JPWO2020004361A1 - 反応性ケイ素化合物の縮合物を含むゲル - Google Patents

Abstract

本発明は、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物の縮合物と、吸水性架橋重合体とを含むゲルを提供する。

Description

本発明は、酸性ガス分離膜のために有用な反応性ケイ素化合物の縮合物を含むゲルに関する。

水素製造や尿素製造などの大規模プラントで合成される合成ガスや天然ガス、排ガス等から酸性ガスを分離するプロセスとして、省エネルギー化を実現できることから、ガス膜分離プロセスが近年注目されている。このガス膜分離プロセスのために、様々な酸性ガス分離膜が研究されている。例えば、特許文献１には、アクリル酸セシウム塩またはアクリル酸ルビジウム塩に由来する構成単位（１）と、ビニルアルコールに由来する構成単位（２）とを含む共重合体を含む炭酸ガス分離膜が記載されている。

ＷＯ ２０１４／０６５３８７ Ａ１

酸性ガス分離膜は、酸性ガス（例えば、二酸化炭素）を透過させ、非酸性ガス（例えば、窒素、炭化水素、水素）を透過させないことによって、酸性ガスおよび非酸性ガスを含む混合ガスから酸性ガスを分離する。この分離効率を高めるために、酸性ガス分離膜へのガス供給圧を増大させると、非酸性ガスのリーク量が増大するという問題があった。

本発明は上記のような事情に着目してなされたものであって、加圧時の非酸性ガスのリーク量を抑制し得る酸性ガス分離膜のために有用なゲルを提供することにある。

上記目的を達成し得る本発明は、以下の通りである。
［１］ 酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物の縮合物と、吸水性架橋重合体とを含むゲル。
［２］ 反応性ケイ素化合物が、式（Ｉ）：

［式中、Ｒ^１は、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、または置換基を有していてもよいアルコキシ基を表し、
Ｒ^２およびＲ^３は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、または置換基を有していてもよいアルコキシ基を表し、並びに
Ｒ^４は、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する有機基を表し、前記有機基は、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいシクロアルキル−アルキル基であり、前記アルキル基または前記シクロアルキル−アルキル基の１以上の炭素原子（但し、ケイ素原子と隣接する炭素原子および窒素原子と隣接する炭素原子は除く）は窒素原子で置き換えられていてもよい。］
で表される化合物である前記［１］に記載のゲル。
［３］ Ｒ^４が、カルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、カルボニルオキシカルボニル基、および置換基を有していてもよいカルボニルイミノカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する有機基である前記［２］に記載のゲル。
［４］ 吸水性架橋重合体が、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する前記［１］〜［３］のいずれか一つに記載のゲル。
［５］ 吸水性架橋重合体が、カルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基およびアルコキシカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する前記［１］〜［３］のいずれか一つに記載のゲル。
［６］ 反応性ケイ素化合物の縮合物と、吸水性架橋重合体とが相互貫入網目構造を形成している前記［１］〜［５］のいずれか一つに記載のゲル。
［７］ 前記［１］〜［６］のいずれか一つに記載のゲルを含む酸性ガス分離膜。
［８］ 前記［７］に記載の酸性ガス分離膜を含む酸性ガス分離装置。
［９］ 少なくとも一つの酸性ガスおよび少なくとも一つの非酸性ガスを含む混合ガスを、前記［７］に記載の酸性ガス分離膜に接触させて、前記酸性ガスを分離する方法。
［１０］ 前記［１］〜［６］のいずれか一つに記載のゲルの製造方法であって、
酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物、並びに酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物の第１縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つと、
吸水性架橋重合体と、
水と
を含む混合物を乾燥および加熱することによって、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物の第２縮合物を形成することを含む方法。

本発明のゲルを酸性ガス分離膜に使用すれば、加圧時の非酸性ガスのリーク量を抑制することができる。

実施例および比較例で得られたガス分離膜のガス分離性能の評価に用いた装置の概説図である。 実施例および比較例で得られたガス分離膜の窒素ガスのリーク量の測定に用いた装置の概説図である。

以下、本発明について順に説明する。なお、以下では、「式（Ｉ）で表される化合物」を「化合物（Ｉ）」と略称することがある。他の式で表される化合物等も同様に略称することがある。また、後述の例示、好ましい記載等は、これらが互いに矛盾しない限り、組み合わせることができる。

＜化合物の基＞
まず、本発明で使用する化合物が有し得る基等について説明する。

本明細書中、「Ｃ_ｘ−ｙ」とは、炭素数がｘ以上ｙ以下（ｘおよびｙは数を表す）を意味する。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。

アルキル基は、直鎖状または分枝鎖状のいずれでもよい。アルキル基の炭素数は、好ましくは１〜３０、より好ましくは１〜２０、さらに好ましくは１〜１４、特に好ましくは１〜１０である。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、１−エチルプロピル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、１，１−ジメチルブチル基、２，２−ジメチルブチル基、３，３−ジメチルブチル基、２−エチルブチル基が挙げられる。アルキル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、アルコキシカルボニル基、カルボニルオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいカルボニルイミノカルボニル基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアリール基が挙げられる。

アリール基の炭素数は、好ましくは６〜１８、より好ましくは６〜１４、さらに好ましくは６〜１０である。アリール基としては、例えば、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基が挙げられる。アリール基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、アルコキシカルボニル基、カルボニルオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいカルボニルイミノカルボニル基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。

本明細書中、「シクロアルキル−アルキル基」とは、シクロアルキル基が結合したアルキル基を意味する。シクロアルキル−アルキル基の一部であるアルキル基の説明は、上述した通りである。シクロアルキル基の炭素数は、好ましくは３〜２０、より好ましくは３〜１０、さらに好ましくは５〜１０、特に好ましくは５または６である。シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ビシクロ［２．２．１］ヘプチル基、ビシクロ［２．２．２］オクチル基、ビシクロ［３．２．１］オクチル基、アダマンチル基が挙げられる。シクロアルキル−アルキル基は置換基を有していてもよい。シクロアルキル−アルキル基のシクロアルキル部分に結合し得る置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、アルコキシカルボニル基、カルボニルオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいカルボニルイミノカルボニル基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアリール基が挙げられる。シクロアルキル−アルキル基のアルキル部分に結合し得る置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、アルコキシカルボニル基、カルボニルオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいカルボニルイミノカルボニル基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアリール基が挙げられる。

アルキレン基は、直鎖状または分枝鎖状のいずれでもよい。アルキレン基の炭素数は、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜６、さらに好ましくは１〜３である。アルキレン基としては、例えば、−ＣＨ_２−、−（ＣＨ_２）_２−、−（ＣＨ_２）_３−、−（ＣＨ_２）_４−、−（ＣＨ_２）_５−、−（ＣＨ_２）_６−、−ＣＨ（ＣＨ_３）−、−Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−ＣＨ（Ｃ_２Ｈ_５）−、−ＣＨ（Ｃ_３Ｈ_７）−、−ＣＨ（ＣＨ（ＣＨ_３）_２）−、−（ＣＨ（ＣＨ_３））_２−、−ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）−、−ＣＨ（ＣＨ_３）−ＣＨ_２−、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−Ｃ（ＣＨ_３）_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−Ｃ（ＣＨ_３）_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−が挙げられる。

アルコキシ基（即ち、アルキルオキシ基）の一部であるアルキル基の説明は、上述した通りである。アルコキシ基の好適な例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基が挙げられる。アルコキシ基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、アルコキシカルボニル基、カルボニルオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいカルボニルイミノカルボニル基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアリール基が挙げられる。

塩の形態のカルボキシ基の好適な例としては、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基が挙げられる。

アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムが挙げられる。これらの中で、ナトリウム、カリウム、セシウムが好ましく、ナトリウム、セシウムがより好ましく、セシウムがさらに好ましい。

アルコキシカルボニル基の好適な例としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、ｓｅｃ−ブトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基が挙げられる。アルコキシカルボニル基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。

本明細書中、「カルボニルオキシカルボニル基」とは、−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−で表される基を意味する。この基は、酸無水物基と呼ばれることもある。

本明細書中、「置換基を有していてもよいカルボニルイミノカルボニル基」とは、−ＣＯ−ＮＲ−ＣＯ−（前記式中、Ｒは水素原子または置換基を表す）で表される基を意味する。前記置換基としては、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基が挙げられる。

置換基を有していてもよいアミノ基としては、例えばアミノ基、モノ−またはジ−アルキルアミノ基（例、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジブチルアミノ基）、モノ−またはジ−シクロアルキルアミノ基（例、シクロプロピルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基）、モノ−またはジ−アリールアミノ基（例、フェニルアミノ基）、モノ−またはジ−アラルキルアミノ基（例、ベンジルアミノ基、ジベンジルアミノ基）、複素環アミノ基（例、ピリジルアミノ基）が挙げられる。

置換基を有していてもよいアミノ基の好適な例としては、アミノ基、モノ−またはジ−アルキルアミノ基（例、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジブチルアミノ基）、より好ましくはアミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基が挙げられる。

＜ゲル＞
本発明のゲルは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つ（以下「酸性解離性基等」と略称することがある）を有する反応性ケイ素化合物の縮合物と、吸水性架橋重合体とを含む。

＜反応性ケイ素化合物の縮合物＞
本発明は、酸性解離性基等を有する反応性ケイ素化合物の縮合物を使用することを特徴の一つとする。以下、「酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物」を「本発明の反応性ケイ素化合物」と記載することがある。また、本発明のゲルに含まれる「酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物の縮合物」を「本発明の縮合物」と記載することがある。

本明細書中、「反応性ケイ素化合物」とは、ケイ素原子上にヒドロキシ基および／または加水分解性基を有し、前記ヒドロキシ基、および／または前記加水分解性基の加水分解によって得られるヒドロキシ基が関与する脱水縮合によって縮合物を形成し得るケイ素化合物を意味する。また、「加水分解性基」とは、加水分解によってヒドロキシ基を形成し得る基を意味する。加水分解性基としては、例えば、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルコキシ基が挙げられる。反応性ケイ素化合物は、１種のみを使用してもよく、２種以上を使用してもよい。反応性ケイ素化合物は、１種のみの加水分解性基を有していてもよく、２種以上の加水分解性基を有していてもよい。

本発明の反応性ケイ素化合物は、好ましくは、一つのケイ素原子に対して、ヒドロキシ基および加水分解性基からなる群から選ばれる二つまたは三つの基を有し、且つ酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物を含み；より好ましくは、一つのケイ素原子に対して、ヒドロキシ基および加水分解性基からなる群から選ばれる三つの基を有し、且つ酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物を含み；さらに好ましくは、一つのケイ素原子に対して、三つの加水分解性基を有し、且つ酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物からなる。

本発明で使用する反応性ケイ素化合物は、酸性解離性基等を有する。本発明のゲル中に含まれる縮合物も、同様に、酸性解離性基等を有する。

本明細書中、「酸性解離性基」とは、水中でプロトン（Ｈ^＋）を放出し得る酸性官能基を意味する。その例としては、カルボキシ基（−ＣＯＯＨ）、スルホ基（−Ｓ（Ｏ）_２（ＯＨ））、ホスホノ基（−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）_２）、ホスホノオキシ基（−Ｏ−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）_２）が挙げられる。

酸性解離性基は、例えば、−ＣＯＯＭ^１、−Ｓ（Ｏ）_２（ＯＭ^２）、−Ｐ（Ｏ）（ＯＭ^３）（ＯＭ’^１）、−Ｏ−Ｐ（Ｏ）（ＯＭ^４）（ＯＭ’^２）（前記式中、Ｍ^１〜Ｍ^４は、それぞれ独立に、プロトンとは異なるカチオン（以下「他のカチオン」と略称することがある）を表し、Ｍ’^１およびＭ’^２は、それぞれ独立に、プロトン（水素原子）または他のカチオンを表す）などの塩の形態であってもよい。他のカチオンとしては、例えば、金属イオン（金属原子）、アンモニウムイオンが挙げられる。金属イオン（金属原子）としては、例えば、アルカリ金属イオン（アルカリ金属原子）が挙げられる。他のカチオンは、好ましくはアルカリ金属イオンであり、より好ましくはナトリウムイオン、カリウムイオンまたはセシウムイオンであり、さらに好ましくはナトリウムイオンまたはセシウムイオンであり、特に好ましくはセシウムイオンである。

酸性解離性基の誘導体基としては、例えば、加水分解して、酸性解離性基または塩の形態の酸性解離性基を形成し得る基が挙げられる。そのような基としては、例えば、−ＣＯＯＲ^ａ１、−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ’^ａ１−ＣＯ−、−Ｓ（Ｏ）_２（ＯＲ^ａ２）、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ^ａ３）（ＯＲ’^ａ２）、−Ｏ−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ^ａ４）（ＯＲ’^ａ３）、−ＣＯＮ（Ｒ’^ａ４）（Ｒ’^ａ５）、−Ｓ（Ｏ）_２Ｎ（Ｒ’^ａ６）（Ｒ’^ａ７）、−Ｐ（Ｏ）｛Ｎ（Ｒ’^ａ８）（Ｒ’^ａ９）｝｛Ｎ（Ｒ’^ａ１０）（Ｒ’^ａ１１）｝、−Ｏ−Ｐ（Ｏ）｛Ｎ（Ｒ’^ａ１２）（Ｒ’^ａ１３）｝｛Ｎ（Ｒ’^ａ１４）（Ｒ’^ａ１５）｝（前記式中、Ｒ^ａ１〜Ｒ^ａ４は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ’^ａ１〜Ｒ’^ａ１５は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基を表す。）が挙げられる。

本発明の反応性ケイ素化合物は、好ましくはカルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、アルコキシカルボニル基、カルボニルオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいカルボニルイミノカルボニル基、および置換基を有していてもよいカルボニルイミノカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する。

本発明の反応性ケイ素化合物の縮合では、本発明の反応性ケイ素化合物とは異なる他の化合物を併用してもよい。即ち、本発明の縮合物は、他の化合物に由来する構造を有していてもよい。他の化合物は、１種のみを使用してもよく、２種以上を使用してもよい。他の化合物としては、例えば、テトラアルコキシラン、アルコキシアルミニウム、アルコキシチタン、アルコキシジルコニウムが挙げられる。これらの中でテトラアルコキシシランが好ましい。テトラアルコキシシランとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシランが挙げられる。本発明の縮合物は、他の化合物に由来する構造を有しないこと（即ち、本発明の縮合物は、本発明の反応性ケイ素化合物に由来する構造からなること）が好ましい。

本発明の縮合物中において、他の化合物に由来する構造の量は、本発明の反応性ケイ素化合物に由来する構造１００モルに対して、好ましくは０〜５０モル、より好ましくは０〜３０モル、さらに好ましくは０〜１０モルである。本発明の縮合物は、他の化合物に由来する構造を含まないことが特に好ましい。

本発明のゲルは、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物の縮合物を含む。ゲルが前記縮合物を含むかどうかは、例えば、固体^２９Ｓｉ ＮＭＲ測定で判断できる。具体的には、ゲルの^２９Ｓｉ ＮＭＲ測定でＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｄ１およびＤ２のいずれかのシグナルが観察された場合、ゲルが前記縮合物を含むと判断できる。なお、これらのシグナルの帰属については、例えばNEW GLASS, Vol.28, No. 109, 2013, pp. 17-28 に記載されている。

本発明のゲルでは、非酸性ガスのリーク量抑制の観点から、本発明の縮合物と吸水性架橋重合体とが相互貫入網目構造を形成していることが好ましい。ここで、「相互貫入網目構造」とは、２種以上の架橋体の網目構造が、基本的に共有結合を介さずに、からみあって形成される構造を意味する。このような構造は、相互貫入ポリマーネットワーク（interpenetrating polymer network）と呼ばれることもある。但し、本発明のゲルの相互貫入網目構造では、本発明の縮合物と吸水性架橋重合体とが共有結合を形成していてもよい。

相互貫入網目構造を有するゲルは、例えば、ヒドロキシ基および加水分解性基からなる群から選ばれる三つの基を有する反応性ケイ素化合物、および前記反応性ケイ素化合物の縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つと、水と、吸水性架橋重合体とを含む混合物を乾燥および加熱することによって製造することができる。

本発明の反応性ケイ素化合物は、好ましくは式（Ｉ）：

で表される化合物である。化合物（Ｉ）は、１種のみを使用してもよく、２種以上を使用してもよい。

Ｒ^１は、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、または置換基を有していてもよいアルコキシ基を表す。Ｒ^１は、好ましくは置換基を有していてもよいＣ_１−６アルキル基、置換基を有していてもよいＣ_６−１０アリール基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、または置換基を有していてもよいＣ_１−６アルコキシ基であり、より好ましくはＣ_１−６アルキル基、Ｃ_６−１０アリール基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、またはＣ_１−６アルコキシ基であり、さらに好ましくはＣ_１−３アルキル基、フェニル基、塩素原子、ヒドロキシ基、またはＣ_１−３アルコキシ基である。

Ｒ^２およびＲ^３は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、または置換基を有していてもよいアルコキシ基を表す。Ｒ^２およびＲ^３は、それぞれ独立に、好ましくはハロゲン原子、ヒドロキシ基、または置換基を有していてもよいＣ_１−６アルコキシ基であり、より好ましくはハロゲン原子、ヒドロキシ基、またはＣ_１−６アルコキシ基であり、さらに好ましくは塩素原子、ヒドロキシ基、またはＣ_１−３アルコキシ基である。

Ｒ^４は、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する有機基を表し、前記有機基は、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいシクロアルキル−アルキル基であり、前記アルキル基または前記シクロアルキル−アルキル基の１以上の炭素原子（但し、ケイ素原子と隣接する炭素原子および窒素原子と隣接する炭素原子は除く）は窒素原子で置き換えられていてもよい。ここで、アルキル基またはシクロアルキル−アルキル基の炭素原子が窒素原子で置き換えられるとは、アルキル基またはシクロアルキル−アルキル基中の１級炭素原子、２級炭素原子および３級炭素原子が、それぞれに対応する窒素原子に置き換えられることを意味する。例えば、１級炭素原子の場合、−ＣＨ_３が−ＮＲ_２（前記式中、Ｒは水素原子または置換基を表す）に置き換えられることを意味する。

Ｒ^４である有機基は、好ましくはカルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、アルコキシカルボニル基、カルボニルオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいカルボニルイミノカルボニル基、および置換基を有していてもよいカルボニルイミノカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有し；より好ましくはカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、カルボニルオキシカルボニル基、および置換基としてメチル基、エチル基またはフェニル基を有していてもよいカルボニルイミノカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有し；さらに好ましくはカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、およびカルボニルオキシカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する。

Ｒ^４である有機基は、好ましくは置換基を有していてもよいＣ_１−１４アルキル基または置換基を有していてもよいＣ_５−１０シクロアルキル−Ｃ_１−１４アルキル基であり、前記アルキル基または前記シクロアルキル−アルキル基の１以上の炭素原子（但し、ケイ素原子と隣接する炭素原子および窒素原子と隣接する炭素原子は除く）は窒素原子で置き換えられていてもよい。この態様において、前記アルキル基または前記シクロアルキル−アルキル基における窒素原子で置き換えられていてもよい炭素原子（但し、ケイ素原子と隣接する炭素原子および窒素原子と隣接する炭素原子は除く）の数は、１〜３の整数であることが好ましく、１または２であることがより好ましい。

Ｒ^４である有機基は、より好ましくは置換基を有していてもよいＣ_１−１０アルキル基または置換基を有していてもよいＣ_５−１０シクロアルキル−Ｃ_１−１０アルキル基であり、前記アルキル基または前記シクロアルキル−アルキル基の１以上の炭素原子（但し、ケイ素原子と隣接する炭素原子および窒素原子と隣接する炭素原子は除く）は窒素原子で置き換えられていてもよい。この態様において、前記アルキル基または前記シクロアルキル−アルキル基における窒素原子で置き換えられていてもよい炭素原子（但し、ケイ素原子と隣接する炭素原子および窒素原子と隣接する炭素原子は除く）の数は、１〜３の整数であることが好ましく、１または２であることがより好ましい。

Ｒ^４である有機基は、さらに好ましくはＣ_１−１０アルキル基またはＣ_５−１０シクロアルキル−Ｃ_１−１０アルキル基であり、前記アルキル基または前記シクロアルキル−アルキル基の１または２個の炭素原子（但し、ケイ素原子と隣接する炭素原子および窒素原子と隣接する炭素原子は除く）は窒素原子で置き換えられていてもよい。

化合物（Ｉ）は、好ましくは、式（Ｉａ）〜式（Ｉｍ）：

［上記式中、Ｒ^１ａ、Ｒ^１ｂ、Ｒ^１ｃ、Ｒ^１ｄ、Ｒ^１ｅ、Ｒ^１ｆ、Ｒ^１ｇ、Ｒ^１ｈ、Ｒ^１ｉ、Ｒ^１ｋおよびＲ^１ｍは、それぞれ独立に、Ｃ_１−６アルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、またはＣ_１−６アルコキシ基を表し、
Ｒ^２ａ、Ｒ^３ａ、Ｒ^２ｂ、Ｒ^３ｂ、Ｒ^２ｃ、Ｒ^３ｃ、Ｒ^２ｄ、Ｒ^３ｄ、Ｒ^２ｅ、Ｒ^３ｅ、Ｒ^２ｆ、Ｒ^３ｆ、Ｒ^２ｇ、Ｒ^３ｇ、Ｒ^２ｈ、Ｒ^３ｈ、Ｒ^２ｉ、Ｒ^３ｉ、Ｒ^２ｋ、Ｒ^３ｋ、Ｒ^２ｍおよびＲ^３ｍは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、またはＣ_１−６アルコキシ基を表し、
Ｌ^１ａ、Ｌ^１ｂ、Ｌ^１ｃ、Ｌ^１ｄ、Ｌ^１ｅ、Ｌ^２ｅ、Ｌ^１ｆ、Ｌ^１ｇ、Ｌ^１ｈ、Ｌ^２ｈ、Ｌ^３ｈ、Ｌ^１ｉ、Ｌ^２ｉ、Ｌ^３ｉ、Ｌ^４ｉ、Ｌ^５ｉ、Ｌ^１ｋ、Ｌ^１ｍ、Ｌ^２ｍおよびＬ^３ｍは、それぞれ独立に、Ｃ_１−１０アルキレン基を表し、
Ｒ^５ａ、Ｒ^５ｂ、Ｒ^６ｂ、Ｒ^５ｅ、Ｒ^５ｆ、Ｒ^６ｆ、Ｒ^５ｈ、Ｒ^６ｈ、Ｒ^５ｉ、Ｒ^６ｉ、Ｒ^７ｉおよびＲ^５ｋは、それぞれ独立に、水素原子、アルカリ金属原子またはＣ_１−６アルキル基を表し、
Ｒ^８ｄは、水素原子、Ｃ_１−６アルキル基またはＣ_６−１０アリール基を表し、
Ｒ^９ｅ、Ｒ^９ｆおよびＲ^９ｇは、それぞれ独立に、水素原子またはＣ_１−６アルキル基を表し、
Ｒ^１０ｍ、Ｒ^１１ｍ、Ｒ^１２ｍおよびＲ^１３ｍは、これらの少なくとも一つが−Ｌ^４ｍ−ＣＯＯＲ^５ｍであることを条件として、それぞれ独立に、水素原子、Ｃ_１−６アルキル基または−Ｌ^４ｍ−ＣＯＯＲ^５ｍを表し、
Ｌ^４ｍは、Ｃ_１−１０アルキレン基を表し、並びに
Ｒ^５ｍは、水素原子、アルカリ金属原子またはＣ_１−６アルキル基を表し、
但し、２以上の−Ｌ^４ｍ−ＣＯＯＲ^５ｍが存在する場合、複数のＬ^４ｍは、互いに、同じまたは異なるものでもよく、および複数のＲ^５ｍは、互いに、同じまたは異なるものでもよい。］
のいずれかで表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも一つである。化合物（Ｉａ）〜化合物（Ｉｍ）は、いずれも、１種のみを使用してもよく、２種以上を使用してもよい。

本明細書中、「式（Ｉａ）〜式（Ｉｍ）」とは、「式（Ｉａ）、式（Ｉｂ）、式（Ｉｃ）、式（Ｉｄ）、式（Ｉｅ）、式（Ｉｆ）、式（Ｉｇ）、式（Ｉｈ）、式（Ｉｉ）、式（Ｉｋ）および式（Ｉｍ）」を意味する。「化合物（Ｉａ）〜化合物（Ｉｍ）」も同様の意味である。

化合物（Ｉ）は、より好ましくは化合物（Ｉａ）、化合物（Ｉｂ）、化合物（Ｉｃ）、化合物（Ｉｅ）、化合物（１ｈ）および化合物（Ｉｍ）からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、さらに好ましくは化合物（Ｉａ）、化合物（Ｉｂ）、化合物（Ｉｃ）、化合物（Ｉｅ）および化合物（Ｉｍ）からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、特に好ましくは化合物（Ｉａ）、化合物（Ｉｃ）、化合物（Ｉｅ）および化合物（Ｉｍ）からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、最も好ましくは化合物（Ｉａ）、化合物（Ｉｃ）および化合物（Ｉｅ）からなる群から選ばれる少なくとも一つである。

Ｒ^１ａ、Ｒ^１ｂ、Ｒ^１ｃ、Ｒ^１ｄ、Ｒ^１ｅ、Ｒ^１ｆ、Ｒ^１ｇ、Ｒ^１ｈ、Ｒ^１ｉ、Ｒ^１ｋおよびＲ^１ｍは、それぞれ独立に、好ましくはＣ_１−３アルキル基、塩素原子、ヒドロキシ基、またはＣ_１−３アルコキシ基であり、より好ましくはＣ_１−３アルキル基、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基である。

Ｒ^２ａ、Ｒ^３ａ、Ｒ^２ｂ、Ｒ^３ｂ、Ｒ^２ｃ、Ｒ^３ｃ、Ｒ^２ｄ、Ｒ^３ｄ、Ｒ^２ｅ、Ｒ^３ｅ、Ｒ^２ｆ、Ｒ^３ｆ、Ｒ^２ｇ、Ｒ^３ｇ、Ｒ^２ｈ、Ｒ^３ｈ、Ｒ^２ｉ、Ｒ^３ｉ、Ｒ^２ｋ、Ｒ^３ｋ、Ｒ^２ｍおよびＲ^３ｍは、それぞれ独立に、好ましくは塩素原子、ヒドロキシ基、またはＣ_１−３アルコキシ基であり、より好ましくは塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基である。

Ｌ^１ａ、Ｌ^１ｂ、Ｌ^１ｃ、Ｌ^１ｄ、Ｌ^１ｅ、Ｌ^２ｅ、Ｌ^１ｆ、Ｌ^１ｇ、Ｌ^１ｈ、Ｌ^２ｈ、Ｌ^３ｈ、Ｌ^１ｉ、Ｌ^２ｉ、Ｌ^３ｉ、Ｌ^４ｉ、Ｌ^５ｉ、Ｌ^１ｋ、Ｌ^１ｍ、Ｌ^２ｍ、Ｌ^３ｍおよびＬ^４ｍは、それぞれ独立に、好ましくはＣ_１−６アルキレン基であり、より好ましくはＣ_１−３アルキレン基である。

Ｒ^５ａ、Ｒ^５ｂ、Ｒ^６ｂ、Ｒ^５ｅ、Ｒ^５ｆ、Ｒ^６ｆ、Ｒ^５ｈ、Ｒ^６ｈ、Ｒ^５ｉ、Ｒ^６ｉ、Ｒ^７ｉ、Ｒ^５ｋおよびＲ^５ｍは、それぞれ独立に、好ましくは水素原子、アルカリ金属原子またはＣ_１−３アルキル基であり、より好ましくは水素原子、アルカリ金属原子、メチル基またはエチル基であり、より一層好ましくは水素原子、セシウム原子、ナトリウム原子、メチル基またはエチル基である。

Ｒ^８ｄは、好ましくは水素原子、Ｃ_１−３アルキル基またはＣ_６−１０アリール基であり、より好ましくは水素原子、メチル基、エチル基またはフェニル基である。

Ｒ^９ｅ、Ｒ^９ｆおよびＲ^９ｇは、それぞれ独立に、好ましくは水素原子またはＣ_１−３アルキル基であり、より好ましくは水素原子、メチル基またはエチル基である。

Ｒ^１０ｍ、Ｒ^１１ｍ、Ｒ^１２ｍおよびＲ^１３ｍは、これらの少なくとも一つが−Ｌ^４ｍ−ＣＯＯＲ^５ｍであることを条件として、それぞれ独立に、好ましくは水素原子、Ｃ_１−３アルキル基または−Ｌ^４ｍ−ＣＯＯＲ^５ｍであり、より好ましくは水素原子、メチル基、エチル基または−Ｌ^４ｍ−ＣＯＯＲ^５ｍである。

式（Ｉａ）における基の特に好ましい組合せとしては、Ｒ^１ａが、Ｃ_１−３アルキル基、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｒ^２ａおよびＲ^３ａが、それぞれ独立に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｌ^１ａが、Ｃ_１−３アルキレン基であり、並びにＲ^５ａが、水素原子、アルカリ金属原子、メチル基またはエチル基である組合せが挙げられる。この組合せにおいて、Ｒ^１ａ、Ｒ^２ａおよびＲ^３ａが、共に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、並びにＲ^５ａが、水素原子、セシウム原子、ナトリウム原子、メチル基またはエチル基であることが、特に一層好ましい。

式（Ｉｂ）における基の特に好ましい組合せとしては、Ｒ^１ｂが、Ｃ_１−３アルキル基、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｒ^２ｂおよびＲ^３ｂが、それぞれ独立に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｌ^１ｂが、Ｃ_１−３アルキレン基（特に一層好ましくは−ＣＨ_２−または−（ＣＨ_２）_３−）であり、並びにＲ^５ｂおよびＲ^６ｂが、共に、水素原子、アルカリ金属原子、メチル基またはエチル基である組合せが挙げられる。この組合せにおいて、Ｒ^１ｂ、Ｒ^２ｂおよびＲ^３ｂが、共に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、並びにＲ^５ｂおよびＲ^６ｂが、共に、水素原子、セシウム原子、ナトリウム原子、メチル基またはエチル基であることが、特に一層好ましい。

式（Ｉｃ）における基の特に好ましい組合せとしては、Ｒ^１ｃが、Ｃ_１−３アルキル基、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｒ^２ｃおよびＲ^３ｃが、それぞれ独立に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、並びにＬ^１ｃが、Ｃ_１−３アルキレン基（特に一層好ましくは−ＣＨ_２−または−（ＣＨ_２）_３−）である組合せが挙げられる。この組合せにおいて、Ｒ^１ｃ、Ｒ^２ｃおよびＲ^３ｃが、共に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であることが、特に一層好ましい。

式（Ｉｄ）における基の特に好ましい組合せとしては、Ｒ^１ｄが、Ｃ_１−３アルキル基、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｒ^２ｄおよびＲ^３ｄが、それぞれ独立に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｌ^１ｄが、Ｃ_１−３アルキレン基（特に一層好ましくは−ＣＨ_２−または−（ＣＨ_２）_３−）であり、並びにＲ^８ｄが、水素原子、メチル基、エチル基またはフェニル基である組合せが挙げられる。この組合せにおいて、Ｒ^１ｄ、Ｒ^２ｄおよびＲ^３ｄが、共に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であることが、特に一層好ましい。

式（Ｉｅ）における基の特に好ましい組合せとしては、Ｒ^１ｅが、Ｃ_１−３アルキル基、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｒ^２ｅおよびＲ^３ｅが、それぞれ独立に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｌ^１ｅおよびＬ^２ｅが、それぞれ独立にＣ_１−３アルキレン基であり（特に一層好ましくは、Ｌ^１ｅが−（ＣＨ_２）_３−であり、Ｌ^２ｅが−（ＣＨ_２）_２−）であり）、Ｒ^５ｅが、水素原子、アルカリ金属原子、メチル基またはエチル基であり、並びにＲ^９ｅが、水素原子、メチル基またはエチル基である組合せが挙げられる。この組合せにおいて、Ｒ^１ｅ、Ｒ^２ｅおよびＲ^３ｅが、共に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、並びにＲ^５ｅが、水素原子、セシウム原子、ナトリウム原子、メチル基またはエチル基であることが、特に一層好ましい。

式（Ｉｆ）における基の特に好ましい組合せとしては、Ｒ^１ｆが、Ｃ_１−３アルキル基、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｒ^２ｆおよびＲ^３ｆが、それぞれ独立に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｌ^１ｆが、Ｃ_１−３アルキレン基（特に一層好ましくは−（ＣＨ_２）_３−）であり、Ｒ^５ｆおよびＲ^６ｆが、共に、水素原子、アルカリ金属原子、メチル基またはエチル基であり、並びにＲ^９ｆが、水素原子、メチル基またはエチル基である組合せが挙げられる。この組合せにおいて、Ｒ^１ｆ、Ｒ^２ｆおよびＲ^３ｆが、共に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、並びにＲ^５ｆおよびＲ^６ｆが、共に、水素原子、セシウム原子、ナトリウム原子、メチル基またはエチル基であることが、特に一層好ましい。

式（Ｉｇ）における基の特に好ましい組合せとしては、Ｒ^１ｇが、Ｃ_１−３アルキル基、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｒ^２ｇおよびＲ^３ｇが、それぞれ独立に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｌ^１ｇが、Ｃ_１−３アルキレン基（特に一層好ましくは−（ＣＨ_２）_３−）であり、並びにＲ^９ｇが、水素原子、メチル基またはエチル基である組合せが挙げられる。この組合せにおいて、Ｒ^１ｇ、Ｒ^２ｇおよびＲ^３ｇが、共に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であることが、特に一層好ましい。

式（Ｉｈ）における基の特に好ましい組合せとしては、Ｒ^１ｈが、Ｃ_１−３アルキル基、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｒ^２ｈおよびＲ^３ｈが、それぞれ独立に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｌ^１ｈ、Ｌ^２ｈおよびＬ^３ｈが、それぞれ独立にＣ_１−３アルキレン基であり（特に一層好ましくはＬ^１ｈが−（ＣＨ_２）_３−であり、並びにＬ^２ｈおよびＬ^３ｈが、共に−ＣＨ_２−であり）、並びにＲ^５ｈおよびＲ^６ｈが、共に、水素原子、アルカリ金属原子、メチル基またはエチル基である組合せが挙げられる。この組合せにおいて、Ｒ^１ｈ、Ｒ^２ｈおよびＲ^３ｈが、共に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、並びにＲ^５ｈおよびＲ^６ｈが、共に、水素原子、セシウム原子、ナトリウム原子、メチル基またはエチル基であることが、特に一層好ましい。

式（Ｉｉ）における基の特に好ましい組合せとしては、Ｒ^１ｉが、Ｃ_１−３アルキル基、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｒ^２ｉおよびＲ^３ｉが、それぞれ独立に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｌ^１ｉ、Ｌ^２ｉ、Ｌ^３ｉ、Ｌ^４ｉおよびＬ^５ｉが、それぞれ独立にＣ_１−３アルキレン基であり（特に一層好ましくはＬ^１ｉが−（ＣＨ_２）_３−であり、Ｌ^２ｉが−（ＣＨ_２）_２−であり、並びにＬ^３ｉ、Ｌ^４ｉおよびＬ^５ｉが、共に、−ＣＨ_２−であり）、並びにＲ^５ｉ、Ｒ^６ｉおよびＲ^７ｉが、共に、水素原子、アルカリ金属原子、メチル基またはエチル基である組合せが挙げられる。この組合せにおいて、Ｒ^１ｉ、Ｒ^２ｉおよびＲ^３ｉが、共に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、並びにＲ^５ｉ、Ｒ^６ｉおよびＲ^７ｉが、共に、水素原子、セシウム原子、ナトリウム原子、メチル基またはエチル基であることが、特に一層好ましい。

式（Ｉｋ）における基の特に好ましい組合せとしては、Ｒ^１ｋが、Ｃ_１−３アルキル基、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｒ^２ｋおよびＲ^３ｋが、それぞれ独立に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｌ^１ｋが、Ｃ_１−３アルキレン基（特に一層好ましくは−ＣＨ_２−）であり、並びにＲ^５ｋが、水素原子、アルカリ金属原子、メチル基またはエチル基である組合せが挙げられる。この組合せにおいて、Ｒ^１ｋ、Ｒ^２ｋおよびＲ^３ｋが、共に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、並びにＲ^５ｋが、水素原子、セシウム原子、ナトリウム原子、メチル基またはエチル基であることが、特に一層好ましい。

式（Ｉｍ）における基の特に好ましい組合せとしては、Ｒ^１ｍが、Ｃ_１−３アルキル基、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｒ^２ｍおよびＲ^３ｍが、それぞれ独立に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、Ｒ^１０ｍ、Ｒ^１１ｍ、Ｒ^１２ｍおよびＲ^１３ｍが、これらの少なくとも一つが−Ｌ^４ｍ−ＣＯＯＲ^５ｍであることを条件として、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、エチル基または−Ｌ^４ｍ−ＣＯＯＲ^５ｍであり、Ｒ^５ｍが、水素原子、アルカリ金属原子、メチル基またはエチル基であり、並びにＬ^１ｍ、Ｌ^２ｍ、Ｌ^３ｍおよびＬ^４ｍが、それぞれ独立にＣ_１−３アルキレン基である（特に一層好ましくはＬ^１ｍが−（ＣＨ_２）_３−であり、Ｌ^２ｍおよびＬ^３ｍが共に−（ＣＨ_２）_２−であり、並びにＬ^４ｍが−（ＣＨ_２）−である）組合せが挙げられる（但し、２以上の−Ｌ^４ｍ−ＣＯＯＲ^５ｍが存在する場合、複数のＬ^４ｍは、互いに、同じまたは異なるものでもよく、および複数のＲ^５ｍは、互いに、同じまたは異なるものでもよい）。この組合せにおいて、Ｒ^１ｍ、Ｒ^２ｍおよびＲ^３ｍが、共に、塩素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基またはエトキシ基であり、並びにＲ^５ｍが、水素原子、セシウム原子、ナトリウム原子、メチル基またはエチル基であることが、特に一層好ましい。また、この組合せにおいて、２以上の−Ｌ^４ｍ−ＣＯＯＲ^５ｍが存在する場合、複数のＬ^４ｍが互いに同じものであり、および複数のＲ^５ｍが互いに同じものであることが好ましい。

化合物（Ｉ）は、東京化成工業社等から市販されている物を使用してもよく、公知の反応によって合成した物を使用してもよい。以下、化合物（Ｉ）を合成し得る公知の反応を説明するが、以下の反応は例示であって、他の反応で合成した化合物（Ｉ）を使用してもよい。

例えば、Ｌ^１ａがＣ_２−１０アルキレン基であり、且つＲ^１ａ〜Ｒ^３ａがヒドロキシ基以外の基である化合物（Ｉａ）は、以下のようなヒドロシリル化反応によって合成することができる。

［上記式中、ｎ１は０〜８の整数を表し、Ｒ’^１ａは、Ｃ_１−６アルキル基、ハロゲン原子、またはＣ_１−６アルコキシ基を表し、Ｒ’^２ａおよびＲ’^３ａは、それぞれ独立に、ハロゲン原子またはＣ_１−６アルコキシ基を表し、並びにＲ^５ａは、水素原子、アルカリ金属原子またはＣ_１−６アルキル基を表す。］
ヒドロシリル化反応は、例えば、Chem. Commun., 2015, 51, 2339-2341 等に記載されているように公知であり、当業者であれば、前記文献等を参照して反応条件を適宜設定することによって行うことができる。ヒドロシリル化反応は、触媒を用いて行うことが好ましい。触媒としては、例えば、白金触媒（例、ＰｔＯ_２）が挙げられる。

例えば、Ｌ^１ａが−ＣＨ_２−であり、Ｒ^１ａ〜Ｒ^３ａがヒドロキシ基以外の基であり、且つＲ^５ａがＣ_１−６アルキル基である化合物（Ｉａ）は、以下のようなカルベン挿入反応によって合成することができる。

［上記式中、Ｒ’^１ａは、Ｃ_１−６アルキル基、ハロゲン原子、またはＣ_１−６アルコキシ基を表し、Ｒ’^２ａおよびＲ’^３ａは、それぞれ独立に、ハロゲン原子またはＣ_１−６アルコキシ基を表し、並びにＲ’^５ａは、Ｃ_１−６アルキル基を表す。］
カルベン挿入反応は、例えば、J. Gen. Chem. USSR 1981, 51, 1537-1538 等に記載されているように公知であり、当業者であれば、前記文献等を参照して反応条件を適宜設定することによって行うことができる。また、出発原料である化合物（Ｓ２−２）（即ち、ジアゾ酢酸エステル）は、例えば、Sigma-Aldrich 社から入手することができる。

例えば、Ｌ^１ａが−（ＣＨ_２）_２−または−ＣＨ（ＣＨ_３）−であり、Ｒ^１ａ〜Ｒ^３ａがヒドロキシ基以外の基であり、且つＲ^５ａがＣ_１−６アルキル基である化合物（Ｉａ）は、以下のようなビニルシランのカルボニル化反応によって合成することができる。

［上記式中、Ｒ’^１ａは、Ｃ_１−６アルキル基、ハロゲン原子、またはＣ_１−６アルコキシ基を表し、Ｒ’^２ａおよびＲ’^３ａは、それぞれ独立に、ハロゲン原子またはＣ_１−６アルコキシ基を表し、並びにＲ’^５ａは、Ｃ_１−６アルキル基を表す。］
ビニルシランのカルボニル化反応は、例えば、J. Org. Chem. 1992, 57, 4189-4194 等に記載されているように公知であり、当業者であれば、前記文献等を参照して反応条件を適宜設定することによって行うことができる。

化合物（Ｉｂ）は、化合物（Ｉａ）と同様に、上記のようなヒドロシリル化反応またはカルベン挿入反応によって合成することができる。酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）を有する化合物（Ｉｃ）は、化合物（Ｉｂ）の分子内縮合、またはアリルコハク酸無水物若しくはイタコン酸無水物を用いるヒドロシリル化反応によって合成することができる。アリルコハク酸無水物、イタコン酸無水物は、例えば東京化成工業社等から販売されている。置換基を有していてもよいカルボニルイミノカルボニル基を有する化合物（Ｉｄ）は、化合物（Ｉｃ）と置換基を有していてもよいアミンとの反応によって合成することができる。

例えば、Ｌ^２ｅがＣ_２−１０アルキレン基であり、Ｒ^１ｅ〜Ｒ^３ｅがヒドロキシ基以外の基であり、且つＲ^５ｅがＣ_１−６アルキル基である化合物（Ｉｅ）は、以下のようなヒドロアミノ化反応によって合成することができる。

［上記式中、ｎ２は０〜８の整数を表し、Ｒ’^１ｅは、Ｃ_１−６アルキル基、ハロゲン原子、またはＣ_１−６アルコキシ基を表し、Ｒ’^２ｅおよびＲ’^３ｅは、それぞれ独立に、ハロゲン原子またはＣ_１−６アルコキシ基を表し、Ｒ’^５ｅは、Ｃ_１−６アルキル基を表し、Ｒ^９ｅは、水素原子またはＣ_１−６アルキル基を表し、並びにＬ^１ｅは、Ｃ_１−１０アルキレン基を表す。］
ヒドロアミノ化反応は、例えば、ＵＳ ５，３６４，９５５等に記載されているように公知であり、当業者であれば、前記文献等を参照して反応条件を適宜設定することによって行うことができる。

出発物質として、化合物（Ｓ２−４）の代わりにカルボキシ基がシリル保護基で保護された化合物と、化合物（Ｓ１−３）とを用いてヒドロアミノ化反応を行った後、アルコールでシリル保護基を除去することによって、Ｌ^２ｅがＣ_２−１０アルキレン基であり、且つＲ^５ｅが水素原子である（即ち、カルボキシ基を有する）化合物（Ｉｅ）を合成することもできる。このようなシリル保護基を用いた反応は、例えば、特開２０１２−１８０３３４号公報等に記載されているように公知であり、当業者であれば、前記文献等を参照して反応条件を適宜設定することによって行うことができる。

化合物（Ｉｆ）は、化合物（Ｉｅ）と同様に、上記のようなヒドロアミノ化反応によって合成することができる。酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）を有する化合物（Ｉｇ）は、化合物（Ｉｆ）の分子内縮合によって合成することができる。

例えば、Ｒ^１ｅ〜Ｒ^３ｅがヒドロキシ基以外の基であり、Ｒ^５ｅがＣ_１−６アルキル基であり、且つＲ^９ｅが水素原子である化合物（Ｉｅ）、並びにＲ^１ｈ〜Ｒ^３ｈがヒドロキシ基以外の基であり、且つＲ^５ｈおよびＲ^６ｈが、それぞれ独立にＣ_１−６アルキル基である化合物（Ｉｈ）は、以下のような求核置換反応によって合成することができる。

［上記式中、Ｒ^１ｅｈは、Ｃ_１−６アルキル基、ハロゲン原子、またはＣ_１−６アルコキシ基を表し、Ｒ^２ｅｈおよびＲ^３ｅｈは、それぞれ独立に、ハロゲン原子またはＣ_１−６アルコキシ基を表し、Ｒ^５ｅｈおよびＲ^６ｅｈは、それぞれ独立に、Ｃ_１−６アルキル基を表し、並びにＬ^１ｅｈ〜Ｌ^３ｅｈは、それぞれ独立に、Ｃ_１−１０アルキレン基を表す。］
上記のような求核置換反応は、例えば、RUSSIAN JOURNAL OF GENERAL CHEMISTRY, Vol. 86, No. 3, 2016, 661-667 等に記載されているように公知であり、当業者であれば、前記文献等を参照して反応条件を適宜設定することによって行うことができる。

例えば、Ｒ^１ｈ〜Ｒ^３ｈがヒドロキシ基以外の基であり、且つＲ^５ｈおよびＲ^６ｈが、それぞれ独立にＣ_１−６アルキル基である化合物（Ｉｈ）は、以下のような求核置換反応によって合成することができる。

［上記式中、Ｒ’^１ｈは、Ｃ_１−６アルキル基、ハロゲン原子、またはＣ_１−６アルコキシ基を表し、Ｒ’^２ｈおよびＲ’^３ｈは、それぞれ独立に、ハロゲン原子またはＣ_１−６アルコキシ基を表し、Ｒ’^５ｈおよびＲ’^６ｈは、それぞれ独立にＣ_１−６アルキル基を表し、並びにＬ^１ｈ〜Ｌ^３ｈは、それぞれ独立に、Ｃ_１−１０アルキレン基を表す。］
上記のような求核置換反応は、例えば、Inorg. Chem. 2013, 52, 2044-2049 等に記載されているように公知であり、当業者であれば、前記文献等を参照して反応条件を適宜設定することによって行うことができる。

化合物（Ｉｉ）、化合物（Ｉｋ）および化合物（Ｉｍ）は、いずれも、化合物（Ｉｈ）と同様に、上記のような求核置換反応によって合成することができる。

例えば、Ｌ^１ａが−ＣＨ_２−であり、且つＲ^１ａ〜Ｒ^３ａがヒドロキシ基以外の基であり、Ｒ^５ａがＣ_１−６アルキル基である化合物（Ｉａ）は、以下のようなトランスメタル化反応によって合成することができる。

［上記式中、Ｒ’^１ａ〜Ｒ’^３ａは、それぞれ独立に、Ｃ_１−６アルキル基、ハロゲン原子、またはＣ_１−６アルコキシ基を表し、Ｒ^１ｓ〜Ｒ^３ｓは、それぞれ独立に、Ｃ_１−６アルキル基を表し、およびＲ’^５ａはＣ_１−６アルキル基を表す。］
トランスメタル化反応は、例えばJ. Gen. Chem. USSR 1966, 36, 532等に記載されているように公知であり、当業者であれば前記文献などを参照して反応条件を適宜設定することによって行うことができる。

当業者であれば、上記反応（ヒドロシリル化反応、カルベン挿入反応、ビニルシランのカルボニル化反応、ヒドロアミノ化反応、求核置換反応、トランスメタル化反応）を適宜組み合わせることによって、所望の反応性ケイ素化合物を合成することができる。

化合物（Ｉ）は、式（Ｉ）中のＲ^１が、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、または置換基を有していてもよいアルコキシ基である化合物（以下「化合物（Ｉ−１）」）、および式（Ｉ）中のＲ^１が、置換基を有していてもよいアルキル基、または置換基を有していてもよいアリール基である化合物（以下「化合物（Ｉ−２）」）に分類することができる。化合物（Ｉ）として化合物（Ｉ−１）を使用すれば、架橋構造を有する縮合物を得ることができる。このような架橋構造を有する縮合物は、非酸性ガスのリーク量抑制の観点から好ましい。

化合物（Ｉ）の縮合物中において、化合物（Ｉ−１）に由来する構造の量は、化合物（Ｉ−１）および化合物（Ｉ−２）（即ち、全ての化合物（Ｉ））に由来する構造１００モルに対して、好ましくは５０〜１００モル、より好ましくは６０〜１００モル、より一層好ましくは７０〜１００モル、さらに好ましくは８０〜１００モル、さらに一層好ましくは９０〜１００モル、特に好ましくは９５〜１００モルである。化合物（Ｉ）は全て化合物（Ｉ−１）であり、その縮合物の構造は、全て化合物（Ｉ−１）に由来することが最も好ましい。

化合物（Ｉ）の縮合では、化合物（Ｉ）とは異なる他の化合物を併用してもよい。即ち、化合物（Ｉ）の縮合物は、他の化合物に由来する構造を有していてもよい。他の化合物は、１種のみを使用してもよく、２種以上を使用してもよい。他の化合物としては、例えば、テトラアルコキシラン、アルコキシアルミニウム、アルコキシチタン、アルコキシジルコニウムが挙げられる。これらの中でテトラアルコキシシランが好ましい。テトラアルコキシシランとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシランが挙げられる。化合物（Ｉ）の縮合物は、他の化合物に由来する構造を有しないこと（即ち、化合物（Ｉ）の縮合物は、化合物（Ｉ）に由来する構造からなること）が好ましい。

化合物（Ｉ）の縮合物中において、他の化合物に由来する構造の量は、化合物（Ｉ）に由来する構造１００モルに対して、好ましくは０〜５０モル、より好ましくは０〜３０モル、さらに好ましくは０〜１０モルである。化合物（Ｉ）の縮合物は、他の化合物に由来する構造を含まないことが特に好ましい。

非酸性ガスのリーク量抑制の観点から、本発明の縮合物の量は、吸水性架橋重合体１００重量部に対して、好ましくは３０重量部以上、一層好ましくは５０重量部以上、より好ましくは７５重量部以上、より一層好ましくは１００重量部以上、さらに好ましくは１２０重量部以上、さらに一層好ましくは１３０重量部以上であり、好ましくは１３００重量部以下、一層好ましくは１，０００重量部以下、より好ましくは９００重量部以下、より一層好ましくは８００重量部以下、さらに好ましくは８５０重量部以下、さらに一層好ましくは７００重量部以下、特に好ましくは６００重量部以下、特に一層好ましくは５００重量部以下、最も好ましくは４５０重量部以下である。

＜吸水性架橋重合体＞
本発明は、吸水性架橋重合体を使用することを特徴の一つとする。ここで「吸水性架橋重合体」とは、化学架橋および物理架橋のどちらか一方、またはその両方によって、ハイドロゲルを形成し得る重合体を意味する。「化学架橋」とは、共有結合（但し、配位結合を除く）による架橋を意味する。「物理架橋」とは、非共有結合（例えば、水素結合、イオン結合、配位結合）による架橋を意味する。吸水性架橋重合体は、１種のみを使用してもよく、２種以上を使用してもよい。

吸水性架橋重合体としては、例えば、アクリル酸系の吸水性架橋重合体、アクリルアミド系の吸水性架橋重合体、ビニルアルコール系の吸水性架橋重合体、エチレンオキシド系の吸水性架橋重合体、スルホン酸系の吸水性架橋重合体、アスパラギン酸系の吸水性架橋重合体、グルタミン酸系の吸水性架橋重合体、アルギン酸塩系の吸水性架橋重合体、デンプン系の吸水性架橋重合体、セルロース系の吸水性架橋重合体が挙げられる。

吸水性架橋重合体は、好ましくは酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する。酸性解離性基等の説明は上述の通りである。

吸水性架橋重合体は、より好ましくはカルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基およびアルコキシカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つ（以下「カルボキシ基等」と略称することがある）を有する。カルボキシ基等は、さらに好ましくはカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、およびＣ_１−６アルコキシカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、特に好ましくはカルボキシ基およびアルカリ金属塩の形態のカルボキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つである。

吸水性架橋重合体は、好ましくは、カルボキシ基等を有するアクリル酸系の吸水性架橋重合体である。ここで、アクリル酸系の吸水性架橋重合体とは、アクリル酸に由来する構成単位を有する吸水性架橋重合体を意味する。

カルボキシ基等を有するアクリル酸系の吸水性架橋重合体は、さらに、カルボキシ基等とは異なる、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つ（以下「他の酸性解離性基等」と略称することがある）を有していてもよい。他の酸性解離性基等としては、例えば、スルホ基、ホスホノ基、ホスホノオキシ基、塩の形態のスルホ基、塩の形態のホスホノ基、塩の形態のホスホノオキシ基、スルホ基の誘導体基、ホスホノ基の誘導体基、ホスホノオキシ基の誘導体基が挙げられる。他の酸性解離性基等は、この基を有する単量体を上述のアクリル酸等と共に重合させる、または重合で得られた吸水性架橋重合体に、他の酸性解離性基等を有する単量体または重合体を付加させることによって、吸水性架橋重合体に導入することができる。

カルボキシ基等を有するアクリル酸系の吸水性架橋重合体の好適例として、カルボキシ基等を有する化学架橋ポリアクリル酸が挙げられる。ここで「化学架橋ポリアクリル酸」とは、アクリル酸に由来する構成単位およびアクリル酸塩に由来する構成単位からなる群から選ばれる少なくとも一つと、架橋性単量体に由来する構成単位とから構成され、化学架橋によってハイドロゲルを形成し得る重合体を意味する。

化学架橋ポリアクリル酸の原料の一つである架橋性単量体としては、例えば、１，３−ブチレングリコール ジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオール ジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオール ジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール ジ（メタ）アクリレート、エチレングリコール ジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコール ジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコール ジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコール ジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコール ジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコール ジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコール ジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン トリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトール テトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトール ペンタ（メタ）アクリレートが挙げられる。

化学架橋ポリアクリル酸としては、例えば、住友精化社から入手できる「アクペック（登録商標）」、三洋化成社から入手できる「サンフレッシュ（登録商標）」が挙げられる。

カルボキシ基等を有するアクリル酸系の吸水性架橋重合体は、アクリル酸および／またはその塩に由来する構成単位に加えて、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸およびそれらの塩、ビニルアルコール、アクリルアミド、並びにメタクリルアミドからなる群から選ばれる少なくとも一種に由来する構成単位（以下「他の構成単位」と略称することがある）を含んでいてもよい。

本明細書において、「ビニルアルコールに由来する構成単位」とは、ビニルアルコールの二重結合が反応して形成される構造を有する単位を意味し、これはビニルアルコールそのものから形成されなくてもよい。「ビニルアルコールに由来する構成単位」は、一般に、酢酸ビニルを重合したのち、酢酸ビニルに由来する構成単位を加水分解することによって、形成される。また、「アクリル酸に由来する構成単位」等も同様の意味である。カルボキシ基等を有するアクリル酸系の吸水性架橋重合体が他の構成単位を含む場合、この吸水性架橋重合体は、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体およびグラフト共重合体のいずれでもよい。

他の構成単位を有する共重合体の中で、物理架橋によってハイドロゲルを形成し得るポリアクリル酸−ポリビニルアルコール共重合体、化学架橋によってハイドロゲルを形成し得るポリアクリルアミド−ポリアクリル酸共重合体が好ましい。前記のような共重合体としては、例えば、住友精化社から入手できる「ＳＳ−ゲル（登録商標）」、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社から入手できる「製品番号４３２７７６」のポリアクリルアミド−ポリアクリル酸共重合体のカリウム塩等が挙げられる。

吸水性架橋重合体の架橋度の指標として、その０．２重量％水溶液の粘度が挙げられる。耐圧強度や保水量等の観点から、吸水性架橋重合体の０．２重量％水溶液の粘度は、好ましくは５００〜５０，０００ｍＰａ・ｓであり、より好ましくは８００〜４５，０００ｍＰａ・ｓであり、さらに好ましくは１，０００〜４０，０００ｍＰａ・ｓである。この粘度は、ｐＨ７、温度２５℃および回転数２０ｒｐｍの条件下でＢ型粘度計を用いて測定した値である。

吸水性架橋重合体の量は、ゲルの固形分に対して、好ましくは１重量％以上、より好ましくは３重量％以上、より一層好ましくは５重量％以上、さらに好ましくは６重量％以上、さらに一層好ましくは７重量％以上であり、好ましくは６５重量％以下、より好ましくは６０重量％以下、より一層好ましくは５５重量％以下、さらに好ましくは５０重量％以下、さらに一層好ましくは４５重量％以下、特に好ましくは４０重量％以下、特に一層好ましくは３５重量％以下、最も好ましくは３０重量％以下である。ここでゲルの固形分とは、水および他の揮発成分（例えば、ゲル製造時に使用した有機溶媒）以外の成分（即ち、本発明の縮合物、吸水性架橋重合体、および任意の不揮発性成分）の合計を意味する。

＜他の成分＞
本発明のゲルは、本発明の効果を著しく阻害しない範囲で、本発明の縮合物および吸水性架橋重合体とは異なる他の成分を含んでいてもよい。他の成分は、１種のみを使用してもよく、２種以上を使用してもよい。

本発明のゲルは、さらに、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する非架橋重合体を含んでいてもよい。非架橋重合体は、１種のみを使用してもよく、２種以上を使用してもよい。なお、以下では非架橋重合体を、単に「重合体」と略称することがある。

酸性解離性基等の説明は上述の通りである。非架橋重合体は、好ましくは酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する親水性の重合体（非架橋重合体）である。親水性の重合体としては、例えば、アクリル酸系重合体、アクリルアミド系重合体、ビニルアルコール系重合体、エチレンオキシド系重合体が挙げられる。親水性の重合体は、より好ましくは水溶性の重合体である。

非架橋重合体は、より好ましくはカルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、およびカルボキシ基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つ（以下「カルボキシ基等」と略称することがある）を有するアクリル酸系重合体である。カルボキシ基等は、好ましくはカルボキシ基、アルカリ金属塩の形態のカルボキシ基、およびＣ_１−６アルコキシカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、より好ましくはカルボキシ基およびアルカリ金属塩の形態のカルボキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つである。

カルボキシ基等を有するアクリル酸系重合体は、さらに、カルボキシ基等とは異なる、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つ（以下「他の酸性解離性基等」と略称することがある）を有していてもよい。他の酸性解離性基等としては、例えば、スルホ基、ホスホノ基、ホスホノオキシ基、塩の形態のスルホ基、塩の形態のホスホノ基、塩の形態のホスホノオキシ基、スルホ基の誘導体基、ホスホノ基の誘導体基、ホスホノオキシ基の誘導体基が挙げられる。他の酸性解離性基等は、この基を有する単量体を、上述のアクリル酸および／またはその塩と共に重合させる、または得られたアクリル酸系重合体に、他の酸性解離性基等を有する単量体または重合体を付加させることによって、アクリル酸系重合体に導入することができる。

カルボキシ基等を有するアクリル酸系重合体は、アクリル酸および／またはその塩に由来する構成単位に加えて、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸およびそれらの塩、ビニルアルコール、アクリルアミド、並びにメタクリルアミドからなる群から選ばれる少なくとも一種に由来する構成単位（以下「他の構成単位」と略称することがある）を含んでいてもよい。

非架橋重合体は、さらに好ましくは、カルボキシ基および塩の形態のカルボキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する非架橋ポリアクリル酸である。ここで、非架橋ポリアクリル酸とは、アクリル酸に由来する構成単位およびアクリル酸塩に由来する構成単位からなる群から選ばれる少なくとも一つから構成される重合体を意味する。非架橋重合体は、特に好ましくは、カルボキシ基およびアルカリ金属塩の形態のカルボキシ基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する非架橋ポリアクリル酸である。

ゲルの柔軟性の観点から、非架橋重合体の０．２重量％水溶液の粘度は、好ましくは１００〜１，５００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは１５０〜１，２００ｍＰａ・ｓ、さらに好ましくは２００〜１，０００ｍＰａ・ｓである。この粘度は、ｐＨ７、温度２５℃および回転数２０ｒｐｍの条件下でＢ型粘度計を用いて測定した値である。

上述の非架橋重合体を使用する場合、製膜性の観点から、その量は、吸水性架橋重合体１００重量部に対して、好ましくは１〜８０重量部、より好ましくは１〜６０重量部、さらに好ましくは１〜５０重量部である。

本発明のゲル中に含まれ得る酸性解離性基および酸性解離性基の誘導体基を塩の形態の酸性解離性基にするために、塩基性化合物を使用することが好ましい。即ち、本発明のゲルは、塩基性化合物を含むことが好ましい。塩基性化合物は、１種でもよく、２種以上でもよい。塩基性化合物としては、例えば、アルカリ金属の炭酸塩、炭酸水素塩および水酸化物、並びにアミン類が挙げられる。

アルカリ金属炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、および炭酸セシウムなどが挙げられる。アルカリ金属炭酸水素塩としては、例えば、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ルビジウム、および炭酸水素セシウムなどが挙げられる。アルカリ金属水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、および水酸化セシウムなどが挙げられる。

アミン類としては、例えばアルカノールアミン（例、モノエタノールアミン）、３−アミノ−１−プロパノール等の第一級アミノ基を一つ有するアミン類、ジエタノールアミン、２−メチルアミノイソプロパノール等の第二級アミノ基を一つ有するアミン類、トリエタノールアミン等の第三級アミノ基を一つ有するアミン類、エチレンジアミン等の第一級アミノ基を２つ有するアミン類、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン等の第二級アミノ基を２つ有するアミン類、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン、チオモルホリン、ヘキサメチレンイミン等の環式アミノ基を一つ有するアミン類、ピペラジン、２−メチルピペラジン、１−メチルピペラジン、１，４−ジメチルピペラジン等の環式アミノ基を２つ有するアミン類、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン等の複数のアミノ基を有するアミン類が挙げられる。

塩基性化合物は、好ましくはアルカリ金属の炭酸塩、炭酸水素塩および水酸化物、並びにアミン類からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、より好ましくはアルカリ金属の炭酸塩、炭酸水素塩および水酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、さらに好ましくはＮａ、Ｋ、Ｒｂ、およびＣｓからなる群から選ばれる少なくとも一つのアルカリ金属の炭酸塩、炭酸水素塩および水酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、特に好ましくは炭酸セシウムおよび水酸化セシウムからなる群から選ばれる少なくとも一つである。

塩基性化合物は、酸性解離性基および酸性解離性基の誘導体基を塩の形態の酸性解離性基にするために充分な量で使用することが好ましい。塩基性化合物の量は、本発明のゲルの原料が有する酸性解離性基および酸性解離性基の誘導体基の合計１モルに対して、好ましくは１〜５モル、より好ましくは１〜４．５モル、さらに好ましくは１〜４モル、特に好ましくは１〜３モルである。

本発明のゲルは、酸性ガスキャリアとして、さらに、グリシン、Ｎ−メチルグリシン、Ｎ，Ｎ−ジメチルグリシン、アラニン、セリン、プロリン、タウリン、ジアミノプロピオン酸、２−アミノプロピオン酸、２−アミノイソ酪酸、３，４−ジヒドロキシフェニルアラニンなどのアミノ酸類またはその塩を含んでいてもよい。

本発明のゲルは、フィラーを含んでいてもよい。フィラーは、１種のみを使用してもよく、２種以上を使用してもよい。また、フィラーは、有機系フィラーでもよく、無機系フィラーでもよい。有機系フィラーとしては、例えば、でんぷん、パルプ、セルロース、ポリスチレン系樹脂、変性メラニン樹脂、リグニン、ゴム粉、エポキシ系樹脂等、生分解性樹脂（例、ポリ乳酸等）が挙げられる。無機系フィラーとしては、例えば、タルク、シリカ、珪藻土、カオリン、雲母、石膏、グラファイト、アルミナ、ジルコニア、チタニア、セラミックスが挙げられる。また、フィラーとしては、公知の表面改質剤を用い、公知の方法でこれを処理したものを用いることもできる。

本発明のゲルは、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤は、１種のみを使用してもよく、２種以上を使用してもよい。界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等が挙げられる。

本発明のゲルは、水を含んでいてもよい。本発明のゲルが水を含む場合、ゲル中の水の含有量（即ち、ゲル全体に対する水の量）は、好ましくは１〜９９．９重量％、より好ましくは３〜９９．９重量％、さらに好ましくは３〜９９重量％、特に好ましくは５〜９８重量％である。

＜ゲルの製造方法＞
本発明のゲルは、例えば、本発明の縮合物と吸水性架橋重合体とを混合して製造することができる。

また、本発明のゲルは、
酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物、並びに酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物の第１縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つと、
吸水性架橋重合体と、
水と
を含む混合物を乾燥および加熱することによって、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物の第２縮合物を形成することを含む方法（以下「本発明の製造方法」と記載することがある）によって製造することができる。

本発明のゲルの製造方法で使用し得る反応性ケイ素化合物と、第１縮合物を構成する反応性ケイ素化合物とは、同じものでもよく、異なるものでもよい。これらの縮合によって形成される第２縮合物が、本発明のゲルに含まれる縮合物（即ち、本発明の縮合物）に該当する。原料として第１縮合物を使用する場合、縮合度がさらに増大した第２縮合物が得られる。なお、反応性ケイ素化合物の説明は上述の通りである。

本発明の製造方法で使用する混合物は、好ましくは、ヒドロキシ基および加水分解性基からなる群から選ばれる三つの基と、酸性解離性基等とを有する反応性ケイ素化合物、並びにヒドロキシ基および加水分解性基からなる群から選ばれる三つの基と、酸性解離性基等とを有する反応性ケイ素化合物の第１縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つを含む。このような混合物を使用することによって、第２縮合物と、吸水性架橋重合体とが相互貫入網目構造を形成したゲルを製造することができる。なお、吸水性架橋重合体の説明は上述の通りである。

操作を簡便にするために、本発明のゲルの製造方法では、第１縮合物を使用しないことが好ましい。即ち、酸性解離性基等を有する反応性ケイ素化合物、並びに酸性解離性基等を有する反応性ケイ素化合物の第１縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つは、好ましくは酸性解離性基等を有する反応性ケイ素化合物であり、より好ましくはヒドロキシ基および加水分解性基からなる群から選ばれる三つの基と、酸性解離性基等とを有する反応性ケイ素化合物である。

酸性解離性基等を有する反応性ケイ素化合物、並びに酸性解離性基等を有する反応性ケイ素化合物の第１縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つは、好ましくは、化合物（Ｉ）、並びに化合物（Ｉ）の第１縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、より好ましくは化合物（Ｉ）である。化合物（Ｉ）は、好ましくは化合物（Ｉ−１）を含み、より好ましくは化合物（Ｉ−１）からなる。化合物（Ｉ）および化合物（Ｉ−１）の説明は上述の通りである。

本発明の製造方法における「酸性解離性基等を有する反応性ケイ素化合物、並びに酸性解離性基等を有する反応性ケイ素化合物の第１縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つ」および「吸水性架橋重合体」は、製造するゲル中のそれらの設定量（例えば、上述の量）から適宜定めればよい。

本発明の製造方法で使用する混合物は、さらに、上述の非架橋重合体、塩基性化合物、フィラー、界面活性剤、テトラアルコキシシラン等を含有していてもよい。非架橋重合体等の説明は上述の通りである。本発明の製造方法における非架橋重合体等の使用量は、製造するゲル中のそれらの設定量から適宜定めればよい。

本発明の製造方法において、混合物は、さらに、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する非架橋重合体を含むことが好ましい。この非架橋重合体の説明は上述の通りである。

本発明の製造方法において、混合物は、さらに塩基性化合物を含むことが好ましい。この塩基性化合物の説明は上述の通りである。

本発明の製造方法で使用する混合物は、反応を阻害しない有機溶媒を含有していてもよい。有機溶媒は、１種のみを使用してもよく、２種以上を使用してもよい。有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール等のプロトン性の極性有機溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性の極性有機溶媒が挙げられる。

混合物中の水の含有量（即ち、混合物全体に対する水の量）は、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは３０重量％以上であり、好ましくは９９．９重量％以下、より好ましくは９５重量％以下、さらに好ましくは９０重量％以下である。

混合物の乾燥とは、混合物から水を除去することを意味する。有機溶媒が共存している場合は、水と共に有機溶媒も除去されてもよい。混合物の乾燥は、混合物の加熱前に行ってもよく（例えば、減圧乾燥）、混合物の加熱と同時に行ってもよい（例えば、加熱乾燥または減圧乾燥および加熱乾燥の組合せ）。乾燥は、混合物の加熱と共に行うことが好ましい。除去する水の量は、乾燥および加熱後に得られるゲル中の水の含有量（即ち、ゲル全体に対する水の量）で定められる。この水の含有量は、好ましくは５〜６０重量％、より好ましくは５〜５０重量％、さらに好ましくは８〜５０重量％、特に好ましくは１０〜５０重量％である。減圧乾燥を行う場合、混合物の周囲圧力は、好ましくは１Ｐａ〜１．０×１０^５Ｐａである。

混合物の加熱温度は、好ましくは５０〜１６０℃、より好ましくは６０〜１５０℃であり、加熱時間は、好ましくは１０分間〜４時間、より好ましくは１０分間〜２時間である。この加熱は、大気雰囲気下で行うことができる。

ゲルの使用時のゲル中の水の含有量を調整するために、混合物を乾燥および加熱して第２縮合物を形成して、本発明のゲルを得た後に、得られたゲルに水を添加してもよい。

＜酸性ガス分離膜＞
本発明の酸性ガス分離膜は、前記ゲルを含む。酸性ガス分離膜中のゲルは、好ましくは膜の形状であるゲル（以下「ゲル膜」と略称することがある。）である。即ち、本発明の酸性ガス分離膜は、好ましくはゲル膜を含む。

酸性ガスは、好ましくは二酸化炭素、硫化水素、硫化カルボニル、硫黄酸化物（ＳＯ_ｘ）、シアン化水素、および窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、より好ましくは二酸化炭素および硫化水素からなる群から選ばれる少なくとも一つである。

本発明の酸性ガス分離膜中のゲル膜の厚さは、好ましくは０．１〜６００μｍ、より好ましくは０．５〜４００μｍ、さらに好ましくは１〜２００μｍである。

酸性ガス分離膜中のゲル（特にゲル膜）は、酸性ガスをゲルに透過させて、これを他のガスから選択的に分離するために、水を含んでいることが好ましい。このゲル中の水の含有量（即ち、ゲル全体に対する水の量）は、好ましくは５〜８０重量％、より好ましくは５〜７０重量％、さらに好ましくは８〜７０重量％、特に好ましくは１０〜６０重量％である。

本発明の酸性ガス分離膜は、前記ゲルからなるものでもよく、前記ゲルおよび他の部材（例えば多孔膜）を含むものでもよい。本発明の酸性ガス分離膜は、好ましくは多孔膜を含む。多孔膜は、単層の膜でもよく、積層の膜でもよい。本発明の酸性ガス分離膜は、２枚の多孔膜を有し、２枚の多孔膜の間にゲル膜が存在する構成であるものがより好ましい。２枚の多孔膜は、同じものでもよく、異なるものでもよい。

多孔膜は、親水性のものでもよく、疎水性のものでもよい。多孔膜の材質としては、例えば、フッ素樹脂、ポリオレフィン、ポリアミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、セラミックス、金属等が挙げられる。これらの中で、フッ素樹脂が好ましく、四フッ化エチレン共重合体（ＰＴＦＥ）がより好ましい。即ち、多孔膜は、好ましくはフッ素樹脂製の多孔膜であり、より好ましくはＰＴＦＥ製の多孔膜である。

多孔膜の厚さに特に限定はないが、機械的強度の観点から、その厚さは、好ましくは１０〜３，０００μｍ、より好ましくは１０〜５００μｍ、さらに好ましくは１５〜１５０μｍである。

多孔膜の耐熱性は、好ましくは１００℃以上である。「１００℃以上の耐熱性」とは、多孔膜を１００℃以上の温度条件下に２時間保存した後も保存前の形態が維持され、熱収縮または熱溶融による目視で確認し得るカールが生じないことを意味する。

機械強度および本発明のゲルとの密着性の観点から、多孔膜の空隙率は、好ましくは５０体積％以上、より好ましくは５５体積％以上であり、好ましくは９９体積％以下、より好ましくは９５体積％以下である。同様の観点から、多孔膜の細孔径は、好ましくは０．００５〜１０μｍ、より好ましくは０．００５〜１μｍである。

本発明の酸性ガス分離膜は、例えば、特開２００７−２９７６０５号に記載の吸収液等と併用した膜・吸収ハイブリッド法としての気体分離回収装置に使用することができる。

＜酸性ガス分離装置＞
本発明の酸性ガス分離装置は、前記の酸性ガス分離膜を含む。本発明の酸性ガス分離装置は、前記の酸性ガス分離膜を含む酸性ガス分離膜エレメントおよび／または酸性ガス分離膜モジュールを含むことが好ましい。エレメントの型式の例としては、スパイラル型、中空糸型、プリーツ型、管状型、プレート＆フレーム型などが挙げられる。酸性ガス分離膜モジュールは、ハウジング内に１以上の酸性ガス分離膜エレメントを格納したものであり、通常、原料ガス供給口、非透過ガス排出口、透過ガス排出口および必要に応じてスイープガス供給口を有する。

＜酸性ガスの分離方法＞
本発明は、少なくとも一つの酸性ガスおよび少なくとも一つの非酸性ガスを含む混合ガスを本発明の酸性ガス分離膜に接触させて、前記酸性ガスを分離する方法も提供する。

酸性ガスは、好ましくは二酸化炭素、硫化水素、硫化カルボニル、硫黄酸化物（ＳＯ_ｘ）、シアン化水素、および窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、より好ましくは二酸化炭素および硫化水素からなる群から選ばれる少なくとも一つである。非酸性ガスは、好ましくは水素、ヘリウム、炭化水素、窒素、および一酸化炭素からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、より好ましくは水素、ヘリウム、炭化水素および窒素からなる群から選ばれる少なくとも一つである。

酸性ガスおよび非酸性ガスの組合せとしては、酸性ガスが二酸化炭素、硫化水素、硫化カルボニル、硫黄酸化物（ＳＯ_ｘ）、シアン化水素、および窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、且つ非酸性ガスが水素、炭化水素、窒素、および一酸化炭素からなる群から選ばれる少なくとも一つである組合せが好ましく、酸性ガスが二酸化炭素および硫化水素からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、且つ非酸性ガスが水素、ヘリウム、炭化水素、窒素、および一酸化炭素からなる群から選ばれる少なくとも一つである組合せがより好ましく、酸性ガスが二酸化炭素および硫化水素からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、且つ非酸性ガスが水素、ヘリウム、炭化水素および窒素からなる群から選ばれる少なくとも一つである組合せがさらに好ましい。

混合ガスには、水が含まれることが好ましい。混合ガスの相対湿度は、３０〜１００％ＲＨであることが好ましく、５０〜１００％ＲＨであることがより好ましく、７０〜１００％ＲＨであることがさらに好ましい。混合ガスが乾燥状態である場合、酸性ガス分離膜中のゲルが含水状態であることが好ましい。

混合ガスには、酸性ガスが１ｐｐｍ〜６０％含まれることが好ましく、１ｐｐｍ〜５０％含まれることがより好ましい。なお前記ｐｐｍおよび％は、いずれも体積基準である。本発明の酸性ガス分離方法は、酸性ガスを低濃度で含む混合ガスからでも、酸性ガスを選択的に分離することができる。分離する混合ガスの温度は特に限定されないが、好ましくは１０〜１４０℃、より好ましくは６０〜１００℃である。

本発明の方法によって酸性ガスおよび非酸性ガスを含む混合ガスから酸性ガスを選択的に分離した後、既存の脱硫プロセスや化学吸収法などの酸性ガス分離プロセスと併用して酸性ガスをさらに分離および／または除去してもよい。また、本発明の方法を、既存の脱硫プロセスや酸性ガス分離プロセスと併用することで、既存プロセスの負荷を軽減することができる。

本発明のガス分離法の適用分野は特に制限されない。適用分野としては、例えば、嫌気性処理法で発生した酸性ガスを含むバイオガス（消化ガス）からの酸性ガスの分離；石炭ガス化発電またはＳＯＦＣでの酸性ガスの分離；各種石油またはガスの水添脱硫および／または精製；天然ガスプラント、石油随伴ガスプラント、化学品製造プラント、合成ガス製造、リフォーミング、ＥＯＲ（Enhanced Oil Recovery）またはＧＴＬ（Gas to Liquid）における酸性ガスの分離；工場排ガス中の酸性ガスの分離；空調；公知の酸性ガス分離技術（吸着分離法、化学吸収法、深冷分離）または脱硫法（乾式脱硫法、湿式脱硫法、生物脱硫法）等のための前処理；公知の酸性ガス分離技術または脱硫法等の代替が挙げられる。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、上記・下記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

（合成例１）
Chem. Commun., 2015, 51, 2339-2341 に記載の方法に従い、４−（トリメトキシシリル）ブタン酸を合成した。詳しくは磁気攪拌子と三方コック、滴下ロートおよび玉栓を備えた１００ｍＬ三つ口フラスコ内を窒素置換し、ＰｔＯ_２（４３ｍｇ）、３−ブテン酸（１７ｍＬ）を加えた。滴下ロートにトリメトキシシラン（２５ｍＬ）を加え、フラスコを氷水で冷やしながらトリメトキシシランを滴下した。滴下終了後、室温で１２時間攪拌し、混合物を目開き２０μｍのＰＴＦＥフィルタでろ過することで目的の４−（トリメトキシシリル）ブタン酸を得た（３９．４ｇ、収率９５％）。

（合成例２）
RUSSIAN JOURNAL OF GENERAL CHEMISTRY, Vol. 86, No. 3, 2016, 661-667を参考に、メチル Ｎ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］グリシネートを合成した。詳しくは機械攪拌装置、三方コック、滴下ロートおよび玉栓を備えた３００ｍＬ三つ口フラスコ内を窒素置換し、その中にトルエン（１００ｍＬ）、３−アミノプロピルトリメトキシシラン（３０ｍＬ）、およびトリエチルアミン（１１８ｍＬ）を加えて、混合物を得た。滴下ロートにトルエン（５０ｍＬ）およびブロモ酢酸メチル（１５．７ｍＬ）を加え、これらを１時間かけて、前記混合物に滴下した。得られた混合物をろ過後、ろ取した固体をトルエン（５０ｍＬ）で３回洗浄して、洗浄に使用したトルエンを回収し、ろ過で得られたろ液と、回収したトルエンとを混合して混合物を調製し、減圧下（１０ｋＰａ）で得られた混合物からトルエンを留去することで、目的のメチル Ｎ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］グリシネートを得た（３６．５ｇ、収率７７％）。
^１Ｈ ＮＭＲ （３００ＭＨｚ）：δ ３．６６（ｓ、ＯＭｅ、３Ｈ）、３．５２（ｓ、Ｓｉ（ＯＭｅ）、９Ｈ）、３．７３（ｓ、ＣＨ_２ＣＯ、２Ｈ）、２．５６（ｔ、７．２Ｈｚ、ＣＨ_２、２Ｈ）、１．５９（ｔ−ｌｉｋｅ ｗｉｔｈ ｓｈｏｕｌｄｅｒ、ＣＨ_２＋ＮＨ、３Ｈ）、０．６３（ｔ、７．３Ｈｚ、ＣＨ_２、２Ｈ）．
^１３Ｃ ＮＭＲ （７５ＭＨｚ）：δ １７２．９、５２．６、５２．１、 ５０．６、５０．２、２３．０、６．５．
なお、本明細書中、「Ｍｅ」は「ＣＨ_３」を表す。

（合成例３）
RUSSIAN JOURNAL OF GENERAL CHEMISTRY, Vol. 86, No. 3, 2016, 661-667を参考に、式（ａ）で表される３−［２−（２−アミノエチルアミノ）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシランおよび式（ｂ）で表されるブロモ酢酸メチルの求核置換反応を行った。

詳しくは機械攪拌装置、三方コック、滴下ロートおよび玉栓を備えた５００ｍＬ三つ口フラスコ内を窒素置換し、その中にトルエン（１００ｍＬ）、３−［２−（２−アミノエチルアミノ）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン（３０ｍＬ）、およびトリエチルアミン（１６２ｍＬ）を加えて、混合物を得た。滴下ロートにトルエン（５０ｍＬ）およびブロモ酢酸メチル（３２．２ｍＬ、３−［２−（２−アミノエチルアミノ）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシラン１モルに対して３モル）を加え、これらを１時間かけて、前記混合物に滴下した。得られた混合物をろ過後、ろ取した固体をトルエン（５０ｍＬ）で３回洗浄して、洗浄に使用したトルエンを回収し、ろ過で得られたろ液と、回収したトルエンとを混合して混合物を調製し、減圧下（１０ｋＰａ）で得られた混合物からトルエンを留去することで、粘稠液体を得た（４８．２ｇ）。

得られた粘稠液体の^１Ｈ ＮＭＲおよび^１３Ｃ ＮＭＲではシグナルが複雑で、ＮＭＲピークの帰属ができなかった。ガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣ−ＭＳ）の結果、得られた粘稠液体は、以下の９種の化合物：
３−［２−（２−アミノエチルアミノ）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシランの窒素原子に結合した一つの水素原子がメトキシカルボニルメチル基で置換されたことによって得られた一置換体Ｘ１およびＸ２（いずれもｍ／ｚ＝２７８、［Ｍ−ＣＯＯＭｅ］^＋）、
３−［２−（２−アミノエチルアミノ）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシランの窒素原子に結合した二つの水素原子がメトキシカルボニルメチル基で置換されたことによって得られた二置換体Ｘ３、Ｘ４およびＸ５（いずれもｍ／ｚ＝３７７、［Ｍ−ＯＭｅ］^＋）、
３−［２−（２−アミノエチルアミノ）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシランの窒素原子に結合した三つの水素原子がメトキシカルボニルメチル基で置換されたことによって得られた三置換体Ｘ６、Ｘ７およびＸ８（いずれもｍ／ｚ＝４４９、［Ｍ］^＋）、並びに
３−［２−（２−アミノエチルアミノ）エチルアミノ］プロピルトリメトキシシランの窒素原子に結合した四つの水素原子がメトキシカルボニルメチル基で置換されたことによって得られた四置換体Ｘ９（ｍ／ｚ＝４９４、［Ｍ−ＣＯＯＭｅ］^＋）
の混合物であることが判明した。ＧＣの結果、それぞれのピーク面積の比は、Ｘ１／Ｘ２／Ｘ３／Ｘ４／Ｘ５／Ｘ６／Ｘ７／Ｘ８／Ｘ９＝２／１３／１０／４／９／２８／２０／３／１１であった。

（合成例４）
RUSSIAN JOURNAL OF GENERAL CHEMISTRY, Vol. 86, No. 3, 2016, 661-667を参考に、メチル Ｎ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−Ｎ−メチルグリシネートを合成した。詳しくは機械攪拌装置、三方コック、滴下ロートおよび玉栓を備えた３００ｍＬ三つ口フラスコ内を窒素置換し、その中にトルエン（１００ｍＬ）、トリメトキシ[３-(メチルアミノ)プロピル]シラン（３０ｍＬ）、およびトリエチルアミン（１０７ｍＬ）を加えて、混合物を得た。滴下ロートにトルエン（５０ｍＬ）およびブロモ酢酸メチル（１４．１ｍＬ）を加え、これらを１時間かけて、前記混合物に滴下した。得られた混合物をろ過後、ろ取した固体をトルエン（５０ｍＬ）で３回洗浄して、洗浄に使用したトルエンを回収し、ろ過で得られたろ液と、回収したトルエンとを混合して混合物を調製し、減圧下（１０ｋＰａ）で得られた混合物からトルエンを留去することで、目的のメチル Ｎ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−Ｎ−メチルグリシネートを得た（３９．３ｇ、収率９７％）。
^１Ｈ ＮＭＲ （３００ＭＨｚ）：δ ３．６８（ｓ、ＯＭｅ、３Ｈ）、３．５４（ｓ、Ｓｉ（ＯＭｅ）、９Ｈ）、３．２２（ｓ、ＣＨ_２ＣＯ、２Ｈ）、２．４４（ｔ、７．２Ｈｚ、ＣＨ_２、２Ｈ）、２．３３（ｓ、ＮＣＨ_３、３Ｈ）、１．５７（ｔ−ｌｉｋｅ ｗｉｔｈ ｓｈｏｕｌｄｅｒ、ＣＨ_２＋ＮＨ、３Ｈ）、０．６０（ｔ、７．３Ｈｚ、ＣＨ_２、２Ｈ）．
^１３Ｃ ＮＭＲ （７５ＭＨｚ）：δ １７１．４、５９．９、５８．４、５１．５、５０．７、４２．３、２０．４、６．５．

（実施例１）
水５５．３ｇおよびポリアクリル酸−ポリビニルアルコール共重合体のセシウム塩（物理架橋によってハイドロゲルを形成し得る共重合体、住友精化社製「ＳＳ−ゲル」）１．１ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、合成例１と同様にして得られた４−（トリメトキシシリル）ブタン酸１．５ｇ、４−（トリメトキシシリル）ブタン酸のカルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液２．１ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た。得られた塗工液を、疎水性ＰＴＦＥ多孔膜（住友電工ファインポリマー社製「ポアフロンＨＰ−０１０−５０」、膜厚５０μｍ、細孔径０．１μｍ、４０ｇ／ｍ^２）上に塗布して、塗膜を形成した後、得られた塗膜に疎水性ＰＴＦＥ多孔膜を載せた。乾燥器を用いて、塗膜を、大気雰囲気中の温度１００℃程度の条件で１０分間程乾燥および加熱することによって、４−（トリメトキシシリル）ブタン酸を加水分解および縮合させて、その縮合物を形成し、ガス分離膜（ａ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ａ−２）（ゲル膜の厚さ１０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は１４重量％であった。

（実施例２）
水４４．３ｇ、化学架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．１ｇ、非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」）０．２ｇ、およびカルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液５．０ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、合成例１と同様にして得られた４−（トリメトキシシリル）ブタン酸３．７ｇ、４−（トリメトキシシリル）ブタン酸のカルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液５．３ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た。実施例１と同様にしてガス分離膜（ｂ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｂ−２）（ゲル膜の厚さ１０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は１１重量％であった。

（実施例３）
水４６．４ｇ、化学架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．１ｇ、およびカルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液４．５ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、合成例１と同様にして得られた４−（トリメトキシシリル）ブタン酸３．１ｇ、４−（トリメトキシシリル）ブタン酸のカルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液４．５ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た。実施例１と同様にしてガス分離膜（ｃ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｃ−２）（ゲル膜の厚さ１０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は１２重量％であった。

（実施例４）
水３８．１ｇ、化学架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．１ｇ、非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」）０．２ｇ、およびカルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液５．０ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、［３−（トリメトキシシリル）プロピル］こはく酸無水物（東京化成工業社から購入、製品コードＴ３３６０）４．６ｇ、［３−（トリメトキシシリル）プロピル］こはく酸無水物の酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）を加水分解して塩の形態のカルボキシ基（−ＣＯＯＣｓ）を形成するための５０重量％の水酸化セシウム水溶液１０．６ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た。実施例１と同様にしてガス分離膜（ｄ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｄ−２）（ゲル膜の厚さ１０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は１８重量％であった。

（実施例５）
水３７．４ｇ、化学架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．３ｇ、およびカルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液５．４ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、［３−（トリメトキシシリル）プロピル］こはく酸無水物（東京化成工業社から購入、製品コードＴ３３６０）４．７ｇ、および［３−（トリメトキシシリル）プロピル］こはく酸無水物の酸無水物基（−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−）を加水分解して塩の形態のカルボキシ基（−ＣＯＯＣｓ）を形成するための５０重量％の水酸化セシウム水溶液１０．８ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た。実施例１と同様にしてガス分離膜（ｅ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｅ−２）（ゲル膜の厚さ１０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は１０重量％であった。

（実施例６）
水５１．４ｇおよびポリアクリルアミド−ポリアクリル酸共重合体のカリウム塩（化学架橋によってハイドロゲルを形成し得る共重合体、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社から購入、「製品番号４３２７７６」）１．１ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、合成例１と同様にして得られた４−（トリメトキシシリル）ブタン酸２．９３ｇ、４−（トリメトキシシリル）ブタン酸のカルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液４．２ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た。実施例１と同様にしてガス分離膜（ｆ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｆ−２）（ゲル膜の厚さ１０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は１７重量％であった。

（実施例７）
水４８．４ｇおよび化学架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．１ｇ、非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」）０．２ｇ、およびカルボキシ基を塩の形態とするための２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液２．７ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、合成例２と同様にして得られたメチル Ｎ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］グリシネート４．４ｇ、メチル Ｎ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］グリシネートのエステル基（−ＣＯＯＭｅ）を加水分解して塩の形態とするための２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液２．８ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た。実施例１と同様にしてガス分離膜（ｇ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｇ−２）（ゲル膜の厚さ１０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は２０重量％であった。

（実施例８）
水３３．９ｇおよび化学架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．１ｇ、非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」）０．２ｇ、およびカルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液５．０ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、合成例２と同様にして得られたメチル Ｎ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］グリシネート８．９ｇ、メチル Ｎ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］グリシネートのエステル基（−ＣＯＯＭｅ）を加水分解して塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液１０．６ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た。実施例１と同様にしてガス分離膜（ｈ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｈ−２）（ゲル膜の厚さ１０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は１４重量％であった。

ガス分離膜（ｈ−１）の固体^２９Ｓｉ ＮＭＲ測定の結果、Ｔ３およびＴ２のシグナル強度は、全ケイ素のシグナル強度を１００とした場合、それぞれ７７および２３であり、Ｔ１およびＴ０のシグナルは観察されなかった。なお、固体^２９Ｓｉ ＮＭＲは、日本電子社製「ＪＥＯＬ ＥＣＡ−４００」にて、^２９Ｓｉ核（７９．４２ＭＨｚ）を、シングルパルス（デカップリング有）で測定した。その条件は、ＭＡＳ（Magic Angle Spinning）：３ＫＨｚ、パルス幅：４５°、および待ち時間：３００秒であった。

（実施例９）
水４１．３ｇおよび化学架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．１ｇ、非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」）０．２ｇ、およびカルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液５．０ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、合成例３と同様にして得られた粘調液体（即ち、９種の化合物の混合物）４．１ｇ、前記混合物中に含まれるエステル基（−ＣＯＯＭｅ）を加水分解して塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液８．０ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た。実施例１と同様にしてガス分離膜（ｇ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｇ−２）（ゲル膜の厚さ１０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は１８重量％であった。

（実施例１０）
水４８．３ｇおよび化学架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．１ｇ、非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」）０．２ｇ、およびカルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液５．０ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、合成例４と同様にして得られたメチル Ｎ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−Ｎ−メチルグリシネート２．３ｇ、メチル Ｎ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−Ｎ−メチルグリシネートのエステル基（−ＣＯＯＭｅ）を加水分解して塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液２．７ｇ、および１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た。実施例１と同様にしてガス分離膜（ｉ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｉ−２）（ゲル膜の厚さ１０μｍ）を作製した。この実施例で得られたガス分離膜のゲル膜中の水の含有量は１６重量％であった。

（比較例１）
水５０．０ｇおよびポリアクリル酸−ポリビニルアルコール共重合体のセシウム塩（物理架橋によってハイドロゲルを形成し得る共重合体、住友精化社製「ＳＳ−ゲル」）１．９ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た。実施例１と同様にしてガス分離膜（ｘ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｘ−２）（ゲル膜の厚さ１０μｍ）を作製した。

（比較例２）
水５３．０ｇ、化学架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）１．３ｇ、およびカルボキシ基を塩の形態とするための５０重量％の水酸化セシウム水溶液５．３ｇを混合し、攪拌することで均質な粘調溶液を得た。得られた粘調溶液に、１０重量％の界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）水溶液０．４ｇを加えて混合し、塗工液を得た。実施例１と同様にしてガス分離膜（ｙ−１）（ゲル膜の厚さ２０μｍ）およびガス分離膜（ｙ−２）（ゲル膜の厚さ１０μｍ）を作製した。

（性能評価）
（１）ガス分離性能
図１に示す、ガス分離膜の平膜セル５１を備えたガス分離装置を用いて、ガス分離膜のガス分離性能を評価した。具体的には、実施例および比較例で作製したガス分離膜を適切な大きさにカットして平膜形状とし、これを各々ステンレス製の平膜セル５１の供給側５２と透過側５３との間に固定した。混合ガス（ＣＯ_２：１０１ｍＬ／分、Ｈｅ：１９９ｍＬ／分、水（液）：３２６μＬ／分）を、流量調整器ＭＦＣを通じて供給側５２に供給し、スイープガス（Ａｒ：３０ｍＬ／分、水（液）：４２μＬ／分）を透過側５３に供給した（水はそれぞれ送液ポンプ５８、６０を経由して供給した）。背圧調整器５５および５９を用いて、供給側の背圧を１２５ｋＰａ（絶対圧）および透過側の背圧を、透過側の背圧を０ｋＰａ（ゲージ圧）に調整した。透過側５３から排出されたスイープガス中の水蒸気を冷却トラップ５６で除去した後のガス流量をガスクロマトグラフ５７の分析結果に基づいて定量することにより、透過ガスに含まれるＣＯ_２およびＨｅのパーミアンス（ｍｏｌ／ｍ^２／ｓｅｃ／ｋＰａ）を算出した。なお、セル５１は９６℃に保った。結果を表１に示す。

（２）窒素ガスのリーク量
図２に示す、ガス分離膜の平膜セル５１を備えたガス分離装置を用いて、ガス分離膜のガス分離性能を評価した。具体的には、実施例および比較例で作製したガス分離膜を適切な大きさにカットして平膜形状とし、これを各々ステンレス製の平膜セル５１の供給側５２と透過側５３との間に固定した。窒素ガスを、供給側５２に対し流量調整器ＭＦＣを通じて１．２ＭＰａ（ゲージ圧）／分の速度で、０ＭＰａ（ゲージ圧）から０．８ＭＰａ（ゲージ圧）まで昇圧して、供給した。このとき、バルブ７０は閉じたままであった。流量計８０を用い、ガス分離膜を透過した窒素ガスのリーク量を測定した。セル５１は室温に保った。結果を表２に示す。

本発明のゲルは、酸性ガス分離膜のために有用である。

本願は、日本で出願された特願２０１８−１２２４８０号を基礎としており、その内容は本願明細書に全て包含される。

３０、３１、３２ 流量調節器（マスフローコントローラー）
４０ ＣＯ_２ボンベ
４１ Ｈｅボンベ
４２ Ａｒボンベ
５１ ガス分離膜モジュール（５０：膜、５２：供給側、５３：透過側）
５４、５６ 冷却トラップ
５５、５９ 背圧調整器
５７ ガスクロマトグラフ
５８、６０ 定量送液ポンプ
７０ バルブ
８０ 流量計

Claims (10)

1. 酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物の縮合物と、吸水性架橋重合体とを含むゲル。
2. 反応性ケイ素化合物が、式（Ｉ）：
   

   

   
   ［式中、Ｒ^１は、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、または置換基を有していてもよいアルコキシ基を表し、
   Ｒ^２およびＲ^３は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、または置換基を有していてもよいアルコキシ基を表し、並びに
   Ｒ^４は、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する有機基を表し、前記有機基は、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいシクロアルキル−アルキル基であり、前記アルキル基または前記シクロアルキル−アルキル基の１以上の炭素原子（但し、ケイ素原子と隣接する炭素原子および窒素原子と隣接する炭素原子は除く）は窒素原子で置き換えられていてもよい。］
   で表される化合物である請求項１に記載のゲル。
3. Ｒ^４が、カルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、カルボニルオキシカルボニル基、および置換基を有していてもよいカルボニルイミノカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する有機基である請求項２に記載のゲル。
4. 吸水性架橋重合体が、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する請求項１〜３のいずれか一項に記載のゲル。
5. 吸水性架橋重合体が、カルボキシ基、塩の形態のカルボキシ基およびアルコキシカルボニル基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する請求項１〜３のいずれか一項に記載のゲル。
6. 反応性ケイ素化合物の縮合物と、吸水性架橋重合体とが相互貫入網目構造を形成している請求項１〜５のいずれか一項に記載のゲル。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のゲルを含む酸性ガス分離膜。
8. 請求項７に記載の酸性ガス分離膜を含む酸性ガス分離装置。
9. 少なくとも一つの酸性ガスおよび少なくとも一つの非酸性ガスを含む混合ガスを、請求項７に記載の酸性ガス分離膜に接触させて、前記酸性ガスを分離する方法。
10. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のゲルの製造方法であって、
    酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物、並びに酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物の第１縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つと、
    吸水性架橋重合体と、
    水と
    を含む混合物を乾燥および加熱することによって、酸性解離性基、塩の形態の酸性解離性基、および酸性解離性基の誘導体基からなる群から選ばれる少なくとも一つを有する反応性ケイ素化合物の第２縮合物を形成することを含む方法。

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