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技術 改善されたpH安定性を有するクロマトグラフィー材料、その調製法、及びその使用

出願人 ダイオネックスコーポレイション
発明者 リウシャオドンツイシャオスンシュエフェイ
出願日 2016年1月12日 (5年10ヶ月経過) 出願番号 2017-537894
公開日 2018年4月5日 (3年7ヶ月経過) 公開番号 2018-509597
状態 特許登録済
技術分野 高分子組成物 固体収着剤及びろ過助剤 吸着剤による液体の処理一般 クロマトグラフィによる材料の調査、分析
主要キーワード 粒子性材料 性能試験条件 表面多孔質 真空能力 溶融コア 官能化材料 極限条件 モノリス材料
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重要な関連分野

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図面 (15)

課題・解決手段

表面を有する基材であり、該表面に共有結合したポリマー層を有する基材を含み、ポリマー層は、基材の該表面に共有結合したポリマー分子を含み、各ポリマー分子が、複数のシロキサン結合を介して該表面に結合し、各ポリマー分子が、官能基を各々含む1つ以上の官能基化化合物に接続されており、ポリマー層は、各々が複数の第1の反応性基を含有するポリマー分子を、複数のシロキサン結合を介して基材の表面に共有結合させることと、結合したポリマー分子の第1の反応性基を、第1の反応性基と反応性である第2の反応性基を含み、かつ官能基を更に含む少なくとも1つの官能基化化合物と反応させることとによって形成される、クロマトグラフィー材料ポリマーと基材との反応の好ましい条件には、高温及び減圧が含まれる。

概要

背景

例えばHPLC及びUHPLC等の、液体クロマトグラフィー(LC)、及び固相抽出(SPE)は、様々な試料における分析物の質及び量を決定するために、分析及び調製の両方のクロマトグラフィーの用途において日常的に使用される。これらのクロマトグラフィー技法において、成分(分析物とも呼ばれる)の混合物を含む試料の分離は、成分の各々が移動相固定相との間で別々に分配される(すなわち、成分が異なる分配係数を有する)ため、液体移動相の試料を、カラム内の固定相を通して運搬し、それにより、試料をその各成分へと分離させることによって達成される。固定相は、典型的には、カラム内に充填された粒子の層の形態であるか、またはカラム内に保持されるモノリス材料の形態である。

非多孔質粒子の層は、比較的低い試料容量を有する。それ故に、固定相の表面積を増加させるため、細孔のネットワークを含む多孔質粒子が一般的に使用され、したがって分離能力を向上させる。多孔質粒子は、細孔が粒子の大部分に広がる、完全な多孔質であってもよい。完全な多孔質粒子の代替形態として、更に最近は、いわゆる溶融コア粒子が使用されており、これは表面多孔質粒子とも呼ばれる。これらは非多孔質コア溶融または固体コアとも呼ばれる)を有する粒子であり、外層または非多孔質コアを囲む領域においてのみ多孔質である。

分析用の固定相の選択性は、主に、LC分離において重要であるカラムの化学的性質によって左右される。カラムの化学的性質は、固定相の表面を修飾することによって、一般にはリガンドを該表面に結合することによって日常的に制御される。

一般に、シリカ粒子が、非多孔質、完全な多孔質、または表面多孔質の粒子のいずれかとして、固定相に使用される。シリカ系HPLCカラムは、これらの優れた物理的強度、高い効率、及び表面結合成熟した化学構造のため、広い範囲の用途のために使用される。

しかしながら、シリカ系カラムには、pHの制限がある。酸性条件下では、結合したリガンドは、シリカ表面とリガンドとの間のシロキサン(Si−O−Si)結合で開裂し得、C18が結合したカラムの場合、疎水性保持力喪失を生じ得る。アルカリ条件下では、水酸化物イオンが、シリカ骨格中シロキサン結合破壊することにより、シリカ基材侵食し得、カラム中の充填層またはヘッドスペース(空隙)の崩壊を引き起こし得る。

HPLC分離のための固定相媒体は、一般に、シリカ表面をシリル化剤で修飾することによって生成される。単官能性シリル化剤が、多くの場合、単層表面コーティングを形成するために使用される一方、ニ官能性シリル化剤及び三官能性シリル化剤は、シリカ表面上にポリマーコーティングを形成するために使用され、これは概して改善された化学安定性をもたらす。しかしながら、一部のシリル化剤の使用は、加水分解に対する不安定性及びシリカ表面上への酸性シラノール不適切マスキングを含む、望ましくない特性を有するコーティングを生じる。その結果、これらのアプローチから調製したC18シリカカラムの典型的な作業pH範囲は、2〜8である。

いくつかの試みが、HPLC用途のためのpHが安定したシリカ固定相を作製するために行われている。

HPLC用途のための安定した分離媒体を作製するアプローチの1つにおいて、Fiskら(WO00/45951)は、更なる表面修飾のための固体支持体としての多孔質の無機有機ハイブリッドシリカ粒子を調製するためのプロセスを開示している。ジメチルオクタデシルクロロシラン等のシリル化剤との反応後、得られた材料は、1〜13の拡大した運転のpHの範囲と共に、シラノール活性の減少及び加水分解安定性の向上を示した。このアプローチの不利益は、より低い能力及び劣ったカラム効率にあると考えられ得、これは主に、利用可能な表面シラノールがより少ないことと、いくらかは、この材料のポリマー性質と、に起因する。

別のアプローチにおいて、Glajchら(米国特許第4,705,725号)は、シランケイ素原子に結合した2つの立体障害性基及び追加の官能基を含有する表面に単官能性シランを共有結合することによって修飾された分離媒体を記載している。そのような材料で充填されたカラムは、低pHでの加水分解安定性の改善を示した。しかしながら、そのようなシリル化剤の使用は、結合相が、多くの場合、高pH条件下でより低い表面被覆率を有し、相安定性の減少をもたらすため、不利益である。

別の方法では、J.J.Kirklandらは、逆相HPLCのための二座のシラン固定相の調製を報告している(J.J.Kirkland;J.B.Adams,Jr.;M.A.van Straten;H.A.Claessens,Analytic Chemistry,70:4344−4352(1998))。そのような固定相は、低pH、中pH、及び高pH(1.5〜11.5)で良好な加水分解安定性、ならびに十分なカラム効率性を呈する。同様に、Liuら(米国特許第7,074,491号)は、広範なpH範囲(pH1.5〜10.5)及び独特の選択性を呈する極性埋込二座の逆相材料を記載している。

M.J.Wirthは、従来の単量体固定相と比較して優れた加水分解安定性を呈する混合三官能シランの水平重合を使用した、シリカ表面上のシランリガンド単層固定化を記載している(M.J.Wirth,H.O.Fatunmbi,Anal.Chem.65(1993)822)。得られたシリカ固定相は、pH1.8の溶液(50℃)への100時間の暴露を通して安定していると報告され、pH10の溶液の30時間の処理後、5%未満分解する。水平ポリマー層が、シリカ表面を攻撃から保護することを支援する一方で、ポリマー鎖内で生成されたシロキサン結合は、依然としてその環境に晒され、極限条件下で容易に加水分解され、これは、シリカ相の長期間の安定性を損なう。

ポリマー被包シリカの使用は、シリカ基材の高力学的強度と、ポリマーの高化学安定性と、を組み合わせることによって固定相の安定性を改善するための別のアプローチである。ポリマー層は、攻撃的なpH条件からシリカ表面を保護するために、シリカ表面上に形成される。ポリメチルオクタデシルシロキサン等のいくつかの疎水性ポリマー(M.J.J.Hetem,J.W.De Haan,H.A.Claessens,C.A.Cramers,A.Deege,G.Schomburg,J.Chromatogr.A 540(1991)53)及びポリブタジエン(M.Hanson,K.K.Unger,G.Schomburg,J.Chromatogr.A 517(1990)269)が、被包シリカ粒子に適用されている。これらのコーティング層は、まずシリカ表面上に物理的に堆積させられ、次いで、基材架橋または化学的に結合させられる。しかしながら、不均一な表面被覆率及び極度のpHでの望ましいものよりも低いpH安定性等のいくつかの不利益が報告されている。更に、このアプローチによって調製された固定相は、カラムブリーディング及び製造再現性の特有の問題を有する。ポリマー層は、複数の点で無機支持体表面上に結合することもできる。例えば、シリカ表面は、トルエン懸濁液を5時間還流することによりスチレンビニルメチルジエトキシシランとのコポリマーで修飾され得る(A.Kurganov,V.Davankov,T.Isajeva,K.Unger,F.Eisenbeiss,J.Chromatogr.A 660(1994)97)。しかしながら、得られたポリマー層は、コポリマー鎖立体障害のために固定化効率性が低いため、十分に安定しない。固定化ポリマー層は、攻撃的な環境下でのその加水分解安定性を改善させるために、架橋されなければならない。

H.Engelhardtらは、ビニル修飾シリカアクリル酸誘導体との共重合による、改善されたシリカ固定相安定性を記載している。第1のステップで、シリカは、トリエチルアミンの存在下で、個々のビニル基を含有するシランで修飾される。第2のステップで、開始剤としてα,α’−アゾイソブチロニトリルAIBN)を使用して、溶液中で所望の官能基を含有するアクリル酸誘導体を固定化ビニル基と重合させることにより、被覆される。フリーラジカル重合を、80℃〜120℃の温度で2〜3時間行った。得られたポリマー被包シリカ相は、塩基性条件下で、従来のブラシ型相(brush type phase)よりも長い寿命を有した。しかしながら、これらは、適切に安定しておらず、9.0超のpHで使用した時、直ぐに機能しなくなった(H.Engelhardt,H.Low,W.Eberhardt,M.Maus,Chromatographia,27(1989)535)。

pHが安定した固定相の重要な用途は、HPLCによるアミノグリコシドの同時の定性的決定及び定量的決定である。アミノグリコシド抗生物質は、グラム陰性菌によって引き起こされた感染症治療するための臨床薬及び獣医薬としてよく使用される。しかしながら、これらの抗生物質は、異なる度合いの聴器毒性及び腎毒性を引き起こし得る。したがって、薬物調製においてアミノグリコシド含有量を決定し、かつ異なる試料マトリックス中のアミノグリコシド残基を監視するための敏感かつ信頼できる分析法を開発することが非常に重要である。しかしながら、アミノグリコシドのHPLC分離は、アミノグリコシドの構造的類似性、極めて高い親水性、及び発色団欠如のため、達成するのが困難である。イオン対逆相液体クロマトグラフィー(IP−RPLC)、イオンクロマトグラフィー(IC)、及び親水性相互作用クロマトグラフィー(HILIC)が、あらゆる誘導なしにアミノグリコシドを分析するために使用される。逆相カラム(例えば、C18)が、所望の選択性、高い効率性、及び優れた機械的安定性を呈するため、アミノグリコシド抗生物質に関しては、最適のカラムである。しかしながら、極度な酸性条件(例えば、約pH1)に対する要件は、大部分のシリカ系C18をこの用途に適さないものにする。大部分のC18カラムは、これらの逆相能力の20%超を失う前に、24〜48時間しか持続しない。

概要

表面を有する基材であり、該表面に共有結合したポリマー層を有する基材を含み、ポリマー層は、基材の該表面に共有結合したポリマー分子を含み、各ポリマー分子が、複数のシロキサン結合を介して該表面に結合し、各ポリマー分子が、官能基を各々含む1つ以上の官能基化化合物に接続されており、ポリマー層は、各々が複数の第1の反応性基を含有するポリマー分子を、複数のシロキサン結合を介して基材の表面に共有結合させることと、結合したポリマー分子の第1の反応性基を、第1の反応性基と反応性である第2の反応性基を含み、かつ官能基を更に含む少なくとも1つの官能基化化合物と反応させることとによって形成される、クロマトグラフィー材料。ポリマーと基材との反応の好ましい条件には、高温及び減圧が含まれる。

目的

本発明は、


表面を有するシリカ基材であって、該表面に共有結合したポリマー層を有する、シリカ基剤を含む、クロマトグラフィー材料であって、
ビニルアルコキシシロキサンポリマー及びビニル官能基シリル−修飾ポリブタジエンから選択され、各々が複数のシロキサン結合(Si−O−Si)を介して表面に結合し、複数のビニル基を含有する少なくとも1つのポリマーを基材の表面に共有結合することと、結合したポリマー分子のビニル基を、結合したポリマー分子のビニル基と反応性であり、ビニル、アリル、またはチオール基から選択される第2の反応性基を含み、かつ、C14−C22アルキル官能基(好ましくはC18アルキル)、具体的には、逆相クロマトグラフィー官能性等のクロマトグラフィー官能性を有する官能基を更に含む少なくとも1つの官能基化化合物と反応させることと、によってポリマー層は形成される、クロマトグラフィー材料を提供する

効果

実績

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請求項1

表面を有する基材であり、前記表面に共有結合したポリマー層を有する基材を含む、クロマトグラフィー材料であって、前記ポリマー層は、前記基材の前記表面に共有結合したポリマー分子を含み、各ポリマー分子が、複数のシロキサン結合を介して前記表面に結合し、各ポリマー分子が、官能基を各々含む1つ以上の官能基化化合物に接続されている、クロマトグラフィー材料。

請求項2

前記ポリマー層は、各々が複数の第1の反応性基を含有するポリマー分子を、複数のシロキサン結合を介して前記基材の前記表面に共有結合させることと、前記結合したポリマー分子の前記第1の反応性基を、前記第1の反応性基と反応性である第2の反応性基を含み、かつ官能基を更に含む少なくとも1つの官能基化化合物と反応させることとによって形成される、請求項1に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項3

前記官能基は、クロマトグラフィー官能性を有し、アルキル及びアリールからなる群から選択される、請求項1に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項4

前記第1の反応性基は、オレフィン性基を含む、請求項2に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項5

前記第1の反応性基は、ビニル基及びアリル基からなる群から選択されるメンバーを含む、請求項4に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項6

前記第1の反応性基の全てが、ビニル基である、請求項5に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項7

前記ポリマーの隣接した第1の反応性基間に実質的に均一な距離が存在する、請求項2に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項8

前記第2の反応性基は、オレフィン性基及びチオール基からなる群から選択されるメンバーを含む、請求項2に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項9

前記第2の反応性基は、ビニル基及びアリル基からなる群から選択されるメンバーを含む、請求項2に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項10

前記ポリマー分子は、ビニルシロキサンベースとする、請求項2に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項11

前記ビニルシロキサンポリマーは、式I:を有し、式中、nは、3〜100の整数であり、R1及びR2は独立して、アルコキシヒドロキシル、及びハロからなる群から選択される、請求項10に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項12

R1及びR2は独立して、メトキシエトキシ、及びヒドロキシルからなる群から選択される、請求項11に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項13

前記ビニルシロキサンポリマーは、コポリマーである、請求項10に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項14

前記ビニルシロキサンコポリマーは、式III:を有し、式中、R1及びR2は独立して、アルコキシ、ヒドロキシル、及びハロからなる群から選択され、nは、3〜100の整数であり、mは、1〜70の整数である、請求項10に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項15

前記ポリマー分子は、シリル修飾ポリブタジエンである、請求項2に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項16

前記シリル修飾ポリブタジエンは、式VI:の繰り返し単位を有するアルコキシシリル修飾ポリブタジエンであり、式中、各R1は独立して、メトキシ及びエトキシからなる群から選択される、請求項15に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項17

前記シリル修飾ポリブタジエンは、アルキルアルコキシシリル修飾ポリブタジエンである、請求項15に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項18

クロマトグラフィーで使用するための官能化されたシリカを形成する方法であって、第1の段階で、少なくとも約100℃及び500mbar未満の条件下で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第1の官能基化化合物は、前記シリカの表面と反応するための1つ以上のシリル基、及び1つ以上の第1の反応性基を含み、該反応により、前記第1の官能基化化合物を前記シリカの前記表面に共有結合させ、前記第1の反応性基を未反応のままにする、該反応させる工程と、第2の段階で、前記表面結合された第1の官能基化化合物の前記1つ以上の第1の反応性基を、少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第2の官能基化化合物は、前記1つ以上の第1の反応性基と反応する1つ以上の第2の反応性基、及び官能基を含む、該反応させる工程と、を含む、方法。

請求項19

前記第1の官能基化化合物は、ポリマーである、請求項18に記載の方法。

請求項20

前記ポリマーは、シロキサンポリマー、ビニルシロキサンポリマー、ビニルアルコキシシロキサン、シリル修飾ポリブタジエン、及びアルコキシシリル修飾ポリブタジエンからなる群から選択される、請求項19に記載の方法。

請求項21

前記第1の反応性基は、ビニル基及びアリル基からなる群から選択される、請求項19に記載の方法。

請求項22

前記第2の官能基化化合物は、C4−C30アルケンを含む、請求項19に記載の方法。

請求項23

前記1つ以上の第2の反応性基は、オレフィン性基及びチオール基からなる群から選択される、請求項19に記載の方法。

請求項24

前記第1の段階で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させるときの温度は、少なくとも約200℃である、請求項23に記載の方法。

請求項25

前記第1の段階で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させるときの温度は、約200〜約300℃の範囲にある、請求項24に記載の方法。

請求項26

前記第1の段階で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させるときの圧力は、100mbar未満である、請求項18に記載の方法。

請求項27

前記第1の段階で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させるときの圧力は、約0.1mbar〜約100mbarである、請求項18に記載の方法。

請求項28

前記第1の段階でのシリカと少なくとも1つの第1の官能基化化合物との反応は、溶媒非存在下で行われる、請求項18に記載の方法。

請求項29

前記第1の段階でのシリカと少なくとも1つの第1の官能基化化合物との反応は、触媒の存在下で行われる、請求項18に記載の方法。

請求項30

前記第2の段階で、前記1つ以上の第1の反応性基を前記第2の官能基化化合物と反応させるときの温度は、少なくとも約100℃である、請求項18に記載の方法。

請求項31

前記第2の段階で、前記1つ以上の第1の反応性基を前記第2の官能基化化合物と反応させるときの温度は、約100〜約200℃の範囲にある、請求項30に記載の方法。

請求項32

前記第2の段階で、前記1つ以上の第1の反応性基を前記第2の官能基化化合物と反応させるときの圧力は、少なくとも大気圧である、請求項30に記載の方法。

請求項33

前記第2の段階で、前記1つ以上の第1の反応性基を前記第2の官能基化化合物と反応させるときの圧力は、500mbar未満である、請求項32に記載の方法。

請求項34

クロマトグラフィーで使用するための官能化されたシリカを形成する方法であって、第1の段階で、少なくとも約100℃の条件下でシリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第1の官能基化化合物は、前記シリカの表面と反応するための複数のシリル基を有するポリマー、及び複数の第1の反応性基を含み、該反応により、前記第1の官能基化化合物を前記シリカの前記表面に共有結合させ、前記第1の反応性基を未反応のままにする、該反応させる工程と、第2の段階で、前記表面結合された第1の官能基化化合物の前記1つ以上の第1の反応性基を、少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第2の官能基化化合物は、前記1つ以上の第1の反応性基と反応する1つ以上の第2の反応性基、及び官能基を含む、該反応させる工程と、を含む、方法。

請求項35

アミノグリコシド抗生物質を分離する方法であって、1つ以上のアミノグリコシド抗生物質を含む試料を含有する移動相を、カラムを通して流し、前記1つ以上のアミノグリコシド抗生物質を互いにクロマトグラフィーで分離することを含み、前記カラムは、請求項1に記載のクロマトグラフィー材料で充填されている、方法。

請求項36

前記移動相のpHは、1.0以下または13.0以上である、請求項35に記載の方法。

請求項37

第1の段階で、少なくとも約100℃及び500mbar未満の条件下で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第1の官能基化化合物は、前記シリカの表面と反応するための1つ以上のシリル基、及び1つ以上の第1の反応性基を含み、該反応により、前記第1の官能基化化合物を前記シリカの前記表面に共有結合させ、前記第1の反応性基を未反応のままにする、該反応させる工程と、第2の段階で、前記表面結合された第1の官能基化化合物の前記1つ以上の第1の反応性基を、少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第2の官能基化化合物は、前記1つ以上の第1の反応性基と反応する1つ以上の第2の反応性基、及び官能基を含む、該反応させる工程と、を含むプロセスによって作製されたクロマトグラフィー材料であって、約1以下のpHを有する移動相が、20時間を超えて該クロマトグラフィー材料を通して流される間、疎水性中性化合物クロマトグラフ分析の保持時間が、+/−10%を超えて変化しない、前記クロマトグラフィー材料。

請求項38

前記プロセスは、前記第1の段階の間であるが、前記第2の段階の前に、少なくとも約100℃及び500mbar未満の条件下で、前記シリカを前記少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させる工程を反復することと、前記第2の段階の間に、少なくとも約100℃及び500mbar未満の条件下で、前記表面結合された第1の官能基化化合物の前記1つ以上の第1の反応性基を、前記少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させる工程を反復することと、を更に含む、請求項37に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項39

前記第1の段階での、シリカと少なくとも1つの第1の官能基化化合物との前記反応は、溶媒の非存在下で行われる、請求項37に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項40

前記第2の段階での、前記表面結合された第1の官能基化化合物の前記1つ以上の第1の反応性基と、前記少なくとも1つの第2の官能基化化合物との反応は、溶媒の非存在下で行われる、請求項39に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項41

前記第1の段階での、シリカと少なくとも1つの第1の官能基化化合物との反応は、触媒の存在下で行われる、請求項37に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項42

前記第1の官能基化化合物は、ビニルシロキサンポリマーを含む、請求項37に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項43

前記ビニルシロキサンポリマーは、式I:を有し、式中、nは、3〜100の整数であり、R1及びR2は独立して、アルコキシ、ヒドロキシル、及びハロからなる群から選択される、請求項42に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項44

前記第1の反応性基は、ビニル基及びアリル基からなる群から選択されるメンバーを含む、請求項37に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項45

前記官能基は、アルキル及びアリールからなる群から選択されるメンバーを含む、請求項37に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項46

前記官能基は、C4−C30アルキルを含む、請求項44に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項47

前記第2の反応性基は、ビニル基、アリル基、及びチオール基からなる群から選択されるメンバーを含む、請求項37に記載のクロマトグラフィー材料。

請求項48

前記疎水性中性化合物は、アセトアニリドを含む、請求項37に記載のクロマトグラフィー材料。

技術分野

0001

関連出願の相互参照
本出願は、35 U.S.C.§119(e)に基づいて、Xiaodong LIU、Xiao CUI、Xuefei SUNによる、2015年1月15日に出願された「CHROMATOGRAPHIC MATERIALHAVINGIMPROVED pH STABILITY,METHODFOR PREPARATION THEEOFAND USESTHEREOF」に対する米国仮特許出願第62/103,869号[代理人整理番号19697P1/NAT]の優先権利益を主張し、これの全開示は、参照により組み込まれる。

0002

本発明は、液体クロマトグラフィー及び固相抽出を含むクロマトグラフィー試料分離の分野に関し、具体的には、本発明は、クロマトグラフィー試料分離における固定相としての使用のための材料及び材料の合成に関する。本発明は、具体的にはアミノグリコシド抗生物質の分離における材料の使用に更に関する。本発明はまた、固定相として材料を含有するクロマトグラフィーカラム及び固相抽出カラムにも関する。

背景技術

0003

例えばHPLC及びUHPLC等の、液体クロマトグラフィー(LC)、及び固相抽出(SPE)は、様々な試料における分析物の質及び量を決定するために、分析及び調製の両方のクロマトグラフィーの用途において日常的に使用される。これらのクロマトグラフィー技法において、成分(分析物とも呼ばれる)の混合物を含む試料の分離は、成分の各々が移動相と固定相との間で別々に分配される(すなわち、成分が異なる分配係数を有する)ため、液体移動相の試料を、カラム内の固定相を通して運搬し、それにより、試料をその各成分へと分離させることによって達成される。固定相は、典型的には、カラム内に充填された粒子の層の形態であるか、またはカラム内に保持されるモノリス材料の形態である。

0004

非多孔質粒子の層は、比較的低い試料容量を有する。それ故に、固定相の表面積を増加させるため、細孔のネットワークを含む多孔質粒子が一般的に使用され、したがって分離能力を向上させる。多孔質粒子は、細孔が粒子の大部分に広がる、完全な多孔質であってもよい。完全な多孔質粒子の代替形態として、更に最近は、いわゆる溶融コア粒子が使用されており、これは表面多孔質粒子とも呼ばれる。これらは非多孔質コア溶融または固体コアとも呼ばれる)を有する粒子であり、外層または非多孔質コアを囲む領域においてのみ多孔質である。

0005

分析用の固定相の選択性は、主に、LC分離において重要であるカラムの化学的性質によって左右される。カラムの化学的性質は、固定相の表面を修飾することによって、一般にはリガンドを該表面に結合することによって日常的に制御される。

0006

一般に、シリカ粒子が、非多孔質、完全な多孔質、または表面多孔質の粒子のいずれかとして、固定相に使用される。シリカ系HPLCカラムは、これらの優れた物理的強度、高い効率、及び表面結合成熟した化学構造のため、広い範囲の用途のために使用される。

0007

しかしながら、シリカ系カラムには、pHの制限がある。酸性条件下では、結合したリガンドは、シリカ表面とリガンドとの間のシロキサン(Si−O−Si)結合で開裂し得、C18が結合したカラムの場合、疎水性保持力喪失を生じ得る。アルカリ条件下では、水酸化物イオンが、シリカ骨格中シロキサン結合破壊することにより、シリカ基材侵食し得、カラム中の充填層またはヘッドスペース(空隙)の崩壊を引き起こし得る。

0008

HPLC分離のための固定相媒体は、一般に、シリカ表面をシリル化剤で修飾することによって生成される。単官能性シリル化剤が、多くの場合、単層表面コーティングを形成するために使用される一方、ニ官能性シリル化剤及び三官能性シリル化剤は、シリカ表面上にポリマーコーティングを形成するために使用され、これは概して改善された化学安定性をもたらす。しかしながら、一部のシリル化剤の使用は、加水分解に対する不安定性及びシリカ表面上への酸性シラノール不適切マスキングを含む、望ましくない特性を有するコーティングを生じる。その結果、これらのアプローチから調製したC18シリカカラムの典型的な作業pH範囲は、2〜8である。

0009

いくつかの試みが、HPLC用途のためのpHが安定したシリカ固定相を作製するために行われている。

0010

HPLC用途のための安定した分離媒体を作製するアプローチの1つにおいて、Fiskら(WO00/45951)は、更なる表面修飾のための固体支持体としての多孔質の無機有機ハイブリッドシリカ粒子を調製するためのプロセスを開示している。ジメチルオクタデシルクロロシラン等のシリル化剤との反応後、得られた材料は、1〜13の拡大した運転のpHの範囲と共に、シラノール活性の減少及び加水分解安定性の向上を示した。このアプローチの不利益は、より低い能力及び劣ったカラム効率にあると考えられ得、これは主に、利用可能な表面シラノールがより少ないことと、いくらかは、この材料のポリマー性質と、に起因する。

0011

別のアプローチにおいて、Glajchら(米国特許第4,705,725号)は、シランケイ素原子に結合した2つの立体障害性基及び追加の官能基を含有する表面に単官能性シランを共有結合することによって修飾された分離媒体を記載している。そのような材料で充填されたカラムは、低pHでの加水分解安定性の改善を示した。しかしながら、そのようなシリル化剤の使用は、結合相が、多くの場合、高pH条件下でより低い表面被覆率を有し、相安定性の減少をもたらすため、不利益である。

0012

別の方法では、J.J.Kirklandらは、逆相HPLCのための二座のシラン固定相の調製を報告している(J.J.Kirkland;J.B.Adams,Jr.;M.A.van Straten;H.A.Claessens,Analytic Chemistry,70:4344−4352(1998))。そのような固定相は、低pH、中pH、及び高pH(1.5〜11.5)で良好な加水分解安定性、ならびに十分なカラム効率性を呈する。同様に、Liuら(米国特許第7,074,491号)は、広範なpH範囲(pH1.5〜10.5)及び独特の選択性を呈する極性埋込二座の逆相材料を記載している。

0013

M.J.Wirthは、従来の単量体固定相と比較して優れた加水分解安定性を呈する混合三官能シランの水平重合を使用した、シリカ表面上のシランリガンド単層固定化を記載している(M.J.Wirth,H.O.Fatunmbi,Anal.Chem.65(1993)822)。得られたシリカ固定相は、pH1.8の溶液(50℃)への100時間の暴露を通して安定していると報告され、pH10の溶液の30時間の処理後、5%未満分解する。水平ポリマー層が、シリカ表面を攻撃から保護することを支援する一方で、ポリマー鎖内で生成されたシロキサン結合は、依然としてその環境に晒され、極限条件下で容易に加水分解され、これは、シリカ相の長期間の安定性を損なう。

0014

ポリマー被包シリカの使用は、シリカ基材の高力学的強度と、ポリマーの高化学安定性と、を組み合わせることによって固定相の安定性を改善するための別のアプローチである。ポリマー層は、攻撃的なpH条件からシリカ表面を保護するために、シリカ表面上に形成される。ポリメチルオクタデシルシロキサン等のいくつかの疎水性ポリマー(M.J.J.Hetem,J.W.De Haan,H.A.Claessens,C.A.Cramers,A.Deege,G.Schomburg,J.Chromatogr.A 540(1991)53)及びポリブタジエン(M.Hanson,K.K.Unger,G.Schomburg,J.Chromatogr.A 517(1990)269)が、被包シリカ粒子に適用されている。これらのコーティング層は、まずシリカ表面上に物理的に堆積させられ、次いで、基材架橋または化学的に結合させられる。しかしながら、不均一な表面被覆率及び極度のpHでの望ましいものよりも低いpH安定性等のいくつかの不利益が報告されている。更に、このアプローチによって調製された固定相は、カラムブリーディング及び製造再現性の特有の問題を有する。ポリマー層は、複数の点で無機支持体表面上に結合することもできる。例えば、シリカ表面は、トルエン懸濁液を5時間還流することによりスチレンビニルメチルジエトキシシランとのコポリマーで修飾され得る(A.Kurganov,V.Davankov,T.Isajeva,K.Unger,F.Eisenbeiss,J.Chromatogr.A 660(1994)97)。しかしながら、得られたポリマー層は、コポリマー鎖立体障害のために固定化効率性が低いため、十分に安定しない。固定化ポリマー層は、攻撃的な環境下でのその加水分解安定性を改善させるために、架橋されなければならない。

0015

H.Engelhardtらは、ビニル修飾シリカアクリル酸誘導体との共重合による、改善されたシリカ固定相安定性を記載している。第1のステップで、シリカは、トリエチルアミンの存在下で、個々のビニル基を含有するシランで修飾される。第2のステップで、開始剤としてα,α’−アゾイソブチロニトリルAIBN)を使用して、溶液中で所望の官能基を含有するアクリル酸誘導体を固定化ビニル基と重合させることにより、被覆される。フリーラジカル重合を、80℃〜120℃の温度で2〜3時間行った。得られたポリマー被包シリカ相は、塩基性条件下で、従来のブラシ型相(brush type phase)よりも長い寿命を有した。しかしながら、これらは、適切に安定しておらず、9.0超のpHで使用した時、直ぐに機能しなくなった(H.Engelhardt,H.Low,W.Eberhardt,M.Maus,Chromatographia,27(1989)535)。

0016

pHが安定した固定相の重要な用途は、HPLCによるアミノグリコシドの同時の定性的決定及び定量的決定である。アミノグリコシド抗生物質は、グラム陰性菌によって引き起こされた感染症治療するための臨床薬及び獣医薬としてよく使用される。しかしながら、これらの抗生物質は、異なる度合いの聴器毒性及び腎毒性を引き起こし得る。したがって、薬物調製においてアミノグリコシド含有量を決定し、かつ異なる試料マトリックス中のアミノグリコシド残基を監視するための敏感かつ信頼できる分析法を開発することが非常に重要である。しかしながら、アミノグリコシドのHPLC分離は、アミノグリコシドの構造的類似性、極めて高い親水性、及び発色団欠如のため、達成するのが困難である。イオン対逆相液体クロマトグラフィー(IP−RPLC)、イオンクロマトグラフィー(IC)、及び親水性相互作用クロマトグラフィー(HILIC)が、あらゆる誘導なしにアミノグリコシドを分析するために使用される。逆相カラム(例えば、C18)が、所望の選択性、高い効率性、及び優れた機械的安定性を呈するため、アミノグリコシド抗生物質に関しては、最適のカラムである。しかしながら、極度な酸性条件(例えば、約pH1)に対する要件は、大部分のシリカ系C18をこの用途に適さないものにする。大部分のC18カラムは、これらの逆相能力の20%超を失う前に、24〜48時間しか持続しない。

0017

本発明の態様に従う、
表面を有する基材であり、該表面に共有結合したポリマー層を有する基材を含む、クロマトグラフィー材料であって、
ポリマー層は、基材の表面に共有結合したポリマー分子を含み、各ポリマー分子が、複数のシロキサン結合(すなわちSi−O−Si結合)を介して表面に結合し、各ポリマー分子が、官能基を各々含む1つ以上の(好ましくは複数の)官能基化化合物(functionalizing compound)に接続されている、クロマトグラフィー材料が提供される。具体的には、官能基は、望ましくはクロマトグラフィー官能性を有する。具体的には、官能基は、アルキルまたはアリール、好ましくはC4−C30アルキルまたはアリールである。

0018

したがって、該材料は、ポリマー被包材料と見なされ得る。

0019

ポリマーは、好ましくはシロキサンポリマーまたはシリル基を含有するポリマーを含む。そのようなポリマーのシリル基は、ポリマーがシロキサン結合を介してシリカ基材に結合することを可能にする。

0020

ポリマー層は、好ましくは、各々が複数のシロキサン結合を介して表面に結合し、複数の第1の反応性基(具体的にはオレフィン性基、特にビニル基、またはアリル基、またはチオール基)を含有する少なくとも1つのポリマー分子を、該基材の表面に共有結合することと、結合したポリマー分子の第1の反応性基を、第1の反応性基(具体的には、オレフィン性基、または−SH(チオール)基)と反応性である第2の反応性基を含み、かつ官能基、具体的にはクロマトグラフィー官能性を有する官能基、具体的にはアルキルまたはアリール、好ましくはC4−C30アルキルまたはアリールを更に含む少なくとも1つの官能基化化合物と反応させることと、によって形成される。

0021

特に好ましい実施形態において、本発明は、

0022

表面を有するシリカ基材であって、該表面に共有結合したポリマー層を有する、シリカ基剤を含む、クロマトグラフィー材料であって、
ビニルアルコキシシロキサンポリマー及びビニル官能基シリル−修飾ポリブタジエンから選択され、各々が複数のシロキサン結合(Si−O−Si)を介して表面に結合し、複数のビニル基を含有する少なくとも1つのポリマーを基材の表面に共有結合することと、結合したポリマー分子のビニル基を、結合したポリマー分子のビニル基と反応性であり、ビニル、アリル、またはチオール基から選択される第2の反応性基を含み、かつ、C14−C22アルキル官能基(好ましくはC18アルキル)、具体的には、逆相クロマトグラフィー官能性等のクロマトグラフィー官能性を有する官能基を更に含む少なくとも1つの官能基化化合物と反応させることと、によってポリマー層は形成される、クロマトグラフィー材料を提供する。

0023

したがって、本発明に従う材料は、基材、基材に結合したポリマー層、及びポリマー層に結合した官能基を含む化合物を含む。それにより、ポリマー層は、官能基を含む化合物を基材に接続するように作用し、加水分解から基材を保護する。官能基を含む化合物は、例えば逆相分離による分析物のクロマトグラフィー分離を可能にする。

0024

本発明の別の態様に従う、クロマトグラフィーで使用するための官能化されたシリカを形成する方法であって、
第1の段階で、高温及び減圧の条件下で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させることであって、
第1の官能基化化合物(単数または複数)は、シリカの表面と反応するための1つ以上のシリル基、及び1つ以上の第1の反応性基を含み、それにより、第1の官能基化化合物(単数または複数)をシリカの表面に共有結合させ、第1の反応性基を未反応のままにする、前記反応させることと、
第2の段階で、該表面に結合した第1の官能基化化合物(単数または複数)の1つ以上の第1の反応性基を、1つ以上の第1の反応性基と反応性である1つ以上の第2の反応性基を含み、かつ官能基を更に含む少なくとも1つの第2の官能基化化合物と、を反応させることと、含む方法が提供される。

0025

本発明の更に別の態様に従う、クロマトグラフィーで使用するための官能化されたシリカを形成する方法であって、
第1の段階で、高温の条件下で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させることであって、
第1の官能基化化合物(単数または複数)は、シリカの表面と反応するための複数のシリル基を有するポリマー(単数または複数)、及び複数の第1の反応性基を含み、それにより、第1の官能基化化合物(単数または複数)をシリカの表面に共有結合させ、第1の反応性基を未反応のままにする、前記反応させることと、
第2の段階で、該表面に結合した第1の官能基化化合物(単数または複数)の1つ以上の第1の反応性基を、1つ以上の第1の反応性基と反応性である1つ以上の第2の反応性基を含み、かつ官能基を更に含む少なくとも1つの第2の官能基化化合物と、を反応させることと、含む方法が提供される。

0026

したがって、本発明は、高反応温度、及び好ましくは減圧下でポリマーを使用してシリカ基材を官能基化することによる、固定相材料の調製に関する。該材料は、極めてpH安定であり、分離媒体として有用であることが見出されている。

0027

高反応温度及び減圧を使用するこのプロセスにおいて、少なくとも1つの第1の官能基化化合物は、好ましくは、後述されるポリマー、すなわち基材の表面に共有結合するためのポリマーであるか、またはシランモノマー(例えばビニルシラン)でもよい。具体的には、ポリマーは、後述されるシロキサンポリマー(例えばビニルシロキサンポリマー)またはシリル修飾ポリブタジエン等のシリル修飾ポリマーの種類のものであってもよい。

0028

第2の官能基化化合物は、好ましくは、オレフィン性基もしくはオレフィン性結合を含む炭化水素化合物、特にアルキル化合物であるか、または後述されるアルキルチオールもしくはアリールチオールである。

0029

すなわち第1の官能基化化合物またはポリマーから形成された、表面上のポリマー層の第1の結合層は、好ましくは、良好な安定性のために小さすぎず、かつ、細孔を詰まらせる傾向があり、それにより劣ったクロマトグラフィーをもたらすように大きすぎないある特定のサイズ(分子量)のポリマーから調製される。ポリマー層の第2の結合(官能基化)層は、好ましくは(官能基(例えばアルキルまたはアリール)及びオレフィン性反応性基(例えばビニル、アリル、スチレン系、アクリルアミドアクリレート等)を含む)第2の官能基化化合物と、第1の結合層中の第1の反応性基(例えばビニル、アリル基)との共重合によって形成される。

0030

プロセスの第2の段階は、好ましくは、ポリマー層のフリーラジカル重合を使用して、シリカ相のポリマー被包を提供する。

0031

本発明は、ポリマー(この用語は、本明細書の他所でオリゴマーと呼ばれ得る分子を含む)を利用して、ポリマー層を形成し、このポリマー層は、表面に結合するための複数の反応性(例えばビニル)基及び複数のシリル基を有し、これは、Engelhardtら(Chromatographia,27(1989)535)に記載されるように、単純な小ビニル官能基シラン分子を使用するよりも高い被覆率及び表面シロキサン結合の保護を提供する。前者の場合、表面シロキサン結合は、酸条件またはアルカリ条件下で攻撃により晒されたままになる。試験において、本明細書に記載される様式でのポリマーの使用は、対応するビニルシラン単量体分子の使用と比較して、極度のpH(pH1及びpH13)で50〜100%より高い安定性を提供することができることが見出されている。

0032

本発明によって提供される材料は、酸性条件下でひときわ優れた安定性を呈することができ、アルカリ条件下で、耐久性を大きく改善させた。そのような材料で充填された(クロマトグラフィーまたは固相抽出カラム等の)カラムは、優れた分解能及び化学的耐久性で、アミノグリコシド抗生物質を分離するのに適している場合がある。本発明に従うC18官能化材料は、極めて低いpH条件で優れた加水分解安定性を呈し、アルカリ条件下で大きく改善された安定性を示すことが見出されている。そのようなC18官能化材料で充填されたカラムは、延長された寿命及び分解能力で、アミノグリコシド抗生物質を分離するのに適していることが証明されている。

0033

本発明の更なる態様に従う、アミノグリコシド抗生物質を分離する方法であって、1つ以上のアミノグリコシド抗生物質を含む試料を含有する移動相を、カラムを通して流し、1つ以上のアミノグリコシド抗生物質を互いに、及び/または試料の1つ以上の他の成分からクロマトグラフィーで分離することを含み、カラムは、本発明に従うクロマトグラフィー材料で充填される、方法が提供される。好ましくは、移動相のpHは、約1以下であり、これは、アミノグリコシド抗生物質を分離するとき、典型的である。他の用途における本発明のクロマトグラフィー材料は、例えば、約pH11でのアルカリ相でも有用であり得る。

0034

上述のクロマトグラフィー材料を作製する実施形態において、本方法は、減圧(具体的には、大気圧未満、好ましくは500mbar未満)を用いて、第1の段階及び/または第2の段階の間にシリカを反応させることを更に含んでもよい。

0035

ある実施形態において、クロマトグラフィー材料は、第1の段階で、少なくとも約100℃及び500mbar未満の条件下でシリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させることを含むプロセスによって作製することができる。第1の官能基化化合物(単数または複数)は、シリカの表面と反応するための1つ以上のシリル基、及び1つ以上の第1の反応性基を含む。それにより、第1の官能基化化合物(単数または複数)は、シリカの表面に共有結合し、第1の反応性基を未反応のままにする。第2の段階で、表面に結合した第1の官能基化化合物(単数または複数)の1つ以上の第1の反応性基を、少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させる。第2の官能基化化合物は、1つ以上の第1の反応性基と反応性である1つ以上の第2の反応性基、及び官能基を含む。それにより、約1以下のpHを有する移動相が、20時間を超えてクロマトグラフィー材料を通して流される間、疎水性中性化合物クロマトグラフ分析の保持時間が、+/−10%を超えて変化しない。疎水性中性化合物は、アセトアニリドを含んでもよい。

0036

上述のクロマトグラフィー材料に関して、第1の段階の間であるが、第2の段階の前に、少なくとも約100℃及び500mbar未満の条件下で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させる工程を反復することを更に含んでもよい。第2の段階の間に、少なくとも約100℃及び500mbar未満の条件下で、表面に結合した第1の官能基化化合物(単数または複数)の1つ以上の第1の反応性基を、少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させる工程が反復されてもよい。

0037

上述のクロマトグラフィー材料に関して、第1の段階での、シリカと少なくとも1つの第1の官能基化化合物との反応は、溶媒非存在下で行われてもよい。同様に、第2の段階での、表面に結合した第1の官能基化化合物(単数または複数)の1つ以上の第1の反応性基と、少なくとも1つの第2の官能基化化合物との反応は、溶媒の非存在下で行われてもよい。

0038

上述のクロマトグラフィー材料に関して、第1の段階での、シリカと少なくとも1つの第1の官能基化化合物との反応は、触媒の存在下で行われてもよい。

0039

上述のクロマトグラフィー材料に関して、第1の官能基化化合物は、ビニルシロキサンポリマーを含んでもよい。ビニルシロキサンポリマーは、式I:



を有し得、式中、nは、3〜100の整数であり、R1及びR2は独立して、アルコキシヒドロキシル、及びハロからなる群から選択される。

0040

上述のクロマトグラフィー材料に関して、第1の反応性基は、ビニル基及びアリル基からなる群から選択されるメンバーを含んでもよい。官能基は、アルキル及びアリールからなる群から選択されるメンバーを含んでもよい。より具体的には、官能基は、C4−C30アルキルを含んでもよい。第2の反応性基は、ビニル基、アリル基、及びチオール基からなる群から選択されるメンバーを含んでもよい。

0041

本明細書に組み込まれ、かつ本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の現在好ましい実施形態を例示し、上記に提供された本発明の一般的な説明及び下記に提供される詳細な説明と共に、本発明の特徴を説明するのに役立つ(類似の数字は、類似の要素を表す)。

図面の簡単な説明

0042

スキーム1)ビニルシランポリマーを使用したビニル官能化シリカの調製を示す。
(スキーム2)ビニルシランコポリマーを使用したビニル官能化シリカの調製を示す。
(スキーム3)トリエトキシシリル修飾ポリブタジエンを使用したビニル官能化シリカの調製を示す。
(スキーム4)ジエトキシメチルシリル修飾ポリブタジエンを使用したビニル官能化シリカの調製を示す。
(スキーム5)トリメトキシシランモノマーを使用したビニル官能化シリカの調製を示す。
(スキーム6)ポリマー被包シリカの調製を示す。
(スキーム7)S結合シリカを用いたC8の調製を示す。
新規に開発されたpH安定C18相42及び周知のC18カラム(ブランドA)を使用した、pH1(0.1MのTFA)及び80℃での加水分解安定性試験を例示説明する。
新規に開発されたpH安定C18相43及び周知のC18カラム(ブランドA)を使用した、pH13(0.1MのNaOH)及び30℃での加水分解安定性試験を例示説明する。
新規に開発されたpH安定C18相42で充填されたカラムの性能試験を示す。
新規に開発されたC18相42を使用した、低pH条件(100mMのTFA、約pH1)での硫酸ゲンタマイシンのイオン対逆相LC分離を示す。
新規に開発されたC18相42を使用した、低pH条件で、かつHFBAの存在下での硫酸スペクチノマイシンのイオン対逆相LC分離を示す。
新規に開発されたC18相42を使用したときの、8アミノグリコシド抗生物質の保持係数への、移動相中(100mMのTFA)のHFBA濃度の影響を例示説明する。
試験プローブとしてゲンタマイシンを使用した、低pH条件(100mMのTFA、約pH1)かつ50℃の条件下での新規に開発されたC18相42で充填されたカラムの耐久性試験を例示説明する。

0043

ここから、本発明の様々な好ましい特徴、実施形態、及び実施例について、より詳細に記載する。

0044

定義:
本明細書において、「炭化水素」という用語及び同類のもの(例えば、炭化水素部分ヒドロカルビル等)は、本明細書に定義されるアルキル基及びアリール基を含む。

0045

本明細書において「炭素鎖長」または「全炭素鎖長」という用語は、分子中の最長の炭素鎖長を意味する。したがって、例えば直鎖の場合は、鎖長簡潔に以下のように番号付けされる。

0046

分岐鎖は、例えば以下のように、鎖長のカウントに含まれない。

0047

アリール基の場合、例えば、ベンゼン環においては、炭素原子の数は、パラ結合の場合鎖長において4としてカウントされ、メタ結合の場合3とカウントされる。

0048

いかなるヘテロ原子も、炭素鎖長の炭素原子としてはカウントされない。

0049

本明細書において、「アルキル」という用語は、それ自体で、または別の置換基の一部として、別途明言されない限り、直鎖もしくは分岐鎖、または環状の炭化水素ラジカル、あるいはそれらの組み合わせを意味し、これは、完全に飽和していてもよく、一価不飽和または多価不飽和であってもよく、炭素原子の数が指定されている(すなわち、C1−C10は1〜10個の炭素を意味する)二価及び多価基を含み得る。飽和炭化水素ラジカルの例としては、限定されるものではないが、メチル、エチル、n−プロピル(例えば、−CH2−CH2−CH3、−CH2−CH2−CH2−)、イソプロピルn−ブチル、t−ブチルイソブチル、sec−ブチル、シクロヘキシル、(シクロヘキシル)メチル、シクロプロピルメチル、例えばn−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチルn−オクチル等の同族体及び異性体等の基が挙げられる。不飽和アルキル基とは、1つ以上の二重結合または三重結合を有する基のことである。不飽和アルキル基の例としては、限定されるものではないが、ビニル、2−プロペニルクロチル、2−イソペンテニル、2−(ブタジエニル)、2,4−ペンタジエニル、3−(1,4−ペンタジエニル)、エチニル、1−及び3−プロピニル、3−ブチニル、及びより高分子の同族体及び異性体が挙げられる。「アルキル」という用語はまた、別途注記されない限り、「ヘテロアルキル」等の、下においてより詳細に定義されるアルキルの誘導体を含むようにも意味される。炭化水素基に限定されるアルキル基は、「ホモアルキル」と呼ばれる。「アルキル」という用語は、アルキル基が二価ラジカルである場合、「アルキレン」または「アルキルジイル」、ならびにアルキリデンを意味することもできる。

0050

典型的なアルキル基としては、限定されるものではないが、メチル;エタニルエテニル、エチニル等のエチル;プロパン−1−イル、プロパン−2−イル、シクロプロパン−1−イル、プロプ−1−エン−1−イル、プロプ−1−エン−2−イル、プロプ−2−エン−1−イル(アリル)、シクロプロプ−1−エン−1−イル;シクロプロプ−2−エン−1−イル、プロプ−1−イン−1−イル、プロプ−2−イン−1−イル等のプロピル;ブタン−1−イル、ブタン−2−イル、2−メチル−プロパン−1−イル、2−メチル−プロパン−2−イル、シクロブタン−1−イル、ブタ−1−エン−1−イル、ブタ−1−エン−2−イル、2−メチル−プロプ−1−エン−1−イル、ブタ−2−エン−1−イル、ブタ−2−エン−2−イル、ブタ−1,3−ジエン−1−イル、ブタ−1,3−ジエン−2−イル、シクロブタ−1−エン−1−イル、シクロブタ−1−エン−3−イル、シクロブタ−1,3−ジエン−1−イル、ブタ−1−イン−1−イル、ブタ−1−イン−3−イル、ブタ−3−イン−1−イル等のブチル;及び同類のものが挙げられる。

0051

本明細書において、「アルキレン」または「アルキルジイル」という用語は、それ自体で、または別の置換基の一部として、限定されるものではないが、−CH2CH2CH2−(プロピレンまたはプロパン−1,3−ジイル)で例示される、アルキル基に由来する二価ラジカルを意味し、下で「ヘテロアルキレン」として記載される基を更に含む。典型的には、アルキル(またはアルキレン)基は、1〜約30個の炭素原子を有し、好ましくは1〜約25個の炭素原子、より好ましくは1〜約20個の炭素原子、更により好ましくは1〜約15個の炭素原子、及び最も好ましくは1〜約10個の炭素原子を有することになる。「低級アルキル」、「低級アルキレン」、または「低級アルキルジイル」は、概して約10個以下の炭素原子、約8個以下の炭素原子、約6個以下の炭素原子、または約4個以下の炭素原子を有する、より短い鎖のアルキル、アルキレン、またはアルキルジイル基である。

0052

本明細書において、「アルキリデン」という用語は、それ自体で、または別の置換基の一部として、限定されるものではないが、CH3CH2CH2=(プロピリデン)で例示される、アルキル基に由来する二価ラジカルを意味する。典型的には、アルキリデン基は、1〜約30個の炭素原子を有し、好ましくは1〜約25個の炭素原子、より好ましくは1〜約20個の炭素原子、更により好ましくは1〜約15個の炭素原子、及び最も好ましくは1〜約10個の炭素原子を有することになる。「低級アルキル」または「低級アルキリデン」は、概して約10個以下の炭素原子、約8個以下の炭素原子、約6個以下の炭素原子、または約4個以下の炭素原子を有する、より短い鎖のアルキルまたはアルキリデン基である。

0053

本明細書において、「アルコキシ」、「アルキルアミノ」、及び「アルキルチオ」(またはチオアルコキシ)という用語は、それらの慣習的な意味で使用されており、それぞれ酸素原子アミノ基、または硫黄原子を介して分子の残部に結合するアルキル基を指す。

0054

本明細書において、「ヘテロアルキル」という用語は、それ自体で、または別の用語との組み合わせで、別途明言されない限り、安定な直鎖もしくは分岐鎖、または環状の炭化水素ラジカル、あるいはそれらの組み合わせを意味し、明言された数の炭素原子と、O、N、Si、S、及びBからなる群から選択される少なくとも1つのヘテロ原子とを含み、窒素原子及び硫黄原子は任意に酸化されてもよく、窒素ヘテロ原子は任意に四級化されてもよい。ヘテロ原子(複数可)O、N、B、S、及びSiは、ヘテロアルキル基の任意の内側の位置、またはアルキル基が分子の残部に結合する位置に配置され得る。例としては、限定されるものではないが、−CH2−CH2−O−CH3、−CH2−CH2−NHCH3、−CH2−CH2−N(CH3)−CH3、−CH2−S−CH2−CH3、−CH2−CH2−S(O)−CH3、−CH2−CH2−S(O)2−CH3、−CH=CH−O−CH3、−Si(CH3)3、−CH2−CH=N−OCH3、及び−CH=CH−N(CH3)−CH3が挙げられる。例えば、−CH2−NH−OCH3及び−CH2−O−Si(CH3)3等のように最大2個のヘテロ原子が連続してもよい。同様に、「ヘテロアルキレン」という用語は、それ自体で、または別の置換基の一部として、限定されるものではないが、−CH2−CH2−S−CH2−CH2−及び−CH2−S−CH2−CH2−NH−CH2−によって例示される、ヘテロアルキルに由来する二価ラジカルを意味する。また、ヘテロアルキレン基の場合、ヘテロ原子が、鎖末端のうち一方または両方を占めてもよい(例えば、アルキレンオキシアルキレンジオキシアルキレンアミノ、アルキレンジアミノ等)。任意に、アルキレン及びヘテロアルキレン結合基の場合、結合基の配向は、結合基の式が書かれる方向によって暗示されない。例えば、式−CO2R’−は、任意に、−C(O)OR’及び−OC(O)R’の両方を表す。

0055

本明細書において、「シクロアルキル」及び「ヘテロシクロアルキル」という用語は、それら自体で、または他の用語との組み合わせで、別途明言されない限り、環状の様式の「アルキル」及び「ヘテロアルキル」をそれぞれ表す。更に、ヘテロシクロアルキルの場合、ヘテロ原子は、ヘテロ環が分子の残部に結合する位置を占め得る。シクロアルキルの例としては、限定されるものではないが、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−シクロヘキセニル、3−シクロヘキセニル、シクロヘプチル等が挙げられる。ヘテロシクロアルキルの例としては、限定されるものではないが、1−(1,2,5,6−テトラヒドロピリジル)、1−ピペリジニル、2−ピペリジニル、3−ピペリジニル、4−モルホリニル、3−モルホリニル、テトラヒドロフラン−2−イル、テトラヒドロフラン−3−イル、テトラヒドロチエン−2−イル、テトラヒドロチエン−3−イル、1−ピペラジニル、2−ピペラジニル等が挙げられる。

0056

本明細書において、「ハロ」または「ハロゲン」という用語は、それら自体で、または別の置換基の一部として、別途明言されない限り、フッ素塩素臭素、またはヨウ素原子を意味する。加えて、「ハロアルキル」等の用語は、モノハロアルキル及びポリハロアルキルを含むように意味される。例えば、「ハロ(C1−C4)アルキル」という用語は、限定されるものではないが、トリフルオロメチル、2,2,2−トリフルオロエチル、4−クロロブチル、3−ブロモプロピル等を含むように意味される。

0057

本明細書において、「アリール」という用語は、別途明言されない限り、単環であってもよく、または共に縮合されたか、もしくは共有結合された多環であってもよい(好ましくは、1〜3環)、多価不飽和芳香族置換基を意味する。「ヘテロアリール」という用語は、N、O、S、Si、及びBから選択される1〜4個のヘテロ原子を含有するアリール基(または環)を指し、窒素原子及び硫黄原子は任意に酸化され、窒素原子(複数可)は任意に四級化される。ヘテロアリール基は、ヘテロ原子を通じて分子の残部に結合されてもよい。アリール基及びヘテロアリール基の非限定的例としては、フェニル、1−ナフチル、2ーナフチル、4−ビフェニル、1−ピロリル、2−ピロリル、3−ピロリル、3−ピラゾリル、2−イミダゾリル、4−イミダゾリル、ピラジニル、2−オキサゾリル、4−オキサゾリル、2−フェニル−4−オキサゾリル、5−オキサゾリル、3−イソキサゾリル、4−イソキサゾリル、5−イソキサゾリル、2−チアゾリル、4−チアゾリル、5−チアゾリル、2−フリル、3−フリル、2−チエニル、3−チエニル、2−ピリジル、3−ピリジル、4−ピリジル、2−ピリミジル、4−ピリミジル、5−ベンゾチアゾリルプリニル、2−ベンゾイミダゾリル、5−インドリル、1−イソキノリル、5−イソキノリル、2−キノキサリニル、5−キノキサリニル、3−キノリル、及び6−キノリルが挙げられる。上記のアリール環系及びヘテロアリール環系の各々に対する置換基は、下に記載される許容可能な置換基の群から選択される。

0058

簡潔さのために、本明細書において、「アリール」という用語は、他の用語と組み合わせて使用する場合(例えば、アリールオキシアリールチオキシアリールアルキル)、上で定義されるアリール環及びヘテロアリール環の両方を含む。したがって、「アリールアルキル」という用語は、アリール基がアルキル基に結合するラジカル(例えば、ベンジルフェネチルピリジルメチル等)を含むように意味され、アリール基が、例えば酸素原子によって炭素原子(例えば、メチレン基)が置き換えられたアルキル基に結合するラジカル(例えば、フェノキシメチル、2−ピリジルオキシメチル、3−(1−ナフチルオキシ)プロピル等)が含まれる。

0059

上記の用語(例えば、「アルキル」、「ヘテロアルキル」、「アリール」、及び「ヘテロアリール」)の各々は、示されたラジカルの置換形態と非置換形態の両方を含むように意味される。各種のラジカルにとって好ましい置換基について、下に提供する。

0060

アルキル及びヘテロアルキルラジカル(アルキレン、アルケニル、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニルアルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、及びヘテロシクロアルケニルとしばしば呼ばれる基を含む)のための置換基は、一般的に「アルキル基置換基」と呼ばれ、それらは、限定されるものではないが、置換または非置換アリール、置換または非置換ヘテロアリール、置換または非置換ヘテロシクロアルキル、−OR’、=O、=NR’、=N−OR’、−NR’R’’、−SR’、−ハロゲン、−SiR’R’’R’’’、−OC(O)R’、−C(O)R’、−CO2R’、−CONR’R’’、−OC(O)NR’R’’、−NR’’C(O)R’、−NR’−C(O)NR’’R’’’、−NR’’C(O)2R’、−NR−C(NR’R’’R’’’)=NR’’’’、−NR−C(NR’R’’)=NR’’’、−S(O)R’、−S(O)2R’、−OS(O)2R’、−S(O)2NR’R’’、−NRSO2R’、−CN、及び−NO2から、0〜(2m’+1)の範囲の数で選択される様々な基のうちの1つ以上であり得、m’はこのようなラジカルにおける炭素原子の総数である。R’、R’’、R’’’、及びR’’’’は、各々好ましくは独立して、水素、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換アリール、例えば1〜3個のハロゲンで置換されたアリール、置換もしくは非置換アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、またはアリールアルキル基を指す。例えば、本発明の化合物が2つ以上のR基を含む場合で、R’、R’’、R’’’、及びR’’’’基のうち2つ以上が存在する場合、R基の各々は独立して、各R’、R’’、R’’’、及びR’’’’基と同様に選択される。R’及びR’’が同じ窒素原子に結合する場合、それらは窒素原子と組み合わさって、5、6、または7員環を形成してもよい。例えば、−NR’R’’は、限定されるものではないが、1−ピロリジニル及び4−モルホリニルを含むように意味される。置換基の上の考察から、当業者であれば、「アルキル」という用語が、ハロアルキル(例えば、−CF3及び−CH2CF3)及びアシル(例えば、−C(O)CH3、−C(O)CF3、−C(O)CH2OCH3等)等の、水素基以外の基に結合する炭素原子を含む基を含むように意味されることを理解するであろう。

0061

アルキルラジカルについて記載した置換基と同様に、アリール及びヘテロアリール基の場合の置換基は、一般的に「アリール基置換基」と呼ばれる。これらの置換基は、例えば、置換または非置換アルキル、置換または非置換アリール、置換または非置換ヘテロアリール、置換または非置換ヘテロシクロアルキル、−OR’、=O、=NR’、=N−OR’、−NR’R’’、−SR’、−ハロゲン、−SiR’R’’R’’’、−OC(O)R’、−C(O)R’、−CO2R’、−CONR’R’’、−OC(O)NR’R’’、−NR’’C(O)R’、−NR’−C(O)NR’’R’’’、−NR’’C(O)2R’、−NR−C(NR’R’’R’’’)=NR’’’’、−NR−C(NR’R’’)=NR’’’、−S(O)R’、−S(O)2R’、−S(O)2NR’R’’、−NRSO2R’、−CN及び−NO2、−R’、−N3、−CH(Ph)2、フルオロ(C1−C4)アルコキシ、ならびにフルオロ(C1−C4)アルキルから、0〜芳香環系上の開放原子価の総数の範囲の数で選択され、R’、R’’、R’’’、及びR’’’’は、好ましくは独立して、水素、置換または非置換アルキル、置換または非置換ヘテロアルキル、置換または非置換アリール、及び置換または非置換ヘテロアリールから独立して選択される。例えば、本発明の化合物が2つ以上のR基を含む場合で、R’、R’’、R’’’、及びR’’’’基のうち2つ以上が存在する場合、R基の各々は独立して、各R’、R’’、R’’’、及びR’’’’基と同様に選択される。

0062

基材は、粒子性基材またはモノリス基材、好ましくは粒子性であり得る。基材材料は、金属酸化物(この用語は、本明細書において、例えばシリカ等の半金属酸化物を含み、例えばWO00/45951に記載される無機−有機ハイブリッド材料(特に金属酸化物−有機ハイブリッド材料)を含む)であり得る。基材は、特にシリカ(SiO2)であり得、この用語は、本明細書においてシリカ/オルガノハイブリッドアルミナ(Al2O3)、チタニア(TiO2)、またはジルコニア(ZrO2)基材を含む。シリカ(この用語は、本明細書において、シリカ/オルガノハイブリッドを含む)基材が最も好ましい。シリカの表面は、例えば本明細書に記載されるポリマーのシリル基が前記表面シラノール基と反応するように、ポリマーを共有結合させる前にシラノール(ヒドロキシル)基により終端され得る。

0063

ポリマー層は、基材の表面に共有結合される。ポリマー層は、少なくとも1つのポリマー(この用語は、オリゴマーを含む)を基材に表面に共有結合させることにより形成される。各ポリマー分子は、複数のシロキサン結合(Si−O−Si)を介して表面に結合する。各ポリマー分子は、複数の反応性基(具体的にはオレフィン性基、特にビニル基またはアリル基、またはチオール基)を含有し、結合したポリマー分子のこれらの反応性基は、少なくとも1つの官能基化化合物に結合する。

0064

より詳細には、ポリマー層は、各々が複数のシロキサン結合(Si−O−Si)を介して表面に結合し、複数の第1の反応性基(具体的にはオレフィン性基、特に、ビニル基もしくはアリル基、またはチオール基)を含有する少なくとも1つのポリマー(この用語は、オリゴマーを含む)を、基材の表面に共有結合させることと、結合したポリマー分子の第1の反応性基を第1の反応性基(具体的には、第2の反応性基は、オレフィン性基(オレフィン性という用語は、本明細書において、反応性二重結合を有する基、例えばビニル、アリル、スチレニル、アクリルアミジル(acrylamidyl)、アクリレートを含む)、またはチオール基(−SH)を含む)と反応性である第2の反応性基(すなわち少なくとも1つの第2の反応性基)、及び官能基を更に含む少なくとも1つの官能基化化合物と反応させることとによって形成される。官能基は、好ましくは、クロマトグラフィー官能性を有する。具体的には、官能基は、アルキルまたはアリール、好ましくはC4−C30アルキルまたはアリールを含む。

0065

ポリマー分子は、表面に結合したモノマーから表面上で形成されるのではなく、ポリマー分子は、表面に結合する前に既にポリマー分子である。このように、(複数の第1の反応性基及び複数のシリル基を有する)ポリマーは、シリカの表面に結合し、これは、上記のEngelhardtらにおいて見られるように表面シロキサン結合を酸/アルカリ条件の攻撃により晒されたままにする、小ビニル官能基シラン分子の使用よりも良好な被覆率及び表面シロキサン結合の保護を提供する。

0066

ポリマーは、好ましくは、ポリマーを基材(特にシリカ基材)に結合させるためのシリル基(単数または複数)を含み、利用する。したがって、このシリル基は、活性シリル基であることが好ましく、すなわち、基材(特にシリカ)表面と反応することができ、ポリマーの基材表面への結合を可能にする基(脱離基)を有することが好ましい。このように、シリル基は、シロキサン結合(Si−O−Si)を介してポリマーをシリカ基材に共有結合させる。シロキサン結合中の第1のSi原子は、シリル基に由来する。シロキサン結合中の第2のSi原子は、シリカ、すなわちシリカ表面に由来する。

0067

ポリマー分子のシリル(単数または複数)は、好ましくは、式:



を有し、式中、R1、R2、R3のうちの少なくとも1つが、脱離基である。好ましくは、R1、R2、R3は独立して、(例えば、基材中の基材(ケイ素原子に接続するか、またはポリマーの別のケイ素原子に接続する)酸素原子、ヒドロキシル基ハロゲン原子アルコキシ基(すなわちメトキシエトキシ等)、ジアルキルアミノ基アシル基、アルキル基(任意で、ヘテロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基)、アリール基(任意で、ヘテロアリール基)、または反応性基(すなわち本明細書に記載される第1の反応性基、例えば、ビニル、アリル等のオレフィン性基)から選択される。

0068

基R1、R2、及びR3は、同じであっても全て異なっていてもよい。好ましくは、R1、R2、R3基のうちの少なくとも1つ、任意で2つは、脱離基である。より好ましくは、R1、R2、R3基のうちの少なくとも1つが、アルコキシ基(好ましくはメトキシ、エトキシもしくはプロポキシ、特にメトキシ)、ジアルキルアミノ基、またはハロゲン原子である。

0069

ビニルシロキサンポリマーの場合、典型的には、シリル基が、ポリマーの隣接したケイ素原子に接続した)それぞれの酸素原子に、脱離基(末端シリル基が2つの脱離基を有し得る)、反応性基及、び2つの結合(末端シリル基が1つのそのような結合を有する)を有する。脱離基は、ポリマーにシロキサン結合を基材シリカ表面に形成させることができる。

0070

ポリマーは、本明細書において第1の反応性基と呼ばれる複数の反応性基を含む。第1の反応性基は、好ましくは、反応性オレフィン性基または反応性チオール基、特にオレフィン性基である。ポリマーの反応性オレフィン性基は、好ましくは、ビニルまたはアリル基である。複数の反応性基は、好ましくは、例えば、全てビニル等の、全て同じ種類である。

0071

ポリマーは、好ましくは、隣接した第1の反応性基間(例えば、隣接したビニル基間)に「一定の」距離を有し、すなわち隣接した第1の反応性基間の距離は、ポリマー分子中の全ての反応性基について実質的に均一である。例えば、図1ホモポリマー1は、第1の反応性基(例えば、ビニル基)の間に繰り返す3個の原子間隔を有する。

0072

少なくとも1つのポリマーは、ある種類の実施形態において、好ましくは、反応性基を有するシロキサンポリマーを少なくとも含む。具体的には、少なくとも1つのポリマーは、この種類の実施形態において、好ましくは、少なくともビニルシロキサンポリマー(すなわち反応性ビニル基を有するシロキサンポリマー)を含む。(任意にビニル)シロキサンポリマーのサイズ(すなわち数平均分子量、MWn)は、好ましくは500〜10,000ダルトン(Da)である。ビニルシロキサンポリマーは、好ましくは、ビニルアルコキシシロキサンポリマーである。

0073

ビニルシロキサンポリマーは、好ましい一実施形態において式I:



を有し、nは、3〜100の整数であり、R1、及びR2は独立して、アルコキシ、特にメトキシ及びエトキシ、ヒドロキシル、ならびにハロ(特にCl)から選択される。R1及びR2は好ましくは独立して、アルコキシ、特にメトキシ及びエトキシ、ならびにヒドロキシルから選択される。R1及びR2はより好ましくは独立して、アルコキシ、特にメトキシ及びエトキシから選択される。R1及びR2は、特に好ましくは、同じであり、好ましくは、両方が、メトキシまたはエトキシのいずれかである。

0074

好ましい実施形態において、ビニルシロキサンポリマーは、以下の式IIを有し得る。

0075

あるいは、式II中のメトキシ基の場所に、エトキシ基、またはヒドロキシル基を有するポリマーも好ましい実施形態である。

0076

(メトキシまたはエトキシ基を有する)式IまたはIIのポリマーから形成された表面に結合したポリマー層は、好ましくは、以下の一般構造を有し、構造中に、ビニル反応性基が存在する。

0077

式IまたはIIにおいて、任意の数のビニル基が、アルキル基、例えばC1−C4アルキル、特にC1−C3アルキルと置き換えられてもよい。

0078

ビニルシロキサンポリマーは、コポリマー、例えば、ビニルシロキサン単位とアルキルシロキサン単位(特にC1−C4アルキル)との混合物を含有するコポリマーであり得る。コポリマーは、例えば、公称式III:



(式中、R1及びR2は、式I及びIIに関して定義される通りであり、nは、3〜100の整数であり、mは、1〜70(好ましくは1〜20)の整数である)、
または、例えば、以下の式IVを有し得る。

0079

上記の式中のビニルシロキサン単位及びアルキルシロキサン単位は、ポリマー中ブロックとして存在していてもよいか、またはランダム分布していてもよいか、または交互の位置にあってもよい。あるいは、式IV中のエトキシ基の場所に、メトキシ基、またはヒドロキシル基を有するポリマーも好ましい実施形態である。

0080

少なくとも1つのポリマーは、別の種類の実施形態において、好ましくは、ポリマーを含有する少なくとも1つのシリル基(すなわち、複数のシリル基を含有する少なくとも1つのポリマー)を含み、好ましくは500〜10,000ダルトンMWnを有する。具体的には、そのようなポリマーは、修飾ポリブタジエン、特にシリル修飾ポリブタジエンであり得、好ましくは、500〜10,000ダルトンMWnを有する。ポリマーを含有する少なくとも1つのシリル基は、好ましくは、シリル基としてトリアルコキシシリル基(例えばトリメトキシシリルまたはトリエトキシシリル)を含む。少なくとも1つのシリル修飾ポリブタジエンは、好ましくは、トリアルコキシシリル修飾ポリブタジエンを含む(トリアルコキシシリル修飾ポリブタジエンポリマーのサイズ(すなわち分子量、MWn)は、好ましくは500〜10,000ダルトンである)。例えば、ポリブタジエンは、トリメトキシシリル修飾ポリブタジエンまたはトリエトキシシリル修飾ポリブタジエンであり得る。

0081

シリル修飾ポリブタジエンは、式V:



公称繰り返し単位を有し得、式中、R1、R2、及びR3は独立して、アルコキシ、特にメトキシ及びエトキシ、ヒドロキシル、ハロ(特にCl)、ならびにアルキル(特にC1−C3アルキル、特にメチル)から選択されるが、但し、R1、R2、及びR3のうちの少なくとも1つが脱離基(特にメトキシまたはエトキシ)であることを条件とする。R1、R2、及びR3は好ましくは独立して、アルコキシ、特にメトキシ及びエトキシ、ならびにヒドロキシルから選択される。R1、R2、及びR3は独立して、アルコキシ、特にメトキシ及びエトキシから選択される。R1、R2、及びR3は、特に好ましくは、同じであり、好ましくは、双方が、メトキシまたはエトキシのいずれかである。

0082

好ましい実施形態において、シリル修飾ポリブタジエンは、式VI:



の公称繰り返し単位を有するアルコキシシリル修飾ポリブタジエンであり得、式中、各R1は独立して、メトキシまたはエトキシのいずれかである。好ましくは、全てのR1が同じ基である。

0083

例えば、

0084

あるいは、式VII中のエトキシ基の場所に、メトキシ基、またはヒドロキシル基を有するポリマーも好ましい実施形態である。

0085

別の好ましい実施形態において、シリル修飾ポリブタジエンは、アルキルアルコキシシリル修飾ポリブタジエンであり得る。例えば、アルキルアルコキシシリル修飾ポリブタジエンは、以下の式VIIIの公称繰り返し単位を有し得る。

0086

あるいは、式VIII中のエトキシ基の場所に、メトキシ基、またはヒドロキシル基を有するポリマーも好ましい実施形態である。

0087

シリカへの式V、VI、またはVIIのポリマーの共有結合は、以下のように、表面に結合したポリマー層を産生することができ、ビニル反応性基が存在する。

0088

シリカへの式VIIIのポリマーの共有結合は、以下のように、表面に結合したポリマー層を産生することができ、ビニル反応性基が存在する。

0089

本明細書に記載されるポリマーの使用は、数多くの利益、例えば、基材中の細孔を詰まらせる傾向があり得る極めて高いMWのポリマーと比較して制御可能である一方で、安定性のための基材への複数の結合を可能にすることと、ビニル官能基を含む化合物の共重合を用いて後続の表面修飾を可能にすることであって、隣接した反応性(例えばビニル)基間の「一定の」距離は、基材表面上へのより均一な保護層の形成に好都合である、後続の表面修飾を可能にすることと、ポリマーに結合するための官能基の選択により、固定相またはカラムの化学的性質における柔軟性を可能にすることと、を提供する。

0090

好ましくは、基材を第1の反応段階でポリマーと反応させて、基材の表面と共有結合した層(例えば、ビニル反応性を有する層)を形成した後、次いで、該基材を、同様にビニル基等の第1の反応性基を有するシラン(ポリマーではなくシランモノマー)と更に反応させる(更に官能化させる)。例えば、アルキル及び/またはアルコキシ基を有する、例えば、ビニルジメチルエトキシシラン等のビニルシランが、使用され得る。これは、より小さいモノマーがポリマー分子間の隙間を埋めることができるため、反応性基(ビニル基)でシリカ表面のより完全な被覆率を提供するのに役立つ。次いで、表面を、第2の段階の官能化で反応させ得る。

0091

第2の段階の官能化(すなわち第1の結合層の官能化)のための官能基化化合物は、ポリマー分子または非ポリマー分子、好ましくは、非ポリマー分子でもよい。官能基化化合物は、好ましくは、ポリマーの反応器と反応する基(すなわち、第1の反応性基)を含む。官能基化化合物の反応性基は、本明細書において、第2の反応性基と呼ばれる。具体的には、官能基化化合物の反応性オレフィン性基、またはチオールは、ポリマーのオレフィン性基反応性基と反応性である。官能基化化合物の第2の反応性基は、好ましくは、ビニル基、アリル基またはチオール基である。本明細書において、ビニル、アリル、スチレン系、アクリルアミド、及びアクリレートを含む二重結合を有する基は、オレフィン性基という用語の範囲内にある。

0092

官能基化化合物は、官能基を含む。官能基は、クロマトグラフィー官能性、例えば逆相官能性を有利に提供する。官能基は、好ましくは、ヒドロカルビル基、より好ましくはアルキルまたはアリール、特にC2−C30アルキル、例えばC18アルキル等のアルキルである。アルキルは、置換または非置換アルキルであり得、アリールは、置換または非置換アリールであり得る。これらの基のうちのいずれかは、硫黄(複数可)及び/もしくは酸素(O)リンカーの形態のヘテロ原子を任意に含有し得る、かつ/または(一級二級三級、または四級)アミノ基、スルホンアミドアミドカルバメートホスホネートスルホネート、及び/もしくはカルボン酸基を任意に含有し得る。

0093

一実施形態の種類において、官能基化化合物は、好ましくはオレフィン性基または結合を含む炭化水素化合物、特にアルキル化合物、好ましくは典型的に、全炭素鎖長がC4−C30、好ましくはC6−C22、より好ましくはC8−C22、更により好ましくはC8−C20、例えば、C8、C10、C12、C14、C16、もしくはC18、または例えば、C9、C11、C13、C15、もしくはC17である直鎖アルキルである。炭化水素は、置換または非置換されたアルキルまたはアリールであり得る。アルキル化合物は、好ましくは、末端オレフィン性基(例えば、アルケン)及び前述のとおりの全鎖長を有するアルキル化合物である。したがって、第2の段階の官能化のための特に好ましい官能基化化合物は、C4−C30アルケン、好ましくはC6−C22アルケン、より好ましくはC8−C22アルケン、更により好ましくはC8−C20アルケン、例えば、C8、C10、C12、C14、C16、もしくはC18アルケン、またはアリルベンゼン、最も好ましくはC8アルケン、C18アルケン、またはアリルベンゼンである。アルケンの二重結合(オレフィン性基)は、好ましくは、炭素鎖末端位置にあり、例えば1−オクタデセン、1−オクテンである。

0094

したがって、官能基化化合物のための好ましいアルケンは、式IX:



を有し、式中、Rfは、アルキル基、特にC4−C30アルキル、C6−C22アルキル、C8−C22アルキル、またはC8−C20アルキルである。

0095

別の実施形態の種類において、官能基化化合物は、好ましくは、アルキルチオールまたはアリールチオール、特に、典型的に全炭素鎖長がC4−C30、好ましくはC4−C22、より好ましくはC14−C22、更により好ましくはC16−C20、例えばC8、C10、C12、C14、C16、もしくはC18、または例えばC9、C11、C13、C15、もしくはC17である、アルキルチオールである。

0096

本発明は、高温下で、好ましくは減圧でポリマーを使用してシリカ基材を官能化して、pH安定分離媒体を形成することによる、固定相材料の調製も提供する。少なくとも反応の第1の段階、すなわち、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させることは、高温下、減圧で行われる。好ましくは、触媒も使用され、反応は、溶媒の非存在下(溶媒がない条件)で行われる。

0097

具体的には、本発明は、クロマトグラフィーで使用するための官能化シリカを形成する方法を提供し、本方法は、
高反応温度(具体的には、室温超、好ましくは100℃超)及び減圧(具体的には大気圧未満、好ましくは500mbar未満)の条件下で、好ましくは溶媒の非存在下で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させることであって、
第1の官能基化化合物(単数または複数)は、シリカの表面と反応するための1つ以上のシリル基、及び1つ以上の第1の反応性基(具体的には1つ以上のビニル基、アリル基及び/または1つ以上のチオール基)を含み、それにより、第1の官能基化化合物(単数または複数)をシリカの表面に共有結合させ、第1の反応性基を未反応のままにする、反応させることと、
表面に結合した第1の官能基化化合物(単数または複数)の1つ以上の第1の反応性基を、1つ以上の第1の反応性基と反応性である1つ以上の第2の反応性基(具体的には、オレフィン性結合及び/または−SH(チオール)基を含有する1つ以上の第2の反応性基)を含み、かつ具体的にはクロマトグラフィー官能性を有する官能基、具体的にはアルキルまたはアリール、例えばC18アルキルを更に含む少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させること、を含む。少なくとも1つの第1の官能基化化合物は、好ましくは、本明細書に記載されるポリマー、すなわち基材の表面に共有結合するためのポリマーであるか、または別の実施形態ではシランモノマー(例えばビニルシラン)でもよい。具体的には、ポリマーは、次の種類のポリマー:本明細書に記載されるシロキサンポリマー(例えばビニルシロキサンポリマー)またはシリル修飾ポリブタジエン等のシリル修飾ポリマーでもよい。

0098

第2の官能基化化合物は、好ましくは、本明細書に記載される官能基化化合物、すなわちオレフィン性基もしくはオレフィン性結合を含む炭化水素化合物、特にアルキル化合物であるか、または本明細書に記載されるアルキルチオールもしくはアリールチオールである。

0099

本発明によって提供される反応条件(高温、減圧、任意で触媒を使用、任意で前析出を使用)は、数多くの利益、例えば、結合したポリマー層の安定した結合の形成、結合したポリマー層厚の制御の向上、及びクロマトグラフィーにとってより好ましい、細孔詰まりの低減を提供する。

0100

反応の第2の段階、すなわち表面に結合した第1の官能基化化合物(単数または複数)の1つ以上の第1の反応性基を、少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させることは、高温が望ましいが、減圧下である必要はない。

0101

反応の第1の段階の高温は、好ましくは、少なくとも約100℃、または少なくとも約110℃、または少なくとも約120℃、または少なくとも約140℃、または少なくとも約160℃、または少なくとも約180℃、または少なくとも約200℃、特に少なくとも約160℃、または少なくとも約180℃、または少なくとも約200℃、特に前述の範囲から最大約200℃、または最大約220℃、または最大約240℃、または最大約260℃、または最大約280℃、または最大約300℃の範囲である。より好ましくは、反応の第1の段階の高温は、約200℃〜約300℃、または約210℃〜約290℃、または約220℃〜約280℃、または約230℃〜約270℃、または約250℃の範囲にある。

0102

反応の第1の段階の減圧は、好ましくは、500mbar未満、より好ましくは400mbar未満、更により好ましくは300mbar未満、更により好ましくは未満200mbar未満、及び最も好ましくは100mbar未満の範囲である。圧力は、好ましくは、少なくとも0.01mbar、より好ましくは少なくとも0.1mbar、または少なくとも1mbarである。

0103

反応の第1の段階の減圧及び高温は、好ましくは、少なくともある一定期間(第1の反応期間)、同時に印加される。この期間は、少なくとも1時間、または少なくとも2時間、または少なくとも4時間、または少なくとも8時間、または少なくとも12時間であり得る。この期間は、最大20時間、または最大30時間であり得る。高温は、好ましくは、少なくともそのような期間、加えられる。減圧は、好ましくは、高温と実質的に同じ期間印加される。

0104

反応は、好ましくは、触媒される。したがって、反応媒体は、好ましくは、反応物質種と接触している触媒を含む。好適な既知重合触媒が使用されてもよい。特に好ましい触媒は、有機アミン、例えばテトラメチルエチレンジアミンの触媒である。

0105

プロセスの第2の段階は、好ましくは、ポリマー層のフリーラジカル重合を使用して、シリカ相のポリマー被包を提供する。この重合は、好ましくは、開始剤の存在下で行われる。

0106

プロセスの第2の段階に(開始剤の存在下での共重合からの被包されたポリマー層)、高温が再度使用される。第2の段階での圧力は、大気圧または雰囲気圧力以上、例えば、1〜2気圧の範囲であり得る。

0107

好ましくは反応の第2の段階の高温は、少なくとも約100℃、または少なくとも約110℃、または少なくとも約120℃、または少なくとも約140℃200℃、特に前述の範囲から最大約300℃、または最大約200℃、または最大約190℃、または最大約180℃、または最大約160℃の範囲である。より好ましくは、反応の第2の段階の高温は、約100℃〜約300℃、または約100℃〜約200℃、または約110℃〜約190℃、または約120℃〜約180℃、または約130℃〜約170℃の範囲にある。

0108

反応の第2の段階の高温は、好ましくは、ある一定期間(第2の反応期間)、加えられる。この期間は、少なくとも1時間、または少なくとも2時間、または少なくとも4時間、または少なくとも8時間、または少なくとも12時間であり得る。この期間は、最大20時間、または最大30時間であり得る。

0109

反応の第1の段階及び第2の段階の双方共に、好ましくは、不活性雰囲気中、すなわち不活性ガス(例えば窒素、またはアルゴン)中で行われる。反応物質は、好ましくは、高温を加える前に、反応の第1の段階の場合、圧力を下げる前に不活性ガスでパージされる。次いで、不活性雰囲気が、高温の期間、反応の第1の段階の場合、減圧の期間、維持される。反応圧力が50mbar未満に下げられる別の実施形態において、反応は、不活性ガスパージなしで行われ得る。

0110

好ましくは、反応の第1の段階は、有機溶媒の非存在下で行われる。好ましくは、反応の第2の段階は、有機溶媒の非存在下で行われる。好ましくはプロセスの一部で使用されるあらゆるそのような溶媒は、高反応温度が加えられる前に除去される。特に官能化のための重合の、溶媒を使用しないプロセスの利益としては、表面修飾に対する制御の向上、及びカラムの化学的性質に対する制御の向上が挙げられる。溶媒の非存在は、液体溶媒または液体有機溶媒の非存在とも称されることに留意されたい。

0111

様々な反応スキームが、本発明のプロセスを実行するために使用され得る。様々な任意の工程を含む多数の処理工程が、反応スキームで使用され得る。以下の図は、シリカを指すが、他の基材が採用されてもよい。

0112

本プロセスは、シリカを前処理する工程を含み得る。生シリカを、0.1MのHNO3中、90℃で、4時間酸で処理して、次いで、濾液中性に近づくまで脱イオンで完全にすすいだ。酸で処理したシリカを、真空下、150℃で少なくとも12時間乾燥させ、次いで、乾燥機内に保管した。

0113

シリカを、好ましくは、反応の第1の段階に供される前に乾燥させる。

0114

シリカを、好ましくは、反応槽内に留置する。

0115

本プロセスは、好ましくは、基材が第1の反応性基、より好ましくはオレフィン性基、特にビニル基で官能化される反応の第1の段階を含む。第1の段階に関して、好ましくは、第1の官能基化化合物がシリカに添加され、第1の官能基化化合物は、好ましくは、本明細書に記載されるポリマー、すなわちシリカの表面に共有結合するためのポリマーである。ビニルアルコキシシロキサンポリマーが、最も好ましい。第1の官能基化化合物は、添加されるとき、有機溶媒(例えばメタノール)中に含有され得、この有機溶媒は、後に除去され得る。

0116

反応の第1の段階の触媒(例えば有機アミン)は、好ましくは、シリカ及び第1の官能基化化合物と混合される。あるいは、揮発性触媒が使用され得、これは、混合される必要はなく、むしろ、シリカと同じ反応槽内に入れられる。

0117

好ましくは、あらゆる有機溶媒等のあらゆる揮発性成分は、例えば、減圧下で除去され得る。これは、触媒の添加前または添加後のいずれかに行われ得るが、好ましくは反応が開始することを避けるために、触媒の添加前である。このように、好ましくは、反応の第1の段階は、溶媒を使用しない条件下で行われる。

0118

第1の官能基化化合物及び任意で触媒を添加した後に、これらをシリカと混合し得る。

0119

シリカ、第1の官能基化化合物、及び触媒の成分を、好ましくは、反応前に反応槽内で、不活性ガス(例えば窒素またはアルゴン)でフラッシングし、好ましくは、反応の間中、引き続き不活性ガス雰囲気中に置いたままにする。

0120

反応の第1の段階を、反応槽中の成分(シリカ、第1の官能基化化合物、及び触媒)を、本明細書に記載される第1の反応期間、高温まで加熱することによって行う。好ましい実施形態において、反応の第1の段階を、(例えば、所望の圧力まで反応槽を排気することにより)減圧下、好ましくは100mbar未満で行う。

0121

それにより第1の反応性基で官能化されたシリカを、濾過洗浄、及び任意で乾燥させ得る。

0122

第1の反応性基で官能化されたシリカを、例えば、以下の式A(式中、R基は各々独立して、アルコキシ、ヒドロキシル、ハロ、またはアルキルである)のビニルシラン等の第1の反応性基(例えばビニル)を有するシラン(ポリマーではない)と、任意に更に反応させ得る(すなわち更に官能化させ得る)。

0123

それにより第1の反応性基で更に官能化されたシリカを、濾過、洗浄、及び乾燥させ得る。

0124

本プロセスは、好ましくは、第1の反応性基(ビニル基)で官能化されたシリカを、第2の反応性基(例えばアリル基)及び官能基(例えばアルキル基)を含む第2の官能基化化合物と反応させる反応の第2の段階を含む。

0125

第2の段階に関して、好ましくは、第2の官能基化化合物は、第1の反応性基(ビニル基)で既に官能化されたシリカに添加され、好ましくは、第2の官能基化化合物は、好ましくは、本明細書に記載されるC4−C30アルケン化合物である。任意に混合されているC8またはC18アルケンが、最も好ましい。第2の官能基化化合物は、有機溶媒(例えばジクロロメタン)中でシリカと混合され得、この有機溶媒は、後に除去され得る。

0126

開始剤(例えばジクミルペルオキシド)が、例えばフリーラジカル重合を開始するために、第2の官能基化化合物とシリカとの混合物中に含まれ得る。

0127

好ましくは、あらゆる有機溶媒等のあらゆる揮発性成分は、例えば、減圧下で除去され得る。このように、好ましくは、反応の第2の段階は、溶媒が含まれていない条件下で行われる。

0128

第1の官能化シリカ、第2の官能基化化合物及び開始剤の成分を、好ましくは、反応前に反応槽内で、不活性ガス(例えば窒素またはアルゴン)でフラッシングし、好ましくは、反応の第2の段階の間中、引き続き不活性ガス雰囲気中に置いたままにする。

0129

反応の第2の段階を、反応槽中の成分(第1の官能化シリカ、第2の官能基化化合物及び開始剤)を、本明細書に記載される第2の反応期間、高温(例えば、50〜300℃)まで加熱することによって行う。官能化ポリマー被包シリカを得る。シリカを、クロマトグラフィーカラムで使用する前に、任意で濾過及び洗浄に供してもよい。

0130

基材(好ましくはシリカ基材)は、完全に多孔質、表面多孔質、または非多孔質であってもよく、粒子性であってもモノリス性であってもよい。

0131

本発明の基材は、望ましくは、例えばLCまたはSPE用途での使用のためのクロマトグラフィー材料であるか、またはクロマトグラフィー特性を有する。

0132

基材は、好ましくは、粒子性であり、基材の粒子は典型的かつ好ましくは実質的に球状であるが、一部の実施形態では形状が不規則であってもよい。粒子は、好ましくは狭いサイズ分布を有する。

0133

ある特定の実施例では、該粒子は、本質的に「単分散性」または本質的に「均一分散性(homodisperse)」であり、これは、粒子の過半数(例えば、粒子の80、90、または95%)の粒径が、メジアン粒径(D50)を下回るかまたは上回って実質的に変動しない(例えば、10%以上変動しない)ことを示す。例示的な単分散性粒子集団では、粒子の90%が、約0.9×D50〜約1.1×D50の平均粒径を有する。これは、クロマトグラフィー用途にとって有益である。単分散の粒子が好ましいが、より広い粒径分布を有する粒子が、多くの用途で有用な場合がある。

0134

粒子は、典型的にはマイクロ粒子であり、好ましくはメジアン粒径が0.1μm以上であり、好ましくは、メジアン粒径が最大で1000μmである。より好ましくは、粒子は、直径が1〜1000μm、もしくは0.1〜500μm、もしくは1〜500μmであるか、または更により好ましくは、直径が0.1〜100μmもしくは1〜100μmであるか、または更により好ましくは、直径が0.1〜50μm、特に0.1〜10μm、もしくは0.2〜10μm、もしくは1〜10μmであり、最も好ましくは、直径が1.5〜5μmである。

0135

粒子は、多孔質(部分的に多孔質、完全に多孔質、もしくは表面多孔質を含む)粒子、または非多孔質粒子であってもよい。粒子は、固体コアのクロマトグラフィー材料の調製に有用であり得る。

0136

多孔質粒子が形成される場合、粒子の細孔は、任意のサイズであり得る。公称孔径は、典型的にはオングストローム(10-10m、Å)単位で測定される。孔径分布PSD)は、BJH(Barrett Joyner−Halenda)法を用いて吸着データから計算され、平均孔径(WBJH)は、PSDの最大値として定義される。一実施例において、細孔の平均径または直径は、約1〜約5000Å、特に約50〜約5000Åである。別の実施例では、細孔の体積平均直径は、約10〜約5000Å、約10〜約4000Å、約10〜約3000Å、約10〜約2000Å、約10〜約1000Å、約10〜約800Å、約10〜約600Å、約10〜約500Å、約10〜約400Å、約10〜約300Å、約10〜約200Å、約10〜約100Å、約20〜約2000Å、約20〜約1000Å、約20〜約500Å、約20〜約300Å、約20〜約200Å、約20〜約100Å、約30〜約2000Å、約30〜約1000Å、約30〜約500Å、約30〜約300Å、約30〜約200Å、約30〜約100Å、約40〜約2000Å、約40〜約1000Å、約40〜約500Å、約40〜約300Å、約40〜約200Å、約40〜約100Å、約50〜約2000Å、約50〜約1000Å、約50〜約500Å、約50〜約300Å、約50〜約200Å、約50〜約100Å、約60〜約2000Å、約60〜約1000Å、約60〜約500Å、約60〜約300Å、約60〜約200Å、約60〜約100Å、約70〜約2000Å、約70〜約1000Å、約70〜約500Å、約70〜約300Å、約70〜約200Å、約70〜約100Å、約80〜約2000Å、約80〜約1000Å、約80〜約500Å、約80〜約300Å、約80〜約200Å、約100〜約200Å、約100〜約300Å、約100〜約400Å、約100〜約500Å、約200〜約500Å、または約200〜約600Åである。好ましくは、平均孔径は、約30〜約2000Å、より好ましくは約80〜約1000Åである。最も好ましくは、平均孔径は、約80〜約300Åである。

0137

粒子性基板材料の(BET)比表面積は、典型的には約0.1〜約2,000m2/g、最も典型的には約0.1〜約1,000m2/gである。例えば、粒子性材料の比表面積は、約1〜約1,000m2/g、約1〜約800m2/g、約1〜約600m2/g、約1〜約500m2/g、約1〜約400m2/g、約1〜約200m2/g、または約1〜約100m2/gである。別の実施例では、材料の比表面積は、約10〜約1,000m2/g、約10〜約800m2/g、約10〜約600m2/g、約10〜約500m2/g、約10〜約400m2/g、約10〜約200m2/g、または約10〜約100m2/gである。別の実施例では、材料の比表面積は、約50〜約1,000m2/g、約50〜約800m2/g、約50〜約600m2/g、約50〜約500m2/g、約50〜約400m2/g、約50〜約200m2/g、または約50〜約100m2/gである。好ましくは、粒子性材料の比表面積は、約1〜約500m2/g、または約10〜約500m2/g(特に約50〜約500m2/g)である。別の実施例では、比表面積は、より好ましくは約10〜約100m2/gである。

0138

非多孔質粒子の場合、比表面積は好ましくは約0.5〜10m2/gである。非多孔質粒子の場合、メジアン粒径は好ましくは0.1〜5μmである。

0139

上の詳細な説明の見地から、下の表1に示されるように、多数の好ましい種類の材料を実現することができる。

0140

本発明の材料は、ナノ−LC、分析−LC、もしくは分取規模のLC、またはSPEにおいて使用することができる。様々な実施形態において、本材料は、カラム内に充填層またはモノリスとして配置される。例えば、プラスチックまたは金属カラムが、本材料で充填される。

0141

本発明のクロマトグラフィー材料は、分析物を分離する方法で使用することができ、本方法は、分析物の試料を含有する移動相を、カラムを通して流し、分析物を互いにクロマトグラフィーで分離することを含み、該カラムには、本発明に従うクロマトグラフィー材料が充填される。好ましくは、移動相のpHは、約11以下であり、有利に、移動相のpHは、約1以下でもよく、これは、アミノグリコシド抗生物質を分離するとき、典型的である。したがって、該材料は、1つ以上のアミノグリコシド抗生物質を互いに、及び/または試料の他の成分から分離する方法で使用することができ、本方法は、1つ以上のアミノグリコシド抗生物質及び任意に1つ以上の他の成分を含む試料を含有する移動相を、カラムを通して流し、1つ以上のアミノグリコシド抗生物質を互いに、及び/または試料の1つ以上の他の成分から、クロマトグラフィーで分離することを含み、該カラムには、本発明に従うクロマトグラフィー材料が充填される。そのような方法における移動相のpHは、好ましくは約1以下である。本方法は、好ましくは、複数のアミノグリコシド抗生物質を含む試料からの複数のアミノグリコシド抗生物質を、互いに分離する方法である。

0142

本材料は、様々な高性能の特性を提供し得る。本材料は、酸性条件下でひときわ優れた安定性を呈することができ、アルカリ条件下で、耐久性を大きく改善させた。そのような材料で充填されたカラムは、優れた分解能及び化学的耐久性でアミノグリコシド抗生物質を分離するのに適している。

0143

ここで、本発明の更なる理解を可能にするために、しかし本発明の範囲を制限することなく、本発明の様々な例示的かつ/または好ましい実施形態を、添付の図面を参照しながら説明する。

0144

実施例1:ビニルアルコキシシロキサンポリマー(図1
以下の実施例で使用したビニルアルコキシシロキサンポリマーは、特に指定のない限り、Gelestによって供給されたそのままで使用した。図1は、ビニルメトキシシロキサンホモポリマー1:(Gelest、カタログ番号VMM−005)及びビニルエトキシシロキサンホモポリマー2:(Gelest、カタログ番号VEE−005)を例示説明する。図2は、ビニルエトキシシロキサン−プロピルエトキシシロキサンコポリマー3:(Gelest、カタログ番号VPE−005)を例示説明する。

0145

実施例2:ビニル官能化シリカの調製。溶液中のビニルアルコキシシロキサンポリマー修飾相(図1、スキーム1)の調製
相10:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp3μm、表面積225m2/g、孔径175Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、トルエン(60mL)中の5gのビニルエトキシシロキサンホモポリマー2と0.5gのテトラメチルエチレンジアミン(例えば、Aldrich)との混合物を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を安定的に還流させ、72時間撹拌した。シリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄した。次に、結合したシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の100mLの混合物中に分散させ、2時間超音波処理した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で一晩、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、60mLのトルエンに再び溶解し、その後、5gのビニルジメチルエトキシシラン(例えば、Gelest)及び0.5gのテトラメチルエチレンジアミン(例えば、Aldrich)を添加した。得られた混合物を、24時間還流した。官能化シリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して、相10を得た。

0146

相11:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積300m2/g、孔径120Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、トルエン(60mL)中の7gのビニルエトキシシロキサンホモポリマー2及び0.5gのテトラメチルエチレンジアミン(例えば、Aldrich)の混合物を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を安定的に還流させ、72時間撹拌した。シリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄した。次に、結合したシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の100mLの混合物中に分散させ、2時間超音波処理した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で一晩、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、60mLのトルエンに再び溶解し、その後、7gのビニルジメチルエトキシシラン(例えば、Gelest)及び0.5gのテトラメチルエチレンジアミン(例えば、Aldrich)を添加した。得られた混合物を、24時間還流した。官能化シリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して、相11を得た。

0147

相12:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積225m2/g、孔径175Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、トルエン(60mL)中の5gのビニルエトキシシロキサンホモポリマー2と0.5gのテトラメチルエチレンジアミン(例えば、Aldrich)との混合物を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を安定的に還流させ、72時間撹拌した。シリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄した。次に、結合したシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の100mLの混合物中に分散させ、2時間超音波処理した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で一晩、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、60mLのトルエンに再び溶解し、その後、5gのビニルジメチルエトキシシラン(例えば、Gelest)及び0.5gのテトラメチルエチレンジアミン(例えば、Aldrich)を添加した。得られた混合物を、24時間還流した。官能化シリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して、相12を得た。

0148

相13:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積200m2/g、孔径200Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、トルエン(60mL)中の5gのビニルエトキシシロキサンホモポリマー2と0.5gのテトラメチルエチレンジアミン(例えば、Aldrich)との混合物を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を安定的に還流させ、72時間撹拌した。シリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄した。次に、結合したシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の100mLの混合物中に分散させ、2時間超音波処理した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で一晩、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、60mLのトルエンに再び溶解し、その後、5gのビニルジメチルエトキシシラン(例えば、Gelest)及び0.5gのテトラメチルエチレンジアミン(例えば、Aldrich)を添加した。得られた混合物を、24時間還流した。官能化シリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して、相13を得た。

0149

相14:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積30m2/g、孔径1000Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、トルエン(60mL)中の1.2gのビニルエトキシシロキサンホモポリマー2と0.1gのテトラメチルエチレンジアミン(例えば、Aldrich)との混合物を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を安定的に還流させ、72時間撹拌した。シリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄した。次に、結合したシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の100mLの混合物中に分散させ、2時間超音波処理した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で一晩、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、60mLのトルエンに再び溶解し、その後、1.2gのビニルジメチルエトキシシラン(例えば、Gelest)及び0.1gのテトラメチルエチレンジアミン(例えば、Aldrich)を添加した。得られた混合物を、24時間還流した。官能化シリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して、相14を得た。

0150

実施例3:ビニル官能化シリカの調製。1気圧(atm、図1、スキーム1)、高温で、溶媒不使用の条件下で最初に反応させたビニルアルコキシシロキサンポリマー修飾相の調製
相15:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積300m2/g、孔径120Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の7gのビニルエトキシシロキサンホモポリマー2の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で除去した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)をフラスコに添加した後、反応混合物を、20rpmでの回転蒸発装置(すなわち、ロタバップ(rotavap))上に置き、160℃、1atmで16時間維持した。得られたシリカを、トルエン(100mL)内に分散させ、15分間超音波処理し、次いで濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄した。シリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の100mLの混合物に分散させ、2時間超音波処理した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で一晩、真空下の中で乾燥させた。乾燥したシリカを、60mLのトルエンに溶解し、その後、7gのビニルジメチルエトキシシラン(例えば、Gelest)及び0.5gのテトラメチルエチレンジアミン(例えば、Aldrich)を添加した。得られた混合物を、24時間還流した。冷却した後、シリカ粒子を濾過し、ケーキをトルエン及びアセトンで洗浄して、相15を得た。

0151

相16:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積225m2/g、孔径175Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の5gのビニルエトキシシロキサンホモポリマー2の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で除去した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)をフラスコに添加した後、反応混合物を、20rpmでのロタバップ上に置き、160℃、1atmで16時間維持した。得られたシリカを、トルエン(100mL)内に分散させ、15分間超音波処理し、次いで濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄した。シリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の100mLの混合物に分散させ、2時間超音波処理した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で一晩、真空下の中で乾燥させた。乾燥したシリカを、60mLのトルエンに溶解し、その後、5gのビニルジメチルエトキシシラン(例えば、Gelest)及び0.5gのテトラメチルエチレンジアミン(例えば、Aldrich)を添加した。得られた混合物を、24時間還流した。冷却した後、シリカ粒子を濾過し、ケーキをトルエン及びアセトンで洗浄して、相16を得た。

0152

相17:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積200m2/g、孔径200Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の5gのビニルエトキシシロキサンホモポリマー2の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で除去した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)をフラスコに添加した後、反応混合物を、20rpmでのロタバップ上に置き、160℃、1atmで16時間維持した。得られたシリカを、トルエン(100mL)内に分散させ、15分間超音波処理し、次いで濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄した。シリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の100mLの混合物に分散させ、2時間超音波処理した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で一晩、真空下の中で乾燥させた。乾燥したシリカを、60mLのトルエンに溶解し、その後、5gのビニルジメチルエトキシシラン(例えば、Gelest)及び0.5gのテトラメチルエチレンジアミン(例えば、Aldrich)を添加した。得られた混合物を、24時間還流した。冷却した後、シリカ粒子を濾過し、ケーキをトルエン及びアセトンで洗浄して、相17を得た。

0153

相18:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子dp5μm、表面積30m2/g、孔径1000Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の1.2gのビニルエトキシシロキサンホモポリマー2の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で除去した。触媒(例えば、0.1gのテトラメチルエチレンジアミン)をフラスコに添加した後、反応混合物を、20rpmでのロタバップ上に置き、160℃、1atmで16時間維持した。得られたシリカを、トルエン(100mL)内に分散させ、15分間超音波処理し、次いで濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄した。シリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の100mLの混合物に分散させ、2時間超音波処理した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で一晩、真空下の中で乾燥させた。乾燥したシリカを、60mLのトルエンに溶解し、その後、1.2gのビニルジメチルエトキシシラン(例えば、Gelest)及び0.1gのテトラメチルエチレンジアミン(例えば、Aldrich)を添加した。得られた混合物を、24時間還流した。冷却した後、シリカ粒子を濾過し、ケーキをトルエン及びアセトンで洗浄して、相18を得た。

0154

実施例4:ビニル官能化シリカの調製。溶媒不使用の条件下、高温及び減圧での、ビニルアルコキシシロキサンポリマー修飾相の調製(図1、スキーム1)
相19:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積300m2/g、孔径120Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の7gのビニルエトキシシロキサンホモポリマー2の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び7gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相19を得た。

0155

相20:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積225m2/g、孔径175Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の5gのビニルエトキシシロキサンホモポリマー2の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び5gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相20を得た。

0156

相21:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積200m2/g、孔径200Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の5gのビニルエトキシシロキサンホモポリマー2の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び5gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相21を得た。

0157

相22:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積30m2/g、孔径1000Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の1.2gのビニルエトキシシロキサンホモポリマー2の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.1gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.1gのテトラメチルエチレンジアミン)及び1.2gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相22を得た。

0158

実施例5:ビニル官能化シリカの調製。溶媒不使用の条件下、高温及び減圧での、ビニルアルコキシシロキサンコポリマー3修飾相の調製(図2、スキーム2)
相23:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積300m2/g、孔径120Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の7gのビニルエトキシシロキサン−プロピルエトキシシロキサンコポリマー3の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び7gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相23を得た。

0159

相24:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積225m2/g、孔径175Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の5gのビニルエトキシシロキサン−プロピルエトキシシロキサンコポリマー3の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)を留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び5gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相24を得た。

0160

相25:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積200m2/g、孔径200Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の5gのビニルエトキシシロキサン−プロピルエトキシシロキサンコポリマー3の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び5gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相25を得た。

0161

相26:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積30m2/g、孔径1000Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の1.2gのビニルエトキシシロキサン−プロピルエトキシシロキサンコポリマー3の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.1gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.1gのテトラメチルエチレンジアミン)及び1.2gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相26を得た。

0162

実施例6:ビニル官能化シリカの調製。溶媒不使用の条件下、高温、減圧でのポリブタジエン修飾相の調製(図3及び4、スキーム3及び4)
相27:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積300m2/g、孔径120Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の13.5gのトリエトキシシリル修飾ポリ−1,2−ブタジエン4(Gelest、カタログ番号SSP−055)の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び7gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相27を得た。

0163

相28:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積225m2/g、孔径175Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の9.6gのトリエトキシシリル修飾ポリ−1,2−ブタジエン4(Gelest、カタログ番号SSP−055)の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び5gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相28を得た。

0164

相29:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積200m2/g、孔径200Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の9.6gのトリエトキシシリル修飾ポリ−1,2−ブタジエン4(Gelest、カタログ番号SSP−055)の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び5gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相29を得た。

0165

相30:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積30m2/g、孔径1000Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の2.4gのトリエトキシシリル修飾ポリ−1,2−ブタジエン4(Gelest、カタログ番号SSP−055)の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.1gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.1gのテトラメチルエチレンジアミン)及び1.2gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相30を得た。

0166

相31:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積300m2/g、孔径120Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の13.5gのジエトキシメチルシリル修飾ポリ−1,2−ブタジエン5(Gelest、カタログ番号SSP−058)の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び7gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相31を得た。

0167

相32:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積225m2/g、孔径175Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の9.6gのジエトキシメチルシリル修飾ポリ−1,2−ブタジエン5(Gelest、カタログ番号SSP−058)の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び5gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相32を得た。

0168

相33:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積200m2/g、孔径200Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の9.6gのジエトキシメチルシリル修飾ポリ−1,2−ブタジエン5(Gelest、カタログ番号SSP−058)の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び5gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相33を得た。

0169

相34:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積30m2/g、孔径1000Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の2.4gのジエトキシメチルシリル修飾ポリ−1,2−ブタジエン5(Gelest、カタログ番号SSP−058)の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.1gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.1gのテトラメチルエチレンジアミン)及び1.2gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相34を得た。

0170

実施例7:ビニル官能化シリカの調製。溶媒不使用の条件下、高温、減圧でのビニルアルコキシシランモノマー修飾相の調製(図5、スキーム5)
相35:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積300m2/g、孔径120Å)を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び7gのビニルトリメトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び7gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相35を得た。

0171

相36:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積225m2/g、孔径175Å)を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び5gのビニルトリメトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び5gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相36を得た。

0172

相37:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積200m2/g、孔径200Å)を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び5gのビニルトリメトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び5gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相37を得た。

0173

相38:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積30m2/g、孔径1000Å)を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.15gのテトラメチルエチレンジアミン)及び1gのビニルトリメトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.15gのテトラメチルエチレンジアミン)及び1gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相38を得た。

0174

実施例8:フリーラジカル重合を使用したポリマー被包シリカ相の調製(スキーム6、7)
相41:15mLの溶媒(例えば、ジクロロメタン)を、5gのビニル官能化シリカ(相19)、3gの1−オクタデセン6(例えば、Aldrich)、及び0.8gのジクミルペルオキシド(例えば、Aldrich)に添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を、回転蒸発装置を用いて減圧で除去した。次に、得られた混合物を、100mLのガラス瓶に移して、ガス入口及びガス出口の両方を有するねじ蓋を取り付ける。瓶を不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で15分間パージした後、(1大気圧で)瓶を封止し、所望の温度(50〜300℃)まで加熱した。同じ温度で16時間維持した後、反応を冷まし、反応混合物を、トルエン中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキをトルエン及びアセトンで十分に洗浄して、相41を得た。

0175

相42:15mLの溶媒(例えば、ジクロロメタン)を、5gのビニル官能化シリカ(相20)、2.5gの1−オクタデセン6(例えば、Aldrich)、及び0.5gのジクミルペルオキシド(例えば、Aldrich)に添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を、回転蒸発装置を用いて減圧で除去した。次に、得られた混合物を、100mLのガラス瓶に移して、ガス入口及びガス出口の両方を有するねじ蓋を取り付ける。瓶を不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で15分間パージした後、瓶を封止し、所望の温度(50〜300℃)まで加熱した。同じ温度で16時間維持した後、反応を冷まし、反応混合物を、トルエン中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキをトルエン及びアセトンで十分に洗浄して、相42を得た。

0176

相43:15mLの溶媒(例えば、ジクロロメタン)を、5gのビニル官能化シリカ(相21)、2.5gの1−オクタデセン6(例えば、Aldrich)、及び0.5gのジクミルペルオキシド(例えば、Aldrich)に添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を、回転蒸発装置を用いて減圧で除去した。次に、得られた混合物を、100mLのガラス瓶に移して、ガス入口及びガス出口の両方を有するねじ蓋を取り付ける。瓶を不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で15分間パージした後、瓶を封止し、所望の温度(50〜300℃)まで加熱した。同じ温度で16時間維持した後、反応を冷まし、反応混合物を、トルエン中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキをトルエン及びアセトンで十分に洗浄して、相43を得た。

0177

相44:15mLの溶媒(例えば、ジクロロメタン)を、5gのビニル官能化シリカ(相22)、1gの1−オクタデセン6(例えば、Aldrich)、及び0.35gのジクミルペルオキシド(例えば、Aldrich)に添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を、回転蒸発装置を用いて減圧で除去した。次に、得られた混合物を、100mLのガラス瓶に移して、ガス入口及びガス出口の両方を有するねじ蓋を取り付ける。瓶を不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で15分間パージした後、瓶を封止し、所望の温度(50〜300℃)まで加熱した。同じ温度で16時間維持した後、反応を冷まし、反応混合物を、トルエン中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキをトルエン及びアセトンで十分に洗浄して、相44を得た。

0178

相45:15mLの溶媒(例えば、ジクロロメタン)を、5gのビニル官能化シリカ(相22)、0.3gの1−オクテン7(例えば、Aldrich)、及び0.35gのジクミルペルオキシド(例えば、Aldrich)に添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を、回転蒸発装置を用いて減圧で除去した。次に、得られた混合物を、100mLのガラス瓶に移して、ガス入口及びガス出口の両方を有するねじ蓋を取り付ける。瓶を不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で15分間パージした後、瓶を封止し、所望の温度(50〜300℃)まで加熱した。同じ温度で16時間維持した後、反応を冷まし、反応混合物を、トルエン中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキをトルエン及びアセトンで十分に洗浄して、相45を得た。

0179

相46:15mLの溶媒(例えば、ジクロロメタン)に、5gのビニル官能化シリカ(相22)、0.56gのアリルベンゼン8(例えば、Aldrich)及び0.35gのジクミルペルオキシド(例えば、Aldrich)を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を、回転蒸発装置を用いて減圧で除去した。次に、得られた混合物を、100mLのガラス瓶に移して、ガス入口及びガス出口の両方を有するねじ蓋を取り付ける。瓶を不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で15分間パージした後、瓶を封止し、所望の温度(50〜300℃)まで加熱した。同じ温度で16時間維持した後、反応を冷まし、反応混合物を、トルエン中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキをトルエン及びアセトンで十分に洗浄して、相46を得た。

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