6150315 ＥＭＭ−１９＊：新規ゼオライトイミダゾレート骨格の物質、それを製造する方法、およびその用途

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6150315

(24)【登録日】2017年6月2日

(45)【発行日】2017年6月21日

(54)【発明の名称】ＥＭＭ−１９＊：新規ゼオライトイミダゾレート骨格の物質、それを製造する方法、およびその用途

(51)【国際特許分類】

   C07D 471/04 20060101AFI20170612BHJP

   B01D 53/02 20060101ALI20170612BHJP

   C01B 39/46 20060101ALN20170612BHJP

   C07F 3/06 20060101ALN20170612BHJP

【ＦＩ】

   C07D471/04 107Z

   C07D471/04CSP

   B01D53/02

   !C01B39/46

   !C07F3/06

【請求項の数】17

【外国語出願】

【全頁数】71

(21)【出願番号】特願2016-101312(P2016-101312)

(22)【出願日】2016年5月20日

(62)【分割の表示】特願2015-503568(P2015-503568)の分割

【原出願日】2013年3月28日

(65)【公開番号】特開2016-185969(P2016-185969A)

(43)【公開日】2016年10月27日

【審査請求日】2016年6月7日

(31)【優先権主張番号】61/618,057

(32)【優先日】2012年3月30日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/838,186

(32)【優先日】2013年3月15日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/838,820

(32)【優先日】2013年3月15日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/839,720

(32)【優先日】2013年3月15日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390023630

【氏名又は名称】エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー

【氏名又は名称原語表記】ＥＸＸＯＮ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＣＯＭＰＡＮＹ

(74)【代理人】

【識別番号】100100158

【弁理士】

【氏名又は名称】鮫島 睦

(74)【代理人】

【識別番号】100156085

【弁理士】

【氏名又は名称】新免 勝利

(74)【代理人】

【識別番号】100138885

【弁理士】

【氏名又は名称】福政 充睦

(72)【発明者】

【氏名】モバエ・アフェウォルキ

(72)【発明者】

【氏名】ニ・ジョン

(72)【発明者】

【氏名】デイビッド・エル・スターン

(72)【発明者】

【氏名】サイモン・シー・ウエストン

(72)【発明者】

【氏名】ジョン・ゼンゲル

【審査官】 清水 紀子

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００９−５２８２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／１４０７８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／１４８９７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／１４８９８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 H. HAYASHI et al.，ZEOLITE A IMIDAZOLATE FRAMEWORKS，NATURE MATERIALS，英国，NATURE PUBLISHING GROUP，２００７年 ７月 １日，V6 N7，P501-506

【文献】 PHAN A. et al.，ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH，２０１０年，43(1)，pp.58-67

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０７Ｄ ４７１／０４

Ｂ０１Ｄ ５３／０２

Ｃ０１Ｂ ３９／４６

Ｃ０７Ｆ ３／０６

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

実験式：Ｚｎ（５−アザベンゾイミダゾレート）_２を有し、ＳＯＤ骨格型を示し、かつ以下に記載されたｄ間隔範囲および相対強度範囲（ｄ間隔範囲（Å）／相対強度範囲（％））：
１２．５〜１２．０ ／ ３０〜８０、
１１．８〜１１．４ ／ ６０〜１００、
８．５６〜８．３１ ／ ５〜３０、
７．３３〜７．１６ ／ ２０〜７０、
６．９１〜６．７５ ／ １０〜４０、
６．７８〜６．６３ ／ ２０〜７０、
５．８６〜５．７５ ／ １０〜４０、
５．４８〜５．３８ ／ ５０〜９０、
４．８２〜４．７５ ／ ３０〜８０、
４．７７〜４．７０ ／ １０〜４０、
４．５７〜４．５０ ／ ６０〜１００、
４．２５〜４．１９ ／ ６０〜１００、
４．１４〜４．０８ ／ ５〜３０、
３．９２〜３．８７ ／ ３０〜８０、
３．８４〜３．８０ ／ ５〜３０、
３．５４〜３．５０ ／ ５〜３０、
３．３７〜３．３３ ／ ５〜３０、
３．２４〜３．２０ ／ ５〜３０、
２．８３０〜２．８０４ ／ １０〜４０、
２．７５０〜２．７２６ ／ ５〜３０、
２．７３１〜２．７０７ ／ ５〜３０、
２．６５９〜２．６３６ ／ ５〜３０、
２．５４５〜２．５２４ ／ ５〜３０、および
２．３７９〜２．３６１ ／ ５〜３０
で定義されるピークを有するＸ線回折パターンを示す、多孔質結晶物質。

【請求項2】

実験式：Ｚｎ（５−アザベンゾイミダゾレート）_２を有し、ＳＯＤ骨格型を示し、かつ以下に記載されたｄ間隔範囲および相対強度範囲（ｄ間隔範囲（Å）／相対強度範囲（％））：
１２．５〜１２．０ ／ ２０〜７０、
１１．４〜１０．９ ／ ６０〜１００、
８．３６〜８．１３ ／ １０〜４０、
７．４９〜７．３０ ／ ２０〜７０、
６．７２〜６．５７ ／ １０〜４０、
６．５１〜６．３７ ／ ２０〜７０、
６．２２〜６．０９ ／ ５〜３０、
５．６３〜５．５２ ／ ３０〜８０、
５．４４〜５．３５ ／ ６０〜１００、
４．８５〜４．７７ ／ ５〜３０、
４．６５〜４．５８ ／ ２０〜７０、
４．４８〜４．４２ ／ ６０〜１００、
４．１５〜４．１０ ／ ５０〜９０、
３．８９〜３．８４ ／ ５〜３０、
３．７７〜３．７２ ／ ２０〜７０、
３．７３〜３．６９ ／ ２０〜７０、
３．４１〜３．３７ ／ ５〜３０、
３．２３〜３．２０ ／ １０〜４０、
３．１０〜３．０７ ／ １０〜４０、
２．９６３〜２．９３４ ／ ５〜３０、
２．７７０〜２．７４５ ／ ５〜３０、
２．６８２〜２．６５９ ／ ５〜３０、および
２．６２７〜２．６０５ ／ ２０〜７０
で定義されるピークを有するＸ線回折パターンを示す、多孔質結晶物質。

【請求項3】

実験式：Ｚｎ（５−アザベンゾイミダゾレート）_２を有し、ＳＯＤ骨格型を示し、かつ以下に記載されたｄ間隔範囲および相対強度範囲（ｄ間隔範囲（Å）／相対強度範囲（％））：
１２．３〜１１．８ ／ １０〜４０、
１１．１〜１０．７ ／ ６０〜１００、
８．２５〜８．０２ ／ ５〜３０、
７．３７〜７．２０ ／ ５〜３０、
６．６０〜６．４５ ／ ５〜３０、
６．４０〜６．２６ ／ １０〜４０、
５．５２〜５．４２ ／ ２０〜７０、
５．３６〜５．２６ ／ ３０〜８０、
４．４０〜４．３４ ／ １０〜４０、および
４．０８−４．０３ ／ ５〜３０
で定義されるピークを有するＸ線回折パターンを示す、多孔質結晶物質。

【請求項4】

実験式：Ｚｎ（５−アザベンゾイミダゾレート）_２を有し、ＳＯＤ骨格型を示し、かつ以下に記載されたｄ間隔範囲および相対強度範囲（ｄ間隔範囲（Å）／相対強度範囲（％））：
１２．６〜１２．１ ／ ２０〜７０、
１１．４〜１０．９ ／ ６０〜１００、
８．３９〜８．１６ ／ １０〜４０、
７．４８〜７．２９ ／ ５〜３０、
６．５１〜６．３７ ／ １０〜４０、
５．６４〜５．５３ ／ １０〜４０、
５．４４〜５．３４ ／ ２０〜７０、
４．６６〜４．５９ ／ ５〜３０、
４．４８〜４．４２ ／ １０〜４０、
４．１６〜４．１０ ／ １０〜４０、および
３．７７〜３．７２ ／ ５〜３０
で定義されるピークを有するＸ線回折パターンを示す、多孔質結晶物質。

【請求項5】

実験式：Ｚｎ（５−アザベンゾイミダゾレート）_２を有し、ＳＯＤ骨格型を示し、かつ以下に記載されたｄ間隔範囲および相対強度範囲（ｄ間隔範囲（Å）／相対強度範囲（％））：
１２．５〜１２．０ ／ ２０〜７０、
１１．４〜１１．０ ／ ６０〜１００、
８．３９〜８．１６ ／ １０〜４０、
７．４７〜７．２８ ／ ５〜３０、
６．５２〜６．３８ ／ １０〜４０、
５．６３〜５．５３ ／ ２０〜７０、
５．４４〜５．３４ ／ ２０〜７０、
４．６６〜４．５９ ／ ５〜３０、
４．４９〜４．４２ ／ ２０〜７０、
４．１６〜４．１０ ／ ２０〜７０、および
３．７９〜３．７４ ／ ５〜３０
で定義されるピークを有するＸ線回折パターンを示す、多孔質結晶物質。

【請求項6】

気体を吸着する方法であって、前記気体を請求項１に記載の前記多孔質結晶物質と接触させることを含む、前記気体を吸着する方法。

【請求項7】

前記気体が、水素、窒素、酸素、希ガス、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄、三酸化硫黄、硫化水素、アンモニア、炭化水素またはアミンである、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

気体を含む流体流から前記気体を分離する方法であって、前記流体流を請求項１に記載の前記多孔質結晶物質と接触させることを含む、前記気体を前記流体流から分離する方法。

【請求項9】

前記気体が、水素、窒素、酸素、希ガス、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄、三酸化硫黄、硫化水素、アンモニア、炭化水素またはアミンである、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

気体を吸着する方法であって、前記気体を請求項２に記載の前記多孔質結晶物質と接触させることを含む、前記気体を吸着する方法。

【請求項11】

前記気体が、水素、窒素、酸素、希ガス、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄、三酸化硫黄、硫化水素、アンモニア、炭化水素またはアミンである、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

気体を含む流体流から前記気体を分離する方法であって、前記流体流を請求項２に記載の前記多孔質結晶物質と接触させることを含む、前記気体を前記流体流から分離する方法。

【請求項13】

前記気体が、水素、窒素、酸素、希ガス、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄、三酸化硫黄、硫化水素、アンモニア、炭化水素またはアミンである、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

気体を吸着する方法であって、前記気体を請求項３に記載の前記多孔質結晶物質と接触させることを含む、前記気体を吸着する方法。

【請求項15】

前記気体が、水素、窒素、酸素、希ガス、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄、三酸化硫黄、硫化水素、アンモニア、炭化水素またはアミンである、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

気体を含む流体流から前記気体を分離する方法であって、前記流体流を請求項３に記載の前記多孔質結晶物質と接触させることを含む、前記気体を前記流体流から分離する方法。

【請求項17】

前記気体が、水素、窒素、酸素、希ガス、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄、三酸化硫黄、硫化水素、アンモニア、炭化水素またはアミンである、請求項１６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（発明の分野）
本発明は、多孔質結晶物質（又は多孔質結晶材料）、その合成およびその使用に関する。

【背景技術】

【0002】

（発明の背景）
知られている多孔質結晶物質の１つのファミリーは、ゼオライト物質であり、これは頂点共有（ｃｏｒｎｅｒ−ｓｈａｒｉｎｇ）［ＴＯ_４］四面体（ここで、Ｔは、四面体配位の任意の陽イオンである）によって定義される、３次元の４結合骨格構造体（ｆｏｕｒ−ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）に基づいている。このファミリーの中の知られている物質として、［ＳｉＯ_４］頂点共有四面体単位の３次元の微孔質結晶骨格構造体を含むケイ酸塩、［ＳｉＯ_４］および［ＡｌＯ_４］頂点共有四面体単位の３次元の微孔質結晶骨格構造体を含むアルミノケイ酸塩、［ＡｌＯ_４］および［ＰＯ_４］頂点共有四面体単位の３次元の微孔質結晶骨格構造体を含むアルミノリン酸塩、およびシリコアルミノリン酸塩（ｓｉｌｉｃｏａｌｕｍｉｎｏｐｈｏｓｐｈａｔｅｓ）（ＳＡＰＯ）（ここで、骨格構造体は、［ＳｉＯ_４］、［ＡｌＯ_４］および［ＰＯ_４］の頂点共有四面体単位から構成されている）がある。ゼオライト物質ファミリーには、２００種類を超えるいろいろな多孔質骨格型（ポーラスフレームワークタイプ（ｐｏｒｏｕｓ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｔｙｐｅｓ））が含まれ、その多くは触媒および吸着剤として高い商品価値を有する。

【0003】

ゼオライトイミダゾレート（ｚｅｏｌｉｔｉｃ ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ）骨格またはＺＩＦは、無機ゼオライト物質と似た特性を有する。ＺＩＦは、［Ｍ（ＩＭ）_４］四面体結合（ここで、ＩＭは、イミダゾレート型連結部分であり、Ｍは遷移金属である）に基づいている。こうした物質は一般に、ゼオライトイミダゾレート骨格またはＺＩＦと呼ばれるが、それは、遷移金属に架橋する際にイミダゾレート（ＩＭ）によって形成される角度が、ゼオライトのＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の角度１４５°と似ているからである。知られている多くのゼオライト構造体のＺＩＦ対応物が製造されてきた。さらに、これまでゼオライトに知られていなかった多孔質骨格型も製造されてきた。この研究の考察は、例えば、Ｙａｇｈｉおよびその共同研究者等の以下の刊行物中に見いだすことができる：非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３、非特許文献４、非特許文献５、非特許文献６、および非特許文献７。

【0004】

ＺＩＦ構造体に関するこの研究の多くは、特許文献１（その内容全体を本明細書に援用する）に要約されている。特に、特許文献１の刊行物は、一般構造：Ｍ−Ｌ−Ｍ［式中、Ｍは、遷移金属を含み、Ｌは、以下のＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、またはそれらの任意の組合せからなる群から選択される構造体を含む連結部分である］を含むゼオライト骨格を開示している。

【化1】

［式中、Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３、Ａ^４、Ａ^５、Ａ^６、およびＡ^７は、ＣまたはＮであってよく、Ｒ^５〜Ｒ^８は、Ａ^１およびＡ^４がＣを含むときに存在し、Ｒ^１、Ｒ^４またはＲ^９は、Ｍを妨害しない立体障害を引き起こさない基を含み、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^１０、Ｒ^１１、およびＲ^１２はそれぞれ個別にアルキル、ハロ−、シアノ−、ニトロ−であり、Ｍ^１、Ｍ^２、Ｍ^３、Ｍ^４、Ｍ^５、およびＭ^６はそれぞれ遷移金属を含み、また連結部分が構造体ＩＩＩを含む場合に、Ｒ^１０、Ｒ^１１、およびＲ^１２はそれぞれ個別に電子吸引基である］。

【0005】

Ｎｉ等によるもっと最近の研究では、混合原子価のＺＩＦの構造および合成が特許文献２に開示されている。特に、その著者等は、特許文献２の刊行物において、一般構造Ｍ^１−ＩＭ−Ｍ^２［式中、Ｍ^１は、第１原子価を有する金属を含み、Ｍ^２は、前記第１原子価とは異なる第２原子価を有する金属を含み、さらにＩＭは、イミダゾレートまたは置換イミダゾレート連結部分である］を含む四面体骨格を有する多孔質結晶物質を開示している。そのような物質は、時として、知られているＺＩＦ物質と同じ構造であると言うことができる。

【0006】

ＺＩＦ物質は、従来、金属イオン源およびイミダゾレートまたは置換イミダゾレートリンカー源を適切な溶媒に溶かして、反応混合物を生じさせ、その後、その反応混合物を、沈殿物として結晶ＺＩＦ物質を生じさせるのに十分な条件下に維持することによって、製造することができる。例えば、特許文献１では、ソルボサーマル技法を用いてＺＩＦ物質を製造できることが述べられている。こうした技法は、水和した金属塩（例えば、硝酸塩）とイミダゾール型の有機化合物とをアミド溶媒（Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド（ＤＥＦ）など）中で混合し、その後、得られた溶液を４８〜９６時間加熱して（例えば、８５〜１５０℃）ゼオライト骨格を有する沈殿物にすることを含みうる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】米国特許出願公開第２００７／０２０２０３８号明細書

【特許文献2】米国特許出願公開第２０１０／０３０７３３６明細書

【非特許文献】

【0008】

【非特許文献1】‘‘ゼオライトイミダゾレート骨格の例外的な化学的安定性および熱安定性（Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｉｃ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ）’’，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｏｆ Ｕ．Ｓ．Ａ．，Ｖｏｌ．１０３，２００６，ｐｐ．１０１８６−９１

【非特許文献2】‘‘ ゼオライトＡイミダゾレート骨格（Ｚｅｏｌｉｔｅ Ａ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ）’’，Ｎａｔｕｒｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｖｏｌ．６，２００７，ｐｐ．５０１−６

【非特許文献3】‘‘ ゼオライトイミダゾレート骨格の高処理量の合成およびＣＯ２捕捉への応用（Ｈｉｇｈ−Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｉｃ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ＣＯ２ Ｃａｐｔｕｒｅ）’’，Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．３１９，２００８，ｐｐ．９３９−４３

【非特許文献4】‘‘ 選択的二酸化炭素貯蔵体としてのゼオライトイミダゾレート骨格中の膨大なケージ（Ｃｏｌｏｓｓａｌ Ｃａｇｅｓ ｉｎ Ｚｅｏｌｉｔｉｃ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ ａｓ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ）’’，Ｎａｔｕｒｅ，Ｖｏｌ．４５３，２００８，ｐｐ．２０７−１２

【非特許文献5】‘‘ 同じ配置形態のゼオライトイミダゾレート骨格における細孔寸法および官能性の制御およびそれらの二酸化炭素の選択的捕捉特性（Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｐｏｒｅ Ｓｉｚｅ ａｎｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ ｉｎ Ｉｓｏｒｅｔｉｃｕｌａｒ Ｚｅｏｌｉｔｉｃ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｐｔｕｒｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）’’，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，Ｖｏｌ．１３１，２００９，ｐｐ．３８７５−７

【非特許文献6】‘‘ 一連の同じ配置形態のゼオライトイミダゾレート骨格における二酸化炭素捕捉の複合的な実験的かつ計算機的研究（Ａ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ−Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｃａｐｔｕｒｅ ｉｎ ａ Ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ Ｉｓｏｒｅｔｉｃｕｌａｒ Ｚｅｏｌｉｔｉｃ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ）’’，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，Ｖｏｌ．１３２，２０１０，ｐｐ．１１００６−８

【非特許文献7】‘‘ ゼオライトイミダゾレート骨格の合成、構造、および二酸化炭素捕捉特性（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄ Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｃａｐｔｕｒｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｉｃ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ）’’，Ａｃｃｏｕｎｔｓ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｖｏｌ．４３，２０１０，ｐｐ．５８−６７

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ＺＩＦ物質を生じさせる沈殿法またはソルボサーマル法の１つの問題は、得られるゼオライト物質の骨格の型をほとんどまたは全く制御できないことである。例えば、文献で報告されているように、亜鉛イオンと５−アザベンゾイミダゾール分子との溶液からＺＩＦが結晶化される場合、得られるＺＩＦ物質（すなわち、ＺＩＦ−２２）はＬＴＡ骨格型を有する傾向がある（例えば、Ｙａｇｈｉおよびその共同研究者らによる前述の記事‘‘ ゼオライトＡイミダゾレート骨格（Ｚｅｏｌｉｔｅ Ａ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ）’’（Ｎａｔｕｒｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｖｏｌ．６，２００７，ｐｐ．５０１−６）を参照）。

【0010】

ＺＩＦ物質を生じさせるための沈殿法またはソルボサーマル法の別の問題は、イミダゾレート型リンカーにおける所望の官能基を所望の骨格型のＺＩＦに組み込むことが困難または不可能でありうることである。上で述べたように、ＺＩＦ−２２の従来の合成では、５−アザベンゾイミダゾレート（５−ａｚａｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ）リンカーを有するＬＴＡ構造体が得られる。リンカー上の５−アザ基は、ルイス塩基としての官能性を有するので、それは、求電子中心を有する気体分子（二酸化炭素など）に対する親和性を有しうる。しかし、ＺＩＦ−２２は、ＣＯ_２吸着に関してＺＩＦ物質における例外的なものではない。本出願の実施例５、またＺＩＦ−２２のプリン対応物（すなわち、５位だけでなく、５位と７位の両方に「アザ」官能基を有する）であるＺＩＦ−２０に関するＣＯ_２吸着データ（前述のＮａｔｕｒｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ２００７の記事で報告されている）を参照されたい。事実、Ｙａｇｈｉおよびその共同研究者らが、ＺＩＦのＣＯ_２吸着性能を、‘‘ ゼオライトイミダゾレート骨格の合成、構造、および二酸化炭素捕捉特性（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄ Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｃａｐｔｕｒｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｉｃ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ）’’，Ａｃｃｏｕｎｔｓ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｖｏｌ．４３，２０１０，ｐｐ．５８−６７で考察した際に、ＺＩＦ−２２もＺＩＦ−２０も彼らによって言及すらされていなかった。理論に縛られることはないが、ＣＯ_２吸着におけるＺＩＦ−２２のある程度の性能は、構造体内の５−アザベンゾイミダゾレートリンカーが互いに十分には接近していないことによるものと考えられ、十分に接近していないのは、骨格型ＬＴＡに大きなケージが存在する（すなわち、小さなβケージが大きなαケージで分離されている）ことによるものでありうる。したがって、ＣＯ_２吸着を向上させるためには、５−アザベンゾイミダゾレートリンカーを有するＺＩＦ組成物を有すること、および大きなケージが減少するか存在しないこと（例えば、骨格型ＳＯＤ、すなわち、小さいβケージのみ）が極めて望ましいであろうが、この合成系に対して熱心に研究がなされたにも関わらず、従来法ではそれは製造されていない。

【0011】

したがって、得られる構造に対する制御もっと行える（例えば、所望の官能基を、所望の骨格型を有するＺＩＦ物質に組み込める）ＺＩＦ物質を製造するための方法を提供することが望ましいであろう。

【課題を解決するための手段】

【0012】

（発明の要旨）
本明細書では、とりわけ、望ましいリンカーと骨格型（フレームワークタイプ）との組合せを有する改善されたＺＩＦ物質を得るための方法が提供される。

【0013】

本発明の一態様は、ＳＯＤ骨格型を有するゼオライトイミダゾレート骨格の組成物であって、前記ゼオライトイミダゾレート骨格の構造体が、約２８℃の温度において、
（ｉ）約７５トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．６０ミリモルのＣＯ_２、
（ｉｉ）約１００トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．７５ミリモルのＣＯ_２、
（ｉｉｉ）約２００トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも１．１５ミリモルのＣＯ_２、および／または
（ｉｖ）約３９トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．３５ミリモルのＣＯ_２
を収着することができる、ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物に関する。

【0014】

本発明の別の態様（これは第１の態様と関連付けられうる）は、実験式：Ｚｎ（５−アザベンゾイミダゾレート）_２を有するゼオライトイミダゾレート骨格の組成物であって、前記ゼオライトイミダゾレート骨格の構造体が、約２８℃の温度において、
（ｉ）約７５トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．６０ミリモルのＣＯ_２、
（ｉｉ）約１００トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．７５ミリモルのＣＯ_２、
（ｉｉｉ）約２００トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも１．１５ミリモルのＣＯ_２、および／または
（ｉｖ）約３９トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．３５ミリモルのＣＯ_２
を収着することができる、ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物に関する。

【0015】

本発明のさらに別の態様（最初の２つの態様の一方または両方と関連付けられうる）は、実験式：Ｚｎ（５−アザベンゾイミダゾレート）_２を有し、ＳＯＤ骨格型であり、かつ表１ｂ、表１ｄ、表７ｂ、表８ｂおよび表９ｂのいずれかに記載されたｄ間隔範囲および相対強度範囲で定義されるピークを有するＸ線回折パターンを示す、多孔質結晶物質に関する。

【0016】

本発明のさらに別の態様は、気体を吸着する方法であって、前記気体（例えば、水素、窒素、酸素、希ガス、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄、三酸化硫黄、硫化水素、アンモニア、炭化水素またはアミンを含む）を、本発明の最初の３つの態様のいずれかに記載の多孔質結晶物質と接触させることを含む、気体を吸着する方法に関する。

【0017】

さらにもっと別の本発明の更なる態様（前の態様と関連付けられうる）は、前記気体（例えば、水素、窒素、酸素、希ガス、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄、三酸化硫黄、硫化水素、アンモニア、炭化水素またはアミンを含む）を含む流体流から気体を分離する方法であって、前記流体流を、本発明の最初の３つの態様のいずれかに記載の多孔質結晶物質と接触させることを含む、気体を流体流から分離する方法に関する。

【0018】

本発明のもっと更なる態様は、
（ａ）合成混合物を生じさせるために、反応媒質と、イミダゾレートまたは置換イミダゾレート反応物（ＩＭ）の源と、金属Ｍ^１およびＭ^２の反応物源とをともに混合するステップ（又は工程）であって、Ｍ^１およびＭ^２が同一または異なる金属陽イオン（又は金属カチオン）を含み、その反応物の少なくとも１つが反応媒質自体および合成混合物中に比較的不溶性である、混合するステップ（又は工程）と、
（ｂ）少なくとも１つの比較的不溶性の反応物を有する前記合成混合物を、一般構造：Ｍ^１−ＩＭ−Ｍ^２を含む四面体骨格を有するゼオライトイミダゾレート骨格の組成物を形成させるのに十分な条件下で維持するステップ（又は工程）と、
（ｃ）前記ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物を、その単位格子体積を安定的に減少させるのに十分な条件下で処理するステップ（又は工程）と
を含む、ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物を形成させるための方法に関する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施例１で製造した５種類の物質についての液体状態^１３Ｃ ＮＭＲスペクトル（１２５ＭＨｚ）を示す。

【図2】図１に示すスペクトルの関連部分についての、経時的な相対強度の変化を示す。

【図3】ＺＩＦ−８出発物質のＸ線回折パターン（上）、実施例１で回収された固体生成物のＸ線回折パターン（中間）、および単結晶データ（Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，Ｕ．Ｓ．Ａ．，２００６（１０３），１０１８６−１０１９１，Ｙａｇｈｉ ｅｔ ａｌ．）に基づいて計算されたＺＩＦ−７のスティックパターン（ｓｔｉｃｋ ｐａｔｔｅｒｎ）（下）を重ねたものである。

【図4】実施例２における合成された時の状態のＥＭＭ−１９生成物のＸ線回折パターン（上）および合成された時の状態のＺＩＦ−７のＸ線回折パターン（下）を重ねたものである。

【図5】実施例３で測定された、活性ＺＩＦ−７および活性ＥＭＭ−１９についての固体状態マジック角回転^１３Ｃ ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ）ピークを示す。

【図6】実施例４で製造した合成された時の状態のＺＩＦ−２２のＸ線回折パターン（上）、アセトニトリル交換ＺＩＦ−２２のＸ線回折パターン（中間）、および活性ＺＩＦ−２２のＸ線回折パターン（下）、ならびに単結晶データ（Ｎａｔ．Ｍａｔｅｒ．，２００７（６），５０１−５９６，Ｙａｇｈｉ ｅｔ ａｌ．）に基づいて計算されたＺＩＦ−２２のスティックパターンを重ねたものである。

【図7】ＺＩＦ−７、ＺＩＦ−２２、およびＥＭＭ−１９（２つの異なる実験）についてのＣＯ_２吸着／脱着等温線、ならびにＺＩＦ−７およびＥＭＭ−１９についてのＮ_２吸着／脱着等温線を示す。

【図8】ＺＩＦ−８出発物質のＸ線回折パターン（上）、実施例６の生成物のＸ線回折パターン（中間）、および単結晶データ（Ｎａｔ．Ｍａｔｅｒ．，２００７（６），５０１−５９６，Ｙａｇｈｉ ｅｔ ａｌ．）に基づいて計算されたＺＩＦ−２３のスティックパターン（下）を重ねたものである。

【図9】実施例２の合成された時の状態のＥＭＭ−１９のＸ線回折パターン（上）、実施例７の生成物のＸ線回折パターン（中間）、および単結晶データ（Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，Ｕ．Ｓ．Ａ．，２００６（１０３），１０１８６−１０１９１，Ｙａｇｈｉ ｅｔ ａｌ．）に基づいて計算されたＺＩＦ−８のスティックパターン（下）を重ねたものである。

【図10】実施例８の生成物のＸ線回折パターン（上）、および単結晶データ（Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，Ｕ．Ｓ．Ａ．，２００６（１０３），１０１８６−１０１９１，Ｙａｇｈｉ ｅｔ ａｌ．）に基づいて計算されたＺＩＦ−８のスティックパターン（下）を重ねたものである。

【図11】実施例９の生成物のＸ線回折パターン（上）、および単結晶データ（Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，Ｕ．Ｓ．Ａ．，２００６（１０３），１０１８６−１０１９１，Ｙａｇｈｉ ｅｔ ａｌ．）に基づいて計算されたＺＩＦ−８のスティックパターン（下）を重ねたものである。

【図12】実施例１０の生成物のＸ線回折パターン（上）、および単結晶データ（Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，Ｕ．Ｓ．Ａ．，２００６（１０３），１０１８６−１０１９１，Ｙａｇｈｉ ｅｔ ａｌ．）に基づいて計算されたＺＩＦ−７のスティックパターン（下）を重ねたものである。

【図13】実施例１０の活性生成物の固体状態^１３Ｃ ＮＭＲスペクトル（上）および活性ＺＩＦ−７の固体状態^１３Ｃ ＮＭＲスペクトル（下）を重ねたものある。

【図14】実施例１１の生成物のＸ線回折パターン（上）、および単結晶データ（Ｎａｔ．Ｍａｔｅｒ．，２００７（６），５０１−５９６，Ｙａｇｈｉ ｅｔ ａｌ．）に基づいて計算されたＺＩＦ−２３のスティックパターン（下）を重ねたものである。

【図15】Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｄａｔａ ＪＡＤＥ ９ソフトウェアを用いて実施例１１の生成物のＸ線回折パターンを指数付けした結果を示す。

【図16】実施例１２における反応１の生成物のＸ線回折パターン（上）、および単結晶データ（Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，Ｕ．Ｓ．Ａ．，２００６（１０３），１０１８６−１０１９１，Ｙａｇｈｉ ｅｔ ａｌ．）に基づいて計算されたＺＩＦ−８のスティックパターン（下）を重ねたものである。

【図17】実施例１２における反応２の生成物のＸ線回折パターン（上）、および単結晶データ（Ｎａｔ．Ｍａｔｅｒ．，２００７（６），５０１−５９６，Ｙａｇｈｉ ｅｔ ａｌ．）に基づいて計算されたＺＩＦ−２３のスティックパターン（下）を重ねたものである。

【図18】実施例１１の生成物のＸ線回折パターン（上）および実施例１２における反応３の生成物のＸ線回折パターン（下）を重ねたものである。

【図19】実施例２の合成された時の状態のＥＭＭ−１９のＸ線回折パターン（上）、実施例１３の生成物のＸ線回折パターン（中間）、および紅亜鉛鉱（ＺｎＯ）の計算されたスティックパターン（下）を重ねたものである。

【図20】実施例４における合成された時の状態のＺＩＦ−２２のＸ線回折パターン（上）、実施例１４の生成物のＸ線回折パターン（中間）、および実施例２における合成された時の状態のＥＭＭ−１９のＸ線回折パターン（下）を重ねたものである。

【図21】実施例１９の生成物のＸ線回折パターン（中間）；実施例２の手順に従って作られた生成物のＸ線回折パターン（上）；および平均粒径が１０ｎｍ以下である酸化亜鉛ナノ粉末（Ｓｔｒｅｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓのもの）のＸ線回折パターン（下）を重ねたものである。

【図22】実施例２２の生成物のＸ線回折パターン（中間）；実施例２の手順に従って作られた生成物のＸ線回折パターン（上）；および平均粒径が約２０ｎｍである酸化亜鉛（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒのもの）のＸ線回折パターン（下）を重ねたものである。

【図23】実施例２３の生成物のＸ線回折パターン（中間）；実施例２の手順に従って作られた生成物のＸ線回折パターン（上）；および平均粒径が約６７ｎｍである酸化亜鉛（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒのもの）のＸ線回折パターン（下）を重ねたものである。

【図24】実施例２６の生成物のＸ線回折パターン（中間）；実施例２の手順に従って作られた生成物のＸ線回折パターン（上）；および平均粒径が約２００ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲にある酸化亜鉛（Ａｌｄｒｉｃｈのもの）のＸ線回折パターン（下）を重ねたものである。

【図25】ＺＩＦ−７、ＺＩＦ−２２、ＥＭＭ−１９、およびＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ（３種類の異なる試料）（実施例３６〜３８）についてのＣＯ_２吸着／脱着等温線、ならびにＺＩＦ−７、ＥＭＭ−１９、およびＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ（実施例３７）についてのＮ_２吸着／脱着等温線を示す。

【図26】実施例３４〜３８の生成物のＸ線回折パターン（下から上）を重ねたものである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

（実施形態の詳細な説明）
当該技術分野においてゼオライトイミダゾレート骨格（ＺＩＦ）組成物として知られているある特定の多孔質結晶物質を製造するための別の方法を、本明細書に開示する。こうしたＺＩＦ物質は、一般構造Ｍ^１−ＩＭ−Ｍ^２［ここで、Ｍ^１およびＭ^２は同一または異なる金属を含み、ＩＭはイミダゾレートまたは置換イミダゾレート連結部分である］を含む四面体骨格を有するものとして説明できる。「イミダゾレート」という用語は、本明細書のＩＭ、ＩＭ^ａ、およびＩＭ^ｂを表すのに使用するが、本発明による方法の様々な段階で、関連するＩＭ／ＩＭａ／ＩＭｂは、反応順序における特定時点でのイミダゾール（中性電荷）であってもよいという点が注目される。とは言え、こうした成分が「イミダゾレート」という用語を用いて表されていても、それは単に便宜のため、また統一のためであって、それらが電荷を有する／電荷を非局在化している状況およびそれらが中性である状況の両方を包含することを理解すべきである。本明細書に記載の方法では、Ｍ^１およびＭ^２の源及び／または連結部分（ＩＭ）の源は、少なくとも部分的に（例えば、液状媒体（溶媒／溶媒系）中のスラリーのような）固体形態であってよいが、従来のＺＩＦ合成技法では、通常は、反応物の溶媒和／溶液が必要とされる。本明細書でＥＭＭ−１９およびＥＭＭ−１９^＊と呼ばれている新規のＺＩＦ物質、およびＥＭＭ−１９及び／またはＥＭＭ−１９^＊を用いて気体（二酸化炭素など）を収着及び／または分離する方法も、本明細書に開示されている。

【0021】

本明細書に開示されている本発明の態様に関して関係のある教示について本明細書で具体的に言及されている刊行物はすべて、本明細書で引用された要素に対する特殊性ととともに、その全体を援用する。

【0022】

Ａ．序論
文献に開示されているＺＩＦ物質の典型的な合成経路を、方式（又はスキーム）１として以下に要約する。その中で、Ｍは、遷移金属（典型的には、Ｚｎ_２^＋、Ｃｏ_２^＋、Ｆｅ_２^＋などの二価陽イオンの形）で、金属塩出発物質（典型的には、合成溶媒中に可溶性である）中に存在するものであり、ＩＭは、イミダゾレートまたは置換イミダゾレートリンカーであり、Ｈ−ＩＭは、ＩＭの対応する中性分子（すなわち、ＩＭのプロトン化された形）であり、Ｍ^１およびＭ^２は、原子価の異なる２種類の金属であり、Ｍ^１は、典型的には、金属塩出発物質（典型的には合成溶媒中に可溶性である）に存在する一価陽イオン（Ｌｉ^＋、Ｃｕ^＋、Ａｇ^＋など）であり、さらにＭ^２は、典型的には、全体で−１電荷を有する陰イオン分子錯体であるテトラキス（１−イミダゾリル）メタレート中に存在する、三価の金属（Ｂ^３＋、Ａｌ^３＋、Ｇａ^３＋など）である。こうした合成経路を本明細書では「従来法」と呼ぶ。

【化2】

【0023】

本明細書ではＺＩＦ合成の代替経路を説明する。この代替経路は、遷移金属反応物及び／またはイミダゾレート反応物が、溶媒中に、比較的不溶性の形態（固体形態など）で存在することに基づいている。この代替経路の一例は、以下の方式２に示すように、既存のＺＩＦ物質中のＩＭリンカーを交換することに基づいており、その方式の中で、ＺＩＦ^ａは遷移金属の比較的不溶性の源であり、ＺＩＦ^ｂは生成物であり、Ｍは典型的には二価の遷移金属であり、さらにＭ^１およびＭ^２は、典型的にはそれぞれ一価金属および三価金属である。こうした代替経路を本明細書では「交換法」と呼ぶ。

【化3】

上記の方式（又はスキーム）２に示すＨ−ＩＭ^ｂは、全体または一部を、ＩＭ^ｂの他の源（ＩＭ^ｂの塩など）で置き換えることができることを理解すべきである。

【0024】

既存のＺＩＦを比較的不溶性の出発物質として用いることにより、交換法は、ＺＩＦを合成するための従来法の本質的な制限のいくつかを克服できる可能性がある。例えば、従来法では、官能基をＩＭリンカーに組み込むと、それらの部分間に相互作用が生じうるし、それゆえに特定のオリゴマー構造体が反応混合物中に形成されうる。そのことにより、ＺＩＦ生成物の骨格型が制限されうる。しかし、そのような制限は、そのような官能基化リンカーの交換によって、所望の骨格型を有するあらかじめ形成されたＺＩＦに入れることにより回避されうる。上で述べたことに加えて、あるいは上で述べたこととは別に、従来合成では、金属イオンへの配位に関与する置換基を有する官能基化ＩＭリンカーを使用すると、ＺＩＦ骨格の形成に必要な配位パターンが乱されうる。その結果、非多孔質骨格構造体が生じるかまたはばらばらの分子錯体さえ生じうる。しかし、理論に縛られることはないが、そのような官能基化リンカーが、交換によって、あらかじめ形成されたＺＩＦ構造体に入れられると、配位官能基の妨害が大きく減少すると予想されるであろう。さらに、上で述べたことに加えて、あるいは上で述べたこととは別に、ＺＩＦ形成の反応速度および熱力学的現象を制御する重要な因子でありうるＨ−ＩＭの脱プロトン化は、交換法では、ＺＩＦ出発物質内のＩＭリンカーを賢明に選択することにより、好都合なことに調整できる。さらにまた、上で述べたことに加えて、あるいは上で述べたこととは別に、従来法では、比較的可溶性の成分を使用すると、ある特定の（平衡）骨格構造体が形成されうるが、一方、ある特定の反応物の利用しやすさを制限すると、いろいろな（非平衡）骨格構造体を得られるようにすることができる。それにより（任意選択的に、時には好ましいことに）望ましくかつ／または予想外の特性が得られる。

【0025】

ＺＩＦ合成の従来法における本質的制限の１つの具体例は、前述の‘‘ ゼオライトＡイミダゾレート骨格（Ｚｅｏｌｉｔｅ Ａ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ）’’，Ｎａｔｕｒｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｖｏｌ．６，２００７，ｐｐ．５０１−６，ｂｙ Ｙａｇｈｉ ｅｔ ａｌ．中に見出される。その記事は、従来の３つのＺＩＦ合成（方式３）（それぞれ、プリン、５−アザベンゾイミダゾール、および４−アザベンゾイミダゾールを有機リンカーとして使用）に関する系統的研究について報告している。リンカー／金属のモル比（５〜１０）、金属濃度（０．０５〜０．２ｍｏｌ／Ｌ）、金属源（硝酸亜鉛および硝酸コバルト）、結晶化温度（６５℃〜１５０℃）、結晶化時間（１〜３日間）、および塩基の添加（メタノール中にジメチルアミンを２ｍｏｌ／Ｌ含む溶液）を含め広い合成条件範囲（ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｓｐａｃｅ）を研究した後、著者らは、４−アザベンゾイミダゾールリンカーを使用した系では常に骨格型ＤＩＡ（ダイヤモンドの省略形）を有する非多孔質ＺＩＦが生じるが、プリンおよび５−アザベンゾイミダゾールリンカーを用いた系では常に骨格型ＬＴＡ（Ｌｉｎｄｅ型Ａの省略形）を有する多孔質ＺＩＦ物質が作り出されることに気付いた。その結果は、Ｙａｇｈｉ等による最近の包括的総説で裏付けられた（‘‘ ゼオライトイミダゾレート骨格の合成、構造、および二酸化炭素捕捉特性（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄ Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｃａｐｔｕｒｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｉｃ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ）’’ ，Ａｃｃｏｕｎｔｓ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｖｏｌ，４３，２０１０，ｐｐ．５８−６７の表１を参照）。Ｎａｔｕｒｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ２００７の記事では、その著者らは、結晶学的データに基づいて、その発見を、プリンおよび５−アザベンゾイミダゾールの５位および６位のＣ−Ｎ結合の極性から生じる好ましい分子間相互作用（方式４）および４−アザベンゾイミダゾールにおけるその欠落による結果であるとした。そのような引力相互作用が、骨格型ＬＴＡの極めて重要な構築単位である二重４環（ｄｏｕｂｌｅ ４−ｒｉｎｇ）（Ｄ４Ｒ）を安定化するという理論が立てられた。こうした刊行物すべてが、溶媒媒体中に比較的可溶性であるイミダゾレートおよび金属源（金属硝酸塩など）が反応物として利用された状況を説明している。たとえ可溶性配合物を用いても信頼性のある有用なＺＩＦ物質を得るのは困難であるため、溶媒媒体中に比較的不溶性である金属源及び／またはイミダゾレート源の研究はほとんど行われなかったと思われる。

【化4】

【化5】

【0026】

本明細書に示されているように、交換法を用いることにより、Ｄ４Ｒ単位の形成を回避し、５−アザベンゾイミダゾールを用いて、従来法で得られる骨格型とは異なる骨格型（「非平衡」骨格）（すなわち、ＬＴＡではなく、骨格型ＳＯＤ（ソーダライトの省略形）を有する新規のＺＩＦ物質を合成することが可能となりうる。その骨格型は、βケージが、Ｄ４Ｒ単位で結合されるのではなく４環を直接共有することで結合される骨格型である。具体的には、この非平衡骨格型の一例は、５−アザベンゾイミダゾールの交換により、よく知られている市販のＺＩＦ−８物質（骨格型ＳＯＤを有するＺｎ（２−メチルイミダゾレート）_２）に入れることにより得られる。本明細書に開示されている新規の組成物（すなわち、非平衡骨格型ＳＯＤを有するＺｎ（５−アザベンゾイミダゾレート）_２）は、本明細書ではＥＭＭ−１９と呼ぶ。

【0027】

さらに、ある条件下では、比較的不溶性の反応物を反応させて、比較的可溶性の反応物を用いて作られた骨格型とは骨格型が（それぞれの物質の化学組成が普通は同一であるとしても）まったく異なるＺＩＦ物質を生じさせることができることも、予想外に見出された。例えば、硝酸亜鉛および５−アザベンゾイミダゾールは、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドとトリエチルアミンとを一緒にしたものの中で溶かした形で反応させて、（平衡）骨格型ＬＴＡを有するＺｎ（５−アザベンゾイミダゾレート）_２（すなわち、ＺＩＦ−２２。例えば、以下の実施例４を参照）を形成させることができるが、ある特定粒径の比較的不溶性の酸化亜鉛は、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド中の５−アザベンゾイミダゾールと混ぜ合わせて、非平衡骨格型ＳＯＤを有するＺｎ（５−アザベンゾイミダゾレート）_２（すなわち、ＥＭＭ−１９。例えば、以下の実施例１３、１６〜２４、２６、および２８を参照）を生じさせることができる。溶媒／溶媒系／反応媒質中に（本明細書において使用される）「比較的不溶性」の反応物は、反応媒質中の実質的に目に見える微粒子の外観（例えば、スラリーのように見える）を示すと理解されるべきであり、かつ／または反応条件において溶媒／溶媒系／反応媒質中で５０％未満の溶解度（例えば、約６０％未満の溶解度、約７０％未満の溶解度、約７５％未満の溶解度、約８０％未満の溶解度、約８５％未満の溶解度、約９０％未満の溶解度、または約９５％未満の溶解度）を有すると理解すべきである。本明細書で使用される個々の反応物は、例えば、反応条件において適度な撹拌（例えば、約１０〜４０ｒｐｍ）を約１時間行った後に、各反応物の５０重量％未満が個別に溶媒／溶媒系／反応媒質に溶解する場合、あるいはその逆に、反応条件において適度な撹拌（例えば、約１０〜４０ｒｐｍ）を約１時間行った後に、各反応物の少なくとも５０重量％が、溶媒／溶媒系／反応媒質中に溶けないままである場合、５０％未満が可溶であると定義される。

【0028】

ＥＭＭ−１９は、望ましい気体吸着特性を示すことが見出された。気体の保存および分離にＺＩＦを使用することは、Ｙａｇｈｉとその共同研究者等によるＰＣＴ刊行物（国際公開第２００８／１４０７８８号公報（名称「多成分気体の吸着気体分離（Ａｄｓｏｒｐｔｉｖｅ Ｇａｓ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｕｌｔｉ−Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｇａｓｅｓ）」）およびＲｅｙｅｓ，Ｎｉおよびその共同研究者等による一連の刊行物（米国特許出願公開第２００９／０２１１４４０号明細書（名称「ゼオライトイミダゾレート骨格物質を利用した炭化水素からの水素の分離（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｆｒｏｍ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ Ｚｅｏｌｉｔｉｃ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」；米国特許出願公開第２００９／０２１１４４１号明細書（名称「ゼオライトイミダゾレート骨格物質を利用したメタンからの二酸化炭素の分離（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ ｆｒｏｍ Ｍｅｔｈａｎｅ Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ Ｚｅｏｌｉｔｉｃ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」；米国特許出願公開第２００９／０２１４４０７号明細書（名称「ゼオライトイミダゾレート骨格物質を利用した窒素からの二酸化炭素の分離（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ ｆｒｏｍ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ Ｚｅｏｌｉｔｉｃ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」）；および米国特許出願公開第２００９／０２１６０５９号明細書（名称「ゼオライトイミダゾレート骨格物質を利用した高炭素数炭化水素からのメタンの分離（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｅｔｈａｎｅ ｆｒｏｍ Ｈｉｇｈｅｒ Ｃａｒｂｏｎ Ｎｕｍｂｅｒ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ Ｚｅｏｌｉｔｉｃ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」）に記録されている。Ｒｅｙｅｓ，Ｎｉ，およびその共同研究者等による研究に開示されているもっとも印象的な例は、骨格型ＳＯＤを有するＺＩＦ−７（Ｚｎ（ベンゾイミダゾレート）_２の１つ）の室温でのＣＯ_２吸着等温線に見ることができる。等温線はヒステリシス形状を有し、６０ｋＰａ（０．６ａｔｍ）の低いＣＯ_２分圧から始まる吸着枝の急激な上昇を特徴としている。これは、好ましい骨格とＣＯ_２との相互作用によって引き起こされる構造転移を示し、これによりＺＩＦ−７はＣＯ_２を分離するための有望な物質となる。我々はこのほど、基本的なヘテロ原子（窒素など）をＺＩＦ−７のリンカーに組み込むことにより（例えば、ベンゾイミダゾレートを５−アザベンゾイミダゾレートと交換してＥＭＭ−１９を作り出すことにより）、骨格とＣＯ_２との相互作用を増大させることができ、好ましいＣＯ_２吸着のためのしきい分圧をさらに減少させることができることを見いだした。

【0029】

Ｂ．リンカー交換ＺＩＦ合成法
本明細書に記載する交換法のステップでは、第１ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物を用意するかまたは選択することができる。第１ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物（ＺＩＦ^１）は、第１有機リンカー構成成分（ＩＭ^ａ）を有することができる。未反応種または不純物は、第２有機リンカー構成成分（ＩＭ^ｂ）と交換する前に、好ましくは、合成された時の形態のＺＩＦ^１から除去することができる。こうした未反応種または不純物は、適切な技法（例えば、洗浄および乾燥を伴うもの）によって除去してよい。例えば、合成された時の形態のＺＩＦ^１は、好適な溶媒（ＤＭＦなど）で洗浄し、その後、メタノール、アセトニトリルなどで溶媒交換し、溶媒をデカントし、乾燥させる（例えば、真空下において約２５０℃で）ことができる。未反応種または不純物が十分に（実質的に）除去された第１ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物は、民間製造業者から購入することができる。

【0030】

この方法の別のステップでは、第２有機リンカー構成成分（ＩＭ^ｂ）を含む液体組成物を用意することができる。第２有機リンカー構成成分は、液体組成物中に、例えば、イミダゾレート型リンカー構成成分のプロトン化形態の形で、及び／またはイミダゾレート型リンカー構成成分の塩の形で存在してよい。イミダゾレート型リンカー構成成分のこのプロトン化形態を、本明細書ではＨ−ＩＭ^ｂと呼ぶ。第２有機リンカー構成成分（ＩＭ^ｂ）は、多くの実施形態で、第１有機リンカー構成成分（ＩＭ^ａ）とは異なりうる。ＩＭ^ｂは、有利には、ＩＭ^ａ中にない官能基を含むことができる。

【0031】

液体組成物は、溶媒中に第２有機リンカー構成成分（ＩＭ^ｂ）を含んでいる溶液を含みうる。溶媒は、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド（ＤＥＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、１，３−ジメチルプロピレン尿素（ＤＭＰＵ）、スルホキシド（例えば、ジメチルスルホキシドまたはＤＭＳＯ）、ホスホルアミド（例えば、ヘキサメチルホスホルアミド）、アセトニトリル（ＭｅＣＮ）、トリエチルアミン（ＴＥＡ）、またはこれらの組合せなどの極性有機溶媒であってよい。あるいはまた、厳密に有機ではないが、アンモニア水およびエタノール混合物などの水性溶媒を、リンカー構成成分の溶媒として使用できる。

【0032】

Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などの極性有機化合物が、本明細書では溶媒として提案されているが、本発明による方法に役立ち、かつ／または本発明による生成物を作るのに役立つ溶媒（または溶媒系）は、少なくとも、反応が適当な速度で（または適当な反応時間にわたって）生じるようにさせるのに必要な程度まで、反応物を溶媒和させかつ／または可溶化することができるべきであることを理解すべきである。それらはまた、典型的には操作／反応条件で（任意選択ではあるが、好ましくは標準温度および圧力においても）実質的に液相中に存在することができる。さらに、ある特定のＺＩＦを合成する場合、溶媒系は、（例えば、溶媒の一成分が十分に塩基性でない場合（ただし、これに限定されない））反応が進行するようにするために、ブレンステッドまたはルイス塩基（水素受容体）成分を含んでいる必要がありうる。そのブレンステッドまたはルイス塩基成分が、単一溶媒分子自体の一部を含むか、または水素受容体官能基を有する別個の成分を含むかは、必ずしも決定的に重要ではない。溶媒／溶媒系のこうした側面は、「従来の」（ソルボサーマルなど）合成ならびに本明細書に詳述しているリンカー交換合成法にも同様に適用できることをさらに理解すべきである。というのは、前述の側面は、一般的にはＺＩＦ及び／またはＭＯＦ合成反応に有利に関わりうるからである。

【0033】

ある特定の実施形態では、本発明において特に有用な溶媒（及び／または溶媒系）は、上で述べたことに加えて、あるいは上で述べたこととは別に、比較的高い蒸気圧及び／または比較的低い沸点を示しうる。例えば、一部のそのような実施形態では、比較的高い蒸気圧は、約２０℃で少なくとも２．５ｋＰａ、例えば、約２０℃で少なくとも約３．０ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約３．５ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約４．０ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約４．５ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約５．０ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約５．５ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約６．０ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約６．５ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約７．０ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約７．５ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約８．０ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約８．５ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約９．０ｋＰａ、または約２０℃で少なくとも約９．５ｋＰａに相当しうる。任意選択的に、蒸気圧の上限が必要でありかつ／または望ましい場合、比較的高い蒸気圧は、約２０℃で約３０ｋＰａ以下、例えば、約２０℃で約２５ｋＰａ以下、約２０℃で約２０ｋＰａ以下、約２０℃で約１５ｋＰａ以下、または約２０℃で約１０ｋＰａ以下でありうる。上で述べたことに加えて、あるいは上で述べたこととは別に、一部のそのような実施形態では、比較的低い沸点は、９９℃以下、例えば、約９８℃以下、約９６℃以下、約９５℃以下、約９３℃以下、約９１℃以下、約９０℃以下、約８８℃以下、約８６℃以下、約８５℃以下、約８３℃以下、約８１℃以下、または約８０℃以下に相当しうる。任意選択的に、沸点の下限が必要でありかつ／または望ましい場合（好ましくは、溶媒は、液相中にあるようにするため、周囲温度より上の沸点を有することができる）、比較的低い沸点は、少なくとも約２５℃、例えば、少なくとも約３０℃、少なくとも約３５℃、少なくとも約４０℃、少なくとも約４５℃、少なくとも約５０℃、少なくとも約５５℃、少なくとも約６０℃、少なくとも約６５℃、少なくとも約７０℃、少なくとも約７５℃、または少なくとも約８０℃でありうる。比較的低い沸点および比較的高い蒸気圧の両方を有するそのような溶媒系の非限定例の一つに、アセトニトリルとトリエチルアミンとの混合物がある。

【0034】

この方法の別のステップでは、第１ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物（ＺＩＦ^１）を、ＩＭ^ｂを含む液体組成物と接触させることができる。この接触は、（１）第１ＺＩＦ^１、（２）溶媒、および（３）ＩＭ^ｂ源（Ｈ−ＩＭ^ｂなど）を任意の順序で混ぜ合わせることにより、行わせることができる。例えば、ＺＩＦ^１およびＨ−ＩＭ^ｂを最初に混ぜ合わせ、それから溶媒をその混ぜ合わせたものに加えて、Ｈ−ＩＭ^ｂを含む液体組成物の形成およびこの組成物とＺＩＦ^１との接触を同時に行わせることができる。都合の良い実施形態では、ＩＭ^ｂ源を最初に溶媒に溶かし、得られた溶液をＺＩＦ^１に加えるか、またはＺＩＦ^１を溶液に加えることができる。

【0035】

第１ＺＩＦ（ＺＩＦ^１）中の第１有機リンカー（ＩＭ^ａ）と、ＺＩＦ^１と液体混合物（ＩＭ^ｂを含む）とを接触させるかまたは一緒にした混合物中のＩＭ^ｂとのモル比は、０．１〜２０、例えば、０．１〜１５、０．１〜１０、０．１〜７、０．１〜５、０．１〜３、０．１〜２、０．１〜１．５、０．２〜２０、０．２〜１５、０．２〜１０、０．２〜７、０．２〜５、０．２〜３、０．２〜２、０．２〜１．５、０．３〜２０、０．３〜１５、０．３〜１０、０．３〜７、０．３〜５、０．３〜３、０．３〜２、０．３〜１．５、０．５〜２０、０．５〜１５、０．５〜１０、０．５〜７、０．５〜５、０．５〜３、０．５〜２、０．５〜１．５、０．８〜２０、０．８〜１５、０．８〜１０、０．８〜７、０．８〜５、０．８〜３、０．８〜２、０．８〜１．５、１〜２０、１〜１５、１〜１０、１〜７、１〜５、１〜３、１〜２、１〜１．５、１．５〜２０、１．５〜１５、１．５〜１０、１．５〜７、１．５〜５、１．５〜３、１．５〜２、２〜２０、２〜１５、２〜１０、２〜７、２〜５、または２〜３であってよい。ＩＭ^ａをＩＭ^ｂで完全に交換、または実質的に完全に交換（例えば、少なくとも９０％）することが望ましい場合、ＩＭ^ｂとＨ−ＩＭ^ａとのモル比は、有利には、少なくとも１、例えば、少なくとも１．２、少なくとも１．５、または少なくとも２であってよい。

【0036】

ＺＩＦ^１と、ＩＭ^ｂを含む液体組成物とを一緒にした混合物を、少なくとも部分的にＩＭ^ａをＩＭ^ｂと交換するのに十分な条件下に維持し、それによってＺＩＦ^１からＺＩＦ^２への少なくとも部分的な交換を効率的に行うことができる。接触は、少なくとも部分的な交換を達成するのに十分な時間にわたって行わせることができ、例えば、少なくとも１時間から１０日間もの間、１時間〜７日間、１時間〜５日間、１時間〜３日間、２時間〜１０日間、２時間〜７日間、２時間〜５日間、２時間〜３日間、４時間〜１０日間、４時間〜７日間、４時間〜５日間、４時間〜３日間、８時間〜１０日間、８時間〜７日間、８時間〜５日間、８時間〜３日間、１２時間〜１０日間、１２時間〜７日間、１２時間〜５日間、１２時間〜３日間、１８時間〜１０日間、１８時間〜７日間、１８時間〜５日間、１８時間〜３日間、２４時間〜１０日間、２４時間〜７日間、２４時間〜５日間、または２４時間〜３日間行わせることができる。ＺＩＦ^１と、ＩＭ^ｂを含む液体組成物とを一緒にした混合物の温度は、例えば、約−７８℃（ドライアイス浴温）〜溶媒の沸点（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドの標準沸点は約１５３℃である）の温度、約０℃（氷水浴温）〜溶媒の沸点より少なくとも１０℃低い温度、または約１５℃〜溶媒の沸点より少なくとも１５℃低い温度（あるいは約１００℃）の範囲であってよい。接触を圧力容器内で行う場合、温度は溶媒の沸点を超えてもよい。例えば、接触は、室温またはそれ以上（約１８℃〜約２００℃または約７５℃〜約１５０℃）で実施してよい。ＩＭ^ａをＩＭ^ｂで完全に交換するかまたは実質的に完全に（例えば、９０％以上）交換することが望まれるある特定の実施形態では、接触時間を２０時間〜７２時間にし、接触温度を１３０℃〜１５０℃にしてよい。

【0037】

ＩＭ^ｂとの交換によってＺＩＦ^１を交換してＺＩＦ^２を形成させた後、ＺＩＦ^２を回収し、必要または所望であれば（例えば、ＺＩＦ^２の孔隙から分子を除去するために）処理することができる。この処理は、例えば、米国特許出願公開第２００７／０２０２０３８号明細書および米国特許出願公開第２００９／０２１１４４０明細書に記載されているソルボサーマル法で製造された合成された時の形態のＺＩＦを活性化するための技法を含みうる。例えば、回収したＺＩＦ^２をＤＭＦで洗浄し、アセトニトリルで溶媒交換し（例えば、約３日間のうちに３回交換）、乾燥させる（例えば、真空下において約２００℃で約３時間）ことができる。次いで、乾燥生成物をアセトニトリルに（例えば、約７５℃で約２４時間）浸し、その後、新鮮なアセトニトリルで最終洗浄して、アセトニトリル交換生成物を得ることができる。最後に、アセトニトリル交換生成物を、真空（例えば、約１０ミリトル未満）下に約７０℃で約１０〜１８時間置いて、活性形態のＺＩＦ^２を得ることができる。

【0038】

Ｍ^１およびＭ^２は、米国特許出願公開第２００７／０２０２０３８号明細書でＺＩＦに関して記載されている１種または複数種の遷移金属であってよい。そのような遷移金属としては、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｌｒ、Ｒｆ、Ｄｂ、Ｓｇ、Ｂｈ、Ｈｓ、Ｍｔ、Ｄｓ、Ｒｇ、およびＵｕｂを挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されない。

【0039】

Ｍ^１およびＭ^２は、これらに加えて、またはこれらの代わりに他の金属を含んでもよい。例えば、米国特許出願公開第２０１０／０３０７３３６号明細書に記載されているように、Ｍ^１は第１原子価を有する金属であってよく、Ｍ^２は前記第１原子価とは異なる第２原子価を有する金属であってよい。

【0040】

そのような実施形態の１つでは、Ｍ^１は、一価金属陽イオンであってよく、それには、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｃｓ^＋、Ｒｂ^＋、Ｃｕ^＋、Ａｇ^＋、及び／またはＡｕ^＋が含まれる（例えば、Ｌｉ^＋、Ｃｕ^＋、及び／またはＡｇ^＋を含むかまたはそうしたものであり、特に、Ｌｉ^＋を含むかこれである）。上で述べたことに加えて、あるいは上で述べたこととは別に、そのような実施形態では、Ｍ^２は、三価元素陽イオンであってよく、それには、Ｂ^３＋、Ａｌ^３＋、Ｇａ^３＋、Ｉｎ^３＋、Ｆｅ^３＋、Ｃｒ^３＋、Ｓｃ^３＋、Ｙ^３＋、及び／またはＬａ^３＋（Ｌａは任意のランタニド金属）が含まれる（例えば、Ｂ^３＋、Ａｌ^３＋、及び／またはＧａ^３＋が含まれ、特にＢ^３＋が含まれる）。

【0041】

ある特定の実施形態では、Ｍ^１およびＭ^２は両方とも同じであってもよい。Ｍ^１およびＭ^２がどちらも同じである場合、それらは有利には、遷移金属（例えばＺｎ）を含むか、またはそれであってよい。

【0042】

本明細書に記載のゼオライトイミダゾレート骨格物質（例えば、ＺＩＦ^１およびＺＩＦ^２）は、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、またはそれらの任意の組合せ：

【化6】

［式中、Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３、およびＡ^４はそれぞれ独立に、Ｃ、Ｎ、Ｐ、およびＢからなる元素群から選択することができ、Ａ^５、Ａ^６、およびＡ^７のそれぞれはＣまたはＮであってよく；Ｒ^５〜Ｒ^８は、その対応するＡ^１〜Ａ^４がＣを含む場合、それぞれが存在することができ；Ｒ^１、Ｒ^４、及び／またはＲ^９は、有利には、隣接するＭ^１またはＭ^２を（実質的に）妨害しない立体障害を引き起こさない基を含み；Ｒ^２およびＲ^３（ならびに、存在する場合にはＲ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、及び／またはＲ^８も）は、それぞれ個別に水素、アルキル、ハロ、シアノ、またはニトロであってよく；Ｍ^１およびＭ^２は、同一または異なる金属陽イオンを含んでよく；さらにＲ^１０〜Ｒ^１２は、その対応するＡ^５〜Ａ^７がＣを含む場合には個別に存在することができ、その場合、存在しているＲ^１０〜Ｒ^１２の１つまたは複数が任意選択的に（ただし、有利には）電子吸引基であってよい］
からなる群から選択される構造体を含む四面体骨格を有しうる。

【0043】

１つの実施形態では、Ｒ^１、Ｒ^４、およびＲ^９の各々は、水素、メチル、エチル、ニトロ、ホルミル、ハロ、およびシアノの各基から独立に選択することができる。

【0044】

Ｒ^１０、Ｒ^１１、およびＲ^１２のそれぞれの好適な電子吸引基としては、ニトロ、シアノ、フルオロ、およびクロロの各基を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されない。

【0045】

特定の実施形態の例によれば、第１ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物は、式ＩＶの構造体を含むことができ、第２ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物は式Ｖの構造体を含むことができる。

【0046】

本明細書に記載のゼオライトイミダゾレート骨格物質のファミリーメンバーの例には、ＶＩＩ、ＶＩＩＩ、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ、ＸＩＩＩ、ＸＩＶ、ＸＶ、ＸＶＩ、ＸＶＩＩ、ＸＶＩＩＩ、およびこれらの組合せからなる群から選択される構造体が含まれうる：

【化7】

【化8】

【化9】

【0047】

上記の式のイミダゾレート連結部分は、例えば、Ｙａｇｈｉおよびその共同研究者等によって、とりわけ以下の刊行物で報告されている従来のＺＩＦ合成にうまく使用されてきた：‘‘ ゼオライトイミダゾレート骨格の例外的な化学的安定性および熱安定性（Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｉｃ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ）’’，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｏｆ Ｕ．Ｓ．Ａ．，Ｖｏｌ．１０３，２００６，ｐｐ．１０１８６−９１；‘‘ ゼオライトイミダゾレート骨格（Ｚｅｏｌｉｔｅ Ａ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ）’’，Ｎａｔｕｒｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｖｏｌ．６，２００７，ｐｐ．５０１−６；‘‘ ゼオライトイミダゾレート骨格の高処理量の合成およびＣＯ_２捕捉への応用（Ｈｉｇｈ−Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｉｃ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ＣＯ_２ Ｃａｐｔｕｒｅ）’’，Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．３１９，２００８，ｐｐ．９３９−４３；‘‘ 選択的二酸化炭素貯蔵体としてのゼオライトイミダゾレート骨格中の膨大なケージ（Ｃｏｌｏｓｓａｌ Ｃａｇｅｓ ｉｎ Ｚｅｏｌｉｔｉｃ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ ａｓ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ）’’，Ｎａｔｕｒｅ，Ｖｏｌ．４５３，２００８，ｐｐ．２０７−１２；および‘‘ 分子としての結晶：合成後のゼオライトイミダゾレート骨格の共有結合官能基化（Ｃｒｙｓｔａｌｓａｓ Ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ：Ｐｏｓｔｓｙｎｔｈｅｓｉｓ Ｃｏｖａｌｅｎｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｉｃ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ）’’，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，Ｖｏｌ．１３０，２００８，ｐｐ．１２６２６−７。

【0048】

本明細書に記載された交換法の特定実施形態の例によれば、第１ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物は、式：ＶＩＩ、ＶＩＩＩ、ＩＸ、Ｘ、ＸＩおよび／またはＸＩＩの構造体（例えば、式：ＶＩＩＩの構造体）を含むことができ、第２ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物は、式：ＸＩＩＩ、ＸＩＶ、ＸＶ、ＸＶＩ、ＸＶＩＩおよび／またはＸＶＩＩＩの構造体（例えば、式：ＸＩＩＩ、ＸＩＶ、ＸＶおよび／またはＸＶＩの構造体、または式ＸＶの構造体）を含むことができる。

【0049】

Ｃ．固体金属酸化物（比較的不溶性の反応物）合成法
本明細書に記載のリンカー交換法は、反応媒質に比較的不溶性である反応物を用いてＺＩＦ物質を形成させる一例であることに注目すべきである。リンカー交換の場合、金属源は、典型的には反応媒質に比較的不溶性である第１ＺＩＦ（つまりＺＩＦ^ａ）であってよく、それは実施可能なものである。とは言え、金属の比較的不溶性の源の別の例として、金属酸化物などの無機金属化合物を挙げることができる。一般に、以下の方式３は、「従来」合成法の金属酸化物類似法（本明細書では「固体金属酸化物」法と呼ぶ）を示し、その中で、Ｍは、典型的には、上述したような二価の遷移金属であり、Ｍ^１およびＭ^２は、典型的には、それぞれ上述したような一価および三価の金属であり、ＩＭは、イミダゾレートまたは置換イミダゾレートであり、Ｈ−ＩＭはＩＭの対応する中性分子（すなわち、プロトン化された形のＩＭ）である。

【化10】

【0050】

固体金属酸化物法の驚くべき側面の一つは、ＺＩＦ物質が、非平衡骨格型（すなわち、比較的可溶性の反応物が関係する従来の合成法によって得られるものとは異なり、かつ／または標準／予想合成条件下において比較的可溶性の反応物で従来合成法を用いて得られるものとは異なる骨格型）と一致する化学組成を有しうるという点でありうる。有利には、非平衡骨格型では、得られたＺＩＦ生成物が、更なる用途に使用でき、かつ／またはもっと経済的な用途に使用できるようになりうる。しかし、場合によっては、固体金属酸化物法は、化学組成と骨格型とを確実に一致させるのに利用できる唯一の反応方式でありうるので、それは、そうした理由で望ましいものでありうる。他の場合には、固体金属酸化物法は、例えば、従来（比較的可溶性の）合成法及び／またはリンカー交換法と比べて、化学組成と骨格型とを確実に一致させるより効率的な（または最も効率的な）反応方式でありうる。

【0051】

しかしながら、たとえ固体金属酸化物方式の生成物が、平衡骨格型（すなわち、標準／予想合成条件下において比較的可溶性の反応物による従来合成法を用いて得ることのできる／得られたものと類似または同一の骨格型）を有するとしても、固体金属酸化物法は、有利には、リンカー交換方式よりも比較的きれいでありうるので、依然として有利でありうると考えられる。確かに、固体金属酸化物方式では、無機酸化物は２つの陽子を吸収して、反応時に副生成物として水のみを生じ、この反応の間に、更なるイミダゾレート副生成物（方式２に示されている）も金属塩対イオン副生成物（方式１に示されていない）も不純物として形成されない。さらに、水副生成物がいっそう環境に優しいこと、また金属酸化物反応物がどこにでもあることは、この方式が、他の２つの方式よりも商業規模への拡大にとっていっそう有利であろうことを示唆するものとなりうる。

【0052】

具体的には、ＺＩＦの固体金属酸化物合成法は、以下のステップを含むことができる：（ａ）反応媒質中にイミダゾレートまたは置換イミダゾレート（ＩＭ）の源を含む液体組成物を用意するステップ；（ｂ）金属Ｍ^１およびＭ^２（ここで、Ｍ^１およびＭ^２は同一または異なる金属陽イオンを含む）の源を用意するステップであって、その金属源の少なくとも１種が、反応媒質中および液体組成物中に比較的不溶性である金属酸化物である、金属源を用意するステップ；および（ｃ）一般構造Ｍ^１−ＩＭ−Ｍ^２を含む四面体骨格を有するゼオライトイミダゾレート骨格の組成物を製造するのに十分な条件下で、液体組成物を金属源と接触させるステップ。有利な実施形態では、生成物であるゼオライトイミダゾレート骨格の組成物の骨格型は、実質的に可溶性のＭ^１、Ｍ^２およびＩＭの源を、同じ（あるいは異なる）反応媒質中で結晶化させてゼオライトイミダゾレート骨格の組成物を製造する場合に得られる骨格型とは異なっていてよい。

【0053】

この固体金属酸化物合成法は、「比較的不溶性の反応物」合成法にさらに一般化することができ、それは以下のステップを含みうる：（ａ）反応媒質、イミダゾレートまたは置換イミダゾレート反応物（ＩＭ）の源、および金属Ｍ^１およびＭ^２の反応物源を混合して合成混合物を形成させるステップであって、Ｍ^１およびＭ^２が同一または異なる金属陽イオンを含み、その反応物の少なくとも１種が反応媒質自体および合成混合物に比較的不溶性である、混合ステップ；および（ｂ）少なくとも１種の比較的不溶性の反応物を有する合成混合物を、一般構造Ｍ^１−ＩＭ−Ｍ^２を含む四面体骨格を有するゼオライトイミダゾレート骨格の組成物を形成させるのに十分な条件下に維持するステップ。ここでも、有利な実施形態では、生成物であるゼオライトイミダゾレート骨格の組成物の骨格型は、実質的に可溶性のＭ^１、Ｍ^２およびＩＭの源を、同じ（あるいは異なる）反応媒質中で結晶化させてゼオライトイミダゾレート骨格の組成物を製造する場合に得られる骨格型とは異なっていてよい。

【0054】

反応媒質としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド（ＤＥＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、１，３−ジメチルプロピレン尿素（ＤＭＰＵ）、スルホキシド（例えば、ジメチルスルホキシドまたはＤＭＳＯ）、ホスホルアミド（例えば、ヘキサメチルホスホルアミド）、アセトニトリル（ＭｅＣＮ）、トリエチルアミン（ＴＥＡ）、またはこれらの組合せなどの極性有機溶媒を挙げることができるが、これらに限定されない。あるいはまた、厳密な有機ではないが、アンモニア水およびエタノール混合物などの水性溶媒を溶媒／液体媒体として使用できる。

【0055】

Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などの極性有機化合物が本明細書では溶媒として提案されているが、本発明による方法に役立ち、かつ／または本発明による生成物を作るのに役立つ溶媒（または溶媒系）は、少なくとも、反応が適当な速度で（または適当な反応時間にわたって）生じるようにさせるのに必要な程度まで、反応物を溶媒和させかつ／または可溶化することができるべきであることを理解すべきである。それらはまた、典型的には操作／反応条件で（任意選択ではあるが、好ましくは標準温度および圧力でも）実質的に液相中に存在することができる。さらに、ある特定のＺＩＦを合成する場合、溶媒系は、（例えば、溶媒の１成分が十分に塩基性でない場合（ただし、これに限定されない））反応が進行するようにするために、ブレンステッドまたはルイス塩基（水素受容体）成分を含んでいる必要がありうる。そのブレンステッドまたはルイス塩基成分が、単一溶媒分子自体の一部を含むか、または水素受容体官能基を有する別個の成分を含むかは、必ずしも決定的に重要ではない。ＺＩＦ合成の溶媒（溶媒系）のこうした側面は、「従来の」（ソルボサーマルなど）合成、ならびに本明細書に詳述したリンカー交換合成法にも同様に当てはまりうることをさらに理解すべきである。

【0056】

ある特定の実施形態では、本発明において特に有用な溶媒（及び／または溶媒系）は、上で述べたことに加えて、あるいは上で述べたこととは別に、比較的高い蒸気圧及び／または比較的低い沸点を示しうる。明確にするため、どんな反応が起こるよりも前の（したがって、任意の反応生成物または副生成物（水など）が存在するようになる前の）こうした特性を、溶媒（及び／または溶媒系）に関連して定義しておく。例えば、一部のそのような実施形態では、比較的高い蒸気圧は、約２０℃で少なくとも１．０ｋＰａ、例えば、約２０℃で少なくとも１．５ｋＰａ、約２０℃で少なくとも２．０ｋＰａ、約２０℃で少なくとも２．５ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約３．０ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約３．５ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約４．０ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約４．５ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約５．０ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約５．５ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約６．０ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約６．５ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約７．０ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約７．５ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約８．０ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約８．５ｋＰａ、約２０℃で少なくとも約９．０ｋＰａ、または約２０℃で少なくとも約９．５ｋＰａに相当しうる。任意選択的に、蒸気圧の上限が必要であり、かつ／または望ましい場合、比較的高い蒸気圧は、約２０℃で約３０ｋＰａ以下、例えば、約２０℃で約２５ｋＰａ以下、約２０℃で約２０ｋＰａ以下、約２０℃で約１５ｋＰａ以下、または約２０℃で約１０ｋＰａ以下でありうる。上で述べたことに加えて、あるいは上で述べたこととは別に、一部のそのような実施形態では、比較的低い沸点は、約１４０℃以下、例えば、約１３０℃以下、約１２０℃以下、約１１０℃以下、約１０５℃以下、約１００℃以下、９９℃以下、約９８℃以下、約９６℃以下、約９５℃以下、約９３℃以下、約９１℃以下、約９０℃以下、約８８℃以下、約８６℃以下、約８５℃以下、約８３℃以下、約８１℃以下、または約８０℃以下に相当しうる。任意選択的に、沸点の下限が必要であり、かつ／または望ましい場合（好ましくは、溶媒は、液相中にあるようにするため、周囲温度より高い沸点を有することができる）、比較的低い沸点は、少なくとも約２５℃、例えば、少なくとも約３０℃、少なくとも約３５℃、少なくとも約４０℃、少なくとも約４５℃、少なくとも約５０℃、少なくとも約５５℃、少なくとも約６０℃、少なくとも約６５℃、少なくとも約７０℃、少なくとも約７５℃、または少なくとも約８０℃でありうる。比較的低い沸点および比較的高い蒸気圧の両方を有するそのような溶媒系の非限定例の１つに、アセトニトリルとトリエチルアミンとの混合物がある。

【0057】

Ｍ^１およびＭ^２がどちらも（同じものであるにしても、異なるものであるにしても）二価の金属である場合、それらは各々有利には、周期律表の２族の金属、遷移金属、または希土類金属（例えば、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｌｒ、Ｒｆ、Ｄｂ、Ｓｇ、Ｂｈ、Ｈｓ、Ｍｔ、Ｄｓ、Ｒｇ、およびＵｕｂからなる群から選択される）（Ｚｎなど）を含むことができる。Ｍ^１が一価の金属であり、Ｍ^２が三価の金属である場合、Ｍ^１は、周期律表の１族の金属または一価の遷移金属（例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｃｕ、Ａｇ、またはＡｕ；Ｌｉ、Ｃｕ、またはＡｇなど；またはＬｉなど）を含むことができ、Ｍ^２は、周期律表の１３族の金属または三価の遷移金属（例えば、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｓｃ、Ｙ、またはＬａ；Ｂ、Ａｌ、またはＧａなど；Ｂなど）を含むことができる。

【0058】

そのような金属の源は、有利には、少なくともリンカー交換法および固体金属酸化物法において、任意選択的に（ただし、好ましくは）比較的不溶性の反応物法においても、反応媒質に比較的不溶性の少なくとも１種の反応物にすることができる。比較的不溶性の金属源の例は、反応媒質の性質によって（時には、大きく）異なりうるし、典型的には無機でありうるし（ただし、必ずしもそうである必要ではない）、またその例として、酸化物、水酸化物、オキシ水酸化物、窒化物、リン化物、硫化物、ハロゲン化物（フッ化物、塩化物、臭化物、及び／またはヨウ化物など）など、またはこれらの組合せを挙げることができるが、決してそれらに限定されない。明らかに、１つの好ましい実施形態では、金属の源は酸化物を含みうる。

【0059】

金属源が比較的不溶性であることは、ＺＩＦ物質をまずまずの収量で合成できること、ＺＩＦ物質を本当にうまく合成できること、及び／または、許容できるレベル及び／または許容できるタイプの不純物を有するＺＩＦ物質を得ることができることを必ずしも意味しない。というのは、他の因子が存在しうるからである。実際、すべての比較的不溶性の金属酸化物反応物が、ＺＩＦ物質を本当に（またはまずまずの純度で）形成するという目標を達成しうるわけではない。例えば、本発明による合成法により、有利には、望ましいＺＩＦ物質のモル純度が許容可能でありうるＺＩＦ含有固体生成物を得ることができ、そのようなモル純度は、５０％を超える純度（すなわち、５０％未満の不純物）、例えば、少なくとも約６０％、少なくとも約６５％、少なくとも約７０％、少なくとも約７５％、少なくとも約８０％、少なくとも約８５％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、少なくとも約９６％、少なくとも約９７％、または実質的に純粋（すなわち、統計学的に有意な検出可能不純物を含まない））を意味しうる。固体金属酸化物法では、例えば、金属がＺｎである場合、比較的不溶性の酸化亜鉛反応物の粒径及び／または粒径分布は、生成物中に任意の所望のＺＩＦ物質を得ることができるかどうか、および／または生成物中の望ましいＺＩＦ物質の純度を許容可能なものにできるかどうかに大きく影響しうる。したがって、実施形態によっては、比較的不溶性の反応物の平均（中央）粒径は、５ミクロン未満、例えば、３ミクロン未満、２ミクロン未満、１ミクロン未満、７５０ｎｍ未満、６００ｎｍ未満、５００ｎｍ未満、４００ｎｍ未満、３００ｎｍ未満、２５０ｎｍ未満、２００ｎｍ未満、１５０ｎｍ未満、１００ｎｍ未満、７５ｎｍ未満、５０ｎｍ未満、４０ｎｍ未満、３０ｎｍ未満、２５ｎｍ未満、２０ｎｍ未満、１５ｎｍ未満、または１０ｎｍ未満でありうる。上で述べたことに加えて、あるいは上で述べたこととは別に、実施形態によっては、比較的不溶性の反応物の粒径分布は、粒径が少なくとも１０ミクロン（例えば、少なくとも７ミクロン、少なくとも５ミクロン、少なくとも４ミクロン、少なくとも３ミクロン、少なくとも２ミクロン、少なくとも１ミクロン、少なくとも７５０ｎｍ、少なくとも６００ｎｍ、少なくとも５００ｎｍ、少なくとも４００ｎｍ、少なくとも３００ｎｍ、少なくとも２５０ｎｍ、または少なくとも２００ｎｍ）である粒子が、５％以下（例えば、粒子が３％以下または粒子が１％以下）であるようにすることができる。

【0060】

イミダゾレートまたは置換イミダゾレート（ＩＭ）の源は、本明細書に開示された構造体の１つまたは複数を含みうるか、それらから本質的になるか、あるいはその１つまたは複数でありうる。開示されている構造体には、例えば、構造体Ｉ〜ＸＶＩＩＩの１つまたは複数（または構造体ＩＶ〜ＸＶＩＩＩの１つまたは複数）、または特に５−アザベンゾイミダゾレートが含まれるが、これらに限定されない。リンカー交換法および固体金属酸化物法では、ＩＭ源は、典型的にはＨ−ＩＭであってよく、これは、典型的には反応媒質中に（完全に、実質的に、または比較的）可溶性であってもよい。とは言え、こうした方法では、ＩＭ源は、むしろ任意選択に反応媒質中に比較的不溶性である。さらに、比較的不溶性の反応物の方法では一般に、ＩＭ源は、反応媒質中に（完全に、実質的に、または比較的）可溶性であるかまたは比較的不溶性であってよい。ここでもまた、Ｈ−ＩＭが例示的なＩＭ源でありうるが、必ずしも唯一の可能なＩＭ源であるわけではない。

【0061】

本発明によるＺＩＦの非従来的合成法では、ＺＩＦ物質を形成させるのに十分な条件は、少なくとも部分的な反応を助けることができ、望ましい程度に／ほどほどに高いＺＩＦ純度が達成されるようにすることができ、かつ／または望ましい程度に／ほどほどに低い不純物レベルが達成されるようにすることができる（その不純物レベルは、特に、本明細書に記載した用途などある特定のさらなる用途における、望ましくない、かつ／または汚染を引き起こす、ある特定タイプの不純物のレベルである）。そのような十分な条件としては、少なくとも１時間から１０日間もの接触／結晶化時間、例えば、１時間〜７日間、１時間〜５日間、１時間〜３日間、２時間〜１０日間、２時間〜７日間、２時間〜５日間、２時間〜３日間、４時間〜１０日間、４時間〜７日間、４時間〜５日間、４時間〜３日間、８時間〜１０日間、８時間〜７日間、８時間〜５日間、８時間〜３日間、１２時間〜１０日間、１２時間〜７日間、１２時間〜５日間、１２時間〜３日間、１８時間〜１０日間、１８時間〜７日間、１８時間〜５日間、１８時間〜３日間、２４時間〜１０日間、２４時間〜７日間、２４時間〜５日間、または２４時間〜３日間；約−７８℃（ドライアイス浴温）から反応媒質の沸点までの温度（接触／結晶化が圧力容器で行われる場合、温度は、大気圧において反応媒質の沸点を超えてもよい）、例えば、約０℃（氷水浴温）〜溶媒の沸点より少なくとも１０℃低い温度、または約１５℃〜溶媒の沸点より少なくとも１５℃低い温度（あるいはまた〜約１００℃）、約１５℃〜約３００℃、約１５℃〜約２５０℃、約１５℃〜約２００℃、約１５℃〜約１５０℃、約１５℃〜約１００℃、約１５℃〜約８０℃、約１５℃〜約７５℃、約１５℃〜約７０℃、約１５℃〜約６５℃、約１５℃〜約６０℃、約１５℃〜約５０℃、約２５℃〜約３００℃、約２５℃〜約２５０℃、約２５℃〜約２００℃、約２５℃〜約１５０℃、約２５℃〜約１００℃、約２５℃〜約８０℃、約２５℃〜約７５℃、約２５℃〜約７０℃、約２５℃〜約６５℃、約２５℃〜約６０℃、約２５℃〜約５０℃、約３５℃〜約３００℃、約３５℃〜約２５０℃、約３５℃〜約２００℃、約３５℃〜約１５０℃、約３５℃〜約１００℃、約３５℃〜約８０℃、約３５℃〜約７５℃、約３５℃〜約７０℃、約３５℃〜約６５℃、約３５℃〜約６０℃、約３５℃〜約５０℃、約５０℃〜約３００℃、約５０℃〜約２５０℃、約５０℃〜約２００℃、約５０℃〜約１５０℃、約５０℃〜約１００℃、約５０℃〜約８０℃、約５０℃〜約７５℃、または約５０℃〜約７０℃など；および約１ｋＰａａ〜約１０ＭＰａａの反応圧力、例えば、約１ｋＰａａ〜約５ＭＰａａ、約１ｋＰａａ〜約２ＭＰａａ、約１ｋＰａａ〜約１ＭＰａａ、約１ｋＰａａ〜約５００ｋＰａａ、約１ｋＰａａ〜約３００ｋＰａａ、約１ｋＰａａ〜約２００ｋＰａａ、約１０ｋＰａａ〜約１００ｋＰａａ、約１０ｋＰａａ〜約１０ＭＰａａ、約１０ｋＰａａ〜約５ＭＰａａ、約１０ｋＰａａ〜約２ＭＰａａ、約１０ｋＰａａ〜約１ＭＰａａ、約１０ｋＰａａ〜約５００ｋＰａａ、約１０ｋＰａａ〜約３００ｋＰａａ、約１０ｋＰａａ〜約２００ｋＰａａ、約１０ｋＰａａ〜約１００ｋＰａａ、約９０ｋＰａａ〜約１０ＭＰａａ、約９０ｋＰａａ〜約５ＭＰａａ、約９０ｋＰａａ〜約２ＭＰａａ、約９０ｋＰａａ〜約１ＭＰａａ、約９０ｋＰａａ〜約５００ｋＰａａ、約９０ｋＰａａ〜約３００ｋＰａａ、約９０ｋＰａａ〜約２００ｋＰａａ、約１００ｋＰａａ〜約１０ＭＰａａ、約１００ｋＰａａ〜約５ＭＰａａ、約１００ｋＰａａ〜約２ＭＰａａ、約１００ｋＰａａ〜約１ＭＰａａ、約１００ｋＰａａ〜約５００ｋＰａａ、約１００ｋＰａａ〜約３００ｋＰａａ、約１００ｋＰａａ〜約２００ｋＰａａ、または約１００ｋＰａａ〜約１５０ｋＰａａを挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されない。

【0062】

上記の方法にしたがって作られた生成物であるＺＩＦ物質は、平衡型または非平衡骨格型を有することができ、それには、ＡＢＷ、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＬ、ＡＥＮ、ＡＥＴ、ＡＦＧ、ＡＦＩ、ＡＦＮ、ＡＦＯ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＦＹ、ＡＨＴ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＳＴ、ＡＳＶ、ＡＴＮ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＡＴＴ、ＡＴＶ、ＡＷＯ、ＡＷＷ、ＢＣＴ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＩＫ、ＢＯＧ、ＢＰＨ、ＢＲＥ、ＣＡＧ、ＣＡＮ、ＣＡＳ、ＣＤＯ、ＣＦＩ、ＣＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＡ、ＣＨＩ、ＣＬＯ、ＣＯＮ、ＣＲＢ、ＣＺＰ、ＤＡＣ、ＤＤＲ、ＤＦＯ、ＤＦＴ、ＤＩＡ、ＤＯＨ、ＤＯＮ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＥＳＶ、ＥＴＲ、ＥＵＯ、ＥＺＴ、ＦＡＲ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＦＲＡ、ＦＲＬ、ＧＩＳ、ＧＩＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＧＯＯ、ＨＥＵ、ＩＦＲ、ＩＨＷ、ＩＳＶ、ＩＴＥ、ＩＴＨ、ＩＴＷ、ＩＷＲ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＢＷ、ＫＦＩ、ＬＡＵ、ＬＣＳ、ＬＥＶ、ＬＩＯ、ＬＩＴ、ＬＯＳ、ＬＯＶ、ＬＴＡ、ＬＴＬ、ＬＴＮ、ＭＡＲ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＥＬ、ＭＥＰ、ＭＥＲ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＯＮ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＳＥ、ＭＳＯ、ＭＴＦ、ＭＴＮ、ＭＴＴ、ＭＴＷ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＮＯＮ、ＮＰＯ、ＮＳＩ、ＯＢＷ、ＯＦＦ、ＯＳＩ、ＯＳＯ、ＯＷＥ、ＰＡＲ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＰＯＮ、ＰＯＺ、ＲＨＯ、ＲＯＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＲＴＥ、ＲＴＨ、ＲＵＴ、ＲＷＲ、ＲＷＹ、ＳＡＯ、ＳＡＳ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＦＥ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＦＨ、ＳＦＮ、ＳＦＯ、ＳＧＴ、ＳＩＶ、ＳＯＤ、ＳＯＳ、ＳＳＹ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＴ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＨＯ、ＴＯＮ、ＴＳＣ、ＴＵＮ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＵＯＺ、ＵＳＩ、ＵＴＬ、ＶＥＴ、ＶＦＩ、ＶＮＩ、ＶＳＶ、ＷＥＩ、ＷＥＮ、ＹＵＧ、ＺＮＩ、およびＺＯＮ（例えば、ＣＲＢ、ＤＦＴ、ＣＡＧ、ＳＯＤ、ＭＥＲ、ＲＨＯ、ＡＮＡ、ＬＴＡ、ＤＩＡ、ＺＮＩ、ＧＭＥ、ＬＣＳ、ＦＲＬ、ＧＩＳ、ＰＯＺ、ＭＯＺ、およびこれらの組合せからなる群から選択される）が含まれるが、必ずしもこれらに限定されない。

【0063】

Ｄ．ＺＩＦ構造体および用途
本明細書に開示されているゼオライトイミダゾレート骨格物質は、任意の型の四面体骨格構造体を有していてよい。ゼオライトイミダゾレート骨格物質の骨格型は、本明細書では、ゼオライトの文献で用いられているものと類似の仕方で３つの大文字からなるコードで表す。３つの小文字記号の方式は、金属−有機骨格（ＭＯＦ）、メタ有機多面体（ＭＯＰ）、ゼオライトイミダゾレート骨格（ＺＩＦ）、および共有結合−有機骨格（ＣＯＦ）の骨格型を表すために、Ｏ’ＫｅｅｆｆｅおよびＹａｇｈｉによって導入されたことを指摘しなければならない。後者に関する一般的情報は、例えば、Ｏ’ＫｅｅｆｆｅおよびＹａｇｈｉ等による刊行物である‘‘ 網状化学：網の発生および分類ならびに骨組みの設計のための基本（Ｒｅｔｉｃｕｌａｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：Ｏｃｕｒｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔａｘｏｎｏｍｙ ｏｆ Ｎｅｔｓ ａｎｄ Ｇｒａｍｍａｒ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ’’，Ａｃｃｏｕｎｔｓ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｖｏｌ．３８，２００５，ｐｐ．１７６−８２、およびｈｔｔｐ：／／ｒｃｓｒ．ａｎｕ．ｅｄｕ．ａｕ／ｈｏｍｅ、ｔｈｅ Ｒｅｔｉｃｕｌａｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ（ＲＣＳＲ）ウェブサイトに見いだすことができる。統一性を保つため、この刊行物で使用される骨格型のコードはすべて大文字である。「骨格型」、「骨格構造」、「配置」、および「網」という概念は、関連する文献では基本的に同義的に使用されることにも注目される。本明細書に列挙されている方法および組成物は、多くの場合、ＺＩＦのみに関連して（また時にはＭＯＦにも関連して）述べられているが、本明細書のこうした方法および組成物に関する概念及び／またはステップは、無機結晶物質の他の有機付加物（ＭＯＦ、ＭＯＰ、ＣＯＦなど）にも広く当てはまりうる（また、それゆえに同様に適用可能でありうる）ことが企図される。

【0064】

ＺＩＦとしては、周知のゼオライト類およびその関連鉱物と同じ構造を有するそのような構造体、ならびにＺＩＦの分野に固有の構造体、例えば、米国特許出願公開第２００７／０２０２０３８号明細書および米国特許出願公開第２０１０／０３０７３３６号明細書に明らかにされているものを挙げることができ、それには、ＡＢＷ、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＬ、ＡＥＮ、ＡＥＴ、ＡＦＧ、ＡＦＩ、ＡＦＮ、ＡＦＯ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＦＹ、ＡＨＴ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＳＴ、ＡＳＶ、ＡＴＮ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＡＴＴ、ＡＴＶ、ＡＷＯ、ＡＷＷ、ＢＣＴ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＩＫ、ＢＯＧ、ＢＰＨ、ＢＲＥ、ＣＡＧ、ＣＡＮ、ＣＡＳ、ＣＤＯ、ＣＦＩ、ＣＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＡ、ＣＨＩ、ＣＬＯ、ＣＯＮ、ＣＲＢ、ＣＺＰ、ＤＡＣ、ＤＤＲ、ＤＦＯ、ＤＦＴ、ＤＩＡ、ＤＯＨ、ＤＯＮ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＥＳＶ、ＥＴＲ、ＥＵＯ、ＥＺＴ、ＦＡＲ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＦＲＡ、ＦＲＬ、ＧＩＳ、ＧＩＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＧＯＯ、ＨＥＵ、ＩＦＲ、ＩＨＷ、ＩＳＶ、ＩＴＥ、ＩＴＨ、ＩＴＷ、ＩＷＲ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＢＷ、ＫＦＩ、ＬＡＵ、ＬＣＳ、ＬＥＶ、ＬＩＯ、ＬＩＴ、ＬＯＳ、ＬＯＶ、ＬＴＡ、ＬＴＬ、ＬＴＮ、ＭＡＲ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＥＬ、ＭＥＰ、ＭＥＲ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＯＮ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＳＥ、ＭＳＯ、ＭＴＦ、ＭＴＮ、ＭＴＴ、ＭＴＷ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＮＯＮ、ＮＰＯ、ＮＳＩ、ＯＢＷ、ＯＦＦ、ＯＳＩ、ＯＳＯ、ＯＷＥ、ＰＡＲ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＰＯＮ、ＰＯＺ、ＲＨＯ、ＲＯＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＲＴＥ、ＲＴＨ、ＲＵＴ、ＲＷＲ、ＲＷＹ、ＳＡＯ、ＳＡＳ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＦＥ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＦＨ、ＳＦＮ、ＳＦＯ、ＳＧＴ、ＳＩＶ、ＳＯＤ、ＳＯＳ、ＳＳＹ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＴ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＨＯ、ＴＯＮ、ＴＳＣ、ＴＵＮ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＵＯＺ、ＵＳＩ、ＵＴＬ、ＶＥＴ、ＶＦＩ、ＶＮＩ、ＶＳＶ、ＷＥＩ、ＷＥＮ、ＹＵＧ、ＺＮＩ、およびＺＯＮが含まれる。そのような構造体として、ＣＲＢ、ＤＦＴ、ＣＡＧ、ＳＯＤ、ＭＥＲ、ＲＨＯ、ＡＮＡ、ＬＴＡ、ＤＩＡ、ＺＮＩ、ＧＭＥ、ＬＣＳ、ＦＲＬ、ＧＩＳ、ＰＯＺ、ＭＯＺ、およびこれらの組合せからなる群から選択される四面体骨格型を挙げることができる。

【0065】

合成された時の形態の本多孔質結晶物質は一般に、四面体骨格内にゲスト種（典型的には溶媒分子及び／または鋳型分子）を含みうる。ゲスト種は、例えば、比較的低圧（５０ミリトル未満など）において、任意選択的に（ただし、典型的には）約７０℃〜約３００℃の温度で真空引きにより、あるいは比較的小さい分子サイズの有機溶媒（例えば、アセトニトリル）と交換し、その後、前述のプロセスを用いるなどして真空引きをして除去することができる。ゲスト種を除去すると、様々な気体（二酸化炭素、一酸化炭素、二酸化硫黄、三酸化硫黄、硫化水素、炭化水素、水素、窒素、酸素、希ガス、アンモニア、アミン、またはそれらの組合せなど）を吸着するのに使用できる内部細孔容積を増大させることができる。

【0066】

ＺＩＦ物質（例えば、本明細書に記載した非従来法で製造されたもの）が、ＥＭＭ−１９を含む場合、すなわち、ＳＯＤ骨格型及び／または実験式Ｚｎ（５−アザベンゾイミダゾール）_２を有するように合成された場合、（例えば、ＤＭＦ中で作られた）生成物の合成された時の状態のＥＭＭ−１９部分は、本明細書の表１ｂに示すｄ間隔範囲および対応する相対ピーク強度範囲を有するＸＲＤパターンを示しうる。こうした合成された時の状態の物質からゲスト分子が除去されると、生成物のアセトニトリル交換ＥＭＭ−１９部分は、本明細書の表１ｄに示すｄ間隔範囲および対応する相対ピーク強度範囲を有するＸＲＤパターンを示しうる。

【0067】

細孔構造内に鋳型剤（ｔｅｍｐｌａｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ）がまったく含まれていなくても、合成された時の状態のＥＭＭ−１９のＸＲＤパターンとアセトニトリル交換ＥＭＭ−１９のＸＲＤパターンとの間にわずかな相違があるように思われるという点が注目される。ピークパターンは、ＸＲＤスペクトル全体にわたって比較的似ていると思われるが、それぞれのピークは、互いに対してシフトしているように思われた。この挙動に関しては他の可能な説明もあるが、物質はその（ＳＯＤ）骨格型を保持したが、結晶単位格子の大きさが互いに対して相対的に変化したと仮定した。理論に縛られることはないが、ＤＭＦの比較的低い蒸気圧および比較的高い沸点のせいで、最大限の努力が払われたにもかかわらず、合成された時の状態のＥＭＭ−１９物質は、ＸＲＤキャラクタリゼーションのための調製の際に真空の条件下においてさえ存続しうるいくらかの残留ＤＭＦを含みうると推測された。さらにまた、理論に縛られることはないが、存在する比較的高い蒸気圧及び／または比較的低い沸点の反応媒体は、（例えば、この場合だけでなく、合成された時の状態の生成物が、（例えば）ＭｅＣＮだけを含むようにそのような反応媒体のみを用いてＺＩＦ物質を作るような場合にも、ＭｅＣＮとの完全な溶媒交換によって）、ＸＲＤキャラクタリゼーションのための調製で用いられる条件などそれほど厳しくない（温度および圧力）条件下で、（かなり低い検出可能限度まで）実際に除去することができると考えられる。

【0068】

ＺＩＦ生成物のキャラクタリゼーションに対する反応物質の影響を強力に取り除こうとしていたとき、変化したＥＭＭ−１９物質（依然として化学的にはＺｎ（５−アザベンゾイミダゾール）_２であり、依然としてＳＯＤ骨格型を有する）がたまたま出来上がった。本明細書ではこれを「ＥＭＭ−１９^＊」または「ＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ」と呼ぶ。これは、大気分圧（および低大気圧の分圧）の範囲全体にわたってＣＯ_２吸着がＺＩＦ−２２よりも一桁増大し、特に低いＣＯ_２分圧の吸着（例えば、約１００ｋＰａ未満）が活性ＥＭＭ−１９物質よりも著しく増大した。このＥＭＭ−１９^＊物質は、活性ＥＭＭ−１９物質のＸＲＤスペクトルにおいて、さらにもっとピークのシフトを示すようにも思われた。特に、ＥＭＭ−１９^＊物質と活性ＥＭＭ−１９物質との間に差が生じた。ＥＭＭ−１９^＊物質は、アセトニトリル交換ＥＭＭ−１９試料から実質的にすべてのＭｅＣＮを除去し、得られた試料をＮ_２ガス下にかなりの期間（少なくとも１０日間、例えば約２６日間など）保存することによって実験的に得た。その期間の後、キャラクタリゼーションにおける差が認められた。

【0069】

ゼオライトイミダゾレート骨格物質（例えば、本明細書に記載した非従来法で製造したもの）で、ＳＯＤ骨格型及び／または実験式Ｚｎ（５−アザベンゾイミダゾール）_２を有するものなどは、固有の二酸化炭素収着量を有しうる。例えば、２８℃の温度を含む条件の下で、ゼオライトイミダゾレート骨格生成物物質は、（ｉ）約７５トルのＣＯ_２分圧において、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．３０ミリモルのＣＯ_２（例えば、少なくとも０．３５ミリモル／ｇ、少なくとも０．４０ミリモル／ｇ、少なくとも０．４５ミリモル／ｇ、少なくとも０．５０ミリモル／ｇ、少なくとも０．５５ミリモル／ｇ、少なくとも０．６０ミリモル／ｇ、少なくとも０．６５ミリモル／ｇ、少なくとも０．７０ミリモル／ｇ、少なくとも０．７５ミリモル／ｇ、少なくとも０．８０ミリモル／ｇ、少なくとも０．８５ミリモル／ｇ、少なくとも０．９０ミリモル／ｇ、少なくとも０．９５ミリモル／ｇ、または少なくとも１．０ミリモル／ｇ）；（ｉｉ）約１００トルのＣＯ_２分圧において、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．３５ミリモルのＣＯ_２（例えば、少なくとも０．４０ミリモル／ｇ、少なくとも０．４５ミリモル／ｇ、少なくとも０．５０ミリモル／ｇ、少なくとも０．５５ミリモル／ｇ、少なくとも０．６０ミリモル／ｇ、少なくとも０．６５ミリモル／ｇ、少なくとも０．７０ミリモル／ｇ、少なくとも０．７５ミリモル／ｇ、少なくとも０．８０ミリモル／ｇ、少なくとも０．８５ミリモル／ｇ、少なくとも０．９０ミリモル／ｇ、少なくとも０．９５ミリモル／ｇ、少なくとも１．０ミリモル／ｇ、少なくとも１．１ミリモル／ｇ、少なくとも１．２ミリモル／ｇ、または少なくとも１．３ミリモル／ｇ）；及び／または（ｉｉｉ）約２００トルのＣＯ_２分圧において、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．５０ミリモルのＣＯ_２（例えば、少なくとも０．５５ミリモル／ｇ、少なくとも０．６０ミリモル／ｇ、少なくとも０．６５ミリモル／ｇ、少なくとも０．７０ミリモル／ｇ、少なくとも０．７５ミリモル／ｇ、少なくとも０．８０ミリモル／ｇ、少なくとも０．８５ミリモル／ｇ、少なくとも０．９０ミリモル／ｇ、少なくとも０．９５ミリモル／ｇ、少なくとも１．０ミリモル／ｇ、少なくとも１．１ミリモル／ｇ、少なくとも１．２ミリモル／ｇ、少なくとも１．３ミリモル／ｇ、少なくとも１．４ミリモル／ｇ、少なくとも１．５ミリモル／ｇ、少なくとも１．６ミリモル／ｇ、少なくとも１．７ミリモル／ｇ、または少なくとも１．８ミリモル／ｇ）を収着しうる。ここで挙げた比較的低い分圧では、ＣＯ_２の収着量に必ずしも上限はないが、本発明によるゼオライトイミダゾレート骨格物質は、典型的には、最大５ミリモル／ｇ（ＣＯ_２）まで収着できる。

【0070】

上で述べたことに加えて、あるいは上で述べたこととは別に、２８℃の温度を含む条件の下で、ＥＭＭ−１９^＊ＺＩＦ生成物物質は、（ｉ）約７５トルのＣＯ_２分圧において、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．６０ミリモルのＣＯ_２（例えば、０．６５ミリモル／ｇ、少なくとも０．７０ミリモル／ｇ、少なくとも０．７５ミリモル／ｇ、少なくとも０．８０ミリモル／ｇ、少なくとも０．８５ミリモル／ｇ、少なくとも０．９０ミリモル／ｇ、少なくとも０．９５ミリモル／ｇ、または少なくとも１．０ミリモル／ｇ）；（ｉｉ）約１００トルのＣＯ_２分圧において、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．７５ミリモルのＣＯ_２（例えば、少なくとも０．８０ミリモル／ｇ、少なくとも０．８５ミリモル／ｇ、少なくとも０．９０ミリモル／ｇ、少なくとも０．９５ミリモル／ｇ、少なくとも１．０ミリモル／ｇ、少なくとも１．１ミリモル／ｇ、少なくとも１．２ミリモル／ｇ、または少なくとも１．３ミリモル／ｇ）；（ｉｉｉ）約１５０トルのＣＯ_２分圧において、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも１．１５ミリモルのＣＯ_２（例えば、少なくとも１．２ミリモル／ｇ、少なくとも１．３ミリモル／ｇ、少なくとも１．４ミリモル／ｇ、少なくとも１．５ミリモル／ｇ、少なくとも１．６ミリモル／ｇ、少なくとも１．７ミリモル／ｇ、または少なくとも１．８ミリモル／ｇ）；及び／または（ｉｖ）約３９トルのＣＯ_２分圧において、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．３５ミリモルのＣＯ_２（例えば、少なくとも０．４０ミリモル／ｇ、少なくとも０．４５ミリモル／ｇ、少なくとも０．５０ミリモル／ｇ、少なくとも０．５５ミリモル／ｇ、少なくとも０．６０ミリモル／ｇ、少なくとも０．６５ミリモル／ｇ、少なくとも０．７０ミリモル／ｇ、少なくとも０．７５ミリモル／ｇ、少なくとも０．８０ミリモル／ｇ、または少なくとも０．８５ミリモル／ｇ）を収着しうる。ここで挙げた比較的低い分圧では、ＣＯ_２の収着量に必ずしも上限はないが、ＥＭＭ−１９^＊ＺＩＦ生成物物質は、典型的には、最大５ミリモル／ｇ（ＣＯ_２）まで収着できる。

【0071】

さらに、例えば、本明細書で述べられている非従来法で作られるＺＩＦ物質（ＳＯＤ骨格型及び／または実験式Ｚｎ（５−アザベンゾイミダゾール）_２を有するものなど）であって、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．３０ミリモルの収着ＣＯ_２（例えば、少なくとも０．３５ミリモル／ｇ、少なくとも０．４０ミリモル／ｇ、少なくとも０．４５ミリモル／ｇ、少なくとも０．５０ミリモル／ｇ、少なくとも０．５５ミリモル／ｇ、少なくとも０．６０ミリモル／ｇ、少なくとも０．６５ミリモル／ｇ、少なくとも０．７０ミリモル／ｇ、少なくとも０．７５ミリモル／ｇ、少なくとも０．８０ミリモル／ｇ、少なくとも０．８５ミリモル／ｇ、少なくとも０．９０ミリモル／ｇ、少なくとも０．９５ミリモル／ｇ、少なくとも１．０ミリモル／ｇ、少なくとも１．１ミリモル／ｇ、少なくとも１．２ミリモル／ｇ、少なくとも１．３ミリモル／ｇ、少なくとも１．４ミリモル／ｇ、少なくとも１．５ミリモル／ｇ、少なくとも１．６ミリモル／ｇ、少なくとも１．７ミリモル／ｇ、少なくとも１．８ミリモル／ｇ、少なくとも１．９ミリモル／ｇ、少なくとも２．０ミリモル／ｇ、少なくとも２．１ミリモル／ｇ、少なくとも２．２ミリモル／ｇ、少なくとも２．３ミリモル／ｇ、少なくとも２．４ミリモル／ｇ、または少なくとも２．５ミリモル／ｇ）をさらに含むものも想定される。

【0072】

同様に、上で述べたことに加えて、あるいは上で述べたこととは別に、本明細書のＥＭＭ−１９^＊ＺＩＦ生成物物質は、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．５０ミリモルの収着ＣＯ_２（例えば、少なくとも０．５５ミリモル／ｇ、少なくとも０．６０ミリモル／ｇ、少なくとも０．６５ミリモル／ｇ、少なくとも０．７０ミリモル／ｇ、少なくとも０．７５ミリモル／ｇ、少なくとも０．８０ミリモル／ｇ、少なくとも０．８５ミリモル／ｇ、少なくとも０．９０ミリモル／ｇ、少なくとも０．９５ミリモル／ｇ、少なくとも１．０ミリモル／ｇ、少なくとも１．１ミリモル／ｇ、少なくとも１．２ミリモル／ｇ、少なくとも１．３ミリモル／ｇ、少なくとも１．４ミリモル／ｇ、少なくとも１．５ミリモル／ｇ、少なくとも１．６ミリモル／ｇ、少なくとも１．７ミリモル／ｇ、少なくとも１．８ミリモル／ｇ、少なくとも１．９ミリモル／ｇ、少なくとも２．０ミリモル／ｇ、少なくとも２．１ミリモル／ｇ、少なくとも２．２ミリモル／ｇ、少なくとも２．３ミリモル／ｇ、少なくとも２．４ミリモル／ｇ、または少なくとも２．５ミリモル／ｇ）をさらに含むことができる。

【0073】

Ｅ．更なる実施形態
上で述べたことに加えて、あるいは上で述べたこととは別に、本発明は１つまたは複数の以下の実施形態を含みうる。

【0074】

実施形態１
ＳＯＤ骨格型を有するゼオライトイミダゾレート骨格の組成物であって、前記ゼオライトイミダゾレート骨格の構造体が、約２８℃の温度において、
（ｉ）約７５トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．６０ミリモルのＣＯ_２、
（ｉｉ）約１００トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．７５ミリモルのＣＯ_２、
（ｉｉｉ）約２００トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも１．１５ミリモルのＣＯ_２、および／または
（ｉｖ）約３９トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．３５ミリモルのＣＯ_２
を収着することができる、ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物。

【0075】

実施形態２
実験式：Ｚｎ（５−アザベンゾイミダゾレート）_２を有するゼオライトイミダゾレート骨格の組成物であって、前記ゼオライトイミダゾレート骨格の構造体が、約２８℃の温度において、
（ｉ）約７５トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．６０ミリモルのＣＯ_２、
（ｉｉ）約１００トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．７５ミリモルのＣＯ_２、
（ｉｉｉ）約２００トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも１．１５ミリモルのＣＯ_２、および／または
（ｉｖ）約３９トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．３５ミリモルのＣＯ_２
を収着することができる、ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物。

【0076】

実施形態３
実験式：Ｚｎ（５−アザ−ベンゾイミダゾレート）_２を有し、ＳＯＤ骨格型を示し、かつ表１ｂ、表１ｄ、表７ｂ、表８ｂおよび表９ｂのいずれか１つに記載されたｄ間隔範囲および相対強度範囲で定義されるピークを有するＸ線回折パターンを示す、多孔質結晶物質（又は多孔質結晶材料）。

【0077】

実施形態４
気体を吸着する方法であって、前記気体（例えば、水素、窒素、酸素、希ガス、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄、三酸化硫黄、硫化水素、アンモニア、炭化水素またはアミンを含む）を、実施形態３に記載の前記多孔質結晶物質と接触させることを含む、気体を吸着する方法。

【0078】

実施形態５
基体を流体流から分離する方法において、前記気体（例えば、水素、窒素、酸素、希ガス、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄、三酸化硫黄、硫化水素、アンモニア、炭化水素またはアミンを含む）を含む流体流から気体を分離する方法であって、前記流体流を実施形態３に記載の前記多孔質結晶物質と接触させることを含む、気体を流体流から分離する方法。

【0079】

実施形態６
（ａ）合成混合物を生じさせるために、反応媒質と、イミダゾレートまたは置換イミダゾレート反応物（ＩＭ）の源と、金属Ｍ^１およびＭ^２の反応物源とをともに混合するステップ（又は工程）であって、Ｍ^１およびＭ^２が同一または異なる金属陽イオン（又は金属カチオン）を含み、その反応物の少なくとも１つが反応媒質自体および合成混合物中に比較的不溶性である、混合するステップ（又は工程）と、
（ｂ）少なくとも１つの比較的不溶性の反応物を有する前記合成混合物を、一般構造：Ｍ^１−ＩＭ−Ｍ^２を含む四面体骨格を有するゼオライトイミダゾレート骨格の組成物を形成させるのに十分な条件下で維持するステップ（又は工程）と、
（ｃ）前記ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物を、その単位格子体積を安定的に減少させるのに十分な条件下で処理するステップ（又は工程）と
を含む、ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物を形成させるための方法。

【0080】

実施形態７
実質的に可溶性のＭ^１、Ｍ^２およびＩＭの源を同じ反応媒質中で結晶化させることによりゼオライトイミダゾレート骨格の組成物を製造した場合に得られる骨格型とは異なる骨格型を前記ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物の生成物（又は製品）が有する、実施形態６に記載の方法。

【0081】

実施形態８
前記ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物の生成物が、ＡＢＷ、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＬ、ＡＥＮ、ＡＥＴ、ＡＦＧ、ＡＦＩ、ＡＦＮ、ＡＦＯ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＦＹ、ＡＨＴ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＳＴ、ＡＳＶ、ＡＴＮ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＡＴＴ、ＡＴＶ、ＡＷＯ、ＡＷＷ、ＢＣＴ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＩＫ、ＢＯＧ、ＢＰＨ、ＢＲＥ、ＣＡＧ、ＣＡＮ、ＣＡＳ、ＣＤＯ、ＣＦＩ、ＣＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＡ、ＣＨＩ、ＣＬＯ、ＣＯＮ、ＣＲＢ、ＣＺＰ、ＤＡＣ、ＤＤＲ、ＤＦＯ、ＤＦＴ、ＤＩＡ、ＤＯＨ、ＤＯＮ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＥＳＶ、ＥＴＲ、ＥＵＯ、ＥＺＴ、ＦＡＲ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＦＲＡ、ＦＲＬ、ＧＩＳ、ＧＩＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＧＯＯ、ＨＥＵ、ＩＦＲ、ＩＨＷ、ＩＳＶ、ＩＴＥ、ＩＴＨ、ＩＴＷ、ＩＷＲ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＢＷ、ＫＦＩ、ＬＡＵ、ＬＣＳ、ＬＥＶ、ＬＩＯ、ＬＩＴ、ＬＯＳ、ＬＯＶ、ＬＴＡ、ＬＴＬ、ＬＴＮ、ＭＡＲ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＥＬ、ＭＥＰ、ＭＥＲ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＯＮ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＳＥ、ＭＳＯ、ＭＴＦ、ＭＴＮ、ＭＴＴ、ＭＴＷ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＮＯＮ、ＮＰＯ、ＮＳＩ、ＯＢＷ、ＯＦＦ、ＯＳＩ、ＯＳＯ、ＯＷＥ、ＰＡＲ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＰＯＮ、ＰＯＺ、ＲＨＯ、ＲＯＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＲＴＥ、ＲＴＨ、ＲＵＴ、ＲＷＲ、ＲＷＹ、ＳＡＯ、ＳＡＳ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＦＥ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＦＨ、ＳＦＮ、ＳＦＯ、ＳＧＴ、ＳＩＶ、ＳＯＤ、ＳＯＳ、ＳＳＹ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＴ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＨＯ、ＴＯＮ、ＴＳＣ、ＴＵＮ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＵＯＺ、ＵＳＩ、ＵＴＬ、ＶＥＴ、ＶＦＩ、ＶＮＩ、ＶＳＶ、ＷＥＩ、ＷＥＮ、ＹＵＧ、ＺＮＩ、ＺＯＮおよびこれらの組合せからなる群から選択される骨格型であって、ＣＲＢ、ＤＦＴ、ＣＡＧ、ＳＯＤ、ＭＥＲ、ＲＨＯ、ＡＮＡ、ＬＴＡ、ＤＩＡ、ＺＮＩ、ＧＭＥ、ＬＣＳ、ＦＲＬ、ＧＩＳ、ＰＯＺ、ＭＯＺおよびこれらの組合せからなる群から選択されるものなど（例えば、ＳＯＤ）を示す、実施形態６または実施形態７に記載の方法。

【0082】

実施形態９
前記反応媒質が、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド（ＤＥＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、１，３−ジメチルプロピレン尿素（ＤＭＰＵ）、スルホキシド、ホスホルアミド、アセトニトリル（ＭｅＣＮ）、トリエチルアミン（ＴＥＡ）、水、アンモニア、エタノールまたはこれらの組合せを含む、実施形態６〜８のいずれか１つに記載の方法。

【0083】

実施形態１０
前記金属が、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｌｒ、Ｒｆ、Ｄｂ、Ｓｇ、Ｂｈ、Ｈｓ、Ｍｔ、Ｄｓ、Ｒｇ、Ｕｕｂおよびこれらの組合せからなる群から選択される（例えば、Ｚｎである）、実施形態６〜９のいずれか１つに記載の方法。

【0084】

実施形態１１
前記イミダゾレートまたは置換イミダゾレート（ＩＭ）が、ＩＶ、Ｖ、ＶＩまたはそれらの任意の組合せ：

【化11】

［式中、Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３およびＡ^４は、Ｃ、Ｎ、ＰおよびＢからなる元素の群から選択され、Ａ^５、Ａ^６およびＡ^７は、ＣまたはＮのいずれかであってよく、Ｒ^５〜Ｒ^８は、Ａ^１〜Ａ^４がＣを含む場合に存在し、Ｒ^１、Ｒ^４またはＲ^９は、隣接したＭ^１またはＭ^２を妨害しない立体障害を引き起こさない基を含み、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７およびＲ^８は、それぞれが個別に、水素、アルキル、ハロ、シアノまたはニトロであり、Ｍ^１およびＭ^２は、同一または異なる金属陽イオンを含み、さらにＲ^１０、Ｒ^１１およびＲ^１２は、それぞれ個別に電子吸引基である］
からなる群から選択される、実施形態６〜１０のいずれか１つに記載の方法。

【0085】

実施形態１２
前記イミダゾレートまたは置換イミダゾレート（ＩＭ）が、ＶＩＩ、ＶＩＩＩ、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ、ＸＩＩＩ、ＸＩＶ、ＸＶ、ＸＶＩ、ＸＶＩＩおよび／またはＸＶＩＩＩ：

【化12】

【化13】

【化14】

からなる群から選択され、例えば、式中において、前記イミダゾレートまたは置換イミダゾレート（ＩＭ）は、式：ＸＶの構造体を含む、実施形態１１に記載の方法。

【0086】

実施形態１３
前記十分な条件が、１時間〜１０日間（例えば、１２時間〜７日間）の接触／結晶化時間、約−７８℃〜前記反応媒質の沸点（例えば、約１５℃〜約１５０℃）の温度および約１ｋＰａａ〜約１０ＭＰａａ（例えば、約１００ｋＰａａ〜約１０ＭＰａａ）の反応圧力を含む、実施形態６〜１２のいずれか１つに記載の方法。

【0087】

実施形態１４
前記イミダゾレートまたは置換イミダゾレート（ＩＭ）は、５−アザベンゾイミダゾレートであり、前記ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物は、ＳＯＤ骨格型を有する、実施形態６〜１３のいずれか１つに記載の方法。

【0088】

実施形態１５
前記処理ステップにとって十分な条件が、前記反応媒質を除去すること、および少なくとも１日間（例えば、少なくとも２日間、少なくとも３日間、少なくとも５日間、少なくとも７日間、少なくとも１０日間、少なくとも１４日間、少なくとも１７日間、少なくとも２０日間、少なくとも２３日間、少なくとも２６日間、または少なくとも３０日間）、あるいは任意選択的に最大３６５日間までの連続期間にわたって、不活性ガスを導入することを含む、実施形態６〜１４のいずれか１つに記載の方法。

【0089】

これから本発明を、実施例および添付図面を参照しながらさらに詳細に説明する。

【0090】

これから本発明を、実施例および添付図面を参照しながらさらに詳細に説明する。

【実施例】

【0091】

実施例１〜１５では、物質の合成に用いた薬品はすべて商業用等級であり、以下に示すもの以外は、Ａｌｄｒｉｃｈから購入した： 硝酸亜鉛・４水和物（ＥＭ Ｓｃｉｅｎｃｅ、９８．５％）、ベンゾイミダゾール（９８％）、４−アザベンゾイミダゾール（９９％）、５−アザベンゾイミダゾール（９７％）、プリン（９８％）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（９９．８％）、トリエチルアミン（９９．５％）、アセトニトリル（９９．５％）、クロロホルム（９９．８％）、酸化亜鉛（９９．９９９％）（購入後に走査型電子顕微鏡法で見積もった平均粒径は、約２００ｎｍから約５００ｎｍの間であり、粒径分布は、少なくとも約５０ｎｍ〜約２ミクロンに及んでいた）。薬品はすべて、特に明記されていない限り、空気中で取り扱った。

【0092】

商標名がＢａｓｏｌｉｔｅ Ｚ１２００である活性形態（すなわち、溶媒分子が実質的に除去された）のＺＩＦ−８を、Ａｌｄｒｉｃｈから購入した。ＺＩＦ−７は、米国特許出願公開第２００９／０２１１４４０号明細書に開示されている手順にしたがって合成し、活性化した。活性ＺＩＦ−８およびＺＩＦ−７はどちらも高度に疎水性の固体であると考えられ、それゆえに周囲条件下で保存し、空気中で取り扱った。ＺＩＦ−８は、実験式Ｚｎ（２−メチルイミダゾレート）_２および骨格型ＳＯＤを有する物質である。ＺＩＦ−７は、実験式Ｚｎ（ベンゾイミダゾレート）_２および骨格型ＳＯＤを有する物質である。どちらの物質も同じ骨格型であるが、骨格の対称性が異なるので、粉末Ｘ線回折によってそれらは比較的容易に区別されるはずである。

【0093】

実施例で使用した反応器は、ＰＴＦＥライナーを有する約２３ｍＬまたは約４５ｍＬの酸分解法パー圧力容器（Ｐａｒｒ Ａｃｉｄ Ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ Ｂｏｍｂｓ）であった。量の多い反応には、ＰＴＦＥライナーとＳｅｒｉｅｓ ４８４３温度調節器とを備えたパー加圧反応器（Ｐａｒｒ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｒｅａｃｔｏｒ）（オートクレーブ）を使用した。

【0094】

粉末Ｘ線回折パターンは、Ｃｕ Ｋα放射線（約４５ｋＶおよび約４０ｍＡの管電圧および管電流）、約１／４°の固定発散スリット、および約３〜約５０度の２θ範囲での約０．０１７°のステップサイズを用いて、ブラッグ−ブレンターノジオメトリー（Ｂｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｔａｎｏ ｇｅｏｍｅｔｒｙ）のＸ’ｃｅｌｅｒａｔｏｒ検出器を備えたＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ Ｘ’Ｐｅｒｔ回折計で測定した。すべてのデータ処理は、Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｄａｔａ ＪＡＤＥ ９ソフトウェアを用いて実施した。

【0095】

定量^１３Ｃ ＭＡＳ ＮＭＲスペクトルは、それぞれ^１３Ｃおよび^１Ｈの約１２５ＭＨｚおよび約５００ＭＨｚのラーモア周波数に対応する約１１．７４Ｔの静磁場で操作されるＶａｒｉａｎ ＩｎｆｉｎｉｔｙＰｌｕｓ−５００（商標）大口径分光計を用いて得た。スペクトルの記録は、データ収集時に、約４マイクロ秒の９０度パルス、約５ｍｍ（ｏ．ｄ．）回転子に充填した試料に対する約６０〜１２０秒の繰り返しパルス遅延（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｐｕｌｓｅ ｄｅｌａｙ）、約９．５ｋＨｚのマジック角速度での回転、および^１Ｈデカップリングを用いて行った。示されている化学シフトは、テトラメチルシラン（ＴＭＳ、δ_Ｃ≒０ｐｐｍ）を基準にしたものである。測定には活性ＺＩＦ試料を使用し、典型的な試料サイズは約７５〜１０５ｍｇであったが、約１０ｍｇという少量の試料でも容易に試験することができる。

【0096】

気体収着測定は、Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ Ａｕｔｏｓｏｒｂ−１（商標）自動気体収着アナライザーで実施した。この測定器では、気体／固体界面における収着（この場合、物理的な吸着および脱着）による圧力差を測定する。ある指定された温度において、かつその温度での気体の非理想補正係数（ｎｏｎ−ｉｄｅａｌｉｔｙ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ）を用いて、計測器では、独自アルゴリズムを利用して、基本的な気体法則から、使用者が選択するそれぞれの圧力ごとに固体吸着剤に吸着される、またそれから脱着する気体の体積を計算する。気体の体積を、ミリモル（ｍｍｏｌ）に変換し、吸着剤の重量に合わせてスケール調整して、吸着の一般的な単位（すなわち、ミリモル数（気体）をグラム数（吸着剤）で割ったもの、つまりミリモル／ｇ）を得る。一定温度において、圧力に対して吸着量をプロットしたものは、特定の気体／固体界面の収着等温線を表しうる。最高約７６０トルまでの圧力について、約２８℃で、単一成分気体吸着質のすべての等温線を測定した。各等温線の測定の前に、Ａｕｔｏｓｏｒｂ−１（商標）の前処理ステーションで、比較的高真空（１０ミリトル未満）において約６５〜７０℃で、約５０〜１００ｍｇの活性ＺＩＦ物質の試料から約１０〜１８時間ガス抜きした。

【0097】

実施例１：ＺＩＦ−８（Ｚｎ（２−メチルイミダゾレート）_２）の交換によるＺＩＦ−７（Ｚｎ（ベンゾイミダゾレート）_２）の形成
約２４０ｍｇのＺＩＦ−８、約４１５ｍｇのベンゾイミダゾール、および約５ｍＬのＤＭＦを、ＮＭＲ試料管中で十分に混合した。次いで、試料管に対して、以下に述べるようにして５つの加熱サイクルを実施した。第１サイクルでは、試料管を、約２６℃（すなわち、およそ室温）の第１温度（Ｔ_１）の油浴中に入れた。試料温度が約２６℃に達するのに十分な短い時間の後、試料をＮＭＲプローブ中に挿入し、その同じ約２６℃に維持した。その後の各サイクルでは、油浴を高温に維持し、試料を、以下に明記したようにもっと長い時間（例えば、１８〜２１時間の範囲）油浴中で加熱した。各サイクルにおいて、ＮＭＲ試料管を、あらかじめ設定した温度（これは、第１サイクルの油浴の温度（例えば、（Ｔ_１））と同じである）にされているＮＭＲプローブ中に挿入した。スピン速度≒０Ｈｚでの^１Ｈ ＮＭＲおよび^１３Ｃ ＮＭＲを各サイクルで記録した。油浴から同じ温度のＮＭＲプローブへ移す時間は、各サイクルで１０分未満になるようにした。ＮＭＲスペクトルを記録した後、試料管をＮＭＲプローブから押出し、試料管を高温（例えば、第２サイクルの（Ｔ_２））の油浴に移すことにより、次のサイクルを開始した。ＮＭＲプローブから油浴へ移す時間は、各サイクルで４分未満であった。第１サイクルでは、油浴およびＮＭＲプローブの温度（Ｔ_１）は約２６℃であった。第２サイクルでは、油浴およびＮＭＲプローブの温度（Ｔ_２）は約４０℃であり、試料管を油浴で約１８時間加熱した。第３サイクルでは、油浴およびＮＭＲプローブの温度（Ｔ_３）は約６０℃であり、試料管を油浴で約１９時間加熱した。第４サイクルでは、油浴およびＮＭＲプローブの温度（Ｔ_４）は約８０℃であり、試料管を油浴で約２１時間加熱した。第５サイクルでは、油浴およびＮＭＲプローブの温度（Ｔ_５）は約１００℃であり、試料管を油浴で約１９時間加熱した。

【0098】

液体状態^１３Ｃ ＮＭＲスペクトル（１２５ＭＨｚ）を図１に示し、スペクトルから得られた結果を図２に示す。図１では、最下部の線は、約２６℃での第１サイクルのスペクトルを表し、最下部から２番目の線は約４０℃での第２サイクルのスペクトルを表し、中間の線は約６０℃での第３サイクルのスペクトルを表し、最上部の線から２番目の線は約８０℃での第４サイクルのスペクトルを表し、最上部の線は約１００℃での第５サイクルのスペクトルを表す。ある関連するスペクトル部分は、図１において陰付きの領域で強調されている。

【0099】

図２において、示されているように、スペクトルの関連部分で、強度が時間に応じて変化することが観察された。示されている強度は、１０００カウントで任意設定された約３０ｐｐｍのピークを基準にしたものである。図２では、第０日はサイクル１のスペクトルを表し、第１日はサイクル２のスペクトルを表し、第２日はサイクル３のスペクトルを表し、第３日はサイクル４のスペクトルを表し、第４日はサイクル５のスペクトルを表したものである。イミダゾレートリンカーの効率的な交換は、ＤＭＦ溶媒からのベンゾイミダゾールの消失およびＤＭＦ溶媒中の２−メチルイミダゾールの出現によって分かるが、都合のよいことに、それは、それぞれ約１１５ｐｐｍおよび約１３８ｐｐｍ（ベンゾイミダゾールに特有）、および約１３ｐｐｍ、約１２１〜１２２ｐｐｍ、および約１４１ｐｐｍ（２−メチルイミダゾールに特有）の信号によって知ることができる。

【0100】

サイクル５の後、新鮮なＤＭＦで十分に洗浄して（約５ｍＬ×３）、固体生成物を回収した。図３に示す粉末Ｘ線回折パターンに示されているように、生成物はＺＩＦ−７を含むことが確認された。それは、実験式Ｚｎ（ベンゾイミダゾレート）_２および骨格型ＳＯＤを有し、またいくらかの残留未変換ＺＩＦ−８（これもＳＯＤ骨格型を有する）も一緒に有する。

【0101】

実施例２：ＺＩＦ−８（Ｚｎ（２−メチルイミダゾレート）_２）の交換によるＥＭＭ−１９（Ｚｎ（５−アザベンゾイミダゾレート）_２）の形成
約１０ｍＬのＤＭＦ中に約１．００ｇの５−アザベンゾイミダゾールを含む透明溶液をガラスバイアル内で調製し、その後、約１００ｍｇの固体ＺＩＦ−８に加えた。その固体ＺＩＦ−８は、約４５ｍＬのパー圧力容器（Ｐａｒｒ ｂｏｍｂ）のＰＴＦＥカップに前もって量り分けたものである。次いで、パー圧力容器を密閉し、約１４０℃の等温オーブンで約２４時間加熱した。反応後に、パー圧力容器をオーブンから取り出し、自然放冷させて周囲温度（約２５℃）にした。その後、パー圧力容器を開いて、母液をデカントし、固体生成物をＤＭＦ（約５ｍＬ×３）で十分に洗浄し、ＤＭＦ中に保存した。この生成物を、本明細書では、合成された時の状態のＥＭＭ−１９と呼ぶ。

【0102】

図４は、ＥＭＭ−１９およびＺＩＦ−７（どちらも合成された時の状態の形態のもの）の粉末Ｘ線回折パターンを比較している。パターンが極めて一致していることは、これら２種類の物質が同じ骨格型（ＳＯＤ）を有しているという結論を支持する。実験式Ｚｎ（５−アザベンゾイミダゾレート）_２および骨格型ＳＯＤを有するＥＭＭ−１９は、新規物質組成物であると考えられる。文献に示されているように、５−アザベンゾイミダゾレートを用いて従来のソルボサーマル結晶化技法によってＺＩＦを形成させる場合、得られるＺＩＦは、骨格型ＬＴＡのみを示すことが知られている。表１ａ（左下）は、この実施例の手順にしたがって作った（例えば、ＤＭＦ中で作った）合成された時の状態のＥＭＭ−１９試料に関して、付随する正確な相対ピーク強度と共に、２θ（度）およびｄ間隔によって正確なＸＲＤピーク最大値を詳しく示している。表１ｂ（右下）は、合成された時の状態のＥＭＭ−１９試料（例えば、ＤＭＦ中で作ったもの）に関して、付随する相対ピーク強度の許容可能な範囲と共に、ｄ間隔のみによるＸＲＤピーク最大値の許容可能な範囲を詳しく示している。

【0103】

【表1】

【0104】

合成された時の状態のＥＭＭ−１９は、米国特許出願公開第２００９／０２１１４４０号明細書に開示されている合成された時の状態のＺＩＦ−７に関する方法と同じ方法を用いて活性化した。具体的には、（１）合成された時の状態のＥＭＭ−１９の試料（約１００ｍｇ）を、周囲温度（約２０〜２５℃）で約１５ｍＬのアセトニトリル中に浸し（約３日間の間に３回）、細孔に閉じ込められたＤＭＦ溶媒分子を部分的に交換し；（２）溶媒をデカントし、試料を真空下において約２００℃で約３時間乾燥させ；（３）乾燥試料を約１０ｍＬのアセトニトリル中に約７５℃で約２４時間浸してから、新鮮なアセトニトリルで洗って、ＭｅＣＮ交換ＥＭＭ−１９を得；さらに（４）アセトニトリル交換試料を、約７０℃で真空下（約１０ミリトル未満）に約１０時間置いて活性ＥＭＭ−１９を得た。表１ｃ（左下）は、この実施例の手順にしたがって作ったＭｅＣＮ交換ＥＭＭ−１９試料に関して、付随する正確な相対ピーク強度と共に、２θ（度）およびｄ間隔による正確なＸＲＤピーク最大値を詳しく示している。表１ｄ（右下）は、ＭｅＣＮ交換ＥＭＭ−１９試料に関して、付随する相対ピーク強度の許容可能な範囲と共に、ｄ間隔のみによるＸＲＤピーク最大値の許容可能な範囲を詳しく示している。

【0105】

【表2】

【0106】

活性ＥＭＭ−１９を周囲条件下で保存し、固体状態ＮＭＲ（実施例３）、気体の吸着／脱着（実施例５）、および種添加合成（ｓｅｅｄｅｄ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）（実施例１４）を含む以下に述べるさらなる実験に使用した。

【0107】

実施例３：ＺＩＦ−７およびＥＭＭ−１９の固体状態^１３Ｃ ＭＡＳ ＮＭＲ
図５は、^１３Ｃマジック角回転（ＭＡＳ）ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ）で測定した場合の、実施例２の活性ＥＭＭ−１９生成物と活性ＺＩＦ−７との比較を示す。図５では、ＺＩＦ−７のスペクトルを一番下に示し、ＥＭＭ−１９のスペクトルを中間に示し、重ね合わせて拡大したスペクトルを一番上に示してある。図５の星印は、スピン側波帯（ｓｐｉｎｎｉｎｇ ｓｉｄｅｂａｎｄｓ）を示すと考えられる。

【0108】

図５は、５−アザベンゾイミダゾレートリンカーおよびベンゾイミダゾレートリンカーにそれぞれ対応する明確なピークを示しており、それらは、ＥＭＭ−１９の有機リンカー要素が確かに実質的に５−アザベンゾイミダゾレートであり、それゆえに、ＥＭＭ−１９の実験式がＺｎ（５−アザベンゾイミダゾレート）_２であることを示しているという結論を支持していると考えられる。

【0109】

実施例４：ＺＩＦ−２２の製造および活性化
ガラスバイアル内の、約２０ｍＬのＤＭＦ中に約２３２ｍｇのＺｎ（ＮＯ_３）_２・４Ｈ_２Ｏおよび約２ｇの５−アザベンゾイミダゾールを含んだ溶液に、マイクロピペットを用いて約２４４μＬのトリエチルアミンを加えた。得られた混合物を超音波処理で実質的に均質化した後、それを約４５ｍＬのパー圧力容器のＰＴＦＥカップに移した。次いで、パー圧力容器を密閉し、約１４０℃の等温オーブンで約２４時間加熱した。反応後に、パー圧力容器をオーブンから取り出し、自然放冷させて周囲温度（約２５℃）にした。その後、パー圧力容器を開いて、母液をデカントし、固体生成物をＤＭＦ（約５ｍＬ×３）で十分に洗浄し、ＤＭＦ中に保存し、「合成された時の状態のＺＩＦ−２２」というラベルを付けた。合成された時の状態のＺＩＦ−２２の粉末Ｘ線回折パターンと、単結晶のＸ線結晶構造解析で求められたＺＩＦ−２２の結晶構造に基づく計算されたパターンとが見事に一致していたので、生成物の純度が確認された（図６）。

【0110】

ＥＭＭ−１９およびＺＩＦ−７に関して確立された手順（実施例２）を用いて、合成された時の状態のＺＩＦ−２２中に閉じ込められたＤＭＦ溶媒分子を、アセトニトリルと交換しようとしたが、その試みは失敗したことが判明した。このことは、アセトニトリル交換ＺＩＦ−２２の粉末Ｘ線回折パターンが損なわれていたことから明らかになった（図６）。

【0111】

代わりに、合成された時の状態のＺＩＦ−２２を、‘‘ ＺＩＦ−２０の結晶合成、活性化および応用に対する洞察（Ｉｎｓｉｇｈｔ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｃｒｙｓｔａｌ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＺＩＦ−２０）’’，ＲＳＣ Ａｄｖａｎｃｅｓ，Ｖｏｌ．１，２０１１，ｐｐ．９１７−２２ ｂｙ Ｓｅｏａｎｅ ｅｔ ａｌ．の記事に開示されている手順にしたがって活性化した（ＺＩＦ−２０は、ＺＩＦ−２２のプリン対応物である）。具体的には、（１）合成された時の状態のＺＩＦ−２２試料（約１１０ｍｇ）を、真空ライン（到達最高真空度である約２０ミリトル）において約７０℃で約６時間乾燥させて、試料の外側表面のＤＭＦおよびおそらく細孔内部のゆるく結合しているＤＭＦを除去し；（２）乾燥試料をガラスバイアルへ移し、クロロホルム（約１５ｍＬ×３）で十分に洗浄し、その後、約１５ｍＬのクロロホルム内で、電磁撹拌機を用い周囲温度で（約２５℃）において約３０時間連続撹拌し；（３）クロロホルム交換試料を、真空ライン（最高到達真空度の約２０ミリトル）で約７０℃において約１０時間真空引きし、「活性ＺＩＦ−２２」を得た。クロロホルム交換によって製造した活性ＺＩＦ−２２試料は、元の結晶骨格構造を保持していた（図５）。

【0112】

実施例５：ＥＭＭ−１９、ＺＩＦ−７、およびＺＩＦ−２２の吸着／脱着特性の比較
実施例２の活性ＥＭＭ−１９、実施例４の活性ＺＩＦ−２２、および活性ＺＩＦ−７に関して、約２８℃でＣＯ_２およびＮ_２の吸着／脱着等温線を測定した。ＥＭＭ−１９試料に関しては、２つの別個のＣＯ_２等温線実験を２つの異なる圧力点から開始し、実施した。

【0113】

図７は、ＥＭＭ−１９、ＺＩＦ−７、およびＺＩＦ−２２についてのＣＯ_２等温線、およびＥＭＭ−１９およびＺＩＦ−７についてのＮ_２等温線を比較しており、その中で、吸着枝（ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｂｒａｎｃｈｅｓ）には塗りつぶした記号を使用し、脱着枝（ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｂｒａｎｃｈｅｓ）には塗りつぶしていない記号を使用している。図７は、ＺＩＦ−７で観察された場合と比較して、ＥＭＭ−１９は低いＣＯ_２分圧で多くのＣＯ_２を収着することを示していると思われる。さらに、図７は、ＺＩＦ−２２の等温線が階段状のヒステリシスを示さなかったこと、さらにＺＩＦ−２２が、約７６０トル（約１．１ミリモル／ｇ）および約７６トル（約０．１８ミリモル／ｇ）のＣＯ_２分圧において、吸着能力が極めて低かった（測定した圧力範囲において、ＥＭＭ−１９の試料と比べた場合）ことを示していると思われる。

【0114】

図７はまた、ＥＭＭ−１９およびＺＩＦ−７のＣＯ_２等温線に基づいた場合、どちらの物質も階段状のヒステリシスを示し、ＣＯ_２吸着量が約７６０トルで（すなわち、吸着枝の段状部分の後のほぼ平坦な領域で）約２．０〜２．２ミリモル／ｇであることを示しているが、段状部分の開始点が著しく異なっており、取込みしきい値のＣＯ_２分圧がＥＭＭ−１９の場合かなり低い圧力にシフトしている（ＺＩＦ−７の場合、約４００トル、ＥＭＭ−１９の場合、約５０トル未満）ことを示していると思われる。したがって、ＥＭＭ−１９は、比較的低いＣＯ_２分圧領域で、ＺＩＦ−７よりも多くのＣＯ_２を吸着すると思われた。

【0115】

理論に縛られることはないが、ＥＭＭ−１９に関して観察される低い分圧でのＣＯ_２吸着の向上は、低圧の気体流からＣＯ_２を分離するのにその物質が適していることを示すと考えられた（例えば、主は課題が、ＣＯ_２（少量成分）をＮ_２（主成分）から分離することでありうる、煙道気体流の炭素の捕捉である場合）。

【0116】

プロセスの方式は、少量成分（ＣＯ_２）の吸着量（ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｌｏａｄｉｎｇ）（ミリモル／ｇ）と主成分（この場合、Ｎ_２）の吸着量（ミリモル／ｇ）との比が、小さい状態で行われるように設計することができるが、ＺＩＦ物質におけるＣＯ_２／Ｎ_２の吸着量比は、実施形態によっては、少なくとも５（例えば、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも３５、少なくとも４０、少なくとも４５、または少なくとも５０）が好ましいものでありうる。必要とされる装置の大きさ、コスト、および操業費は、吸着量の比が高いと、著しく低くなる傾向がありうるので、分離プロセスは、吸着量の比が高くなる物質および条件を用いることにより、いっそう魅力的なものになりうる。吸着量比は、所与の圧力および温度の条件における特定の吸着質−吸着剤のペアの特性である（圧力および温度の「標準」条件は、特定成分の作業分圧およびＺＩＦ含有吸着剤に接触する供給流の作業温度条件で測定するか、あるいは単一成分試験条件（約３０１Ｋ（約２８℃）および約１０６．６ｋＰａａ（約８００トル）など）で測定することができる）。ＺＩＦ物質に関するＣＯ_２／Ｎ_２の吸着量比の他の詳細、および商業的分離プロセスの事情は、例えば、米国特許出願公開第２００９／０２１４４０７号明細書に見いだすことができる。

【0117】

実施例６〜１１：ＤＭＦ中での他のリンカー交換反応
溶媒としてＤＭＦを使用して、いろいろなＺＩ開始物質（この場合、ＺＩＦ−８およびＺＩＦ−７）およびいろいろなイミダゾール出発物質（この場合、５−アザベンゾイミダゾール、４−アザベンゾイミダゾール、およびプリン）に関して、一連の更なるリンカー交換反応を、実施例６〜１１として実施した。結果を以下の表２に要約する。

【0118】

実施例６：４−アザベンゾイミダゾールによるＺＩＦ−８の交換
ガラスバイアル内で、約５ｍＬのＤＭＦ中に約５００ｍｇの４−アザベンゾイミダゾールを含む透明溶液を調製し、その後、約５０ｍｇの固体ＺＩＦ−８に加えた。その固体ＺＩＦ−８は、約４５ｍＬのパー圧力容器のＰＴＦＥカップに前もって量り分けたものである。次いで、パー圧力容器を密閉し、約１４０℃の等温オーブンで約２４時間加熱した。反応後に、パー圧力容器をオーブンから取り出し、自然放冷させて周囲温度（約２５℃）にした。その後、パー圧力容器を開いて、母液をデカントし、固体生成物をＤＭＦ（約５ｍＬ×３）で十分に洗浄し、ＤＭＦ中に保存した。

【0119】

図８に示す粉末Ｘ線回折パターンに示されているように、生成物は、ＺＩＦ−２３（ＤＩＡ）と少量の未反応ＺＩＦ−８（ＳＯＤ）との混合物を含んでいるように思われた。

【0120】

実施例７：５−アザベンゾイミダゾールによるＺＩＦ−８の交換
ガラスバイアル内で、約１５ｍＬのＤＭＦ中に約２００ｍｇの５−アザベンゾイミダゾールを含む透明溶液を調製し、その後、約５０ｍｇの固体ＺＩＦ−８に加えた。その固体ＺＩＦ−８は、約４５ｍＬのパー圧力容器のＰＴＦＥカップに前もって量り分けたものである。次いで、パー圧力容器を密閉し、約１４０℃の等温オーブンで約２４時間加熱した。反応後に、パー圧力容器をオーブンから取り出し、自然放冷させて周囲温度（約２５℃）にした。その後、パー圧力容器を開いて、母液をデカントし、固体生成物をＤＭＦ（約５ｍＬ×３）で十分に洗浄し、ＤＭＦ中に保存した。

【0121】

図９に示す粉末Ｘ線回折パターンに示されているように、生成物は、ＥＭＭ−１９（ＳＯＤ）と未反応のＺＩＦ−８（ＳＯＤ）との混合物を含んでいるように思われた。

【0122】

実施例８：４−アザベンゾイミダゾールによるＺＩＦ−８の交換
ガラスバイアル内で、約１５ｍＬのＤＭＦ中に約２００ｍｇの４−アザベンゾイミダゾールを含む透明溶液を調製し、その後、約５０ｍｇの固体ＺＩＦ−８に加えた。その固体ＺＩＦ−８は、約４５ｍＬのパー圧力容器のＰＴＦＥカップに前もって量り分けたものである。次いで、パー圧力容器を密閉し、約１４０℃の等温オーブンで約２４時間加熱した。反応後に、パー圧力容器をオーブンから取り出し、自然放冷させて周囲温度（約２５℃）にした。その後、パー圧力容器を開いて、母液をデカントし、固体生成物をＤＭＦ（約５ｍＬ×３）で十分に洗浄し、ＤＭＦ中に保存した。

【0123】

図１０に示す粉末Ｘ線回折パターンに示されているように、生成物は未反応のＺＩＦ−８（ＳＯＤ）と思われる。

【0124】

実施例９：プリンによるＺＩＦ−８の交換
ガラスバイアル内で、約１５ｍＬのＤＭＦ中に約２００ｍｇのプリン含む透明溶液を調製し、その後、約５０ｍｇの固体ＺＩＦ−８に加えた。その固体ＺＩＦ−８は、約２３ｍＬのパー圧力容器のＰＴＦＥカップに前もって量り分けたものである。次いで、パー圧力容器を密閉し、約１４０℃の等温オーブンで約２４時間加熱した。反応後に、パー圧力容器をオーブンから取り出し、自然放冷させて周囲温度（約２５℃）にした。その後、パー圧力容器を開いて、母液をデカントし、固体生成物をＤＭＦ（約５ｍＬ×３）で十分に洗浄し、ＤＭＦ中に保存した。

【0125】

図１１に示す粉末Ｘ線回折パターンに示されているように、生成物は、未反応のＺＩＦ−８（ＳＯＤ）と不明な結晶相との混合物を含んでいるように思われた。未確認相に対応する回折ピーク（星印付き）はすべて、約１３°より大きな２θ角にあると思われた。それは、典型的には小さな単位格子を表しうるもので、それゆえにおそらく濃密／非多孔質相の存在を表すと考えられる。

【0126】

実施例１０：５−アザベンゾイミダゾールによるＺＩＦ−７の交換
ガラスバイアル内で、約１０ｍＬのＤＭＦ中に約１ｇの５−アザベンゾイミダゾールを含む透明溶液を調製し、その後、約１００ｍｇの活性固体ＺＩＦ−７に加えた。そのＺＩＦ−７は、約４５ｍＬのパー圧力容器のＰＴＦＥカップに前もって量り分けたものである。次いで、パー圧力容器を密閉し、約１４０℃の等温オーブンで約７２時間加熱した。反応後に、パー圧力容器をオーブンから取り出し、自然放冷させて周囲温度（約２５℃）にした。その後、パー圧力容器を開いて、母液をデカントし、固体生成物をＤＭＦ（約５ｍＬ×３）で十分に洗浄し、ＤＭＦ中に保存した。

【0127】

図１２に示すように、合成された時の状態の生成物の粉末Ｘ線回折パターンは、ＺＩＦ−７（ＳＯＤ）の粉末Ｘ線回折パターンと同一であると思われた。図１３に示すように、活性生成物の固体状態^１３Ｃ ＮＭＲデータは、生成物が未反応のＺＩＦ−７であることを確証しているように思われた。

【0128】

実施例１１：プリンによるＺＩＦ−７の交換
ガラスバイアル内で、約６．５ｍＬのＤＭＦ中に約６４６ｍｇのプリン含む透明溶液を調製し、その後、約６５ｍｇの固体活性ＺＩＦ−７に加えた。そのＺＩＦ−７は、約４５ｍＬのパー圧力容器のＰＴＦＥカップに前もって量り分けたものである。次いで、パー圧力容器を密閉し、約１４０℃の等温オーブンで約７２時間加熱した。反応後に、パー圧力容器をオーブンから取り出し、自然放冷させて周囲温度（約２５℃）にした。その後、パー圧力容器を開いて、母液をデカントし、固体生成物をＤＭＦ（約５ｍＬ×３）で十分に洗浄し、ＤＭＦ中に保存した。

【0129】

図１４に示すように、生成物の粉末Ｘ線回折パターンは、ＺＩＦ−２３（ＤＩＡ）の粉末Ｘ線回折パターンと極めてよく似ていた。

【0130】

図１５に示すように、生成物の粉末Ｘ線回折パターンは、Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｄａｔａ ＪＡＤＥ ９ソフトウェアを用いて、斜方晶単位格子（空間群Ｐ２_１２_１２_１、ａ≒９．３５８Å、ｂ≒１０．１５４Å、ｃ≒１２．４３４Å、α≒β≒γ≒９０°）に索引付したが、これは、‘‘ ゼオライト Ａ イミダゾレート骨格（Ｚｅｏｌｉｔｅ Ａ Ｉｍｉｄａｚｏｌａｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ）’’，Ｎａｔｕｒｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｖｏｌ．６，２００７，ｐｐ．５０１−６ ｂｙ Ｙａｇｈｉ ａｎｄ ｃｏ−ｗｏｒｋｅｒｓの補足説明で報告されている、ＺＩＦ−２３の粉末Ｘ線回折パターン（斜方晶、Ｐ２_１２_１２_１、ａ≒９．５４７７Å、ｂ≒１０．１４６１Å、ｃ≒１２．４４５９Å、α≒β≒γ≒９０°）に極めて近いものだった。理論に縛られることはないが、生成物は、ＺＩＦ−２３のプリン対応部分（すなわち、骨格型ＤＩＡのＺｎ（プリネート（ｐｕｒｉｎａｔｅ））_２）を含んでいたと考えられる。

【0131】

【表3】

【0132】

実施例１２：アセトニトリル中のＺＩＦ−８のリンカー交換反応
いろいろなイミダゾール出発物質（この場合、５−アザベンゾイミダゾール、４−アザベンゾイミダゾール、およびプリン）に関して、アセトニトリルを溶媒として用いたＺＩＦ−８の一連の３つの別個の交換反応を、以下に述べるようにして実施した。結果を以下の表３に要約する。

【0133】

約５０ｍｇのＺＩＦ−８と約２００ｍｇの５−アザベンゾイミダゾールとの固体混合物を、約２０ｍＬのガラスバイアルに入れた。約１５ｍＬのアセトニトリルをバイアルに加え、混合物を超音波処理で均質化した。その後、バイアルに蓋をし、反応１のラベルを付けた。５−アザベンゾイミダゾールの代わりに、それぞれ４−アザベンゾイミダゾール（反応２）およびプリン（反応３）を用いて、上述の手順を２回繰り返した。

【0134】

蓋をしたこれらの３つのバイアルを約３００ｍＬのオートクレーブ内に置いた。少量のアセトニトリルをオートクレーブに加えて、バイアル内部のアセトニトリル蒸気圧の平衡を保たせた。その後、オートクレーブを密閉し、約１４０℃で約４８時間加熱した（約２℃／分のランプ速度）。オートクレーブを自然放冷させて周囲温度（約２５℃）にした後、３つの反応バイアルをそれから取り出した。各バイアルについて、母液をデカントし、固体生成物をアセトニトリル（約５ｍＬ×３）で十分に洗浄し、アセトニトリル中に保存した。

【0135】

図１６に示す粉末Ｘ線回折パターンに示されているように、反応１の生成物は、未反応のＺＩＦ−８（ＳＯＤ）を含んでいると思われた。

【0136】

図１７に示す粉末Ｘ線回折パターンに示されているように、反応２の生成物は、ＺＩＦ−２３（ＤＩＡ）を含んでいると思われた。

【0137】

図１８に示す粉末Ｘ線回折パターンに示されているように、反応３の生成物は、実施例１１の粉末Ｘ線回折パターン（すなわち、骨格型ＤＩＡのＺｎ（プリネート）_２）と同じと思われた。

【0138】

【表4】

【0139】

実施例１３：亜鉛源としてＺｎＯを用いたＤＭＦ中でのソルボサーマル合成
ガラスバイアル内で、約５ｍＬのＤＭＦ中に約５００ｍｇの５−アザベンゾイミダゾールを含む透明溶液を調製し、その後、約１８ｍｇの固体ＺｎＯに加えた。その固体ＺｎＯは、約４５ｍＬのパー圧力容器のＰＴＦＥカップに前もって量り分けたものである。次いで、パー圧力容器を密閉し、約１４０℃の等温オーブンで約２４時間加熱した。反応後に、パー圧力容器をオーブンから取り出し、自然放冷させて周囲温度（約２５℃）にした。その後、パー圧力容器を開いて、母液をデカントし、固体生成物をＤＭＦ（約５ｍＬ×３）で十分に洗浄し、ＤＭＦ中に保存した。

【0140】

図１９に示す粉末Ｘ線回折パターンに示されているように、生成物は、ＥＭＭ−１９（ＳＯＤ）と未反応のＺｎＯとの混合物を含んでいるように思われた。

【0141】

実施例１３の結果と実施例２の結果との比較を、以下の表４に示す。

【0142】

【表5】

【0143】

実施例１４：ＥＭＭ−１９の種が添加されるＤＭＦ中でのソルボサーマル合成
ガラスバイアル内で、約１０ｍＬのＤＭＦ中に約１ｇの５−アザベンゾイミダゾールと約１１６ｍｇのＺｎ（ＮＯ_３）_２・４Ｈ_２Ｏとを含む溶液を調製し、その後、約５ｍｇの活性固体ＥＭＭ−１９（実施例２にしたがって製造したもの）に加えた。そのＥＭＭ−１９は、約２３ｍＬのパー圧力容器のＰＴＦＥカップに前もって量り分けたものである。次いで、パー圧力容器を密閉し、約１４０℃の等温オーブンで約２４時間加熱した。反応後に、パー圧力容器をオーブンから取り出し、自然放冷させて周囲温度（約２５℃）にした。その後、パー圧力容器を開いて、母液をデカントし、固体生成物をＤＭＦ（約５ｍＬ×３）で十分に洗浄し、ＤＭＦ中に保存した。

【0144】

図２０に示す粉末Ｘ線回折パターンに示されるように、生成物は、ＺＩＦ−２２（ＬＴＡ）とＥＭＭ−１９（ＳＯＤ）との混合物を含んでいると思われた。このことは、一般的に観察されるＬＴＡ相の形成を防ぐ点で種添加が相対的に有効ではないことを示すように思われ、したがって、系の結晶化メカニズムにおいて根本的な変化がないことを確証しているように思われた。

【0145】

実施例１４の結果と実施例２の結果との比較を、以下の表５に示す。

【0146】

【表6】

【0147】

実施例１５：ＭｅＣＮとＴＥＡとの溶媒混合物中でのＺＩＦ−７の合成
約２４０ｍＬのアセトニトリル中に約４．８ｇ（約４０ミリモル）のベンゾイミダゾールと約５．３３ｇ（約２０ミリモル）のＺｎ（ＮＯ_３）_２・４Ｈ_２Ｏとを含む混合物を、容器内で調製し、約２０分間超音波処理した。その後、約５．６６ｍＬ（約４０ミリモル）のトリエチルアミン（ブレンステッド塩基）を加え、次いで対応する混合物をさらに約４０分間超音波処理した。その後、溶液を酸分解法パー圧力容器に密閉し、等温オーブン内で約１００℃において約４８時間加熱した。反応後に、パー圧力容器をオーブンから取り出し、自然放冷させて周囲温度（約２５℃）にした。その後、パー圧力容器を開いて、母液をデカントし、固体生成物をアセトニトリル（約９０ｍＬ×３）で十分に洗浄し、アセトニトリルに沈めて保存した。生成物の乾燥スラリーの粉末Ｘ線回折（図示せず）は、それが確かにＺＩＦ−７であることを示した。更なる測定では、生成物はまた、ＢＥＴ表面積が約１２．７ｍ^２／ｇであることも示された（試料は約７５℃で約３時間ガス抜きした）。生成物のＣＯ_２吸着等温線も生成物に関して行い（これも図示していない）、ＤＭＦ中で合成された標準ＺＩＦ−７生成物と比較的似た吸着、脱着、およびヒステリシス挙動が得られた。こうした試験結果は、ＺＩＦ−７（あるいはより一般的には、もしかするとすべてのＺＩＦおよびＭＯＦ（またはＺＩＦおよびＭＯＦのあるサブセット））が、比較的低い沸点及び／または比較的高い蒸気圧（例えば、ＤＭＦより高く、おそらく水よりも高い）を有する溶媒（または溶媒混合物）を用いて、合成できることを示していると思われる。

【0148】

比較的低い沸点及び／または比較的高い蒸気圧の溶媒／溶媒混合物を合成媒体として使用できることが重要であることは、比較的厳密に溶媒除去／交換が繰り返し行われる条件の下でも、検出可能な微量の高沸点及び／または低蒸気圧の溶媒を除去するのが困難であることと関係する。例えば、ＤＭＦ中で従来の合成によって作られ、ＤＭＦ中に保存されたＺＩＦ−８の場合に、実験を行って、微量のＤＭＦすべてをＺＩＦ−８試料から除去するのにどれほどの処理の厳密性が必要かを判定した。^１３Ｃ ＳＳ−ＭＡＳ Ｂｌｏｃｈ減衰ＮＭＲを使用して、各試料中のＤＭＦの極微量分を検出することができた。アセトニトリルによる単一溶媒交換（周囲温度において約２０ミリトル以下の減圧下でＤＭＦの脱溶媒和を行ってから、過剰のＭｅＣＮで洗浄し、さらに周囲温度において約２０ミリトル以下の減圧下で再び脱溶媒和を行う）は、ＤＭＦを除去する点で効果がなかった。実際、かなりのＤＭＦがまだＮＭＲ手法で検出できることが見出された。ＺＩＦ−８／ＤＭＦ試料を、約１００℃の温度において約１０ミリトル以下の減圧下で約２時間乾燥させても、またＺＩＦ−８／ＤＭＦ試料を、約２５０℃の温度（その大気圧沸点よりほぼ１００℃高い）で約１０ミリトル以下の減圧下で約２時間乾燥させた場合でさえ、ＤＭＦはまだ検出可能であった。ＺＩＦ−８／ＤＭＦ試料を、約２５０℃の温度において約１０ミリトル以下の減圧下で一晩（約１６時間）乾燥させたときにのみ、微量のＤＭＦは検出されなかった（^１３Ｃ ＮＭＲ技法で測定した場合）。この例示的なケースが示すように、そうした合成反応を、比較的低い沸点及び／または比較的高い蒸気圧を有する溶媒（または溶媒混合物）で行うことができるとしたら、かなりの費用、努力、時間および資源が節約されうる。

【0149】

実施例１６〜３３：固体ＺｎＯ反応物を用いてＥＭＭ−１９を形成させようとする合成
比較的不溶性の酸化亜鉛および５−アザベンゾイミダゾールをＤＭＦ中で用いる一連の合成反応を、実施例１６〜２９の場合のように実施した。反応物と溶媒／媒体とのいろいろなモル比、ならびにいろいろな粒径（および粒径分布）を有するいろいろな酸化亜鉛源を試験した。結果を以下の表６に要約する。

【0150】

実施例１６では、約１．８ミリモルの５−アザベンゾイミダゾールを、撹拌／超音波処理によって約２３０ミリモルのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド中に溶かした。その後、平均粒径が１０ｎｍ以下である約１５０ｍｇの酸化亜鉛（約１．８ミリモル）ナノ粉末を含む約２３ｍＬのＴｅｆｌｏｎ（商標）ライナーに、その溶液を加えた。その後、Ｔｅｆｌｏｎ（商標）ライナーを酸分解法パー圧力容器内に封じ込め、等温オーブンで約１４０℃まで加熱し、約３日間（約４０ｒｐｍで）タンブルした。室温（約２０〜２５℃）まで冷却した後すぐに、生成物を濾過し、固形分をＤＭＦ（約２０ｍＬ）で洗浄し、任意選択的に、アセトニトリル（約２０ｍＬ）で洗浄した。約１００ｍＬのアセトニトリルが入れられた約２００ｍＬの丸底フラスコに生成物を移し、約２４時間撹拌した。溶媒を（濾過またはロータリーエバポレーターで）除去し、さらに約１００ｍＬのアセトニトリルを加え、混合物をさらに約２４時間撹拌した。その溶媒洗浄／交換のプロセスをもう一度繰り返してアセトニトリル洗浄生成物を得た。乾燥試料を約２００℃で約１時間かけてゆっくり加熱し、その最終温度に約３時間保ってから冷却して室温に戻すことにより、活性化を真空中で行った。固形分をパー圧力容器内で約３０ｍＬのアセトニトリルと混合し、撹拌せずに約７５℃まで約２４時間加熱した。固形分の濾過およびアセトニトリル（約２０ｍＬ）による洗浄により、以下の表６に示すアセトニトリル交換生成物が得られた。

【0151】

実施例１７〜２５の製法の詳細は、実施例１６の製法と似ているが、それぞれのＺｎＯの量／詳細および成分モル比については、以下の表６に詳しく示す。実施例２４では、等温加熱を、約３日間ではなく約７日間行ったこと以外は、実施例２３と同じ製法を使用したことに注目すべきである。

【0152】

実施例２６では、約２１ミリモル（約２．５ｇ）の５−アザベンゾイミダゾールを、超音波処理によって約２９０ミリモル（約２５ｍＬ）のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド中に溶かした。その後、溶液を、ＳＥＭから推定した平均粒径が約２００〜５００ｎｍである、Ａｌｄｒｉｃｈからの約９０ｍｇの酸化亜鉛（約１．１ミリモル）（９９．９９９％）を含むＴｅｆｌｏｎ（商標）ライナーに加えた。その後、Ｔｅｆｌｏｎ（商標）ライナーを酸分解法パー圧力容器内に封じ込め、等温オーブンで約１４０℃まで加熱し、約３日間（約４０ｒｐｍで）タンブルした。室温（約２０〜２５℃）まで冷却した後すぐに、生成物を濾過し、固形分をＤＭＦ（約２０ｍＬ）で洗浄し、任意選択的にアセトニトリル（約２０ｍＬ）で洗浄して、合成された時の状態の生成物を得た。約１００ｍＬのアセトニトリルが入れられた約２００ｍＬの丸底フラスコに生成物を移し、約２４時間撹拌した。溶媒を（濾過またはロータリーエバポレーターで）除去し、さらに約１００ｍＬのアセトニトリルを加え、混合物をさらに約２４時間撹拌した。その溶媒洗浄／交換のプロセスをもう一度繰り返してアセトニトリル洗浄生成物を得た。乾燥試料を約２００℃で約１時間かけてゆっくり加熱し、その最終温度に約３時間保ってから冷却して室温に戻すことにより、活性化を真空中で行った。固形分をパーオートクレーブ（Ｐａｒｒ ａｕｔｏｃｌａｖｅ）内で約３０ｍＬのアセトニトリルと混合し、撹拌せずに約７５℃まで約２４時間加熱し、その後濾過し、アセトニトリル（約２０ｍＬ）で固形分をさらに洗浄して、アセトニトリル交換生成物を得た。

【0153】

実施例２７〜３３の製法の詳細は、実施例２６の製法と似ているが、それぞれのＺｎＯの量／詳細および成分モル比については、以下の表６に詳しく示す。

【0154】

【表7】

【0155】

実施例１６〜１７および２６では、ＺｎＯ副産物と思われるものがそれぞれ約２５％、約２３％、および約２３％である、中程度に不純なＥＭＭ−１９が得られた。実施例２２〜２４および２８では、ＺｎＯ副産物と思われるほんの微量の不純物（それぞれ３％未満、約４％、約４％、および約６％）を含む比較的純粋なＥＭＭ−１９が得られた。実施例１８〜２１および３０〜３３では、検出可能な副産物を含まない実質的に純粋なＥＭＭ−１９生成物が得られた（ＸＲＤ技法を用いて検出される微量の副産物に関しては、約３％がおおよその検出限界と考えられる）。実施例２５では、ＺｎＯ不純生成物のみが得られ、実施例２７および２９では実質的に生成物は得られなかった。

【0156】

図２１〜２４は、リンカー交換法で作った実施例２のある特定のＥＭＭ−１９含有生成物のＸＲＤパターンを、固体金属酸化物法を用いて作ったこうした実施例の対応するＥＭＭ−１９含有生成物および酸化亜鉛不溶性反応物源と比較している。固体金属酸化物生成物におけるＥＭＭ−１９の相対純度は、リンカー交換生成物中に存在しないであろうどんな未反応ＺｎＯとも区別されうる。これらの図により、表６のそれぞれの実施例のＺｎＯ含有量の定量化が可能となった。リンカー交換合成法は、それらのそれぞれの配合物がかなり異なっているにもかかわらず、比較的不溶性の反応物を用いた合成法と生成物純度がおおよそ似ていると思われたことは注目すべきである。さらに、図２１〜２４のこうした一番上のスペクトルを注意深く検査すると、比較的純粋なＥＭＭ−１９生成物のＸＲＤスペクトルが、中程度に不純なＥＭＭ−１９生成物からピークがシフトしているように思われることに気付くであろう。理論に縛られることはないが、単純なピークシフトがあるということは、依然として結晶構造が比較的似ていることを示しうるが、ＥＭＭ−１９生成物の単位格子サイズが異なっていることに起因しうる（単位格子サイズが異なっているのは、単位格子内のひずみ（約９０°から約１０８°ものねじれ角（α）など）のせいでありうる）。

【0157】

これらの実施例から、リンカー交換法では、実用的な純度の所望のＺＩＦ生成物を、ＩＭ成分と金属源との比率が比較的不溶性の反応物法を用いた場合よりも高い比率で、うまく／十分に作られるように思われると結論できる。また、金属酸化物物質はＺＩＦ反応物よりも非常に安価であるという点にも注目される。

【0158】

実施例３４〜３８：様々なＥＭＭ−１９^＊およびＥＭＭ−１９物質の比較
実施例３４では、ＥＭＭ−１９生成物を、本明細書の実施例２の一般的手順にしたがって再び製造した。

【0159】

実施例３５では、実施例３４のＥＭＭ−１９生成物を、本明細書の実施例２に記載した一般的な活性化手順にしたがってアセトニトリルと溶媒交換し、アセトニトリル中に保存した。

【0160】

実施例３６では、実施例３５のアセトニトリル交換ＥＭＭ−１９生成物を濾過してアセトニトリルの大半を除去し、Ｎ_２の下で約２６日間保存した。こうして予想外にもＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ生成物が形成された。表７ａ（左下）は、実施例３６にしたがったＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ（Ｎ_２、２６日間）試料に関して、２θ（度）およびｄ間隔による正確なＸＲＤピーク最大値を、付随する正確な相対ピーク強度と共に詳しく示している。表７ｂ（右下）は、実施例３６によるＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ（Ｎ_２、２６日間）試料に関して、ｄ間隔のみによるＸＲＤピーク最大値の許容可能な範囲を、付随する相対ピーク強度の許容可能な範囲と共に詳しく示している。

【0161】

【表8】

【0162】

実施例３７では、実施例３６のＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ生成物を、本明細書の実施例２でＥＭＭ−１９物質に関して詳述した活性化の一般的手順にしたがって熱アセトニトリルで活性化した。表８ａ（左下）は、実施例３７によるＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ（ＭｅＣＮによる再生）試料に関して、２θ（度）およびｄ間隔による正確なＸＲＤピーク最大値を、付随する正確な相対ピーク強度と共に詳しく示している。表８ｂ（右下）は、実施例３７によるＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ（ＭｅＣＮによる再生）試料に関して、ｄ間隔のみによるＸＲＤピーク最大値の許容可能な範囲を、付随する相対ピーク強度の許容可能な範囲と共に詳しく示している。

【0163】

【表9】

【0164】

実施例３８では、実施例３７の活性ＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ物質を、アセトニトリルに沈めて１１か月間保存し、保存ＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ生成物を製造した。表９ａ（左下）は、実施例３８によるＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ（ＭｅＣＮで保存）試料に関して、２θ（度）およびｄ間隔による正確なＸＲＤピーク最大値を、付随する正確な相対ピーク強度と共に詳しく示している。表９ｂ（右下）は、実施例３８によるＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ（ＭｅＣＮで保存）試料に関して、ｄ間隔のみによるＸＲＤピーク最大値の許容可能な範囲を、付随する相対ピーク強度の許容可能な範囲と共に詳しく示している。

【0165】

【表10】

【0166】

実施例３４〜３８の５つの試料すべてのＸＲＤパターンが、図２５に、上から下まで任意の値だけ互いにずれてプロットされている。ＥＭＭ−１９およびＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ物質は両方ともＳＯＤ骨格型を有するが、これらの様々なＸＲＤスペクトルは、互いにピークがシフトしているように思われる。理論に縛られることはないが、対応する骨格型の変化がないのに単純なピークシフトがあるということは、単位格子内のゆがみのせいであろう単位格子の大きさの変化に起因しうる。そのような単位格子の大きさの変化は、以下の表１０に示されており、これによりＲ−３ｍ（１６６）の空間群が作られる。

【0167】

【表11】

【0168】

ＳＯＤ骨格は、普通は立方体であるが、これらの実施例３４〜３８の場合、立方単位格子は、極度にゆがんでいるように思われ、通常は直交する角度（α）が、９０°から約１０６°〜約１０８°の間まで増大している。実施例３４と比べると実施例３５では、ＤＭＦがＭｅＣＮで交換されており、これにより単位格子体積が約５％収縮したと思われることは注目に値する。実施例３５と比べると実施例３６では、長期間にわたって（窒素雰囲気下で）でＭｅＣＮが除去されており、これにより単位格子体積がさらに約５％収縮したと思われることはさらに注目に値する。実施例３７において、実施例３６のＺＩＦにＭｅＣＮを再充填すると、収縮のほんの約５％だけが戻るように思われたが、この約５％の体積増加が窒素での付加的な収縮の可逆性（以下に示すように、ＣＯ_２吸着等温線に対する作用が不可逆性であるため）を示すかどうかは明確ではない。ＭｅＣＮ中にＭｅＣＮ充填ＺＩＦをかなり長期間保存しても、単位格子パラメータには実質的な変化は観察されなかった（実施例３８）。

【0169】

ＣＯ_２およびＮ_２の吸着／脱着等温線を図２６に示す。実施例３５の生成物（「ＥＭＭ−１９ＣＯ２」）は、Ｖ形状型のＣＯ_２等温線を示していると思われ、これは重要なヒステリシス（実施例１のＺＩＦ−７生成物に見られるようなものなど）を示す急激なＣＯ_２取込みを、低いＣＯ_２分圧で示している。実施例３６の生成物（「ＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ（Ｎ_２、２６日間）ＣＯ２」）は、実施例３５のものとは著しく異なる形状を有するＣＯ_２等温線を示していると思われる。この等温線は、基本的にヒステリシスがないと思われ、Ｉ型等温線に近い。飽和ＣＯ_２容量は実施例３６よりも低いように思われるが、低分圧ＣＯ_２吸着は、大きいように思われる。またＣＯ_２取込みでは、ＣＯ_２吸着曲線に急な変化はないので、どんな構造変化も伴っていないように思われる。実施例３７の生成物（「ＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ（再生）ＣＯ２」）は、そのＩ型形状を保持するＣＯ_２等温線を示しているように思われ、また圧力範囲全体にわたって実施例３６よりもＣＯ_２取込み量がやや増大していることを示すように思われる。実施例３８の生成物（「ＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ（保存）ＣＯ_２」）は、そのＩ型形状を保持するＣＯ_２等温線を示しているように思われ、また圧力範囲全体にわたって実施例３７よりもＣＯ_２取込み量がやや増大していることを示すように思われる。

【0170】

ＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ物質は、特に、ＣＯ_２量が比較的少ない流れ（例えば、ＣＯ_２分圧が１２０トルより低いことを示す）のＣＣＳ（炭素の捕捉および保存）に関して注目される領域において、ＺＩＦ−７、ＺＩＦ−２２、またさらにはＥＭＭ−１９よりも低分圧ＣＯ_２吸着が非常に増大しているように思われる。ＥＭＭ−１９のＶ型に似たＣＯ_２等温線から、ＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲのＩ型に似たＣＯ_２等温線へのシフトの原因が何かは、完全には理解できない。

【0171】

とはいえ、理論に縛られることはないが、一部の化学部分（多分、水）が、ＺＩＦ細孔構造内に捕捉され、いくらか強力にＺＩＦと結合しているということが起こりうる可能性がある。それは、グローブボックスでの取り扱い及び／または無水反応物／調製で、その微量分すべてを除去するために細心の注意を払わなかったためである。溶媒分子（ＤＭＦ、ＭｅＣＮ）を取り除き、不活性環境中（窒素ガス雰囲気の下など）に十分長い期間保存すると、その部分が骨格から離れようとする推進力が起こり、そのため比較的非弾性的な結晶構造（ＥＭＭ−１９−ＳＴＡＲ）（これは、比較的弾性的な結晶構造（ＥＭＭ−１９）に容易に戻ることのできない）に閉じ込められる可能性がある。上で述べたことに加えて、あるいは上で述べたこととは別に、中程度〜強力に相互作用する化学部分がＺＩＦ構造体内に存在しなければ、イミダゾレート成分が揺れ動くかまたは回転して、特定の安定した配置になることが可能になりうるか、あるいはそうなるように促進されうる。この単位格子ゆがみ現象は、多くのＳＯＤ骨格型物質及び／またはＶ型に似たＣＯ_２等温線を示す多くのＺＩＦ／ＭＯＦに当てはまりうる可能性があるが、現在まで、この現象は、ＺＩＦ−７（ＳＯＤも）にも他のＺＩＦ物質にも観察されていない。

【0172】

特定の実施形態を参照しながら本発明を説明し示してきたが、本発明は、本明細書に必ずしも示されていない変形形態にも役立つことを当業者なら理解するであろう。それゆえに、本発明の正確な範囲を定めるには、添付の特許請求の範囲のみを参照すべきである。
本明細書の開示内容は、以下の態様を含み得る。
（態様１）
ＳＯＤ骨格型を有するゼオライトイミダゾレート骨格の組成物であって、前記ゼオライトイミダゾレート骨格の構造体が、約２８℃の温度において、
（ｉ）約７５トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．６０ミリモルのＣＯ_２、
（ｉｉ）約１００トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．７５ミリモルのＣＯ_２、
（ｉｉｉ）約２００トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも１．１５ミリモルのＣＯ_２、および／または
（ｉｖ）約３９トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．３５ミリモルのＣＯ_２
を収着することができる、ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物。
（態様２）
実験式：Ｚｎ（５−アザベンゾイミダゾレート）_２を有するゼオライトイミダゾレート骨格の組成物であって、前記ゼオライトイミダゾレート骨格の構造体が、約２８℃の温度において、
（ｉ）約７５トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．６０ミリモルのＣＯ_２、
（ｉｉ）約１００トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．７５ミリモルのＣＯ_２、
（ｉｉｉ）約２００トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも１．１５ミリモルのＣＯ_２、および／または
（ｉｖ）約３９トルのＣＯ_２分圧で、ゼオライトイミダゾール骨格の組成物１グラム当たり少なくとも０．３５ミリモルのＣＯ_２
を収着することができる、ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物。
（態様３）
実験式：Ｚｎ（５−アザベンゾイミダゾレート）_２を有し、ＳＯＤ骨格型を示し、かつ表１ｂ、表１ｄ、表７ｂ、表８ｂおよび表９ｂのいずれか１つに記載されたｄ間隔範囲および相対強度範囲で定義されるピークを有するＸ線回折パターンを示す、多孔質結晶物質。
（態様４）
気体を吸着する方法であって、前記気体（例えば、水素、窒素、酸素、希ガス、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄、三酸化硫黄、硫化水素、アンモニア、炭化水素またはアミンを含む）を態様３に記載の前記多孔質結晶物質と接触させることを含む、気体を吸着する方法。
（態様５）
気体を流体流から分離する方法において、前記気体（例えば、水素、窒素、酸素、希ガス、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄、三酸化硫黄、硫化水素、アンモニア、炭化水素またはアミンを含む）を含む流体流から気体を分離する方法であって、前記流体流を態様３に記載の前記多孔質結晶物質と接触させることを含む、気体を流体流から分離する方法。
（態様６）
（ａ）合成混合物を生じさせるために、反応媒質と、イミダゾレートまたは置換イミダゾレート反応物（ＩＭ）の源と、金属Ｍ^１およびＭ^２の反応物源とをともに混合するステップであって、Ｍ^１およびＭ^２が同一または異なる金属陽イオンを含み、その反応物の少なくとも１つが反応媒質自体および合成混合物中に比較的不溶性である、混合するステップと、
（ｂ）少なくとも１つの比較的不溶性の反応物を有する前記合成混合物を、一般構造：Ｍ^１−ＩＭ−Ｍ^２を含む四面体骨格を有するゼオライトイミダゾレート骨格の組成物を形成させるのに十分な条件下で維持するステップと、
（ｃ）前記ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物を、その単位格子体積を安定的に減少させるのに十分な条件下で処理するステップと
を含む、ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物を形成させるための方法。
（態様７）
実質的に可溶性のＭ^１、Ｍ^２およびＩＭの源を同じ反応媒質中で結晶化させることによりゼオライトイミダゾレート骨格の組成物を製造した場合に得られる骨格型とは異なる骨格型を前記ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物の生成物が有する、態様６に記載の方法。
（態様８）
前記ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物の生成物が、ＡＢＷ、ＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＬ、ＡＥＮ、ＡＥＴ、ＡＦＧ、ＡＦＩ、ＡＦＮ、ＡＦＯ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＦＹ、ＡＨＴ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＳＴ、ＡＳＶ、ＡＴＮ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＡＴＴ、ＡＴＶ、ＡＷＯ、ＡＷＷ、ＢＣＴ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＩＫ、ＢＯＧ、ＢＰＨ、ＢＲＥ、ＣＡＧ、ＣＡＮ、ＣＡＳ、ＣＤＯ、ＣＦＩ、ＣＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＡ、ＣＨＩ、ＣＬＯ、ＣＯＮ、ＣＲＢ、ＣＺＰ、ＤＡＣ、ＤＤＲ、ＤＦＯ、ＤＦＴ、ＤＩＡ、ＤＯＨ、ＤＯＮ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＥＳＶ、ＥＴＲ、ＥＵＯ、ＥＺＴ、ＦＡＲ、ＦＡＵ、ＦＥＲ、ＦＲＡ、ＦＲＬ、ＧＩＳ、ＧＩＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＧＯＯ、ＨＥＵ、ＩＦＲ、ＩＨＷ、ＩＳＶ、ＩＴＥ、ＩＴＨ、ＩＴＷ、ＩＷＲ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＢＷ、ＫＦＩ、ＬＡＵ、ＬＣＳ、ＬＥＶ、ＬＩＯ、ＬＩＴ、ＬＯＳ、ＬＯＶ、ＬＴＡ、ＬＴＬ、ＬＴＮ、ＭＡＲ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＥＬ、ＭＥＰ、ＭＥＲ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＯＮ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＳＥ、ＭＳＯ、ＭＴＦ、ＭＴＮ、ＭＴＴ、ＭＴＷ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＮＯＮ、ＮＰＯ、ＮＳＩ、ＯＢＷ、ＯＦＦ、ＯＳＩ、ＯＳＯ、ＯＷＥ、ＰＡＲ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＰＯＮ、ＰＯＺ、ＲＨＯ、ＲＯＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＲＴＥ、ＲＴＨ、ＲＵＴ、ＲＷＲ、ＲＷＹ、ＳＡＯ、ＳＡＳ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＦＥ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＦＨ、ＳＦＮ、ＳＦＯ、ＳＧＴ、ＳＩＶ、ＳＯＤ、ＳＯＳ、ＳＳＹ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＴ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＨＯ、ＴＯＮ、ＴＳＣ、ＴＵＮ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＵＯＺ、ＵＳＩ、ＵＴＬ、ＶＥＴ、ＶＦＩ、ＶＮＩ、ＶＳＶ、ＷＥＩ、ＷＥＮ、ＹＵＧ、ＺＮＩ、ＺＯＮおよびこれらの組合せからなる群から選択される骨格型であって、ＣＲＢ、ＤＦＴ、ＣＡＧ、ＳＯＤ、ＭＥＲ、ＲＨＯ、ＡＮＡ、ＬＴＡ、ＤＩＡ、ＺＮＩ、ＧＭＥ、ＬＣＳ、ＦＲＬ、ＧＩＳ、ＰＯＺ、ＭＯＺおよびこれらの組合せからなる群から選択されるものなど（例えば、ＳＯＤ）を示す、態様６または態様７に記載の方法。
（態様９）
前記反応媒質が、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド（ＤＥＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、１，３−ジメチルプロピレン尿素（ＤＭＰＵ）、スルホキシド、ホスホルアミド、アセトニトリル（ＭｅＣＮ）、トリエチルアミン（ＴＥＡ）、水、アンモニア、エタノールまたはこれらの組合せを含む、態様６〜８のいずれか１項に記載の方法。
（態様１０）
前記金属が、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｌｒ、Ｒｆ、Ｄｂ、Ｓｇ、Ｂｈ、Ｈｓ、Ｍｔ、Ｄｓ、Ｒｇ、Ｕｕｂおよびこれらの組合せからなる群から選択される（例えば、Ｚｎである）、態様６〜９のいずれか１項に記載の方法。
（態様１１）
前記イミダゾレートまたは置換イミダゾレート（ＩＭ）が、ＩＶ、Ｖ、ＶＩまたはそれらの任意の組合せ：

【化101】

［式中、Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３およびＡ^４は、Ｃ、Ｎ、ＰおよびＢからなる元素の群から選択され、Ａ^５、Ａ^６およびＡ^７は、ＣまたはＮのいずれかであってよく、Ｒ^５〜Ｒ^８は、Ａ^１〜Ａ^４がＣを含む場合に存在し、Ｒ^１、Ｒ^４またはＲ^９は、隣接したＭ^１またはＭ^２を妨害しない立体障害を引き起こさない基を含み、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７およびＲ^８は、それぞれ別個に、水素、アルキル、ハロ、シアノまたはニトロであり、Ｍ^１およびＭ^２は、同一または異なる金属陽イオンを含み、さらにＲ^１０、Ｒ^１１およびＲ^１２は、それぞれ別個に電子吸引基である］
からなる群から選択される、態様６〜１０のいずれか１項に記載の方法。
（態様１２）
前記イミダゾレートまたは置換イミダゾレート（ＩＭ）が、ＶＩＩ、ＶＩＩＩ、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ、ＸＩＩＩ、ＸＩＶ、ＸＶ、ＸＶＩ、ＸＶＩＩおよび／またはＸＶＩＩＩ：

【化102】

【化103】

【化104】

からなる群から選択され、例えば、式中において、前記イミダゾレートまたは置換イミダゾレート（ＩＭ）は、式：ＸＶの構造体を含む、態様１１に記載の方法。
（態様１３）
前記十分な条件が、１時間〜１０日間（例えば、１２時間〜７日間）の接触／結晶化時間、約−７８℃〜前記反応媒質の沸点（例えば、約１５℃〜約１５０℃）の温度および約１ｋＰａａ〜約１０ＭＰａａ（例えば、約１００ｋＰａａ〜約１０ＭＰａａ）の反応圧力を含む、態様６〜１２のいずれか１項に記載の方法。
（態様１４）
前記イミダゾレートまたは置換イミダゾレート（ＩＭ）は、５−アザベンゾイミダゾレートであり、前記ゼオライトイミダゾレート骨格の組成物は、ＳＯＤ骨格型を有する、態様６〜１３のいずれか１項に記載の方法。
（態様１５）
前記処理ステップにとって十分な条件が、前記反応媒質を除去すること、および少なくとも１日間（例えば、少なくとも２日間、少なくとも３日間、少なくとも５日間、少なくとも７日間、少なくとも１０日間、少なくとも１４日間、少なくとも１７日間、少なくとも２０日間、少なくとも２３日間、少なくとも２６日間、または少なくとも３０日間）、あるいは任意選択的に最大３６５日間までの連続期間にわたって、不活性ガスを導入することを含む、態様６〜１４のいずれか１項に記載の方法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】