ，１ Ｈ，α−メチルカルボニルＣＨ），３．１８（ｂｓ，１ Ｈ，ブリッジヘッドＣＨ），３．９８（ｂｓ，１ Ｈ，ブリッジヘッドＣＨ），３．５３（ｂｓ，１ Ｈ，架橋ＣＨ），３．６６（ｔ，１ Ｈ，α−メチルカルボニルＣＨ），４．４４（ｄのｄ，２ Ｈ，ベンジル−ＣＨ_２−），４．６３（ｔのｄ，１ Ｈ，α−メチルエステルＣＨ），５．９０（ｄのｄ，１ Ｈ，ＣＨ＝ＣＨ），６．２３（ｄのｄ，１ Ｈ，ＣＨ＝ＣＨ），７．２５−７．３８（ｍ，５ Ｈ，Ｃ_６Ｈ_５）。

質量スペクトル：Ｃ_２６Ｈ_３４Ｏ_５について計算値４２６．２４；実測値４２５．４（Ｍ−１）および８５１．３（２Ｍ−１）。

（実施例４７）
（ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−７−ｓｙｎ−（ベンジルオキシ）−２−ｅｘｏ−（トリメチルシリルエトキシカルボニル）−アミノ−３−ｅｎｄｏ−（ｌ）−メチルカルボキシレート（Ｓ４−３１））
ベンゼン中Ｓ４−３０の溶液に、トリエチルアミンおよびジフェニルホスホリルアジドを添加する。次いでこの溶液を２４時間還流し、室温まで冷却する。トリメチルシリルエタノールを添加し、そしてこの溶液をさらに４８時間還流する。ベンゼン溶液を、酢酸エチルと１Ｍ重炭酸ナトリウムとの間に分配する。これらの有機層を合わせ、１Ｍ重炭酸ナトリウムで洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させる。この溶液を減圧下でエバポレートし、粗Ｃｕｒｔｉｕｓ反応生成物を得る。

（実施例４８）
（ビシクロ［２．２．１］ペプタン−７−ｓｙｎ−（ベンジルオキシオキシ）−２−ｅｘｏ−（トリメチルシリルエトキシカルボニル）−アミノ−３−ｅｎｄｏ−（ｌ）−メンチル−５−ｅｘｏ−メチル−６−ｅｘｏ−メチルトリカルボキシレート（Ｓ４−３２））
Ｓ４−３１、乾燥塩化銅（ＩＩ）、１０％ Ｐｄ／Ｃ、および乾燥メタノールを、激しく攪拌しながらフラスコに添加する。脱気後、このフラスコを一酸化炭素で充填し、圧力が１ａｔｍを超えるように調節し、これを７２時間維持する。固体をろ過し、そして残渣を通常の方法でワークアップして、ビスカルボニル化生成物を得る。

（実施例４９）
（ビシクロ［２．２．１］ペプタン−７−ｓｙｎ−（ベンジルオキシ）−２−ｅｘｏ−（トリメチルシリルエトシキカルボニル）−アミノ−３−ｅｎｄｏ−（ｌ）−メチルカルボキシ（ｍｅｎｔｈｙｌｃａｒｂｏｘ）−５−ｅｘｏ−６−ｅｘｏ−ジカルボキシ無水物（Ｓ４−３３））
Ｓ２−３２、蟻酸、および触媒量のｐ−トルエンスルホン酸の混合物を、９０℃で一晩攪拌する。酢酸無水物を添加し、そしてこの反応混合物を６時間還流する。溶媒を除去し、エーテルで洗浄して、所望の無水物を得る。

（実施例５０）
（ビシクロ［２．２．ｌ］ペプタン−７−ｓｙｎ−７−（ベンジルオキシ）−２−ｅｘｏ−（トリメチルシリルエトシキカルボニル）−アミノ−３−ｅｎｄｏ−（ｌ）−メチル−６−ｅｘｏ−カルボキシ−５−ｅｘｏ−メチルジカルボキシレート（Ｓ４−３３））
等量のトルエンおよび四塩化炭素中のＳ４−３２溶液に、キノリンを添加する。この懸濁物を−６５℃まで冷却し、そして１時間攪拌する。３等量のメタノールを、３０分間にわたってゆっくりと添加する。この懸濁物を−６５℃で４日間攪拌し、減圧下で溶媒を除去する。得られた白色固体を、酢酸エチルと２Ｍ ＨＣｌとの間で分配する。キノリンを酸層から回収し、そして有機層からＳ４−３３を得る。

（実施例５１）
（ビシクロ［２．２．ｌ］ペプタン−７−ｓｙｎ−（ベンジルオキシ）−２−ｅｘｏ−（トリメチルシリルエトシキカルボニル）−アミノ−３−ｅｎｄｏ−（ｌ）−メチル−６−ｅｘｏ−（トリメチルシリルエトシキカルボニル）アミノ−５−ｅｘｏ−メチルジカルボキシレート（Ｓ４−３５））
ベンゼン中Ｓ４−３４の溶液に、トリエチルアミンおよびジフェニルホスホリルアジドを添加する。この溶液を２４時間還流する。室温まで冷却した後、２−トリメチルシリルエタノールを添加し、そしてこの溶液を４８時間還流する。このベンゼン溶液を、酢酸エチルと１Ｍ重炭酸ナトリウムとの間で分配する。これらの有機層を合わせ、１Ｍ重炭酸ナトリウムで洗浄し、そして硫酸ナトリウムで乾燥させる。この溶媒を、減圧下でエバポレートし、粗Ｃｕｒｔｉｕｓ反応生成物を得る。

（実施例５２）
（ｅｎｄｏ−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−ｅｎｅ−２−ベンジルカルボキシレート−３−カルボン酸（Ｓ５−３７））
化合物Ｓ３−１９（４．００ｇ，０．０２４４ｍｏｌ）およびキニジン（８．６３ｇ，０．０２６６ｍｏｌ）を、等量のトルエン（５０ｍＬ）および四塩化炭素（５０ｍＬ）に懸濁した。ベンジルアルコール（７．９０ｇ，０．０７３２ｍｏｌ）を１５分間にわたって添加した後に、この懸濁物を−５５℃まで冷却した。この反応混合物は、３時間後に均質になった。この混合物を、さらに−５５℃で９６時間にわたって攪拌した。溶媒の除去後、この残渣を、酢酸エチル（３００ｍＬ）と２Ｍ塩酸（１００ｍＬ）との間で分配した。有機層を水（２×５０ｍＬ）で洗浄し、そして塩化ナトリウム（１×５０ｍＬ）水溶液で飽和させた。硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒をエバポレートしてＳ５−３７（４．１７ｇ，０．０１５３ｍｏｌ，６３％収率）を得た。

^１Ｈ ＮＭＲ：（ＣＤＣｌ_３）δ １．３３（ｄ，１ Ｈ，架橋ＣＨ_２），１．４８（ｔのｄ，１ Ｈ，架橋ＣＨ_２），３．１８（ｂｓ，１ Ｈ，ブリッジヘッドＣＨ），３．２１（ｂｓ，１ Ｈ，ブリッジヘッドＣＨ），３．３３（ｔ，２ Ｈ，α−酸ＣＨ），４．９８（ｄのｄ，２ Ｈ，ＣＨ_２Ｐｈ），６．２２（ｄのｄ，１ Ｈ，ＣＨ＝ＣＨ），６．２９（ｄのｄ，１ Ｈ，ＣＨ＝ＣＨ），７．３０（ｍ，５ Ｈ，Ｃ_６Ｈ_５）。

（実施例５３）
（２−ｅｎｄｏ−ベンジルカルボキシ−６−ｅｘｏ−ヨードビシクロ［２．２．ｌ］ペプタン−３，５−カルボラクトン（Ｓ５−３８））
Ｓ５−３７（４．１０ｇ，０．０１５１ｍｏｌ）を、０．５Ｍ重炭酸ナトリウム溶液（１２０ｍＬ）に溶解し、そして０℃まで冷却した。ヨウ化カリウム（１５．０ｇ，０．０９０ｍｏｌ）およびヨウ素（７．６６ｇ，０．０３０ｍｏｌ）、続いて塩化メチレン（４０ｍＬ）を添加した。この溶液を、室温で１時間攪拌した。塩化メチレン（１００ｍＬ）で希釈した後、過剰なヨウ素をクエンチするためにチオ硫酸ナトリウムを添加した。有機層を分配し、そして水（１００ｍＬ）および塩化ナトリウム溶液（１００ｍＬ）で洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥させ、この溶媒のエバポレーションにより、Ｓ５−３８（５．４４ｇ，０．０１３７ｍｏｌ，９１％収率）を得た。

^１Ｈ ＮＭＲ：（ＣＤＣｌ_３）δ １．８６（ｑのｄ，１ Ｈ，架橋−ＣＨ_２−），２．４７（ｔのｄ，１ Ｈ，架橋−ＣＨ_２−），２．８３（ｄのｄ，１ Ｈ，α−ラクトンカルボニルＣＨ），２．９３（ｂｓ，１ Ｈ，ラクトンブリッジヘッドＣＨ），３．１２（ｄのｄ，１ Ｈ，α−ベンジルエステルＣＨ），３．２９（ｍ，１ Ｈ，ブリッジヘッドＣＨ），４．６３（ｄ，１ Ｈ，α−ラクトンエステルＣＨ），５．１４（ｄのｄ，２ Ｈ，ＣＨ_２Ｐｈ），５．１９（ｄ，１ Ｈ，ヨウ化ＣＨ），７．３８（ｍ，５ Ｈ，Ｃ_６Ｈ_５）。

（実施例５４）
（２−ｅｎｄｏ−ベンジルカルボキシ−ビシクロ［２．２．ｌ］ペプタン−３，５−カルボラクトン（Ｓ５−３９））
Ｓ５−３８（０．３０ｇ，０．７５ｍｍｏｌ）を、Ｎ_２下でＤＭＳＯ中に配置し、ＮａＢＨ_４（８５ｍｇ，２．２５ｍｍｏｌ）を添加し、そしてこの溶液を８５℃で２時間攪拌した。この混合物を冷却し、水（５０ｍＬ）で希釈し、ジクロロメタン（３×２０ｍＬ）で抽出した。この抽出物を合わせて、水（４×１５ｍＬ）で洗浄し、そして水性ＮａＣｌ（１０ｍＬ）で飽和し、乾燥させ、そしてエバポレートして０．１４ｇ（６８％）のＳ５−３９を得た。

（実施例５５）
（５−ｅｎｄｏ−ヒドロキシビシクロ［２．２．１］ペプタン−２−ｅｎｄｏ−ベンジル−３−ｅｎｄｏ−メチルジカルボキシレート（Ｓ５−４０））
化合物Ｓ５−３９をメタノールに溶解し、ナトリウムメトキシドを攪拌しながら添加する。溶媒を除去してＳ５−４０を得る。

（実施例５６）
（ビシクロ［２．２．ｌ］ペプタン−２−ｅｎｄｏ−ベンジル−３−ｅｎｄｏ−メチル−５−ｅｘｏ−（ｔ−ブトキシカルボニル）−アミノジカルボキシレート（Ｓ５−４１））
ワンポット反応において、Ｓ５−４０を、メタンスルホニルクロリドを用いて対応するメシレートに転換し、メシレートを置換するためにアジ化ナトリウムを添加してｅｘｏ−アジドを得る。このｅｘｏ−アジドを、トリブチルホスフィンとの反応に供し、遊離アミンを得る。この遊離アミンを、ｔ−Ｂｏｃ誘導体として保護し、Ｓ５−４１を得る。

（実施例５７）
（ビシクロ［２．２．ｌ］ペプタン−２−ｅｎｄｏ−カルボキシ−３−ｅｘｏ−メチル−５−ｅｘｏ−（ｔ−ブトキシカルボニル）−アミノカルボキシレート（Ｓ５−４２））
ベンジルエーテル保護基を、室温で６時間にわたる、メタノール中、１０％ Ｐｄ／Ｃを用いるＳ５−４１の触媒性水素化分解によって除去する。触媒の濾過および溶媒の除去により、粗Ｓ５−４２を得る。

（実施例５８）
（ビシクロ［２．２．１］ペプタン−２−ｅｎｄｏ−カルボキシ−３−ｅｘｏ−メチル−５−ｅｘｏ−（ｔ−ブトキシカルボニル）−アミノカルボキシレート（Ｓ５−４３））
ナトリウムをメタノール中で溶解し、ナトリウムメトキシドを得る。Ｓ５−４２を添加し、この混合物を６２℃で１６時間攪拌した。この混合物を冷却し、そして冷却しながら酢酸を加え、過剰なナトリウムメトキシドを中和する。混合物を水で希釈し、そして酢酸エチルを用いて希釈する。抽出物を乾燥させ、エバポレートによりＳ５−４３を得る。

（実施例５９）
（ビシクロ［２．２．ｌ］ペプタン−２−ｅｎｄｏ−ベンジル−３−ｅｘｏ−メチル−５−ｅｘｏ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノジカルボキシレート（Ｓ５−４４））
化合物Ｓ５−４３を、テトラヒドロフラン中、臭化ベンジルおよび塩化セシウムと室温で反応させ、ベンジルエステルＳ５−４４を得る。これを、粗反応混合物の酸のワークアップ（ａｃｉｄ ｗｏｒｋ−ｕｐ）により単離する。

（実施例６０）
（ビシクロ［２．２．ｌ］ペプタン−２−ｅｎｄｏ−ベンジル−３−ｅｘｏ−カルボキシ−５−ｅｘｏ−（ｔ−ブトキシカルボニル）−アミノカルボキシレート（Ｓ５−４５））
化合物Ｓ５−４４を、メタノール中に溶解し、そしてＮ_２下で０℃まで冷却する。２Ｍ ＮａＯＨ（２等量）を滴下し、混合物を周囲温度にして、５時間攪拌する。この溶液を水で希釈し、２Ｍ ＨＣｌで酸性化し、そして酢酸エチルで抽出する。この抽出物を、水で洗浄し、水性ＮａＣｌで飽和し、乾燥させ、そしてエバポレートによりＳ５−４５を得る。

（実施例６１）
（ビシクロ［２．２．１］ペプタン−２−ｅｎｄｏ−ベンジル−３−ｅｘｏ−（トリメチルシリルエトシキカルボニル）アミノ−５−ｅｘｏ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノカルボキシレート（Ｓ５−４６））
ベンゼン中Ｓ５−４５の溶液に、トリエチルアミンおよびジフェニルホスホリルアジドを添加する。この溶液を２４時間還流し、次いで室温まで冷却する。トリメチルシリルエタノールを添加し、溶液を４８時間還流する。この溶液を、酢酸エチルと１Ｍ重炭酸ナトリウムとの間で分配する。有機層を１Ｍ重炭酸ナトリウムで洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させる。溶媒を、減圧下でエバポレートして粗Ｃｕｒｔｉｕｓ生成物Ｓ５−４６を得る。

（実施例６２）
（ｅｎｄｏ−ビシクロ［２．２．ｌ］ヘプト−５−ｅｎｅ−２−（４−メトキシ）ベンジルカルボキシレート−３−カルボン酸（Ｓ６−４８））
化合物Ｓ３−１９およびキニジンを、等量のトルエンおよび四塩化炭素中に懸濁し、−５５℃まで冷却する。ｐ−メトキシベンジルアルコールを１５分間にわたって添加し、溶液を−５５℃で９６時間攪拌する。溶媒の除去後、残渣を、酢酸エチルと２ Ｍ塩酸との間で分配する。有機層を水で洗浄し、塩化ナトリウム水溶液で飽和させる。硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を除去してＳ６−４８を得る。

（実施例６３）
（ｅｎｄｏ−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−ｅｎｅ−２−（４−メトキシ）ベンジル−３−（トリメチルシリルメトキシ−カルボニル）アミノカルボキシレート（Ｓ６−４９））
ベンゼン中Ｓ６−４８の溶液に、トリエチルアミンおよびジフェニルホスホリルアジドを添加する。溶液を２４時間にわたって還流し、室温まで冷却し、トリメチルシリルエタノールを添加し、そして溶液をさらに４８時間還流する。ベンゼン溶液を、酢酸エチルと１ Ｍ 重炭酸ナトリウムとの間で分配する。これらの有機層をあわせ、１ Ｍ重炭酸ナトリウムで洗浄し、そして硫酸ナトリウムで乾燥させる。溶媒を、減圧下でエバポレートし、粗Ｃｕｒｔｉｕｓ生成物Ｓ６−４９を得る。

（実施例６４）
（ビシクロ［２．２．ｌ］ペプタン−２−ｅｎｄｏ−（４−メトキシ）ベンジル−３−ｅｎｄｏ−（トリメチルシリルエトシキカルボニル）アミノ−５−ｅｘｏ−メチル−６−ｅｘｏ−メチルトリカルボキシレート（Ｓ６−５０））
Ｓ６−４９、塩化銅（ＩＩ）、１０％ Ｐｄ／Ｃ、および乾燥メタノールを、激しく攪拌しながらフラスコに添加する。懸濁物の脱気後、フラスコを一酸化炭素で充填し、圧力が１ａｔｍを超えるように調節する。一酸化炭素の圧力を７２時間維持する。固体をろ過し、粗反応混合物を従来の方法でワークアップし、Ｓ６−５０を得る。

（実施例６５）
（ビシクロ［２．２．ｌ］ペプタン−２−ｅｎｄｏ−（４−メトキシ）ベンジル−３−ｅｎｄｏ−（トリメチルシリルエトシキカルボニル）アミノ−５−ｅｘｏ−６−ｅｘｏ−ジカルボン酸無水物（Ｓ６−５１））
Ｓ６−５０、蟻酸、および触媒量のｐ−トルエンスルホン酸を９０℃で一晩加熱する。無水酢酸をこの反応混合物に添加し、さらに６時間還流する。溶媒の除去、およびエーテルでの洗浄により、Ｓ６−５１を得る。

（実施例６６）
（ビシクロ［２．２．１］ペプタン−２−ｅｎｄｏ−（４−メトキシ）ベンジル−３−ｅｎｄｏ−（トリメチルシリルエトシキカルボニル）アミノ−５−ｅｘｏ−カルボキシ−６−ｅｘｏ−メチルジカルボキシレート（Ｓ６−５２））
等量のトルエンおよび四塩化炭素中のＳ６−５１溶液にキニンを加える。懸濁物を、−６５℃まで冷却し、１時間攪拌する。３等量のメタノールを、３０分間にわたってゆっくりと添加する。懸濁物を、−６５℃で４日間攪拌し、続いて溶媒を除去する。得られた白色固体を、酢酸エチルと２Ｍ ＨＣｌとの間で分配し、有機層からＳ６−５２をワークアップする。

（実施例６７）
（ビシクロ［２．２．１］ペプタン−２−ｅｎｄｏ−（４−メトキシ）ベンジル−３−ｅｎｄｏ−（トリメチルシリルエトシキカルボニル）アミノ−５−ｅｘｏ−（トリメチルシリルエトシキカルボニル）アミノ−６−ｅｘｏ−メチルジカルボキシレート（Ｓ６−５３））
ベンゼン中Ｓ６−５２の溶液に、トリエチルアミンおよびジフェニルホスホリルアジドを添加する。溶液を２４時間還流し、次いで室温まで冷却する。２−トリメチルシリルエタノールを添加し、この溶液をさらに４８時間還流する。ベンゼン溶液を、酢酸エチルと１ Ｍ重炭酸ナトリウムとの間で分配する。これらの有機層を合わせ、１ Ｍ重炭酸ナトリウムで洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させる。この溶媒を、減圧下でエバポレートしてＳ６−５３を得る。

（実施例６８）
（ビシクロ［２．２．１］ペプタン−２−ｅｘｏ−（４−メトキシ）ベンジル−３−ｅｎｄｏ−（トリメチルシリルエトシキカルボニル）アミノ−５−ｅｘｏ−（トリメチルシリルエトシキカルボニル）アミノ−６−ｅｎｄｏ−メチルジカルボキシレート（Ｓ６−５４））
テトラヒドロフラン中のＳ６−５３の溶液に、カリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシドを注意深く添加する。塩基性溶液を２４時間還流し、次いで酢酸を添加する。標準的な抽出法により、二重エピマー化した生成物Ｓ６−５４を得る。

（実施例６９）
（ヘキサマーの調製）

５ｍＬ ＣＨ_２Ｃｌ_２中の０．３００ｇ（１Ｒ，２Ｒ）−（−）−ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン（２．６３ｍｍｏｌ）に、０℃で、５ｍＬ ＣＨ_２Ｃｌ_２中、０．６００ｇの２，６−ジホルミル−４−ブロモフェノール（２．６２ｍｍｏｌ）を添加した。黄色溶液を室温まで温め、４８時間攪拌した。この反応溶液をデカントし、そして１５０ｍＬのメタノールに添加した。３０分間の静置後、黄色沈殿物を回収し、メタノールで洗浄し、そして空気乾燥させた（０．５８０ｇ；７２％収率）。

^１Ｈ ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ １４．３１（ｓ，３ Ｈ，ＯＨ），８．５８（ｓ，３ Ｈ，ＣＨ＝Ｎ），８．１９（ｓ，３ Ｈ，ＣＨ＝Ｎ），７．８８（ｄ，３ Ｈ，Ｊ＝２．０Ｈｚ，ＡｒＨ），７．２７（ｄ，３ Ｈ，Ｊ＝２．０Ｈｚ，ＡｒＨ），３．３０−３．４２（ｍ，６ Ｈ，ＣＨ_２−ＣＨ−Ｎ），１．４１−１．９０（ｍ，２４ Ｈ，脂肪族）。

ＭＳ（ＦＡＢ）：Ｃ_４２Ｈ_４６Ｎ_６Ｏ_３Ｂｒ_３についての計算値９２３．１１５；実測値９２３．３［Ｍ＋Ｈ］^＋。

（実施例７０）
（ヘキサマーの調製）

６ｍＬ ＣＨ_２Ｃｌ_２中、０．３００ｇの（１Ｒ，２Ｒ）−（−）−ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン（２．６３ｍｍｏｌ）に、０℃で、６ｍＬ ＣＨ_２Ｃｌ_２中、０．８２６ｇの２，６−ジホルミル−４−（１−ｄｏｄｅｃ−１−ｙｎｅ）フェノール（２．６３ｍｍｏｌ）を添加した。オレンジの溶液を０℃で１時間攪拌し、次いで１６時間攪拌を続けた後に室温まで温めた。反応溶液をデカントし、１５０ｍＬのメタノールを添加した。粘性の黄色固体を、メタノール溶液をデカントした後に得た。残渣のクロマトグラフィークリーンアップにより、黄色粉末を得た。

^１Ｈ ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ１４．３２（ｓ，３ Ｈ，ＯＨ），８．６２（ｓ，３ Ｈ，ＣＨ＝Ｎ），８．１８（ｓ，３ Ｈ，ＣＨ＝Ｎ），７．８４（ｄ，３ Ｈ，Ｊ＝２．０Ｈｚ，ＡｒＨ），７．２０（ｄ，３ Ｈ，Ｊ＝２．０Ｈｚ，ＡｒＨ），３．３０−３．４２（ｍ，６ Ｈ，ＣＨ_２−ＣＨ−Ｎ），２．２５（ｔ，６ Ｈ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，プロパギル酸），１．２０−１．８３（ｍ，７２ Ｈ，脂肪酸），０．８５（ｔ，９Ｈ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，ＣＨ_３）。

^１３Ｃ ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ １６３．４，１６１．８，１５５．７，１３６．９，１３２．７，１２３．９，１１９．０，１１３．９，８８．７，７９．７，７５．５，７３．２，３３．６，３３．３，３２．２，２９．８，２９．７，２９．６，２９．４，２９．２，２９．１，２４．６，２４．５，２２．９，１９．６，１４．４。

ＭＳ（ＦＡＢ）：Ｃ_７８Ｈ_１０９Ｎ_６Ｏ_３についての計算値 １１７７．８５６；実測値：１１７７．８［Ｍ＋Ｈ］^＋。

（実施例７１）
（ヘキサマーの調製）

１０ｍＬのベンゼン中、０．２４０ｇの２，６−ジホルミル−４−（１−ドデセン）フェノール（０．７６ｍｍｏｌ）に、（１Ｒ，２Ｒ）−（−）−ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン（０．０８７ｇ，０．７６ｍｍｏｌ）の１０ｍＬベンゼン溶液を添加した。この溶液を遮蔽して４８時間、室温で攪拌した。オレンジ色の溶液を乾固させ、クロマトグラフィー（シリカ、５０／５０アセトン／Ｅｔ_２Ｏ）により、黄色粘性固体を得た（３３％収率）。

^１Ｈ ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ １４．１２（ｓ，３ Ｈ，ＯＨ），８．６２（ｓ，３ Ｈ，ＣＨ＝Ｎ），８．４０（ｓ，３ Ｈ，ＣＨ＝Ｎ），７．８２（ｄ，３ Ｈ，Ｊ＝２．０Ｈｚ，ＡｒＨ），７．２８（ｄ，３ Ｈ，Ｊ＝２．０Ｈｚ，ＡｒＨ），６．２２（ｄ，３ Ｈ，ビニル），６．０５（ｄ，３ Ｈ，ビニル），３．３０−３．４２（ｍ，６ Ｈ，ＣＨ_２−ＣＨ−Ｎ），１．０４−１．９８（ｍ，８７ Ｈ，脂肪族）。

ＭＳ（ＦＡＢ）：Ｃ_７８Ｈ_１１５Ｎ_６Ｏ_３についての計算値１１８３．９０；実測値：１１８４．６［Ｍ＋Ｈ］^＋。

（実施例７２）
（テトラマーの調製）

（ヘキサマーの調製）

トリエチルアミン（０．５０ｍＬ，３．５９ｍｍｏｌ）および（１Ｒ，２Ｒ）−（−）−ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン（０．１９０ｇ，１．６６ｍｍｏｌ）を１５０ｍＬ ＥｔＯＡｃ中で合わせ、そして５分間Ｎ_２でパージした。この溶液に、１００ｍＬ ＥｔＯＡｃ中に溶解した０．３３１ｇ塩化イソフタロイル（１．６６ｍｍｏｌ）を、６時間にわたって滴下した。この溶液をろ過し、ろ過物を乾固させた。ＴＬＣ（５％メタノール／ＣＨ_２Ｃｌ_２）は、この生成混合物が２つの大環状組成物から主に構成されることを示す。クロマトグラフィー分離（シリカ、５％メタノール／ＣＨ_２Ｃｌ_２）により、上記のテトラマー（０．０２０ｇ，５％収率）およびヘキサマー（約１０％）を得た。

（テトラマー）
^１Ｈ ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ ７．８２（ｓ，１ Ｈ），７．６０（ｂｒ ｓ，２ Ｈ），７．４５（ｂｒ ｓ，２ Ｈ），７．１８（ｂｒ ｓ，１ Ｈ），３．９０（ｂｒ ｓ，２ Ｈ），２．２２（ｄ，２Ｈ），１．８５（ｍ，４ Ｈ），１．４１（ｍ，４ Ｈ）。

ＭＳ（ＥＳＩ）：Ｃ_２８Ｈ_３３Ｎ_４Ｏ_４についての計算値４８９．２５；実測値４８９．４［Ｍ＋Ｈ］^＋。

（ヘキサマー）
ＭＳ（ＥＳＩ）：Ｃ_４２Ｈ_４９Ｎ_６Ｏ_６についての計算値７３３．３７；実測値７３３．５［Ｍ＋Ｈ］^＋。

（実施例７３）
（ベンゼンからの大環状モジュールおよびシクロヘキサン環状合成素子（ｓｙｎｔｈｏｎ）の調製）

４−ドデシル−２，６−ジホルミルアニソール（２４ｍｇ；０．０７２ｍｍｏｌ）の５ｍＬジクロロメタン溶液に、（１Ｒ，２Ｒ）−（−）−ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン（８．５ｍｇ；０．０７４ｍｍｏｌ）の５ｍＬジクロロメタン溶液を添加した。この溶液を室温で１６時間、攪拌し、次いで短いシリカカラムの上部に添加した。ジエチルエーテルでの溶出、次いで溶媒の除去により、オフホワイトの固体（２２ｍｇ）を単離した。陽イオンエレクトロスプレー質量分析（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）により、このオフホワイト固体中のテトラマー（ｍ／ｚ ８２２，ＭＨ^＋）、ヘキサマー（ｍ／ｚ １２３２，ＭＨ^＋）、およびオクタマー（ｍ／ｚ １６４３，ＭＨ^＋）の存在が実証された。計算した分子量は以下のとおりであった：テトラマー＋Ｈ（Ｃ_５４Ｈ_８５Ｎ_４Ｏ_２，８２１．６７）；ヘキサマー＋Ｈ（Ｃ_８１Ｈ_１２７Ｎ_６Ｏ_３，１２３２．００）；オクタマー＋Ｈ（Ｃ_１０８Ｈ_１６９Ｎ_８Ｏ_４，１６４３．３３）。

（実施例７４）

（テンプレートイミンオクタマー）
コンデンサーおよび添加漏斗を取り付けた、攪拌子の入った３つ首の１００ｍＬ丸底フラスコに、アルゴン下にて、無水ジアルデヒドフェノール１（５００ｍｇ，１．１６ｍｍｏｌ）を添加した。次いで、Ｍｇ（ＮＯ_３）_２．６Ｈ_２Ｏ（１４８ｍｇ，０．５８ｍｍｏｌ）２およびＭｇ（ＯＡｃ）_２．４Ｈ_２Ｏ（１２４ｍｇ，０．５８ｍｍｏｌ）を、連続して添加した。このフラスコを真空下に置き、アルゴン３×を充填した。無水メタノールを、アルゴン下でシリンジを介して移し、得られた懸濁物を攪拌した。次いでこの混合物を１０分間還流し、均質な溶液を得た。反応物を正アルゴン圧力下で室温まで冷却した。（１Ｒ，２Ｒ）−（−）−ｔｒａｎｓ−１，２ジアミノシクロヘキサン４を、添加漏斗に添加し、次いでカニューレによりアルゴン下で無水ＭｅＯＨ（１１．６ｍＬ）を移した。ジアミン／ＭｅＯＨ溶液を、攪拌した均一の金属テンプレート／ジアルデヒド溶液に１時間にわたって滴下し、オレンジ油を得た。添加漏斗をガラスストッパーに換え、この混合物を３日間還流した。溶媒を真空下で除去し、黄色結晶質固体を得、これをさらなる精製なしで使用した。

（アミンオクトマー）
攪拌子の入った５０ｍＬシュレンク（ｓｃｈｌｅｎｋ）フラスコに、アルゴン下でイミンオクトマー（３１４ｍｇ、０．１４ｍｍｏｌ）を添加した。次いで、無水物ＴＨＦ（１５ｍＬ）およびＭｅＯＨ（６．４ｍＬ）を、シリンジを介してアルゴン下で添加し、懸濁物を室温で攪拌した。均質な溶液に、ＮａＢＨ_４（１３６ｍｇ，３．６ｍｍｏｌ）を部分的に添加し、この混合物を１２時間にわたって室温で攪拌した。溶液をろ過し、次いで１９．９ｍＬのＨ_２Ｏを添加した。ｐＨを、４Ｍ ＨＣｌの添加により約２に調節し、次いで６．８ｍＬのエチレンジアミン四酢酸ジナトリウム塩二水和物（Ｈ_２Ｏ中０．１３Ｍ）を添加し、そしてこの混合物を５分間攪拌した。この溶液に、２．０％水酸化アンモニウムを添加し、そしてさらに５分間攪拌を続けた。溶液を酢酸エチル（３×１００ｍＬ）で抽出し、有機層を分配し、Ｎａ_２ＳＯ_４で乾燥させ、そして溶媒を回転エバポレーションにより除去して淡黄色固体を得た。クロロホルムおよびヘキサンからの再結晶化により、アミンオクタマーを得た。分子量をＥＳＩＭＳ Ｍ＋Ｈ＝実験値＝２０５８．７ ｍ／ｚ，計算値＝２０５８．７ ｍ／ｚにより確認した。

（実施例７５）

（ヘキサマー１ｊ）
２つの基質（（−）−Ｒ，Ｒ−１，２−ｔｒａｎｓ−ジアミノシクロヘキサン（０．４６２ｍｍｏｌ，０．０５３ｇ）および２，６−ジホルミル−４−ヘキサドデシルベンジルフェノールカルボキシレート（０．４６２ｍｍｏｌ，０．２００ｇ））を、磁性攪拌子を含む１０ｍＬバイアルに添加し、次いで２ｍＬのＣＨ_２Ｃｌ_２を添加した。黄色溶液を室温で攪拌した。２４時間後、反応溶液を、ジエチルエーテルを用いるシリカゲルによってプラグし、そして溶媒を回転エバポレーションにより除去した（２３２ｍｇ；９８％収率）。^１Ｈ ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）：δ１４．１１（ｓ，３ Ｈ，ＯＨ），８．６７（ｓ，３ Ｈ，ＣＨ＝Ｎ），８．２３（ｓ，３ Ｈ，ＣＨ＝Ｎ），７．７０（ｓ，３ Ｈ，ＡｒＨ），７．１１（ｓ，３ Ｈ，ＡｒＨ），４．０５−３．９０（ｔ，６ Ｈ，３Ｊ＝６．６Ｈｚ，ＣＨ_２Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ_２（ＣＨ_２）_１４ＣＨ_３），３．４４（ｓ，６ Ｈ，ＣＨ_２Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ_２（ＣＨ_２）_１４ＣＨ_３），３．３０−３．４２（ｍ，６ Ｈ，ＣＨ_２−ＣＨ−Ｎ），１．２１−１．９０（ｍ，１０８ Ｈ，脂肪族）０．９２−０．８６（ｔ，９ Ｈ，３Ｊ＝６．６Ｈｚ．ＥＳＩＭＳ（＋）Ｃ_９６Ｈ_１５１Ｎ_６Ｏ_９についての計算値：１５３３；実測値：１５３４［Ｍ＋Ｈ］^＋。

（ヘキサマー１ｊｈ）
アルゴン下で磁性攪拌子の入った１００ｍＬ洋ナシ形フラスコに、ヘキサマー１ｊ（０．３８７ｍｍｏｌ，０．５９４ｇ）を添加し、そしてＴＨＦ：ＭｅＯＨ（各々、７：３，２８：１２ｍＬ）に溶解した。次に、ＮａＢＨ_４（２．３２ｍｍｏｌ，０．０８８ｇ）を室温で６．５時間にわたって部分的にゆっくりと添加した。溶媒を回転エバポレーションにより除去し、残渣を１２５ｍＬ 酢酸エチルに溶解し、そしてＨ_２Ｏ（３×５０ｍＬ）で洗浄した。有機層を分配し、Ｎａ_２ＳＯ_４で乾燥させて、溶媒を回転エバポレーションにより除去した。得られた残渣を、ＣＨ_２Ｃｌ_２およびＭｅＯＨにより再結晶化し、白色固体（０．４４０ｇ；７４％収率）を得た。^１Ｈ ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）：δ ６．８６（ｓ，６ Ｈ，ＡｒＨ），４．１０−４．００（ｔ，６ Ｈ，３Ｊ＝６．６Ｈｚ，ＣＨ_２Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ_２（ＣＨ_２）_１４ＣＨ_３），３．８７−３．６９（ｄｄ，６ Ｈ，３Ｊ＝１３．７Ｈｚ，３Ｊ（ＣＮＨ）＝４２．４Ｈｚ ＣＨ_２−ＣＨ−Ｎ），３．４３（ｓ，６ Ｈ，ＣＨ_２Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ_２（ＣＨ_２）_１４ＣＨ_３），２．４０−２．２８（ｍ，６ Ｈ，脂肪族），２．１５−１．９５（ｍ，６ Ｈ，脂肪族），１．７５−１．６０（ｍ，６ Ｈ，脂肪族），１．６０−１．５５（ｍ，６ Ｈ，脂肪族）１．３７−１．０５（ｍ，８４ Ｈ，脂肪族）０．９２−０．８６（ｔ，９ Ｈ，３Ｊ＝６．８Ｈｚ．ＥＳＩＭＳ（＋）Ｃ_９６Ｈ_１６３Ｎ_６Ｏ_９についての計算値：１５４４；実測値：１５４５［Ｍ＋Ｈ］^＋。

（実施例７６）

（ヘキサマー１Ａ−Ｍｅ）
ジクロロメタン（０．６ｍＬ）中２−ヒドロキシ−５−メチル−１，３−ベンゼンジカルボキシアルデヒド（ｂｅｎｚｅｎｅｄｉｃａｒｂｏｘａｌｄｅｈｙｅ）（５３ｍｇ，０．３２ｍｍｏｌ）の溶液を、ジクロロメタン（０．５ｍＬ）中（ｌＲ，２Ｒ）−（−）−１，２−ジアミノシクロヘキサン（３７ｍｇ，０．３２ｍｍｏｌ）の溶液に添加した。混合物を周囲温度で１６時間攪拌し、メタノール（７５ｍＬ）に滴下し、そして４時間冷蔵（４℃）した。この沈殿物を回収して、７１ｍｇ（９２％）のヘキサマー１Ａ−Ｍｅを得た。^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）：δ １３．８８（ｓ，３Ｈ，ＯＨ），８．６６（ｓ，３Ｈ，ＡｒＣＨ＝Ｎ），８．１９（ｓ，３Ｈ，ＡｒＣＨ＝Ｎ），７．５２（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝２Ｈｚ，Ａｒ Ｈ），６．８６（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝２Ｈｚ，Ａｒ Ｈ），３．３５（ｍ，６Ｈ，シクロヘキサン １，２−Ｈ’ｓ），２．０３（３，９Ｈ，Ｍｅ），１．６−１．９（ｍ，１８Ｈ，シクロヘキサン３，６−Ｈ_２および４等量，５等量−Ｈ’ｓ），１．４５（ｍ，６Ｈ，シクロヘキサン４ａｘ，５ａｘ−Ｈ’ｓ）；１３Ｃ ＮＭＲ δ ６３．６７，１５９．５５，１５６．３８，１３４．４２，１２９．７５，１２７．１３，１１９．００，７５．６８，７３．６２，３３．６８，３３．４１，２４．６５，２４．５７，２０．２２；ＥＳＩ（＋）ＭＳ ｍ／ｅ（％）７２７ Ｍ＋Ｈ（１００）；ＩＲ １６３４ｃｍ−１。

（実施例７７）

３２．７ｍｇヘキサマー１ｊｈ（再結晶化時間（ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｄ ｔｉｍｅｓ））を、３０ｍＬの乾燥ＴＨＦに添加した。次いで、１００μＬトリエチルアミンおよび１００μＬ塩化アクリロイル（新たに希釈した）を、Ｓｃｈｌｅｎｋ技術を用いてＴＨＦ混合物に添加した。溶液を、アセトン／乾燥氷槽中で１８時間攪拌した。溶媒の除去後、白色沈殿物が残った。この沈殿物をＣＨ_２Ｃｌ_２に再溶解し、アフリート漏斗によってろ過した。ＣＨ_２Ｃｌ_２溶液を分配漏斗に添加し、水で１回洗浄し、続いて２回ブライン（ＮａＣｌ）洗浄液で洗浄した。ＣＨ_２Ｃｌ_２溶液を、ＭｇＳＯ_４で乾燥させ、次いでろ過してＭｇＳＯ_４を除去した。溶媒の除去後、黄色沈殿物が残った。^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）：δ−０．８６７−０．９９０（３ Ｈ），１．２５９（２１．８ Ｈ），１．３９（１．８６ Ｈ），１．６４（１２．７ Ｈ），２．８（１．２５ Ｈ），３．４６−３．６２（２．４７ Ｈ），３．７１（０．８９ Ｈ），３．９９（２．４６ Ｈ），５．０６（０．７１ Ｈ），５．３１（３．８０ Ｈ），５．７１（１．４３ Ｈ），５．９０（０．７８ Ｈ），６．２−６．４（２．４９ Ｈ），６．５９（０．８０ Ｈ），６．７８（０．４７ Ｈ），６．９８（０．２８ Ｈ）．ＦＴＩＲ−ＡＴＲ：３３４０，２９２６（−ＣＨ_２−），２８５４（−ＣＨ_２−），１７３８（エステルカルボニル），１６４９および１６１３（アクリレート），９８３（＝ＣＨ），９５９ ｓｈ（＝ＣＨ２）．ＥＳＩ−ＭＳ：１９７８．５（Ｈｅｘ１ＪｈＡＣ＋８−ＡＣ），１９４８．８（Ｈｅｘｌ１ｈＡＣ＋７−ＡＣ＋Ｎａ＋），１９２３．３（Ｈｅｘ１ｈＡＣ＋７−ＡＣ），１８６７．６（Ｈｅｘ１ｈＡＣ＋６−ＡＣ），１８４２．６，１７５９．７（Ｈｅｘ１ｈＡＣ＋４−ＡＣ）。

（実施例７８）
ヘキサマー１ ａ−ＭｅについてのＬａｎｇｍｕｉｒアイソサームおよび等圧クリープを、図２０Ａおよび２０Ｂにそれぞれ示す。

ヘキサマー１ａ−ＭｅのＬａｎｇｍｕｉｒフィルムの相対的な安定性を、図２０Ｂに示す等圧クリープデータによって示す。フィルムの領域は、５ｍＮ／ｍ表面圧力で約３０分後、約３０％減少した。ヘキサマー１ａ−Ｃ１５についてのＬａｎｇｍｕｉｒアイソサームおよび等圧クリープを、図２１Ａおよび２１Ｂにそれぞれ示す。ヘキサマー１ａ−Ｃ１５のＬａｎｇｍｕｉｒフィルムの相対的な安定性を、図２１Ｂに示す等圧クリープデータによって示す。フィルムの領域は、１０ｍＮ／ｍ表面圧力で約３０分後、約１〜２％減少し、約６０分後に約２％減少した。崩壊圧力は、ヘキサマー１ａ−Ｃ１５について約１８ ｍＮ／ｍであった。

図１（Ａ〜Ｃ）は、ヘキサマー１ｄｈおよびポリ（マレイン酸無水物−ａｌｔ−１−オクタデセン）（ＰＭＡＯＤ）のナノフィルムの楕円偏光画像の例を示す。 図２（Ａ〜Ｃ）は、種々の溶媒中で超音波処理した後の、ヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＡＯＤのナノフィルムの楕円偏光画像の例を示す。 図３（Ａ〜Ｄ）は、ヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＡＯＤのナノフィルムについての表面流量保存（ｓｕｒｆａｃｅ ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃ ｓｔｏｒａｇｅ）および損失率の例を示す。 図３（Ａ〜Ｄ）は、ヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＡＯＤのナノフィルムについての表面流量保存（ｓｕｒｆａｃｅ ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃ ｓｔｏｒａｇｅ）および損失率の例を示す。 図３（Ａ〜Ｄ）は、ヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＡＯＤのナノフィルムについての表面流量保存（ｓｕｒｆａｃｅ ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃ ｓｔｏｒａｇｅ）および損失率の例を示す。 図３（Ａ〜Ｄ）は、ヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＡＯＤのナノフィルムについての表面流量保存（ｓｕｒｆａｃｅ ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃ ｓｔｏｒａｇｅ）および損失率の例を示す。 図４（Ａ〜Ｄ）は、ポリカーボネート基材上のヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＡＯＤのナノフィルムの走査型電子顕微鏡写真の例を示す。 図５（Ａ〜Ｂ）は、ポリカーボネート基材の走査型電子顕微鏡写真の例を示す。 図６は、ＰＭＡＯＤのナノフィルムのＣＨＣｌ３すすぎの減衰全反射フーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ−ＡＴＲ）スペクトルの例を示す。 図７は、ヘキサマー１ｄｈのＦＴＩＲ−ＡＴＲスペクトルの例を示す。 図８は、ヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＡＯＤのナノフィルムのＣＨＣｌ３すすぎのＦＴＩＲ−ＡＴＲスペクトルの例を示す。 図９は、ジエチルマロンイミデート（ＤＥＭ）を含む水下位相上で調製されたヘキサマー１ｄｈのナノフィルムのＣＨＣｌ３すすぎのＦＴＩＲ−ＡＴＲスペクトルの例を示す。 図１０は、ＤＥＭを含む水下位相上で調製されたヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＡＯＤのナノフィルムのＣＨＣｌ３すすぎのＦＴＩＲ−ＡＴＲスペクトルの例を示す。 図１１は、ポリカーボネート基材の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）画像の例を示す。 図１２（Ａ〜Ｂ）は、（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）改変ＳｉＯ_２基材上のヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＡＯＤのナノフィルムのＡＦＭ画像の例を示す。 図１３は、ポリカーボネート基材上に被覆された、ＤＥＭを含有する水下位相上で調製されたヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＡＯＤのナノフィルムのＡＦＭ画像の例を示す。 図１４は、オクタデシルアミン（ＯＤＡ）およびポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のナノフィルムの表面圧−面積等温線の例を示す。 図１５は、ＯＤＡおよびＰＭＡＯＤのナノフィルムの表面圧−面積等温線の例を示す。 図１６は、シリコン基材上のヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＭＡのナノフィルムのＡＦＭ画像の例を示す。 図１７は、２ｍｇ／ｍｌ ＤＥＭを含有する下位相上に作製されたヘキサマー１ｄｈおよびＰＭＡＯＤのナノフィルムの表面流量保存および損失率の例を示す。 図１８は、塩基性下位相上で作製されたＰＧＭのナノフィルムと比較して、１％ エチレンジアミンを含有する下位相上で作製されたポリグリシジルメタクリレート（ＰＧＭ）のナノフィルムの表面流量保存および損失率の例を示す。 図１９Ａおよび１９Ｂは、ヘキサマー大環状モジュールの実施形態の構造の代表例を示す。 図２０Ａは、ヘキサマー大環状モジュールの一実施形態のラングミュア等温線の例を示す。図２０Ｂは、ヘキサマー大環状モジュールの一実施形態の等圧クリープの例を示す。 図２１Ａは、ヘキサマー大環状モジュールの一実施形態のラングミュア等温線の例を示す。図２１Ｂは、ヘキサマー大環状モジュールの一実施形態の等圧クリープの例を示す。

Claims (83)

1. 大環状モジュールと少なくとも１つのポリマー成分との反応生成物を含む、ナノフィルム組成物。
2. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、前記大環状モジュールは、互いにカップリングされている、ナノフィルム組成物。
3. 請求項２に記載のナノフィルム組成物であって、前記大環状モジュールは、リンカー分子を介して互いにカップリングされている、ナノフィルム組成物。
4. 請求項３に記載のナノフィルム組成物であって、前記リンカー分子は、以下：
   およびこれらの混合物からなる群より選択され；
   ここでｍは１〜１０であり、ｎは１〜６であり、Ｒは−Ｈまたは−ＣＨ_３であり、Ｒ’は、−（ＣＨ_２）”−またはフェニルであり、Ｒ”は−（ＣＨ_２）_ｎ−、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、またはポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）であり、ＸはＢｒ、Ｃｌ、Ｉ、または他の脱離基である、ナノフィルム組成物。
5. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、前記大環状モジュールは、前記少なくとも１つのポリマー成分と連結される、ナノフィルム組成物。
6. 請求項５に記載のナノフィルム組成物であって、前記大環状モジュールは、リンカー分子を介して、前記少なくとも１つのポリマー成分とカップリングされている、ナノフィルム組成物。
7. 請求項６に記載のナノフィルム組成物であって、前記リンカー分子は、以下：
   およびこれらの混合物から選択され；
   ここでｍは１〜１０であり、ｎは１〜６であり、Ｒは−Ｈまたは−ＣＨ_３であり、Ｒ’は−（ＣＨ_２）_ｎ−またはフェニルであり、Ｒ”は−（ＣＨ_２）_ｎ−、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、またはポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）であり、ＸはＢｒ、Ｃｌ、Ｉ、または他の脱離基である、ナノフィルム組成物。
8. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、前記大環状モジュールは、ヘキサマー１ａ、ヘキサマー１ｄｈ、ヘキサマー３ｊ−アミン、ヘキサマー１ｊｈ、ヘキサマー１ｊｈ−ＡＣ、ヘキサマー２ｊ−アミン／エステル、ヘキサマー１ｄｈ−アクリル、オクタマー５ｊｈ−アスパラギン酸、オクタマー４ｊｈ−アクリル、およびこれらの混合物からなる群より選択される、ナノフィルム組成物。
9. 請求項８に記載のナノフィルム組成物であって、前記大環状モジュールは、ヘキサマー１ｄｈである、ナノフィルム組成物。
10. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、前記ポリマー成分は、ポリ（マレイン酸無水物）、ポリ（エチレン−コ−マレイン酸無水物）、ポリ（マレイン酸無水物−コ−αオレフィン）、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、少なくとも１つのオキサシクロプロパン基を含むポリマー、ポリエチレンイミド、ポリエーテルイミド、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ（ビニルアセテート）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンコポリマー、ポリイソプレン、ポリネオプロペン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスルホンアミド、ポリスルホキシド、ポリグリコール酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリエステルイオノマー、ポリカーボネート、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリビニリデンフルオリド、ポリビニルピロリドン、ポリ乳酸、ポリペプチド、ポリソルベート、ポリリジン、ヒドロゲル、炭水化物、ポリサッカリド、アガロース、アミロース、アミロペクチン、グリコーゲン、デキストラン、セルロース、セルロースアセテート、キチン、キトサン、ペプチドグリカン、グリコサミノグリカン、ポリヌクレオチド、ポリ（Ｔ）、ポリ（Ａ）、核酸、プロテオグリカン、糖タンパク質、糖脂質、およびこれらの混合物からなる群より選択される。ナノフィルム組成物。
11. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、前記ポリマー成分は、ポリ（マレイン酸無水物−コ−αオレフィン）である、ナノフィルム組成物。
12. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、前記ポリマー成分は重合性モノマーを含む、ナノフィルム組成物。
13. 請求項１２に記載のナノフィルム組成物であって、前記重合性モノマーは、ＣＨ_２＝ＣＨＣ（Ｏ）ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨを含む、ナノフィルム組成物。
14. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、前記ポリマー成分は、重合性両親媒性物質を含む、ナノフィルム組成物。
15. 請求項１３に記載のナノフィルム組成物であって、前記重合可能両親媒性物質は、両親媒性アクリレート、両親媒性アクリルアミド、両親媒性ビニルエステル、両親媒性アニリン、両親媒性ジイン、両親媒性ジエン、両親媒性アクリル酸、両親媒性エン、両親媒性桂皮酸、両親媒性アミノ−エステル、両親媒性オキシラン、両親媒性アミン、両親媒性ジエステル、両親媒性二酸、両親媒性ジオール、両親媒性ポリオール、および両親媒性ジエポキシドからなる群より選択される、ナノフィルム組成物。
16. 請求項１に記載のナノフィルムであって、非重合可能両親媒性物質をさらに含む、ナノフィルム。
17. 請求項１６に記載のナノフィルムであって、前記非重合可能両親媒性物質は、デシルアミンおよびステアリン酸からなる群より選択される、ナノフィルム。
18. スピンコーティング、噴霧コーティング、浸漬被覆、グラフティング、キャスティング、相反転、電気めっき、またはナイフエッジコーティングによって調製されている、請求項１に記載のナノフィルム組成物。
19. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、前記ポリマー成分の領域割合は、０．５〜９８％である、ナノフィルム組成物。
20. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、前記ポリマー成分の領域割合は、約２０％未満である、ナノフィルム組成物。
21. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、前記ポリマー成分の領域割合は、約５％未満である、ナノフィルム組成物。
22. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、前記ナノフィルム組成物の厚みは、約３０ｎｍ未満である、ナノフィルム組成物。
23. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、前記ナノフィルム組成物の厚みは、約６ｎｍ未満である、ナノフィルム組成物。
24. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、前記ナノフィルム組成物の厚みは、約２ｎｍ未満である、ナノフィルム組成物。
25. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、５〜３０ｍＮ／ｍの表面圧における該ナノフィルム組成物の表面損失率は、前記ポリマー成分なしで作製された同じナノフィルム組成物の表面損失率の約５０％未満である、ナノフィルム組成物。
26. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、５〜３０ｍＮ／ｍの表面圧における該ナノフィルム組成物の表面損失率は、前記ポリマー成分なしで作製された同じナノフィルム組成物の表面損失率の約３０％未満である、ナノフィルム組成物。
27. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、５〜３０ｍＮ／ｍの表面圧における該ナノフィルム組成物の表面損失率は、前記ポリマー成分なしで作製された同じナノフィルム組成物の表面損失率の約２０％未満である、ナノフィルム組成物。
28. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、以下の濾過機能：
    を有する、ナノフィルム組成物。
29. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、以下の濾過機能：
    を有する、ナノフィルム組成物。
30. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、該ナノフィルムは、ウイルス種およびより大きな種に対して非透過性である、ナノフィルム組成物。
31. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、該ナノフィルムは、免疫グロブリンＧおよびより大きな種に対して非透過性である、ナノフィルム組成物。
32. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、該ナノフィルムは、アルブミンおよびより大きな種に対して非透過性である、ナノフィルム組成物。
33. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、該ナノフィルムは、β_２−ミクログロブリンおよびより大きな種に対して非透過性である、ナノフィルム組成物。
34. 請求項１に記載のナノフィルム組成物であって、該ナノフィルムは、水およびより小さな種に対してのみ透過性である、ナノフィルム組成物。
35. １３ｋＤａの分子量カットオフを有する、請求項１に記載のナノフィルム組成物。
36. １９０Ｄａの分子量カットオフを有する、請求項１に記載のナノフィルム組成物。
37. １００Ｄａの分子量カットオフを有する、請求項１に記載のナノフィルム組成物。
38. ４５Ｄａの分子量カットオフを有する、請求項１に記載のナノフィルム組成物。
39. ２０Ｄａの分子量カットオフを有する、請求項１に記載のナノフィルム組成物。
40. 水分子ならびに水中のＮａ^＋、Ｋ^＋、およびＣｓ^＋について高透過性を有する、請求項１に記載のナノフィルム組成物。
41. グルコースおよび尿素について低透過性を有する、請求項３６に記載のナノフィルム組成物。
42. 水分子および水中のＣｌ⁻について高透過性を有する、請求項１に記載のナノフィルム組成物。
43. 水分子および水中のＫ^＋について高透過性、ならびに水中のＮａ^＋について低透過性を有する、請求項１に記載のナノフィルム組成物。
44. 水分子および水中のＮａ^＋について高透過性、ならびに水中のＫ^＋について低透過性を有する、請求項１に記載のナノフィルム組成物。
45. 水中の尿素、クレアチニン、Ｌｉ^＋、Ｃａ^２＋、およびＭｇ^２＋について低透過性を有する、請求項１に記載のナノフィルム組成物。
46. 水中のＮａ^＋、Ｋ^＋、リン酸水素、およびリン酸二水素について高透過性を有する、請求項４１に記載のナノフィルム組成物。
47. 水中のＮａ^＋、Ｋ^＋、およびグルコースについて高透過性を有する、請求項４１に記載のナノフィルム組成物。
48. 水中のミオグロビン、オボアルブミン、およびアルブミンについて低透過性を有する、請求項１に記載のナノフィルム組成物。
49. 有機化合物について高透過性および水について低透過性を有する、請求項１に記載のナノフィルム組成物。
50. 有機化合物について低透過性および水について高透過性を有する、請求項１に記載のナノフィルム組成物。
51. 水分子について低透過性ならびにヘリウムガスおよび水素ガスについて高透過性を有する、請求項１に記載のナノフィルム組成物。
52. 請求項１に記載のナノフィルムの少なくとも２層を含む、ナノフィルム組成物。
53. 前記ナノフィルム層のいずれか２層の間に少なくとも１つの間隔配置層をさらに含む、請求項５２に記載のナノフィルム組成物。
54. 請求項５３に記載のナノフィルム組成物であって、前記間隔層は、ポリマー、ゲル、または無機粒子の層を含む、ナノフィルム組成物。
55. 基材に被覆される、請求項１に記載のナノフィルム組成物。
56. 請求項５５に記載のナノフィルム組成物であって、前記ナノフィルムは、前記ポリマー成分を介して前記基材にカップリングされている、ナノフィルム組成物。
57. 請求項５５に記載のナノフィルム組成物であって、前記基材は多孔性である、ナノフィルム組成物。
58. 請求項５５に記載のナノフィルム組成物であって、前記基材は非多孔性である、ナノフィルム組成物。
59. 請求項５５に記載のナノフィルム組成物であって、前記ナノフィルムは、ビオチン−ストレプトアビジン媒介性相互作用を介して前記基材にカップリングされる、ナノフィルム組成物。
60. ポリマー成分と両親媒性物質との反応生成物を含む、ナノフィルム組成物。
61. 請求項６０に記載のナノフィルムであって、前記両親媒性物質は、重合性両親媒性物質である、ナノフィルム。
62. 請求項６１に記載のナノフィルム組成物であって、前記重合性両親媒性物質は、両親媒性アクリレート、両親媒性アクリルアミド、両親媒性ビニルエステル、両親媒性アニリン、両親媒性ジイン、両親媒性ジエン、両親媒性アクリル酸、両親媒性エン、両親媒性桂皮酸、両親媒性アミノ−エステル、両親媒性オキシラン、両親媒性アミン、両親媒性ジエステル、両親媒性二酸、両親媒性ジオール、両親媒性ポリオール、および両親媒性ジエポキシドからなる群より選択される、ナノフィルム組成物。
63. 請求項６０に記載のナノフィルムであって、前記両親媒性物質は、非重合可能である、ナノフィルム。
64. 請求項６３に記載のナノフィルムであって、前記非重合可能両親媒性物質は、デシルアミンおよびステアリン酸からなる群より選択される、ナノフィルム。
65. 請求項６０に記載のナノフィルム組成物であって、前記ポリマー成分は、ポリ（マレイン酸無水物）、ポリ（エチレン−コ−マレイン酸無水物）、ポリ（マレイン酸無水物−コ−αオレフィン）、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、少なくとも１つのオキサシクロプロパン基を含むポリマー、ポリエチレンイミド、ポリエーテルイミド、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ（ビニルアセテート）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンコポリマー、ポリイソプレン、ポリネオプロペン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスルホンアミド、ポリスルホキシド、ポリグリコール酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリエステルイオノマー、ポリカーボネート、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリビニリデンフルオリド、ポリビニルピロリドン、ポリ乳酸、ポリペプチド、ポリソルベート、ポリリジン、ヒドロゲル、炭水化物、ポリサッカリド、アガロース、アミロース、アミロペクチン、グリコーゲン、デキストラン、セルロース、セルロースアセテート、キチン、キトサン、ペプチドグリカン、グリコサミノグリカン、ポリヌクレオチド、ポリ（Ｔ）、ポリ（Ａ）、核酸、プロテオグリカン、糖タンパク質、糖脂質、およびこれらの混合物からなる群より選択される、ナノフィルム組成物。
66. 請求項６０に記載のナノフィルムであって、前記ポリマー成分は両親媒性である、ナノフィルム。
67. 請求項６０に記載のナノフィルムであって、前記ポリマー成分は、重合性モノマーを含む、ナノフィルム。
68. 請求項６０に記載のナノフィルムであって、前記ポリマー成分は、重合性両親媒性物質を含む、ナノフィルム。
69. 請求項６１に記載のナノフィルム組成物であって、前記ナノフィルムは、空気−水界面において前記重合性両親媒性物質を重合する工程を包含するプロセスによって調製される、ナノフィルム組成物。
70. 請求項６０に記載のナノフィルム組成物であって、前記ナノフィルムは、空気−水界面において前記ポリマー成分を重合する工程を包含するプロセスによって調製される、ナノフィルム組成物。
71. 請求項６３に記載のナノフィルムであって、前記ポリマー成分はポリマーであり、前記非重合性両親媒性物質は、該ポリマーにカップリングされる、ナノフィルム。
72. ポリマー成分の反応生成物を含むナノフィルム組成物であって、該ポリマー成分は、リンカー分子によって連結される、ナノフィルム組成物。
73. 請求項７２に記載のナノフィルム組成物であって、前記ポリマー成分は、ポリ（マレイン酸無水物）、ポリ（エチレン−コ−マレイン酸無水物）、ポリ（マレイン酸無水物−コ−αオレフィン）、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、少なくとも１つのオキサシクロプロパン基を含むポリマー、ポリエチレンイミド、ポリエーテルイミド、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ（ビニルアセテート）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンコポリマー、ポリイソプレン、ポリネオプロペン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスルホンアミド、ポリスルホキシド、ポリグリコール酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリエステルイオノマー、ポリカーボネート、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリビニリデンフルオリド、ポリビニルピロリドン、ポリ乳酸、ポリペプチド、ポリソルベート、ポリリジン、ヒドロゲル、炭水化物、ポリサッカリド、アガロース、アミロース、アミロペクチン、グリコーゲン、デキストラン、セルロース、セルロースアセテート、キチン、キトサン、ペプチドグリカン、グリコサミノグリカン、ポリヌクレオチド、ポリ（Ｔ）、ポリ（Ａ）、核酸、プロテオグリカン、糖タンパク質、糖脂質、およびこれらの混合物からなる群より選択される、ナノフィルム組成物。
74. 少なくとも２つのポリマー成分の反応生成物を含むナノフィルム組成物であって、第１のポリマー成分は重合性両親媒性物質であり、第２のポリマー成分は重合性モノマーである、ナノフィルム組成物。
75. 有機溶媒中の大環状モジュールおよび少なくとも１つのポリマー成分の混合物を含む、組成物。
76. 大環状モジュールと少なくとも１つのポリマー成分との反応生成物の薄いフィルムを含む組成物であって、該組成物は、空気−液体界面または液体−液体界面において、該大環状モジュールと該少なくとも１つのポリマー成分とを接触させる工程を包含するプロセスによって調製される、組成物。
77. ナノフィルム組成物を作製するための方法であって、該方法は、以下の工程：
    （ａ）大環状モジュールと少なくとも１つのポリマー成分との混合物を提供する工程；および
    （ｂ）該混合物を、空気−液体界面または液体−液体界面において、薄いフィルムに形成する工程、
    を包含する、方法。
78. 請求項７７に記載の方法であって、前記ポリマー成分は、重合可能であり、該ポリマー成分を、前記空気−液体界面または液体−液体界面において、重合する工程をさらに包含する、方法。
79. 大環状モジュールと少なくとも１つのポリマー成分との反応生成物を含むナノフィルム組成物を作製するための方法であって、該方法は、以下の工程：
    （ａ）該少なくとも１つのポリマー成分を含む下位相を提供する工程；および
    （ｂ）大環状モジュールと、該下位相の表面とを接触させる工程、
    を包含する、方法。
80. 請求項７９に記載の方法であって、さらに以下の工程：
    （ｃ）リンカー分子を、該下位相の表面と接触させる工程、
    を包含する、方法。
81. 大環状モジュールと少なくとも１つのポリマー成分との反応生成物を含むナノフィルム組成物を作製するための方法であって、該方法は、以下の工程：
    （ａ）該大環状モジュールを含む第１の液体相を提供する工程；
    （ｂ）該少なくとも１つのポリマー成分を含む第２の液体相を提供する工程；および
    （ｃ）該第１の液体相および該第２の液体相から液体−液体界面を形成する工程、
    を包含する、方法。
82. 請求項１に記載のナノフィルム組成物を使用して、流体から成分を分離する工程を包含する、濾過のための方法。
83. 請求項１に記載のナノフィルム組成物を使用して、少なくとも２つのガスの混合物から成分を分離する工程を包含する、濾過のための方法。