JP2015180883A - クロマトグラフィー分離用の秩序領域を有する多孔質無機/有機のハイブリッド材料およびこれらの調製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】秩序領域を含み、クロマトグラフィー的に向上した孔形状を有する多孔質ハイブリッド無機/有機材料である。
【選択図】なし
Description
(A)x(B)y(C)z(式I)
(式中、繰り返し単位A、B、およびCの順序は、ランダム、ブロック、またはランダムとブロックとの組み合わせであってよく;
Aは、有機結合を介して1つ以上の繰り返し単位AまたはBに共有結合している、有機繰り返し単位であり;
Bは、無機シロキサン結合を介して1つ以上の繰り返し単位BまたはCに結合しており、有機結合を介して1つ以上の繰り返し単位AまたはBにさらに結合することができる、オルガノシロキサン繰り返し単位であり;
Cは、無機結合を介して1つ以上の繰り返し単位BまたはCに結合している、無機繰り返し単位であり;
x、yは正の数であり、zは負でない数であり、z=0である場合、0.002≦x/y≦210であり、z≠0である場合、0.0003≦y/z≦500および0.002≦x/(y+z)≦210である);
(A)x(B)y(B*)y*(C)z(式II)
(式中、繰り返し単位A、B、B*、およびCの順序は、ランダム、ブロック、またはランダムとブロックとの組み合わせであってよく;
Aは、有機結合を介して1つ以上の繰り返し単位AまたはBに共有結合している、有機繰り返し単位であり;
Bは、無機シロキサン結合を介して1つ以上の繰り返し単位BまたはB*またはCに結合しており、有機結合を介して1つ以上の繰り返し単位AまたはBにさらに結合することができる、オルガノシロキサン繰り返し単位であり;
B*は、無機シロキサン結合を介して1つ以上の繰り返し単位BまたはB*またはCに結合しているオルガノシロキサン繰り返し単位であり、B*は、反応性(すなわち重合性)有機成分を有さず、重合後に脱保護可能な保護された官能基をさらに有することができる、オルガノシロキサン繰り返し単位であり;
Cは、無機結合を介して1つ以上の繰り返し単位BまたはB*またはCに結合している、無機繰り返し単位であり;
x、yは正の数であり、zは負でない数であり、z=0である場合、0.002≦x/(y+y*)≦210であり、z≠0である場合、0.0003≦(y+y*)/z≦500および0.002≦x/(y+y*+z)≦210である);または
[A]y[B]x(式III)
(式中、xおよびyは整数であり、Aは、
SiO2/(R1 pR2 qSiOt)nまたはSiO2/[R3(R1 rSiOt)m]n
であり;式中、R1およびR2は独立して、置換または非置換C1−C7アルキル基、もしくは置換または非置換アリール基であり、R3は、2つ以上のケイ素原子を架橋させる置換または非置換C1−C7アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、またはアリーレン基であり、pおよびqは0、1、または2であり、但しp+q=1または2であり、p+q=1の場合、t=1.5であり、p+q=2の場合、t=1であり;rは0または1であり、但しr=0の場合、t=1.5であり、r=1の場合、t=1であり;mは2以上の整数であり;nは0.01から100の数であり;
Bは:
SiO2/(R4 vSiOt)n
であり、式中、R4は、ヒドロキシル、フッ素、アルコキシ、アリールオキシ、置換シロキサン、タンパク質、ペプチド、炭水化物、核酸、またはこれらの組み合わせであり、R4は、R1、R2、およびR3ではなく;vは1または2であり、但し、v=1の場合、t=1.5であり、v=2の場合、t=1であり;nは0.01から100の数であり;
式IIIの材料は、内部領域および外面を有し、前記材料の前記内部領域はAで表される組成を有し;前記材料の前記外面はAおよびBで表される組成を有し、前記外部の組成は、約1から約99%の間のBの組成と、残分を構成するAとである)。
(a)孔再構成テンプレートを形成する工程と;
(b)多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔を、孔再構成テンプレートと接触させることで、孔を秩序領域に再構成させることによって、多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔を再構成させる工程と;
(c)孔再構成テンプレートを再構成された孔から除去し、これによって秩序領域を含む多孔質ハイブリッド無機/有機材料を調製する工程とを含む。
(a)孔再構成テンプレートを形成する工程と;
(b)多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔を、孔再構成テンプレートと接触させることで、孔を秩序領域に再構成させることによって、多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔を再構成させる工程と;
(c)孔再構成テンプレートを再構成された孔から除去する工程とを含む方法によって調製された材料を提供する。
本発明は、秩序領域を有する、多孔質ハイブリッド無機/有機材料を提供する。ある実施形態においては、本発明のハイブリッド材料は、クロマトグラフィー的に向上した孔形状も有する。本発明の材料は、球状粒子またはモノリスとして存在することができる。
本発明は、適切に形成されたメソポーラス材料を使用する。このような材料は、たとえば、米国特許第6,686,035号、WO03/014450、米国特許第6,528,167号、およびWO04/041398に記載されている。
(A)x(B)y(C)z(式I)
(式中、繰り返し単位A、B、およびCの順序は、ランダム、ブロック、またはランダムとブロックとの組み合わせであってよく;
Aは、有機結合を介して1つ以上の繰り返し単位AまたはBに共有結合している、有機繰り返し単位であり;
Bは、無機シロキサン結合を介して1つ以上の繰り返し単位BまたはCに結合しており、有機結合を介して1つ以上の繰り返し単位AまたはBにさらに結合することができる、オルガノシロキサン繰り返し単位であり;
Cは、無機結合を介して1つ以上の繰り返し単位BまたはCに結合している、無機繰り返し単位であり;
x、yは正の数であり、zは負でない数であり、z=0である場合、0.002≦x/y≦210であり、z≠0である場合、0.0003≦y/z≦500および0.002≦x/(y+z)≦210である);
(A)x(B)y(B*)y*(C)z(式II)
(式中、繰り返し単位A、B、B*、およびCの順序は、ランダム、ブロック、またはランダムとブロックとの組み合わせであってよく;
Aは、有機結合を介して1つ以上の繰り返し単位AまたはBに共有結合している、有機繰り返し単位であり;
Bは、無機シロキサン結合を介して1つ以上の繰り返し単位BまたはB*またはCに結合しており、有機結合を介して1つ以上の繰り返し単位AまたはBにさらに結合することができる、オルガノシロキサン繰り返し単位であり;
B*は、無機シロキサン結合を介して1つ以上の繰り返し単位BまたはB*またはCに結合しているオルガノシロキサン繰り返し単位であり、B*は、反応性(すなわち重合性)有機成分を有さず、重合後に脱保護可能な保護された官能基をさらに有することができる、オルガノシロキサン繰り返し単位であり;
Cは、無機結合を介して1つ以上の繰り返し単位BまたはB*またはCに結合している、無機繰り返し単位であり;
x、yは正の数であり、zは負でない数であり、z=0である場合、0.002≦x/(y+y*)≦210であり、z≠0である場合、0.0003≦(y+y*)/z≦500および0.002≦x/(y+y*+z)≦210である);または
[A]y[B]x(式III)
(式中、xおよびyは自然数であり、Aは、
SiO2/(R1 pR2 qSiOt)nまたはSiO2/[R3(R1 rSiOt)m]n
であり;式中、R1およびR2は独立して、置換または非置換C1−C7アルキル基、もしくは置換または非置換アリール基であり、R3は、2つ以上のケイ素原子を架橋させる置換または非置換C1−C7アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、またはアリーレン基であり、pおよびqは0、1、または2であり、但しp+q=1または2であり、p+q=1の場合、t=1.5であり、p+q=2の場合、t=1であり;rは0または1であり、但しr=0の場合、t=1.5であり、r=1の場合,t=1であり;mは2以上の整数であり;nは0.01から100の数であり;
Bは:
SiO2/(R4 vSiOt)n
であり、式中、R4は、ヒドロキシル、フッ素、アルコキシ、アリールオキシ、置換シロキサン、タンパク質、ペプチド、炭水化物、核酸、またはこれらの組み合わせであり、R4は、R1、R2、およびR3ではなく;vは1または2であり、但し、v=1の場合、t=1.5であり、v=2の場合、t=1であり;nは0.01から100の数であり;
式IIIの材料は、内部領域および外面を有し、前記材料の前記内部領域はAで表される組成を有し;この材料の前記外面はAおよびBで表される組成を有し、前記外部の組成は、約1から約99%の間のBの組成と、残分を構成するAとである)。
式中、各Rは独立して、HまたはC1−C10アルキル基であり;mは1から20の整数であり;nは0から10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。ある実施形態においては、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。
−OSi(R5)2−R6
であり、式中、R5は、C1−C6直鎖、環状、または分岐のアルキル、アリール、またはアルコキシ基、ヒドロキシル基、もしくはシロキサン基であり、R6は、C1−C36直鎖、環状、または分岐のアルキル、アリール、またはアルコキシ基であり、R6は、非置換であるか、もしくは、ハロゲン、シアノ、アミノ、ジオール、ニトロ、エーテル、カルボニル、エポキシド、スルホニル、陽イオン交換体、陰イオン交換体、カルバメート、アミド、尿素、ペプチド、タンパク質、炭水化物、核酸官能基、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される1つ以上の部分で置換されているかである。ある実施形態においては、R6はC18基であり、別の実施形態においては、R6はシアノプロピル基である。
前述のようにして調製した多孔質無機/有機ハイブリッド材料は、秩序領域を有する材料を得るためにさらに加工される。秩序領域は、塩基触媒による変換によってこれらのメソポーラスハイブリッド材料中に形成される。この方法によると、種々の孔テンプレート分子を使用し、場合によりテンプレート膨潤分子を併用することによって、種々のメソポーラスハイブリッド材料に孔再構成テンプレートを形成することができる。本発明の方法は、多孔質無機材料(すなわちシリカゲル)の再構成に使用されているメソ孔再構成プロトコル(たとえば、孔テンプレート分子の選択、溶液組成、テンプレート膨潤分子の選択、温度、および時間)を使用する(T.マーティン(Martin)、A.ガラルノー(Galarneau)、F.ディ・レンゾ(Di Renzo)、F.ファジュラ(Fajula)、D.プリー(Plee)、Angew.Chem.Int.Ed.41(2002)2590)。
(a)孔テンプレート分子を含む孔再構成テンプレートを形成する工程と;
(b)多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔を、孔再構成テンプレートと接触させることで、孔を秩序領域に再構成させることによって、多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔を再構成させる工程と;
(c)孔再構成テンプレートを再構成された孔から除去し、これによって秩序領域を含む多孔質ハイブリッド無機/有機材料を調製する工程とによって調製される。
秩序領域を有する多孔質無機/有機ハイブリッド材料の調製、およびこれらの使用を説明する以下の非限定的実施例によって、本発明をさらに説明することができる。
特に明記しない限り、すべての試薬は入手したままの状態で使用した。当業者であれば、存在する以下の供給品および供給元と同等のものを理解できるであろうし、したがって以下に示す供給元は限定のために構成されたものではない。
当業者であれば、存在する以下の機器および供給元と同等のものを理解できるであろうし、したがって以下に示す供給元は限定のために構成されたものではない。
本明細書に記載されるすべての特許、公開特許出願、および他の参考文献のすべての内容は、これらの内容全体が参照により明示的に本明細書に組み込まれる。
(同等物)
当業者であれば、単に日常的な実験によって、本明細書に記載される具体的な手順の多数の同等物を認識し、確認することができる。このような同等物は、本発明の範囲内にあると見なされ、特許請求の範囲に含まれている。本出願全体に記載されるすべての参考文献、交付済み特許、および公開特許出願は、参照により本明細書に組み込まれる。
Claims (133)
- 秩序領域を含み、クロマトグラフィー的に向上した孔形状を有する、多孔質ハイブリッド無機/有機材料。
- 以下の式I、II、またはIIIを有する秩序領域を含む、多孔質ハイブリッド無機/有機材料:
(A)x(B)y(C)z(式I)
(式中、繰り返し単位A、B、およびCの順序は、ランダム、ブロック、またはランダムとブロックとの組み合わせであってよく;
Aは、有機結合を介して1つ以上の繰り返し単位AまたはBに共有結合している、有機繰り返し単位であり;
Bは、無機シロキサン結合を介して1つ以上の繰り返し単位BまたはCに結合しており、有機結合を介して1つ以上の繰り返し単位AまたはBにさらに結合することができる、オルガノシロキサン繰り返し単位であり;
Cは、無機結合を介して1つ以上の繰り返し単位BまたはCに結合している、無機繰り返し単位であり;および
x、yは正の数であり、およびzは負でない数であり、z=0である場合、0.002≦x/y≦210であり、およびz≠0である場合、0.0003≦y/z≦500および0.002≦x/(y+z)≦210である);
(A)x(B)y(B*)y*(C)z(式II)
(式中、繰り返し単位A、B、B*、およびCの順序は、ランダム、ブロック、またはランダムとブロックとの組み合わせであってよく;
Aは、有機結合を介して1つ以上の繰り返し単位AまたはBに共有結合している、有機繰り返し単位であり;
Bは、無機シロキサン結合を介して1つ以上の繰り返し単位BまたはB*またはCに結合しており、有機結合を介して1つ以上の繰り返し単位AまたはBにさらに結合することができる、オルガノシロキサン繰り返し単位であり;
B*は、無機シロキサン結合を介して1つ以上の繰り返し単位BまたはB*またはCに結合しているオルガノシロキサン繰り返し単位であり、B*は、反応性(すなわち重合性)有機成分を有さず、重合後に脱保護可能な保護された官能基をさらに有することができる、オルガノシロキサン繰り返し単位であり;
Cは、無機結合を介して1つ以上の繰り返し単位BまたはB*またはCに結合している、無機繰り返し単位であり;および
x、yは正の数であり、およびzは負でない数であり、z=0である場合、0.002≦x/(y+y*)≦210であり、およびz≠0である場合、0.0003≦(y+y*)/z≦500および0.002≦x/(y+y*+z)≦210である);または
[A]y[B]x(式III)
(式中、xおよびyは自然数整数であり、およびAは、
SiO2/(R1 pR2 qSiOt)nまたはSiO2/[R3(R1 rSiOt)m]n
であり;
式中、R1およびR2は独立して、置換または非置換C1−C7アルキル基、もしくは置換または非置換アリール基であり、R3は、2つ以上のケイ素原子を架橋させる置換または非置換C1−C7アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、またはアリーレン基であり、pおよびqは0、1、または2であり、但しp+q=1または2であり、およびp+q=1の場合、t=1.5であり、およびp+q=2の場合、t=1であり;rは0または1であり、但しr=0の場合、t=1.5であり、およびr=1の場合、t=1であり;mは2以上の整数であり;nは0.01から100の数であり;
Bは:
SiO2/(R4 vSiOt)n
であり、式中、R4は、ヒドロキシル、フッ素、アルコキシ、アリールオキシ、置換シロキサン、タンパク質、ペプチド、炭水化物、核酸、またはこれらの組み合わせであり、R4は、R1、R2、およびR3ではなく;vは1または2であり、但し、v=1の場合、t=1.5であり、およびv=2の場合、t=1であり;およびnは0.01から100の数であり;
式IIIの材料は、内部領域および外面を有し、および前記材料の前記内部領域はAで表される組成を有し;前記材料の前記外面はAおよびBで表される組成を有し、および前記外部の組成は、約1から約99%の間のBの組成と、残分を構成するAとである)。 - 材料について観察される最大回折ピークが、非晶質材料と関連する原子範囲秩序によって得られる回折ピークを排除した2θ位置を示す、請求項1または請求項2に記載のハイブリッド材料。
- 排除された回折ピークが約20°から約23°の2θの範囲である、請求項3に記載のハイブリッド材料。
- 前記ハイブリッド材料の前記無機部分が、アルミナ、シリカ、チタン、または酸化ジルコニウム、およびセラミック材料からなる群より選択される、請求項1または請求項2に記載のハイブリッド材料。
- 前記ハイブリッド材料の前記無機部分がシリカである、請求項5に記載のハイブリッド材料。
- 前記材料の秩序領域の質量%値が約1%から約100%の範囲である、請求項1または請求項2に記載のハイブリッド材料。
- 約34Å未満の直径の孔が、材料の比表面積の約110m2/g未満から約50m2/g未満に寄与する、請求項1に記載のハイブリッド材料。
- 多孔質無機/有機ハイブリッド粒子を含む、請求項1または請求項2に記載のハイブリッド材料。
- モノリスを含む、請求項1または請求項2に記載のハイブリッド材料。
- 前記モノリスが、合体した多孔質無機/有機ハイブリッド粒子を含む、請求項10に記載のハイブリッド材料。
- 前記粒子が実質的に球状である、請求項9または請求項11に記載のハイブリッド材料。
- 前記粒子の比表面積が約50から800m2/gであり、前記粒子の比孔容積が約0.25から1.5cm3/gであり、および前記粒子の平均孔径が約50から500Åである、請求項9または請求項11に記載のハイブリッド材料。
- 前記粒子の比表面積が約100から700m2/gである、請求項13に記載のハイブリッド材料。
- 前記粒子の比表面積が約300から600m2/gである、請求項13に記載のハイブリッド材料。
- 前記粒子の比孔容積が約0.7から1.3cm3/gである、請求項13に記載のハイブリッド材料。
- 前記粒子の平均孔径が約50から300Åである、請求項13に記載のハイブリッド材料。
- 約110m2/g未満のミクロ孔表面積を有する多孔質ハイブリッド無機/有機粒子を含む、請求項1に記載のハイブリッド材料。
- 前記粒子のミクロ孔表面積が約105m2/g未満である、請求項18に記載のハイブリッド材料。
- 前記粒子のミクロ孔表面積が約80m2/g未満である、請求項18に記載のハイブリッド材料。
- 前記粒子のミクロ孔表面積が約50m2/g未満である、請求項18に記載のハイブリッド材料。
- 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、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される表面改質剤によって前記粒子が表面改質されている、請求項9または11に記載のハイブリッド材料。
- 前記ハイブリッド粒子が、式Za(R’)bSi−R(式中、Z=Cl、Br、I、C1−C5アルコキシ、ジアルキルアミノ、またはトリフルオロメタンスルホネートであり;aおよびbはそれぞれ0から3の整数であり、但しa+b=3であり;R’は、C1−C6直鎖、環状、または分岐のアルキル基であり、およびRは官能基である)を有する表面改質剤で表面改質されている請求項22に記載のハイブリッド材料。
- R’が、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、sec−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、およびシクロヘキシルからなる群より選択される、請求項23に記載のハイブリッド材料。
- 官能基Rが、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、シアノ、アミノ、ジオール、ニトロ、エステル、陽イオンまたは陰イオン交換基、もしくは埋め込み極性官能基を有するアルキル基またはアリール基からなる群より選択される、請求項23に記載のハイブリッド材料。
- 前記官能基RがC1−C30アルキル基である、請求項25に記載のハイブリッド材料。
- 前記官能基RがC1−C20アルキル基である、請求項25に記載のハイブリッド材料。
- 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より選択される、請求項22に記載のハイブリッド材料。
- 前記表面改質剤が、オクチルトリクロロシランまたはオクタデシルトリクロロシランである、請求項28に記載のハイブリッド材料。
- ポリマーでコーティングすることによって、前記粒子が表面改質されている、請求項22に記載のハイブリッド材料。
- 有機基表面改質剤とシラノール基表面改質剤との組み合わせによって、前記粒子が表面改質されている、請求項22に記載のハイブリッド材料。
- 有機基表面改質剤とポリマーコーティング表面改質剤との組み合わせによって、前記粒子が表面改質されている、請求項22に記載のハイブリッド材料。
- シラノール基表面改質剤とポリマーコーティング表面改質剤との組み合わせによって、前記粒子が表面改質されている、請求項22に記載のハイブリッド材料。
- 前記粒子が該粒子の有機基と表面改質剤との間に有機共有結合を形成することによって表面改質されている、請求項22に記載のハイブリッド材料。
- 有機基表面改質剤と、シラノール基表面改質剤と、およびポリマーコーティング表面改質剤との組み合わせによって、前記粒子が表面改質されている、請求項22に記載のハイブリッド材料。
- シラノール基表面改質剤によって、前記粒子が表面改質されている、請求項22に記載のハイブリッド材料。
- 式SiO2/(R2 pR4 qSiOt)nまたはSiO2/[R6(R2 rSiOt)m]n(式中、R2およびR4は独立して、場合によりアルキル、アリール、シアノ、アミノ、ヒドロキシル、ジオール、ニトロ、エステル、イオン交換基、または埋め込み極性官能基で置換されていてもよい、C1−C18脂肪族部分または芳香族部分であり、R6は、2つ以上のケイ素原子を架橋させる置換または非置換C1−C18アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、またはアリーレン部分であり、pおよびqは0、1、または2であり、但しp+q=1または2であり、およびp+q=1の場合、t=1.5であり、およびp+q=2の場合、t=1であり;rは0または1であり、但しr=0の場合、t=1.5であり、およびr=1の場合、t=1であり;mは2以上の整数であり、およびnは0.03から1.5の数である)
を有する、請求項1に記載のハイブリッド材料。 - nが0.1から1.0の数である、請求項37に記載のハイブリッド材料。
- nが0.2から0.5の数である、請求項37に記載のハイブリッド材料。
- Bが、無機シロキサン結合を介して1つ以上の繰り返し単位BまたはCに結合しており、および、有機結合を介して1つ以上の繰り返し単位AまたはBに結合している、請求項2に記載の式IIのハイブリッド材料。
- 0.003≦y/z≦50および0.02≦x/(y+z)≦21である、請求項2に記載の式IまたはIIのハイブリッド材料。
- 0.03≦y/z≦5および0.2≦x/(y+z)≦2.1である、請求項2に記載の式IまたはIIのハイブリッド材料。
- Aが置換エチレン基であり、Bがオキシシリル置換アルキレン基であり、Cがオキシシリル基である、請求項2に記載の式IまたはIIのハイブリッド材料。
- 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44に記載のハイブリッド材料。
- 前記外面が、約50から約90%の間の組成Bと、残分を構成するAとである組成を有する、請求項2に記載の式IIIのハイブリッド材料。
- 前記外面が、約70から約90%の間の組成Bと、残分を構成するAとである組成を有する、請求項48に記載のハイブリッド材料。
- R4がヒドロキシルである、請求項2に記載の式IIIのハイブリッド材料。
- R4がフッ素である、請求項2に記載の式IIIのハイブリッド材料。
- R4がメトキシである、請求項2に記載の式IIIのハイブリッド材料。
- R4が
−OSi(R5)2−R6
(式中、R5は、C1−C6直鎖、環状、または分岐のアルキル、アリール、またはアルコキシ基、ヒドロキシル基、もしくはシロキサン基であり、およびR6は、C1−C36直鎖、環状、または分岐のアルキル、アリール、またはアルコキシ基であり、R6は、非置換であるか、もしくは、ハロゲン、シアノ、アミノ、ジオール、ニトロ、エーテル、カルボニル、エポキシド、スルホニル、陽イオン交換体、陰イオン交換体、カルバメート、アミド、尿素、ペプチド、タンパク質、炭水化物、核酸官能基、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される1つ以上の部分で置換されている)である、請求項2に記載の式IIIのハイブリッド材料。 - R6がC18基である、請求項53に記載のハイブリッド材料。
- R6がシアノプロピル基である、請求項53に記載のハイブリッド材料。
- 請求項1から55のいずれか一項に記載の秩序領域を含む多孔質ハイブリッド無機/有機材料を調製する方法であって:
(a)孔再構成テンプレートを形成する工程と;
(b)多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔を、前記孔再構成テンプレートと接触させることで、前記孔を秩序領域に再構成させることによって、前記多孔質ハイブリッド無機/有機材料の前記孔を再構成させる工程と;および
(c)前記孔再構成テンプレートを再構成された前記孔から除去し、これによって秩序領域を含む多孔質ハイブリッド無機/有機材料を調製する工程と
を含む、前記方法。 - 工程(b)の再構成が、多孔質ハイブリッド無機/有機材料を、塩基と孔再構成テンプレートとを含有する水溶液と混合する工程と、および秩序領域を形成するのに十分な温度および時間、前記混合物を加熱する工程とを含む、請求項56に記載の方法。
- 混合物が、約25から約200℃の範囲の温度に約1から約120時間の範囲の時間加熱される、請求項57に記載の方法。
- 混合物が、約80から約150℃の範囲の温度に約7から約120時間の範囲の時間加熱される、請求項58に記載の方法。
- 混合物が、約100から約130℃の範囲の温度に約20から約48時間の範囲の時間加熱される、請求項58に記載の方法。
- 工程(b)の接触が、多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔に、孔再構成テンプレートを充填する工程を含む、請求項56に記載の方法。
- 孔再構成テンプレートが1種類以上の孔テンプレート分子を含む、請求項56に記載の方法。
- 孔再構成テンプレートがテンプレート膨潤分子をさらに含む、請求項62に記載の方法。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料を得る工程をさらに含む、請求項56に記載の方法。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料を調製する工程をさらに含む、請求項56に記載の方法。
- 工程(c)の除去が、工程(b)の生成物を酸洗浄することによって孔再構成テンプレートを抽出することで、孔再構成テンプレートを除去する工程を含む、請求項56に記載の方法。
- 酸洗浄液が、水溶性溶媒と酸との混合物を含む、請求項66に記載の方法。
- 水溶性溶媒が、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、メタノール、エタノール、およびイソプロパノールからなる群より選択される、請求項67に記載の方法。
- 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より選択される、請求項67に記載の方法。
- 酸洗浄液が、エタノールと濃塩酸との混合物を含む、請求項67に記載の方法。
- 工程(b)の生成物が、約25から約100℃の範囲の温度で、約1から約30時間の範囲の時間、酸洗浄される、請求項66に記載の方法。
- 工程(b)の生成物が、約40から約60℃の範囲の温度で、約4から約25時間の範囲の時間、酸洗浄される、請求項66に記載の方法。
- 工程(b)の生成物が、約50℃の温度で、約20時間、酸洗浄される、請求項66に記載の方法。
- 工程(c)の除去が、工程(b)の生成物の熱処理によって孔再構成テンプレートを除去することを含む、請求項56に記載の方法。
- 工程(b)の生成物が、約250から約600℃の範囲の温度に、約1から約30時間の範囲の時間加熱される、請求項74に記載の方法。
- 工程(b)の生成物が、約275から約350℃の範囲の温度に、約4から約25時間の範囲の時間加熱される、請求項74に記載の方法。
- 工程(b)の生成物が、約300℃の温度に、約16時間加熱される、請求項74に記載の方法。
- 工程(b)の生成物が、空気、窒素、およびアルゴンからなる群より選択されるガスの動的パージ下で、約100℃で約40分間加熱され、続いて、約250から約550℃で約16時間加熱される、請求項74に記載の方法。
- 工程(c)の除去が、工程(b)の生成物をオゾンで処理することによって孔再構成テンプレートを除去する工程を含む、請求項56に記載の方法。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔構造を改質することによって、クロマトグラフィー的に向上した孔形状を形成し、これによって、秩序領域を含み、クロマトグラフィー的に向上した孔形状を有する多孔質ハイブリッド無機/有機材料を調製する工程をさらに含む、請求項56に記載の方法。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔構造が、工程(b)の前に改質される、請求項80に記載の方法。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔構造が、工程(c)の後で改質される、請求項80に記載の方法。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料の表面改質を行う工程をさらに含む、請求項81に記載の方法。
- 前記表面改質が、工程(b)の前に行われる、請求項83に記載の方法。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔構造が、熱水処理によって改質される、請求項80に記載の方法。
- 孔テンプレート分子がイオン性または非イオン性である、請求項62に記載の方法。
- 孔テンプレート分子がイオン性であり、および陽イオン性、陰イオン性、および両性イオン性の分子からなる群より選択される、請求項86に記載の方法。
- 孔テンプレート分子が、ビス(2−エチルヘキシル)スルホコハク酸ナトリウム、グリコール酸エトキシレート4−tert−ブチルフェニルエーテル、グリコール酸エトキシレートラウリルエーテル、グリコール酸エトキシレート4−ノニルフェニルエーテル、グリコール酸エトキシレートオクチルエーテル、グリコール酸エトキシレートオレイルエーテル、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、またはトリス(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)、ラウリル硫酸アンモニウム、塩化セチルトリメチルアンモニウム、臭化セチルトリメチルアンモニウム、または塩化トリメチルステアリルアンモニウムである、請求項87に記載の方法。
- 孔テンプレート分子が非イオン性であり、およびポリマー、ブロックコポリマー、およびポリ(エチレンオキシド)−アルキルエーテルからなる群より選択される、請求項86に記載の方法。
- 孔テンプレート分子が、ポリ(エチレンオキシド)−ポリ(プロピレンオキシド)−ポリ(エチレンオキシド)、プルロニック(Pluronic)(登録商標)P123、プルロニック(登録商標)P64、プルロニックP105、ブリジ(Brij)(登録商標)76、またはブリジ(登録商標)30である、請求項89に記載の方法。
- テンプレート膨潤分子が、ベンゼン、トルエン、シクロヘキサン、シクロヘキサノール、ドデカノール、クロロドデカン、1,3,5−トリメチルベンゼン、および1,3,5−トリイソプロピルベンゼンからなる群より選択される、請求項58に記載の方法。
- テンプレート膨潤分子が1,3,5−トリメチルベンゼンまたは1,3,5−トリイソプロピルベンゼンである、請求項91に記載の方法。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料が多孔質ハイブリッド無機/有機粒子を含む、請求項56に記載の方法。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料がモノリスを含む、請求項56に記載の方法。
- モノリスが、合体した多孔質ハイブリッド無機/有機粒子を含む、請求項94に記載の方法。
- 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、もしくはI族およびII族金属のアルコキシド塩、ならびにアルキルアミンからなる群より選択される、請求項57に記載の方法。
- 塩基が水酸化ナトリウムである、請求項96に記載の方法。
- 請求項1から55のいずれか一項に記載の多孔質ハイブリッド無機/有機ハイブリッド材料を含む、分離装置。
- クロマトグラフィーカラム、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、捕捉樹脂、および固相有機合成担体からなる群より選択される、請求項98に記載の分離装置。
- a)多孔質ハイブリッド無機/有機材料を受け入れる円筒形内部を有するカラムと、および
b)請求項1から55のいずれか一項に記載の多孔質ハイブリッド無機/有機材料を含むクロマトグラフィー層とを含む、クロマトグラフィーカラム。 - (a)孔再構成テンプレートを形成する工程と;
(b)多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔を、孔再構成テンプレートと接触させることで、前記孔を秩序領域に再構成させることによって、前記多孔質ハイブリッド無機/有機材料の前記孔を再構成させる工程と;および
(c)前記孔再構成テンプレートを前記再構成された孔から除去する工程と
を含む方法によって調製された、請求項1から55のいずれか一項に記載の多孔質ハイブリッド無機/有機材料。 - 工程(b)の再構成が、多孔質ハイブリッド無機/有機材料を、塩基と孔再構成テンプレートとを含有する水溶液と混合する工程と、および秩序領域を形成するのに十分な温度および時間、前記混合物を加熱する工程とを含む、請求項101に記載のハイブリッド材料。
- 工程(b)の接触が、前記多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔に、孔再構成テンプレートを充填する工程を含む、請求項101に記載のハイブリッド材料。
- 孔再構成テンプレートが1種類以上の孔テンプレート分子を含む、請求項101に記載のハイブリッド材料。
- 孔再構成テンプレートがテンプレート膨潤分子をさらに含む、請求項104に記載のハイブリッド材料。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料を得る工程をさらに含む、請求項101に記載のハイブリッド材料。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料を調製する工程をさらに含む、請求項101に記載のハイブリッド材料。
- 工程(c)の除去が、工程(b)の生成物を酸洗浄することによって孔再構成テンプレートを抽出することで、孔再構成テンプレートを除去する工程を含む、請求項101に記載のハイブリッド材料。
- 酸洗浄液が、水溶性溶媒と酸との混合物を含む、請求項108に記載のハイブリッド材料。
- 水溶性溶媒が、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、メタノール、エタノール、およびイソプロパノールからなる群より選択される、請求項109に記載のハイブリッド材料。
- 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より選択される、請求項109に記載のハイブリッド材料。
- 酸洗浄液が、エタノールと濃塩酸との混合物を含む、請求項109に記載のハイブリッド材料。
- 工程(c)の除去が、前記工程(b)の生成物の熱処理によって前記孔再構成テンプレートを除去することを含む、請求項101に記載のハイブリッド材料。
- 工程(b)の生成物が、空気、窒素、およびアルゴンからなる群より選択されるガスの動的パージ下で、約100℃で約40分間加熱され、続いて、約250から約300℃で約16時間加熱される、請求項113に記載のハイブリッド材料。
- 工程(c)の除去が、工程(b)の生成物をオゾンで処理することによって孔再構成テンプレートを除去する工程を含む、請求項101に記載のハイブリッド材料。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔構造を改質することによって、クロマトグラフィー的に向上した孔形状を形成し、これによって、秩序領域を含み、クロマトグラフィー的に向上した孔形状を有する多孔質ハイブリッド無機/有機材料を調製する工程をさらに含む、請求項101に記載のハイブリッド材料。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔構造が、工程(b)の前に改質される、請求項116に記載のハイブリッド材料。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔構造が、工程(c)の後で改質される、請求項116に記載のハイブリッド材料。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料の表面改質を行う工程をさらに含む、請求項117に記載のハイブリッド材料。
- 前記表面改質が、工程(b)の前に行われる、請求項119に記載のハイブリッド材料。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料の孔構造が、熱水処理によって改質される、請求項116に記載のハイブリッド材料。
- 孔テンプレート分子がイオン性または非イオン性である、請求項104に記載のハイブリッド材料。
- 孔テンプレート分子がイオン性であり、および陽イオン性、陰イオン性、および両性イオン性の分子からなる群より選択される、請求項122に記載のハイブリッド材料。
- 孔テンプレート分子が、ビス(2−エチルヘキシル)スルホコハク酸ナトリウム、グリコール酸エトキシレート4−tert−ブチルフェニルエーテル、グリコール酸エトキシレートラウリルエーテル、グリコール酸エトキシレート4−ノニルフェニルエーテル、グリコール酸エトキシレートオクチルエーテル、グリコール酸エトキシレートオレイルエーテル、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、またはトリス(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)、ラウリル硫酸アンモニウム、塩化セチルトリメチルアンモニウム、臭化セチルトリメチルアンモニウム、または塩化トリメチルステアリルアンモニウムである、請求項123に記載のハイブリッド材料。
- 孔テンプレート分子が非イオン性であり、およびポリマー、ブロックコポリマー、およびポリ(エチレンオキシド)−アルキルエーテルからなる群より選択される、請求項122に記載のハイブリッド材料。
- 孔テンプレート分子が、ポリ(エチレンオキシド)−ポリ(プロピレンオキシド)−ポリ(エチレンオキシド)、プルロニック(登録商標)P123、プルロニック(登録商標)P64、プルロニックP105、ブリジ(登録商標)76、またはブリジ(登録商標)30である、請求項125に記載のハイブリッド材料。
- テンプレート膨潤分子が、ベンゼン、トルエン、シクロヘキサン、シクロヘキサノール、ドデカノール、クロロドデカン、1,3,5−トリメチルベンゼン、および1,3,5−トリイソプロピルベンゼンからなる群より選択される、請求項105に記載のハイブリッド材料。
- テンプレート膨潤分子が1,3,5−トリメチルベンゼンまたは1,3,5−トリイソプロピルベンゼンである、請求項127に記載のハイブリッド材料。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料が多孔質ハイブリッド無機/有機粒子を含む、請求項101に記載のハイブリッド材料。
- 多孔質ハイブリッド無機/有機材料がモノリスを含む、請求項101に記載のハイブリッド材料。
- モノリスが、合体した多孔質ハイブリッド無機/有機粒子を含む、請求項130に記載のハイブリッド材料。
- 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、もしくはI族およびII族金属のアルコキシド塩、ならびにアルキルアミンからなる群より選択される、請求項102に記載のハイブリッド材料。
- 塩基が水酸化ナトリウムである、請求項132に記載のハイブリッド材料。
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