(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ケイ素生成物を生成する方法であって、前記方法は、
膜の第１の面を、不揮発性液体反応物と接触させることと、
前記膜の第２の面を気体反応物と接触させることと、を含み、
前記接触させることは、前記気体反応物を前記液体反応物と反応させ、前記膜の前記第１の面上に有機ケイ素生成物を生成させるのに十分であり、
前記膜は、前記液体反応物に対して実質的に不透過性であり、かつ前記気体反応物に対して実質的に透過性である、方法。
【請求項２】
前記膜がシリコーン膜である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記膜が無孔質である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記膜が高密度膜である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記膜が１〜３００μｍの厚さを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記膜が自立型の膜である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記膜が中空繊維の束を含む中空糸膜モジュールであって、
前記繊維が集合的にボア面及びシェル面を有し、
前記中空糸膜の前記第１の面が前記ボア面であり、かつ前記中空糸膜の前記第２の面が前記シェル面であるか、又は前記中空糸膜の前記第１の面が前記シェル面であり、かつ前記中空糸膜の前記第２の面が前記ボア面である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記液体反応物が、少なくとも１つのケイ素結合水素原子を有する化合物を含み、かつ前記気体反応物が、少なくとも１つの炭素−炭素多重結合を有する化合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１つのケイ素結合水素原子を有する前記化合物が、オルガノポリシロキサンである、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記液体反応物が、少なくとも１つの炭素−炭素多重結合を有する化合物を含み、かつ前記気体反応物が、少なくとも１つのケイ素結合水素原子を有する化合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つのケイ素結合水素原子を有する前記化合物が、シラン又はシロキサンである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの炭素−炭素多重結合を有する前記化合物が、ポリエーテルである、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
有機ケイ素生成物を生成する方法であって、前記方法は、
高密度シリコーン膜の第１の面を、少なくとも１つのケイ素結合水素原子を有する化合物及び白金族触媒を含む、不揮発性液体反応物と接触させることと、
前記膜の第２の面を、少なくとも１つの炭素−炭素多重結合を有する化合物を含む、気体反応物と接触させることと、を含み、
前記接触させることは、前記気体反応物を前記液体反応物とヒドロシリル化反応によって反応させ、前記シリコーン膜の前記第１の面上に有機ケイ素生成物を生成させるのに十分であり、
前記シリコーン膜は、前記液体反応物に対して実質的に不透過性であり、かつ前記気体反応物に対して実質的に透過性である、方法。
【請求項１４】
有機ケイ素生成物を生成する方法であって、前記方法は、
高密度シリコーン膜の第１の面を、少なくとも１つの炭素−炭素多重結合を有する化合物及び白金族触媒を含む、不揮発性液体反応物と接触させることと、
前記膜の第２の面を、少なくとも１つのケイ素結合水素原子を有する化合物を含む、気体反応物と接触させることと、を含み、
前記接触させることは、前記気体反応物を前記液体反応物とヒドロシリル化反応によって反応させ、前記シリコーン膜の前記第１の面上に有機ケイ素生成物を生成させるのに十分であり、
前記シリコーン膜は、前記液体反応物に対して実質的に不透過性であり、かつ前記気体反応物に対して実質的に透過性である、方法。
【請求項１５】
前記膜が高密度シリコーン膜であって、前記不揮発性液体反応物が不飽和有機化合物及び水素化触媒を含み、前記気体反応物が水素を含む、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
気体を液体と反応させる典型的な方法は、液体への気体のバブリング又はスパージングを伴う。このような方法は、泡の大きさ及び分散に影響されやすく、フラッディングを起こしやすく、滞留時間又は反応容量が適切に制御されないと、気体を浪費してしまうことがある。
【発明の概要】
【０００２】
様々な実施形態において、本発明は有機ケイ素生成物を生成する方法を提供する。本方法は、膜の第１の面を不揮発性液体反応物と接触させることを含む。本方法はまた、膜の第２の面を気体反応物と接触させることをも含む。接触させることは、気体反応物を液体反応物と反応させるのに十分である。気体反応物と液体反応物との反応により、有機ケイ素生成物が、膜の第１の面上に生成される。膜は液体反応物に対して実質的に不透過性であり、かつ気体反応物に対して実質的に透過性である。
【０００３】
様々な実施形態において、本発明は有機ケイ素生成物を生成する方法を提供する。本方法は、高密度シリコーン膜の第１の面を、少なくとも１つのケイ素結合水素原子を有する化合物及び白金族触媒を含む、不揮発性液体反応物と接触させることを含む。本方法はまた、膜の第２の面を、少なくとも１つの炭素−炭素多重結合を有する化合物を含む、気体反応物と接触させることをも含む。上記接触させることは、気体反応物を液体反応物とヒドロシリル化反応によって反応させ、シリコーン膜の第１の面上に有機ケイ素生成物を生成させるのに十分である。シリコーン膜は液体反応物に対して実質的に不透過性であり、かつ気体反応物に対して実質的に透過性である。
【０００４】
様々な実施形態において、本発明は有機ケイ素生成物を生成する方法を提供する。本方法は、高密度シリコーン膜の第１の面を、少なくとも１つの炭素−炭素多重結合を有する化合物及び白金族触媒を含む、不揮発性液体反応物と接触させることを含む。本方法はまた、膜の第２の面を、少なくとも１つのケイ素結合水素原子を有する化合物を含む、気体反応物と接触させることをも含む。上記接触させることは、気体反応物を液体反応物とヒドロシリル化反応によって反応させ、シリコーン膜の第１の面上に有機ケイ素生成物を生成させるのに十分である。シリコーン膜は液体反応物に対して実質的に不透過性であり、かつ気体反応物に対して実質的に透過性である。
【０００５】
様々な実施形態において、本発明は有機ケイ素生成物を生成する方法を提供する。本方法は、高密度シリコーン膜の第１の面を、不飽和有機ケイ素化合物及び水素化触媒を含む、不揮発性液体反応物と接触させることを含む。本方法はまた、膜の第２の面を、水素を含む気体反応物と接触させることをも含み、前記接触させることは、気体反応物を液体反応物と反応させ、シリコーン膜の第１の面上に有機ケイ素生成物を生成させるのに十分である。シリコーン膜は液体反応物に対して実質的に不透過性であり、かつ気体反応物に対して実質的に透過性である。
【０００６】
本発明は、気体及び液体を反応させる他の方法、例えば、液体のバブリング又はスパージングを含む方法等に対して様々な利点を提供し、少なくともその利点の中には予期できないものもある。例えば、様々な実施形態において、本発明は、気体を液体と反応させて有機ケイ素生成物を提供する、他の方法よりも効率的な方法を提供することができ、より高い収率、より高い変換率、より短縮された工程所要時間、より少ない材料の無駄、より大きな工程の多様性、向上した反応選択性、向上した生成物の純度、より安価な設備、より安価な操作費用、及びより安価な維持費用のうち、少なくとも１つを提供する。様々な実施形態において、本発明は、気体及び液体を反応させる他の方法よりも信頼性の高い方法を提供することができる。様々な実施形態において、本発明は、所与の量の生成物を生成するのに必要とされる反応器容量が、他の方法で必要とされるものに比べ、より小容量である方法を提供することができる。様々な実施形態において、本発明は、他の方法よりも気体反応物の無駄がより少ない、液体及び気体を反応させる方法を提供することができる。
【０００７】
様々な実施形態において、本発明は、液体のバブリング又はスパージングを含むものなどの他の方法よりも、制御がより好都合であること及び又はより容易であることの少なくとも１つである、気体及び液体を反応させる方法を提供することができる。例えば、様々な実施形態において、本発明は、他の方法に比べ、より高いプロセス安全性を提供することができる。様々な実施形態において、本発明は、液体への気体のバブリング又はスパージングを含む方法に伴う、フラッディングのリスクを回避できる方法を提供する。様々な実施形態において、本発明は、反応温度のより容易な制御を提供することができる。様々な実施形態において、本発明は、他の方法を使用して可能となるよりも、より精巧な独立した液体及び気体の流速の制御を提供することができる。様々な実施形態において、本発明は、気体及び液体を反応させるための連続プロセスを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
ここで、開示される主題の特定の実施形態について、詳細に参照する。開示される主題は、列挙される「特許請求の範囲」と共に説明されるが、例示される主題は、「特許請求の範囲」を、開示される主題に限定することを意図したものではないことを理解されたい。
【０００９】
範囲形式で表される値は、範囲の限定のために明記される数値を含むだけでなく、その範囲内に包含される全ての個々の数値又はサブ範囲も、それぞれの数値及びサブ範囲が明示的に記述されているかのように含む、柔軟な方法で解釈されるべきである。例えば、「約０．１％〜約５％」又は「約０．１％〜５％」の範囲は、約０．１％〜約５％を含むだけでなく、示される範囲内の個々の値（例えば、１％、２％、３％、及び４％）及び部分的範囲（例えば、０．１％〜０．５％、１．１％〜２．２％、３．３％〜４．４％）も含むものと解釈されるべきである。記述「約Ｘ〜Ｙ」は、特に記載しない限り、「約Ｘ〜約Ｙ」と同じ意味を有する。同様に、記述「約Ｘ、Ｙ、又はＺ」は、特に記載しない限り、「約Ｘ、約Ｙ、又は約Ｚ」と同じ意味を有する。
【００１０】
本明細書では、用語「ａ」、「ａｎ」、又は「ｔｈｅ」は、文脈から明らかにそうでないことが示されていない限り、１つ又は２つ以上を含むものとして使用される。用語「又は（ｏｒ）」は、特に記載のない限り、包括的な「ｏｒ」を指すために使用される。「Ａ及びＢのうちの少なくとも１つ」という記述は、「Ａ、Ｂ、又はＡ及びＢ」と同じ意味を有する。更に、本明細書で使用する語法又は用語は、特に定義しない限り、単に説明を目的とし、限定することを目的とするものではないことを理解すべきである。いずれの項見出しの使用も、文書の読解を助けることを意図するものであって、限定するものであると解釈されるべきではない。項見出しに関連する情報は、その特定の項目内に記載されていても項目外に記載されていてもよい。更に、本文書で参照される全ての刊行物、特許、及び特許文書は、参照により個々に組み込まれるかのように、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。この文書と参照により組み込まれる文書との間で用法に矛盾がある場合、組み込まれる文書における用法は、この文書の用法を補足するものであるとみなすべきであり、相容れない矛盾については、この文書における用法を採用する。
【００１１】
本明細書に記載の製造方法において、複数の工程は、本発明の原理から逸脱しない限り任意の順番で実行することができるが、ただし、時間又は操作順序が明記されている場合はこの限りでない。更に、特定の複数の工程は、これらが別々に実行されると特許請求の範囲に明記されていない限り、同時に実行することができる。例えば、Ｘを行うという請求がなされている工程と、Ｙを行うという請求がなされている工程とは、単一の操作内で同時に行うことができ、その結果として生じるプロセスは、請求されているプロセスに記載の範囲内に入る。
【００１２】
本明細書に記載の化合物内の選択された置換基は、再帰的程度で存在する。この文脈において、「再帰的置換基」（recursive substituent）とは、置換基が、それ自体の別の例又はそれ自体が最初の置換基を列挙する別の置換基の別の例を列挙し得ることを意味する。再帰的置換基は、開示される主題に意図される態様である。このような置換基の再帰性のために、理論上は、任意の所与の特許請求の範囲に多数が存在してもよい。有機化学分野の当業者であれば、そのような置換基の総数は意図する化合物に所望される特性によって合理的に制限されることを理解する。そのような特性としては、非限定例として、分子量、溶解度等の物理的特性、及び合成の容易さ等の実用的特性が挙げられる。再帰的置換基は、それ自体を任意の好適な回数、例えば、約１回、約２回、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、３０、５０、１００、２００、３００、４００、５００、７５０、１０００、１５００、２０００、３０００、４０００、５０００、１０，０００、１５，０００、２０，０００、３０，０００、５０，０００、１００，０００、２００，０００、５００，０００、７５０，０００、又は約１，０００，０００回以上、反復することができる。
【００１３】
本明細書で使用する用語「約」は、値又は範囲の変動の程度、例えば、記載される値又は記載される範囲の限度の１０％以内、５％以内又は１％以内を許容することができる。
【００１４】
本明細書で使用する用語「実質的に」は、少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．５％、９９．９％、９９．９９％又は少なくとも約９９．９９９％又はそれ以上といった、大半又はほとんどを指す。
【００１５】
本明細書で使用する用語「有機基」は、任意の炭素含有官能基を指すが、これに限定されない。例えば、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、オキソ（カルボニル）基、カルボン酸、カルボキシレート、及びカルボン酸エステルを含むカルボキシル基などの酸素含有基、アルキル及びアリールスルフィド基などの硫黄含有基、並びにその他のヘテロ原子含有基。有機基の非限定的な例としては、ＯＲ、ＯＯＲ、ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、ＣＮ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、Ｒ、Ｃ（Ｏ）、メチレンジオキシ、エチレンジオキシ、Ｎ（Ｒ）２、ＳＲ、ＳＯＲ、ＳＯ２Ｒ、ＳＯ２Ｎ（Ｒ）２、ＳＯ３Ｒ、Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｃ（Ｏ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｃ（Ｏ）ＣＨ２Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｃ（Ｓ）Ｒ、Ｃ（Ｏ）ＯＲ、ＯＣ（Ｏ）Ｒ、Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、（ＣＨ２）０−２Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、（ＣＨ２）０−２Ｎ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）２、Ｎ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｎ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、Ｎ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）ＣＯＮ（Ｒ）２、Ｎ（Ｒ）ＳＯ２Ｒ、Ｎ（Ｒ）ＳＯ２Ｎ（Ｒ）２、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｒ、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、Ｎ（ＣＯＲ）ＣＯＲ、Ｎ（ＯＲ）Ｒ、Ｃ（＝ＮＨ）Ｎ（Ｒ）２、Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＯＲ）Ｒ、又はＣ（＝ＮＯＲ）Ｒ［式中、Ｒは水素（他の炭素原子を含む実施例において）又は炭素に基づく部分であってもよく、かつ炭素に基づく部分は、それ自体が更に置換されてもよい］が挙げられる。
【００１６】
本明細書で使用する用語「置換されている」は、本明細書で定義されている有機基、又はその中に含有されている１個以上の水素原子が１個以上の非水素原子によって置き換えられている分子を指す。本明細書で使用する用語「官能基」又は「置換基」は、分子又は有機基上で置換可能であるか又は置換されている基を指す。置換基又は官能基の例としては、これらに限定するものではないが、ハロゲン（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩ）、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、オキソ（カルボニル）基、カルボン酸、カルボキシレート、及びカルボン酸エステルを含むカルボキシル基等の基の酸素原子、チオール基、アルキル及びアリールスルフィド基、スルホキシド基、スルホン基、スルホニル基、並びにスルホンアミド基等の基の硫黄原子、アミン基、ヒドロキシアミン基、ニトリル基、ニトロ基、Ｎ−オキシド基、ヒドラジド基、アジド基、及びエナミン等の基の窒素原子、並びに種々のその他の基の中の他のヘテロ原子が挙げられる。置換された炭素（又は他の）原子に結合することができる置換基Ｊの非限定的な例としては、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＲ、ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、ＣＮ、ＮＯ、ＮＯ２、ＯＮＯ２、アジド、ＣＦ３、ＯＣＦ３、Ｒ、Ｏ（オキソ）、Ｓ（チオノ）、Ｃ（Ｏ）、Ｓ（Ｏ）、メチレンジオキシ、エチレンジオキシ、Ｎ（Ｒ）２、ＳＲ、ＳＯＲ、ＳＯ２Ｒ、ＳＯ２Ｎ（Ｒ）２、ＳＯ３Ｒ、Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｃ（Ｏ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｃ（Ｏ）ＣＨ２Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｃ（Ｓ）Ｒ、Ｃ（Ｏ）ＯＲ、ＯＣ（Ｏ）Ｒ、Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、（ＣＨ２）０−２Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、（ＣＨ２）０−２Ｎ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）２、Ｎ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｎ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、Ｎ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）ＣＯＮ（Ｒ）２、Ｎ（Ｒ）ＳＯ２Ｒ、Ｎ（Ｒ）ＳＯ２Ｎ（Ｒ）２、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｒ、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、Ｎ（ＣＯＲ）ＣＯＲ、Ｎ（ＯＲ）Ｒ、Ｃ（＝ＮＨ）Ｎ（Ｒ）２、Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＯＲ）Ｒ、又はＣ（＝ＮＯＲ）Ｒ［式中、Ｒは水素又は炭素に基づく部分であってもよく、かつ炭素に基づく部分は、それ自体が更に置換されてもよく、例えば、Ｒは水素、アルキル、アシル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、又はヘテロアリールアルキルであってもよく、いずれかのアルキル、アシル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、若しくはヘテロアリールアルキル又はＲは、独立して、Ｊによって一置換若しくは多置換されてもよく、又は１個の窒素原子若しくは隣接する窒素原子に結合する２個のＲ基は、窒素原子とともにヘテロシクリルを形成することができ、このヘテロシクリルはＪによって一置換若しくは独立して多置換され得る］が挙げられる。
【００１７】
本明細書で使用する用語「アルキル」は、１〜４０個の炭素原子、１〜約２０個の炭素原子、１〜１２個の炭素、又はいくつかの実施形態では１〜８個の炭素原子を有する直鎖及び分枝状のアルキル基、並びにシクロアルキル基を指す。直鎖アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、及びｎ−オクチル基等の１〜８個の炭素原子を有するものが挙げられる。分枝状アルキル基の例としては、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、及び２，２−ジメチルプロピル基が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書で使用する用語「アルキル」は、ｎ−アルキル基、イソアルキル基、及びアンテイソアルキル基、並びにアルキルのその他の分枝鎖形態を包含する。代表的な置換アルキル基は、本明細書に列挙される基のいずれか、例えばアミノ基、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、ニトロ基、チオ基、アルコキシ基、及びハロゲン基で１回又は複数回置換されていてもよい。
【００１８】
本明細書で使用する用語「アルケニル」は、２個の炭素原子間の二重結合が少なくとも１つ存在することを除いて、本明細書に定義する直鎖及び分枝鎖並びに環状のアルキル基と同様であることを示す。したがって、アルケニル基は２〜４０個の炭素原子、又は２〜約２０個の炭素原子、又は２〜１２個の炭素、又はいくつかの実施形態では２〜８個の炭素原子を有する。例としては、これらに限定されるものではないが、とりわけ、ビニル、−ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ３）、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）２、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ（ＣＨ３）、−Ｃ（ＣＨ２ＣＨ３）＝ＣＨ２、シクロヘキセニル、シクロペンテニル、シクロヘキサジエニル、ブタジエニル、ペンタジエニル、及びヘキサジエニルが挙げられる。
【００１９】
本明細書で使用する用語「アルキニル」は、２個の炭素原子間の三重結合が少なくとも１つ存在することを除いて、直鎖及び分枝鎖のアルキル基と同様であることを示す。したがって、アルキニル基は２〜４０個の炭素原子、２〜約２０個の炭素原子、２〜１２個の炭素、いくつかの実施形態では２〜８個の炭素原子を有する。例としては、これらに限定されるものではないが、とりわけ、−Ｃ≡ＣＨ、−Ｃ≡Ｃ（ＣＨ３）、−Ｃ≡Ｃ（ＣＨ２ＣＨ３）、−ＣＨ２Ｃ≡ＣＨ、−ＣＨ２Ｃ≡Ｃ（ＣＨ３）、及び−ＣＨ２Ｃ≡Ｃ（ＣＨ２ＣＨ３）が、挙げられる。
【００２０】
本明細書で使用する用語「アシル」は、基がカルボニル炭素原子を介して結合された、カルボニル部分を含有する基を指す。カルボニル炭素原子はまた、アルキル基、アリール基、アラルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、ヘテロアリール基、ヘテロアリールアルキル基等の一部であり得る、他の炭素原子とも結合される。カルボニル炭素原子が水素に結合されるという特別な場合、基は、本明細書で用語が定義されているアシル基の１つである、「ホルミル」基である。アシル基は、カルボニル基に結合された、０〜約１２〜２０又は１２〜４０個の追加の炭素原子を含み得る。アシル基は、本明細書で意味する二重結合又は三重結合を含み得る。アクリロイル基は、アシル基の一例である。アシル基はまた、本明細書で意味するヘテロ原子を含み得る。ニコチノイル基（ピリジル−３−カルボニル）は、本明細書で意味するアシル基の一例である。他の例としては、アセチル、ベンゾイル、フェニルアセチル、ピリジルアセチル、シンナモイル、及びアクリロイル基等が挙げられる。カルボニル炭素原子に結合された炭素原子を含有する基がハロゲンを含有する場合、その基は「ハロアシル」基と称される。一例はトリフルオロアセチル基である。
【００２１】
本明細書で使用する用語「シクロアルキル」は、これらに限定されるものではないがシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、及びシクロオクチル基等の環状アルキル基を指す。いくつかの実施形態において、シクロアルキル基は、３〜約８〜１２員の環を有し得、他の実施形態において、環の炭素原子数の範囲は３〜４、５、６、又は７である。シクロアルキル基は、これらに限定されるものではないが、ノルボルニル基、アダマンチル基、ボルニル基、カンフェニル基、イソカンフェニル基、及びカレニル基等の多環式シクロアルキル基、並びに、これらに限定されるものではないが、デカリニル基等の縮合環を更に含む。シクロアルキル基はまた、本明細書で定義される、直鎖又は分枝鎖アルキル基で置換された環も含む。代表的な置換シクロアルキル基は、これらに限定されるものではないが、例えば、アミノ基、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、ニトロ基、チオ基、アルコキシ基、及びハロゲン基によって置換され得る、２，２−、２，３−、２，４−、２，５−若しくは２，６−二置換シクロヘキシル基、又は一、二若しくは三置換ノルボルニル基又はシクロヘプチル基等の、単一置換又は複数置換であり得る。用語「シクロアルケニル」単独又は組み合わせで、環状アルケニル基を示す。
【００２２】
本明細書で使用する用語「アリール」は、環中にヘテロ原子を含有しない環式芳香族炭化水素を指す。したがって、アリール基としては、限定するものではないが、フェニル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニル基、インダセニル基、フルオレニル基、フェナントレニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、ナフタセニル基、クリセニル基、ビフェニレニル基、アントラセニル基、及びナフチル基が挙げられる。いくつかの実施形態において、アリール基は、基の環部分に約６〜約１４個の炭素を含有する。アリール基は、本明細書において定義されるとおりに、非置換であっても、又は置換されていてもよい。代表的な置換アリール基は、一置換体であっても、又は限定するものではないが、本明細書に掲載するもの等の炭素又は非炭素基により置換することのできる２−、３−、４−、５−、又は６−置換フェニル又は２〜８置換ナフチル基等の１回以上置換されたものであってもよい。
【００２３】
本明細書で使用する用語「アラルキル」は、アルキル基の水素又は炭素結合が、本明細書で定義されるアリール基によって置換された、本明細書で定義されるアルキル基を指す。代表的なアラルキル基としては、ベンジル基及びフェニルエチル基、並びに４−エチル−インダニル等の縮合（シクロアルキルアリール）アルキル基が挙げられる。アラルケニル基は、アルキル基の水素又は炭素結合が、本明細書で定義されるアリール基によって置換された、本明細書で定義されるアルキル基である。
【００２４】
本明細書で使用する用語「ヘテロシクリル」は、１つ以上が、これらに限定されるものではないが、Ｎ、Ｏ、及びＳ等のヘテロ原子である、３員以上の環を含有する、芳香及び非芳香環化合物を指す。
【００２５】
本明細書で使用する用語「ヘテロアリール」は、１つ以上が、これらに限定されるものではないが、Ｎ、Ｏ、及びＳ等のヘテロ原子である、５員以上の環を含有する芳香環化合物を指し、例えば、ヘテロアリール環は、５〜約８〜１２員の環を含有し得る。ヘテロアリール基は、芳香族の電子構造を有する様々なヘテロシクリル基である。
【００２６】
本明細書で使用する用語「アルコキシ」は、シクロアルキル基を含む、本明細書で定義されるアルキル基に結合した酸素原子を指す。直鎖アルコキシ基の例としては、これらに限定されるものではないが、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ等が挙げられる。分枝鎖アルコキシの例としては、これらに限定されるものではないが、イソプロポキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、イソペンチルオキシ、イソヘキシルオキシ等が挙げられる。環状アルコキシの例としては、これらに限定されるものではないが、シクロプロピルオキシ、シクロブチルオキシ、シクロペンチルオキシ、シクロヘキシルオキシ等が挙げられる。アルコキシ基は、酸素原子に結合した、１〜約１２〜２０個又は約１２〜４０個の炭素原子を含むことができ、かつ二重結合又は三重結合を更に含むことができ、かつまたヘテロ原子を含むことができる。例えば、アリルオキシ基は、本明細書で意味するアルコキシ基である。メトキシエトキシ基もまた、本明細書で意味するアルコキシ基であり、同様に、メチレンジオキシ基も、構造中の２つの隣接する原子が酸素に置換されているという意味において、アルコキシ基である。
【００２７】
本明細書で使用する用語「ハロ」、「ハロゲン」又は「ハライド」基は、それ自体で又は別の置換基の一部として、特記しない限り、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を意味する。
【００２８】
本明細書で使用する用語「ハロアルキル」基は、モノハロアルキル基、全てのハロ原子が同じでも異なっていてもよいポリハロアルキル基、及び全ての水素原子がフッ素等のハロゲン原子により置き換えられたペルハロアルキル基を含む。ハロアルキルの例としては、トリフルオロメチル、１，１−ジクロロエチル、１，２−ジクロロエチル、１，３−ジブロモ−３，３−ジフルオロプロピル、及びペルフルオロブチル等が挙げられる。
【００２９】
本明細書で使用する用語「一価の」は、置換される分子に単結合を介して結合する置換基を指す。置換基が例えばＦ又はＣｌのように一価のとき、この置換基が置換する原子に、単結合によって結合される。
【００３０】
本明細書で使用する用語「炭化水素」は、炭素原子及び水素原子を含む官能基を指す。この用語はまた、通常炭素原子及び水素原子を両方含むが、全ての水素原子が他の官能基によって置換されている、置換基又は分子も指す。
【００３１】
本明細書で使用する用語「樹脂」は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を介して、３つ又は４つの他のシロキサンモノマーに結合される少なくとも１つのシロキサンモノマーを含む任意の粘度のポリシロキサン材料を指す。一実施例において、ポリシロキサン材料は、本明細書に定義するＴ基又はＱ基を含む。
【００３２】
本明細書で使用する用語「硬化」は、任意の形態の放射線への曝露、加熱、又は固化若しくは粘度の増加をもたらす物理反応若しくは化学反応を起こさせることを指す。
【００３３】
本明細書で使用する用語「細孔」は、固体物体における任意のサイズ又は形状の陥凹、スリット、又は穴を指す。細孔は、物体全体を又は物体を部分的に貫いてもよい。細孔は、他の細孔と交差してもよい。
【００３４】
本明細書で使用する用語「自立型の」又は「支持されていない」は、基材が多孔質であろうとなかろうと、膜の２つの主面のそれぞれにおける表面領域の大部分が基材と接触していない膜を指す。いくつかの実施形態では、「自立型の」又は「支持されていない」膜は、両方の主面上で１００％支持されていなくてもよい。「自立型の」又は「支持されていない」膜は、膜の片方又は両方の主面上の表面領域の縁部又は一部（例えば、約５０％未満、又は約４５％、３５、３０、２５、２０、１５、１０、５、４、３、２、若しくは約１％以下）で支持されていてもよい。
【００３５】
本明細書で使用する用語「支持されている」は、基材が多孔質であろうとなかろうと、２つの主面のうちの少なくとも１つの表面領域の大部分が基材と接触している膜を指す。いくつかの実施形態では、「支持されている」膜は、少なくとも１つの面で１００％支持されていてもよい。「支持されている」膜は、膜の片方又は両方の主面上の任意の好適な位置において、表面領域の大部分（例えば、約５０％超、又は約５５％、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、若しくは約９９％以上）で支持されていてもよい。
【００３６】
本明細書で使用する用語「溶媒」は、固体、液体、又は気体を溶解することができる液体を指す。溶媒の非限定的な例は、シリコーン、有機化合物、水、アルコール、イオン性液体、及び超臨界流体である。
【００３７】
本明細書で使用する用語「選択性」又は「理想選択性」は、室温で測定された、より緩徐な透過気体に対するより迅速な透過気体の透過性の比を指す。
【００３８】
本明細書で使用する用語「透過性」は、膜を通る物質Ｘの透過係数（ＰＸ）を指し、ｑｍＸ＝ＰＸ＊Ａ＊ΔｐＸ＊（１／δ）であって、式中、ｑｍＸは膜を通る物質Ｘの体積流量であり、Ａは物質Ｘが通過して流れる膜の１つの主面の表面積であり、ΔｐＸは膜全域にわたる物質Ｘの分圧の差であり、δは膜の厚さである。ＰＸはまた、Ｖ・δ／（Ａ・ｔ・Δｐ）としても表すことができ、式中、ＰＸは膜における気体Ｘの透過性であり、Ｖは膜を透過する気体Ｘの体積であり、δは膜の厚さであり、Ａは膜の面積であり、ｔは時間であり、Δｐは気体Ｘの保持及び透過面での差圧である。別途記載のない限り、透過性は室温で測定される。
【００３９】
本明細書で使用する用語「バーラー」は透過性の単位を指し、１バーラー＝１０−１１（ｃｍ３気体）ｃｍ  ｃｍ−２ｓ−１ｍｍＨｇ−１、又は１０−１０（ｃｍ３気体）ｃｍ  ｃｍ−２ｓ−１ｃｍ  Ｈｇ−１であり、式中、「ｃｍ３気体」は、標準温度及び標準圧力において１立方センチメートルを占める気体の量を表す。
【００４０】
膜に関して本明細書で使用する用語「全表面積」は、気体反応物又は液体反応物に曝露された面の部分等の、膜の１つの面の全表面積を指す。
【００４１】
本明細書で使用する用語「空気」は、概ね地上における大気から採取された気体の天然の組成とほぼ同一の組成を有する、気体の混合物を指す。いくつかの実施例において、空気は周囲環境から採取される。空気は、窒素約７８％、酸素約２１％、アルゴン約１％、及び二酸化炭素約０．０４％、並びに少量の他の気体を含む組成を有する。
【００４２】
本明細書で使用する用語「室温」は、約１５℃〜２８℃の温度を指す。
【００４３】
本明細書で使用する用語「標準温度及び圧力」は、２０℃及び１０１ｋＰａを指す。
【００４４】
本明細書で使用する用語「ポリマー」は、少なくとも１つの繰り返し単位を有する分子を指し、コポリマーを含み得る。
【００４５】
有機ケイ素生成物を生成する方法
様々な実施形態において、本発明は、膜の第１の面を不揮発性液体反応物と接触させ、かつ少なくとも部分的に同時に膜の第２の面を気体反応物と接触させることを含む、有機ケイ素生成物を生成する方法を提供する。接触させている間に、気体反応物は膜を透過することができ、かつ液体反応物と反応することができる。膜は液体反応物に対して実質的に不透過性であり得、かつ気体反応物に対して実質的に透過性であり得る。液体反応物、気体反応物、又はこれらの組み合わせは、１つ以上のケイ素含有化合物を含み得る。気体反応物と液体反応物との反応により、有機ケイ素生成物が、膜の第１の面上に形成される。
【００４６】
液体反応物と気体反応物との反応は、有機ケイ素生成物を生成する任意の好適な反応とすることができる。いくつかの実施形態において、反応は、ヒドロシリル化反応、縮合反応、フリーラジカル反応、アミン基とエポキシ基との反応の少なくとも１つとすることができる。いくつかの実施形態において、反応は、少なくとも１つの水素化ケイ素をオレフィンに付加させ、シリコーンポリエーテルを生成させるような、ヒドロシリル化反応であってもよい。いくつかの実施形態において、反応は、水素を含む気体反応物との水素化反応、及び生成物の生成において飽和結合となる炭素−炭素不飽和結合を含む液体反応物との水素化反応であってもよい。
【００４７】
いくつかの実施形態において、気体反応物及び液体反応物の少なくとも１つ又は両方を、膜に連続的に送り込むことができる。気体反応物及び液体反応物の少なくとも１つ又は両方が、再利用されたもの（例えば、接触後に膜のそれぞれの面に送り返されたもの）及び回収タンク又はベントに送り込まれたもののうちの少なくとも１つであってもよい。一実施形態において、膜は高密度シリコーン中空糸モジュールの形態であり、液体反応物はシェル面（例えば、第１の面又は透過面）に送り込まれ、気体はボア面（例えば、第２の面又は保持面）に向流で送り込まれる。
【００４８】
気体反応物及び液体反応物の流動形態は、少なくとも１つの横断流、向流、並流、及び輻流の関係等の、任意の最適な流動パターンを含んでもよい。流動形態は、複数の流動パターンを含んでもよく、例えば、約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、又は９０体積％の気体反応物と液体反応物とが横断流を有してもよく、もう一方で、約９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０、又は１０体積％の気体反応物と液体反応物とが別の流動パターンを有してもよい。流動パターンの任意の好適な組み合わせが、本発明の実施形態の範囲内に包括される。膜の１つの面の液体反応物の流速と、膜のもう一方の面の気体反応物の流速は、独立して変更することができ、膜系に対し、任意の好適な液体反応物と気体反応物の流速比を得ることができる。
【００４９】
液体及び気体反応物は、任意の好適な様式で、膜（例えば、１つ以上の膜）に接触させることができる。いくつかの実施形態において、気体反応物は圧力によって膜に接触させることができ、例えば、膜全体にわたって気体反応物の分圧に正勾配が存在すると、気体反応物が膜の第一の面（例えば、膜の透過面）に透過するのを推進する。一実施例において、気体反応物は、ほぼ周囲気圧において、膜と接触させることができる。いくつかの実施形態において、液体反応物は、膜の第１の面と第２の面の間に差圧を生じさせることにより、膜と接触させることができる。この差圧は、（膜の第１の面上の）液体反応物の圧力が、膜の第２の面における圧力よりも大きいことによるようなものであってもよい。一実施例において、差圧は、周囲気圧を上回る気体反応物の圧力によって引き起こされ、そのような実施例では、気体反応物の圧力は、ポンプを用いる等の任意の適切な手段を用いて、周囲気圧より高くすることができる。他の一実施例において、差圧は、膜の第１の面における、周囲気圧以下の圧力によって引き起こされる。
【００５０】
いくつかの実施形態において、気体反応物及び膜の性質に応じて液体反応物の温度を調整し、所望の反応速度をもたらすことができる。液体反応物の温度は、任意の好適な温度、例えば、ほぼ室温〜約１５０℃、約−４０℃〜約２５０℃、約３０℃〜約１５０℃、約４０℃〜約１１０℃、約５０℃〜約９０℃、又はほぼ室温、若しくは約−４０℃以下、又は約−３５℃、−３０、−２５、−２０、−１５、−１０、−５、０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０℃、若しくは約２５０℃以上とすることができる。いくつかの実施形態において、気体反応物は、好適な温度及び圧力で膜の第２の面に導入することができ、少なくともより迅速に、気体反応物を膜の第１の面に移動させ（例えば、膜全体にわたる気体反応物の流束を増加させる）、膜の第１の面において、特定の反応速度を達成することができる。気体反応物は、接触の間、任意の温度、例えば、約−６０℃〜約１５０℃、約−３０℃〜約１５０℃、約−２０℃〜約１５０℃、約−１０℃〜約１５０℃、約０℃〜約１５０℃、約１０℃〜約１５０℃、約２０℃〜約１５０℃、約１０℃〜約１１０℃、約１０℃〜約９０℃、又は約−６０℃以下、又は約−５５℃、−５０、−４５、−４０、−３５、−３０、−２５、−２０、−１５、−１０、−５、０、５、１０、１５、２０、２５、３０、４０、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５℃、若しくは約１５０℃以上とすることができる。
【００５１】
液体反応物は、膜の第１の面との接触の間、任意の好適な圧力を有することができる。例えば、液体反応物の圧力は、０．００１メガパスカル〜約１０，０００メガパスカル（０．０１バール〜約１００，０００バール）、又は約０．０５メガパスカル〜約０．５メガパスカル（約０．５バール〜約５バール）、又は約０．００１メガパスカル（約０．０１バール）以下、０．００５、０．０１、０．０２、０．０４、０．０６、０．０８、０．１０、０．１２、０．１４、０．１６、０．１８、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、１．２、１．４、１．６、１．８、２、２．５、３、４、５、７．５、１０、１５、２０、２５、５０、７５、１００、１５０、２５０、５００、１，０００、５，０００、又は約１０，０００メガパスカル（０．０５、０．１、０．２、０．４、０．６、０．８、１．０、１．２、１．４、１．６、１．８、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、６、７、８、９、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２５、３０、４０、５０、７５、１００、１５０、２００、２５０、５００、７５０、１，０００、１，５００、２，５００、５，０００、１０，０００、５０，０００、又は約１００，０００バール）以上であり得る。気体反応物は、膜の第２の面との接触の間、任意の好適な圧力を有することができる。例えば、気体反応物の圧力は、約０．００００００１メガパスカル〜約１０メガパスカル（０．０００，０１バール〜約１００バール）、又は約０．０００１メガパスカル〜約１０メガパスカル（約０．００１バール〜約１０バール）、又は約０．００００００１メガパスカル（約０．０００，０１バール）以下、約０．００００１メガパスカル（約０．０００，１バール）、０．０００１、０．００１、０．０１、０．０２、０．０４、０．０６、０．０８、０．１０、０．１２、０．１４、０．１６、０．１８、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、１．２、１．４、１．６、１．８、２、２．５、３、４、５、７．５、又は約１０メガパスカル （０．００１、０．０１、０．１、０．２、０．４、０．６、０．８、１．０、１．２、１．４、１．６、１．８、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、６、７、８、９、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２５、３０、４０、５０、７５、又は約１００バール）以上であり得る。液体反応物と気体反応物との間の差圧は、本方法が本明細書に記載のとおり実施できるような、任意の好適な差圧とすることができる。例えば、液体反応物と気体反応物との間の差圧は、約０メガパスカル（約０バール）、約０．００００００１メガパスカル〜約１０，０００メガパスカル（約０．０００，０１バール〜約１００，０００バール）、又は約０．００１メガパスカル〜約１０００メガパスカル（約０．０１バール〜約１０，０００バール）、又は約０．００００００１メガパスカル（約０．０００，０１バール）以下、約０．００００１メガパスカル（約０．０００，１バール）、０．０００１、０．００１、０．０１、０．０２、０．０４、０．０６、０．０８、０．１０、０．１��、０．１４、０．１６、０．１８、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、１．２、１．４、１．６、１．８、２、２．５、３、４、５、７．５、１０、１５、２０、２５、５０、７５、１００、１５０、２５０、５００、１，０００、５，０００、又は約１０，０００メガパスカル（０．００１、０．０１、０．１、０．２、０．４、０．６、０．８、１．０、１．２、１．４、１．６、１．８、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、６、７、８、９、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２５、３０、４０、５０、７５、１００、１５０、２００、２５０、５００、７５０、１，０００、１，５００、２，５００、５，０００、１０，０００、５０，０００、又は約１００，０００バール）以上であり得る。
【００５２】
液体反応物及び気体反応物のそれぞれの流速は、任意の好適な流速とすることができる。例えば、液体反応物の流速は、約０．００１Ｌ／分〜約１００，０００Ｌ／分、約０．１Ｌ／分〜約１００Ｌ／分、又は約０．００１Ｌ／分以下、０．０１Ｌ／分、０．１、１、２、４、６、８、１０、１５、２０、２５、５０、７５、１００、１５０、２００、２５０、５００、７５０、１，０００、１，５００、２，５００、５，０００、７，５００、１０，０００、１５，０００、２０，０００、２５，０００、５０，０００、７５，０００、又は約１００，０００Ｌ／分以上とすることができる。気体反応物の流速は、０．００１Ｌ／分〜約１００，０００Ｌ／分、約０．１Ｌ／分〜約１００Ｌ／分、又は約０．００１Ｌ／分以下、０．０１Ｌ／分、０．１、１、２、４、６、８、１０、１５、２０、２５、５０、７５、１００、１５０、２００、２５０、５００、７５０、１，０００、１，５００、２，５００、５，０００、７，５００、１０，０００、１５，０００、２０，０００、２５，０００、５０，０００、７５，０００、又は約１００，０００Ｌ／分以上とすることができる。いくつかの実施例において、液体反応物及び気体反応物の少なくとも１つの流速は、膜面積１ｍ２当たり約１〜１００，０００，０００ｃｍ３／分、膜面積１ｍ２当たり１〜１００，０００ｃｍ３／分、膜面積１ｍ２当たり１〜１０，０００ｃｍ３／分、膜面積１ｍ２当たり約２〜約５，０００ｃｍ３／分、膜面積１ｍ２当たり約５〜約２０ｃｍ３／分、又は膜面積１ｍ２当たり約１ｃｍ３／分以下、又は膜面積１ｍ２当たり約２、３、４、５、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７５、１００、１５０、２００、３００、４００、５００、７５０、１，０００、２，５００、５，０００、７，５００、１０，０００、２０，０００、５０，０００、７５，０００、１００，０００、２００，０００、５００，０００、７５０，０００、１，０００，０００、５，０００，０００、１０，０００，０００、２０，０００，０００、５０，０００，０００、若しくは約１００，０００，０００ｃｍ３／分以上とすることができる。
【００５３】
膜
膜は、本明細書に更に記載するとおりの任意の好適な膜、又は膜の組み合わせとすることができる。例えば、本方法は、液体反応物と気体反応物とを、単一の膜、又は中空糸膜のモジュールを含む、任意の大きさ、形状、若しくは形状因子の膜のバンク若しくは配列に対して接触させることを含むことができる。１つ以上の膜は、気体反応物に対して選択的に透過性であり得、例えば、ある一実施形態において、気体反応物は他の非反応性物質に溶解されるか又は混合され、他の実施形態において、１つ以上の膜は、非反応性物質（例えば、液体反応物と非反応性の物質、又は気体反応物よりも反応速度が低い物質）を、膜の第２の面（例えば、保持面）において、気体反応物とともに、第１の面（例えば、透過面）に透過させる。
【００５４】
膜は、本明細書に記載のとおりに本方法を実施することができるような、任意の好適な材料から作製することができる。膜は、酢酸セルロース、ニトロセルロース、セルロースエステル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、又はポリ塩化ビニル等のポリマーを含むことができる。膜は、架橋されたポリマー又は架橋されていないポリマーを含むことができる。例えば、膜は、ポリビニルポリマー（例えば、ポリ塩化ビニル）、天然ゴム、ポリイソプレン若しくはポリブタジエン等の合成ゴム、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレンジエンモノマー）ゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、フルオロアクリレートゴム、ポリウレタン、ポリイソブチレン、シリコーン、又はフルオロシリコーン等の架橋ポリマーを含むことができる。いくつかの実施形態において、膜は、スチレンブロックコポリマー、熱可塑性ポリオレフィンブレンド若しくはコポリマー、熱可塑性ポリウレタン、エラストマーアロイ、熱可塑性ポリエステルコポリマー、ポリエステル−ポリエーテルコポリマー、ポリアミド−ポリエーテルコポリマー、又はシリコーン熱可塑性樹脂等の熱可塑性樹脂（例えば、化学的架橋を含まない）を含むことができる。いくつかの実施形態において、膜は、カルボキシル化、スルホン化、又はマレイン化されたポリマーの金属塩、並びにこのような化合物を含むイオン性及び非イオン性ポリマーのブレンド等のような、イオン会合によって架橋した物質を含むことができる。膜は、相分離領域における物理的架橋によって、化学的又は非化学的に架橋された物質を含むことができる。膜は、アルミナ、チタニア、酸化ジルコニア、炭化ケイ素、又はガラス状物質等の無機物質を含むセラミック膜とすることができる。膜は、オルガノポリシロキサン膜等のシリコーン膜とすることができる。
【００５５】
膜は、例えば、有機ケイ素組成物の硬化生成物を含む、シリコーン膜とすることができる。有機ケイ素組成物は、任意の好適な有機ケイ素組成物とすることができる。有機ケイ素組成物の硬化により、有機ケイ素組成物の硬化生成物が得られる。硬化性有機ケイ素組成物は、少なくとも１つの好適なオルガノポリシロキサン化合物を含む。シリコーン組成物は、組成物を、任意の好適な様式、例えば、ヒドロシリル化硬化、縮合硬化、フリーラジカル硬化、アミン−エポキシ硬化、放射線硬化、冷却、又はこれらのいずれかの組み合わせで、硬化性とすることが可能な、好適な成分を含む。少なくとも１つの好適なポリシロキサンに加え、有機ケイ素組成物は、任意の好適な有機又は無機構成成分、ケイ素を含まない構成成分、又はポリシロキサン構造を含まない構成成分等の、任意の好適な追加成分を含むことができる。いくつかの実施例において、シリコーン組成物の硬化生成物としては、ポリシロキサンが挙げられる。
【００５６】
硬化性ケイ素組成物は、有機ケイ素化合物を含むことができる。有機ケイ素化合物は、任意の有機ケイ素化合物とすることができる。有機ケイ素化合物は、例えば、当該技術分野で既知の化合物のうちの任意の好適なもの等の、シラン（例えば、オルガノシラン）、ポリシラン（例えば、オルガノポリシラン）、シロキサン（例えば、オルガノモノシロキサン又はオルガノポリシロキサン等のオルガノシロキサン）、ポリシロキサン（例えば、オルガノポリシロキサン）、又はポリシロキサン−有機コポリマーとすることができる。硬化性シリコーン組成物は、任意の数の好適な有機ケイ素化合物、及び任意の数の好適な有機化合物を含有することができる。有機ケイ素化合物は、硬化を可能にする任意の官能基を含むことができる。
【００５７】
いくつかの実施形態において、有機ケイ素化合物は、オルガノ水素シラン又はオルガノ水素シロキサン等のケイ素結合した水素原子を含むことができる。いくつかの実施形態において、有機ケイ素化合物は、オルガノアルケニルシラン又はオルガノアルケニルシロキサン等のアルケニル基を含むことができる。他の実施形態において、有機ケイ素化合物は、硬化を可能にする任意の官能基を含むことができる。オルガノシランは、モノシラン、ジシラン、トリシラン、又はポリシランとすることができる。同様に、オルガノシロキサンは、ジシロキサン、トリシロキサン、又はポリシロキサンとすることができる。有機ケイ素化合物の構造は、直鎖状、分枝状、環状、又は樹脂性とすることができる。シクロシラン及びシクロシロキサンは、３〜１２個のケイ素原子、あるいは３〜１０個のケイ素原子、あるいは３〜４個のケイ素原子を有することができる。
【００５８】
有機ケイ素化合物は、オルガノポリシロキサン化合物とすることができる。いくつかの実施例において、オルガノポリシロキサン化合物は、硬化を可能にする官能基を平均して少なくとも１つ、２つ、又は２つより多く有する。オルガノポリシロキサン化合物は、直鎖状、分枝状、環状、又は樹脂性の構造を有することができる。オルガノポリシロキサン化合物は、ホモポリマーであってもコポリマーであってもよい。オルガノポリシロキサン化合物は、ジシロキサン、トリシロキサン、又はポリシロキサンであってもよい。オルガノポリシロキサン化合物は、単一のオルガノポリシロキサン、又は構造、粘度、平均分子量、シロキサン単位、及び配列のうちの少なくとも１つが異なる２つ以上のオルガノポリシロキサンを含む組み合わせとすることができる。
【００５９】
膜は、高密度シリコーン膜等の高密度膜とすることができる。膜は、無孔質シリコーン膜等の、無孔質とすることができる。幾種類かの細孔は、膜の１つの主面からもう一方の主面に貫入でき、ほぼ円筒の形状をした円筒形細孔又はスポンジ細孔等であり、例えば、不揃いの形状の空洞又はチャネルを含み、１つの主面からもう一方の主面への連結を形成する細孔である。幾種類かの細孔は、膜の１つの主面からもう一方の主面に貫入しない閉塞孔等であり、これはまた表面細孔とも称される。幾種類かのスポンジ細孔もまた、膜の１つの主面からもう一方の主面に貫入できない。いくつかの実施形態において、本発明の高密度膜は実質的に無孔質であってもよく、実質的に細孔を含まなくてもよく、１つの主面からもう一方の主面に貫入する細孔と、１つの主面からもう一方の主面に貫入しない細孔と、の両方を、例えば、１ｍｍ２当たり約１００，０００個未満、又は約１０，０００、１０００、１００、５０、２５、２０、１５、１０、５個未満、又は１ｍｍ２当たり約１個未満含んでもよい。いくつかの実施形態において、高密度膜は、１つの面からもう一方に貫入する細孔を実質的に含まなくてもよく、例えば、１ｍｍ２当たり約１００，０００個未満の貫入細孔、又は約１０，０００、１０００、１００、５０、２５、２０、１５、１０、５個未満、又は１ｍｍ２当たり約１個未満の貫入細孔を含んでもよいが、膜はまた、膜の１つの主面から膜のもう一方の主面に貫入しない細孔を、任意の好適な数含むことができ、例えば、少なくとも１つの表面細孔及びスポンジ細孔を含んでもよく、例えば、１ｍｍ２当たり約１００，０００個以上の非貫入細孔、又は約１０，０００、１０００、１００、５０、２５、２０、１５、１０、５個未満、又は１ｍｍ２当たり約１個以上の非貫入細孔を含んでもよい。いくつかの実施形態では、高密度膜において、膜の１つの主面からもう一方の主面に貫入し、直径が約０．００００１、０．０００１、０．００１、０．００５、０．０１、０．０５、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、又は約２μｍを上回る細孔は実質的にゼロ個であるか、又は、１ｍｍ２当たり約１００，０００個未満の細孔、又は約１０，０００、１０００、１００、５０、２５、２０、１５、１０、５個未満、又は１ｍｍ２当たり約１個未満の細孔を有する。細孔径は、膜の厚さ方向の経路全体又は単に途中までの細孔の平均サイズによって決定することができる。細孔径は、膜の表面における細孔の平均サイズによって決定することができる。任意の好適な分析方法を用いて細孔径を測定することができる。実施形態は、膜を貫通する細孔、円筒形細孔、スポンジ細孔、閉塞細孔、任意の他の種類の細孔、又はこれらの組み合わせのそれぞれに対して本段落で与えられる寸法のほぼ最大サイズの、任意の組み合わせを有する、高密度の膜を包含する。いくつかの実施形態において、高密度膜は、膜を貫通する細孔、円筒形細孔、スポンジ細孔、閉塞細孔、及び任意の他の種類の細孔のうち少なくとも１つを有し、これらの細孔は、本段落で与えられる寸法の最大サイズよりも小さなサイズを有する。
【００６０】
膜は任意の好適な厚さを有することができる。いくつかの実施例において、膜は、約１μｍ〜約２０μｍ、又は約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、又は１５μｍ〜約２０μｍの厚さを有する。いくつかの実施例において、膜は、約０．１μｍ〜約３００μｍ、又は約１０、１５、２０、２５、又は３０μｍ〜約２００μｍの厚さを有する。他の実施例において、膜は、約０．０１μｍ〜約２０００μｍ、又は約０．０１μｍ以下、約０．１μｍ、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２５、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３５０、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１２５０、１５００、１７５０μｍ、又は約２０００μｍ以上の厚さを有する。
【００６１】
いくつかの実施形態において、膜の、１つ以上の気体反応物の透過係数は、室温において、膜のもう一方の面上に液体反応物がない状態（例えば、膜のもう一方の面上に空気がある状態）で試験するとき、約０．００１バーラー以下、又は少なくとも約０．０１バーラー、０．１、１、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、２００、２４０、２８０、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１２００、１４００、１６００、１８００、又は少なくとも約２０００バーラーである。膜は、膜の第２の面上の、気体反応物を含む組成物中の他の構成成分に対し、実質的に透過性又は実質的に不透過性であってもよく、いくつかの実施形態において、膜は、膜の第２の面上の他の構成成分に対して実質的に不透過性であるが、一方、他の実施形態において、膜は、膜の第２の面上の１つ以上の他の構成成分に対して実質的に透過性である。
【００６２】
膜は、液体反応物に対して実質的に不透過性であってもよく、例えば、本方法の間、液体反応物は膜をほとんど又は全く通過しない。膜は、膜の第１の面上の、液体反応物を含む組成物中の他の構成成分に対し、実質的に透過性又は実質的に不透過性であってもよく、いくつかの実施形態において、膜は、膜の第１の面上の他の構成成分に対して実質的に不透過性であるが、一方、他の実施形態において、膜は、膜の第１の面上の１つ以上の他の構成成分に対して実質的に透過性である。液体反応物の透過係数は、０．０００，００１バーラー〜約５０バーラー、約０．０００，０１バーラー〜約４０バーラー、約０．００１バーラー〜約１０バーラー、又は約０．０００，００１バーラー以下、約０．０００，０１バーラー、０．０００，１、０．００１、０．０１、０．１、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２５、３０、３５、４０、４５、又は約５０バーラー以上であり得る。
【００６３】
膜は、任意の好適な形状を有してもよい。いくつかの実施例において、膜は、平板膜、スパイラル膜、管形膜、細管糸膜、又は中空糸膜とすることができる。本方法は、気体反応物と液体反応物とを、１つ以上の膜、例えば、それぞれの繊維がボア面及びシェル面を有する複数の中空糸膜を含む中空糸膜モジュール中において、接触させることを含んでもよい。中空糸膜モジュール中の繊維は、モジュールのそれぞれの面上の単一の連結を通して到達可能なボア面及びシェル面を集合的に有してもよい。あるいは、中空糸膜モジュール中の繊維は、モジュールの様々な位置に配置された複数の連結を通して到達可能な、ボア面及びシェル面を有してもよい。本方法のいくつかの実施形態において、気体反応物を、１つ以上の中空糸膜のボア面（例えば、第２の面又は保持面）に接触させることができ、液体反応物をシェル面（例えば、第１の面又は透過面）に接触させることができる。本方法の他の実施形態において、気体反応物を、１つ以上の中空糸膜のシェル面（例えば、第２の面又は保持面）に接触させることができ、液体反応物をボア面（例えば、第１の面又は透過面）に接触させることができる。
【００６４】
任意の数の膜を用いて、分離を達成することができる。任意の組み合わせの自立型の膜及び支持されている膜を使用できる。膜を組み合わせた膜の任意の好適な表面積を使用できる。例えば、各膜の表面積、又は膜の全表面積は、約０．０１ｍ２、０．１、１、２、３、４、５、１０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１２００、１４００、１６００、１８００、２０００、２２００、２４００、２６００、２８００、３０００、３２００、３４００、３８００、４０００、５０００、１０，０００、５０，０００、１００，０００、５００，０００、又は約１，０００，０００ｍ２であり得る。
【００６５】
一実施例において、１つ以上の膜は、１つ以上の中空管膜又は中空糸膜である。任意の数の中空管膜又は中空糸膜を使用できる。例えば、１つの中空管膜又は中空糸膜、２、３、４、５、１０、２０、５０、１００、５００、１０００、２０００、５０００、１０，０００、１００，０００、又は約１，０００，０００の中空管膜又は中空糸膜を、１つ以上の膜として、共に使用できる。一実施例において、１つ以上の膜は、架橋されたシリコーン又はオルガノポリシロキサンの中空管膜又は中空糸膜である。一実施例において、１つ以上の膜は、１つ以上の自立型の中空管膜又は中空糸膜である（例えば、多孔質の支持体を有しない）。一実施例において、１つ以上の膜は、架橋されたシリコーン又はオルガノポリシロキサンの自立型の中空管膜又は中空糸膜である（例えば、多孔質の支持体を有しない）。１つ以上の中空管膜又は中空糸膜は、１つ以上の膜を容易に交換又は維持できるように、モジュール式カートリッジの形態とすることができる。一実施形態において、１つ以上の中空管膜又は中空糸膜の内面は、１つ以上の膜の第１の面とすることができ、１つ以上の中空管膜又は中空糸膜の外面は、１つ以上の膜の第２の面とすることができる。他の一実施形態において、１つ以上の中空管膜又は中空糸膜の外面は、１つ以上の膜の第１の面とすることができ、１つ以上の中空管膜又は中空糸膜の内面は、１つ以上の膜の第２の面とすることができる。いくつかの実施例において、１つ以上の中空管膜又は中空糸膜の第１の面と第２の面との間で、差圧が維持される。
【００６６】
いくつかの実施形態において、本発明の様々な実施形態によって、気体反応物から液体反応物への熱伝達、又はその逆の熱伝達を限定するか又はなくすことが可能な、モジュールを提供することができる。他の実施形態において、本発明の様々な実施形態によって、気体反応物から液体反応物への熱伝達、又はその逆の熱伝達を実質的に可能とする、モジュールを提供することができる。例えば、本発明は、気体反応物と液体反応物との間で熱及び質量交換を同時に可能とする系を提供することができる。
【００６７】
いくつかの実施形態において、膜は、多孔質又は高度に透過性の非多孔質基材に支持される。この基材は、任意の好適な基材とすることができる。支持されている膜は、多孔質又は高度に透過性の非多孔質基材に接触する膜の２つの主面のうちの少なくとも１つの表面領域の大部分を有する。多孔質基材上の支持されている膜は、複合膜と呼ぶこともでき、ここで、上記の膜は、膜と多孔質基材との複合材である。支持されている膜が配置される多孔質基材は、気体又は液体に細孔を通過させて、膜に到達させることができる。支持されている膜は、多孔質基材に付着（例えば接着）することができる。支持されている膜は、接着されることなく基材と接触することができる。多孔質基材は、膜と部分的に一体化していても、完全に一体化していても、一体化していなくてもよい。多孔質基材は、例えば、フィルター、又は線維構造若しくは任意の構造を含む任意の好適な形状の任意の基材であってもよい。多孔質基材は、織布又は不織布であってもよい。多孔質基材は、ガラス原料であってもよい。多孔質基材は、当業者に既知の任意の多孔質材料であってもよく、平坦か、湾曲しているか、又はこれらの任意の組み合わせの膜を含む表面を有するような任意の形状であってもよい。表面は、任意の外周形状を有することができる。多孔質基材は、任意の数の表面を有することができ、また、任意の三次元形状であってもよい。三次元形状の例としては、可変性の厚さを含む任意の厚さを有する、立方体、球体、錐体、及びこれらの平面部、並びに多孔性中空糸が挙げられる。多孔質基材は、任意の数の細孔を有することができ、また、細孔は、任意の大きさ、深さ、形状、及び分布であってもよい。一実施例において、多孔質基材は、約０．２ｎｍ〜約５００ｍｍの細孔径を有し、任意の好適な数の細孔を有することができる。
【００６８】
いくつかの実施形態において、膜は支持されておらず、自立型であるとも呼ばれる。自立型の膜の２つの主面のそれぞれの表面領域の大部分は、基材が多孔質であろうとなかろうと、基材に接触していない。いくつかの実施形態において、自立型の膜は１００％支持されていないものとすることができる。自立型の膜は、膜の片方又は両方の主面における表面領域の縁部又は一部（例えば、５０％未満）で支持されてもよい。自立型の膜は、支持されている自立型の膜の比率にかかわらず、任意の好適な形状を有してもよい。自立型の膜の好適な形状の例としては、例えば、可変性の厚さを含む任意の厚さを有する、正方形、長方形、円形、管形、立方体、球体、錐体、円筒形、及びこれらの平面部が挙げられる。
【００６９】
不揮発性液体反応物及び気体反応物
本方法は、膜の第１の面を液体反応物と接触させることを含む。液体反応物は、気体反応物と（例えば、気体反応物中の１つ以上の気体化合物と）反応することができる、１つ以上の化合物である。液体反応物は、液体反応物を含む組成物の形態で、膜の第１の面に接触させることができ、ここで、膜の第１の面における組成物は、気体反応物との反応性がない化合物、例えば、１つ以上の溶媒（例えば、有機溶媒）又は任意の他の好適な物質等、を含む。本明細書において、膜の第１の面における液体反応物の特性又は条件、例えば、液体反応物の圧力、流速、温度、及び他の態様等、の記載において、膜の第１の面上の、液体反応物を含む組成物は、同じ特性又は条件、すなわち、組成物中の液体反応物が有する、記載された特性又は条件のような、特性又は条件を有することができるものと理解される。液体反応物は、液体反応物を含む組成物中で任意の好適な濃度、例えば、約０．００１重量％〜約９９．９９９重量％、又は約１重量％〜約９９重量％、又は約０．００１重量％以下、０．０１重量％、０．１、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２５、３０、４０、５０、６０、７０、７５、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．９、９９．９９、又は約９９．９９９重量％以上とすることができる。
【００７０】
不揮発性液体反応物は、標準温度及び圧力において液体であり、１０１ｋＰａにおける沸点は、約３０℃〜約１，５００℃、又は約５０℃〜約１，０００℃、又は約７５℃〜約５００℃、又は約１００℃〜約４００℃、又は約３０℃以下、又は約４０℃、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２２０、２４０、２６０、２８０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、７００、８００、９００、１，０００、１，２５０、又は約１，５００℃以上であり得る。標準温度及び圧力において、不揮発性液体反応物の沸点は、約０．０００，１ｋＰａ〜８０ｋＰａ、約０．００１ｋＰａ〜約５０ｋＰａ、約０．００１ｋＰａ〜約２５ｋＰａ、又は約０．０００，１ｋＰａ以下、又は約０．００１ｋＰａ、０．０１、０．１、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、又は約８０ｋＰａ以下であり得る。液体反応物を含む組成物中の他の構成成分（が存在する場合）は、膜の第１の面との接触時等において、液体（例えば、液体反応物を液体に溶解することができる）、又は気体（例えば、膜の第１の面に接触し、液体反応物を含む液体組成物は、組成物中に溶解した気体を含むことができる）とすることができる。
【００７１】
様々な実施形態において、液体反応物と気体反応物との間の反応は、ヒドロシリル化反応とすることができる。ヒドロシリル化反応において、ケイ素結合水素原子を有するケイ素原子を含む有機ケイ素化合物が、アルケニル基等の不飽和基と反応することができ、不飽和基全体にわたって付加することにより、不飽和基は少なくとも１不飽和度分を失い（例えば、二重結合が単結合に変換される）、その結果、ケイ素原子が、当初不飽和であった基の１個の炭素原子に結合され、水素原子が、当初不飽和であった基のもう一方の炭素原子に結合される。いくつかの実施形態において、ヒドロシリル化触媒が液体反応物中に存在する。他の実施形態において、ヒドロシリル化触媒は液体反応物中に存在しない。
【００７２】
いくつかの実施形態において、ヒドロシリル化触媒は、白金族金属、又は白金族金属を含有する化合物を含む、任意のヒドロシリル化触媒であってもよい。白金族金属としては、白金、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、オスミウム及びイリジウムを挙げることができる。ヒドロシリル化触媒の例としては、Ｗｉｌｌｉｎｇによって米国特許第３，４１９，５９３号に開示されている、塩化白金酸と１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンとの反応生成物のような、塩化白金酸と、ある特定のビニル含有オルガノシロキサンとの複合体、米国特許第４，７６６，１７６号及び同第５，０１７，６５４号に例示されている、熱可塑性樹脂に封入された白金族金属を含む、マイクロカプセル化ヒドロシリル化触媒、及び米国特許第７，７９９，８４２号に例示されている、ビス（２，４−ペンタン二酸）白金（ＩＩ）のような光活性化ヒドロシリル化触媒が挙げられる。好適なヒドロシリル化触媒の例としては、１，３−ジエテニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンの白金（ＩＶ）錯体を挙げることができる。他の一実施形態において、ヒドロシリル化触媒は、少なくとも１つの光活性化ヒドロシリル化触媒とすることができる。光活性化ヒドロシリル化触媒は、白金族金属、又は白金族金属を含有する化合物を含む、周知のヒドロシリル化触媒の任意のものとすることができる。液体反応物を含む組成物中のヒドロシリル化触媒の濃度は、液体反応物及び気体反応物のヒドロシリル化を触媒するのに十分なものとすることができる。ヒドロシリル化触媒の濃度は、液体反応物中で白金族金属約０．１〜約１０００ｐｐｍ、白金族金属約０．５〜約５００ｐｐｍ、又は白金族金属約１〜約１００ｐｐｍを提供するのに十分なものとすることができる。
【００７３】
本方法は、膜の第２の面を気体反応物と接触させることを含む。気体反応物は、液体反応物と（例えば、１つ以上の液体化合物と）反応することができる、１つ以上の化合物である。気体反応物は、気体反応物を含む組成物の形態で、膜の第２の面と接触させることができ、例えば、組成物は１つ以上の有機溶媒又は１つ以上の気体（例えば、不活性ガス又は他の気体）を含むことができる。膜の第２の面に接触させられる組成物は、膜に実質的に透過性のもの及び膜に実質的に不透過性のもののうちの少なくとも１つの化合物、並びに液体反応物と反応性のもの及び液体反応物と実質的に非反応性のもののうちの少なくとも１つの化合物を含むことができる。気体反応物を含む組成物は、膜への接触時に液体又は気体の状態であってもよい。いくつかの実施形態において、気体反応物は、膜の第２の面において１つ以上の液体構成成分に溶解され、一方、他の実施形態において、気体反応物は、膜の第２の面において他の気体構成成分と混合される。本明細書において、膜の第２の面における気体反応物の特性又は条件、例えば、気体反応物の圧力、流速、温度、及び他の態様等、の記載において、膜の第２の面上の、気体反応物を含む組成物は、同じ特性又は条件、すなわち、組成物中の気体反応物が有する、記載された特性又は条件のような、特性又は条件を有し得ることが理解される。気体反応物は、気体反応物を含む組成物中で任意の好適な濃度、例えば、約０．００１重量％〜約９９．９９９重量％、又は約１重量％〜約９９重量％、又は約０．００１重量％以下、０．０１重量％、０．１、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２５、３０、４０、５０、６０、７０、７５、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．９、９９．９９、又は約９９．９９９重量％以上とすることができる。
【００７４】
気体反応物は、標準温度及び圧力において気体（例えば、気体又は蒸気）、液体、又は固体であってもよく、１０１ｋＰａにおける沸点又は昇華点は、約−５００℃〜約１５０℃、又は約−２５０℃〜約１００℃、又は約−２００℃〜約５０℃、又は約−１００℃〜約２５℃、又は約−５００℃以下、又は約−４５０℃、−４００、−３５０、−３００、−２５０、−２００、−１５０、−１００、−５０、−２５、−１０、０、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２５、又は約１５０℃であり得る。様々な実施形態において、気体反応物又は気体反応物を含む組成物となる材料は、膜の第２の面への接触時に気体となるよう、加熱及び減圧（例えば、周囲気圧を下回る）の少なくとも１つを受けることができる。気体反応物を含む組成物中の他の構成成分（が存在する場合）は、膜の第２の面との接触時等において、液体（例えば、気体反応物を液体に溶解することができる）、又は気体であってもよい。いくつかの実施形態において、気体反応物は、昇華性の固体（例えば、ドライアイス）又はガス発生固体（例えば、炭酸アンモニウム）を、続いて膜の第２の面に接触され得る気体反応物（例えば、ＣＯ２又はアンモニア）を生成するのに十分な条件（例えば、温度又は圧力）に暴露することによって、膜の第２の面に接触させることができる。
【００７５】
不揮発性の液体反応物は、ヒドロシリル化反応等によって気体反応物と反応することができる官能基を少なくとも１つ有することができる。いくつかの実施例において、液体反応物は、オルガノポリシロキサン（例えば、ポリオルガノヒドリドシロキサン又はオルガノヒドリドシロキサン繰り返し単位を含むコポリマー）又はシラン等の、Ｓｉ−Ｈ結合を含むことができ、気体反応物は炭素−炭素不飽和結合を含むことができる。いくつかの実施例において、液体反応物は炭素−炭素不飽和結合を含むことができ、気体反応物は、オルガノポリシロキサン（例えば、ポリオルガノヒドリドシロキサン又はポリオルガノヒドリドシロキサンを含むコポリマー）又はシラン等の、Ｓｉ−Ｈ結合を含むことができる。炭素−炭素不飽和結合は、非芳香族、非共役、及び脂肪族のうちの少なくとも１つとすることができる。炭素−炭素不飽和結合は、二重結合又は三重結合とすることができる。いくつかの実施形態において、液体反応物は、気体反応物と水素化反応によって反応することができ、気体反応物は水素を含み、液体反応物は少なくとも１つの炭素−炭素不飽和結合を有するケイ素含有化合物を含む。
【００７６】
様々な実施形態において、気体反応物及び液体反応物のうちの少なくとも１つが、オルガノハイドロジェンポリシロキサン又はそのコポリマー等の、Ｓｉ−Ｈ結合を含むオルガノポリシロキサンを少なくとも１つ含むことができる。いくつかの実施例において、オルガノハイドロジェンポリシロキサン化合物は、平均して少なくとも１個、少なくとも２個、又は２個を超えるケイ素結合水素原子を有する。オルガノポリシロキサン化合物は、直鎖状、分枝状、環状、又は樹脂性の構造を有することができる。オルガノポリシロキサン化合物は、ホモポリマーであってもコポリマーであってもよい。オルガノポリシロキサン化合物は、ジシロキサン、トリシロキサン、又はポリシロキサンであってもよい。この有機ケイ素化合物中のケイ素結合水素原子は、末端位、ペンダント位、又は末端位とペンダント位との両方に位置してもよい。
【００７７】
様々な実施形態において、オルガノハイドロジェンポリシロキサン化合物は、１分子当たり平均１個のＳｉ−Ｈ単位、約２、３、４、５個、又は約５個未満、又は１分子当たり少なくとも約５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、８０、１００、２００個、又は約２００個を上回るＳｉ−Ｈ単位を有し得る。
【００７８】
一実施例において、オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、次の式の化合物を含み得る：
（ａ）Ｒｘ３ＳｉＯ（Ｒｘ２ＳｉＯ）α（ＲｘＲ２ＳｉＯ）βＳｉＲｘ３、又は
（ｂ）Ｒ４Ｒｘ２ＳｉＯ（Ｒｘ２ＳｉＯ）χ（ＲｘＲ４ＳｉＯ）δＳｉＲｘ２Ｒ４。
【００７９】
式（ａ）において、αの平均値は約０〜約５００，０００、βの平均値は約１〜約５００，０００である。各Ｒｘは、独立して、一価の官能基である。好適な一価の官能基としては、これらに限定されるものではないが、アクリル基、アルキル基、ハロゲン化炭化水素基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、及びシアノアルキル基が挙げられる。各Ｒ２は、独立してＨ又はＲｘである。いくつかの実施形態において、βは約１、２、３、４、５、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、４０、６０、８０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、又は約２００以上である。式（ｂ）において、χの平均値は０〜５００，０００、δの平均値は０〜５００，０００である。各Ｒｘは、独立して上記のとおりである。各Ｒ４は、独立してＨ又はＲｘである。いくつかの実施形態において、δは約１、２、３、４、５、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、４０、６０、８０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、又は約２００以上である。
【００８０】
オルガノハイドロジェンポリシロキサンの例としては、平均単位式：
（ＲｘＲ４Ｒ５ＳｉＯ１／２）ｗ（ＲｘＲ４ＳｉＯ２／２）ｘ（Ｒ４ＳｉＯ３／２）ｙ（ＳｉＯ４／２）ｚ  （Ｉ）、
を有する化合物が挙げられ、式中、各Ｒｘは独立して上記に定義されるとおりであり、Ｒ４はＨ又はＲｘであり、Ｒ５はＨ又はＲｘであり、０≦ｗ≦１、０≦ｘ＜１、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜０．９５、かつｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ≒１である。いくつかの実施形態において、Ｒ１は、Ｃ１−１０ヒドロカルビル若しくはＣ１−１０ハロゲン置換ヒドロカルビルで両者とも脂肪族不飽和を含まず、又はＣ４〜Ｃ１４アリールである。いくつかの実施形態において、ｗは０．０１〜０．６、ｘは０〜０．５、ｙは０〜０．９５、ｚは０〜０．４、かつｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ≒１である。
【００８１】
オルガノハイドロジェンポリシロキサンは環状ポリシロキサンであってもよく、例えば、環状ポリ（置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ２０）ヒドロカルビル）ハイドロジェンシロキサン、環状ポリ（置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ１０）アルキル）ハイドロジェンシロキサン、環状ポリ（置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ５）アルキル）ハイドロジェンシロキサン、環状ポリ（（Ｃ１−Ｃ３）アルキル）ハイドロジェンシロキサン、又はテトラメチルテトラシクロシロキサン等の環状ポリメチルハイドロジェンシロキサンであり、各ヒドロカルビル及び各アルキルは、独立して選択される。
【００８２】
いくつかの実施形態において、気体反応物及び液体反応物のうちの少なくとも１つが、Ｓｉ−Ｈ結合を含むシランを少なくとも１つ含むことができる。Ｓｉ−Ｈ結合を含むシランは、任意の好適なシランとすることができる。いくつかの実施例において、シランは、（ハロ）ａ（置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ２０）ヒドロカルビル）ｂ−Ｓｉ−Ｈであり得、式中、ａ＋ｂ＝３、かつａは１、２、若しくは３、かつｂは１、２、若しくは３であり（例えば、ＨＭｅ２ＳｉＣｌ）、又はシランは、（置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ２０）ヒドロカルビル）３−Ｓｉ−Ｈ、（置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ１０）アルキル）３−Ｓｉ−Ｈ、（置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ５）アルキル）３−Ｓｉ−Ｈ、（（Ｃ１−Ｃ３）アルキル）３−Ｓｉ−Ｈ、又はトリメチルシランであり得、各置換又は非置換ヒドロカルビル及び置換又は非置換アルキルは、独立して選択される。
【００８３】
いくつかの実施形態において、気体反応物及び液体反応物のうちの少なくとも１つが、少なくとも１つの不飽和炭素−炭素結合を含む化合物を少なくとも１つ含むことができる。脂肪族不飽和炭素−炭素結合含有基の例としては、ビニル、アリル、ブテニル、及びヘキセニル等のアルケニル基、エチニル、プロピニル、及びブチニル等のアルキニル基、並びにアクリロイルオキシアルキル若しくはメタクリロイルオキシプロピル等のアクリレート官能基が挙げられる。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの炭素−炭素不飽和結合を有する化合物は、（ｉ）１分子当たり少なくとも１つの不飽和脂肪族炭素−炭素結合（例えば、１分子当たり少なくとも１つのアルケニル基又はアルキニル基）を有する有機ケイ素化合物、又は（ｉｉ）１分子当たり少なくとも１つの不飽和脂肪族炭素−炭素結合（例えば、１分子当たり少なくとも１つのアルケニル基又はアルキニル基）を有する、少なくとも１つの有機化合物とすることができる。
【００８４】
少なくとも１つの炭素−炭素不飽和結合を有する化合物は、１分子当たり平均して少なくとも１つの脂肪族不飽和炭素−炭素結合を有する有機ケイ素化合物とすることができる。１分子当たり平均して少なくとも１つの脂肪族不飽和炭素−炭素結合を有する有機ケイ素化合物は、任意の好適な有機ケイ素化合物とすることができ、この不飽和炭素−炭素結合はケイ素結合基の一部とすることができ、例えば、この有機ケイ素化合物は、少なくとも１つのケイ素結合脂肪族不飽和炭素−炭素結合含有基を有することができる。いくつかの実施形態において、有機ケイ素化合物は、１分子当たり少なくとも１つ、２つ、又は３つの脂肪族不飽和炭素−炭素結合を有する。この不飽和炭素−炭素結合は、ケイ素原子に直接結合してもよく（例えば、Ｓｉ−Ｖｉ）、ヒドロカルビルスペーサーによってケイ素原子から間隔をあけてもよく、（例えば、Ｓｉ−（置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ１０）ヒドロカルビル）−ビニル）、又は中間（非末端）の位置であってもよい（例えば、Ｓｉ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２−ＣＨ３）。有機ケイ素化合物は、ポリビニルメチルシロキサン−ポリジメチルシロキサンコポリマー等のポリ（Ｃ１−Ｃ１０）アルケニル（Ｃ１−Ｃ１０）アルキルシロキサンであってもよい。有機ケイ素化合物は、（ハロ）ａ（置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ２０）アルケニル）ｂ−Ｓｉ−Ｈ（式中、ａ＋ｂ＝３であり、ａは１、２、又は３であり、ｂは１、２、又は３である（例えば、ＶｉＭｅ２ＳｉＣｌ））のような、アルケニルハロシランであってもよい。
【００８５】
有機ケイ素化合物は、オルガノシラン又はオルガノシロキサンであってよい。オルガノシランは、モノシラン、ジシラン、トリシラン、又はポリシランであってもよく、オルガノシロキサンは、ジシロキサン、トリシロキサン、又はポリシロキサンであってもよい。有機ケイ素化合物の構造は、直鎖状、分枝状、環状、又は樹脂性であってもよい。シクロシラン及びシクロシロキサンは、３〜１２個のケイ素原子を有し得る。非環式ポリシラン及びポリシロキサンにおいて、脂肪族不飽和炭素−炭素結合は、末端位及びペンダント位のうちの少なくとも１つに位置し得る。
【００８６】
炭素−炭素結合を含むオルガノシランの例としては、Ｖｉ４Ｓｉ、ＰｈＳｉＶｉ３、ＭｅＳｉＶｉ３、ＰｈＭｅＳｉＶｉ２、Ｐｈ２ＳｉＶｉ２、及びＰｈＳｉ（ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２）３、ＶｉＳｉＭｅ３（式中、Ｍｅはメチル、Ｐｈはフェニル、かつＶｉはビニルである）が挙げられる。
【００８７】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの炭素−炭素不飽和結合を有する化合物は、式
（ａ）Ｒｙ３ＳｉＯ（Ｒｙ２ＳｉＯ）α（ＲｙＲ２ＳｉＯ）βＳｉＲｙ３、
（ｂ）Ｒｙ２Ｒ４ＳｉＯ（Ｒｙ２ＳｉＯ）χ（ＲｙＲ４ＳｉＯ）δＳｉＲｙ２Ｒ４、
のオルガノポリシロキサン、又はこれらの組み合わせである。
【００８８】
式（ａ）において、αの平均値は０〜２０００であり、例えば、０、１、２、３、４、５、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、４０、６０、８０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、又は約２００以上である。式（ａ）において、βの平均値は１〜２０００であり、例えば、１、２、３、４、５、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、４０、６０、８０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、又は約２００以上である。各Ｒｙは、独立して、本明細書においてＲｘについて列挙したもののような一価の有機基であり、又はアクリロイルオキシプロピル及びメタクリロイルオキシプロピル等のアクリル官能基、ビニル、アリル、及びブテニル等のアルケニル基、エチニル及びプロピニル等のアルキニル基、３−アミノプロピル、６−アミノヘキシル、１１−アミノウンデシル、３−（Ｎ−アリルアミノ）プロピル、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノイソブチル、ｐ−アミノフェニル、２−エチルピリジン、及び３−プロピルピロール等のアミノアルキル基、３−グリシドキシプロピル、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル、及び５，６−エポキシヘキシル等のエポキシアルキル基、イソシアネート、並びに３−イソシアナトプロピル、トリス−３−プロピルイソシアヌレート、プロピル−ｔ−ブチルカルバメート、及びプロピルエチルカルバメート等のマスキングしたイソシアネート基、ウンデカナール及びブチルアルデヒド等のアルデヒド官能基、３−プロピル無水コハク酸及び３−プロピル無水マレイン酸等の無水物官能基、３−カルボキシプロピル及び２−カルボキシエチル等のカルボン酸官能基、並びに３−カルボキシプロピル及び２−カルボキシエチルのＺｎ、Ｎａ又はＫ塩等の金属塩である。各Ｒ２は、独立して、本明細書に記載の、不飽和の一価の脂肪族炭素−炭素結合含有基であるか、又はＲｙである。式（ｂ）において、χの平均値は０〜２０００であり、例えば、０、１、２、３、４、５、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、４０、６０、８０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、又は約２００以上である。式（ｂ）において、δの平均値は１〜２０００であり、例えば、１、２、３、４、５、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、４０、６０、８０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、又は約２００以上である。各Ｒｙは独立して、上記に定義されるとおりであり、Ｒ４は独立して、上記Ｒ２について定義されるのと同じである。
【００８９】
１分子当たり平均して少なくとも１個の脂肪族不飽和炭素−炭素結合を有するオルガノポリシロキサンの例としては、平均単位式
（Ｒ１Ｒ２Ｒ３ＳｉＯ１／２）ａ（Ｒ４Ｒ５ＳｉＯ２／２）ｂ（Ｒ６ＳｉＯ３／２）ｃ（ＳｉＯ４／２）ｄ  （Ｉ）
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、上記で定義したＲｙ又はＲ２から独立して選択される有機基であり、０≦ａ＜０．９５、０≦ｂ＜１、０≦ｃ＜１、０≦ｄ≦１、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１である）を有する化合物が挙げられる。
【００９０】
少なくとも１つの炭素−炭素結合を含む化合物は、１分子当たり平均して少なくとも１つの、アルケニル基又はアルキニル基等の脂肪族不飽和炭素−炭素結合を有する有機化合物とすることができる。有機化合物は、１分子当たり少なくとも１つの不飽和炭素−炭素結合を含有する、任意の有機化合物とすることができる。有機化合物は、ジエン、トリエン、又はポリエンとすることができる。不飽和化合物は、直鎖状、分枝状、又は環状構造を有することができる。非環式有機化合物において、不飽和炭素−炭素結合は、末端位、ペンダント位、又は末端位とペンダント位との両方に位置してもよい。例としては、１，４−ブタジエン、１，６−ヘキサジエン、１，８−オクタジエン、及びこれらの内部不飽和変異体を挙げることができる。
【００９１】
一実施例において、１分子当たり少なくとも１つのアルケニル基を有する有機化合物は、（Ｃ２−Ｃ１０）アルケニル−Ｏ−（置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ１０）ヒドロカルビル）又は（Ｃ２−Ｃ１０）アルケニル−Ｏ−（置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ１０）ヒドロカルビレン）ＤＰ−（置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ１０）ヒドロカルビル）等の、エーテル又はポリエーテルである。この化合物は、構造（Ｃ２−Ｃ５）アルケニル−Ｏ−（置換又は非置換（Ｃ２−Ｃ５）アルカニレンオキシ）ＤＰ−（Ｃ２−Ｃ５）アルケニル又はＨＯ−（置換又は非置換（Ｃ２−Ｃ５）アルカニレンオキシ）ＤＰ−（Ｃ２−Ｃ５）アルケニルを有し得る。この化合物は、構造（Ｃ２−Ｃ５）アルケニル−Ｏ−（置換又は非置換（Ｃ２−Ｃ３）アルカニレンオキシ）ＤＰ−（Ｃ２−Ｃ５）アルケニル又はＨＯ−（置換又は非置換（Ｃ２−Ｃ３）アルカニレンオキシ）ＤＰ−（Ｃ２−Ｃ５）アルケニルを有し得る。この化合物は、構造（Ｃ２−Ｃ３）アルケニル−Ｏ−（置換又は非置換エタンオキシ）ＤＰ−（Ｃ２−Ｃ３）アルケニル又はＨＯ−（置換又は非置換エタンオキシ）ＤＰ−（Ｃ２−Ｃ３）アルケニルを有し得る。ＤＰは有機化合物の重合度であり、約１〜約１００，０００、約２〜約１００、約２〜５０、約２以下、又は約４、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２５、１５０、１７５、２００、２５０、５００、１，０００、１０，０００、若しくは約１００，０００以上であり得る。いくつかの実施例において、有機化合物は、モノ−アリルを末端に有するポリエチレングリコール、又はアリルグリシジルエーテルであり得る。
【００９２】
その他の構成要素
本明細書に記載のいずれかの任意構成成分は、膜、膜を形成する組成物、気体反応物、及び液体反応物のうちの少なくとも１つに存在してもよく、本明細書に記載のいずれかの任意構成成分は、膜、膜を形成する組成物、気体反応物、及び液体反応物のうちの少なくとも１つに存在しなくてもよい。限定されないが、このような任意の追加構成成分の例としては、界面活性剤、乳化剤、分散剤、ポリマー安定剤、架橋剤、ポリマーの組み合わせ、架橋剤、粒子の二次重合又は架橋を提供するのに有用な触媒、レオロジー調節剤、密度調節剤、アジリジン安定剤、ヒドロキノン及びヒンダードアミン等の硬化調節剤、フリーラジカル開始剤、ポリマー、希釈剤、酸受容体、抗酸化剤、熱安定剤、難燃剤、除去剤、シリル化剤、気泡安定剤、溶剤、希釈剤、可塑剤、充填剤、並びに無機粒子、色素、染料、及び乾燥剤が挙げられる。任意に、液体を用いてもよい。液体の例としては、水、有機溶剤、任意の液体有機化合物、シリコーン液体、有機油、イオン性流体、及び超臨界流体が挙げられる。他の任意の成分としては、１分子当たり少なくとも１つのアルケニル基を有するポリエーテル、増粘剤、充填剤及び無機粒子、安定剤、ワックス又はワックス様材料、シリコーン、有機官能性シロキサン、アルキルメチルシロキサン、シロキサン樹脂、シリコーンガム、任意構成成分であり得るシリコーンカルビノール流体、水溶性又は水分散性シリコーンポリエーテル組成物、シリコーンゴム、ヒドロシリル化触媒阻害剤、接着促進剤、熱安定剤、ＵＶ安定剤、及び流動調整剤が挙げられる。
【実施例】
【００９３】
本発明の様々な実施形態は、例示の目的で提供される以下の実施例を参照することにより、より良く理解することができる。本発明は、本願明細書に記載する実施例に限定されない。
【００９４】
実施例１．
数平均重合度約１１のエチレンオキシド単位を有し、末端にモノ−アリルを有するポリエチレングリコール（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（登録商標））４９．９ｇと、カールシュテット（Ｋａｒｓｔｅｄｔ）触媒の形態の１重量％Ｐｔイソプロパノール溶液（触媒１）０．１ｇを含む混合物（「混合物１」）を調製し、ボトル中で十分に混合した。混合物の全量２３ｇを、内径１．４２ｍｍの管を備えたＭａｎｏｓｔａｔ  Ｃａｒｔｅｒ  Ｃａｓｓｅｔｔｅ  Ｐｕｍｐを使用し、０．２５ｍ２シリコーン中空糸膜（ＨＦＭ）モジュール（ＭｅｄＡｒｒａｙ，Ｉｎｃ．）のシェル側に送液した。流体は、ＨＦＭモジュールに入る前に、断面が０．３１８ｃｍ（１／８インチ）のステンレススチール管を通過して送液された。ステンレススチール管及びモジュールの両方を、別の温度制御装置で制御されたヒートテープで巻いた。両者を、グラスファイバー断熱材でも包んだ。混合物を、１００ｒｐｍ（速度約１０．６ｍＬ／分に相当）の設定で、モジュールに送液した。トリメチルシラン（ＴＭＳ）（Ｇｅｌｅｓｔ）を、ＨＦＭのボア側を通して通過させた。ＴＭＳは、圧力０．０３ＭＰａ（５ｐｓｉ）及び流速５ｃｃ／分に制御した。ＴＭＳの全量８．４ｇをこの実験に使用した。ＴＭＳの出口にはバブラーを取り付け、流れを視覚的に確認できるようにした。モジュール上の使用しないポートは密封した。
【００９５】
モジュールに出入する流体の温度を監視した。流体は、小型のリザーバから本実験全般に対して再利用した。本実験の定常状態の温度は、流体の入口で６４℃、流体の出口で５１℃であった。
【００９６】
１時間おきに試料を採取し、単一反射減衰全反射率測定装置（ｚｉｎｃ  ｓｅｌｅｎｉｄｅ  ｃｒｙｓｔａｌ）を備えた赤外分光計で試験した。反応生成物によって、３０８０ｃｍ−１のＣ＝Ｃ二重結合のピークが、５時間後に検出されなくなるまで漸進的に消失していくことが確認された。
【００９７】
実施例２．（仮想例）
実施例１の方法に準拠し、ただし、ＰＨＭＳ−ＰＤＭＳ  ５０．０ｇ及び触媒１を０．１ｇ含む混合物（混合物２）を使用した。混合物の全量２３ｇを、１００ｒｐｍ（速度約１０．６ｍＬ／分に相当）の設定で、ＨＦＭのシェル側に送液した。エチレンガス（Ｃ２Ｈ４）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（商標））をＨＦＭのボア側を通して通過させた。Ｃ２Ｈ４は、圧力０．０３ＭＰａ（５ｐｓｉ）及び流速５ｃｃ／分に１６時間制御した。本実験の定常状態の温度は、流体の入口で７０℃、流体の出口で６０℃であった。反応生成物によって２１６０ｃｍ−１のＳｉＨのピークが漸進的に消失していくことが確認され、気体相反応物によってＳｉＨ基をキャッピングするための本方法の有用性が実証された。
【００９８】
実施例３．（仮想例）
実施例２の方法に準拠し、ただし、異なる気相試薬を使用した。混合物２の全量２３ｇを、１００ｒｐｍ（速度約１０．６ｍＬ／分に相当）の設定で、ＨＦＭのシェル側に送液した。ヒドロキノンモノメチルエーテル（ＭＥＨＱ）及びフェノチアジン阻害剤で安定化したスチレン（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（商標））を、７０℃まで加熱し、続いてＨＦＭのボア側を通して通過させ、蒸気を発生させた。スチレンは、圧力０．０３ＭＰａ（５ｐｓｉ）及び流速５ｃｃ／分に１６時間制御した。本実験の定常状態の温度は、流体の入口で９０℃、流体の出口で７５℃であった。反応生成物によって２１６０ｃｍ−１のＳｉＨのピークが漸進的に消失していくことが確認され、芳香族によって修飾されたシリコーン生成物を生成する本方法の有用性が実証された。
【００９９】
実施例４．（仮想例）
実施例２の方法に準拠し、ただし、異なる気相試薬を使用した。混合物２の全量２３ｇを、１００ｒｐｍ（速度約１０．６ｍＬ／分に相当）の設定で、ＨＦＭのシェル側に送液した。ＭＥＨＱ及びフェノチアジン阻害剤で安定化したα−メチルスチレン（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（商標））を、７０℃まで加熱し、続いてＨＦＭのボア側を通して通過させ、蒸気を発生させた。α−メチルスチレンは、圧力０．０３ＭＰａ（５ｐｓｉ）及び流速５ｃｃ／分に１６時間制御した。本実験の定常状態の温度は、流体の入口で９０℃、流体の出口で７５℃であった。反応生成物によって２１６０ｃｍ−１のＳｉＨのピークが漸進的に消失していくことが確認され、芳香族によって修飾されたシリコーン生成物を生成する本方法の有用性が実証された。
【０１００】
実施例５．（仮想例）
実施例２の方法に準拠し、ただし、異なる気相試薬を使用した。混合物２の全量２３ｇを、１００ｒｐｍ（速度約１０．６ｍＬ／分に相当）の設定で、ＨＦＭのシェル側に送液した。１−プロペンを、ＨＦＭのボア側を通して送り込んだ。１−プロペンは、圧力０．０３ＭＰａ（５ｐｓｉ）及び流速５ｃｃ／分に１６時間制御した。本実験の定常状態の温度は、流体の入口で７０℃、流体の出口で５５℃であった。反応生成物によって２１６０ｃｍ−１のＳｉＨのピークが漸進的に消失していくことが確認され、アルキル基によって修飾されたシロキサンを生成する本方法の有用性が実証された。
【０１０１】
実施例６．（仮想例）
実施例１の方法に準拠し、ただし、異なる気相試薬を使用した。アリルグリシジルエーテル５０ｇと触媒１の０．１ｇとを組み合わせて、混合物３を調製した。混合物３の全量２３ｇを、１００ｒｐｍ（速度約１０．６ｍＬ／分に相当）の設定で、ＨＦＭのシェル側に送液した。テトラメチルテトラシクロシロキサン（Ｄ４Ｈ）を、ＨＦＭのボア側を通して送り込んだ。Ｄ４Ｈは、圧力０．０３ＭＰａ（５ｐｓｉ）及び流速２ｃｃ／分に４時間制御した。本実験の定常状態の温度は、流体の入口で７０℃、流体の出口で５５℃であった。反応生成物によって２１６０ｃｍ−１のＳｉＨのピークが漸進的に消失していくことが確認され、アルキル基によって修飾されたシロキサンを生成する本方法の有用性が実証された。
【０１０２】
実施例７ａ（比較例）
２５０ｍＬの三つ口ガラス反応器中で、ビニルトリメチルシラン（ＶＴＭＳ）（２５．１ｇ）を添加した。このフラスコに、還流冷却器と、温度調節器を備えた熱電対プローブと、２５℃における粘度が約０．０３Ｐａ・ｓ、ヒドリドメチルシロキサン基のジメチルシロキサン基に対するモル比が約２．４、かつ２５℃における粘度が約０．０３０Ｐａ・ｓのトリメチルシロキシを末端に有するポリジメチルシロキサン−ポリヒドリドメチルシロキサンコポリマー（ＰＨＭＳ−ＰＤＭＳ）（２４．０ｇ）の１０ｇを含有する添加漏斗と、を取り付けた。反応器を、実験室の周囲温度（２０℃）に維持した油浴中に定置した。続いてこの反応器に、０．２６重量％のＰｔを含有する、カールシュテット触媒錯体（１，３−ジエテニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン及び塩化白金酸の付加物）のトルエン希釈液（触媒２）０．１２ｇを添加し、磁気によって撹拌した。ＰＨＭＳ−ＰＤＭＳの約５ｍＬを反応器に滴下して添加し、温度を設定温度の６５℃まで徐々に上昇させた。６３℃で平衡化した後、ＰＨＭＳ−ＰＤＭＳの滴下による添加を再開した。これよりあとの１３分間にわたって温度の著しい上昇が観察され、所望の発熱ヒドロシリル化反応を示した。反応生成物を、参照実施例２の方法に準拠し、ＡＴＲ−ＩＲによって試験したところ、反応物の同じ濃度の無触媒常温混合物と比較して、２１５５ｃｍ−１のＳｉＨのピーク強度の大幅な減少を示した。この生成物を示差走査熱量計（ＤＳＣ）のパン内で１６０℃まで更に加熱することによって反応を完了させたところ、残留反応物の反応を示す、わずかな発熱を示した。
【０１０３】
この反応において観察された課題の１つは、ＶＴＭＳ構成成分が高揮発性であり、ＶＴＭＳの漏れを防止するためには非常に背の高い冷却器が必要となることであった。これによって、反応の変換率を増加させるために反応温度を上げ、かつ／又は反応時間を延長できる度合が制限されてしまう。また、小スケールの本手順で著しい反応熱が観察されたことから、より大きなスケールで本方法を実施する際、反応条件を注意深く監視することや、反応容器に冷却ジャケットを装備して危険な暴走条件を回避する等の手段を要する、危険性が提起される。
【０１０４】
実施例７ｂ（仮想例）
実施例２の方法に準拠し、ただし、異なる気相試薬を使用した。ポリビニルメチルシロキサン−ポリジメチルシロキサンコポリマー（ビニルメチルシロキサン基のジメチルシロキサン基に対する比が約２．４）５０ｇと触媒１の０．１ｇとを組み合わせ、混合物４を調製した。混合物４の全量２３ｇを、１００ｒｐｍ（速度約１０．６ｍＬ／分に相当）の設定で、ＨＦＭのシェル側に送液した。トリメチルシラン（ＴＭＳ）を、ＨＦＭのボア側を通して通過させた。トリメチルシランは、圧力０．０３ＭＰａ（５ｐｓｉ）及び流速６ｃｃ／分に５時間制御した。本実験の定常状態の温度は、流体の入口で７０℃、流体の出口で６０℃であった。反応生成物によって、３０８０ｃｍ−１のＣ＝Ｃ二重結合のピークが、５時間後に検出されなくなるまで漸進的に消失していくことが確認された。
【０１０５】
生成物の構造が同一又は類似であるため、比較例７ａは実施例７ｂの対照とみなすことができる。この実施例は、比較例７ａの不都合な態様のいくつかを回避して（例えば、大型の冷却器が不要、高水準の変換率、限定された発熱）、ヒドロシリル化反応によって生成物が生成されることを例証している。
【０１０６】
実施例８．（仮想例）
実施例１の方法に準拠し、ただし、異なる液相及び気相試薬を使用した。シリコーンポリエーテル生成物を、カールシュテット触媒２０ｐｐｍを使用し、数平均１２のＥＯ単位を有し、モノ−アリルを末端に有するポリエチレングリコールと１，１，１，２，３，３，３−ヘプタメチルトリシロキサンとの７０℃におけるヒドロシリル化反応によって、生成した。得られた生成物は、末端の不飽和単位の異性化に起因する約１０重量％の未反応ポリエーテルを有していた。この生成物５０ｇを５％Ｐｄ／Ｃ触媒５ｇ（Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｍａｔｔｈｅｙ）と組み合わせて混合物５を調製し、１００ｒｐｍ（速度約１０．６ｍＬ／分に相当）の設定で、ＨＦＭのシェル側に送り込んだ。水素ガスを、ＨＦＭのボア側に送り込んだ。Ｈ２は、圧力０．０３ＭＰａ（５ｐｓｉｇ）及び流速５ｃｃ／分に５時間制御した。本実験の定常状態の温度は、流体の入口で７０℃、流体の出口で６０℃であった。反応生成物を１Ｈ  ＮＭＲ及び１３Ｃ  ＮＭＲによって試験したところ、２時間後に残留不飽和基を含まなくなったことが示された。
【０１０７】
利用してきた用語及び表現は、説明の用語として使用され、制限するものではなく、そのような用語及び表現の使用において、提示され、説明された特性及びその一部のいずれの等価物をも除外する意図はなく、むしろ様々な修正が本発明の実施形態の範囲内で可能であることが認識される。よって、本発明は特定の実施形態及び任意の特性によって具体的に開示されてきたが、本明細書に開示された概念の修正及び変形は当業者によって実施が可能であり、そのような修正及び変形は本発明の実施形態の範囲内であると考えられることを理解するべきである。
【０１０８】
追加の実施形態
下記に例示的な実施形態を提供するが、その付番は、重要度を指定するものと解釈されるものではない。
【０１０９】
実施形態１は、有機ケイ素生成物を生成する方法を提供し、上記方法は、
膜の第１の面を不揮発性液体反応物と接触させることと、
上記膜の第２の面を気体反応物と接触させることと、を含み、
上記接触させることは、上記気体反応物を上記液体反応物と反応させ、上記膜の上記第１の面上に有機ケイ素生成物を生成させるのに十分であり、
上記膜は、上記液体反応物に対して実質的に不透過性であり、かつ上記気体反応物に対して実質的に透過性である。
【０１１０】
実施形態２は、上記膜がシリコーン膜である、実施形態１に記載の方法を提供する。
【０１１１】
実施形態３は、上記膜が無孔質である、実施形態１に記載の方法を提供する。
【０１１２】
実施形態４は、上記膜が高密度膜である、実施形態３に記載の方法を提供する。
【０１１３】
実施形態５は、上記膜が１〜３００μｍの厚さを有する、実施形態１〜４のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１１４】
実施形態６は、上記膜が自立型の膜である、実施形態１〜５のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１１５】
実施形態７は、上記膜が中空繊維の束を含む中空糸膜モジュールであって、
上記繊維が集合的にボア面及びシェル面を有し、
上記中空糸膜の上記第１の面が上記ボア面であり、かつ上記中空糸膜の上記第２の面が上記シェル面であるか、又は上記中空糸膜の上記第１の面が上記シェル面であり、かつ上記中空糸膜の上記第２の面が上記ボア面である、
実施形態１〜６のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１１６】
実施形態８は、上記液体反応物が、少なくとも１つのケイ素結合水素原子を有する化合物を含み、かつ上記気体反応物が、少なくとも１つの炭素−炭素多重結合を有する化合物を含む、実施形態１〜７のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１１７】
実施形態９は、少なくとも１つのケイ素結合水素原子を有する上記化合物が、オルガノポリシロキサンである、実施形態８に記載の方法を提供する。
【０１１８】
実施形態１０は、上記液体反応物が、少なくとも１つの炭素−炭素多重結合を有する化合物を含み、かつ上記気体反応物が、少なくとも１つのケイ素結合水素原子を有する化合物を含む、実施形態１〜７のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１１９】
実施形態１１は、少なくとも１つのケイ素結合水素原子を有する上記化合物が、シラン又はシロキサンである、実施形態１０に記載の方法を提供する。
【０１２０】
実施形態１２は、少なくとも１つの炭素−炭素多重結合を有する上記化合物が、ポリエーテルである、実施形態１０〜１１のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１２１】
実施形態１３は、少なくとも１つの炭素−炭素多重結合を有する上記化合物が、オルガノポリシロキサンである、実施形態１０〜１２のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１２２】
実施形態１４は、上記液体反応物が白金族触媒を含む、実施形態８〜１３のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１２３】
実施形態１５は、上記気体反応物が、液体を気体状態に変換することによって生成される、実施形態１〜１４のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１２４】
実施形態１６は、上記有機ケイ素生成物がシリコーン−ポリエーテルコポリマーである、実施形態１〜１５のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１２５】
実施形態１７は、上記液体反応物が不飽和有機ケイ素化合物及び水素化触媒を含み、かつ上記気体反応物が水素を含む、実施形態１〜４のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１２６】
実施形態１８は、有機ケイ素生成物を生成する方法を提供し、上記方法は、
高密度シリコーン膜の第１の面を、少なくとも１つのケイ素結合水素原子を有する化合物及び白金族触媒を含む、不揮発性液体反応物と接触させることと、
上記膜の第２の面を、少なくとも１つの炭素−炭素多重結合を有する化合物を含む、気体反応物と接触させることと、を含み、
上記接触させることは、上記気体反応物を上記液体反応物とヒドロシリル化反応によって反応させ、上記シリコーン膜の上記第１の面上に有機ケイ素生成物を生成させるのに十分であり、
上記シリコーン膜は、上記液体反応物に対して実質的に不透過性であり、かつ上記気体反応物に対して実質的に透過性である。
【０１２７】
実施形態１９は、有機ケイ素生成物を生成する方法を提供し、上記方法は、
高密度シリコーン膜の第１の面を、少なくとも１つの炭素−炭素多重結合を有する化合物及び白金族触媒を含む、不揮発性液体反応物と接触させることと、
上記膜の第２の面を、少なくとも１つのケイ素結合水素原子を有する化合物を含む、気体反応物と接触させることと、を含み、
上記接触させることは、上記気体反応物を上記液体反応物とヒドロシリル化反応によって反応させ、上記シリコーン膜の上記第１の面上に有機ケイ素生成物を生成させるのに十分であり、
上記シリコーン膜は、上記液体反応物に対して実質的に不透過性であり、かつ上記気体反応物に対して実質的に透過性である。
【０１２８】
実施形態２０は、有機ケイ素生成物を生成する方法を提供し、上記方法は、
高密度シリコーン膜の第１の面を、不飽和有機化合物及び水素化触媒を含む、不揮発性液体反応物と接触させることと、
上記膜の第２の面を、水素を含む気体反応物と接触させることと、を含み、
上記接触させることは、上記気体反応物を上記液体反応物と反応させ、上記シリコーン膜の上記第１の面上に有機ケイ素生成物を生成させるのに十分であり、
上記シリコーン膜は、上記液体反応物に対して実質的に不透過性であり、かつ上記気体反応物に対して実質的に透過性である。
【０１２９】
実施形態２１は、実施形態１〜２１のいずれか一項に記載又はこれらの任意の組み合わせの方法を提供し、これらの方法は、任意に、列挙された全ての構成要素又は選択肢が使用可能又は選択可能であるように構成される。