JP2010254510A - Method for producing organic-inorganic hybrid silica gel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、比表面積の大きな球状シリカゲルの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing spherical silica gel having a large specific surface area.
球状シリカゲルは、高速液体クロマトグラフィーカラム充填剤、樹脂成形体用や電子材料封止剤用の充填剤、スペーサー、ギャップ剤などの様々な用途で使用されている。 Spherical silica gel is used in various applications such as a high-performance liquid chromatography column filler, a filler for a resin molded product or an electronic material sealant, a spacer, and a gap agent.
その製造方法としては、アルコキシシランを原料として使用し、ゾルゲル反応により無機多孔体を得る方法が知られている。具体的には、酸存在下において、アルコキシシランを水又は水／アルコール混合溶液中で加水分解し、シリカゾルを形成する。得られたシリカゾルをベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素と長鎖有機カルボン酸又は界面活性剤等の乳化剤とからなる油性分散媒中に添加して、ホモミキサー等の撹拌装置により撹拌し、この乳化液をゲル化させて微小シリカゲル粒子を製造するものである。この製造法は最も容易に実施できる方法の一つであるため、好ましく実施されている。この方法によって製造されたシリカゲルは、特徴的な表面物性を持つことから高速液体クロマトグラフィー充填剤として利用されてきた。 As a production method thereof, a method of using an alkoxysilane as a raw material and obtaining an inorganic porous material by a sol-gel reaction is known. Specifically, alkoxysilane is hydrolyzed in water or a water / alcohol mixed solution in the presence of an acid to form a silica sol. The obtained silica sol is added to an oily dispersion medium composed of an aromatic hydrocarbon such as benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene and an emulsifier such as a long-chain organic carboxylic acid or a surfactant, and is stirred by a stirrer such as a homomixer. The emulsion is stirred and gelled to produce fine silica gel particles. Since this manufacturing method is one of the most easily implemented methods, it is preferably implemented. Silica gel produced by this method has been used as a high-performance liquid chromatography packing material because of its characteristic surface properties.
最近では、高速分析が可能で、移送する溶媒量を減少化できるとして高速液体クロマトグラフィー用シリカゲルの粒径の微細化が進んでいる。粒径は、カラムを移送する圧力から換算すると約１．５μｍが適当されている。 Recently, high-speed analysis is possible and the amount of solvent to be transferred can be reduced, so that the particle size of silica gel for high-performance liquid chromatography is being refined. The particle size is suitably about 1.5 μm when converted from the pressure at which the column is transferred.
特許文献１には、界面活性剤を使いアルカリ金属ケイ酸塩水溶液をこれと相溶性の無い有機溶媒中で乳化処理しゲル化する工程において高圧乳化処理することにより、平均粒径が２μm未満のシリカゲルが得られるとされている。しかし、特許文献１に記載された微細化シリカゲルの製造方法では、高圧乳化処理するための設備投資が必要であり、さらに界面活性剤を使用するためにその処理工程が必要となり工程全体が煩雑となり好ましくない。 Patent Document 1 discloses that an average particle size of less than 2 μm is obtained by high-pressure emulsification treatment in a step of emulsifying and gelling an alkali metal silicate aqueous solution in an incompatible organic solvent using a surfactant. It is said that silica gel is obtained. However, the method for producing a fine silica gel described in Patent Document 1 requires capital investment for high-pressure emulsification treatment, and further requires a treatment step to use a surfactant, which makes the whole process complicated. It is not preferable.
一方、非特許文献１には界面活性剤を使わずアルコキシシランを原料として使用するゾルゲル反応において、加熱手段としてオイルバスなどの所謂外部加熱手段を用いずに、マイクロウェーブ加熱に変換する事により、粒度分布が均一なサブミクロンから１μｍまでの球状シリカゲルが得られることを報告している。 On the other hand, in Non-Patent Document 1, in a sol-gel reaction using alkoxysilane as a raw material without using a surfactant, by converting to microwave heating without using a so-called external heating means such as an oil bath as a heating means, It has been reported that spherical silica gel with a uniform particle size distribution from submicron to 1 μm can be obtained.
また、非特許文献１には、アルコキシシランとポリエチレングリコールを併用することにより得られるハイブリッド化させたシリカゲルについても記載があるが、得られたシリカゲルの粒径が約１．０μｍであるため、液体クロマトグラフィー用充填剤として使用するためには、粒径が小さ過ぎるといった問題点があった。 Non-patent document 1 also describes a hybridized silica gel obtained by using an alkoxysilane and polyethylene glycol in combination. However, since the obtained silica gel has a particle size of about 1.0 μm, it is liquid. In order to use as a packing material for chromatography, there was a problem that the particle size was too small.
高圧条件といった過酷な反応条件を必要とすることなく、温和な条件下で高速液体クロマトグラフィー用シリカゲルとして求められる粒径が１．５μｍ以上の球状シリカゲルの製造方法を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a method for producing a spherical silica gel having a particle size of 1.5 μm or more which is required as a silica gel for high performance liquid chromatography under mild conditions without requiring severe reaction conditions such as high pressure conditions.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、水より極性の低い有機溶媒と水との混合溶媒中で、アルコキシシラン化合物及び／又はその誘導体を、特定の（数平均）分子量を有する有機成分を特定量有する反応系において、加水分解し、得られた反応混合物にマイクロ波を照射することにより、粒径が１．５μｍ以上の球状シリカゲルが得られることを見出した。 As a result of intensive research in order to solve the above problems, the present inventors have identified a specific (several number) of an alkoxysilane compound and / or its derivative in a mixed solvent of an organic solvent having a polarity lower than water and water. It was found that a spherical silica gel having a particle size of 1.5 μm or more can be obtained by hydrolysis in a reaction system having a specific amount of an organic component having an average molecular weight and irradiating the resulting reaction mixture with microwaves. .
すなわち、本発明は
触媒の存在下、水より極性の低い有機溶媒と水との混合溶媒中で、アルコキシシラン化合物及び／又はその誘導体を、有機成分とともに加水分解し、得られた反応混合物にマイクロ波を照射する有機−無機ハイブリッドシリカゲルの製造方法であって、
有機成分は（数平均）分子量が１００ｇ／ｍｏｌ〜１０００ｇ／ｍｏｌであり、シロキサンと水素結合又は共有結合する有機化合物であって、その添加量がアルコキシシラン化合物及び／又はその誘導体１モルに対して、０．０３〜０．７モルであることを特徴とする有機−無機ハイブリッドシリカゲルの製造方法である。
That is, the present invention hydrolyzes an alkoxysilane compound and / or a derivative thereof together with an organic component in a mixed solvent of an organic solvent having a polarity lower than water and water in the presence of a catalyst, and the resulting reaction mixture is micronized. A method for producing an organic-inorganic hybrid silica gel that irradiates waves,
The organic component has a (number average) molecular weight of 100 g / mol to 1000 g / mol, and is an organic compound that forms a hydrogen bond or a covalent bond with siloxane, and the amount added is 1 mol of the alkoxysilane compound and / or its derivative. 0.03 to 0.7 mol, which is a method for producing an organic-inorganic hybrid silica gel.
本発明により、温和な条件において、粒径１．５μｍ以上の有機-無機ハイブリッドシリカゲルが合成することができる。得られた有機-無機ハイブリッドシリカゲルのハイブリッドした有機成分は、水による洗浄等により容易に除去することができ、有機成分が除去される事でシリカゲル多孔体が得られる。シリカゲル多孔体は高速液体クロマトグラフィー用シリカゲルや超高速液体クロマトグラフィー用シリカゲルへと応用展開することができる。 According to the present invention, an organic-inorganic hybrid silica gel having a particle size of 1.5 μm or more can be synthesized under mild conditions. The hybrid organic component of the obtained organic-inorganic hybrid silica gel can be easily removed by washing with water or the like, and a silica gel porous body is obtained by removing the organic component. The silica gel porous material can be applied to silica gel for high performance liquid chromatography and silica gel for ultra high performance liquid chromatography.
以下、本発明の構成につき詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail.
本発明の有機-無機ハイブリッドシリカゲルの製造方法は、触媒の存在下、水より極性の低い有機溶媒と水との混合溶媒中で、アルコキシシラン化合物及び／又はその誘導体を、有機成分とともに加水分解し、得られた反応混合物にマイクロ波を照射する有機−無機ハイブリッドシリカゲルの製造方法である。 The method for producing an organic-inorganic hybrid silica gel of the present invention comprises hydrolyzing an alkoxysilane compound and / or a derivative thereof together with an organic component in a mixed solvent of an organic solvent having a polarity lower than water and water in the presence of a catalyst. This is a method for producing an organic-inorganic hybrid silica gel in which the obtained reaction mixture is irradiated with microwaves.
＜アルコキシシラン化合物・その誘導体＞
アルコキシシラン化合物は下記式（１）
で表される化合物である。Ｒ１は、直鎖状又は分岐状の何れのアルキル基であってもよい。また、Ｒ１のアルキル基の炭素数は１〜４であることがより好ましく、このようなアルキル基として、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基が挙げられる。
<Alkoxysilane compounds and their derivatives>
The alkoxysilane compound has the following formula (1)
It is a compound represented by these. R 1 may be any linear or branched alkyl group. Further, the alkyl group of R 1 preferably has 1 to 4 carbon atoms, and examples of such an alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, i -Butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group.
式（１）のアルコキシシラン化合物の誘導体としては、式（１）の化合物を部分的に加水分解して得られる低縮合物、並びに式（１）で表されるアルコキシシラン化合物の一部が飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基、及び芳香族基からなる群より選ばれる少なくとも１種の官能基で架橋された化合物が挙げられる。 As a derivative of the alkoxysilane compound of the formula (1), a low condensate obtained by partially hydrolyzing the compound of the formula (1) and a part of the alkoxysilane compound represented by the formula (1) are saturated. Examples thereof include a compound crosslinked with at least one functional group selected from the group consisting of a hydrocarbon group, an unsaturated hydrocarbon group, and an aromatic group.
上記の低縮合物としては、下記式（２）
ＳｉｎＯｎ−１（ＯＲ１）２ｎ＋２ （２）
（式中、Ｒ１は炭素数１〜９のアルキル基を示し、ｎは２〜２０の整数を示す。）で表される化合物が挙げられる。
As said low condensate, following formula (2)
Si n O n-1 (OR 1 ) 2n + 2 (2)
(Wherein R 1 represents an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and n represents an integer of 2 to 20).
飽和炭化水素基としては、炭素数1〜１８の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基、炭素数３〜７のシクロアルキレン基、炭素数３〜７のシクロアルキル基で置換された炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基（シクロアルキルアルキレン基）などが挙げられる。
不飽和炭化水素基としては、炭素数１〜１８の直鎖又は分岐鎖状のアルケレン基、炭素数３〜７のシクロアルケレン基、炭素数３〜７のシクロアルケレン基で置換された炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖状のアルケレン基（シクロアルケレン基）などが挙げられる。
芳香族基としては、置換基を有していてよい１〜４個の環を有する芳香環又は複素環を有する２価の官能基が挙げられる。芳香環又は複素環としては、ベンゼン、ナフタレン、ビフェニルのようにベンゼン環だけで環構造を形成している化合物；ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、ピラゾール、イソチアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジンのような複素環だけで環構造を形成している化合物；ベンゾチアゾール、ベンゾキサゾール、ベンズイミダゾール、キノリン、キノキサリン、クロマン、インドール、アントラキノンのようにベンゼン環と複素環とが縮合している化合物などが挙げられる。
置換基は特に限定されず、例えば、炭素数１〜９のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のフェニルアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、置換アミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、アゾ基、アジド基等が挙げられる。
式（１）で表されるアルコキシシラン化合物及び/又はその誘導体は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用できる。
Examples of the saturated hydrocarbon group include a linear or branched alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkylene group having 3 to 7 carbon atoms, and a cycloalkyl group having 1 to 3 carbon atoms substituted with a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms. 6 linear or branched alkylene groups (cycloalkylalkylene groups) and the like.
As an unsaturated hydrocarbon group, carbon substituted with a linear or branched alkene group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkylene group having 3 to 7 carbon atoms, or a cycloalkylene group having 3 to 7 carbon atoms. Examples thereof include linear or branched alkene groups having 1 to 6 numbers (cycloalkylene groups).
Examples of the aromatic group include a divalent functional group having an aromatic ring or a heterocyclic ring having 1 to 4 rings which may have a substituent. As an aromatic ring or a heterocyclic ring, a compound having a ring structure formed only by a benzene ring such as benzene, naphthalene, biphenyl; pyrrole, furan, thiophene, imidazole, oxazole, thiazole, pyrazole, isothiazole, pyridine, pyridazine, Compounds that form a ring structure with only heterocyclic rings such as pyrimidine and pyrazine; benzene and heterocyclic rings are condensed such as benzothiazole, benzoxazole, benzimidazole, quinoline, quinoxaline, chroman, indole, and anthraquinone. And the like.
A substituent is not specifically limited, For example, a C1-C9 alkyl group, a phenyl group, a C7-C12 phenylalkyl group, a C1-C6 alkoxy group, a halogen atom, a hydroxyl group, an amino group, substitution Amino group, formyl group, acyl group, carboxyl group, cyano group, nitro group, sulfo group, azo group, azide group and the like can be mentioned.
The alkoxysilane compound and / or derivative thereof represented by the formula (1) can be used singly or in combination of two or more.
＜触媒＞
加水分解触媒としては、公知の酸触媒、アルカリ触媒を使用できる。酸触媒としては、塩酸、硝酸、硫酸、ホウ酸、リン酸のような鉱酸；ギ酸、酢酸、蓚酸のような有機酸を例示することができる。塩基触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、アンモニア水、塩化アンモニウム等のアンモニウム塩などが挙げられる。中でも、酸触媒が好ましく、鉱酸がより好ましい。酸触媒及び塩基触媒は、それぞれ１種を単独で、又は２種以上組み合わせて使用できる。
触媒濃度は、加水分解反応を促進させることができる濃度であれば、特に限定されることはないが、反応媒体に対して約０．０５〜５Ｍ（ｍｏｌ／Ｌ）が好ましい。上記範囲であれば、加水分解反応を促進できるとともに、比表面積が広いシリカゲルを製造でき、その結果高い分離性を示す。反応媒体とは、加水分解反応に供するアルコキシシラン化合物及び／又はその誘導体、水よりも極性の低い有機溶媒、水、触媒及び有機成分を含む反応溶液の全体を指す。
<Catalyst>
As the hydrolysis catalyst, known acid catalysts and alkali catalysts can be used. Examples of the acid catalyst include mineral acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, boric acid and phosphoric acid; and organic acids such as formic acid, acetic acid and succinic acid. Examples of the base catalyst include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, aqueous ammonia, ammonium salts such as ammonium chloride, and the like. Among these, an acid catalyst is preferable, and a mineral acid is more preferable. Each of the acid catalyst and the base catalyst can be used alone or in combination of two or more.
The catalyst concentration is not particularly limited as long as it can promote the hydrolysis reaction, but is preferably about 0.05 to 5 M (mol / L) with respect to the reaction medium. If it is the said range, while being able to accelerate | stimulate a hydrolysis reaction, a silica gel with a large specific surface area can be manufactured, As a result, high separability is shown. The reaction medium refers to the entire reaction solution containing an alkoxysilane compound and / or derivative thereof subjected to a hydrolysis reaction, an organic solvent having a polarity lower than water, water, a catalyst, and organic components.
＜有機溶媒＞
有機溶媒は、水よりも極性の低いものであれば制限なく使用できる。このような有機溶媒として、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカンなどの脂肪族炭化水素類；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカリンなどの脂環式炭化水素類；ベンゼン、トルエン、キシレン、ドデシルベンゼン、メチルナフタレンなどの芳香族炭化水素類；ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジヘプチルエーテル、ジオクチルエーテルなどのエーテル類；ナフサ、白灯油などの石油留分類などが挙げられる。有機溶媒の使用量は、反応媒体に対して、約５０〜９９容量％が好ましく、約８５〜９９容量％がより好ましい。
<Organic solvent>
The organic solvent can be used without limitation as long as it is less polar than water. Examples of such organic solvents include aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, and dodecane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, methylcyclohexane, and decalin; benzene, toluene, and xylene And aromatic hydrocarbons such as dodecylbenzene and methylnaphthalene; ethers such as dibutyl ether, dipentyl ether, dihexyl ether, diheptyl ether, and dioctyl ether; and petroleum fraction classification such as naphtha and white kerosene. The amount of the organic solvent used is preferably about 50 to 99% by volume, more preferably about 85 to 99% by volume, based on the reaction medium.
＜水＞
使用される水の量は、形成されるシリカゲルの粒子径、及び表面特性に大きな影響を与える。有機溶媒、並びにアルコキシシラン化合物及び／又はその誘導体の合計量に対して水の量が相対的に増加すれば、シリカゲルの粒子径を大きくすることができ、水の量が相対的に減少すれば、シリカゲルの粒子径を小さくすることができる。しかしながら、水の量が原料のアルコキシシラン化合物及び／又はその誘導体に対して容量比が大きくなると有機成分がシリカゲル中に効率良く分散できず、表面が円滑化されたシリカゲルが得られる。
従って、水と有機溶媒、並びにアルコキシシラン化合物及び／又はその誘導体の合計量との使用比率を調整することにより、得られるシリカゲルの粒子径を任意に調整することができる。水の量は、反応媒体に対して約０．１〜１０容量％が好ましく、約０．５〜５．８容量％がより好ましい。上記範囲であれば、有機-無機ハイブリッドシリカゲルを得ることができる。また、上記範囲であれば、マイクロ波照射による効果を十分に得ることができる。
<Water>
The amount of water used has a large effect on the particle size and surface properties of the silica gel formed. If the amount of water is relatively increased with respect to the total amount of the organic solvent and the alkoxysilane compound and / or derivative thereof, the silica gel particle size can be increased, and if the amount of water is relatively decreased. The particle diameter of silica gel can be reduced. However, when the volume ratio of water increases with respect to the raw material alkoxysilane compound and / or derivative thereof, the organic component cannot be efficiently dispersed in the silica gel, and a silica gel having a smooth surface is obtained.
Therefore, the particle diameter of the silica gel obtained can be arbitrarily adjusted by adjusting the use ratio of water, the organic solvent, and the total amount of the alkoxysilane compound and / or derivative thereof. The amount of water is preferably about 0.1 to 10% by volume, more preferably about 0.5 to 5.8% by volume, based on the reaction medium. If it is the said range, organic-inorganic hybrid silica gel can be obtained. Moreover, if it is the said range, the effect by microwave irradiation can fully be acquired.
＜有機成分＞
本発明の有機成分は、（数平均）分子量１００ｇ／ｍｏｌ〜１０００ｇ／ｍｏｌであり、シロキサンと水素結合又は共有結合する公知の有機化合物であれば特に限定されることなく使用することができ、（数平均）分子量２００ｇ／ｍｏｌ〜８００ｇ／ｍｏｌであり、シロキサンと水素結合又は共有結合する有機化合物が好ましく、（数平均）分子量２５０ｇ／ｍｏｌ〜６００ｇ／ｍｏｌであり、シロキサンと水素結合又は共有結合する有機化合物が特に好ましい。シロキサンと水素結合又は共有結合する公知の有機化合物としては、アミノ基、アミド基、ヒドロキシル基、アルコキシ基を有する化合物を挙げることができ、ヒドロキシル基及び／又は炭素数１〜６（好ましくは炭素数１〜３）のアルコキシ基を有する化合物であることが好ましく、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテルであることが特に好ましい。尚、本発明においては「（数平均）分子量」の記載は、分子量又は数平均分子量を表す。
<Organic component>
The organic component of the present invention has a (number average) molecular weight of 100 g / mol to 1000 g / mol, and can be used without particular limitation as long as it is a known organic compound that forms a hydrogen bond or a covalent bond with siloxane. (Number average) A molecular weight of 200 g / mol to 800 g / mol, and an organic compound that is hydrogen bonded or covalently bonded to siloxane is preferred, and (number average) molecular weight is 250 g / mol to 600 g / mol, and hydrogen bonded or covalently bonded to siloxane. Organic compounds are particularly preferred. Examples of known organic compounds that form hydrogen bonds or covalent bonds with siloxane include compounds having amino groups, amide groups, hydroxyl groups, and alkoxy groups, and include hydroxyl groups and / or carbon atoms of 1 to 6 (preferably carbon atoms). 1-3) having an alkoxy group is preferable, and polyethylene glycol, polyethylene glycol monomethyl ether, and polyethylene glycol dimethyl ether are particularly preferable. In the present invention, the description of “(number average) molecular weight” represents molecular weight or number average molecular weight.
本発明の有機成分の具体例としては、上記の数平均分子量を有するポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリオキサゾリン、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミンなども好適に用いることができる。 Specific examples of the organic component of the present invention include polyethylene glycol, polyethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol dimethyl ether, polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyvinyl pyrrolidone, polyoxazoline, polyethylene imine, poly (ethylene imine) having the above number average molecular weight. Allylamine and the like can also be suitably used.
本発明の有機成分の量はアルコキシシラン化合物及び／又はその誘導体１モルに対して、０．０３〜０．７モルであることが好ましく、０．０５〜０.５モルであることがより好ましい The amount of the organic component of the present invention is preferably 0.03 to 0.7 mol, more preferably 0.05 to 0.5 mol, relative to 1 mol of the alkoxysilane compound and / or derivative thereof.
＜加水分解反応＞
アルコキシシラン化合物及び／又はその誘導体の加水分解反応は、使用する有機成分、有機溶媒の種類及び使用量により異なるが、約０〜１２０℃で行えばよく、約０〜６０℃で行うことが好ましく、約０〜３０℃で行うことが特に好ましい。
また、反応は常圧下で行えばよいが、加圧下で行ってもよい。反応時間は、使用する溶媒によって異なるが、１〜２４時間が好ましく、２〜１８時間がより好ましく、３〜１２時間が特に好ましい。反応時間を延長し過ぎると加水分解時にゲル化が進行し、マイクロ波を照射しても非球状となる。
<Hydrolysis reaction>
The hydrolysis reaction of the alkoxysilane compound and / or derivative thereof varies depending on the organic component used, the type of organic solvent and the amount used, but it may be performed at about 0 to 120 ° C, preferably at about 0 to 60 ° C. It is particularly preferable to carry out at about 0 to 30 ° C.
The reaction may be performed under normal pressure, but may be performed under pressure. Although reaction time changes with the solvent to be used, 1 to 24 hours are preferable, 2 to 18 hours are more preferable, and 3 to 12 hours are especially preferable. If the reaction time is excessively extended, gelation proceeds during hydrolysis and becomes non-spherical even when irradiated with microwaves.
＜マイクロ波＞
マイクロ波は、３００ＭＨｚ〜３０ＧＨｚの周波数を有する電磁波であり、工業用マイクロ波照射機では２４５０ＭＨｚが使用されているため、通常はそれを使用すればよい。照射時間は仕込み量、マイクロ波照射装置のワット数などによって異なるが、約０．４〜１０００ｋＷで、約１〜６０分とすればよい。マイクロ波照射実験装置は、例えば四国計測工業（株）、ミクロ電子（株）、マイルストーンゼネラル社、ＣＥＭ社等により製作、販売されているものを使用すればよい。
<Microwave>
A microwave is an electromagnetic wave having a frequency of 300 MHz to 30 GHz. Since 2450 MHz is used in an industrial microwave irradiator, it may be normally used. Although irradiation time changes with preparation amounts, the wattage of a microwave irradiation apparatus, etc., it may be about 0.4-1000 kW and about 1-60 minutes. As the microwave irradiation experimental device, for example, a device manufactured and sold by Shikoku Keiki Kogyo Co., Ltd., Micro Electronics Co., Ltd., Milestone General Co., CEM Co., etc. may be used.
また、加水分解反応を行う工程とマイクロ波を照射する工程を別々の工程とする、すなわち、加水分解を行った後にマイクロ波を照射してもよいし、また、加水分解反応を行う工程とマイクロ波を照射する工程を同一の工程とする、すなわち、加水分解を行いながらマイクロ波を照射させてもよい。 In addition, the step of performing the hydrolysis reaction and the step of irradiating with microwaves are separate steps, that is, the microwave may be irradiated after the hydrolysis is performed, or the step of performing the hydrolysis reaction and the step of irradiating with microwaves. The step of irradiating the waves may be the same step, that is, the microwave may be irradiated while performing the hydrolysis.
＜シリカゲル多孔体＞
シリカゲル多孔体は、本発明の有機−無機ハイブリッドシリカゲル中に含まれる有機成分を除去することにより得ることができる。シリカゲル中に含まれる有機成分を除去するための方法としては特に制限が無く、具体的には焼成や洗浄が挙げられ、水、アルコール系溶媒による洗浄が好ましく、水による連続抽出が特に好ましい。
<Silica gel porous body>
The porous silica gel can be obtained by removing the organic component contained in the organic-inorganic hybrid silica gel of the present invention. The method for removing the organic components contained in the silica gel is not particularly limited, and specific examples include firing and washing, washing with water and alcohol solvents is preferred, and continuous extraction with water is particularly preferred.
実施例
以下、本発明を実施例で示してより具体的に説明する。但し、本発明はこれらに限定されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these.
［実施例１］
テトラメトキシシラン１．０２ｇ、０．１ＭＨＣｌ０．５ｇ、ポリエチレグリコール（分子量=３００ｇ／ｍｏｌ）０．２２ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル３７ｇに加え、０℃で６時間攪拌した。続いてその溶液に、マイルストーンゼネラル社製のマイクロ波照射装置を用いて、０．５ｋＷで、３０分間マイクロ波(２．４５ＧＨｚ)を照射した。照射終了後、溶液を冷却し析出したシリカゲルを遠心分離させることでシリカゲルを沈降分離させ、シリカゲルを得た。未反応のポリエチレングリコールを除去するため、メタノール洗浄を行った。その溶液を遠心分離させることで、沈降分離させシリカゲルを得た。続いて、乾燥することで有機-無機ハイブリッドシリカゲルを得た。（回収量：０．４９ｇ）続いて、ポリエチレグリコールを除去するため、水で６時間連続抽出させシリカゲルを得た。（回収量：０．３４ｇ）堀場製作所製「ＬＡ−９２０」レーザー回折式粒度分布測定装置を使用して平均粒径を測定したところ、１．６μｍであった。
[Example 1]
Tetramethoxysilane (1.02 g), 0.1 M HCl (0.5 g) and polyethylene glycol (molecular weight = 300 g / mol) (0.22 g) were added to diethylene glycol dimethyl ether (37 g), and the mixture was stirred at 0 ° C. for 6 hours. Subsequently, the solution was irradiated with microwaves (2.45 GHz) at 0.5 kW for 30 minutes using a microwave irradiation apparatus manufactured by Milestone General. After completion of the irradiation, the solution was cooled and the precipitated silica gel was centrifuged to separate the silica gel to obtain silica gel. In order to remove unreacted polyethylene glycol, methanol washing was performed. The solution was centrifuged to obtain a silica gel by sedimentation. Subsequently, organic-inorganic hybrid silica gel was obtained by drying. (Recovery amount: 0.49 g) Subsequently, silica gel was obtained by continuous extraction with water for 6 hours in order to remove polyethylene glycol. (Recovery amount: 0.34 g) When the average particle size was measured using a “LA-920” laser diffraction particle size distribution analyzer manufactured by Horiba, it was 1.6 μm.
［実施例２］
テトラメトキシシラン１．０２ｇ、０．１ＭＨＣｌ０．５ｇ、ポリエチレグリコール（分子量＝３００ｇ／ｍｏｌ）０．２２ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル３７ｇに加え、０℃で２４時間攪拌した。続いてその溶液に、マイルストーンゼネラル社製のマイクロ波照射装置を用いて、０．５ｋＷで、３０分間マイクロ波(２．４５ＧＨｚ)を照射した。照射終了後、溶液を冷却し析出したシリカゲルを遠心分離させることでシリカゲルを沈降分離させ、シリカゲルを得た。未反応のポリエチレングリコールを除去するため、メタノール洗浄を行った。その溶液を遠心分離させることで、沈降分離させシリカゲルを得た。続いて、乾燥することで有機-無機ハイブリッドシリカゲルを得た。（回収量：０．５１ｇ）続いて、ポリエチレグリコールを除去するため、水で６時間連続抽出させシリカゲルを得た。（回収量：０．３４ｇ）堀場製作所製「ＬＡ−９２０」レーザー回折式粒度分布測定装置を使用して平均粒径を測定したところ、１．８μｍであった。
[Example 2]
Tetramethoxysilane (1.02 g), 0.1 M HCl (0.5 g), and polyethylene glycol (molecular weight = 300 g / mol) (0.22 g) were added to diethylene glycol dimethyl ether (37 g), followed by stirring at 0 ° C. for 24 hours. Subsequently, the solution was irradiated with microwaves (2.45 GHz) at 0.5 kW for 30 minutes using a microwave irradiation apparatus manufactured by Milestone General. After completion of the irradiation, the solution was cooled and the precipitated silica gel was centrifuged to separate the silica gel to obtain silica gel. In order to remove unreacted polyethylene glycol, methanol washing was performed. The solution was centrifuged to obtain a silica gel by sedimentation. Subsequently, organic-inorganic hybrid silica gel was obtained by drying. (Recovered amount: 0.51 g) Subsequently, silica gel was obtained by continuous extraction with water for 6 hours in order to remove polyethylene glycol. (Recovery amount: 0.34 g) The average particle size was measured using a “LA-920” laser diffraction particle size distribution analyzer manufactured by HORIBA, Ltd. and found to be 1.8 μm.
［実施例３］
テトラメトキシシラン１．０２ｇ、０．１ＭＨＣｌ０．５ｇ、ポリエチレグリコール（分子量＝３００ｇ／ｍｏｌ）０．４４ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル３７ｇに加え、０℃で１２時間攪拌した。続いてその溶液に、マイルストーンゼネラル社製のマイクロ波照射装置を用いて、０．５ｋＷで、３０分間マイクロ波(２．４５ＧＨｚ)を照射した。照射終了後、溶液を冷却し析出したシリカゲルを遠心分離させることでシリカゲルを沈降分離させ、シリカゲルを得た。未反応のポリエチレングリコールを除去するため、メタノール洗浄を行った。その溶液を遠心分離させることで、沈降分離させシリカゲルを得た。続いて、乾燥することで有機-無機ハイブリッドシリカゲルを得た。（回収量：０．４９ｇ）続いて、ポリエチレグリコールを除去するため、水で６時間連続抽出させシリカゲルを得た。（回収量：０．３５ｇ）堀場製作所製「ＬＡ−９２０」レーザー回折式粒度分布測定装置を使用して平均粒径を測定したところ、１．８μｍであった。
[Example 3]
Tetramethoxysilane (1.02 g), 0.1 M HCl (0.5 g), and polyethylene glycol (molecular weight = 300 g / mol) (0.44 g) were added to diethylene glycol dimethyl ether (37 g), followed by stirring at 0 ° C. for 12 hours. Subsequently, the solution was irradiated with microwaves (2.45 GHz) at 0.5 kW for 30 minutes using a microwave irradiation apparatus manufactured by Milestone General. After completion of the irradiation, the solution was cooled and the precipitated silica gel was centrifuged to separate the silica gel to obtain silica gel. In order to remove unreacted polyethylene glycol, methanol washing was performed. The solution was centrifuged to obtain a silica gel by sedimentation. Subsequently, organic-inorganic hybrid silica gel was obtained by drying. (Recovery amount: 0.49 g) Subsequently, silica gel was obtained by continuous extraction with water for 6 hours in order to remove polyethylene glycol. (Recovery amount: 0.35 g) The average particle size was measured using a “LA-920” laser diffraction particle size distribution analyzer manufactured by Horiba, Ltd. and found to be 1.8 μm.
[実施例４]
テトラメトキシシラン１．０２ｇ、０．１ＭＨＣｌ０．５ｇ、ポリエチレグリコール（分子量＝３００ｇ／ｍｏｌ）０．４４ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル３７ｇに加え、０℃で２４時間攪拌した。続いてその溶液に、マイルストーンゼネラル社製のマイクロ波照射装置を用いて、０．５ｋＷで、３０分間マイクロ波(２．４５ＧＨｚ)を照射した。照射終了後、溶液を冷却し析出したシリカゲルを遠心分離させることでシリカゲルを沈降分離させ、シリカゲルを得た。未反応のポリエチレングリコールを除去するため、メタノール洗浄を行った。その溶液を遠心分離させることで、沈降分離させシリカゲルを得た。続いて、乾燥することで有機-無機ハイブリッドシリカゲルを得た。（回収量：０．５２ｇ）続いて、ポリエチレグリコールを除去するため、水で６時間連続抽出させシリカゲルを得た。（回収量：０．３７ｇ）堀場製作所製「ＬＡ−９２０」レーザー回折式粒度分布測定装置を使用して平均粒径を測定したところ、１．７μｍであった。
[Example 4]
Tetramethoxysilane (1.02 g), 0.1 M HCl (0.5 g), and polyethylene glycol (molecular weight = 300 g / mol) (0.44 g) were added to diethylene glycol dimethyl ether (37 g), followed by stirring at 0 ° C. for 24 hours. Subsequently, the solution was irradiated with microwaves (2.45 GHz) at 0.5 kW for 30 minutes using a microwave irradiation apparatus manufactured by Milestone General. After completion of the irradiation, the solution was cooled and the precipitated silica gel was centrifuged to separate the silica gel to obtain silica gel. In order to remove unreacted polyethylene glycol, methanol washing was performed. The solution was centrifuged to obtain a silica gel by sedimentation. Subsequently, organic-inorganic hybrid silica gel was obtained by drying. (Recovery amount: 0.52 g) Subsequently, silica gel was obtained by continuous extraction with water for 6 hours in order to remove polyethylene glycol. (Recovery amount: 0.37 g) The average particle size was measured using a “LA-920” laser diffraction particle size distribution analyzer manufactured by HORIBA, Ltd. and found to be 1.7 μm.
［実施例５］
テトラメトキシシラン１．０２ｇ、０．１ＭＨＣｌ０．５ｇ、ポリエチレグリコール（分子量＝３００ｇ／ｍｏｌ）０．８８ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル３７ｇに加え、３０℃下で６時間攪拌した。続いてその溶液に、マイルストーンゼネラル社製のマイクロ波照射装置を用いて、０．５ｋＷで、３０分間マイクロ波(２．４５ＧＨｚ)を照射した。照射終了後、溶液を冷却し析出したシリカゲルを遠心分離させることでシリカゲルを沈降分離させ、シリカゲルを得た。未反応のポリエチレングリコールを除去するため、メタノール洗浄を行った。その溶液を遠心分離させることで、沈降分離させシリカゲルを得た。続いて、乾燥することで有機-無機ハイブリッドシリカゲルを得た。（回収量：０．５３ｇ）続いて、ポリエチレグリコールを除去するため、水で６時間連続抽出させシリカゲルを得た。（回収量：０．３５ｇ）堀場製作所製「ＬＡ−９２０」レーザー回折式粒度分布測定装置を使用して平均粒径を測定したところ、１．６μｍであった。
[Example 5]
1.02 g of tetramethoxysilane, 0.5 g of 0.1M HCl and 0.88 g of polyethylene glycol (molecular weight = 300 g / mol) were added to 37 g of diethylene glycol dimethyl ether, and the mixture was stirred at 30 ° C. for 6 hours. Subsequently, the solution was irradiated with microwaves (2.45 GHz) at 0.5 kW for 30 minutes using a microwave irradiation apparatus manufactured by Milestone General. After completion of the irradiation, the solution was cooled and the precipitated silica gel was centrifuged to separate the silica gel to obtain silica gel. In order to remove unreacted polyethylene glycol, methanol washing was performed. The solution was centrifuged to obtain a silica gel by sedimentation. Subsequently, organic-inorganic hybrid silica gel was obtained by drying. (Recovered amount: 0.53 g) Subsequently, silica gel was obtained by continuous extraction with water for 6 hours in order to remove polyethylene glycol. (Recovery amount: 0.35 g) When the average particle size was measured using a “LA-920” laser diffraction particle size distribution analyzer manufactured by Horiba, it was 1.6 μm.
[実施例６]
テトラメトキシシラン１．０２ｇ、０．１ＭＨＣｌ０．５ｇ、ポリエチレグリコール（分子量＝３００ｇ／ｍｏｌ）０．８８ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル３７ｇに加え、３０℃で２４時間攪拌した。続いてその溶液に、マイルストーンゼネラル社製のマイクロ波照射装置を用いて、０．５ｋＷで、３０分間マイクロ波(２．４５ＧＨｚ)を照射した。照射終了後、溶液を冷却し析出したシリカゲルを遠心分離させることでシリカゲルを沈降分離させ、シリカゲルを得た。未反応のポリエチレングリコールを除去するため、メタノール洗浄を行った。その溶液を遠心分離させることで、沈降分離させシリカゲルを得た。続いて、乾燥することで有機-無機ハイブリッドシリカゲルを得た。（回収量：０．４９ｇ）続いて、ポリエチレグリコールを除去するため、水で６時間連続抽出させシリカゲルを得た。（回収量：０．３４ｇ）堀場製作所製「ＬＡ−９２０」レーザー回折式粒度分布測定装置を使用して平均粒径を測定したところ、１．７μｍであった。
[Example 6]
1.02 g of tetramethoxysilane, 0.5 g of 0.1M HCl, and 0.88 g of polyethylene glycol (molecular weight = 300 g / mol) were added to 37 g of diethylene glycol dimethyl ether, and the mixture was stirred at 30 ° C. for 24 hours. Subsequently, the solution was irradiated with microwaves (2.45 GHz) at 0.5 kW for 30 minutes using a microwave irradiation apparatus manufactured by Milestone General. After completion of the irradiation, the solution was cooled and the precipitated silica gel was centrifuged to separate the silica gel to obtain silica gel. In order to remove unreacted polyethylene glycol, methanol washing was performed. The solution was centrifuged to obtain a silica gel by sedimentation. Subsequently, organic-inorganic hybrid silica gel was obtained by drying. (Recovery amount: 0.49 g) Subsequently, silica gel was obtained by continuous extraction with water for 6 hours in order to remove polyethylene glycol. (Recovery amount: 0.34 g) When the average particle size was measured using a “LA-920” laser diffraction particle size distribution analyzer manufactured by Horiba, it was 1.7 μm.
［比較例１］
テトラメトキシシラン１．０２ｇ、０．１ＭＨＣｌ０．５ｇ、ポリエチレグリコール（分子量=２０００ｇ／ｍｏｌ）１．０ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル３７gに加え、０℃で１２時間攪拌した。続いてその溶液に、マイルストーンゼネラル社製のマイクロ波照射装置を用いて、０．５ｋＷで、３０分間マイクロ波(２．４５ＧＨｚ)を照射した。照射終了後、溶液を冷却し析出したシリカゲルを遠心分離させることでシリカゲルを沈降分離させ、シリカゲルを得た。未反応のポリエチレングリコールを除去するため、メタノール洗浄を行った。その溶液を遠心分離させることで、沈降分離させシリカゲルを得た。続いて、乾燥することで有機-無機ハイブリッドシリカゲルを得た。（回収量：０．５０ｇ）続いて、ポリエチレグリコールを除去するため、水で６時間連続抽出させシリカゲルを得た。（回収量：０．３６）堀場製作所製「ＬＡ−９２０」レーザー回折式粒度分布測定装置を使用して平均粒径を測定したところ、１．０μｍであった。
[Comparative Example 1]
Tetramethoxysilane (1.02 g), 0.1 M HCl (0.5 g) and polyethylene glycol (molecular weight = 2000 g / mol) (1.0 g) were added to diethylene glycol dimethyl ether (37 g), followed by stirring at 0 ° C. for 12 hours. Subsequently, the solution was irradiated with microwaves (2.45 GHz) at 0.5 kW for 30 minutes using a microwave irradiation apparatus manufactured by Milestone General. After completion of the irradiation, the solution was cooled and the precipitated silica gel was centrifuged to separate the silica gel to obtain silica gel. In order to remove unreacted polyethylene glycol, methanol washing was performed. The solution was centrifuged to obtain a silica gel by sedimentation. Subsequently, organic-inorganic hybrid silica gel was obtained by drying. (Recovered amount: 0.50 g) Subsequently, silica gel was obtained by continuous extraction with water for 6 hours in order to remove polyethylene glycol. (Recovery amount: 0.36) When the average particle size was measured using a “LA-920” laser diffraction particle size distribution analyzer manufactured by Horiba, it was 1.0 μm.
[比較例２]
テトラメトキシシラン１．０２ｇ、０．１ＭＨＣｌ０．５ｇ、ポリエチレグリコール（分子量=２０００ｇ／ｍｏｌ）０．５ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル３７gに加え、３０℃で１２時間攪拌した。続いてその溶液に、マイルストーンゼネラル社製のマイクロ波照射装置を用いて、０．５ｋＷで、３０分間マイクロ波(２．４５ＧＨｚ)を照射した。照射終了後、溶液を冷却し析出したシリカゲルを遠心分離させることでシリカゲルを沈降分離させ、シリカゲルを得た。未反応のポリエチレングリコールを除去するため、メタノール洗浄を行った。その溶液を遠心分離させることで、沈降分離させシリカゲルを得た。続いて、乾燥することで有機-無機ハイブリッドシリカゲルを得た。（回収量：０．５２ｇ）続いて、ポリエチレグリコールを除去するため、水で６時間連続抽出させシリカゲルを得た。（回収量：０．３８ｇ）堀場製作所製「ＬＡ−９２０」レーザー回折式粒度分布測定装置を使用して平均粒径を測定したところ、１．０μｍであった。
[Comparative Example 2]
Tetramethoxysilane (1.02 g), 0.1 M HCl (0.5 g) and polyethylene glycol (molecular weight = 2000 g / mol) (0.5 g) were added to diethylene glycol dimethyl ether (37 g), followed by stirring at 30 ° C. for 12 hours. Subsequently, the solution was irradiated with microwaves (2.45 GHz) at 0.5 kW for 30 minutes using a microwave irradiation apparatus manufactured by Milestone General. After completion of the irradiation, the solution was cooled and the precipitated silica gel was centrifuged to separate the silica gel to obtain silica gel. In order to remove unreacted polyethylene glycol, methanol washing was performed. The solution was centrifuged to obtain a silica gel by sedimentation. Subsequently, organic-inorganic hybrid silica gel was obtained by drying. (Recovery amount: 0.52 g) Subsequently, silica gel was obtained by continuous extraction with water for 6 hours in order to remove polyethylene glycol. (Recovery amount: 0.38 g) The average particle size was measured using a “LA-920” laser diffraction particle size distribution analyzer manufactured by Horiba, Ltd. As a result, it was 1.0 μm.
[比較例３]
テトラメトキシシラン１．０２ｇ、０．１ＭＨＣｌ０．５ｇ、グリセリン（分子量=９２ｇ／ｍｏｌ）０．３ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル３７gに加え、０℃で１２時間攪拌した。続いてその溶液に、マイルストーンゼネラル社製のマイクロ波照射装置を用いて、０．５ｋＷで、３０分間マイクロ波(２．４５ＧＨｚ)を照射した。照射終了後、溶液を冷却し析出したシリカゲルを遠心分離させることでシリカゲルを沈降分離させ、シリカゲルを得た。未反応のポリエチレングリコールを除去するため、メタノール洗浄を行った。その溶液を遠心分離させることで、沈降分離させシリカゲルを得た。続いて、乾燥することで有機-無機ハイブリッドシリカゲルを得た。（回収量：０．５４ｇ）続いて、ポリエチレグリコールを除去するため、水で６時間連続抽出させシリカゲルを得た。（回収量：０．３６ｇ）堀場製作所製「ＬＡ−９２０」レーザー回折式粒度分布測定装置を使用して平均粒径を測定したところ、１．２μｍであった。
[Comparative Example 3]
Tetramethoxysilane (1.02 g), 0.1 M HCl (0.5 g) and glycerin (molecular weight = 92 g / mol) (0.3 g) were added to diethylene glycol dimethyl ether (37 g), followed by stirring at 0 ° C. for 12 hours. Subsequently, the solution was irradiated with microwaves (2.45 GHz) at 0.5 kW for 30 minutes using a microwave irradiation apparatus manufactured by Milestone General. After completion of the irradiation, the solution was cooled and the precipitated silica gel was centrifuged to separate the silica gel to obtain silica gel. In order to remove unreacted polyethylene glycol, methanol washing was performed. The solution was centrifuged to obtain a silica gel by sedimentation. Subsequently, organic-inorganic hybrid silica gel was obtained by drying. (Recovered amount: 0.54 g) Subsequently, silica gel was obtained by continuous extraction with water for 6 hours in order to remove polyethylene glycol. (Recovery amount: 0.36 g) The average particle size was measured using a “LA-920” laser diffraction particle size distribution analyzer manufactured by HORIBA, Ltd. and found to be 1.2 μm.
［比較例４］
テトラメトキシシラン１．０２ｇ、０．１ＭＨＣｌ０．５ｇ、ポリエチレグリコール（分子量=３００ｇ／ｍｏｌ）１．５ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル３７ｇに加え、３０℃で１２時間攪拌した。続いてその溶液に、マイルストーンゼネラル社製のマイクロ波照射装置を用いて、０．５ｋＷで、３０分間マイクロ波(２．４５ＧＨｚ)を照射した。照射終了後、溶液を冷却し析出したシリカゲルを遠心分離させることでシリカゲルを沈降分離させ、シリカゲルを得た。未反応のポリエチレングリコールを除去するため、メタノール洗浄を行った。その溶液を遠心分離させることで、沈降分離させシリカゲルを得た。続いて、乾燥することで有機-無機ハイブリッドシリカゲルを得た。（回収量：０．１４ｇ）続いて、ポリエチレグリコールを除去するため、水で６時間連続抽出させシリカゲルを得た。（回収量：０．１４ｇ）堀場製作所製「ＬＡ−９２０」レーザー回折式粒度分布測定装置を使用して平均粒径を測定したところ、１．２μｍであった。
[Comparative Example 4]
1.02 g of tetramethoxysilane, 0.5 g of 0.1M HCl and 1.5 g of polyethylene glycol (molecular weight = 300 g / mol) were added to 37 g of diethylene glycol dimethyl ether, and the mixture was stirred at 30 ° C. for 12 hours. Subsequently, the solution was irradiated with microwaves (2.45 GHz) at 0.5 kW for 30 minutes using a microwave irradiation apparatus manufactured by Milestone General. After completion of the irradiation, the solution was cooled and the precipitated silica gel was centrifuged to separate the silica gel to obtain silica gel. In order to remove unreacted polyethylene glycol, methanol washing was performed. The solution was centrifuged to obtain a silica gel by sedimentation. Subsequently, organic-inorganic hybrid silica gel was obtained by drying. (Recovered amount: 0.14 g) Subsequently, silica gel was obtained by continuous extraction with water for 6 hours in order to remove polyethylene glycol. (Recovered amount: 0.14 g) The average particle size was measured using a “LA-920” laser diffraction particle size distribution analyzer manufactured by Horiba, Ltd. and found to be 1.2 μm.
本発明により、粒径１．５μｍ以上の有機-無機ハイブリッドシリカゲルが合成することができ、さらにハイブリッドした有機成分を水洗浄することで容易に除去できる。有機成分が除去される事でシリカゲル多孔体が得られるため、高速液体クロマトグラフィー用シリカゲルや超高速液体クロマトグラフィー用シリカゲルへと応用展開することができる。
According to the present invention, an organic-inorganic hybrid silica gel having a particle size of 1.5 μm or more can be synthesized, and the hybrid organic component can be easily removed by washing with water. Since the silica gel porous material is obtained by removing the organic component, it can be applied to silica gel for high performance liquid chromatography and silica gel for ultra high performance liquid chromatography.
Claims (5)
有機成分が（数平均）分子量１００ｇ／ｍｏｌ〜１０００ｇ／ｍｏｌであり、シロキサンと水素結合又は共有結合する有機化合物であって、その添加量がアルコキシシラン化合物及び／又はその誘導体１モルに対して、０．０３〜０．７モルであることを特徴とする有機−無機ハイブリッドシリカゲルの製造方法。 In the presence of a catalyst, an alkoxysilane compound and / or a derivative thereof is hydrolyzed together with an organic component in a mixed solvent of an organic solvent having a polarity lower than water and water, and the resulting reaction mixture is irradiated with microwaves. A method for producing an inorganic hybrid silica gel, comprising:
The organic component has a (number average) molecular weight of 100 g / mol to 1000 g / mol, and is an organic compound that is hydrogen-bonded or covalently bonded to siloxane, and the amount added is 1 mol of the alkoxysilane compound and / or its derivative, The manufacturing method of the organic-inorganic hybrid silica gel characterized by being 0.03-0.7 mol.
The silica gel porous body obtained by removing the organic component contained in the organic-inorganic hybrid silica gel obtained by the manufacturing method of Claims 1-4.
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