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特許7133019オルガノシリカ材料の製造方法及びその使用

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】

(24)【登録日】2022-08-30

(45)【発行日】2022-09-07

(54)【発明の名称】オルガノシリカ材料の製造方法及びその使用

(51)【国際特許分類】

B01J 20/30 20060101AFI20220831BHJP

B01J 35/10 20060101ALI20220831BHJP

B01J 20/28 20060101ALI20220831BHJP

B01D 15/00 20060101ALI20220831BHJP

B01J 20/26 20060101ALI20220831BHJP

B01D 53/02 20060101ALI20220831BHJP

C08G 77/50 20060101ALI20220831BHJP

B01J 29/03 20060101ALN20220831BHJP

B01J 32/00 20060101ALN20220831BHJP

B01J 31/06 20060101ALN20220831BHJP

【ＦＩ】

B01J20/30

B01J35/10 301A

B01J20/28 Z

B01D15/00 J

B01J20/26 A

B01J20/26 B

B01D53/02

C08G77/50

B01J29/03 M

B01J32/00

B01J31/06 M

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2020534342

(86)(22)【出願日】2018-11-14

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-02-22

(86)【国際出願番号】 US2018060925

(87)【国際公開番号】W WO2019125656

(87)【国際公開日】2019-06-27

【審査請求日】2021-06-17

(31)【優先権主張番号】62/608,709

(32)【優先日】2017-12-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】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・テクノロジー・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】ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100156085

【弁理士】

【氏名又は名称】新免勝利

(72)【発明者】

【氏名】ホアシン・ジョウ

(72)【発明者】

【氏名】リ・チュエンチャン

(72)【発明者】

【氏名】デイビッド・シー・カラブロ

【審査官】瀧恭子

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許出願公開第０２５７３８０２（ＥＰ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／０９４８６１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００５９１８１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｊ２０／００－２０／２８、２０／３０－２０／３４、

２１／００－３８／７４

Ｂ０１Ｄ１５／００－１５／４２、５３／０２－５３／１２

Ｃ０８Ｇ７７／００－７７／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

オルガノシリカ材料の調製方法であって、
（ａ）少なくとも１種の式［（ＲＯ）_２ＳｉＣＨ_２］_３（Ｉａ）の化合物及び少なくとも１種の式［Ｒ’ＲＯＳｉＣＨ_２］_３（Ｉｂ）の化合物（式中、各Ｒ’は独立してＲＯ－基、Ｒ基又は（ＲＯ）_３Ｓｉ－ＣＨ_２－基を表し、少なくとも１個のＲ’は（ＲＯ）_３Ｓｉ－ＣＨ_２－であり；且つＲはＣ_１～Ｃ_４アルキル基、好ましくはメチル又はエチル基、より好ましくはエチル基を表す）を含む出発材料混合物を準備することと；
（ｂ）得られる溶液が構造指向剤を本質的に含有しないように、酸性又は塩基性水性混合物中に前記出発材料混合物を添加することと；
（ｃ）前記溶液を硬化して、プレ製品を製造することと；
（ｄ）式［Ｒ^１Ｒ^２ＳｉＣＨ_２］_３（Ｉ）（式中、各Ｒ^１は、ヒドロキシル基、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基、又は別のシロキサン単位のケイ素原子に結合した酸素原子を表し、且つ各Ｒ^２は、ヒドロキシル基、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基、又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子を表す）の独立シロキサン単位を含むポリマーであり、１．０ｎｍより大きい平均細孔直径を有するオルガノシリカ材料を得るために、前記プレ製品を乾燥させることと
を含み、
前記オルガノシリカ材料が単相である、方法。

【請求項2】

式（Ｉａ）及び式（Ｉｂ）の間の比率が、１：１０～２０：１、好ましくは１：１～２０：１、より好ましくは１：１～１０：１である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記少なくとも１種の式（Ｉａ）の化合物が、１，１，３，３，５，５－ヘキサエトキシ－１，３，５－トリシラシクロヘキサンであり、且つ／又は前記少なくとも１種の式（Ｉｂ）の化合物が、１，１，３，３，５－ペンタエトキシ－５－（（トリエトキシシリル）メチル）－１，３，５－トリシラシクロヘキサンである、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

各Ｒ^１が、ヒドロキシル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又は別のシロキサン単位のケイ素原子に結合した酸素原子を表し、且つ各Ｒ^２が、ヒドロキシル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又は別のシロキサン単位のケイ素原子に結合した酸素原子を表す、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

各Ｒ^１が、ヒドロキシル基、エトキシ基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子を表し、且つ各Ｒ^２が、ヒドロキシル基、エトキシ基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子を表す、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

（ｉ）式（Ｉａ）のさらなる化合物；
（ｉｉ）式（Ｉｂ）のさらなる化合物；
（ｉｉｉ）式

【化1】

（式中、各Ｚ^５は、独立して、Ｘ^３ＯＸ^４Ｘ^５ＳｉＸ^６基であり、各Ｘ^３は、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基を表し；Ｘ^４及びＸ^５は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基又はＣ_１～Ｃ_４アルコキシ基を表し；且つ各Ｘ^６は、環式化合物の窒素原子に結合したＣ_１～Ｃ_８アルキレン基を表す）の環式化合物；
（ｉｖ）式Ｚ^６ＯＺ^７Ｚ^８Ｚ^９Ｓｉ（ＩＩＩａ）（式中、各Ｚ^６は、Ｃ_１～Ｃ_６アルキル基を表し、且つＺ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_６アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_６アルコキシ基、窒素含有Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル基、窒素含有ヘテロアラルキル基、及び窒素を含有する任意選択的に置換されたヘテロシクロアルキル基からなる群から選択される）の化合物；
（ｖ）式Ｚ^１０Ｚ^１１Ｚ^１２Ｓｉ－Ｚ^１－ＳｉＺ^１０Ｚ^１１Ｚ^１２（ＩＶａ）（式中、各Ｚ^１０は、独立して、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基を表し；Ｚ^１１及びＺ^１２は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基又はＣ_１～Ｃ_４アルキル基を表し；且つ各Ｚ^１は、Ｃ_１～Ｃ_８アルキレン基、Ｃ_２～Ｃ_８アルケニレン基、Ｃ_２～Ｃ_８アルキニレン基、窒素含有Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレン基、任意選択的に置換されたＣ_６～Ｃ_２０アラルキル基及び任意選択的に置換されたＣ_４～Ｃ_２０ヘテロシクロアルキル基である）の化合物；
（ｖｉ）三価金属酸化物の供給源；
（ｖｉｉ）シリカ含有材料；並びに
（ｖｉｉｉ）それらの組合せ
からなる群から選択される少なくとも１種の化合物を前記酸性又は塩基性水性混合物に添加することをさらに含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記少なくとも１種の化合物が、各Ｘ^３が、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基を表し；Ｘ^４及びＸ^５が、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基又はＣ_１～Ｃ_２アルコキシ基を表し；且つ各Ｘ^６が、環式化合物の窒素原子に結合したＣ_１～Ｃ_４アルキレン基を表す、式（ＩＩａ）の化合物であり、好ましくは式（ＩＩａ）の前記少なくとも１種の化合物が、トリス（３－トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレートである、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記少なくとも１種の化合物が、各Ｚ^６が、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基を表し、且つＺ^７、Ｚ^８及びＺ^９が、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基、窒素含有Ｃ_３～Ｃ_１０アルキル基、窒素含有Ｃ_４～Ｃ_１０ヘテロアラルキル基又は窒素を含有する任意選択的に置換されたＣ_４～Ｃ_１０ヘテロシクロアルキル基である、式（ＩＩＩａ）の化合物であり、好ましくは、前記式（ＩＩＩａ）の化合物が、テトラエチルオルトシリケート、メチルトリエトキシシラン、（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル）トリメトキシシラン、Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリエトキシシラン、４－メチル－１－（３－トリエトキシシリルプロピル）－ピペラジン、４－（２－（トリエトキシシリル）エチル）ピリジン、１－（３－（トリエトキシシリル）プロピル）－４，５－ジヒドロ－１Ｈ－イミダゾール及び（３－アミノプロピル）トリエトキシシランからなる群から選択される、請求項６に記載の方法。

【請求項9】

前記少なくとも１種の化合物が、各Ｚ^１０が、独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基を表し；Ｚ^１１及びＺ^１２が、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はＣ_１～Ｃ_２アルキル基を表し；且つ各Ｚ^１が、Ｃ_１～Ｃ_４アルキレン基、Ｃ_２～Ｃ_４アルケニレン基、Ｃ_２～Ｃ_４アルキニレン基、及び窒素含有Ｃ_４～Ｃ_１０アルキレン基からなる群から選択される、式（ＩＶａ）の化合物であり、好ましくは、前記式（ＩＶａ）の化合物が、１，２－ビス（メチルジエトキシシリル）エタン、ビス（トリエトキシシリル）メタン、１，２－ビス（トリエトキシシリル）エチレン、Ｎ，Ｎ’－ビス［（３－トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン、ビス［（メチルジエトキシシリル）プロピル］アミン、及びビス［（メチルジメトキシシリル）プロピル］－Ｎ－メチルアミンからなる群から選択される、請求項６に記載の方法。

【請求項10】

前記少なくとも１種の化合物が、三価金属酸化物の供給源であって、前記三価金属酸化物の供給源が、
式Ｍ^１（ＯＺ^１３）_３（Ｖａ）（式中、Ｍ^１は、第１３族金属を表し、且つ各Ｚ^１３が、独立して、Ｃ_１～Ｃ_６アルキル基を表す）の化合物；又は
式（Ｚ^１４Ｏ）_２Ｍ^２－Ｏ－Ｓｉ（ＯＺ^１５）_３（ＶＩａ）（式中、Ｍ^２は、第１３族金属を表し、且つＺ^１４及びＺ^１５は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_６アルキル基を表す）の化合物
の少なくとも１種である、請求項６に記載の方法。

【請求項11】

前記三価金属酸化物の供給源が、Ｍ^１が、Ａｌ又はＢであり、且つ各Ｚ^１３が、独立して、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基を表す、式（Ｖａ）の化合物であり、好ましくは、前記三価金属酸化物の供給源が、アルミニウムトリメトキシド、アルミニウムトリエトキシド、アルミニウムイソプロポキシド及びアルミニウムトリ－ｓｅｃ－ブトキシドからなる群から選択される、請求項６又は１０に記載の方法。

【請求項12】

前記三価金属酸化物の供給源が、Ｍ^２が、Ａｌ又はＢであり；且つＺ^１４及びＺ^１５が、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基を表す、式（ＶＩａ）の化合物である、請求項６又は１０に記載の方法。

【請求項13】

前記塩基性水性混合物が塩基を含み、且つ８～１４のｐＨを有し、好ましくは前記塩基が水酸化アンモニウム又は水酸化金属である、請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

前記酸性水性混合物が酸を含み、且つ０．０１～６．０のｐＨを有し、好ましくは前記酸が無機酸であり、好ましくは前記無機酸が塩酸である、請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項15】

前記プレ製品を７０℃～２００℃の温度で乾燥する、請求項１～１４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項16】

前記オルガノシリカ材料が、以下：
（ｉ）２．０ｎｍ～２５．０ｎｍの平均細孔直径；
（ｉｉ）５０ｍ^２／ｇ～２５００ｍ^２／ｇの全表面積；及び
（ｉｉｉ）０．１ｃｍ^３／ｇ～３．０ｃｍ^３／ｇの細孔体積
の１つ以上を有する、請求項１～１５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項17】

式（Ｉａ）対式（Ｉｂ）の比率が１：１～５：１であり、且つ前記オルガノシリカ材料が、平均細孔直径の二峰性分布を有する、請求項１～１６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項18】

ステップａ）において準備される前記出発材料混合物が、Ｘが塩化物又は臭化物から選択される式（ＲＯ）_３Ｓｉ－ＣＨ_２－ＭｇＸの化合物を溶媒中で加熱し、前記少なくとも１種の式（Ｉａ）の化合物及び前記少なくとも１種の式（Ｉｂ）の化合物を含む前記出発材料混合物を準備するグリニャール反応によって得られる、請求項１～１７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項19】

前記グリニャール反応によって得られる前記出発材料混合物が、それから前記少なくとも１種の式（Ｉｂ）の化合物をいずれも分離することなく、ステップｂ）において使用される、請求項１８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、オルガノシリカ材料の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

多孔性無機固体は、工業的応用のための触媒及び分離媒体として大いに有益であることが見出されている。特に、メソ細孔の周期的配列を有するシリカ及びアルミナなどのメソポーラス材料は、それらの均一且つ調整可能な細孔、高い表面積及び大きい細孔体積のため、吸着、分離及び触媒プロセスでの使用に魅力的な材料である。そのようなメソポーラス材料の細孔構造は、大きい分子を吸収するために十分大きく、且つ細孔壁構造は約１ｎｍ程度の薄さであることが可能である。さらに、これらのメソポーラス材料は、大きい比表面積（例えば、１０００ｍ^２／ｇ）及び大きい細孔体積（例えば、１ｃｍ^３／ｇ）を有することが知られている。これらの理由のため、これらのメソポーラス材料は、反応性触媒、官能性有機化合物から構成される吸着剤及び他の分子が細孔中に急速に拡散することを可能にし、したがって、より小さい細孔径を有するゼオライト以上に有利となる可能性がある。したがって、そのようなメソポーラス材料は、高速触媒反応の触媒作用のためだけではなく、大容量吸着剤としても有用となる可能性がある。

【0003】

メソポーラスフレームワーク中にいくつかの有機基を含むことによって、調節可能な反応性表面を準備することができ、そして材料の細孔径の均一性、より高い機械的強度及び水熱安定性の要因になることがさらに見出された。したがって、メソポーラスオルガノシリカ材料は、強化された熱水安定性、化学安定性及び機械的特性など、メソポーラスシリカと比較してユニークな特性を示すことができる。有機基は、メソポーラスオルガノシリカを形成するためのＳｉ－Ｚ－Ｓｉ（式中、Ｚは有機基である）の形態の架橋されたシルセスキオキサン前駆体を使用して含ませることができる。

【0004】

メソポーラスオルガノシリカは、慣例的に、構造指向剤、ポロゲン及び／又はフレームワーク要素の存在下でのシルセキオキサン前駆体の自己集合によって形成される。この前駆体は、加水分解性であり、且つ構造指向剤の周囲で凝縮する。これらの材料は、平行配列されたメソスケールチャネルの周期的配列の存在のため、周期的メソポーラスオルガノシリケート（ＰｅｒｉｏｄｉｃＭｅｓｏｐｏｒｏｕｓＯｒｇａｎｏｓｉｌｉｃａｔｅ）（ＰＭＯ）と呼ばれている。例えば、Ｌａｎｄｓｋｒｏｎ，Ｋ．，ｅｔａｌ．［Ｓｃｉｅｎｃｅ，３０２：２６６－２６９（２００３）］は、Ｚが架橋性有機基であるＳｉＯ_３Ｚ又はＳｉＯ_２Ｚ_２ビルディングブロックからなる周期的メソポーラスフレームワークを有する、架橋されたオルガノシリカであるＰＭＯを形成するための、塩基及び構造指向剤、セチルトリメチルアンモニウムブロミドの存在下での１，３，５－トリス［ジエトキシシラ］シルコヘキサン［（ＥｔＯ）_２ＳｉＣＨ_２］_３の自己集合を報告する。ＰＭＯ中、有機基は、細孔壁中に均一に分配されることが可能である。米国特許公報第２０１２／００５９１８１号は、ＮａＡｌＯ_２及び塩基の存在下、１，１，３，３，５，５－ヘキサエトキシ－１，３，５－トリシリルシクロヘキサンから形成された結晶質ハイブリッド有機－無機シリケートの調製を報告する。米国特許出願公報第２００７／００３４９２号は、プロピレングリコールモノメチルエーテルの存在下、１，１，３，３，５，５－ヘキサエトキシ－１，３，５－トリシリルシクロヘキサンから形成された組成物の調製を報告する。

【0005】

オルガノシリカ材料（例えばＰＭＯ）の調製において構造指向剤を使用する場合、調製プロセスの終了時に構造指向剤を排除するための複雑でエネルギー集約的なプロセスが必要となる。これによって、プロセスを工業的応用までスケールアップする能力は制限される。さらに、オルガノシリカ材料を調製するために、１，１，３，３，５，５－ヘキサエトキシ－１，３，５－トリシラシクロヘキサンなどの出発材料化合物は、典型的に実質的に純粋な形態で使用される（例えば、出発材料化合物は、出発材料化合物の重量に基づき、少なくとも約９９重量パーセント（重量％）、少なくとも約９９．５重量％又は１００重量％の１，１，３，３，５，５－ヘキサエトキシ－１，３，５－トリシラシクロヘキサンを含む）。しかしながら、純粋な形態は、使用するために費用がかかる。１，１，３，３，５，５－ヘキサエトキシ－１，３，５－トリシラシクロヘキサンなどの出発材料化合物の調製では、典型的に、１，１，３，３，５，５－ヘキサエトキシ－１，３，５－トリシラシクロヘキサンの実質的に純粋な形態とは対照的に、化合物、例えば、１，１，３，３，５，５－ヘキサエトキシ－１，３，５－トリシラシクロヘキサン、１，１，３，３，５－ペンタエトキシ－５－（（トリエトキシシリル）メチル）－１，３，５－トリシラシクロヘキサン及び不純物の混合物が生じる。Ｂｒｏｎｄａｎｉ，Ｄ．ｅｔａｌ．ＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔｅｒｓ，３４（１３）：２１１１－２１１４を参照のこと。したがって、そのような混合物から実質的に純粋な出発材料化合物を得るために、追加費用でのさらなる処理が必要とされる。そのため、構造指向剤を用いることなく、且つ実質的に純粋な形態の出発材料化合物を使用することなく、オルガノシリカ材料を調製するための方法が必要とされている。さらに、これらの特徴を有し、且つ所望の細孔直径、細孔体積及び表面積を有するオルガノシリカ材料をもたらす方法が必要とされる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

１，１，３，３，５，５－ヘキサエトキシ－１，３，５－トリシラシクロヘキサンなどの単一化合物を含む出発材料の代わりに、１，１，３，３，５，５－ヘキサエトキシ－１，３，５－トリシラシクロヘキサン及び１，１，３，３，５－ペンタエトキシ－５－（（トリエトキシシリル）メチル）－１，３，５－トリシラシクロヘキサンなどの少なくとも２種の化合物を含む出発材料混合物が、構造指向剤、ポロゲン又は界面活性剤を必要とすることなく、所望の細孔直径、細孔体積及び表面積を有するオルガノシリカ材料を好結果で調製するために使用可能であることが見出された。

【課題を解決するための手段】

【0007】

したがって、一態様において、本開示は、オルガノシリカ材料の調製方法であって、（ａ）少なくとも１種の式［（ＲＯ）_２ＳｉＣＨ_２］_３（Ｉａ）の化合物及び少なくとも１種の式［Ｒ’ＲＯＳｉＣＨ_２］_３（Ｉｂ）の化合物（式中、各Ｒ’は独立してＲＯ－基、Ｒ基又は（ＲＯ）_３Ｓｉ－ＣＨ_２－基を表し、少なくとも１個のＲ’は（ＲＯ）_３Ｓｉ－ＣＨ_２－であり；且つＲはＣ_１～Ｃ_４アルキル基を表す）を含む出発材料混合物を準備することと；（ｂ）得られる溶液が構造指向剤を本質的に含有しないように、酸性又は塩基性水性混合物中に出発材料混合物を添加することと；（ｃ）溶液を硬化して、プレ製品を製造することと；（ｃ）式［Ｒ^１Ｒ^２ＳｉＣＨ_２］_３（Ｉ）（式中、各Ｒ^１は、ヒドロキシル基、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基、又は別のシロキサン単位のケイ素原子に結合した酸素原子を表し、且つ各Ｒ^２は、ヒドロキシル基、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基、又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子を表す）の独立シロキサン単位を含むポリマーであり、約１．０ｎｍより大きい平均細孔直径を有するオルガノシリカ材料を得るために、プレ製品を乾燥させることと
を含む方法を提供する。

【0008】

さらに別の態様において、本開示は、本明細書に記載された方法に従って製造されたオルガノシリカ材料を提供する。

【0009】

さらに別の態様において、本開示は、液状炭化水素製品中で不純物を減少させるため；ディーゼル燃料製品の色を改善するため；気体分離のため；或いは芳香族水素化プロセス、オレフィン重合、炭化水素分解、異性化又はアルキル化において使用するための触媒支持体材料としての本明細書に記載の方法に従って製造されたオルガノシリカ材料の使用を提供する。

【0010】

上記において要約された実施形態の特定の態様を含む他の実施形態は、以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】試料１、試料２及び比較試料１のＸ線回折（ＸＲＤ）スペクトルを示す。

【図2】試料１、試料２及び比較試料１の窒素吸着／脱着分析を示す。

【図3】試料１、試料２及び比較試料１のＢＥＴ細孔直径分布を示す。

【図4】試料１の^２９ＳｉＭＡＳＮＭＲスペクトルを示す。

【図5】出発混合物１のガスクロマトグラフィートレースを示す。

【図6】試料９及び試料１０のＢＥＴ細孔直径分布を示す。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本開示の種々の態様において、オルガノシリカ材料、オルガノシリカ材料の調製方法及びオルガノシリカ材料を使用する気液分離プロセスが提供される。

【0013】

Ｉ．定義
本開示及びそれに対する請求の範囲の目的のため、周期表の命番方式は、ＩＵＰＡＣ元素周期表による。

【0014】

本明細書中、「Ａ及び／又はＢ」などの句で使用される「及び／又は」という用語は、「Ａ及びＢ」、「Ａ又はＢ」、「Ａ」及び「Ｂ」を含むように意図される。

【0015】

「置換基」、「ラジカル」、「基」及び「部分」という用語は、互換的に使用され得る。

【0016】

本明細書で使用される場合、及び他に明示されない限り、「Ｃ_ｎ」という用語は、１分子あたりｎ個の炭素原子を有する炭化水素を意味し、ｎは正整数である。

【0017】

本明細書で使用される場合、及び他に明示されない限り、「炭化水素」という用語は、炭素に結合した水素を含有する化合物の種類を意味して、且つ（ｉ）飽和炭化水素化合物、（ｉｉ）不飽和炭化水素化合物、並びに（ｉｉｉ）異なるｎ値を有する炭化水素化合物の混合物を含む、（飽和及び／又は不飽和の）炭化水素化合物の混合物が包括される。

【0018】

本明細書で使用される場合、及び他に明示されない限り、「アルキル」という用語は、１～１２個の炭素原子（すなわち、Ｃ_１～Ｃ_１２アルキル）、特に１～８個の炭素原子（すなわち、Ｃ_１～Ｃ_８アルキル）、特に１～６個の炭素原子（すなわち、Ｃ_１～Ｃ_６アルキル）、特に１～４個の炭素原子（すなわち、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル）を有する飽和炭化水素基を意味する。アルキル基の例としては、限定されないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、デシルなどが含まれる。アルキル基は、直鎖、分岐鎖又は環式であってよい。「アルキル」は、アルキル基の全ての構造異性体の形態を包含するように意図される。例えば、本明細書で使用される場合、プロピルは、ｎ－プロピル及びイソプロプルの両方を含み、ブチルは、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、イソブチル及びｔｅｒｔ－ブチルなどを含む。本明細書で使用される場合、「Ｃ_１アルキル」はメチル（－ＣＨ_３）を指し、「Ｃ_２アルキル」はエチル（－ＣＨ_２ＣＨ_３）を指し、「Ｃ_３アルキル」はプロピル（－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）を指し、そして「Ｃ_４アルキル」はブチル（例えば、－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３、－（ＣＨ_３）ＣＨＣＨ_２ＣＨ_３、－ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）_２など）を指す。さらに、本明細書で使用される場合、「Ｍｅ」はメチルを指し、そして「Ｅｔ」はエチルを指し、「ｉ－Ｐｒ」はイソプロプルを指し、「ｔ－Ｂｕ」はｔｅｒｔ－ブチルを指し、そして「Ｎｐ」はネオペンチルを指す。

【0019】

本明細書で使用される場合、及び他に明示されない限り、「アルキレン」という用語は、長さにおいて１～１２個の炭素原子を含有する二価アルキル部分（すなわち、Ｃ_１～Ｃ_１２アルキレン）を指し、且つアルキレン部分が、アルキル単位の両端において分子の残基に結合することを意味する。例えば、アルキレンとしては、限定されないが、－ＣＨ_２－、－ＣＨ_２ＣＨ_２－、－ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２－、－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２－などが含まれる。アルキレン基は、直鎖又は分岐鎖であってよい。

【0020】

本明細書で使用される場合、及び他に明示されない限り、「窒素含有アルキル」という用語は、アルキル基中の１個以上の炭素原子が、窒素原子、又は２～１０個の炭素原子を有する窒素含有環式炭化水素（すなわち、窒素含有環式Ｃ_２～Ｃ_１０炭化水素）、特に２～５個の炭素原子を有する窒素含有環式炭化水素（すなわち、窒素含有環式Ｃ_２～Ｃ_５炭化水素）、特に２～５個の炭素原子を有する窒素含有環式炭化水素（すなわち、窒素含有環式Ｃ_２～Ｃ_５炭化水素）によって置換されている、本明細書に定義されたアルキル基を指す。窒素含有環式炭化水素は、１個以上の窒素原子を有していてもよい。窒素原子は、任意選択的に、１個又は２個のＣ_１～Ｃ_６アルキル基によって置換されていてもよい。窒素含有アルキルは、１～１２個の炭素原子を有することが可能であるか（すなわち、Ｃ_１～Ｃ_１２窒素含有アルキル）、特に１～１０個の炭素原子を有することが可能であるか（すなわち、Ｃ_１～Ｃ_１０窒素含有アルキル）、特に２～１０個の炭素原子を有することが可能であるか（すなわち、Ｃ_２～Ｃ_１０窒素含有アルキル）、特に３～１０個の炭素原子を有することが可能であるか（すなわち、Ｃ_３～Ｃ_１０窒素含有アルキル）、特に３～８個の炭素原子を有することが可能である（すなわち、Ｃ_１～Ｃ_１０窒素含有アルキル）。窒素含有アルキルの例としては、限定されないが、

【化1】

が含まれる。

【0021】

本明細書で使用される場合、及び他に明示されない限り、「窒素含有アルキレン」という用語は、アルキル基中の１個以上の炭素原子が、窒素原子によって置換されている、本明細書に定義されたアルキレン基を指す。窒素原子は、任意選択的に、１個又は２個のＣ_１～Ｃ_６アルキル基によって置換されていてもよい。窒素含有アルキレンは、１～１２個の炭素原子を有することが可能であるか（すなわち、Ｃ_１～Ｃ_１２窒素含有アルキレン）、特に２～１０個の炭素原子を有することが可能であるか（すなわち、Ｃ_２～Ｃ_１０窒素含有アルキレン）、特に３～１０個の炭素原子を有することが可能であるか（すなわち、Ｃ_３～Ｃ_１０窒素含有アルキレン）、特に４～１０個の炭素原子を有することが可能であるか（すなわち、Ｃ_４～Ｃ_１０窒素含有アルキレン）、特に３～８個の炭素原子を有することが可能である（すなわち、Ｃ_３～Ｃ_８窒素含有アルキル）。窒素含有アルキレンの例としては、限定されないが、

【化2】

が含まれる。

【0022】

本明細書で使用される場合、及び他に明示されない限り、「アルケニル」という用語は、２～１２個の炭素原子（すなわち、Ｃ_２～Ｃ_１２アルケニル）、特に２～８個の炭素原子（すなわち、Ｃ_２～Ｃ_８アルケニル）、特に２～６個の炭素原子（すなわち、Ｃ_２～Ｃ_６アルケニル）を有し、且つ１個以上（例えば、２個、３個など）の炭素－炭素二重結合を有する不飽和炭化水素基を指す。アルケニル基は、直鎖、分岐鎖又は環式であってよい。アルケニルの例としては、限定されないが、エテニル（ビニル）、２－プロペニル、３－プロペニル、１，４－ペンタジエニル、１，４－ブタジエニル、１－ブテニル、２－ブテニル及び３－ブテニルが含まれる。「アルケニル」は、アルケニルの全ての構造異性体の形態を包含するように意図される。例えば、ブテニルには、１，４－ブタジエニル、１－ブテニル、２－ブテニル及び３－ブテニルなどが含まれる。

【0023】

本明細書で使用される場合、及び他に明示されない限り、「アルケニレン」という用語は、長さにおいて２～約１２個の炭素原子を含有する二価アルケニル部分（すなわち、Ｃ_２～Ｃ_１２アルケニレン）を指し、且つアルキレン部分が、アルキル単位の両端において分子の残基に結合することを意味する。例えば、アルケニレンとしては、限定されないが、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＨＣＨ_２－、－ＣＨ＝ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨＣＨ_２－など、－ＣＨ_２ＣＨ_２－、－ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２－、－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２－などが含まれる。アルケニレン基は、直鎖又は分岐鎖であってよい。

【0024】

本明細書で使用される場合、及び他に明示されない限り、「アルキニル」という用語は、２～１２個の炭素原子（すなわち、Ｃ_２～Ｃ_１２アルキニル）、特に２～８個の炭素原子（すなわち、Ｃ_２～Ｃ_８アルキニル）、特に２～６個の炭素原子（すなわち、Ｃ_２～Ｃ_６アルキニル）を有し、且つ１個以上（例えば、２個、３個など）の炭素－炭素三重結合を有する不飽和炭化水素基を指す。アルキニル基は、直鎖、分岐鎖又は環式であってよい。アルキニルの例としては、限定されないが、エチニル、１－プロピニル、２－ブチニル及び１，３－ブタジイニルが含まれる。「アルキニル」は、アルキニルの全ての構造異性体の形態を包含するように意図される。例えば、ブチニルは、２－ブチニル及び１，３－ブタジイニルを包含し、且つプロピニルは、１－プロピニル及び２－プロピニル（プロパルギル）を包含する。

【0025】

本明細書で使用される場合、及び他に明示されない限り、「アルキニレン」という用語は、長さにおいて２～約１２個の炭素原子を含有する二価アルキニル部分（すなわち、Ｃ_２～Ｃ_１２アルキニレン）を指し、且つアルキレン部分が、アルキル単位の両端において分子の残基に結合することを意味する。例えば、アルケニレンとしては、限定されないが、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｃ≡ＣＣＨ_２－、－Ｃ≡ＣＣＨ_２Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ_２ＣＨ_２Ｃ≡ＣＣＨ_２－など、－ＣＨ_２ＣＨ_２－、－ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２－、－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２－などが含まれる。アルキニレン基は、直鎖又は分岐鎖であってよい。

【0026】

本明細書で使用される場合、及び他に明示されない限り、「アルコキシ」という用語は、１～約１０個の炭素原子を含有する－Ｏ－アルキルを指す。アルコキシは、直鎖又は分枝鎖であってよい。非限定的な例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ペントキシ及びヘキソキシが含まれる。「Ｃ_１アルコキシ」はメトキシを指し、「Ｃ_２アルコキシ」はエトキシを指し、「Ｃ_３アルコキシ」はプロポキシを指し、そして「Ｃ_４アルコキシ」はブトキシを指す。さらに、本明細書で使用される場合、「ＯＭｅ」はメトキシを指し、そして「ＯＥｔ」はエトキシを指す。

【0027】

本明細書で使用される場合、及び他に明示されない限り、「芳香族」という用語は、非局在化共役π系を有し、且つ５～２０個の炭素原子（芳香族Ｃ_５～Ｃ_２０炭素原子）、特に５～１２個の炭素原子（芳香族Ｃ_５～Ｃ_１２炭化水素）、特に５～１０個の炭素原子（芳香族Ｃ_５～Ｃ_１２炭化水素）を有する、不飽和環式炭化水素を指す。代表的な芳香族としては、限定されないが、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、クメン、ナフタレン、メチルナフタレン、ジメチルナフタレン、エチルナフタレン、アセナフタレン、アントラセン、フェナントレン、テトラフェン、ナフタセン、ベンズアントラセン、フルオラントレン、ピレン、クリセン、トリフェニレンなど、及びそれらの組合せが含まれる。加えて、芳香族は、１個以上のヘテロ原子を含んでもよい。ヘテロ原子の例としては、限定されないが、窒素、酸素及び／又は硫黄が含まれる。１個以上のヘテロ原子を有する芳香族としては、限定されないが、フラン、ベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、オキサゾール、チアゾールなど、及びそれらの組合せが含まれる。芳香族は、単環式、二環式、三環式及び／又は多環式環（いくつかの実施形態において、少なくとも単環式環、単環式及び二環式環のみ、又は単環式環のみ）を含んでもよく、且つ縮合環であってもよい。

【0028】

本明細書で使用される場合、及び他に明示されない限り、「アリール」という用語は、少なくとも１個の環が芳香族炭化水素である、６～１４個の炭素環原子を含有する、いずれかの単環式又は多環式環化炭素基を指す。アリールの例としては、限定されないが、フェニル、ナフチル、ピリジニル及びインドリルが含まれる。

【0029】

本明細書で使用される場合、及び他に明示されない限り、「アラルキル」という用語は、アリール基で置換されたアルキル基を指す。アルキル基は、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル基、特にＣ_１～Ｃ_６、特にＣ_１～Ｃ_４アルキル基、特にＣ_１～Ｃ_３アルキル基であってよい。アラルキル基の例としては、限定されないが、フェニルメチル、フェニルエチル及びナフチルメチルが含まれる。アラルキルは、１個以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、且つ「ヘテロアルキル」と呼ばれてもよい。ヘテロ原子の例としては、限定されないが、窒素（すなわち、窒素含有ヘテロアラルキル）、酸素（すなわち、酸素含有ヘテロアラルキル）及び／又は硫黄（すなわち、硫黄含有ヘテロアラルキル）が含まれる。ヘテロアラルキル基の例としては、限定されないが、ピリジニルエチル、インドリルメチル、フリルエチル及びキノリニルプロピルが含まれる。

【0030】

本明細書で使用される場合、及び他に明示されない限り、「ヘテロシクロ」という用語は、４～２０個の炭素環原子を含有し、且つ１個以上のヘテロ原子を含有する、完全飽和、部分的飽和又は不飽和、或いは多環式環化炭素基を指す。ヘテロ原子の例としては、限定されないが、窒素（すなわち、窒素含有ヘテロシクロ）、酸素（すなわち、酸素含有ヘテロシクロ）及び／又は硫黄（すなわち、硫黄含有ヘテロシクロ）が含まれる。ヘテロシクロの例としては、限定されないが、チエニル、フリル、ピロリル、ピペラジニル、ピリジル、ベンゾキサゾリル、キノリニル、イミダゾリル、ピロリジニル及びピペリジニルが含まれる。

【0031】

本明細書で使用される場合、及び他に明示されない限り、「ヘテロシクロアルキル」という用語は、ヘテロシクロ基で置換されたアルキル基を指す。アルキル基は、Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル基、特にＣ_１～Ｃ_６、特にＣ_１～Ｃ_４アルキル基、特にＣ_１～Ｃ_３アルキル基であってよい。ヘテロシクロアルキル基の例としては、限定されないが、チエニルメチル、フリルエチル、ピロリルメチル、ピペラジニルエチル、ピリジルメチル、ベンゾキサゾリルエチル、キノリニルプロピル及びイミダゾリルプロピルが含まれる。

【0032】

本明細書で使用される場合、「ヒドロキシル」という用語は－ＯＨ基を指す。

【0033】

本明細書で使用される場合、「メソポーラス」という用語は、約２ｎｍ～約５０ｎｍの範囲の直径を有する細孔を有する固体材料を指す。

【0034】

本明細書で使用される場合、「オルガノシリカ」という用語は、２個以上のケイ素原子に結合した１個以上の有機基を含むオルガノシロキサン化合物を指す。

【0035】

本明細書で使用される場合、「シラノール」という用語は、Ｓｉ－ＯＨ基を指す。

【0036】

本明細書で使用される場合、「シラノール含有量」という用語は、化合物中のＳｉ－ＯＨ基のパーセントを指し、そしてＮＭＲなどの標準法によって算出することが可能である。

【0037】

本明細書で使用される場合、「構造指向剤」、「ＳＤＡ」、「界面活性剤」及び／又は「ポロゲン」という用語は、オルガノシリカ材料のフレームワークを形成するビルディングブロックの重合及び／又は重縮合及び／又は組織化を補助及び／又は誘導するために合成媒体に添加される１種以上の化合物を指す。さらに、「ポロゲン」は、得られるオルガノシリカ材料フレームワーク中に空隙又は細孔を形成することが可能な化合物であると理解される。本明細書で使用される場合、「構造指向剤」は、「鋳型剤」及び「テンプレート」という用語を包括し、且つそれらと同意語であり、且つそれらと交換可能である。

【0038】

本明細書で使用される場合、及び他に明示されない限り、「吸着」という用語には、物理収着、化学吸着及び固体材料への凝縮、並びにそれらの組合せが含まれる。

【0039】

ＩＩ．オルガノシリカ材料の製造方法
本開示は、オルガノシリカ材料の製造方法に関する。第１の実施形態において、本方法は、
（ａ）少なくとも１種の式［（ＲＯ）_２ＳｉＣＨ_２］_３（Ｉａ）の化合物及び少なくとも１種の式［Ｒ’ＲＯＳｉＣＨ_２］_３（Ｉｂ）の化合物（式中、各Ｒ’は、独立して、ＲＯ－、Ｒ基又は（ＲＯ）_３Ｓｉ－ＣＨ_２－基を表し、少なくとも１個のＲ’は、（ＲＯ）_３Ｓｉ－ＣＨ_２－であり；且つＲは、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基を表す）を含む出発材料混合物を準備することと；
（ｂ）得られる溶液が構造指向剤を本質的に含有しないように、酸性又は塩基性水性混合物中に出発混合物を添加することと；
（ｃ）溶液を硬化して、プレ製品を製造することと；
（ｄ）式［Ｒ^１Ｒ^２ＳｉＣＨ_２］_３（Ｉ）（式中、各Ｒ^１は、ヒドロキシル基、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基、又は別のシロキサン単位のケイ素原子に結合した酸素原子を表し、且つ各Ｒ^２は、ヒドロキシル基、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基、又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子を表す）の独立シロキサン単位を含むポリマーであるオルガノシリカ材料を得るために、プレ製品を乾燥させることと
を含む。

【0040】

本明細書で使用される場合、及び別途指定されない限り、「別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子」とは、酸素原子が有利に、存在する場合、別のシロキサンのケイ素原子上の一部分（特に、ヒドロキシル、アルコキシなどの酸素含有部分）と置き換わることができ、酸素原子は別のシロキサンのケイ素原子と直接結合し得、それによって、２つのシロキサンが、例えば、Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ結合によって連結し得ることを意味する。明快にするために、この結合の状況で、「別のシロキサン」は同一種類のシロキサン又は異なる種類のシロキサンであることが可能である。

【0041】

ＩＩ．Ａ．酸性又は塩基性水性混合物
酸性又は塩基性水性混合物は、添加された構造指向剤及び／又は添加されたポロゲンを本質的に含有しない。

【0042】

本明細書で使用される場合、「構造指向剤が本質的に添加されない」及び「ポロゲンが本質的に添加されない」とは、（ｉ）オルガノシリカ材料の合成において使用される反応混合物に意図的に添加されたそのような成分が存在しないこと、或いは（ｉｉ）そのような成分が、オルガノシリカ材料のフレームワークを形成するビルディングブロックの重合及び／又は重縮合及び／又は組織化を補助及び／又は誘導するとは言うことができないように、少量又は非実質的な量又は無視できる量で（例えば、そのような成分は、反応混合物の重量に基づき、１．０重量％未満、０．１０重量％以下、又は０．０１０重量％以下の量で存在する）、そのような成分がオルガノシリカ材料の合成において存在することのいずれかを意味する。さらに、「構造指向剤が本質的に添加されない」は、「テンプレートが本質的に添加されない」及び「テンプレート剤が本質的に添加されない」と類語である。

【0043】

酸性又は塩基性混合物は、本明細書中、添加された構造指向剤及び／又は添加されたポロゲンを本質的に含有しないものとして記載されるが、別の実施形態において、酸性又は塩基性水性混合物は、構造指向剤及び／又はポロゲンを含んでもよい。

【0044】

１．構造指向剤
構造指向剤の例としては、限定されないが、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ケイ素界面活性剤、両性界面活性剤、ポリアルキレンオキシド界面活性剤、フルオロ界面活性剤、コロイド性結晶、ポリマー、ハイパー分枝状分子、星型分子、巨大分子、デンドリマー及びそれらの組合せを含むことが可能である。追加的に、又は代わりに、表面指向剤は、ポロキサマー、トリブロックポリマー、テトラアルキルアンモニウム塩、非イオン性ポリオキシエチレンアルキル、ジェミニ界面活性剤、又はそれらの混合物を含むことが可能であるか、或いはそれらであることが可能である。テトラアルキルアンモニウム塩の例としては、限定されないが、セチルトリメチルアンモニウムクロリド（ＣＴＡＣ）、セチルトリメチルアンモニウムブロミド（ＣＴＡＢ）及びオクタデシルトリメチルアンモニウムクロリドなどの、セチルトリメチルアンモニウムハライドを含むことが可能である。他の代表的な表面指向剤は、追加的に、又は代わりに、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロリド及び／又はセチルピリジニウムブロミドを含むことが可能である。

【0045】

ポロキサマーは、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロックコポリマー、より特に、ポリオキシエチレン（ポリ（エチレンオキシド））の２個の親水性鎖によって挾まれた、ポリオキシプロピレン（ポリ（プロピレンオキシド））の中央疎水性鎖からなる非イオン性トリブロックコポリマーである。特に、「ポロキサマー」という用語は、「ａ」及び「ｂ」が、それぞれ、ポリオキシエチレン及びポリオキシプロピレン単位の数を意味する、式ＨＯ（Ｃ_２Ｈ_４））_ａ（Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_ｂ（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ａＨを有するポリマーを指す。ポロキサマーは、商標名Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）、例えば、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）１２３及びＰｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）Ｆ１２７によっても既知である。追加的なトリブロックポリマーは、Ｂ５０－６６００である。

【0046】

非イオン性ポリオキシエチレンアルキルエーテルは、商標名Ｂｒｉｊ（登録商標）、例えば、Ｂｒｉｊ（登録商標）５６、Ｂｒｉｊ（登録商標）５８、Ｂｒｉｊ（登録商標）７６、Ｂｒｉｊ（登録商標）７８によっても既知である。ジェミニ界面活性剤は、１分子あたり、少なくとも２個の疎水基を有し、且つ少なくとも１個、又は任意選択的に２個の親水基が導入された化合物である。

【0047】

２．ポロゲン
ポロゲン材料は、オルガノシリカ材料において、ドメイン、離散的領域、空隙及び／又は細孔を形成することが可能である。本明細書で使用される場合、ポロゲンとしては水を含まない。ポロゲンの例は、ブロックコポリマー（例えば、ジブロックポリマー）である。ポリマーポロゲンの例としては、限定されないが、ポリビニル芳香族、例えば、ポリスチレン、ポリビニルピリジン、水素化ポリビニル芳香族、ポリアクリロニトリル、ポリアルキレンオキシド、例えば、ポリエチレンオキシド及びポリプロピレンオキシド、ポリエチレン、ポリ乳酸、ポリシロキサン、ポリカプロラクトン、ポリカプロラクタム、ポリウレタン、ポリメタクリレート、例えば、ポリメチルメタクリレート又はポリメタクリル酸、ポリアクリレート、例えば、ポリメタクリレート及びポリアクリル酸、ポリジエン、例えば、ポリブタジエン及びポリイソプレン、ポリビニルクロリド、ポリアセタール及びアミンキャップアルキレンオキシド、並びにそれらの組合せを含むことができる。

【0048】

追加的に、又は代わりに、ポロゲンは、熱可塑性ホモポリマー及びランダム（ブロックとは対照的な）コポリマーであることが可能である。本明細書で使用される場合、「ホモポリマー」は、単一モノマーから繰返単位を含む化合物を意味する。適切な熱可塑性材料としては、限定されないが、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリフェニレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシド、ポリ（ジメチルシロキサン）、ポリテトラヒドロフラン、ポリエチレン、ポリシクロヘキシルエチレン、ポリエチルオキサゾリン、ポリビニルピリジン、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸のホモポリマー又はコポリマー、これらの材料のコポリマー及びこれらの材料の混合物を含むことが可能である。ポリスチレンの例としては、限定されないが、アニオン重合ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、未置換及び置換ポリスチレン（例えば、ポリ（α－メチルスチレン））が含まれる。熱可塑性材料は、天然で、線形、分岐状、超分岐状、樹状又は星形であり得る。

【0049】

追加的に、又は代わりにポロゲンは、溶媒であることが可能である。溶媒の例としては、限定されないが、ケトン（例えば、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、２－ヘプタノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、シクロヘキシルピロリジノン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、アセトン）、カーボネート化合物（例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート）、複素環式化合物（例えば、３－メチル－２－オキサゾリジノン、ジメチルイミダゾリジノン、Ｎ－メチルピロリドン、ピリジン）、環式エーテル（例えば、ジオキサン、テトラヒドロフラン）、鎖エーテル（例えば、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル）、アルコール（例えば、メタノール、エタノール）、多価アルコール（例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ジプロピレングリコール）、ニトリル化合物（例えば、アセトニトリル、グルタロジニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル）、エステル（例えば、エチルアセテート、ブチルアセテート、メチルラクテート、エチルラクテート、メチルメトキシプロピオネート、エチルエトキシプロピオネート、メチルピルベート、エチルピルベート、プロピルピルベート、２－メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、ブチロラクトン、リン酸エステル、ホスホン酸エステル）、非プロトン性極性物質（例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド）、非極性溶媒（例えば、トルエン、キシレン、メシチレン）、塩素ベースの溶媒（例えば、メチレンジクロリド、エチレンジクロリド）、ベンゼン、ジクロロベンゼン、ナフタレン、ジフェニルエーテル、ジイソプロピルベンゼン、トリエチルアミン、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、モノメチルエーテルアセテートヒドロキシエーテル、例えば、ジベンジルエーテル、ダイグライム、トリグライム及びそれらの混合物を含むことが可能である。

【0050】

３．塩基／酸
種々の実施形態において、本明細書で提供される方法で使用される酸性又は塩基性水性混合物は、塩基及び／又は酸を含むことが可能である。

【0051】

塩基性水性混合物が塩基を含む特定の実施形態において、水性混合物は、約８～約１５、約８～約１４．５、約８～約１４、約８～約１３．５、約８～約１３、約８～約１２．５、約８～約１２、約８～約１１．５、約８～約１１、約８～約１０．５、約８～約１０、約８～約９．５、約８～約９、約８～約８．５、約８．５～約１５、約８．５～約１４．５、約８．５～約１４、約８．５～約１３．５、約８．５～約１３、約８．５～約１２．５、約８．５～約１２、約８．５～約１１．５、約８．５～約１１、約８．５～約１０．５、約８．５～約１０、約８．５～約９．５、約８．５～約９、約９～約１５、約９～約１４．５、約９～約１４、約９～約１３．５、約９～約１３、約９～約１２．５、約９～約１２、約９～約１１．５、約９～約１１、約９～約１０．５、約９～約１０、約９～約９．５、約９．５～約１５、約９．５～約１４．５、約９．５～約１４、約９．５～約１３．５、約９．５～約１３、約９．５～約１２．５、約９．５～約１２、約９．５～約１１．５、約９．５～約１１、約９．５～約１０．５、約９．５～約１０、約１０～約１５、約１０～約１４．５、約１０～約１４、約１０～約１３．５、約１０～約１３、約１０～約１２．５、約１０～約１２、約１０～約１１．５、約１０～約１１、約１０～約１０．５、約１０．５～約１５、約１０．５～約１４．５、約１０．５～約１４、約１０．５～約１３．５、約１０．５～約１３、約１０．５～約１２．５、約１０．５～約１２、約１０．５～約１１．５、約１０．５～約１１、約１１～約１５、約１１～約１４．５、約１１～約１４、約１１～約１３．５、約１１～約１３、約１１～約１２．５、約１１～約１２、約１１～約１１．５、約１１．５～約１５、約１１．５～約１４．５、約１１．５～約１４、約１１．５～約１３．５、約１１．５～約１３、約１１．５～約１２．５、約１１．５～約１２、約１２～約１５、約１２～約１４．５、約１２～約１４、約１２～約１３．５、約１２～約１３、約１２～約１２．５、約１２．５～約１５、約１２．５～約１４．５、約１２．５～約１４、約１２．５～約１３．５、約１２．５～約１３、約１２．５～約１５、約１２．５～約１４．５、約１２．５～約１４、約１２．５～約１３．５、約１２．５～約１３、約１３～約１５、約１３～約１４．５、約１３～約１４、約１３～約１３．５、約１３．５～約１５、約１３．５～約１４．５、約１３．５～約１４、約１４～約１５、約１４～約１４．５及び約１４．５～約１５のｐＨを有することが可能である。

【0052】

塩基を含む実施形態において、ｐＨは、約９～約１５、約９～約１４又は約８～約１４であることが可能である。

【0053】

代表的な塩基としては、限定されないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、ピリジン、ピロール、ピペラジン、ピロリジン、ピペリジン、ピコリン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチルモノエタノールアミン、モノメチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジアザビシクロオクタン、ジアザビシクロノナン、ジアザビシクロウンデカン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、アンモニア、アンモニウムヒドロキシド、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジプロピルアミン、Ｎ，Ｎ－ジブチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、シクロヘキシルアミン、トリメチルイミジン、１－アミノ－３－メチルブタン、ジメチルグリシン、３－アミノ－３－メチルアミンなどを含むことができる。これらの塩基は、単一で、又は組み合わせてのいずれかで使用されてよい。一実施形態において、塩基は、水酸化ナトリウム及び／又は水酸化アンモニウムを含むことが可能であるか、又はそれらであることが可能である。

【0054】

酸性水性混合物が酸を含む一実施形態において、水性混合物は、約０．０１～約６．０、約０．０１～約５、約０．０１～約４、約０．０１～約３、約０．０１～約２、約０．０１～約１、約０．１～約６．０、約０．１～約５．５、約０．１～約５．０、約０．１～約４．５、約０．１～約４．０、約０．１～約３．５、約０．１～約３．０、約０．１～約２．５、約０．１～約２．０、約０．１～約１．５、約０．１～約１．０、約０．１～約０．５、約０．１～約０．２、約０．２～約６．０、約０．２～約５．５、約０．２～約５．０、約０．２～約４．５、約０．２～約４．０、約０．２～約３．５、約０．２～約３．０、約０．２～約２．５、約０．２～約２．０、約０．２～約１．５、約０．２～約１．０、約０．２～約０．５、約０．５～約６．０、約０．５～約５．５、約０．５～約５．０、約０．５～約４．５、約０．５～約４．０、約０．５～約３．５、約０．５～約３．０、約０．５～約２．５、約０．５～約２．０、約０．５～約１．５、約０．５～約１．０、約０．８～約６．０、約０．８～約５．５、約０．８～約５．０、約０．８～約４．５、約０．８～約４．０、約０．８～約３．５、約０．８～約３．０、約０．８～約２．５、約０．８～約２．０、約０．８～約１．５、約０．８～約１．０、約１．０～約６．０、約１．０～約５．５、約１．０～約５．０、約１．０～約４．５、約１．０～約４．０、約１．０～約３．５、約１．０～約３．０、約１．０～約２．５、約１．０～約２．０、約１．０～約１．５、約１．５～約６．０、約１．５～約５．５、約１．５～約５．０、約１．５～約４．５、約１．５～約４．０、約１．５～約３．５、約１．５～約３．０、約１．５～約２．５、約１．５～約２．０、約２．０～約６．０、約２．０～約５．５、約２．０～約５．０、約２．０～約４．５、約２．０～約４．０、約２．０～約３．５、約２．０～約３．０、約２．０～約２．５、約２．５～約６．０、約２．５～約５．５、約２．５～約５．０、約２．５～約４．５、約２．５～約４．０、約２．５～約３．５、約２．５～約３．０、約３．０～約６．０、約３．５～約５．５、約３．０～約５．０、約３．０～約４．５、約３．０～約４．０、約３．０～約３．５、約３．５～約６．０、約３．５～約５．５、約３．５～約５、約３．５～約４．５、約３．５～約４．０、約４．０～約６．０、約４．０～約５．５、約４．０～約５．０、約４．０～約４．５、約４．２～約５．０又は約４．５～約５．０のｐＨを有することが可能である。

【0055】

酸を含む一実施形態において、ｐＨは、約０．０１～約６．０、約０．２～約６．０、約０．２～約５．０又は約０．２～約４．５であることが可能である。

【0056】

代表的な酸としては、限定されないが、塩酸、硝酸、硫酸、フッ化水素酸、リン酸、ホウ酸及びシュウ酸などの無機酸；並びに酢酸、プロピオン酸、酪酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シュウ酸、マレイン酸、メチルマロン酸、アジピン酸、セバシン酸、没食子酸、酪酸、メリト酸、アラキドン酸、シキミ酸、２－エチルヘキサン酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレン酸、サリチル酸、安息香酸、ｐ－アミノ－安息香酸、ｐ－トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、マロン酸、スルホン酸、フタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、コハク酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、リンゴ酸、グルタル酸の加水分解物、無水マレイン酸の加水分解物、無水フタル酸の加水分解物などの有機酸などを含むことが可能である。これらの酸は、単一で、又は組み合わせてのいずれかで使用されてよい。一実施形態において、酸は、塩酸を含むことが可能であるか、又はそれらであることが可能である。

【0057】

種々の態様において、水性混合物のｐＨを調節することは、製造されたオルガノシリカ材料の全表面積、ミクロポーラス表面積及び細孔体積に影響を与える可能性がある。したがって、オルガノシリカ材料の空隙率は、水性混合物のｐＨを調節することによって調節され得る。

【0058】

ＩＩ．Ｂ．式（Ｉａ）及び式（Ｉｂ）の化合物
本明細書に提供される方法は、少なくとも１種の式［（ＲＯ）_２ＳｉＣＨ_２］_３（Ｉａ）の化合物及び少なくとも１種の式［Ｒ’ＲＯＳｉＣＨ_２］_３（Ｉｂ）の化合物（式中、各Ｒ’は、独立して、ＲＯ－基、Ｒ基又は（ＲＯ）_３Ｓｉ－ＣＨ_２－基を表し、少なくとも１個のＲ’は、（ＲＯ）_３Ｓｉ－ＣＨ_２－であり；且つＲは、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基を表す）を含む出発材料混合物を準備するステップを含む。次いで、出発材料混合物を酸性又は塩基性水性混合物に添加して、溶液を形成する。

【0059】

種々の実施形態において、各Ｒは、独立してＣ_１～Ｃ_３アルキル基、メチル若しくはエチル基、又はエチル基であることが可能である。

【0060】

各Ｒ’がＲＯ－基であることが可能である種々の実施形態において、各Ｒは、Ｃ_１～Ｃ_３アルキル基、メチル若しくはエチル基、又はエチル基であることが可能である。

【0061】

各Ｒ’がＲ基であることが可能である種々の実施形態において、各Ｒは、Ｃ_１～Ｃ_３アルキル基、メチル若しくはエチル基、又はエチル基であることが可能である。

【0062】

いくつかの実施形態において、少なくとも１個、２個又は３個のＲは、（ＲＯ）_３Ｓｉ－ＣＨ_２－基であることが可能である。特に、少なくとも１個のＲ’が（ＲＯ）_３Ｓｉ－ＣＨ_２－基であることが可能である。

【0063】

Ｒ’が（ＲＯ）_３Ｓｉ－ＣＨ_２－基であることが可能である種々の実施形態において、各Ｒは、Ｃ_１～Ｃ_３アルキル基、メチル若しくはエチル基、又はエチル基であることが可能である。

【0064】

一実施形態において、式（Ｉａ）に対応する化合物は、１，１，３，３，５，５－ヘキサエトキシ－１，３，５－トリシラシクロヘキサン、［（ＥｔＯ）_２ＳｉＣＨ_２］_３であることが可能であり、且つ式（Ｉｂ）に対応する化合物は、１，１，３，３，５－ペンタエトキシ－５－（（トリエトキシシリル）メチル）－１，３，５－トリシラシクロヘキサンであることが可能である。

【0065】

別の実施形態において、式（Ｉａ）に対応する化合物は、１，３，５－トリメチル－１，３，５－トリエトキシー１，３，５－トリシラシクロヘキサン、［ＥｔＯＣＨ_３ＳｉＣＨ_２］_３であることが可能である。

【0066】

いくつかの実施形態において、１種より多くの式（Ｉａ）の化合物（例えば、少なくとも２種の異なる式（Ｉａ）の化合物）、１種より多くの式（Ｉｂ）の化合物（例えば、少なくとも２種の異なる式（Ｉｂ）の化合物）、及び／又は他の化合物を酸性又は塩基性水性混合物に添加して、溶液を形成してもよい。例えば、［ＥｔＯＣＨ_３ＳｉＣＨ_２］_３などの、各Ｚ^１がＣ_１～Ｃ_２アルコキシ基であり、且つ各Ｚ^２がＣ_１～Ｃ_２アルキル基である、さらなる式（Ｉａ）の化合物を添加することができる。例えば、［（ＥｔＯ）_２ＳｉＣＨ_２］_３及び［ＥｔＯＣＨ_３ＳｉＣＨ_２］_３を両方とも酸性又は塩基性水性混合物に添加して、溶液を形成してもよい。

【0067】

種々の実施形態において、式（Ｉａ）化合物及び式（Ｉｂ）化合物の間の比率は、少なくとも約１：２０、少なくとも約１：１０、少なくとも約１：５、少なくとも約１：１、少なくとも約２：１、少なくとも約３：１、少なくとも約４：１、少なくとも約６：１又は少なくとも約７：１であり得る。追加的に、又は代わりに、式（Ｉａ）化合物及び式（Ｉｂ）化合物の間の比率は、約１：１０～約２０：１、約１：５～約２０：１、約１：１～約２０：１、約１：１～約１６：１、約１：１～約１０：１、約１：１～約８：１、約２：１～約１０：１又は約２：１～約８：１であり得る。

【0068】

ＩＩ．Ｃ．式（ＩＩａ）の化合物
追加的な実施形態において、本明細書に提供される方法は、酸性又は塩基性水性混合物に、次式

【化3】

（式中、各Ｚ^５は、独立して、Ｘ^３ＯＸ^４Ｘ^５ＳｉＸ^６基であることが可能であり、各Ｘ^３は、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基であることが可能であり；Ｘ^４及びＸ^５は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基又はＣ_１～Ｃ_４アルコキシ基であることが可能であり；且つ各Ｘ^６は、環式化合物の窒素原子に結合したＣ_１～Ｃ_８アルキレン基であることが可能である）の少なくとも１種の環式化合物を添加することをさらに含むことが可能である。

【0069】

種々の実施形態において、各Ｘ^３は、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル、Ｃ_１～Ｃ_３アルキル、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル又はメチル基であることが可能である。

【0070】

追加的に、又は代わりに、各Ｘ^４及びＸ^５は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_３アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基又はメチル基であることが可能である。

【0071】

追加的に、又は代わりに、各Ｘ^４及びＸ^５は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_３アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はメトキシ基であることが可能である。

【0072】

追加的に、又は代わりに、各Ｘ^４及びＸ^５は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基又はＣ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能である。

【0073】

追加的に、又は代わりに、各Ｘ^３は、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり；且つＸ^４及びＸ^５は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基又はＣ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能である。

【0074】

追加的に、又は代わりに、各Ｘ^６は、環式化合物の窒素原子に結合したＣ_１～Ｃ_７アルキレン基、環式化合物の窒素原子に結合したＣ_１～Ｃ_７アルキレン基、環式化合物の窒素原子に結合したＣ_１～Ｃ_６アルキレン基、環式化合物の窒素原子に結合したＣ_１～Ｃ_４アルキレン基、環式化合物の窒素原子に結合したＣ_１～Ｃ_３アルキレン基、環式化合物の窒素原子に結合したＣ_１～Ｃ_２アルキレン基又は環式化合物の窒素原子に結合した－ＣＨ_２－であることが可能である。

【0075】

追加的に、又は代わりに、各Ｘ^３は、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり；Ｘ^４及びＸ^５は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基又はＣ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能であり；且つＸ^６は、環式化合物の窒素原子に結合したＣ_１～Ｃ_４アルキレン基であることが可能である。

【0076】

一実施形態において、式（ＩＩａ）に対応する化合物は、トリス（３－トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレートであることが可能である。

【0077】

ＩＩ．Ｄ．式（ＩＩＩａ）の化合物
追加的な実施形態において、本明細書に提供される方法は、酸性又は塩基性水性混合物に、式Ｚ^６ＯＺ^７Ｚ^８Ｚ^９Ｓｉ（ＩＩＩａ）（式中、各Ｚ^６は、水素原子又はＣ_１～Ｃ_６アルキル基であることが可能であり、且つＺ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ_１～Ｃ_６アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_６アルコキシ基、窒素含有Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル基、窒素含有ヘテロアラルキル基、及び窒素を含有する任意選択的に置換されたヘテロシクロアルキル基からなる群から選択されることが可能である）の化合物を添加することをさらに含むことが可能である。

【0078】

一実施形態において、各Ｚ^６は、Ｃ_１～Ｃ_５アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_３アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基又はメチルであることが可能である。特に、各Ｚ^６は、メチル又はエチル基であることが可能である。

【0079】

追加的に、又は代わりに、Ｚ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_５アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_３アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基又はメチル基であることが可能である。

【0080】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^６は、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり、且つＺ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能である。

【0081】

追加的に、又は代わりに、Ｚ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_５アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_３アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はメトキシ基であることが可能である。

【0082】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^６は、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり、且つＺ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能である。

【0083】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^６は、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり、且つＺ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基又はＣ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能である。

【0084】

追加的に、又は代わりに、Ｚ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、窒素含有Ｃ_１～Ｃ_９アルキル基、窒素含有Ｃ_１～Ｃ_８アルキル基、窒素含有Ｃ_１～Ｃ_７アルキル基、窒素含有Ｃ_１～Ｃ_６アルキル基、窒素含有Ｃ_１～Ｃ_５アルキル基、窒素含有Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基、窒素含有Ｃ_１～Ｃ_３アルキル基、窒素含有Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基又はメチルアミンであることが可能である。特に、Ｚ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、窒素含有Ｃ_２～Ｃ_１０アルキル基、窒素含有Ｃ_３～Ｃ_１０アルキル基、窒素含有Ｃ_３～Ｃ_９アルキル基又は窒素含有Ｃ_３～Ｃ_８アルキル基であることが可能である。上記窒素含有アルキル基は、１個以上の窒素原子（例えば、２個、３個など）を有してよい。窒素含有Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル基の例としては、限定されないが、

【化4】

が含まれる。

【0085】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^６は、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり、且つＺ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、窒素含有Ｃ_３～Ｃ_８アルキル基であることが可能である。

【0086】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^６は、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり、且つＺ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又は窒素含有Ｃ_３～Ｃ_８アルキル基であることが可能である。

【0087】

追加的に、又は代わりに、Ｚ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、窒素含有ヘテロアラルキル基であることが可能である。窒素含有ヘテロアラルキル基は、窒素含有Ｃ_４～Ｃ_１２ヘテロアラルキル基、窒素含有Ｃ_４～Ｃ_１０ヘテロアラルキル基又は窒素含有Ｃ_４～Ｃ_８ヘテロアラルキル基であることが可能である。窒素含有ヘテロアラルキル基の例としては、限定されないが、ピリジニルエチル、ピリジニルプロピル、ピリジニルメチル、インドリルメチル、ピラジニルエチル及びピラジニルプロピルが含まれる。上記窒素含有ヘテロアラルキル基は、１個以上の窒素原子（例えば、２個、３個など）を有してよい。

【0088】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^６は、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり、且つＺ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、窒素含有ヘテロアラルキル基であることが可能である。

【0089】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^６は、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり、且つＺ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基、窒素含有Ｃ_３～Ｃ_８アルキル基又は窒素含有ヘテロアラルキル基であることが可能である。

【0090】

追加的に、又は代わりに、Ｚ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、窒素含有ヘテロシクロアルキル基であることが可能であり、ヘテロシクロアルキル基は、任意選択的に、Ｃ_１～Ｃ_６アルキル基、特にＣ_１～Ｃ_４アルキル基で置換されていてもよい。窒素含有ヘテロシクロアルキル基は、窒素含有Ｃ_４～Ｃ_１２ヘテロシクロアルキル基、窒素含有Ｃ_４～Ｃ_１０ヘテロシクロアルキル基又は窒素含有Ｃ_４～Ｃ_８ヘテロシクロアルキル基であることが可能である。窒素含有ヘテロシクロアルキル基の例としては、限定されないが、ピペラジニルエチル、ピペラジニルプロピル、ピペリジニルエチル、ピペリジニルプロピルが含まれる。上記窒素含有ヘテロシクロアルキル基は、１個以上の窒素原子（例えば、２個、３個など）を有してよい。

【0091】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^６は、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり、且つＺ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、窒素を含有する任意選択的に置換されたヘテロシクロアルキル基であることが可能である。

【0092】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^６は、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり、且つＺ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基、窒素含有Ｃ_３～Ｃ_８アルキル基、窒素含有ヘテロアラルキル基又は窒素を含有し、任意選択的に置換されたヘテロシクロアルキル基であることが可能である。

【0093】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^６は、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり、且つＺ^７、Ｚ^８及びＺ^９は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基、窒素含有Ｃ_３～Ｃ_１０アルキル基、窒素含有Ｃ_４～Ｃ_１０ヘテロアラルキル基又は窒素を含有し、任意選択的に置換されたＣ_４～Ｃ_１０ヘテロシクロアルキル基であることが可能である。

【0094】

一実施形態において、式（ＩＩＩａ）に対応する化合物は、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）（（ＥｔＯ）_４Ｓｉ）、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＳ）（（ＥｔＯ）_３ＣＨ_３Ｓｉ）、（３－アミノプロピル）トリエトキシシラン（Ｈ_２Ｎ（ＣＨ_２）_３（ＥｔＯ）_３Ｓｉ）、（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル）トリメトキシシラン（（（ＣＨ_３）_２Ｎ（ＣＨ_２）_３）（ＭｅＯ）_３Ｓｉ）、（Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリエトキシシラン（（Ｈ_２Ｎ（ＣＨ_２）_２ＮＨ（ＣＨ_２）_３）（ＥｔＯ）_２Ｓｉ）、４－メチル－１－（３－トリエトキシシリルプロピル）－ピペラジン、４－（２－（トリエトキシシリル）エチル）ピリジン及び１－（３－（トリエトキシシリル）プロピル）－４，５－ジヒドロ－１Ｈ－イミダゾールからなる群から選択されることが可能である。

【0095】

ＩＩ．Ｅ．式（ＩＶａ）の化合物
追加的な実施形態において、本明細書において提供される方法は、各Ｚ^１０が、独立して、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基であることが可能であり；Ｚ^１１及びＺ^１２が、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基又はＣ_１～Ｃ_４アルキル基であることが可能であり；且つ各Ｚ^１が、Ｃ_１～Ｃ_８アルキレン基、Ｃ_２～Ｃ_８アルケニレン基、Ｃ_２～Ｃ_８アルキニレン基、窒素含有Ｃ_１～Ｃ_１０アルキレン基、任意選択的に置換されたＣ_６～Ｃ_２０アラルキル基、及び任意選択的に置換されたＣ_４～Ｃ_２０ヘテロシクロアルキル基からなる群から選択されることが可能である、式Ｚ^１０Ｚ^１１Ｚ^１２Ｓｉ－Ｚ^１－ＳｉＺ^１０Ｚ^１１Ｚ^１２（ＩＶａ）の化合物を酸性又は塩基性水性混合物に添加することをさらに含むことが可能である。

【0096】

一実施形態において、各Ｚ^１０は、Ｃ_１～Ｃ_３アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はメトキシ基であることが可能である。

【0097】

追加的に、又は代わりに、Ｚ^１１及びＺ^１２は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_３アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基、又はメトキシ基であることが可能である。

【0098】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１０は、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能であり、且つＺ^１１及びＺ^１２は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能である。

【0099】

追加的に、又は代わりに、Ｚ^１１及びＺ^１２は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_３アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基又はメチル基であることが可能である。

【0100】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１０は、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能であり、且つＺ^１１及びＺ^１２は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能である。

【0101】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１０は、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能であり、且つＺ^１１及びＺ^１２は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はＣ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能である。

【0102】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１は、Ｃ_１～Ｃ_７アルキレン基、Ｃ_１～Ｃ_６アルキレン基、Ｃ_１～Ｃ_５アルキレン基、Ｃ_１～Ｃ_４アルキレン基、Ｃ_１～Ｃ_３アルキレン基、Ｃ_１～Ｃ_２アルキレン基又は－ＣＨ_２－であることが可能である。

【0103】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１０は、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能であり；Ｚ^１１及びＺ^１２は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はＣ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり；且つ各Ｚ^１は、Ｃ_１～Ｃ_２アルキレン基であることが可能である。

【0104】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１０は、Ｃ_２～Ｃ_７アルケニレン基、Ｃ_１～Ｃ_６アルケニレン基、Ｃ_２～Ｃ_５アルケニレン基、Ｃ_２～Ｃ_４アルケニレン基、Ｃ_２～Ｃ_３アルケニレン基又は－ＣＨ＝ＣＨ－であることが可能である。

【0105】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１０は、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能であり；Ｚ^１１及びＺ^１２は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はＣ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり；且つ各Ｚ^１は、Ｃ_１～Ｃ_２アルケニレン基であることが可能である。

【0106】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１０は、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能であり；Ｚ^１１及びＺ^１２は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はＣ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり；且つ各Ｚ^１は、Ｃ_１～Ｃ_２アルキレン基又はＣ_１～Ｃ_２アルケニレン基であることが可能である。

【0107】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１は、Ｃ_２～Ｃ_７アルキニレン基、Ｃ_１～Ｃ_６アルキニレン基、Ｃ_２～Ｃ_５アルキニレン基、Ｃ_２～Ｃ_４アルキニレン基、Ｃ_２～Ｃ_３アルキニレン基又は－Ｃ≡Ｃ－であることが可能である。

【0108】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１０は、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能であり；Ｚ^１１及びＺ^１２は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はＣ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり；且つ各Ｚ^１は、Ｃ_２～Ｃ_４アルキニレン基であることが可能である。

【0109】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１０は、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能であり；Ｚ^１１及びＺ^１２は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はＣ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり；且つ各Ｚ^１は、Ｃ_２～Ｃ_４アルキレン基、Ｃ_２～Ｃ_４アルケニレン基又はＣ_２～Ｃ_４アルキニレン基であることが可能である。

【0110】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１は、窒素含有Ｃ_２～Ｃ_１０アルキレン基、窒素含有Ｃ_３～Ｃ_１０アルキレン基、窒素含有Ｃ_４～Ｃ_１０アルキレン基、窒素含有Ｃ_４～Ｃ_９アルキレン基、窒素含有Ｃ_４～Ｃ_８アルキレン基又は窒素含有Ｃ_３～Ｃ_８アルキレン基であることが可能である。上記窒素含有アルキレン基は、１個以上の窒素原子（例えば、２個、３個など）を有してよい。窒素含有アルキレン基の例としては、限定されないが、

【化5】

が含まれる。

【0111】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１０は、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能であり；Ｚ^１１及びＺ^１２は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はＣ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり；且つ各Ｚ^１は、窒素含有Ｃ_４～Ｃ_１０アルキレン基であることが可能である。

【0112】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１０は、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能であり；Ｚ^１１及びＺ^１２は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はＣ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり；且つ各Ｚ^１は、Ｃ_２～Ｃ_４アルキレン基、Ｃ_２～Ｃ_４アルケニレン基、Ｃ_２～Ｃ_４アルキニレン基又は窒素含有Ｃ_４～Ｃ_１０アルキレン基であることが可能である。

【0113】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１は、任意選択的に置換されたＣ_６～Ｃ_２０アラルキル、任意選択的に置換されたＣ_６～Ｃ_１４アラルキル又は任意選択的に置換されたＣ_６～Ｃ_１０アラルキルであることが可能である。Ｃ_６～Ｃ_２０アラルキルの例としては、限定されないが、フェニルメチル、フェニルエチル、及びナフチルメチルが含まれる。アラルキルは、任意選択的に、Ｃ_１～Ｃ_６アルキル基、特にＣ_１～Ｃ_４アルキル基で置換されていてもよい。

【0114】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１０は、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能であり；Ｚ^１１及びＺ^１２は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はＣ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり；且つ各Ｚ^１は、任意選択的に置換されたＣ_６～Ｃ_１０アラルキルであることが可能である。

【0115】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１０は、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能であり；Ｚ^１１及びＺ^１２は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はＣ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり；且つ各Ｚ^１は、Ｃ_２～Ｃ_４アルキレン基、Ｃ_２～Ｃ_４アルケニレン基、Ｃ_２～Ｃ_４アルキニレン基、窒素含有Ｃ_４～Ｃ_１０アルキレン基又は任意選択的に置換されたＣ_６～Ｃ_１０アラルキルであることが可能である。

【0116】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１は、任意選択的に置換されたＣ_４～Ｃ_２０ヘテロシクロアルキル基、任意選択的に置換されたＣ_４～Ｃ_１６ヘテロシクロアルキル基、任意選択的に置換されたＣ_４～Ｃ_１２ヘテロシクロアルキル基又は任意選択的に置換されたＣ_４～Ｃ_１０ヘテロシクロアルキル基であることが可能である。Ｃ_４～Ｃ_２０ヘテロシクロアルキル基の例としては、限定されないが、チエニルメチル、フリルエチル、ピロリルメチル、ピペラジニルエチル、ピリジルメチル、ベンゾキサゾリルエチル、キノリニルプロピル、及びイミダゾリルプロピルが含まれる。ヘテロシクロアルキルは、任意選択的に、Ｃ_１～Ｃ_６アルキル基、特にＣ_１～Ｃ_４アルキル基で置換されていてもよい。

【0117】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１０は、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能であり；Ｚ^１１及びＺ^１２は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はＣ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり；且つ各Ｚ^１は、任意選択的に置換されたＣ_４～Ｃ_１２ヘテロシクロアルキル基であることが可能である。

【0118】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１０は、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基であることが可能であり；Ｚ^１１及びＺ^１２は、それぞれ独立して、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はＣ_１～Ｃ_２アルキル基であることが可能であり；且つ各Ｚ^１は、Ｃ_２～Ｃ_４アルキレン基、Ｃ_２～Ｃ_４アルケニレン基、Ｃ_２～Ｃ_４アルキニレン基、窒素含有Ｃ_４～Ｃ_１０アルキレン基、任意選択的に置換されたＣ_６～Ｃ_１０アラルキル、又は任意選択的に置換されたＣ_４～Ｃ_１２ヘテロシクロアルキル基であることが可能である。

【0119】

一実施形態において、式（ＩＶａ）に対応する化合物は、１，２－ビス（メチルジエトキシシリル）エタン（ＣＨ_３（ＥｔＯ）_２Ｓｉ－ＣＨ_２ＣＨ_２－Ｓｉ（ＥｔＯ）_２ＣＨ_３）、ビス（トリエトキシシリル）メタン（（ＥｔＯ）_３Ｓｉ－ＣＨ_２－Ｓｉ（ＥｔＯ）_３）、１，２－ビス（トリエトキシシリル）エチレン（（ＥｔＯ）_３Ｓｉ－ＨＣ＝ＣＨ－Ｓｉ（ＥｔＯ）_３）、Ｎ，Ｎ’－ビス［（３－トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン、ビス［（メチルジエトキシシリル）プロピル］アミン及びビス［（メチルジメトキシシリル）プロピル］－Ｎ－メチルアミンからなる群から選択されることが可能である。

【0120】

ＩＩ．Ｆ．三価金属酸化物の供給源
追加的な実施形態において、本明細書において提供される方法は、三価金属酸化物の供給源を酸性又は塩基性水性混合物に添加することをさらに含むことが可能である。

【0121】

三価金属酸化物の供給源としては、限定されないが、三価金属の相当する塩、アルコキシド、オキシド及び／又はヒドロキシド、例えば、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、コロイド性アルミナ、アルミニウムトリヒドロキシド、ヒドロキシル化アルミナ、Ａｌ_２Ｏ_３、ハロゲン化アルミニウム（例えば、ＡｌＣｌ_３）、ＮａＡｌＯ_２、窒化ホウ素、Ｂ_２Ｏ_３及び／又はＨ_３ＢＯ_３を含むことが可能である。

【0122】

種々の実施形態において、三価金属酸化物の供給源は、Ｍ^１が、第１３族金属であることが可能であり、且つ各Ｚ^１３が、独立して、Ｃ_１～Ｃ_６アルキル基であることが可能である式Ｍ^１（ＯＺ^１３）_３（Ｖａ）の化合物であってよい。

【0123】

一実施形態において、Ｍ^１は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｉｌ又はＵｕｔであることが可能である。特に、Ｍ^１は、Ａｌ又はＢであることが可能である。

【0124】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１３は、Ｃ_１～Ｃ_６アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_５アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_３アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基又はメチル基であることが可能である。特に、各Ｚ^８は、メチル、エチル、プロピル又はブチル基であることが可能である。

【0125】

追加的に、又は代わりに、Ｍ^１は、Ａｌ又はＢであることが可能であり、且つ各Ｚ^１３は、メチル、エチル、プロピル又はブチル基であることが可能である。

【0126】

特定の実施形態において、式（Ｖａ）に相当する化合物が、アルミニウムトリメトキシドであることが可能であるように、Ｍ^１は、Ａｌであることが可能であり、且つ各Ｚ^１３は、メチルであることが可能である。

【0127】

特定の実施形態において、式（Ｖａ）に相当する化合物が、アルミニウムトリエトキシドであることが可能であるように、Ｍ^１は、Ａｌであることが可能であり、且つ各Ｚ^１３は、エチルであることが可能である。

【0128】

特定の実施形態において、式（Ｖａ）に相当する化合物が、アルミニウムイソプロポキシドであることが可能であるように、Ｍ^１は、Ａｌであることが可能であり、且つ各Ｚ^１３は、プロピルであることが可能である。

【0129】

特定の実施形態において、式（Ｖａ）に相当する化合物が、アルミニウムトリ－ｓｅｃ－ブトキシドであることが可能であるように、Ｍ^１は、Ａｌであることが可能であり、且つ各Ｚ^１３は、ブチルであることが可能である。

【0130】

追加的に、又は代わりに、三価金属酸化物の供給源は、Ｍ^２が、第１３族金属であることが可能であり、且つ各Ｚ^１４及び各Ｚ^１５が、独立して、Ｃ_１～Ｃ_６アルキル基であることが可能である式（Ｚ^１４Ｏ）_２Ｍ^２－Ｏ－Ｓｉ（ＯＺ^１５）_３（ＶＩａ）の化合物であってよい。

【0131】

一実施形態において、Ｍ^２は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｉｌ又はＵｕｔであることが可能である。特に、Ｍ^１は、Ａｌ又はＢであることが可能である。

【0132】

追加的に、又は代わりに、各Ｚ^１４及び各Ｚ^１５は、独立して、Ｃ_１～Ｃ_６アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_５アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_３アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基又はメチル基であることが可能である。特に、Ｚ^１４及び各Ｚ^１５は、独立して、メチル、エチル、プロピル又はブチル基であることが可能である。

【0133】

追加的に、又は代わりに、Ｍ^２３は、Ａｌ又はＢであることが可能であり、且つ各Ｚ^１４及び各Ｚ^１５は、独立して、メチル、エチル、プロピル又はブチル基であることが可能である。

【0134】

追加的に、又は代わりに、三価金属酸化物の供給源は、式（Ｖａ）の化合物の供給源（例えば、ＡｌＣｌ_３）及び／又は式（ＶＩａ）の化合物の供給源であってよい。

【0135】

ＩＩ．Ｇ．シリカ含有材料
追加的な実施形態において、本明細書に提供される方法は、酸性又は塩基性水性混合物に、シリカ含有材料を添加することをさらに含むことが可能である。

【0136】

シリカ含有材料としては、限定されないが、いずれかのＬＵＤＯＸ（登録商標）コロイド性シリカ（例えば、ＬＵＤＯＸ（登録商標）ＨＳ－４０、ＬＵＤＯＸ（登録商標）ＡＳ－３０、ＬＵＤＯＸ（登録商標）ＡＳ－４０など）などのいずれかの商業的に入手可能なコロイド性シリカを含むことが可能である。

【0137】

ＩＩ．Ｈ．金属キレート供給源
追加的な実施形態において、本明細書に提供される方法は、酸性又は塩基性水性混合物に、金属キレート化合物の供給源を添加することをさらに含むことが可能である。

【0138】

存在する場合、金属キレート化合物の例としては、トリエトキシ．モノ（アセチルアセトナト）チタン、トリ－ｎ－プロポキシ．モノ（アセチルアセトナト）チタン、トリ－ｉ－プロポキシ．モノ（アセチルアセトナト）チタン、トリ－ｎ－ブトキシ．モノ（アセチルアセトナト）チタン、トリ－ｓｅｃ－ブトキシ．モノ（アセチルアセトナト）チタン、トリ－ｔ－ブトキシ．モノ（アセチルアセトナト）チタン、ジエトキシ．ビス（アセチルアセトナト）チタン、ジ－ｎ－プロポキシ．ビス（アセチルアセトナト）チタン、ジ－ｉ－プロポキシ．ビス（アセチルアセトナト）チタン、ジ－ｎ－ブトキシ．ビス（アセチルアセトナト）チタン、ジ－ｓｅｃ－ブトキシ．ビス（アセチルアセトナト）チタン、ジ－ｔ－ブトキシ．ビス（アセチルアセトナト）チタン、モノエトキシ．トリス（アセチルアセトナト）チタン、モノ－ｎ－プロポキシ．トリス（アセチルアセトナト）チタン、モノ－ｉ－プロポキシ．トリス（アセチルアセトナト）チタン、モノ－ｎ－ブトキシ．トリス（アセチルアセトナト）チタン、モノ－ｓｅｃ－ブトキシ．トリス（アセチルアセトナト）チタン、モノ－ｔ－ブトキシ－トリス（アセチルアセトナト）チタン、テトラキス（アセチルアセトナト）チタン、トリエトキシ．モノ（エチルアセトアセタト）チタン、トリ－ｎ－プロポキシ．モノ（エチルアセトアセタト）チタン、トリ－ｉ－プロポキシ．モノ（エチルアセトアセタト）チタン、トリ－ｎ－ブトキシ．モノ（エチルアセトアセタト）チタン、トリ－ｓｅｃ－ブトキシ．モノ（エチルアセトアセタト）チタン、トリ－ｔ－ブトキシ－モノ（エチルアセトアセタト）チタン、ジエトキシ．ビス（エチルアセトアセタト）チタン、ジ－ｎ－プロポキシ．ビス（エチルアセトアセタト）チタン、ジ－ｉ－プロポキシ．ビス（エチルアセトアセタト）チタン、ジ－ｎ－ブトキシ．ビス（エチルアセトアセタト）チタン、ジ－ｓｅｃ－ブトキシ．ビス（エチルアセトアセタト）チタン、ジ－ｔ－ブトキシ．ビス（エチルアセトアセタト）チタン、モノエトキシ．トリス（エチルアセトアセタト）チタン、モノ－ｎ－プロポキシ．トリス（エチルアセトアセタト）チタン、モノ－ｉ－プロポキシ．トリス（エチルアセトアセタト）チタン、モノ－ｎ－ブトキシ．トリス（エチルアセトアセタト）チタン、モノ－ｓｅｃ－ブトキシ．トリス（エチルアセトアセタト）チタン、モノ－ｔ－ブトキシ．トリス（エチルアセトアセタト）チタン、テトラキス（エチルアセトアセタト）チタン、モノ（アセチルアセトナト）トリス（エチルアセトアセタト）チタン、ビス（アセチルアセトナト）ビス（エチルアセトアセタト）チタン及びトリス（アセチルアセトナト）モノ（エチルアセトアセタト）チタンなどのチタンキレート化合物；トリエトキシ．モノ（アセチルアセトナト）ジルコニウム、トリ－ｎ－プロポキシ．モノ（アセチルアセトナト）ジルコニウム、トリ－ｉ－プロポキシ．モノ（アセチルアセトナト）ジルコニウム、トリ－ｎ－ブトキシ．モノ（アセチルアセトナト）ジルコニウム、トリ－ｓｅｃ－ブトキシ．モノ（アセチルアセトナト）ジルコニウム、トリ－ｔ－ブトキシ．モノ（アセチルアセトナト）ジルコニウム、ジエトキシ．ビス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、ジ－ｎ－プロポキシ．ビス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、ジ－ｉ－プロポキシ．ビス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、ジ－ｎ－ブトキシ．ビス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、ジ－ｓｅｃ－ブトキシ．ビス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、ジ－ｔ－ブトキシ．ビス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、モノエトキシ．トリス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、モノ－ｎ－プロポキシ．トリス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、モノ－ｉ－プロポキシ．トリス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、モノ－ｎ－ブトキシ．トリス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、モノ－ｓｅｃ－ブトキシ．トリス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、モノ－ｔ－ブトキシ．トリス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、テトラキス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、トリエトキシ．モノ（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、トリ－ｎ－プロポキシ．モノ（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、トリ－ｉ－プロポキシ．モノ（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、トリ－ｎ－ブトキシ．モノ（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、トリ－ｓｅｃ－ブトキシ．モノ（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、トリ－ｔ－ブトキシ．モノ（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、ジエトキシ．ビス（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、ジ－ｎ－プロポキシ．ビス（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、ジ－ｉ－プロポキシ．ビス（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、ジ－ｎ－ブトキシ．ビス（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、ジ－ｓｅｃ－ブトキシ．ビス（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、ジ－ｔ－ブトキシ．ビス（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、モノエトキシ．トリス（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、モノ－ｎ－プロポキシ．トリス（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、モノ－ｉ－プロポキシ．トリス（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、モノ－ｎ－ブトキシ．トリス（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、モノ－ｓｅｃ－ブトキシ．トリス（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、モノ－ｔ－ブトキシ．トリス（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、テトラキス（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、モノ（アセチルアセトナト）トリス（エチルアセトアセタト）ジルコニウム、ビス（アセチルアセトナト）ビス（エチルアセトアセタト）ジルコニウム及びトリス（アセチルアセトナト）モノ（エチルアセトアセタト）ジルコニウムなどのジルコニウムキレート化合物；トリス（アセチルアセトナト）アルミニウム及びトリス（エチルアセトアセタト）アルミニウムなどのアルミニウムキレート化合物を含むことができる。これらの中で、チタン又はアルミニウムのキレート化合物が注目に値することが可能であり、その中でもチタンのキレート化合物が特に注目に値することが可能である。これらの金属キレート化合物は、単独又は組合せのいずれでも使用されてよい。

【0139】

ＩＩ．Ｉ．溶液の撹拌
種々の態様において、本明細書に記載の方法において形成された溶液を、いずれかの適切な手段、例えば、機械的撹拌、混合器、超音波処理器などによって、例えば溶液のｐＨ及び／又は存在する酸若しくは塩基の量など次第で、当業者に理解されるように、適切な時間の長さ及び適切な温度で混合（又は撹拌）することが可能である。例えば、溶液を、約１７℃～約２５℃又は約２０℃～約２５℃の温度で、約１時間以上、約４時間以上、約６時間以上、約１２時間以上、約１８時間以上、約２４時間（１日）以上、約２日以上、約４日以上、約６日以上、約７日以上、約８日以上、約１０日以上、約１２日以上、約１４日以上、約１６日以上、約１８日以上又は約２１日以上の間混合してもよい。追加的に、又は代わりに、溶液を、約１時間～約２１日、約１時間～約１６日、約４時間～１４日、約６時間～約１０日、約６時間～約６日、約６時間～約２日、約６時間～約２４時間又は約１２時間～約２４時間の間混合してもよい。好ましくは、溶液を、約２４時間（１日）以上、例えば、約２４時間（１日）～２１日、約２４時間（１日）～１６日、約２４時間（１日）～１２日、約２４時間（１日）～１０日又は約２４時間（１日）～７日の間混合してもよい。

【0140】

ＩＩ．Ｊ．溶液の硬化
さらに、本明細書に記載の方法において形成された溶液を、例えば、オーブン又はオートクレーブ中で、適切な温度、適切な時間で硬化又は老化させて、ゲル形態であり得るプレ製品を形成する。種々の実施形態において、溶液を、約４時間、少なくとも約６時間、少なくとも約１２時間、少なくとも約１８時間、少なくとも約２４時間（１日）、少なくとも約３０時間、少なくとも約３６時間、少なくとも約４２時間、少なくとも約４８時間（２日）、少なくとも約５４時間、少なくとも約６０時間、少なくとも約６６時間、少なくとも約７２時間（３日）、少なくとも約９６時間（４日）、少なくとも約１２０時間（５日）又は少なくとも約１４４時間（６日）の間硬化させてもよい。

【0141】

追加的に、又は代わりに、本明細書に記載の方法において形成された溶液を、約４時間～約１４４時間（６日）、約４時間～約１２０時間（５日）、約４時間～約９６時間（４日）、約４時間～約７２時間（３日）、約４時間～約６６時間、約４時間～約６０時間、約４時間～約５４時間、約４時間～約４８時間（２日）、約４時間～約４２時間、約４時間～約３６時間、約４時間～約３０時間、約４時間～約２４時間（１日）、約４時間～約１８時間、約４時間～約１２時間、約４時間～約６時間、約１２時間～約１４４時間（６日）、約１２時間～約１２０時間（５日）、約１２時間～約９６時間（４日）、約１２時間～約７２時間（３日）、約１２時間～約６６時間、約１２時間～約６０時間、約１２時間～約５４時間、約１２時間～約４８時間（２日）、約１２時間～約４２時間、約１２時間～約３６時間、約１２時間～約３０時間、約１２時間～約２４時間（１日）、約１２時間～約１８時間、約１８時間～約１４４時間（６日）、約１８時間～約１２０時間（５日）、約１８時間～約９６時間（４日）、約１８時間～約７２時間（３日）、約１８時間～約６６時間、約１８時間～約６０時間、約１８時間～約５４時間、約１８時間～約４８時間（２日）、約１８時間～約４２時間、約１８時間～約３６時間、約１８時間～約３０時間、約１８時間～約２４時間（１日）、約２４時間（１日）～約１４４時間（６日）、約２４（１日）時間（１日）～約１２０時間（５日）、約２４時間（１日）～約９６時間（４日）、約２４時間（１日）～約７２時間（３日）、約２４時間（１日）～約６６時間、約２４時間（１日）～約６０時間、約２４時間（１日）～約５４時間、約２４時間（１日）～約４８時間（２日）、約２４時間（１日）～約４２時間、約２４時間（１日）～約３６時間、約２４時間（１日）～約３０時間、約３０時間～約１４４時間（６日）、約４２時間～約１２０時間（５日）、約５４時間～約９６時間（４日）、約６０時間～約７２時間（３日）、約９６時間（４日）～約１２０時間（５日）又は約１２０時間（５日）～約１４４時間（６日）の間硬化又は老化させることが可能である。

【0142】

追加的に、又は代わりに、本明細書に記載の方法において形成された溶液を、少なくとも約１０℃、少なくとも約２０℃、少なくとも約３０℃、少なくとも約４０℃、少なくとも約５０℃、少なくとも約６０℃、少なくとも約７０℃、少なくとも約８０℃、少なくとも約９０℃、少なくとも約１００℃、少なくとも約１１０℃、少なくとも約１２０℃少なくとも約１３０℃、少なくとも約１４０℃、少なくとも約１５０℃、少なくとも約１７５℃、少なくとも約２００℃、少なくとも約２５０℃又は約３００℃の温度で硬化又は老化させることが可能である。

【0143】

追加的に、又は代わりに、本明細書に記載の方法において形成された溶液を、約１０℃～約３００℃、約１０℃～約２５０℃、約１０℃～約２００℃、約１０℃～約１７５℃、約１０℃～約１５０℃、約１０℃～約１２０℃、約１０℃～約１００℃、約１０℃～約９０℃、約１０℃～約８０℃、約１０℃～約７０℃、約１０℃～約６０℃、約１０℃～約５０℃、約３０℃～約３００℃、約３０℃～約２５０℃、約３０℃～約２００℃、約３０℃～約１７５℃、約３０℃～約１５０℃、約３０℃～約１２０℃、約３０℃～約１００℃、約３０℃～約９０℃、約５０℃～約３００℃、約５０℃～約２５０℃、約５０℃～約２００℃、約５０℃～約１７５℃、約５０℃～約１５０℃、約５０℃～約１２０℃、約５０℃～約１００℃、約５０℃～約９０℃、約５０℃～約８０℃、約７０℃～約３００℃、約７０℃～約２５０℃、約７０℃～約２００℃、約７０℃～約１７５℃、約７０℃～約１５０℃、約７０℃～約１２０℃、約７０℃～約１００℃、約７０℃～約９０℃、約７０℃～約８０℃、約８０℃～約３００℃、約８０℃～約２５０℃、約８０℃～約２００℃、約８０℃～約１７５℃、約８０℃～約１５０℃，約８０℃～約１２０℃、約８０℃～約１００℃、約８０℃～約９０℃、約９０℃～約３００℃、約９０℃～約２５０℃、約９０℃～約２００℃、約９０℃～約１７５℃、約９０℃～約１５０℃、約９０℃～約１２０℃、約９０℃～約１００℃、約１００℃～約３００℃、約１００℃～約２５０℃、約１００℃～約２００℃、約１００℃～約１７５℃、約１００℃～約１５０℃、約１００℃～約１２０℃、約１２０℃～約２００℃、約１２０℃～約１７５℃、約１２０℃～約１５０℃、約１３０℃～約３００℃、約１３０℃～約２５０℃、約１３０℃～約２００℃、約１３０℃～約１７５℃又は約１３０℃～約１５０℃の温度で硬化又は老化させることが可能である。

【0144】

一実施形態において、溶液を１４４時間までの間、約５０℃～約２００℃の温度で硬化又は老化させてもよい。

【0145】

種々の態様において、本明細書に記載の方法において形成された溶液の硬化時間及び／又は硬化温度を調節することは、製造されたオルガノシリカ材料の全表面積、ミクロポーラス表面積、細孔体積、細孔半径及び細孔直径に影響を与える可能性がある。したがって、オルガノシリカ材料の空隙率は、老化時間及び／又は温度を調節することによって調節され得る。

【0146】

ＩＩ．Ｋ．プレ製品の乾燥
本明細書に記載の方法は、オルガノシリカ材料を製造するためにプレ製品（例えばゲル）を乾燥させることを含む。

【0147】

いくつかの実施形態において、本方法において形成されたプレ製品（例えばゲル）は、約５０℃以上、約７０℃以上、約８０℃以上、約１００℃以上、約１１０℃以上、約１２０℃以上、約１５０℃以上、約２００℃以上、約２５０℃以上、約３００℃以上、約３５０℃以上、約４００℃以上、約４５０℃以上、約５００℃以上、約５５０℃以上又は約６００℃以上の温度において乾燥させることが可能である。

【0148】

追加的に、又は代わりに、本明細書に記載の方法において形成されたプレ製品（例えばゲル）は、約５０℃～約６００℃、約５０℃～約５５０℃、約５０℃～約５００℃、約５０℃～約４５０℃、約５０℃～約４００℃、約５０℃～約３５０℃、約５０℃～約３００℃、約５０℃～約２５０℃、約５０℃～約２００℃、約５０℃～約１５０℃、約５０℃～約１２０℃、約５０℃～約１１０℃、約５０℃～約１００℃、約５０℃～約８０℃、約５０℃～約７０℃、約７０℃～約６００℃、約７０℃～約５５０℃、約７０℃～約５００℃、約７０℃～約４５０℃、約７０℃～約４００℃、約７０℃～約３５０℃、約７０℃～約３００℃、約７０℃～約２５０℃、約７０℃～約２００℃、約７０℃～約１５０℃、約７０℃～約１２０℃、約７０℃～約１１０℃、約７０℃～約１００℃、約７０℃～約８０℃、約８０℃～約６００℃、約７０℃～約５５０℃、約８０℃～約５００℃、約８０℃～約４５０℃、約８０℃～約４００℃、約８０℃～約３５０℃、約８０℃～約３００℃、約８０℃～約２５０℃、約８０℃～約２００℃、約８０℃～約１５０℃、約８０℃～約１２０℃、約８０℃～約１１０℃又は約８０℃～約１００℃の温度において乾燥させることが可能である。

【0149】

追加的に、又は代わりに、本明細書に記載の方法において形成されたプレ製品（例えばゲル）は、上記の温度において、約６時間以上、約１２時間以上、約１８時間以上、約２４時間（１日）以上、約３０時間以上、約３６時間以上、約４２時間以上、約４８時間（２日）以上、３日以上、５日以上、７日以上又は約１０日の間乾燥させてもよい。例えば、本明細書に記載の方法において形成されたプレ製品（例えばゲル）は、上記の温度において、約６時間～約１０日、約６時間～７日、約６時間～５日、約６時間～約日、約６時間～約４８時間（２日）、約６時間～約４２時間、約１２時間～約３６時間又は約１８時間～約３０時間の間乾燥させてもよい。

【0150】

一実施形態において、本明細書に記載の方法において形成されたプレ製品（例えばゲル）は、約７０℃～約２００℃の温度において乾燥させることが可能である。

【0151】

追加的に、又は代わりに、本方法において形成されたプレ製品（例えばゲル）は、Ｎ_２及び／又は空気雰囲気中、及び／又は減圧下で乾燥させることが可能である。

【0152】

ＩＩ．Ｌ．任意選択的なさらなるステップ
いくつかの実施形態において、上記方法は、オルガノシリカ材料を焼成して、シリカ材料を得ることをさらに含むことが可能である。焼成は、空気、又は窒素若しくは窒素が豊富な空気などの不活性気体中で実行可能である。焼成は、少なくとも約３００℃、少なくとも約３５０℃、少なくとも約４００℃、少なくとも約４５０℃、少なくとも約５００℃、少なくとも約５５０℃、少なくとも約６００℃又は少なくとも約６５０℃、例えば、少なくとも約４００℃の温度で実行可能である。追加的に、又は代わりに、焼成は、約３００℃～約６５０℃、約３００℃～約６００℃、約３００℃～約５５０℃、約３００℃～約４００℃、約３００℃～約４５０℃、約３００℃～約４００℃、約３００℃～約３５０℃、約３５０℃～約６５０℃、約３５０℃～約６００℃、約３５０℃～約５５０℃、約３５０℃～約４００℃、約３５０℃～約４５０℃、約３５０℃～約４００℃、約４００℃～約６５０℃、約４００℃～約６００℃、約４００℃～約５５０℃、約４００℃～約５００℃、約４００℃～約４５０℃、約４５０℃～約６５０℃、約４５０℃～約６００℃、約４５０℃～約５５０℃、約４５０℃～約５００℃、約５００℃～約６５０℃、約５００℃～約６００℃、約５００℃～約５５０℃、約５５０℃～約６５０℃、約５５０℃～約６００℃又は約６００℃～約６５０℃の温度で実行可能である。

【0153】

いくつかの実施形態において、本方法は、オルガノシリカ材料（又はそのシリカ形態）の細孔内に触媒金属を組み込むことをさらに含むことが可能である。例示的な触媒金属としては、限定されないが、第６族元素、第８族元素、第９族元素、第１０族元素又はそれらの組合せが含まれることが可能である。例示的な第６族元素としては、限定されないが、クロム、モリブデン及び／又はタングステンが含まれることが可能であり、特に、モリブデン及び／又はタングステンが含まれる。例示的な第８族元素としては、限定されないが、鉄、ルテニウム及び／又はオスミウムが含まれることが可能である。例示的な第９族元素としては、限定されないが、コバルト、ロジウム及び／又はイリジウムが含まれることが可能であり、特に、コバルトが含まれる。例示的な第１０族元素としては、限定されないが、ニッケル、パラジウム及び／又はプラチナが含まれることが可能である。

【0154】

触媒金属は、含浸、イオン交換又は表面部位への錯化などのいずれかの都合のよい方法によって、オルガノシリカ材料（又はそのシリカ形態）中に組み込まれることが可能である。そのように組み込まれた触媒金属は、石油精製又は石油化学製品製造において一般に実行される多くの触媒的変換のいずれか１つを促進するために利用されてよい。そのような触媒的プロセスの例としては、限定されないが、水素化、脱水素、芳香族化、芳香族飽和、水素化脱硫、オレフィンオリゴマー形成、重合、水素化脱窒素、水素化分解、ナフサ改質、パラフィン異性化、芳香族アルキル交換、二重／三重結合の飽和など、並びにそれらの組合せが含まれることが可能である。

【0155】

したがって、別の実施形態において、本明細書に記載のオルガノシリカ材料（又はそのシリカ形態）を含む触媒材料が準備される。触媒材料は、任意選択的に結合剤を含んでもよく、又は自己結合してもよい。適切な結合剤としては、限定されないが、活性及び不活性材料、合成又は天然由来ゼオライト、並びに無機材料、例えば、クレー及び／又は酸化物、例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ－アルミナ、酸化セリウム、酸化マグネシウム又はそれらの組合せが含まれる。特に、結合剤は、シリカ－アルミナ、アルミナ及び／又はゼオライト、特にアルミナであってよい。シリカ－アルミナは、天然由来であり得るか、又はシリカ及び酸化金属の混合物を含む、ゼラチン状沈殿物又はゲルの形態のいずれかであり得る。本明細書において、ゼオライト結合剤材料と関連する、すなわち、それと組み合わせて、又はその合成の間に存在する、それ自体が触媒的に活性である材料の使用は、最終触媒の変換及び／又は選択性を変更し得ることが認識されることは留意すべきである。本明細書において、不活性材料は、本開示のオルガノシリカ材料（又はそのシリカ形態）がアルキル化プロセスに利用され、そして反応速度を制御するための他の手段を利用せずに経済的に、且つ秩序的にアルキル化製品を得ることができる場合、変換の量を制御するための希釈剤として適切に役立つことが可能であることも認識される。これらの不活性材料は、商業的な作動条件下での触媒の粉砕強度を改善するため、そして触媒のための結合剤又はマトリックスとして機能するために、天然由来のクレー、例えば、ベントナイト及びカオリン中に組み込まれてよい。本明細書に記載の触媒は、典型的に約ゼロ部の結合剤材料に対して約１００部の支持体材料；約１部の結合剤材料に対して約９９部の支持体材料；約５部の結合剤材料に対して約９５部の支持体材料の結合剤材料に対する支持体材料の比率を複合形態で含むことが可能である。追加的に、又は代わりに、本明細書に記載の触媒は、全て重量による比率で、典型的に、約１０部の結合剤材料に対して約９０部の支持体材料～約９０部の結合剤材料に対して約１０部の支持体材料；約１５部の結合剤材料に対して約８５部の支持体材料～約８５部の結合剤材料に対して約１５部の支持体材料；２０部の結合剤材料に対して約８０部の支持体材料～８０部の結合剤材料に対して２０部の支持体材料、典型的に８０：２０～５０：５０、好ましくは６５：３５～３５：６５の支持体材料：結合剤材料の範囲の結合剤材料に対する支持体材料の比率を複合形態で含むことが可能である。複合化は、材料を一緒にムーリング（ｍｕｌｌｉｎｇ）することと、それに続く、所望の最終触媒粒子へのペレット化の押出成形を含む従来の手段によって実行されてよい。

【0156】

いくつかの実施形態において、本方法は、含浸又は有機前駆体による表面への錯化などのいずれかの都合のよい方法によって、或いはいずれかの他の方法によって、網目構造中にカチオン性金属部位を組み込むことをさらに含むことが可能である。このようなオルガノ金属材料は、石油精製又は石油化学製品製造において実行される多くの炭化水素分離において使用され得る。石油化学製品／燃料から望ましく分離される、そのような化合物の例としては、オレフィン、パラフィン、芳香族などを含むことができる。

【0157】

追加的に、又は代わりに、本方法は、オルガノシリカ材料（又はそのシリカ形態）の細孔内に表面金属を組み込むことをさらに含むことが可能である。表面金属は、第１族元素、第２族元素、第１３族元素及びそれらの組合せから選択されることが可能である。第１族元素が存在する場合、それは、好ましくは、ナトリウム及び／又はカリウムを含むことが可能であるか、或いはそれらであることが可能である。第２族元素が存在する場合、それは、限定されないが、マグネシウム及び／又はカルシウムを含むことが可能である。第１３族元素が存在する場合、それは、限定されないが、ホウ素及び／又はアルミニウムを含むことが可能である。

【0158】

第１、２、６、８～１０及び／又は１３族元素の１種以上は、オルガノシリカ材料（又はそのシリカ形態）の外部及び／又は内部表面上に存在し得る。例えば、第１、２及び／又は１３族元素の１種以上は、オルガノシリカ材料上の第１の層に存在し得、且つ第６、８、９及び／又は１０族元素の１種以上は、第２の層に、例えば、少なくとも部分的に、第１、２及び／又は１３族元素の上部に存在し得る。追加的に、又は代わりに、第６、８、９及び／又は１０族元素の１種以上のみが、オルガノシリカ材料の外部及び／又は内部表面上に存在し得る。表面金属は、含浸、析出、グラフト化、共縮合、イオン交換などの、いずれかの都合のよい方法によって、オルガノシリカ材料中／上に組み込まれることが可能である。

【0159】

ＩＩＩ．式（Ｉａ）及び式（Ｉｂ）の化合物の調製方法
式（Ｉａ）及び（Ｉｂ）の化合物の混合物は、当該技術分野において既知のいずれかの方法によって調製することが可能である。例えば、Ｂｒｏｎｄａｎｉ，Ｄ．ｅｔａｌ．ＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔｅｒｓ，３４（１３）：２１１１－２１１４に記載の通り、且つ以下の反応スキーム（Ｉ）に示すように、１，１，３，３，５，５－ヘキサエトキシ－１，３，５－トリシラシクロヘキサン（Ａ）及び１，１，３，３，５－ペンタエトキシ－５－（（トリエトキシシリル）メチル）－１，３，５－トリシラシクロヘキサン（Ｂ）を含む混合物などの式（Ｉａ）及び（Ｉｂ）の化合物の混合物はグリニャール反応によって調製可能である。

【化6】

【0160】

式（Ｉａ）化合物（例えば化合物Ａ）及び式（Ｉｂ）化合物（例えば化合物Ｂ）の収率、並びに式（Ｉｂ）化合物（例えば化合物Ｂ）に対する式（Ｉａ）化合物（例えば化合物Ａ）の比率は、例えば反応スキーム（Ｉ）のステップ（ｉｉ）の間の反応時間、反応温度及び化合物１の濃度に基づき、有利に調節及び／又は調整可能であることが見出された。例えば、より長い反応時間及びより高い反応温度は、式（Ｉｂ）化合物（例えば化合物Ｂ）の生成に有利に働く可能性がある。追加的に、又は代わりに、化合物１の濃度を増加させることも式（Ｉｂ）化合物（例えば化合物Ｂ）の生成に有利に働く可能性がある。以下にさらに説明される通り、式（Ｉｂ）化合物（例えば化合物Ｂ）に対する式（Ｉａ）化合物（例えば化合物Ａ）の比率は、式（Ｉａ）化合物及び式（Ｉｂ）化合物の出発混合物を使用して得られるオルガノシリカ材料の特性（例えば平均細孔直径、全表面積など）に影響を与える可能性がある。

【0161】

本明細書中、化合物１がいずれかの適切なトリアルコキシ（クロロメチル）シラン、例えばトリメトキシ（クロロメチル）シランでもあり得ることが考えられる。本明細書中、ステップ（ｉ）の間に、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）以外に使用されてもよい適切な溶媒としては、限定されないが、ジクロロメタン、クロロホルム、エーテル、例えばジオキサン、メチルｔｅｒｔ－ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）などが含まれることも考えられる。追加的に、又は代わりに、ＦｅＣｌ_３の代わりにいずれかの適切なグリニャール反応開始剤も使用可能であり、例えば、ジクロロエタン又はヨウ素をグリニャール反応開始剤として使用することができる。

【0162】

種々の態様において、例えば、反応スキーム（Ｉ）のステップ（ｉｉ）の間の反応温度は、約０．０℃以上、約５．０℃以上、約１０℃以上、約１５℃以上、約２０℃以上、約２５℃以上、約３０℃以上、約３５℃以上、約４０℃以上、約４５℃以上、約５０℃以上、約５５℃以上、約６０℃以上、約６５℃以上又は約７０℃であることが可能である。さらに、例えば、反応スキーム（Ｉ）のステップ（ｉｉ）の間の反応温度は、約０．０℃～約７０℃、５．０℃～約６５℃、１５℃～約６０℃、約１５℃～約５５℃、約１５℃～約５０℃、約２０℃～約５５℃又は約２０℃～約５０℃であることが可能である。

【0163】

追加的に、又は代わりに、例えば、反応スキーム（Ｉ）のステップ（ｉｉ）の間の反応時間は、約１２時間以上、約２４時間以上、約３６時間以上、約４８時間以上又は約６０時間以上であることが可能である。さらに、例えば、反応スキーム（Ｉ）のステップ（ｉｉ）の間の反応時間は、約１２時間～約６０時間、約１２時間～約４８時間、約２４時間～約６０時間、約２４時間～約４８時間、約２４時間～約３６時間、約３６時間～約６０時間、約３６時間～約４８時間又は約４８時間～約６０時間であることが可能である。

【0164】

追加的に、又は代わりに、グリニャール試薬（例えば化合物２）の濃度は、約０．０５０ｍｏｌ／Ｌ以上、約０．１０ｍｏｌ／Ｌ以上、約０．５０ｍｏｌ／Ｌ以上、約１．０ｍｏｌ／Ｌ以上、約２．５ｍｏｌ／Ｌ以上、約５．０ｍｏｌ／Ｌ以上、約７．５ｍｏｌ／Ｌ以上、約１０ｍｏｌ／Ｌ以上、約１２．５ｍｏｌ／Ｌ以上又は約１５ｍｏｌ／Ｌ以上であることが可能である。さらに、グリニャール試薬（例えば化合物２）の濃度は、約０．０５０ｍｏｌ／Ｌ～約１５ｍｏｌ／Ｌ、約０．０５０ｍｏｌ／Ｌ～約１２．５ｍｏｌ／Ｌ、約０．１０ｍｏｌ／Ｌ～約１５ｍｏｌ／Ｌ、約０．１０ｍｏｌ／Ｌ～約１２．５ｍｏｌ／Ｌ、約０．１０ｍｏｌ／Ｌ～約１０ｍｏｌ／Ｌ、約０．１０ｍｏｌ／Ｌ～約７．５ｍｏｌ／Ｌ、約０．１０ｍｏｌ／Ｌ～約５．０ｍｏｌ／Ｌ、約１．０ｍｏｌ／Ｌ～約１５ｍｏｌ／Ｌ、約１．０ｍｏｌ／Ｌ～約１２．５ｍｏｌ／Ｌ、約１．０ｍｏｌ／Ｌ～約１０ｍｏｌ／Ｌ、約１．０ｍｏｌ／Ｌ～約７．５ｍｏｌ／Ｌ、約１．０ｍｏｌ／Ｌ～約５．０ｍｏｌ／Ｌ、約２．５ｍｏｌ／Ｌ～約１５．０ｍｏｌ／Ｌ、約２．５ｍｏｌ／Ｌ～約１２．５ｍｏｌ／Ｌ、約２．５ｍｏｌ／Ｌ～約１０ｍｏｌ／Ｌ、約５．０ｍｏｌ／Ｌ～約１２．５ｍｏｌ／Ｌ又は約７．５ｍｏｌ／Ｌ～約１２．５ｍｏｌ／Ｌであることが可能である。

【0165】

種々の実施形態において、ステップａ）において準備される出発材料混合物は、Ｘが塩化物又は臭化物から選択される式（ＲＯ）_３Ｓｉ－ＣＨ_２－ＭｇＸの化合物を溶媒中で加熱し、少なくとも１種の式（Ｉａ）の化合物及び少なくとも１種の式（Ｉｂ）の化合物を含む出発材料混合物を準備するグリニャール反応によって得られる。いくつかの実施形態において、グリニャール反応によって得られる出発材料混合物は、それから少なくとも１種の式（Ｉｂ）の化合物をいずれも分離することなく、酸性又は塩基性水性混合物に添加される。

【0166】

ＩＶ．オルガノシリカ材料
本明細書に記載の方法によって、オルガノシリカ材料を製造することができる。種々の実施形態において、本明細書に記載の方法によって製造されたオルガノシリカ材料は、実質的に単相又は一相の多孔性材料であることが可能であり、これは、オルガノシリカ材料が、２層を有する材料ではなく、平均細孔直径を有する１層を有することを意味する。２層材料は、多孔性の第１の層及び（例えば測定可能な細孔直径を有さない）非気孔性／非多孔性である第２の層を有してもよい。好ましくは、本明細書に記載の方法によって製造されたオルガノシリカ材料は実質的に単相であることが可能である。

【0167】

本明細書に記載の方法によって製造されたオルガノシリカ材料は式［Ｒ^１Ｒ^２ＳｉＣＨ_２］_３（Ｉ）（式中、各Ｒ^１は、ヒドロキシル基、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基又は別のシロキサン単位のケイ素原子に結合した酸素原子を表し、且つ各Ｒ^２は、ヒドロキシル基、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子を表す）の独立シロキサン単位を含むポリマーであることが可能である。

【0168】

一実施形態において、各Ｒ^１は、ヒドロキシル基であることが可能である。

【0169】

追加的に、又は代わりに、各Ｒ^１は、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_３アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はメトキシ基であることが可能である。

【0170】

追加的に、又は代わりに、各Ｒ^１は、別のシロキサン単位のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。

【0171】

追加的に、又は代わりに、各Ｒ^１は、ヒドロキシル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又は別のシロキサン単位のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。

【0172】

追加的に、又は代わりに、各Ｒ^２は、ヒドロキシル基であることが可能である。

【0173】

追加的に、又は代わりに、各Ｒ^２は、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_３アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はメトキシ基であることが可能である。

【0174】

追加的に、又は代わりに、各Ｒ^２は、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_３アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基又はメチル基であることが可能である。

【0175】

追加的に、又は代わりに、各Ｒ^２は、別のシロキサン単位のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。

【0176】

追加的に、又は代わりに、各Ｒ^２は、ヒドロキシル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基又は別のシロキサン単位のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。

【0177】

追加的に、又は代わりに、各Ｒ^１は、ヒドロキシル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又は別のシロキサン単位のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、且つ各Ｒ^２は、ヒドロキシル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又は別のシロキサン単位のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。

【0178】

追加的に、又は代わりに、各Ｒ^１は、ヒドロキシル基、エトキシ基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、且つ各Ｒ^２は、ヒドロキシル基、エトキシ基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。

【0179】

追加的に、又は代わりに、各Ｒ^１は、ヒドロキシル基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、且つ各Ｒ^２は、ヒドロキシル基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。

【0180】

種々の実施形態において、Ｒ^１及び／又はＲ^２の少なくとも１つ、２つ又は３つは、ヒドロキシル基、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_３アルコキシ基、Ｃ_１～Ｃ_２アルコキシ基又はメトキシ若しくはエトキシ基、特にエトキシ基であることが可能であるが、ただし、Ｒ^１及び／又はＲ^２の少なくとも１つは、別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子である。

【0181】

種々の実施形態において、Ｒ^１及び／又はＲ^２の少なくとも１つ、２つ又は３つは、別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である。

【0182】

本明細書に記載の方法から製造されたオルガノシリカ材料は、式Ｉの独立単位を含むホモポリマーである。

【0183】

一実施形態において、本明細書に記載の方法において、１，１，３，３，５，５－ヘキサエトキシ－１，３，５－トリシラシクロヘキサンを含むか、又はそれである式（Ｉａ）の化合物及び１，１，３，３，５－ペンタエトキシ－５－（（トリエトキシシリル）メチル）－１，３，５－トリシラシクロヘキサンを含むか、又はそれである式（Ｉｂ）の化合物を使用してよく、得られるオルガノシリカ材料は、各Ｒ^１が、ヒドロキシル基、エトキシ基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、且つ各Ｒ^２が、ヒドロキシル基、エトキシ基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位を含むホモポリマーである。

【0184】

別の特定の実施形態において、本明細書に記載の方法において、［（ＥｔＯ）_２ＳｉＣＨ_２］_３などの式（Ｉａ）の化合物及び［ＥｔＯＣＨ_３ＳｉＣＨ_２］_３などのさらなる化合物、並びに１，１，３，３，５－ペンタエトキシ－５－（（トリエトキシシリル）メチル）－１，３，５－トリシラシクロヘキサンなどの式（Ｉｂ）の化合物を使用してよく、製造されるオルガノシリカ材料は、各Ｒ^１が、ヒドロキシル基、エトキシ基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、且つ各Ｒ^２が、ヒドロキシル基、エトキシ基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と、各Ｒ^１が、ヒドロキシル基、エトキシ基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、且つ各Ｒ^２がメチル基であることが可能である式（Ｉ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。

【0185】

本明細書に記載の方法において、式（Ｉａ）の化合物、式（Ｉｂ）の化合物及び式（ＩＩａ）の化合物を使用する場合、製造されるオルガノシリカ材料は、式Ｉの独立単位と、次式

【化7】

（式中、各Ｒ^３は、独立して、Ｘ^７ＯＸ^８Ｘ^９ＳｉＸ^１０基であることが可能であり、各Ｘ^７は、水素原子、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基又は別のモノマー単位のケイ素原子への結合であることが可能であり；Ｘ^８及びＸ^９は、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基又は別のモノマー単位のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり；且つ各Ｘ^１０は、環式ポリ尿素の窒素原子に結合したＣ_１～Ｃ_８アルキレン基であることが可能である）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。

【0186】

本明細書で使用される場合、及び別途指定されない限り、「別のモノマーのケイ素原子への結合」とは、結合が有利に、存在する場合、別のモノマーのケイ素原子上の一部分（特に、ヒドロキシル、アルコキシなどの酸素含有部分）と置き換わることができ、別のモノマーのケイ素原子への直接結合が存在し得、それによって、２つのモノマーが、例えば、Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ結合によって連結し得ることを意味する。明快にするために、この結合の状況で、「別のモノマー」は同一種類のモノマー又は異なる種類のモノマーであることが可能である。

【0187】

別の実施形態において、本明細書に記載の方法において、［（ＥｔＯ）_２ＳｉＣＨ_２］_３などの式（Ｉａ）の化合物、１，１，３，３，５－ペンタエトキシ－５－（（トリエトキシシリル）メチル）－１，３，５－トリシラシクロヘキサンなどの式（Ｉｂ）の化合物及びトリス（３－トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレートなどの式（ＩＩａ）の化合物を使用する場合、製造されるオルガノシリカ材料は、各Ｒ^１が、ヒドロキシル基、エトキシ基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、且つ各Ｒ^２が、ヒドロキシル基、エトキシ基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と；各Ｘ^７が、水素原子、メチル基又は別のモノマー単位のケイ素原子への結合であることが可能であり；Ｘ^８及びＸ^９は、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、メトキシ基又は別のモノマー単位のケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり；且つＸ^１０は、環式ポリ尿素の窒素原子に結合した－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２－であることが可能である、式（ＩＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。

【0188】

本明細書に記載の方法において、式（Ｉａ）の化合物、式（Ｉｂ）の化合物及び式（ＩＩＩａ）の化合物を使用する場合、製造されるオルガノシリカ材料は、式Ｉの独立単位と；各Ｚ^１６が、水素原子若しくはＣ_１～Ｃ_４アルキル基、又は別のモノマーのケイ素原子への結合であることが可能であり；且つＺ^１７、Ｚ^１８及びＺ^１９が、独立して、ヒドロキシル基、Ｃ_１～Ｃ_４アルキル基、Ｃ_１～Ｃ_４アルコキシ基、窒素含有Ｃ_１～Ｃ_１０アルキル基、窒素含有ヘテロアルキル基、窒素を含有する任意選択的に置換されたヘテロシクロアルキル基又は別のモノマーのケイ素原子に結合した酸素原子からなる群から選択されることが可能である、式Ｚ^１６ＯＺ^１７Ｚ^１８Ｚ^１９（ＩＩＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。

【0189】

別の実施形態において、本明細書に記載の方法において、［（ＥｔＯ）_２ＳｉＣＨ_２］_３などの式（Ｉａ）の化合物、１，１，３，３，５－ペンタエトキシ－５－（（トリエトキシシリル）メチル）－１，３，５－トリシラシクロヘキサンなどの式（Ｉｂ）の化合物及びテトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）などの式（ＩＩＩａ）の化合物を使用する場合、製造されるオルガノシリカ材料は、各Ｒ^１が、ヒドロキシル基、エトキシ基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、且つ各Ｒ^２が、ヒドロキシル基、エトキシ基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と；各Ｚ^１６が、水素原子、エチル基又は別のモノマーのケイ素原子への結合であることが可能であり；且つＺ^１７、Ｚ^１８及びＺ^１９は、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、エトキシ基及び別のモノマーのケイ素原子に結合した酸素原子からなる群から選択されることが可能である、式（ＩＩＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。

【0190】

別の実施形態において、本明細書に記載の方法において、［（ＥｔＯ）_２ＳｉＣＨ_２］_３などの式（Ｉａ）の化合物、１，１，３，３，５－ペンタエトキシ－５－（（トリエトキシシリル）メチル）－１，３，５－トリシラシクロヘキサンなどの式（Ｉｂ）の化合物及びメチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＳ）などの式（ＩＩＩａ）の化合物を使用する場合、製造されるオルガノシリカ材料は、各Ｒ^１が、ヒドロキシル基、エトキシ基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、且つ各Ｒ^２が、ヒドロキシル基、エトキシ基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と；各Ｚ^１６が、水素原子、エチル基又は別のモノマーのケイ素原子への結合であることが可能であり；Ｚ^１７及びＺ^１８は、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、エトキシ基及び別のモノマーのケイ素原子に結合した酸素原子からなる群から選択されることが可能であり；且つ各Ｚ^１８はメチル基であることが可能である、式（ＩＩＩ）の独立単位とを含むコポリマーであることが可能である。

【0191】

別の実施形態において、本明細書に記載の方法において、［（ＥｔＯ）_２ＳｉＣＨ_２］_３などの式（Ｉａ）の化合物、１，１，３，３，５－ペンタエトキシ－５－（（トリエトキシシリル）メチル）－１，３，５－トリシラシクロヘキサンなどの式（Ｉｂ）の化合物及び（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル）トリメトキシシランなどの式（ＩＩＩａ）の化合物を使用する場合、製造されるオルガノシリカ材料は、各Ｒ^１が、ヒドロキシル基、エトキシ基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能であり、且つ各Ｒ^２が、ヒドロキシル基、エトキシ基又は別のシロキサンのケイ素原子に結合した酸素原子であることが可能である、式（Ｉ）の独立単位と；各Ｚ^１６が、水素原子、メチル基又は別のモノマーのケイ素原子への結合であることが可能であり；Ｚ^１７、Ｚ^１８は、それぞれ独立して、ヒドロキシル基、メトキシ基及び別のモノマーのケイ素原子に結合した酸素原子からなる群から選択されることが可能であり；且つＺ^１９は、

【化8】