JP2010515804A - クロマトグラフ分離用多孔質炭素−ヘテロ原子−ケイ素ハイブリッド無機／有機材料およびその調製のための方法 - Google Patents

クロマトグラフ分離用多孔質炭素−ヘテロ原子−ケイ素ハイブリッド無機／有機材料およびその調製のための方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、多孔質炭素−ヘテロ原子−ケイ素無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料、その調製のための方法、および例えばクロマトグラフ分離材料としての、その使用を提供する。

Description

液体クロマトグラフィー（ＬＣ）用充填材料は、ポリジビニルベンゼン等の有機材料およびシリカ等の無機材料の、概して２種類に分類される。
ＨＰＬＣ用固定相として、シリカ系材料は、収縮または膨潤の兆候を示すことのない、機械的強度を有するカラムを形成する。しかし、シリカは概してｐＨ＞８．０のアルカリ性条件下で容易に溶解し、クロマトグラフィー層の後の崩壊へとつながり得ることから、限られた加水分解安定性がシリカ系カラムの欠点である。さらに、シリカ表面上の結合相は、概してｐＨ＜２．０の酸性条件下で表面から除去されて移動相によりカラムから溶離され、検体の保持力の損失をもたらし得る。
一方、多くの有機材料は、強アルカリ性および強酸性の移動相に対し化学的に安定であり、移動相ｐＨの選択に柔軟性をもたせる。しかし、有機クロマトグラフ材料は、概して、効率の低いカラムを形成し、特に低分子量検体に対して不十分な分離性能につながる。さらに、多くの有機クロマトグラフ材料は、移動相の組成が変化すると収縮および膨潤する。加えて、ほとんどの有機クロマトグラフ材料は、典型的なクロマトグラフ用シリカの機械的強度を有さない。
純粋な有機材料および純粋な無機材料の有益な特性を維持しながら上述の欠陥を克服するため、有機材料と無機材料を単純に混合する試みがなされた。例えば、以前、シリカ内に分散した有機ポリマーの混合物（例えば、ポリ（２−メチル−２−オキサゾリン）、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）、ポリスチレンまたはポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド等）である、光学センサまたはガス分離膜用のそのような材料を生成する試みがなされた。例えば、Ｃｈｕｊｏ、Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ：Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、８４、７８３（２００１）；Ｔａｍａｋｉ、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｕｌｌ．、３９、３０３（１９９７）；およびＣｈｕｊｏ、ＭＲＳ Ｂｕｌｌ．、３８９（２００１年５月）を参照されたい。しかし、これらの材料は半透明で無孔性であるために、いずれの液体系分離用途にも実用的ではなかった。結果として、これらの材料は、分離材料としての能力に欠けている。
さらに、互いに共有結合した無機および有機成分を有する材料を作製する試みがなされた。例えば、Ｆｅｎｇ，Ｑ．、Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．１０、２４９０−９４（２０００）、Ｆｅｎｇ，Ｑ．、Ｐｏｌｙｍ．Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ ４１、５１５−１６（２０００）、Ｗｅｉ，Ｙ．、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１２、１４４８−５０（２０００）、Ｗｅｉ，Ｙ．Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．１８、１−７（２０００）を参照されたい。しかし、これらの材料は、非常に少量、すなわち１％Ｃ未満の有機材料しか含有せず、結果としてそれらは本質的に無機シリカゲルとして機能する。
さらに、これらの材料は、不規則な粒子に粉砕され、テンプレートポロゲン分子を除去するために抽出されるまで、無孔性である。したがって、分離材料として有用な能力を有する多孔質モノリシック材料を作製することはできない。不規則形状粒子は、概して、球形粒子より充填が困難である。また、不規則形状粒子が充填されたカラムは、概して、同じサイズの球形粒子より低い充填層安定性を示すことが知られている。これらの材料の合成に使用されるテンプレート剤は、非界面活性の光学活性化合物であり、そのような化合物の使用は、ポロゲンの選択範囲を制限し、その費用を増加させる。これらの材料の特性は、それ自体をＬＣ充填材料としての使用に望ましくないものとしている。
Ｃｈｕｊｏ、Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ：Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、８４、７８３（２００１） Ｔａｍａｋｉ、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｕｌｌ．、３９、３０３（１９９７） Ｃｈｕｊｏ、ＭＲＳ Ｂｕｌｌ．、３８９（２００１年５月） Ｆｅｎｇ，Ｑ．、Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．１０、２４９０−９４（２０００） Ｆｅｎｇ，Ｑ．、Ｐｏｌｙｍ．Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ ４１、５１５−１６（２０００） Ｗｅｉ，Ｙ．、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１２、１４４８−５０（２０００） Ｗｅｉ，Ｙ．Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．１８、１−７（２０００）
（発明の要旨）
本発明は、上述の欠陥に対する解決策を提供する。特に、本発明は、クロマトグラフ分離のための新規な多孔質炭素−ヘテロ原子−ケイ素ハイブリッド無機／有機材料、その調製のための方法、およびクロマトグラフ材料を含有する分離デバイスを提供する。本発明の材料は、炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合により他の反復単位と接続された新規な反復単位を組み込んでいる。さらに、本発明の材料は、増加した化学安定性、増加した機械的安定性、低減された膨潤性および低減された微小孔性を有する。したがって、本発明の材料は、様々な用途を有する。例えば、本発明の材料は、液体クロマトグラフィー固定相；金属イオン封鎖剤；コンビナトリアルケミストリー用固体支持体；オリゴ糖、ポリペプチドもしくはオリゴヌクレオチド合成用固体支持体；生物学的アッセイ用固体支持体；質量分析用キャピラリ生物学的アッセイデバイス；制御された大型細孔ポリマーフィルム用テンプレート；キャピラリクロマトグラフィー固定相；動電ポンプ充填材料；ポリマー添加剤；触媒；またはマイクロチップ分離デバイス用充填材料として使用することができる。
したがって、一態様において、本発明は、２個以上の反復単位を含み、少なくとも１個の反復単位は有機シラン反復単位Ｄであり、反復単位Ｄは、
Figure 2010515804
 （ここで、Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
ｑは、０−２である。）からなる群から選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を提供する。
一実施形態において、２個以上の反復単位が、少なくとも１個の炭素−ヘテロ原子−ケイ素連結基により連結されている。別の実施形態において、本発明の多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料は、式
（Ａ）ｗ（Ｂ）ｘ（Ｃ）ｙ（Ｄ）ｚ
（ここで、反復単位Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの順番は、ランダム、ブロックまたはランダムとブロックの組合せであってよく、
Ａは、有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢまたはＤに共有結合した有機反復単位であり；
Ｂは、有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢもしくはＤに、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した有機シロキサン反復単位であり；
Ｃは、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した無機反復単位であり；
Ｄは、請求項１に定義された有機シラン反復単位であり、有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢもしくはＤに、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに結合しており；
ｗ、ｘおよびｙは、それぞれ独立して、正数またはゼロであり、ｗ＋ｘ＋ｙ＞０であり；
ｚは正数である。）を有する。
関連した実施形態において、上記式中のｗおよびｘが０である場合、本発明は、式：
（Ｃ）ｙ（Ｄ）ｚ
（ここで、反復単位ＣおよびＤの順番は、ランダム、ブロックまたはランダムとブロックの組合せであってよく；
Ｃは、無機結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した無機反復単位であり；
Ｄは、無機結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、または有機結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した有機シラン反復単位であり；
ｙおよびｚは正数である。）の材料を提供する。
ある実施形態において、本発明の材料は、未反応末端基、例えばＳｉＯＨ、Ｓｉ（ＯＨ）２もしくはＳｉ（ＯＨ）３、または未重合オレフィンを有してもよい。
本発明の別の態様は、本明細書に記載された新規な多孔質炭素−ヘテロ原子−ケイ素ハイブリッド無機／有機材料を含む分離デバイスを提供する。
そのような材料の調製方法が本発明により企図される。したがって、さらに別の態様において、本発明は、２個以上の反復単位を含み、少なくとも１個の反復単位は（上述された）有機シラン反復単位Ｄである、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する方法であって、
（ａ）有機オレフィン、アルケニル官能化シラン、アルコキシシランまたは複素環式シランまたはこれらの混合物を部分的に縮合する段階、
（ｂ）複素環式シランを添加する段階、および
（ｃ）複素環式シランを、段階（ａ）の部分的に縮合されたポリマーとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階を含む方法を提供する。
関連した態様において、本発明は、２個以上の反復単位を含み、少なくとも１個の反復単位は（上述された）有機シラン反復単位Ｄである、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する方法であって、
（ａ）テトラアルコキシシランの部分的縮合により、ポリオリゴマーシロキサン（ＰＯＳ）を調製する段階、
（ｂ）複素環式シランを添加する段階、および
（ｃ）複素環式シランを、ＰＯＳとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階を含む方法を提供する。
別の関連した態様において、本発明は、２個以上の反復単位を含み、少なくとも１個の反復単位は（上述された）有機シラン反復単位Ｄである、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する方法であって、
（ａ）テトラアルコキシシランの部分的縮合により、ポリオリゴマーシロキサン（ＰＯＳ）を調製する段階、
（ｂ）複素環式シランを添加する段階、および
（ｃ）複素環式シランを、ＰＯＳとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階を含み；複素環式シランは、
Figure 2010515804
 （ここで、
各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、またはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
ｑは、０−２である。）からなる群から選択される方法を提供する。
別の態様において、本発明は、式：
（Ａ）ｗ（Ｂ）ｘ（Ｃ）ｙ（Ｄ）ｚ
（ここで、反復単位Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの順番は、ランダム、ブロックまたはランダムとブロックの組合せであってよく、
Ａは、有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢまたはＤに共有結合した有機反復単位であり；
Ｂは、有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢもしくはＤに、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した有機シロキサン反復単位であり；
Ｃは、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した無機反復単位であり；
Ｄは、有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢもしくはＤに結合、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに結合、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに結合した有機シラン反復単位であり；
ｗ、ｘおよびｙは、正数またはゼロであり、ｗ＋ｘ＋ｙ＞０であり、ｚは正数である。）の多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する方法であって、
（ａ）有機オレフィン、アルケニル官能化シラン、アルコキシシランまたは複素環式シランまたはこれらの混合物を部分的に縮合する段階、
（ｂ）複素環式シランを添加する段階、および
（ｃ）複素環式シランを、段階（ａ）の部分的に縮合されたポリマーとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階を含む方法を提供する。
さらに別の態様において、本発明は、式：
（Ｃ）ｙ（Ｄ）ｚ
（ここで、反復単位ＣおよびＤの順番は、ランダム、ブロックまたはランダムとブロックの組合せであってよく；
Ｃは、無機結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した無機反復単位であり；
Ｄは、無機結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、または有機結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した有機シラン反復単位であり；
ｙおよびｚは正数である。）の多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する方法であって、
（ａ）テトラアルコキシシランの部分的縮合により、ポリオリゴマーシロキサン（ＰＯＳ）を調製する段階、
（ｂ）複素環式シランを添加する段階、および
（ｃ）複素環式シランを、さらにＰＯＳと反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階を含む方法を提供する。
本発明の他の態様、実施形態および特徴は、以下の本発明の詳細な説明から明らかとなる。
定義
本発明は、以下に記載される定義を参照することによって、より十分に説明される。
本明細書で使用される場合、「多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料」という用語は、無機反復単位を含む（例えば、反復単位間にＯ−Ｓｉ−Ｏ結合を含む）、有機反復単位を含む（例えば、反復単位間にＣ−Ｃ結合を含む）ならびに有機−無機混合反復単位を含む（例えば、反復単位間にＣ−ＣおよびＯ−Ｓｉ−Ｏ結合の両方を含む）材料を含む。
「多孔質」という用語は、例えば材料がクロマトグラフィーにおける固体支持体として使用され得るように、材料の微視的構造が、測定可能な容積の細孔を含有することを示す。
「無機／有機コポリマーハイブリッド」という用語は、材料が、有機、無機および有機／無機混合反復単位のコポリマーを含むことを示す。
「均一」という用語は、別個の有機材料と無機材料の混合物を単に含む従来技術の材料とは対照的に、化学レベルでの材料の構造が化学結合により実質的に相互接続されていることを示す。
「ハイブリッド」という用語は、別個の化合物の混合物とは対照的に、複合材料の無機および有機反復単位の間に化学結合を有し、それにより材料自体の全体にわたるマトリックスを形成する材料を指す。
ポリオルガノアルコキシシロキサン（ＰＯＳ）およびポリアルキルアルコキシシロキサン（ＰＡＳ）は、シラノール（シラノールは、例えばハロ置換またはアルコキシ置換シランの加水分解により形成される）の縮合により形成される、線形または好ましくは３次元ネットワークの巨大分子である。
本明細書で使用される場合、「保護基」という用語は、保護された官能基を意味し、後の保護基の除去（「脱保護」）後に官能基が露出されさらなる化学反応に供され得るように、官能基を化学反応または相互作用から遮断する化学部分を含むように意図され得る。この用語は、本発明の材料の合成において用いられる様々な重合および縮合反応に干渉しないが、材料の合成後に、それ自体さらに誘導体化され得る官能基に変換され得る官能基も含む。例えば、有機モノマー試薬Ａは、重合反応にも縮合反応にも干渉しない芳香族ニトロ基を含有し得る。しかし、これらの重合および縮合反応が行われた後、ニトロ基はアミノ基（例えばアニリン等）に還元されることが可能であり、次いでアミノ基自体が、当技術分野で知られた様々な手段によりさらなる誘導体化に供され得る。このようにして、材料自体の合成後に、追加の官能基を材料中に組み込むことができる。概して、Ｇｒｅｅｎｅ，Ｔ．Ｗ．およびＷｕｔｓ，Ｐ．Ｇ．Ｍ．「Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ」第２版、Ｗｉｌｅｙ、１９９１を参照されたい。いくつかの場合において、好ましい保護基の戦略は、保護または脱保護段階において重金属（例えば遷移金属等）の使用を含まないが、これは、これらの金属を材料から完全に除去することが困難となり得るためである。
多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド粒子および材料は、表面改質剤により追加的に置換または誘導体化されていてもよい有機基およびシラノール基の両方を有する。「表面改質剤」は、クロマトグラフ固定相にあるクロマトグラフ機能性をもたらす有機基を（典型的には）含む。本明細書に開示されるような表面改質剤は、例えば、誘導体化またはコーティングおよびその後の架橋を介して基材に結合しており、表面改質剤の化学的特性を基材に付与している。一実施形態において、ハイブリッド材料の有機基は、表面改質剤と反応して有機共有結合を形成する。改質剤は、求核反応、求電子反応、付加環化反応、フリーラジカル反応、カルベン反応、ナイトレン反応およびカルボカチオン反応を含むがこれらに限定されない、有機およびポリマー化学の分野において周知の数多くの機構を介して、材料の有機基への有機共有結合を形成し得る。有機共有結合は、水素、ホウ素、炭素、窒素、酸素、ケイ素、リン、硫黄およびハロゲンを含むがこれらに限定されない、有機化学における一般的な元素の間での共有結合の形成を含むように定義される。さらに、炭素−ケイ素および炭素−酸素−ケイ素結合は、有機共有結合として定義され、一方ケイ素−酸素−ケイ素結合は有機共有結合として定義されない。一般に、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド粒子は、有機基表面改質剤、シラノール基表面改質剤、ポリマーコーティング表面改質剤および上記表面改質剤の組合せにより改質され得る。
「脂肪族基」という用語は、典型的には１個から２２個の間の炭素原子を有する、直鎖または分岐鎖により特徴付けられる有機化合物を含む。脂肪族基は、アルキル基、アルケニル基およびアルキニル基を含む。複雑な構造において、鎖は、分岐し得るまたは架橋され得る。
アルキル基は、１個以上の炭素原子を有する飽和炭化水素を含み、直鎖アルキル基および分岐鎖アルキル基を含む。そのような炭化水素部分は、例えば、ハロゲン、ヒドロキシル、チオール、アミノ、アルコキシ、アルキルカルボキシ、アルキルチオまたはニトロ基等により、１個以上の炭素上で置換されていてもよい。炭素の数が特に指定されない限り、「低級脂肪族」は、本明細書で使用される場合、上に定義された脂肪族基（例えば、低級アルキル、低級アルケニル、低級アルキニル等）であるが、１個から６個の炭素原子を有する脂肪族基を意味する。そのような低級脂肪族基、例えば低級アルキル基の代表は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、２−クロロプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、２−アミノブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、３−チオペンチル等である。
本明細書で使用される場合、「ニトロ」という用語は、−ＮＯ２を意味し、「ハロゲン」という用語は、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒまたは−Ｉを指し、「チオール」という用語は、ＳＨを意味し、「ヒドロキシル」という用語は、−ＯＨを意味する。したがって、本明細書で使用される場合、「アルキルアミノ」という用語は、それに結合しているアミノ基を有する上に定義されたアルキル基を意味する。好適なアルキルアミノ基は、１個から約１２個の炭素原子、好ましくは１個から約６個の炭素原子を有する基を含む。
「アルキルチオ」という用語は、それに結合しているスルフヒドリル基を有する上に定義されたアルキル基を指す。好適なアルキルチオ基は、１個から約１２個の炭素原子、好ましくは１個から約６個の炭素原子を有する基を含む。
本明細書で使用される場合、「アルキルカルボキシル」という用語は、それに結合しているカルボキシル基を有する上に定義されたアルキル基を意味する。
本明細書で使用される場合、「アルコキシ」という用語は、それに結合している酸素原子を有する上に定義されたアルキル基を意味する。代表的なアルコキシ基は、１個から約１２個の炭素原子、好ましくは１個から約６個の炭素原子を有する基、例えばメトキシ、エトキシ、プロポキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ等を含む。
「アルケニル」および「アルキニル」という用語は、アルキルと類似しているが、それぞれ少なくとも１個の二重または三重結合を含有する不飽和脂肪族基を指す。好適なアルケニル基およびアルキニル基は、２個から約１２個の炭素原子、好ましくは１個から約６個の炭素原子を有する基を含む。
「脂環式基」または「シクロアルキル」という用語は、３個以上の炭素原子の閉じた環構造を含む。そのような基は、飽和環式炭化水素であるシクロパラフィンまたはナフテン、２個以上の二重結合を有する不飽和のシクロオレフィンおよび三重結合を有するシクロアセチレンを含む。それらは芳香族基を含まない。シクロパラフィンの例は、シクロプロパン、シクロヘキサンおよびシクロペンタンを含む。シクロオレフィンの例は、シクロペンタジエンおよびシクロオクタテトラエンを含む。脂環式基はまた、縮合環構造およびアルキル置換脂環式基等の置換脂環式基を含む。脂環式の場合、そのような置換基は、低級アルキル、低級アルケニル、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、低級アルキルアミノ、低級アルキルカルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、−ＣＦ３、−ＣＮ等をさらに含み得る。
「複素環式基」という用語は、環内原子の１個以上が炭素以外の元素、例えば、窒素、硫黄または酸素等である、閉じた環構造を含む。複素環式基は、飽和であっても不飽和であってもよく、ピロールおよびフラン等のヘテロシクロアルキル、ヘテロ芳香族またはヘテロ脂環式基を含む、本明細書における複素環式基は、芳香族性を有することができる。それらは、キノリンおよびイソキノリン等の縮合環構造を含む。複素環式基の他の例は、ピリジンおよびプリンを含む。複素環式基はまた、１個以上の構成原子において、例えばハロゲン、低級アルキル、低級アルケニル、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、低級アルキルアミノ、低級アルキルカルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、−ＣＦ３、−ＣＮ等で置換されていてもよい。好適なヘテロ芳香族、ヘテロシクロアルキルおよびヘテロ脂環式基は、概して、環１個あたり３員から約８員を有し、１個以上のＮ、ＯまたはＳ原子を有する、１個から３個の分離したまたは縮合した環を有し、例えば、クマリニル、キノリニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジル、フリル、ピロリル、チエニル、チアゾリル、オキサゾリル、イミダゾリル、インドリル、ベンゾフラニル、ベンゾチアゾリル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、ピペリジニル、モルホリノおよびピロリジニル等である。
「芳香族基」または「アリール」という用語は、１個以上の環を含有する不飽和環式炭化水素を含む。芳香族基は、０個から４個のヘテロ原子を含み得る５員および６員の単一環基、例えば、ベンゼン、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、トリアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジンおよびピリミジン等を含む。芳香環はまた、１個以上の環上位置において、例えばハロゲン、低級アルキル、低級アルケニル、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、低級アルキルアミノ、低級アルキルカルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、−ＣＦ３、−ＣＮ等で置換されていてもよい。
「アルキル」という用語は、直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、シクロアルキル（脂環式）基、アルキル置換シクロアルキル基およびシクロアルキル置換アルキル基を含む、飽和脂肪族基を含む。ある実施形態において、直鎖または分岐鎖アルキルは、例えば直鎖ではＣ１−Ｃ３０または分岐鎖ではＣ３−Ｃ３０等、その骨格内に３０個以内の炭素原子を有する。ある実施形態において、直鎖または分岐鎖アルキルは、例えば直鎖ではＣ１−Ｃ２０または分岐鎖ではＣ３−Ｃ２０等、その骨格内に２０個以内の炭素原子を有し、より好ましくは１８個以内の炭素原子を有する。同様に、好ましいシクロアルキルは、その環構造内に４−１０個の炭素原子を有し、より好ましくは環構造内に４−７個の炭素原子を有する。
「低級アルキル」という用語は、鎖内に１個から６個の炭素を有するアルキル基、および環構造内に３個から６個の炭素を有するシクロアルキルを指す。
さらに、明細書および特許請求の範囲の全体を通して使用される場合、「アルキル」（「低級アルキル」を含む）という用語は、「非置換アルキル」および「置換アルキル」の両方を含み、このうち後者は、炭化水素骨格の１個以上の炭素上の水素と置き換わっている置換基を有するアルキル部分を指す。そのような置換基は、例えば、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシレート、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アミノカルボニル、アルキルチオカルボニル、アルコキシル、ホスフェート、ホスホナート、ホスフィナート、シアノ、アミノ（アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノおよびアルキルアリールアミノを含む）、アシルアミノ（アルキルカルボニルアミノ、アリールカルボニルアミノ、カルバモイルおよびウレイドを含む）、アミジノ、イミノ、スルフヒドリル、アルキルチオ、アリールチオ、チオカルボキシレート、サルフェート、スルホナート、スルファモイル、スルホンアミド、ニトロ、トリフルオロメチル、シアノ、アジド、ヘテロシクリル、アラルキルまたは芳香族もしくはヘテロ芳香族部分を含み得る。炭化水素鎖上で置換された部分は、適切な場合はそれ自体置換されていてもよいことが、当業者に理解される。シクロアルキルは、例えば上述の置換基でさらに置換されていてもよい。
「アラルキル」部分は、例えば、１個から３個の分離したまたは縮合した環および６個から約１８個の炭素環原子を有する、アリールで置換されたアルキル、例えばフェニルメチル（ベンジル）である。「ヘテロアラルキル」部分は、本明細書において、アリールで置換されたヘテロアルキル、またはヘテロアリール基で置換されたアルキルを指す。
「アリール」という用語は、０個から４個のヘテロ原子を含み得る５員および６員の単一環芳香族基、例えば、非置換または置換ベンゼン、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、トリアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジンおよびピリミジン等を含む。アリール基はまた、ナフチル、キノリル、インドリル等の多環式縮合芳香族基を含む。芳香環は、１個以上の環上位置において、例えばアルキル基に関して上述されたような置換基で置換されていてもよい。好適なアリール基は、非置換および置換フェニル基を含む。
本明細書で使用される場合、「アリールオキシ」という用語は、それに結合している酸素原子を有する上に定義されたアリール基を意味する。
本明細書で使用される場合、「アラルコキシ」という用語は、それに結合している酸素原子を有する上に定義されたアラルキル基を意味する。好適なアラルコキシ基は、１個から３個の分離したまたは縮合した環および６個から約１８個の炭素環原子を有し、例えばＯ−ベンジル等である。
本明細書で使用される場合、「アミノ」という用語は、式−ＮＲａＲｂの非置換または置換部分を指し、式中、ＲａおよびＲｂは、それぞれ独立して、水素、アルキル、アリールまたはヘテロシクリルである、または、ＲａおよびＲｂは、これらが結合している窒素原子と一緒になって、環内に３個から８個の原子を有する環式部分を形成する。したがって、「アミノ」という用語は、特に指定されていない限り、ピペリジニルまたはピロリジニル基等の環式アミノ部分を含む。「アミノ置換アミノ基」は、ＲａおよびＲｂのうちの少なくとも１つがアミノ基でさらに置換されたアミノ基を指す。
本明細書において、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、シクロアルキレン等の用語は、二価であり、少なくとも２個の追加の置換基で置換された基を指し、例えば、アリーレンは、二置換アリール環を指す。
「ポロゲン」という用語は、材料が形成された際に材料中に分散し、後に除去されて材料中に細孔または空隙を生成する化学材料である、細孔形成材料を指す。
「エンドキャップする」という用語は、すでに合成されたが残留した未反応基（例えば、ケイ素系無機樹脂の場合はシラノール基）を有し得る樹脂が、好適な試薬との反応により不動態化される化学反応段階を指す。例えば、再びケイ素系無機樹脂の場合には、そのようなシラノール基は、ヘキサメチルジシラザン等のメチル化試薬によりメチル化され得る。
本発明のハイブリッド材料
ある態様において、本発明は、２個以上の反復単位を含み、少なくとも１個の反復単位は、
Figure 2010515804
 （ここで、Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
ｑは、０−２である。）からなる群から選択される有機シラン反復単位Ｄである、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を提供する。
一実施形態において、２個以上の反復単位が、少なくとも１個の炭素−ヘテロ原子−ケイ素連結基により連結されている。さらなる実施形態において、炭素−ヘテロ原子−ケイ素連結基におけるヘテロ原子は、Ｏ、ＮまたはＳから選択される。
別の実施形態において、本発明は、式Ｉ：
（Ａ）ｗ（Ｂ）ｘ（Ｃ）ｙ（Ｄ）ｚ；（式Ｉ）
（ここで、反復単位Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの順番は、ランダム、ブロックまたはランダムとブロックの組合せであってよく、
Ａは、有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢまたはＤに共有結合した有機反復単位であり；
Ｂは、有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢもしくはＤに、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した有機シロキサン反復単位であり；
Ｃは、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した無機反復単位であり；
Ｄは、上に定義された有機シラン反復単位であり、有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢもしくはＤに、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに結合しており；
ｗ、ｘおよびｙは、それぞれ独立して、正数またはゼロであり、ｗ＋ｘ＋ｙ＞０であり、ｚは正数である。）の多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を提供する。
さらに別の実施形態において、本発明は、上記式中のｗおよびｘが０であり、式ＩＩ：
（Ｃ）ｙ（Ｄ）ｚ；式（ＩＩ）
（ここで、反復単位ＣおよびＤの順番は、ランダム、ブロックまたはランダムとブロックの組合せであってよく；
Ｃは、無機結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した無機反復単位であり；
Ｄは、無機結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、または有機結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した、上に定義された有機シラン反復単位であり；ｙおよびｚは正数である。）の材料となった式Ｉの材料である、式ＩＩの多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を提供する。
ある実施形態において、本発明は、Ｄが、炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣまたはＤに結合している材料を提供する。他の実施形態において、Ｄは、カルボシロキサン結合（Ｃ−Ｏ−Ｓｉ）を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣまたはＤに結合している。
本発明はまた、Ｄ群のモノマーのケイ素原子が炭素−ヘテロ原子−ケイ素連結基のヘテロ原子に結合している上述の材料を具現化する。
別の実施形態において、本発明は、Ｄ群のモノマーのケイ素原子が炭素原子に結合している材料を提供する。
さらに別の実施形態において、本発明は、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基が複素環式シラン化合物の開環反応を介して材料中に組み込まれている材料を提供する。一実施形態において、複素環式シランは、
Figure 2010515804
 （ここで、
各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ｑは、０−２である。）からなる群から選択される。
ある実施形態において、本発明は、式中、Ａが、置換されたエチレン基であり、Ｂが、オキシシリル置換されたアルキレン基であり、Ｃが、オキシシリル基であり、Ｄが、シリル基である、式Ｉの材料を提供する。
反復単位
反復単位「Ａ」は、例えばフリーラジカル媒介重合等の重合を行うことができる１個以上の重合可能部分を有する、様々な有機モノマー試薬から得ることができる。「Ａ」モノマーは、鎖付加および段階的縮合プロセス、ラジカル、アニオン、カチオン、開環、基移動、メタセシスおよび光化学機構を含むがこれらに限定されない、多数のプロセスおよび機構によりオリゴマー化または重合され得る。一実施形態において、Ａは、
Figure 2010515804
 （ここで、
各Ｒは、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基であり；
ｋは、３−６の整数であり；
ｍは、１から２０までの整数であり；
ｎは、０から１０までの整数であり；
Ｑは、水素、Ｎ（Ｃ１−６アルキル）３、Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２（Ｃ１−６アルキレン−ＳＯ３）またはＣ（Ｃ１−６ヒドロキシアルキル）３である。）からなる群から選択される。
反復単位Ａのさらなる実施形態において、各Ｒは、独立して、水素、メチル、エチルまたはプロピルである。
反復単位「Ｂ」は、例えばフリーラジカル媒介（有機）重合および加水分解（無機）重合等の重合を行うことができる２個以上の異なる重合可能部分を有する、いくつかの有機−無機混合モノマー試薬から得ることができる。そのような「Ｂ」反復単位は、有機シロキサンである。「Ｂ」モノマーは、鎖付加および段階的縮合プロセス、ラジカル、アニオン、カチオン、開環、基移動、メタセシスおよび光化学機構を含むがこれらに限定されない、多数のプロセスおよび機構によりオリゴマー化または重合され得る。別の実施形態において、本発明は、Ｂが、
Figure 2010515804
Figure 2010515804
からなる群から選択される、式Ｉの材料を提供する。
反復単位「Ｃ」は、無機反復単位であってもよい。一実施形態において、本発明は、Ｃが、
Figure 2010515804
 である材料を提供する。
反復単位「Ｄ」は、複素環式シランから得られる有機シランであってもよく、
Figure 2010515804
 （ここで、Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ｑは、０−２である。）からなる群から選択される。
結合
一実施形態において、本発明は、有機結合が鎖付加を介して形成される材料を提供する。さらなる実施形態において、有機結合は、有機オレフィンモノマーとアルケニル官能化シランモノマーとの間で形成される。別のさらなる実施形態において、有機結合は、有機オレフィンモノマーと有機オレフィンモノマーとの間で形成される。また別のさらなる実施形態において、有機結合は、有機オレフィンモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される。
他の実施形態において、本発明は、有機結合がアルケニル官能化シランモノマーとアルケニル官能化シランモノマーとの間で形成される材料を提供する。さらなる実施形態において、有機結合は、アルケニル官能化シランモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される。別のさらなる実施形態において、有機結合は、複素環式シランモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される。
ある実施形態において、本発明は、無機結合が段階的縮合を介して形成される材料を提供する。さらなる実施形態において、無機結合は、アルケニル官能化シランモノマーとアルコキシシランモノマーとの間で形成される。別のさらなる実施形態において、無機結合は、アルケニル官能化シランモノマーとアルケニル官能化シランモノマーとの間で形成される。他の実施形態において、無機結合は、アルケニル官能化シランモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される。さらに別の実施形態において、無機結合は、アルコキシシランモノマーとアルコキシシランモノマーとの間で形成される。さらに別の実施形態において、無機結合は、アルコキシシランモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される。他の実施形態において、無機結合は、複素環式シランモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される。
別の実施形態において、本発明は、炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合が開環を介して形成される材料を提供する。さらなる実施形態において、開環結合は、アルケニル官能化シランモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される。別のさらなる実施形態において、開環結合は、アルコキシシランモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される。また別のさらなる実施形態において、開環結合は、複素環式シランモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される。
モノマー
ある実施形態において、本発明は、有機オレフィンモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される有機結合を含み、有機オレフィンモノマーが、ジビニルベンゼン、スチレン、ビニルベンジルクロリド、エチレングリコールジメタクリレート、１−ビニル−２−ピロリジノン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−（１，２−ジヒドロキシエチレン）ビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、ブチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルアクリレート、２−（アクリルオキシ）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、３−（アクリルオキシ）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンエトキシレートトリアクリレート、トリス［（２−アクリロイルオキシ）エチル］イソシアヌレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、イタコン酸、メタクリル酸、トリメチルシリルメタクリレート、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、（３−アクリルアミドプロピル）トリメチルアンモニウムクロリド、［３−（メタクリロイルアミノ）プロピル］ジメチル（３−スルホプロピル）アンモニウムヒドロキシド分子内塩、
Figure 2010515804
 からなる群から選択され、複素環式シランが、
Figure 2010515804
 （ここで、
各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ｑは、０−２である。）からなる群から選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を提供する。
別の実施形態において、本発明は、アルケニル官能化シランモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される有機結合を含み、アルケニル官能化シランモノマーは、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−アクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、（３−アクリルオキシプロピル）トリメトキシシラン、Ｏ−（メタクリルオキシエチル）−Ｎ−（トリエトキシシリルプロピル）ウレタン、Ｎ−（３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリス（メトキシエトキシ）シラン、３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン塩酸塩、
Figure 2010515804
Figure 2010515804
（ここで、
各Ｒは、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基であり、Ｒ’は、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基である。）からなる群から選択され；
複素環式シランは、
Figure 2010515804
 （ここで、
各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ｑは、０−２である。）からなる群から選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を提供する。
別の実施形態において、本発明は、複素環式シランモノマーを含み、各へテロ環式シランモノマーは、
Figure 2010515804
 （ここで、
各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ｑは、０−２である。）からなる群から独立して選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を提供する。
別の実施形態において、本発明は、アルケニル官能化シランモノマーおよび複素環式シランモノマーを含み、アルケニル官能化シランモノマーは、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−アクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、（３−アクリルオキシプロピル）トリメトキシシラン、Ｏ−（メタクリルオキシエチル）−Ｎ−（トリエトキシシリルプロピル）ウレタン、Ｎ−（３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリス（メトキシエトキシ）シラン、３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン塩酸塩、
Figure 2010515804
Figure 2010515804
（ここで、
各Ｒは、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基であり、Ｒ’は、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基である。）からなる群から選択され；複素環式シランは、
Figure 2010515804
 （ここで、
各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ｑは、０−２である。）からなる群から選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を提供する。
別の実施形態において、本発明は、アルコキシシランモノマーおよび複素環式シランモノマーを含み、アルコキシシランモノマーは、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシランおよびテトラブトキシシランから選択され；複素環式シランは、
Figure 2010515804
 （ここで、
各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ｑは、０−２である。）からなる群から選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を提供する。
別の実施形態において、本発明は、複素環式シランモノマーを含み、各へテロ環式シランモノマーは、
Figure 2010515804
 （ここで、
各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ｑは、０−２である。）からなる群から独立して選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を提供する。
別の実施形態において、本発明は、アルケニル官能化シランモノマーおよび複素環式シランモノマーを含み、アルケニル官能化シランモノマーは、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−アクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、（３−アクリルオキシプロピル）トリメトキシシラン、Ｏ−（メタクリルオキシエチル）−Ｎ−（トリエトキシシリルプロピル）ウレタン、Ｎ−（３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリス（メトキシエトキシ）シラン、３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン塩酸塩、
Figure 2010515804
 （ここで、各Ｒは、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基であり、Ｒ’は、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基である。）からなる群から選択され；複素環式シランは、
Figure 2010515804
 （ここで、
各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ｑは、０−２である。）からなる群から選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を提供する。
別の実施形態において、本発明は、アルコキシシランモノマーおよび複素環式シランモノマーを含み、アルコキシシランモノマーは、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシランおよびテトラブトキシシランから選択され；複素環式シランは、
Figure 2010515804
 （ここで、
各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
ｑは、０−２である。）からなる群から選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を提供する。
さらに別の実施形態において、本発明は、複素環式シランモノマーを含み、各へテロ環式シランモノマーは、
Figure 2010515804
 （ここで、
各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ｑは、０−２である。）からなる群から独立して選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を提供する。
ハイブリッド材料の特性
ある実施形態において、本発明は、実質的に球形粒子からなる多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を提供する。さらなる実施形態において、粒子は、概球形である。
さらなる実施形態において、粒子は、約０．１μｍから約３００μｍの平均直径を有する。好ましい実施形態において、粒子は、約０．１μｍから約６０μｍの平均直径を有する。他のさらなる実施形態において、粒子は、約１μｍから約５μｍの平均直径を有する。
一実施形態において、本発明は、約５０−８００ｍ２／ｇの比表面積を有する材料を提供する。さらなる実施形態において、材料は、約１００−７００ｍ２／ｇの比表面積を有する。好ましい実施形態において、材料は、約１００−３００ｍ２／ｇの比表面積を有する。
ある実施形態において、本発明の材料は、約０．２から２．５ｃｍ３／ｇの比細孔容積を有する。比細孔容積の好ましい範囲は、約０．４から１．５ｃｍ３／ｇを含む。
本発明の別の実施形態は、約２０から６００Åの平均細孔直径を有する本発明の材料を含む。ある場合において、材料は、約５０から３００Åの平均細孔直径を有する。好ましい場合において、材料は、約７５から１２５Åの平均細孔直径を有する。
一実施形態において、本発明は、約１から約１４のｐＨにおいて加水分解に安定である本発明の材料を提供する。さらなる実施形態において、材料は、約１０から約１４のｐＨにおいて加水分解に安定である。さらなる実施形態において、材料は、約１２から約１４のｐＨにおいて加水分解に安定である。別のさらなる実施形態において、材料は、約１から約５のｐＨにおいて加水分解に安定である。さらなる実施形態において、材料は、約１から約３のｐＨにおいて加水分解に安定である。
使用
本発明の多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料は、液体クロマトグラフィー固定相；金属イオン封鎖剤；コンビナトリアルケミストリー用固体支持体；オリゴ糖、ポリペプチドもしくはオリゴヌクレオチド合成用固体支持体；生物学的アッセイ用固体支持体；質量分析用キャピラリ生物学的アッセイデバイス；制御された大型細孔ポリマーフィルム用テンプレート；キャピラリクロマトグラフィー固定相；動電ポンプ充填材料；ポリマー添加剤；触媒；またはマイクロチップ分離デバイス用充填材料として使用することができる。ある場合には、材料は、ＨＰＬＣ固定相を含む。本発明の材料は、ＨＰＬＣ固定相として、または、一般には、クロマトグラフィーカラム、薄層プレート、濾過膜、試料洗浄デバイスおよびマイクロタイタープレート等の分離デバイスにおける固定相としての使用に特に好適である。
一実施形態において、本発明の材料は、クロマトグラフィーカラム、薄層プレート、濾過膜、試料洗浄デバイスおよびマイクロタイタープレートから選択される分離デバイスにおいて使用される。本発明の材料および粒子は、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド粒子を含む固定相を有する、クロマトグラフィーカラム用充填材（そのようなカラムにおいてはアルカリ性移動相に対する安定性が改善され、また塩基性検体のピークのテールが低減される）、薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）プレート、濾過膜、マイクロタイタープレート、スカベンジャー樹脂、固相有機合成支持体（例えば、自動ペプチドまたはオリゴヌクレオチド合成装置内において）等、分離科学における広範な最終用途を有する。固定相は、特定のデバイスの要件に依存して、充填、コーティング、含浸等により導入することができる。特に有利な実施形態において、クロマトグラフィーデバイスは、ＨＰＬＣにおいて一般的に使用されるような充填クロマトグラフィーカラムである。
本発明の材料の調製
一態様において、本発明は、２個以上の反復単位を含み、少なくとも１個の反復単位は（上述された）有機シラン反復単位Ｄである、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料であって、（ａ）有機オレフィン、アルケニル官能化シラン、アルコキシシランまたは複素環式シランまたはこれらの混合物を部分的に縮合する段階、（ｂ）複素環式シランを添加する段階、および（ｃ）複素環式シランを、段階（ａ）の部分的に縮合されたポリマーとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階により調製される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を提供する。
別の態様において、本発明は、２個以上の反復単位を含み、少なくとも１個の反復単位は（上述された）有機シラン反復単位Ｄである、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料であって、（ａ）テトラアルコキシシランＣの部分的縮合により、ポリオリゴマーシロキサン（ＰＯＳ）を調製する段階、（ｂ）複素環式シランを添加する段階、および（ｃ）複素環式シランを、ＰＯＳとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階により調製され、複素環式シランは、
Figure 2010515804
 （ここで、
各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ｑは、０−２である。）からなる群から選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を提供する。
一態様において、本発明は、２個以上の反復単位を含み、少なくとも１個の反復単位は（上述された）有機シラン反復単位Ｄである、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料であって、
（ａ）有機オレフィン、アルケニル官能化シラン、アルコキシシランまたは複素環式シランまたはこれらの混合物を部分的に縮合する段階、（ｂ）複素環式シランを添加する段階、および（ｃ）複素環式シランを、段階（ａ）の部分的に縮合されたポリマーとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階により調製される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する方法を提供する。
別の態様において、本発明は、２個以上の反復単位を含み、少なくとも１個の反復単位は（上述された）有機シラン反復単位Ｄである、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料であって、（ａ）テトラアルコキシシランの部分的縮合により、ポリオリゴマーシロキサン（ＰＯＳ）を調製する段階、（ｂ）複素環式シランを添加する段階、および（ｃ）複素環式シランを、ＰＯＳとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階により調製される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する方法を提供する。
さらに別の態様において、本発明は、２個以上の反復単位を含み、少なくとも１個の反復単位は（上述された）有機シラン反復単位Ｄである、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料であって、（ａ）テトラアルコキシシランの部分的縮合により、ポリオリゴマーシロキサン（ＰＯＳ）を調製する段階、（ｂ）複素環式シランを添加する段階、および（ｃ）複素環式シランを、ＰＯＳとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階により調製され、複素環式シランは、
Figure 2010515804
 （ここで、
各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ｑは、０−２である。）からなる群から選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する方法を提供する。
さらに別の態様において、本発明は、式Ｉ：
（Ａ）ｗ（Ｂ）ｘ（Ｃ）ｙ（Ｄ）ｚ；（式Ｉ）
（ここで、反復単位Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの順番は、ランダム、ブロックまたはランダムとブロックの組合せであってよく、
Ａは、有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢまたはＤに共有結合した有機反復単位であり；
Ｂは、有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢもしくはＤに、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した有機シロキサン反復単位であり；
Ｃは、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した無機反復単位であり；
Ｄは、有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢもしくはＤに、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに結合した、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに結合した有機シラン反復単位であり；
ｗ、ｘおよびｙは、正数またはゼロであり、ｗ＋ｘ＋ｙ＞０であり、ｚは正数である。）の多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する方法であって、
（ａ）有機オレフィン、アルケニル官能化シラン、アルコキシシランまたは複素環式シランまたはこれらの混合物を部分的に縮合する段階、（ｂ）複素環式シランを添加する段階、および（ｃ）複素環式シランを、段階（ａ）の部分的に縮合されたポリマーとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階を含む方法を提供する。
別の態様において、本発明は、式ＩＩ：
（Ｃ）ｙ（Ｄ）ｚ；（式ＩＩ）
（ここで、反復単位ＣおよびＤの順番は、ランダム、ブロックまたはランダムとブロックの組合せであってよく；
Ｃは、無機結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した無機反復単位であり；
Ｄは、無機結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、または有機結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した有機シラン反復単位であり；
ｙおよびｚは正数である。）の多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する方法であって、
（ａ）テトラアルコキシシランの部分的縮合により、ポリオリゴマーシロキサン（ＰＯＳ）を調製する段階、（ｂ）複素環式シランを添加する段階、および（ｃ）複素環式シランを、ＰＯＳとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階を含む方法を提供する。
一実施形態において、本発明は、複素環式シランが、
Figure 2010515804
 （ここで、
各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ｑは、０−２である。）からなる群から選択される、合成方法を提供する。
別の実施形態において、方法段階（ｂ）および（ｃ）は、同時に行われる。
さらに別の実施形態において、加水分解縮合段階は、酸または塩基で触媒される。さらなる実施形態において、縮合段階は、酸で触媒される。一実施形態において、酸は、塩酸、臭化水素酸、フッ化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸およびリン酸からなる群から選択される。別のさらなる実施形態において、縮合段階は、塩基で触媒される。別の実施形態において、塩基は、水酸化アンモニウム、Ｉ族およびＩＩ族金属の水酸化物塩、Ｉ族金属の炭酸塩および炭酸水素塩、ならびにＩ族およびＩＩ族金属のアルコキシド塩からなる群から選択される。
ある実施形態において、方法段階（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、同じ反応槽内で行われる。
別の実施形態において、方法段階（ａ）および（ｂ）は、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、シクロヘキサン、石油エーテル、ジエチルエーテル、ジアルキルエーテル、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、酢酸エチル、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、１−メチル−２−ピロリジノン、塩化メチレン、クロロホルムおよびこれらの組合せからなる群から選択される溶媒中で行われる。
ある場合には、方法段階（ａ）または段階（ｂ）は、ポロゲンを添加する段階をさらに含む。一実施形態において、ポロゲンは、シクロヘキサノール、トルエン、２−エチルヘキサン酸、ジブチルフタレート、１−メチル−２−ピロリジノン、１−ドデカノールおよびＴｒｉｔｏｎ Ｘ−４５からなる群から選択される。
他の場合において、方法は、フリーラジカル重合開始剤を添加する段階をさらに含む。一実施形態において、フリーラジカル重合開始剤は、２，２’−アゾビス−［２−（イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩酸塩、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）、２，２’−アゾビス（２−プロピオンアミジン）二塩酸塩、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルペンタンニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルブタンニトリル）、過酸化ベンゾイル、２，２−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ブタン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン、２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ブタン−２，５−ジメチルヘキサン、２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチル−ヘキシン、ビス（１−（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−１−メチルエチル）ベンゼン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、過酢酸ｔｅｒｔ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、クメンペルオキシド、シクロヘキサノンヒドロペルオキシド、ジクミルペルオキシド、過酸化ラウロイル、２，４−ペンタンジオンペルオキシド、過酢酸および過硫酸カリウムからなる群から選択される。
他の場合において、方法は、フリーラジカル重合開始剤の添加後に加熱する段階をさらに含む。
別の実施形態において、方法段階は、表面改質剤を添加する段階をさらに含む。一実施形態において、表面改質剤は、オクチルトリクロロシラン、オクタデシルトリクロロシラン、オクチルジメチルクロロシランおよびオクタデシルジメチルクロロシランからなる群から選択される。さらなる実施形態において、表面改質剤は、オクチルトリクロロシランおよびオクタデシルトリクロロシランから選択される。さらに、本発明の方法は、粒子の有機基と表面改質剤との間の有機共有結合の形成により、ハイブリッド粒子の表面を改質する段階をさらに含んでもよい。これに関して、方法は、有機基表面改質剤、シラノール基表面改質剤、ポリマーコーティング表面改質剤およびこれらの組合せからなる群から選択される表面改質剤を添加するさらなる段階を含んでもよい。同様に、表面改質剤は、Ｓｙｌｇａｒｄ（登録商標）等のポリマーコーディングであってもよい。
本発明の一実施形態において、ハイブリッドシリカの表面有機基は、後続の段階において粒子の有機基と改質試薬との間の有機共有結合の形成を介して誘導体化または改質される。あるいは、ハイブリッドシリカの表面シラノール基は、オクタデシルトリクロロシラン等のオルガノトリハロシラン、またはオクタデシルジメチルクロロシラン等のハロポリオルガノシランとの反応等により、シロキサン有機基に誘導体化される。あるいは、ハイブリッドシリカの表面有機基およびシラノール基が共に誘導体化される。このように調製された材料の表面は、次いで、ゲル化の間に取り込まれたアルキル等の有機基、および誘導体化プロセス（複数を含む）の間に加えられた有機基で被覆される。
さらに別の実施形態において、本発明は、前記粒子が有機基およびシラノール基改質の組合せにより表面改質されている方法を提供する。別の実施形態において、粒子は、有機基改質およびポリマーによるコーティングの組合せにより表面改質されている。さらに別の実施形態において、粒子は、シラノール基改質およびポリマーによるコーティングの組合せにより表面改質されている。他の実施形態において、粒子は、粒子の有機基と改質試薬との間の有機共有結合の形成を介して表面改質されている。別の実施形態において、粒子は、有機基改質、シラノール基改質およびポリマーによるコーティングの組合せにより表面改質されている。
本発明の方法はまた、当技術分野ですぐに知られる方法に従い、遊離シラノール基をエンドキャップする段階を含んでもよい。
さらに別の実施形態において、本発明は、界面活性剤または安定剤を添加する段階をさらに含む方法を提供する。さらなる実施形態において、界面活性剤は、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４５、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ１００、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ３０５、ＴＬＳ、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ Ｆ−８７、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ Ｐ−１０５、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ Ｐ−１２３、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）またはＴｒｉｔｏｎ Ｘ−４０５である。
一実施形態において、調製直後のハイブリッド材料の細孔構造は、窒素（Ｎ２）吸着分析により確認されるように、細孔直径だけでなく細孔の開口部も拡大する水熱処理により改質される。水熱処理は、調製直後のハイブリッド材料および有機塩基の水中溶液を含有するスラリーを調製し、例えば約１４３から１６８℃の高温で、約６から２８時間オートクレーブ内でスラリーを加熱することにより行われる。スラリーのｐＨは、水酸化テトラエチルアンモニウム（ＴＥＡＨ）またはＴＲＩＳおよび濃縮酢酸を使用して、約８．０から１２．７の範囲内に調節することができる。スラリーの濃度は、塩基溶液５から１０ｍＬあたりハイブリッド材料約１ｇの範囲内である。
このように処理されたハイブリッド材料は、濾過され、濾液のｐＨが約７に達するまで水で洗浄され、アセトンまたはメタノールで洗浄され、次いで減圧下で約１６時間、約１００℃で乾燥される。得られるハイブリッド材料は、約１００−３００Åの範囲内の平均細孔直径を示す。水熱処理されたハイブリッド材料の表面は、本発明において説明されるような、水熱処理により改質されていないハイブリッド材料の表面と類似した様式で改質され得る。
さらに、水熱処理されたハイブリッドシリカの表面は、ハイブリッド材料の有機基に向けて反応性である試薬と反応させることにより誘導体化され得る有機基を含有する。例えば、材料上のビニル基は、臭素（Ｂｒ２）、水素（Ｈ２）、フリーラジカル、成長ポリマーラジカル中心、ジエン等の様々なオレフィン反応性試薬と反応することができる。別の例において、材料上のヒドロキシル基は、イソシアネート、カルボン酸、カルボン酸クロリドおよび後述の反応性有機シラン等の様々なアルコール反応性試薬と反応することができる。この種類の反応は文献において周知であり、例えば、Ｍａｒｃｈ，Ｊ．「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」第３版、Ｗｉｌｅｙ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９８５；Ｏｄｉａｎ，Ｇ．「Ｔｈｅ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ」第２版、Ｗｉｌｅｙ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９８１を参照されたい。
さらに、水熱処理されたハイブリッドシリカの表面は、反応性有機シランとの反応により誘導体化され得るシラノール基も含有する。ハイブリッドシリカの表面誘導体化は、例えば、環流条件下での有機溶媒中でのオクタデシルトリクロロシランまたはオクタデシルジメチルクロロシランとの反応による等、標準的方法に従い行われる。典型的には、トルエン等の有機溶媒がこの反応に使用される。反応を触媒するために、ピリジンまたはイミダゾール等の有機塩基が反応混合物に添加される。この反応の生成物は、次いで水、トルエンおよびアセトンで洗浄され、減圧下で約１６時間、約８０℃から１００℃で乾燥される。得られるハイブリッドシリカは、上述されたのと類似の手順を使用して、残留したシラノール基をエンドキャップするためにトリメチルクロロシラン等の短鎖シランとさらに反応させることができる。
ハイブリッドシリカ材料の表面はまた、ポリマーによるコーティングによって表面改質されてもよい。ポリマーコーティングは文献において既知であり、概して、ポリマー層の支持体への化学結合なしでの、表面上に物理吸着したモノマーの重合または重縮合により（Ｉ型）、ポリマー層の支持体への化学結合ありでの、表面上に物理吸着したモノマーの重合または重縮合により（ＩＩ型）、物理吸着したプレポリマーの支持体への固定により（ＩＩＩ型）、および支持体の表面上への、事前合成ポリマーの化学吸着により（ＩＶ型）提供され得る。例えば、Ｈａｎｓｏｎら、Ｊ．Ｃｈｒｏｍａｔ．Ａ６５６（１９９３）３６９−３８０を参照されたい。上述のように、ポリマーによるハイブリッド材料のコーティングは、本発明において説明される様々な表面改質と併用することができる。好ましい実施形態において、Ｓｙｌｇａｒｄ（登録商標）（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社製、米国ミシガン州ミッドランド）がポリマーとして使用される。
安定剤は、連続水相中の有機モノマーおよびＰＯＳまたはＰＡＳポリマーの液滴の合体を阻害する試薬を指す。これらは、微粉化された不溶性有機または無機材料、電解質、および水溶性ポリマーを含み得るが、これらに限定されない。典型的な安定剤は、メチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリ（メタクリル酸）の塩および界面活性剤である。界面活性剤（乳化剤または石鹸とも称される）は、反対の極性および可溶化傾向のセグメント、例えば親水性セグメントおよび疎水性セグメントの両方を有する分子である。
そのハイブリッドの性質により、本発明の材料は、幅広いｐＨ範囲にわたり安定である。
本発明の材料の有利な特徴は、従来の有機ＬＣ樹脂よりも、有機溶媒による溶媒和の際の膨潤が低減されていることである。したがって、一実施形態において、材料は、アセトニトリル、メタノール、エーテル（ジエチルエーテル等）、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、クロロホルム、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、酢酸エチル、ベンゼンまたはトルエン等の有機溶媒による溶媒和の際、約２５容量％（または１５容量％または１０容量％またはさらに５容量％）未満膨潤する。
本発明の材料は、材料の無機または有機基と表面改質剤との間の有機共有化学結合の形成により、表面改質され得る。表面改質剤は、有機基表面改質剤、シラノール基表面改質剤、ポリマーコーティング表面改質剤またはこれらの組合せであってもよい。同様に、表面改質剤は、オクチルトリクロロシラン、オクタデシルトリクロロシラン、オクチルジメチルクロロシランまたはオクタデシルジメチルクロロシランであってもよい。
さらに、表面改質剤は、有機基表面改質剤およびシラノール基表面改質剤の組合せ、有機基表面改質剤およびポリマーコーティング表面改質剤の組合せ、シラノール基表面改質剤およびポリマーコーティング表面改質剤の組合せ、または有機基表面改質剤、シラノール基表面改質剤およびポリマーコーティング表面改質剤の組合せである。表面改質剤はまた、シラノール基表面改質剤であってもよい。
本発明のハイブリッドモノリス材料の無機部分は、アルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化ジルコニウムまたはセラミック材料であってもよい。
一実施形態において、本発明は、式Ｉの材料を調製する方法を提供し、式中、Ａの有機オレフィンモノマーは、ジビニルベンゼン、スチレン、エチレングリコールジメタクリレート、１−ビニル−２−ピロリジノンおよびｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−（１，２−ジヒドロキシエチレン）ビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、ブチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルアクリレート、２−（アクリルオキシ）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、３−（アクリルオキシ）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンエトキシレートトリアクリレート、トリス［（２−アクリロイルオキシ）エチル］イソシアヌレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、イタコン酸、メタクリル酸、トリメチルシリルメタクリレート、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、（３−アクリルアミドプロピル）トリメチルアンモニウムクロリド、［３−（メタクリロイルアミノ）プロピル］ジメチル（３−スルホプロピル）アンモニウムヒドロキシド分子内塩、
Figure 2010515804
 からなる群から選択される。
別の実施形態において、本発明は、式Ｉの材料を調製する方法を提供し、式中、Ｂのアルケニル官能化オルガノシロキサンモノマーは、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−アクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、（３−アクリルオキシプロピル）トリメトキシシラン、Ｏ−（メタクリルオキシエチル）−Ｎ−（トリエトキシシリルプロピル）ウレタン、Ｎ−（３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリス（メトキシエトキシ）シラン、３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン塩酸塩、
Figure 2010515804
Figure 2010515804
（ここで、
各Ｒは、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基であり、Ｒ’は、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基である。）からなる群から選択される。さらなる実施形態において、各Ｒは、独立して、水素、メチル、エチルまたはプロピルである。別のさらなる実施形態において、Ｒ基のすべてが同一であり、水素、メチル、エチルまたはプロピルからなる群から選択される。
一実施形態において、本発明は、式Ｉまたは式ＩＩの材料を調製する方法を提供し、式中、Ｃのアルコキシシランモノマーは、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシランおよびテトラブトキシシランからなる群から選択される。
ある場合には、テトラアルコキシシランは、テトラメトキシシランまたはテトラエトキシシランである。
さらに別の実施形態において、本発明は、式Ｉまたは式ＩＩの材料を調製する方法を提供し、式中、Ｄの複素環式シランモノマーは、
Figure 2010515804
 （ここで、
各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ｑは、０−２である。）からなる群から選択される。
本発明の方法はまた、有機オレフィンまたはアルケニル官能化有機シロキサンを、共重合の前に化学的に改質する段階を含んでもよい。
本発明は、多孔質無機／有機ハイブリッド材料の調製およびその使用を説明する以下の限定されない実施例により、さらに例示することができる。
（実施例１）
１，１−ジメチル−１−シラ−２−オキサシクロヘキサン（ＤＭＳＯＨ、Ｇｅｌｅｓｔ Ｉｎｃ．、ニュージャージー州タリータウン）、Ｎ−ｎ−ブチル−アザ−２，２−ジメトキシシラシクロペンタン（ＢＡＤＭＳＰ、Ｇｅｌｅｓｔ Ｉｎｃ．、ニュージャージー州タリータウン）またはＮ−メチル−アザ−２，２，４−トリメチルシラシクロペンタン（ＭＡＴＭＳＰ、Ｇｅｌｅｓｔ Ｉｎｃ．、ニュージャージー州タリータウン）を、フラスコ内のポリエトキシル化シロキサンポリマー（ＰＯＳ、Ｋ．Ｕｎｇｅｒら、Ｃｏｌｌｏｉｄ＆Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｖｏｌ．２５３ ｐｐ．６５８−６６４（１９７５）に記載）に添加した。得られた混合物を、窒素雰囲気下で、０．０８−２４時間２５−１２０℃で撹拌した。得られたポリオルガノアルコキシシロキサンは、無色から有色の粘稠液であった。生成物ポリオルガノアルコキシシロキサン（ＰＯＳ）を作製するために使用されたオルガノトリアルコキシシランおよびアルコキシシランの化学式を、表１に記載する。これらの生成物を調製するために使用された出発材料の特定の量を、表２に記載する。これらの材料の粘度は、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄデジタル粘度計Ｍｏｄｅｌ ＤＶ−ＩＩ（マサチューセッツ州ミドルボロー）を使用して決定された。
Figure 2010515804
Figure 2010515804
（実施例２）
Ｔｒｉｔｏｎ（登録商標）Ｘ−１００（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製、ミシガン州ミッドランド）、エタノール（無水、Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ社製、ニュージャージー州フィリップスバーグ）および脱イオン水の混合物を、５５℃で０．５時間加熱した。ロータ／ステータ混合器（Ｍｏｄｅｌ １００Ｌ、Ｃｈａｒｌｅｓ Ｒｏｓｓ＆Ｓｏｎ Ｃｏ．社製、ニューヨーク州ホーポージ）を使用して、実施例１からの有機シロキサン／ＰＯＳ混合物をエタノール／水／トリトン混合液中に乳化した。その後、１４．８Ｍの水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ；Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ社製、ニュージャージー州フィリップスバーグ）をエマルジョンに添加してエマルジョンビーズにゲル化した。溶液中に懸濁したゲル化生成物をフラスコに移し、５５℃で１６時間かき混ぜた。その後、エマルジョンを８０℃で１６−２４時間機械的に撹拌した。冷却後、形成された粒子の懸濁液を濾過してから、多量のメタノール（ＨＰＬＣグレード、Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ社製、ニュージャージー州フィリップスバーグ）、水、次いでメタノールで連続的に洗浄した。次いで粒子を、減圧下で１６時間、８０℃で乾燥させた。これらの生成物を調製するために使用された出発材料の特定の量を、表３に記載する。これらの材料の比表面積（ＳＳＡ）、比細孔容積（ＳＰＶ）および平均細孔直径（ＡＰＤ）は、多点Ｎ２吸着法（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ ＡＳＡＰ ２４００；Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃ．社製、ジョージア州ノークロスまたはこれと同等）を使用して測定された。これらを表３に記載する。比表面積はＢＥＴ法を使用して計算され、比細孔容積はＰ／Ｐ０＞０．９８に対し決定された単一点値であり、平均細孔直径は、ＢＪＨ法を使用して等温線の脱着レッグから計算された。これらの材料の％Ｃ、％Ｈ、％Ｎは、燃焼分析（ＣＥ−４４０ Ｅｌｅｍｅｎｔａｌ Ａｎａｌｙｚｅｒ；Ｅｘｅｔｅｒ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｉｎｃ．社製、マサチューセッツ州ノースチェルムスフォードまたはこれと同等）により測定された。
Figure 2010515804
（実施例３）
実施例２の多孔質ハイブリッド無機／有機球形粒子を、０．１Ｍトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン（ＴＲＩＳ、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製、ウィスコンシン州ミルウォーキー）水溶液と混合し、１６重量％のスラリーを得た。次いで得られたスラリーをステンレススチール製オートクレーブ内に封入し、約１４５℃まで２０時間加熱した。オートクレーブが室温まで冷却された後、生成物を濾過し、水およびメタノール（ＨＰＬＣグレード、Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ社製、ニュージャージー州フィリップスバーグ）を用いて繰り返し洗浄し、次いで真空下で１６時間、８０℃で乾燥させた。特定の水熱条件（塩基溶液のｍＬ／ハイブリッドシリカ粒子のグラム、初期ＴＲＩＳ溶液の濃度およびｐＨ、反応温度）を表４に記載する。これらの材料の比表面積（ＳＳＡ）、比細孔容積（ＳＰＶ）、平均細孔直径（ＡＰＤ）および％Ｃを表４に記載するが、これらは実施例２で説明されたように測定された。
Figure 2010515804
（実施例４）
実施例３ｃに従い調製されたハイブリッド材料の粒子を、粒径により、４．４μｍおよび１１．７μｍのフラクションに分類した（表５の項目４ａおよび４ｂ）。これらの材料フラクションの表面を、環流トルエン（１１０℃、４時間）中でイミダゾール（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製、ウィスコンシン州ミルウォーキー）を使用して、クロロジメチルオクタデシルシラン（ＣＤＭＯ、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製、ウィスコンシン州ミルウォーキー）で改質した。次いで反応を冷却し、生成物を濾過して、水、トルエン、１：１ｖ／ｖアセトン／水およびアセトン（溶媒はすべてＪ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ社製）で連続して洗浄し、次いで減圧下で約１６時間、８０℃で乾燥させた。反応データを表６に記載するが、これらは実施例２で説明されたように測定された。オクタデシルシリル基の表面濃度は、元素分析により測定された表面改質前後の粒子％Ｃの差により、３．２−３．４μｍｏｌ／ｍ２と決定された。
Figure 2010515804
Figure 2010515804
（実施例５）
Ｃ１８結合ハイブリッド材料５ａおよび５ｂの表面を、環流トルエン（１１０℃、４時間）中でイミダゾール（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製、ウィスコンシン州ミルウォーキー）を使用して、トリメチルクロロシラン（ＴＭＣＳ、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製、ウィスコンシン州ミルウォーキー）でさらに改質した。次いで反応を冷却し、生成物を濾過して、水、トルエン、１：１ｖ／ｖアセトン／水およびアセトン（溶媒はすべてＪ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ社製）で連続して洗浄し、次いで減圧下で約１６時間、８０℃で乾燥させた。反応データを表７に記載するが、これらは実施例２で説明されたように測定された。
Figure 2010515804
（実施例６）
米国特許第６，６８６，０３５号明細書に記載の方法に従い、下記表８に記載の１種もしくは複数種のオルガノアルコキシシランのみ、または１種もしくは複数種のアルコキシシランとの組合せ（すべてＧｅｌｅｓｔ Ｉｎｃ．社製、ペンシルバニア州タリータウン）を、アルコール（ＨＰＬＣグレード、Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ社製、ニュージャージー州フィリップスバーグ）および０．１Ｎ塩酸（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製、ウィスコンシン州ミルウォーキー）とフラスコ内で混合する。得られた溶液を、アルゴンまたは窒素雰囲気下で１６時間撹拌および環流する。大気圧下での蒸留により、フラスコからアルコールを除去する。残留したアルコールおよび揮発性種を、アルゴンまたは窒素の掃気中で１−２時間、１１５−１４０℃で加熱することにより、または減圧下で１−２時間、１２５℃で加熱することにより除去する。得られるポリオルガノアルコキシシロキサン（ＰＯＳ）は、無色の粘稠液である。
Figure 2010515804
（実施例７）
１，１−ジメチル−１−シラ−２−オキサシクロヘキサン（ＤＭＳＯＨ、Ｇｅｌｅｓｔ Ｉｎｃ．社製、ニュージャージー州タリータウン）、Ｎ−ｎ−ブチル−アザ−２，２−ジメトキシシラシクロペンタン（ＢＡＤＭＳＰ、Ｇｅｌｅｓｔ Ｉｎｃ．社製、ニュージャージー州タリータウン）またはＮ−メチル−アザ−２，２，４−トリメチルシラシクロペンタン（ＭＡＴＭＳＰ、Ｇｅｌｅｓｔ Ｉｎｃ．社製、ニュージャージー州タリータウン）を、実施例６から選択されるフラスコ中のメタクリルオキシプロピルまたはビニル含有ＰＯＳに添加し、窒素雰囲気下で２４時間、２５−１２０℃で撹拌する。次いでこの生成物を、窒素パージ下で０．５時間、周囲温度で、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ；８０％；Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製、ミシガン州ミッドランド；０．１Ｎ ＮａＯＨ中で３回、水中で３回洗浄し、次いでＡｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製ＭｇＳＯ４で乾燥）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ；９８％、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製）、および以下の試薬のうちの１つまたは複数と混合する：トルエン（ＨＰＬＣグレード、Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ社製、ニュージャージー州フィリップスバーグ）、シクロヘキサノール（ＣＸＬ；Ａｌｄｒｉｃｈ社製、ウィスコンシン州ミルウォーキー）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ；Ｓｉｇｍａ社製；ウィスコンシン州ミルウォーキー）、Ｔｒｉｔｏｎ（登録商標）Ｘ−４５（Ｏｉｌ Ｘ−４５；Ｆｌｕｋａ社製、ウィスコンシン州ミルウォーキー）。別個のフラスコ内で、Ｔｒｉｔｏｎ（登録商標）Ｘ−４５（Ａｑ Ｘ−４５；Ｆｌｕｋａ社製、ウィスコンシン州ミルウォーキー）またはＴｒｉｔｏｎ（登録商標）Ｘ−１００（Ａｑ Ｘ−１００；Ｆｌｕｋａ社製、ウィスコンシン州ミルウォーキー）およびトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンラウリルサルフェート（ＴＤＳ；Ｆｌｕｋａ社製、ウィスコンシン州ミルウォーキー）の水およびエタノール中溶液を、混合して０．５−１．０時間６０℃に加熱することにより調製する。２種の溶液を組み合わせ、次いでロータ／ステータ混合器（Ｍｏｄｅｌ １００Ｌ、Ｃｈａｒｌｅｓ Ｒｏｓｓ＆Ｓｏｎ Ｃｏ．社製、ニューヨーク州ホーポージ）を使用して、アルゴン気流下で４分間乳化させる。次に、１４．８Ｍ水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ；Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ社製、ニュージャージー州フィリップスバーグ）の溶液を１分間にわたりエマルジョンに添加し、乳化を２０分間続ける。その後、エマルジョンを８０℃で１６−２４時間機械的に撹拌する。冷却後、形成された粒子の懸濁液を濾過してから、多量のメタノール、水、次いでメタノールで連続的に洗浄する。
参照による組込み
本明細書において引用されるすべての特許、特許出願公開および他の参考文献の全内容は、参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる。
均等物
当業者は、本明細書に記載された特定の手順の数々の均等物を認識し、または慣例的にすぎない実験を用いて確認することができる。そのような均等物は、本発明の範囲内であるとみなされ、以下の特許請求の範囲の対象となる。

Claims (103)

  1. 多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料であって、２個以上の反復単位を含み、少なくとも１個の反復単位は有機シラン反復単位Ｄであり、反復単位Ｄは、
    Figure 2010515804
     （ここで、Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）
    からなる群から選択される、材料。
  2. ２個以上の反復単位が、少なくとも１個の炭素−ヘテロ原子−ケイ素連結基により連結されている、請求項１の材料。
  3. 炭素−ヘテロ原子−ケイ素連結基におけるヘテロ原子が、Ｏ、ＮまたはＳである、請求項２の材料。
  4. 材料が式
    （Ａ）ｗ（Ｂ）ｘ（Ｃ）ｙ（Ｄ）ｚ
    （ここで、反復単位Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの順番は、ランダム、ブロックまたはランダムとブロックの組合せであってよく、
    Ａは、有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢまたはＤに共有結合した有機反復単位であり；
    Ｂは、有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢもしくはＤに、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した有機シロキサン反復単位であり；
    Ｃは、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した無機反復単位であり；
    Ｄは、請求項１に定義された有機シラン反復単位であり、ならびに有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢもしくはＤに、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに結合しており；
    ｗ、ｘおよびｙは、それぞれ独立して、正数またはゼロであり、ｗ＋ｘ＋ｙ＞０であり；ならびに
    ｚは正数である。）
    の材料である、請求項１または請求項２の材料。
  5. ｗおよびｘが０であり、式：
    （Ｃ）ｙ（Ｄ）ｚ
    （ここで、反復単位ＣおよびＤの順番は、ランダム、ブロックまたはランダムとブロックの組合せであってよく；
    Ｃは、無機結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した無機反復単位であり；
    Ｄは、無機結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、または有機結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した有機シラン反復単位であり；ならびに
    ｙおよびｚは正数である。）の材料を提供する、請求項４の材料。
  6. Ｄが、炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介してＢ、ＣまたはＤの１個以上の反復単位に結合している、請求項４の材料。
  7. Ｄが、カルボシロキサン結合（Ｃ−Ｏ−Ｓｉ）を介してＢ、ＣまたはＤの１個以上の反復単位に結合している、請求項４の材料。
  8. Ｄ群のモノマーのケイ素原子が、炭素−ヘテロ原子−ケイ素連結基のヘテロ原子に結合している、請求項１から５のいずれかの材料。
  9. Ｄ群のモノマーのケイ素原子が、炭素原子に結合している、請求項１から５のいずれかの材料。
  10. 炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基が、複素環式シラン化合物の開環反応を介して材料中に組み込まれる、請求項１から５のいずれかの材料。
  11. 複素環式シランが、
    Figure 2010515804
     （ここで、
    各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
    各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
    Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）
    からなる群から選択される、請求項１０の材料。
  12. Ａが、置換されたエチレン基であり、Ｂが、オキシシリル置換されたアルキレン基であり、ならびにＣが、オキシシリル基である、請求項４の材料。
  13. Ａが、
    Figure 2010515804
     （ここで、
    各Ｒは、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基であり；
    ｋは、３−６の整数であり；
    ｍは、１から２０までの整数であり；
    ｎは、０から１０までの整数であり；
    Ｑは、水素、Ｎ（Ｃ１−６アルキル）３、Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２（Ｃ１−６アルキレン−ＳＯ３）またはＣ（Ｃ１−６ヒドロキシアルキル）３である。）
    からなる群から選択される、請求項１２の材料。
  14. 各Ｒが、独立して、水素、メチル、エチルまたはプロピルである、請求項１３の材料。
  15. Ｂが、
    Figure 2010515804
     からなる群から選択される、請求項１２の材料。
  16. Ｃが、
    Figure 2010515804
     である、請求項１２の材料。
  17. 有機結合が、鎖付加を介して形成される、請求項４の材料。
  18. 有機結合が、有機オレフィンモノマーとアルケニル官能化シランモノマーとの間で形成される、請求項１７の材料。
  19. 有機結合が、有機オレフィンモノマーと有機オレフィンモノマーとの間で形成される、請求項１７の材料。
  20. 有機結合が、有機オレフィンモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される、請求項１７の材料。
  21. 有機結合が、アルケニル官能化シランモノマーとアルケニル官能化シランモノマーとの間で形成される、請求項１７の材料。
  22. 有機結合が、アルケニル官能化シランモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される、請求項１７の材料。
  23. 有機結合が、複素環式シランモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される、請求項１７の材料。
  24. 有機オレフィンモノマーが、ジビニルベンゼン、スチレン、ビニルベンジルクロリド、エチレングリコールジメタクリレート、１−ビニル−２−ピロリジノン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−（１，２−ジヒドロキシエチレン）ビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、ブチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルアクリレート、２−（アクリルオキシ）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、３−（アクリルオキシ）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンエトキシレートトリアクリレート、トリス［（２−アクリロイルオキシ）エチル］イソシアヌレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、イタコン酸、メタクリル酸、トリメチルシリルメタクリレート、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、（３−アクリルアミドプロピル）トリメチルアンモニウムクロリド、［３−（メタクリロイルアミノ）プロピル］ジメチル（３−スルホプロピル）アンモニウムヒドロキシド分子内塩、
    Figure 2010515804
     からなる群から選択され、ならびに複素環式シランが、
    Figure 2010515804
     （ここで、
    各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
    各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
    Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、またはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびにｑは、０−２である。）
    からなる群から選択される、請求項２０の材料。
  25. アルケニル官能化シランモノマーが、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−アクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、（３−アクリルオキシプロピル）トリメトキシシラン、Ｏ−（メタクリルオキシエチル）−Ｎ−（トリエトキシシリルプロピル）ウレタン、Ｎ−（３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリス（メトキシエトキシ）シラン、３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン塩酸塩、
    Figure 2010515804
    Figure 2010515804
    （ここで、
    各Ｒは、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基であり、ならびにＲ’は、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基である。）からなる群から選択され；ならびに
    複素環式シランが、
    Figure 2010515804
     （ここで、
    各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
    各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
    Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）
    からなる群から選択される、請求項２２の材料。
  26. 各複素環式シランモノマーが、
    Figure 2010515804
     （ここで、
    各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
    各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
    Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、またはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）
    からなる群から独立して選択される、請求項２３の材料。
  27. 無機結合が、段階的縮合を介して形成される、請求項４の材料。
  28. 無機結合が、アルケニル官能化シランモノマーとアルコキシシランモノマーとの間で形成される、請求項２７の材料。
  29. 無機結合が、アルケニル官能化シランモノマーとアルケニル官能化シランモノマーとの間で形成される、請求項２７の材料。
  30. 無機結合が、アルケニル官能化シランモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される、請求項２７の材料。
  31. 無機結合が、アルコキシシランモノマーとアルコキシシランモノマーとの間で形成される、請求項２７の材料。
  32. 無機結合が、アルコキシシランモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される、請求項２７の材料。
  33. 無機結合が、複素環式シランモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される、請求項２７の材料。
  34. アルケニル官能化シランモノマーが、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−アクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、（３−アクリルオキシプロピル）トリメトキシシラン、Ｏ−（メタクリルオキシエチル）−Ｎ−（トリエトキシシリルプロピル）ウレタン、Ｎ−（３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリス（メトキシエトキシ）シラン、３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン塩酸塩、
    Figure 2010515804
     （ここで、
    各Ｒは、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基であり、ならびにＲ’は、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基である。）
    からなる群から選択され；ならびに
    複素環式シランが、
    Figure 2010515804
     （ここで、
    各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
    各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
    Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）
    からなる群から選択される、請求項３０の材料。
  35. アルコキシシランモノマーが、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシランおよびテトラブトキシシランから選択され；複素環式シランが、
    Figure 2010515804
     （ここで、
    各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
    各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
    Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）
    からなる群から選択される、請求項３２の材料。
  36. 各複素環式シランモノマーが、
    Figure 2010515804
     （ここで、
    各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
    各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
    Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）
    からなる群から独立して選択される、請求項３３の材料。
  37. 炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合が、開環を介して形成される、請求項４の材料。
  38. 開環結合が、アルケニル官能化シランモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される、請求項３７の材料。
  39. 開環結合が、アルコキシシランモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される、請求項３７の材料。
  40. 開環結合が、複素環式シランモノマーと複素環式シランモノマーとの間で形成される、請求項３７の材料。
  41. アルケニル官能化シランモノマーが、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−アクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、（３−アクリルオキシプロピル）トリメトキシシラン、Ｏ−（メタクリルオキシエチル）−Ｎ−（トリエトキシシリルプロピル）ウレタン、Ｎ−（３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリス（メトキシエトキシ）シラン、３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン塩酸塩、
    Figure 2010515804
     （ここで、
    各Ｒは、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基であり、ならびにＲ’は、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基である。）
    からなる群から選択され；
    ならびに複素環式シランが、
    Figure 2010515804
     （ここで、
    各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
    各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキル、または−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
    Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびにｑは、０−２である。）
    からなる群から選択される、請求項３８の材料。
  42. アルコキシシランモノマーが、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシランおよびテトラブトキシシランから選択され；
    ならびに複素環式シランが、
    Figure 2010515804
     （ここで、
    各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
    各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
    Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）
    からなる群から選択される、請求項３９の材料。
  43. 各複素環式シランモノマーが、
    Figure 2010515804
     （ここで、
    各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
    各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
    Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）
    からなる群から独立して選択される、請求項４０に記載の材料。
  44. 粒子を含む、請求項１から５のいずれかの材料。
  45. 粒子が、概球形である、請求項４４の材料。
  46. 粒子が、約０．１μｍから約３００μｍの平均直径を有する、請求項４５の材料。
  47. 粒子が、約０．１μｍから約６０μｍの平均直径を有する、請求項４６の材料。
  48. 粒子が、約１μｍから約５μｍの平均直径を有する、請求項４７の材料。
  49. 約５０−８００ｍ２／ｇの比表面積を有する、請求項１から５のいずれかの材料。
  50. 約１００−７００ｍ２／ｇの比表面積を有する、請求項４９の材料。
  51. 約１００−３００ｍ２／ｇの比表面積を有する、請求項５０の材料。
  52. 約０．２から２．５ｃｍ３／ｇの比細孔容積を有する、請求項１から５のいずれかの材料。
  53. 約０．４から１．５ｃｍ３／ｇの比細孔容積を有する、請求項５２の材料。
  54. 約２０から６００Åの平均細孔直径を有する、請求項１から５のいずれかの材料。
  55. 約５０から３００Åの平均細孔直径を有する、請求項５４の材料。
  56. 約７５から１２５Åの平均細孔直径を有する、請求項５５の材料。
  57. 約１から約１４のｐＨにおいて加水分解に安定である、請求項１から５のいずれかの材料。
  58. 約１０から約１４のｐＨにおいて加水分解に安定である、請求項５７の材料。
  59. 約１２から約１４のｐＨにおいて加水分解に安定である、請求項５８の材料。
  60. 約１から約５のｐＨにおいて加水分解に安定である、請求項５７の材料。
  61. 約１から約３のｐＨにおいて加水分解に安定である、請求項６０の材料。
  62. 液体クロマトグラフィー固定相；金属イオン封鎖剤；コンビナトリアルケミストリー用固体支持体；オリゴ糖、ポリペプチドもしくはオリゴヌクレオチド合成用固体支持体；生物学的アッセイ用固体支持体；質量分析用キャピラリ生物学的アッセイデバイス；制御された大型細孔ポリマーフィルム用テンプレート；キャピラリクロマトグラフィー固定相；動電ポンプ充填材料；ポリマー添加剤；触媒；またはマイクロチップ分離デバイス用充填材料を含む、請求項１から６１のいずれかの材料。
  63. ＨＰＬＣ固定相を含む、請求項６２の材料。
  64. 請求項１から６３のいずれかの材料を含む、分離デバイス。
  65. クロマトグラフィーカラム、薄層プレート、濾過膜、試料洗浄デバイスおよびマイクロタイタープレートから選択される、請求項６４に記載の分離デバイス。
  66. ２個以上の反復単位を含み、少なくとも１個の反復単位は有機シラン反復単位Ｄであり、反復単位Ｄは、
    Figure 2010515804
    Figure 2010515804
    （ここで、Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）
    からなる群から選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料であって、
    （ａ）有機オレフィン、アルケニル官能化シラン、アルコキシシランまたは複素環式シランまたはこれらの混合物を部分的に縮合する段階、
    （ｂ）複素環式シランを添加する段階、および
    （ｃ）複素環式シランを、段階（ａ）の部分的に縮合されたポリマーとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階を含む方法により調製される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料。
  67. ２個以上の反復単位を含み、少なくとも１個の反復単位は有機シラン反復単位Ｄであり、反復単位Ｄは、
    Figure 2010515804
     （ここで、Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）
    からなる群から選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料であって、
    （ａ）テトラアルコキシシランＣの部分的縮合により、ポリオリゴマーシロキサン（ＰＯＳ）を調製する段階、
    （ｂ）複素環式シランを添加する段階、および
    （ｃ）複素環式シランを、ＰＯＳとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階を含む方法により調製され、複素環式シランは、
    Figure 2010515804
     （ここで、
    各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
    各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキル；または−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
    Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）
    からなる群から選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料。
  68. ２個以上の反復単位を含み、少なくとも１個の反復単位は有機シラン反復単位Ｄであり、反復単位Ｄは、
    Figure 2010515804
     （ここで、Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）からなる群から選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する方法であって、
    （ａ）有機オレフィン、アルケニル官能化シラン、アルコキシシランまたは複素環式シランまたはこれらの混合物を部分的に縮合する段階、
    （ｂ）複素環式シランを添加する段階、および
    （ｃ）複素環式シランを、段階（ａ）の部分的に縮合されたポリマーとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階を含む、方法。
  69. ２個以上の反復単位を含み、少なくとも１個の反復単位は有機シラン反復単位Ｄであり、反復単位Ｄは、
    Figure 2010515804
     （ここで、Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）
    からなる群から選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する方法であって、
    （ａ）テトラアルコキシシランの部分的縮合により、ポリオリゴマーシロキサン（ＰＯＳ）を調製する段階、
    （ｂ）複素環式シランを添加する段階、および
    （ｃ）複素環式シランを、ＰＯＳとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階を含む、方法。
  70. ２個以上の反復単位を含み、少なくとも１個の反復単位は有機シラン反復単位Ｄであり、反復単位Ｄは、
    Figure 2010515804
    Figure 2010515804
    （ここで、Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）
    からなる群から選択される、多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する方法であって、
    （ａ）テトラアルコキシシランの部分的縮合により、ポリオリゴマーシロキサン（ＰＯＳ）を調製する段階、
    （ｂ）複素環式シランを添加する段階、および
    （ｃ）複素環式シランを、ＰＯＳとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階を含み；複素環式シランは、
    Figure 2010515804
     （ここで、
    各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
    各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
    Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、またはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）
    からなる群から選択される、方法。
  71. 式：
    （Ａ）ｗ（Ｂ）ｘ（Ｃ）ｙ（Ｄ）ｚ
    （ここで、反復単位Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの順番は、ランダム、ブロックまたはランダムとブロックの組合せであってよく、
    Ａは、有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢまたはＤに共有結合した有機反復単位であり；
    Ｂは、有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢもしくはＤに、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した有機シロキサン反復単位であり；
    Ｃは、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した無機反復単位であり；
    Ｄは、有機結合を介して１個以上の反復単位Ａ、ＢもしくはＤに、無機結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに結合した、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｂ、ＣもしくはＤに結合した有機シラン反復単位であり；
    ｗ、ｘおよびｙは、正数またはゼロであり、ｗ＋ｘ＋ｙ＞０であり、ｚは正数である。）
    の多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する方法であって、
    （ａ）有機オレフィン、アルケニル官能化シラン、アルコキシシランまたは複素環式シランまたはこれらの混合物を部分的に縮合する段階、
    （ｂ）複素環式シランを添加する段階、および
    （ｃ）複素環式シランを、段階（ａ）の部分的に縮合されたポリマーとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階を含む、方法。
  72. 式：
    （Ｃ）ｙ（Ｄ）ｚ
    （ここで、反復単位ＣおよびＤの順番は、ランダム、ブロックまたはランダムとブロックの組合せであってよく；
    Ｃは、無機結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、または炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した無機反復単位であり；
    Ｄは、無機結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、炭素−ヘテロ原子−ケイ素結合を介して１個以上の反復単位ＣもしくはＤに、または有機結合を介して１個以上の反復単位Ｄに結合した有機シラン反復単位であり；ならびに
    ｙおよびｚは正数である。）
    の多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する方法であって、
    （ａ）テトラアルコキシシランの部分的縮合により、ポリオリゴマーシロキサン（ＰＯＳ）を調製する段階、
    （ｂ）複素環式シランを添加する段階、および
    （ｃ）複素環式シランを、ＰＯＳとさらに反応させ、これにより、炭素−ヘテロ原子−ケイ素官能基を含む多孔質無機／有機均一コポリマーハイブリッド材料を調製する段階を含む、方法。
  73. 複素環式シランが、
    Figure 2010515804
     （ここで、
    各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
    各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
    Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）
    からなる群から選択される、請求項７１または請求項７２の方法。
  74. 前記段階（ｂ）および（ｃ）が、同時に行われる、請求項６８から７２のいずれかの方法。
  75. 加水分解縮合段階が、酸または塩基で触媒される、請求項６８から７２のいずれかの方法。
  76. 前記縮合段階が、酸で触媒される、請求項７５の方法。
  77. 前記縮合段階が、塩基で触媒される、請求項７５の方法。
  78. 前記酸が、塩酸、臭化水素酸、フッ化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸およびリン酸からなる群から選択される、請求項７６の方法。
  79. 前記塩基が、水酸化アンモニウム、Ｉ族およびＩＩ族金属の水酸化物塩、Ｉ族金属の炭酸塩および炭酸水素塩、ならびにＩ族およびＩＩ族金属のアルコキシド塩からなる群から選択される、請求項７７の方法。
  80. 前記段階（ａ）、（ｂ）および（ｃ）が、同じ反応槽内で行われる、請求項６８から７２のいずれかの方法。
  81. 前記段階（ａ）および（ｂ）が、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、シクロヘキサン、石油エーテル、ジエチルエーテル、ジアルキルエーテル、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、酢酸エチル、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、１−メチル−２−ピロリジノン、塩化メチレン、クロロホルムおよびこれらの組合せからなる群から選択される溶媒中で行われる、請求項６８から７２のいずれかの方法。
  82. 段階（ａ）または段階（ｂ）が、ポロゲンを添加する段階をさらに含む、請求項６８から７２のいずれかの方法。
  83. ポロゲンが、シクロヘキサノール、トルエン、２−エチルヘキサン酸、ジブチルフタレート、１−メチル−２−ピロリジノン、１−ドデカノールおよびＴｒｉｔｏｎ Ｘ−４５からなる群から選択される、請求項８２の方法。
  84. フリーラジカル重合開始剤を添加する段階をさらに含む、請求項６８から７２のいずれかの方法。
  85. 前記フリーラジカル重合開始剤が、２，２’−アゾビス−［２−（イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩酸塩、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）、２，２’−アゾビス（２−プロピオンアミジン）二塩酸塩、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルペンタンニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルブタンニトリル）、過酸化ベンゾイル、２，２−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ブタン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン、２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ブタン−２，５−ジメチルヘキサン、２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチル−ヘキシン、ビス（１−（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−１−メチルエチル）ベンゼン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、過酢酸ｔｅｒｔ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、クメンペルオキシド、シクロヘキサノンヒドロペルオキシド、ジクミルペルオキシド、過酸化ラウロイル、２，４−ペンタンジオンペルオキシド、過酢酸および過硫酸カリウムからなる群から選択される、請求項８４の方法。
  86. フリーラジカル重合開始剤の添加後に加熱する段階をさらに含む、請求項８４の方法。
  87. 材料を表面改質する段階をさらに含み、前記表面改質剤が、オクチルトリクロロシラン、オクタデシルトリクロロシラン、オクチルジメチルクロロシランおよびオクタデシルジメチルクロロシランからなる群から選択される、請求項６８から７２のいずれか一項の方法。
  88. 前記表面改質剤が、オクチルトリクロロシランおよびオクタデシルトリクロロシランからなる群から選択される、請求項８７の方法。
  89. 前記材料が、有機基およびシラノール基改質の組合せにより表面改質された粒子を含む、請求項６８から７２のいずれか一項の方法。
  90. 前記材料が、有機基改質およびポリマーによるコーティングの組合せにより表面改質された粒子を含む、請求項６８から７２のいずれか一項の方法。
  91. 前記材料が、シラノール基改質およびポリマーによるコーティングの組合せにより表面改質された粒子を含む、請求項６８から７２のいずれか一項の方法。
  92. 前記材料が、粒子の有機基と改質試薬との間の有機共有結合の形成を介して表面改質された粒子を含む、請求項６８から７２のいずれか一項の方法。
  93. 前記材料が、有機基改質、シラノール基改質およびポリマーによるコーティングの組合せにより表面改質された粒子を含む、請求項６８から７２のいずれか一項の方法。
  94. 遊離シラノール基をエンドキャップする段階をさらに含む、請求項６８から７２のいずれかの方法。
  95. 界面活性剤または安定剤を添加する段階をさらに含む、請求項６８から７２のいずれかの方法。
  96. 前記界面活性剤が、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４５、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ１００、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ３０５、ＴＬＳ、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ Ｆ−８７、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ Ｐ−１０５、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ Ｐ−１２３、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）またはＴｒｉｔｏｎ Ｘ−４０５である、請求項９５の方法。
  97. Ａの有機オレフィンモノマーが、ジビニルベンゼン、スチレン、エチレングリコールジメタクリレート、１−ビニル−２−ピロリジノンおよびｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−（１，２−ジヒドロキシエチレン）ビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、ブチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルアクリレート、２−（アクリルオキシ）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、３−（アクリルオキシ）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンエトキシレートトリアクリレート、トリス［（２−アクリロイルオキシ）エチル］イソシアヌレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、イタコン酸、メタクリル酸、トリメチルシリルメタクリレート、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、（３−アクリルアミドプロピル）トリメチルアンモニウムクロリド、［３−（メタクリロイルアミノ）プロピル］ジメチル（３−スルホプロピル）アンモニウムヒドロキシド分子内塩、
    Figure 2010515804
     からなる群から選択される、請求項７１の方法。
  98. Ｂのアルケニル官能化オルガノシロキサンモノマーが、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−アクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、（３−アクリルオキシプロピル）トリメトキシシラン、Ｏ−（メタクリルオキシエチル）−Ｎ−（トリエトキシシリルプロピル）ウレタン、Ｎ−（３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリエトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリス（メトキシエトキシ）シラン、３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン塩酸塩、
    Figure 2010515804
    Figure 2010515804
    （ここで、
    各Ｒは、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基であり、ならびにＲ’は、独立して、ＨまたはＣ１−Ｃ１０アルキル基である。）
    からなる群から選択される、請求項７１の方法。
  99. 各Ｒが、独立して、水素、メチル、エチルまたはプロピルである、請求項９８の方法。
  100. Ｒ基のすべてが同一であり、水素、メチル、エチルまたはプロピルからなる群から選択される、請求項９９の方法。
  101. Ｃのアルコキシシランモノマーが、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシランおよびテトラブトキシシランからなる群から選択される、請求項７１または請求項７２の方法。
  102. テトラアルコキシシランが、テトラメトキシシランまたはテトラエトキシシランである、請求項１０１の方法。
  103. Ｄの複素環式シランモノマーが、
    Figure 2010515804
     （ここで、
    各Ｒは、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ６−Ｃ１８アラルキル、Ｃ６−Ｃ１８ヘテロアラルキル、−Ｓｉ（Ｒｃ）４、−Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｃ、−Ｃ（ＮＲ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）Ｒｃ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒｃ、−Ｐ（Ｏ）ＲｃＲｃまたは−Ｐ（Ｓ）ＲｃＲｃであり；
    各Ｒｃは、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＯＣ１−Ｃ１８アルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８アリール、−ＯＣ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、−ＯＣ５−Ｃ１８ヘテロアリール、−ＮＨＣ１−Ｃ１８アルキルまたは−Ｎ（Ｃ１−Ｃ１８アルキル）２であり；
    Ｒ２およびＲ４は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；
    各Ｒ７またはＲ８は、独立して、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニレン、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリーレン、Ｃ５−Ｃ１８ヘテロアリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリーレンであり、Ｒ７およびＲ８のそれぞれは、置換されていてもよく；
    Ｘは、Ｏ、ＮＲＡまたはＳ（Ｏ）ｑであり；
    ＲＡは、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリールまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールであり；ならびに
    ｑは、０−２である。）
    からなる群から選択される、請求項７１または７２の方法。
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