(57)【要約】  シリカゲル表面の一部又は全部が、下記一般式［I］で表される化合物及び下記一般式［II］で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキルジシラン化合物の重合体又は共重合体で覆われた修飾シリカゲル。 [化１]2007114144.tif 000019（式中、Ｘ１は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、ｎは１〜１０の整数を示す。） [化２]2007114144.tif 000020（式中、Ｘ２は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、Ｒ１は、同一又は異なって、炭素数１〜３０のアルキル基を示し、ｍは１〜１０の整数を示す。）
2007114144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカゲル表面の一部又は全部が、下記一般式［I］で表される化合物及び下記一般式［II］で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキルジシラン化合物の重合体又は共重合体で覆われた修飾シリカゲル。
【化１】
2007114144.tif 000008
（式中、Ｘ１は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、ｎは１〜１０の整数を示す。）
【化２】
2007114144.tif 000009
（式中、Ｘ２は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、Ｒ１は、同一又は異なって、炭素数１〜３０のアルキル基を示し、ｍは１〜１０の整数を示す。）
【請求項２】
上記重合体又は共重合体とシリカゲルとがシロキサン結合で結合している請求項１に記載の修飾シリカゲル。
【請求項３】
シリカゲルに対する上記重合体又は共重合体の重量比（重合体又は共重合体／シリカゲル）が０．０１〜１０である請求項１又は２に記載の修飾シリカゲル。
【請求項４】
シリカゲルを覆う上記重合体又は共重合体の厚みが２〜２０Åである請求項１〜３のいずれかに記載の修飾シリカゲル。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の修飾シリカゲルの表面の一部又は全部のシラノール基が、下記一般式［III］で表されるアルキルモノシラン化合物で修飾されているか、又は、下記一般式［III］においてＲ２が炭素数４〜３０のアルキル基を示すアルキルモノシラン化合物で修飾され、さらに下記一般式［III］においてＲ２が炭素数１〜３のアルキル基を示すアルキルモノシラン化合物で修飾されている修飾シリカゲル。
【化３】
2007114144.tif 000010
（式中、Ｘ３は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、Ｒ２は、同一又は異なって、炭素数１〜３０のアルキル基を示す。）
【請求項６】
シリカゲルと、下記一般式［I］で表される化合物及び下記一般式［II］で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキルジシラン化合物とを反応させて、シリカゲルのシラノール基をこのアルキルジシラン化合物で修飾する第１工程と、
第１工程の反応生成物と水とを反応させることにより、アルキルジシラン化合物を重合又は共重合させる第２工程と
を含む方法により得られる修飾シリカゲル。
【化４】
2007114144.tif 000011
（式中、Ｘ１は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、ｎは１〜１０の整数を示す。）
【化５】
2007114144.tif 000012
（式中、Ｘ２は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、Ｒ１は、同一又は異なって、炭素数１〜３０のアルキル基を示し、ｍは１〜１０の整数を示す。）
【請求項７】
第１工程におけるアルキルジシラン化合物の使用量が、シリカゲルに対するアルキルジシラン化合物の重量比（アルキルジシラン化合物／シリカゲル）にして０．０１〜１０である請求項６に記載の修飾シリカゲル。
【請求項８】
シリカゲルと、下記一般式［Ｉ］で表される化合物及び下記一般式［ＩＩ］で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキルジシラン化合物とを反応させて、シリカゲルのシラノール基をこのアルキルジシラン化合物で修飾する第１工程と、
第１工程の反応生成物と水とを反応させることにより、アルキルジシラン化合物を重合又は共重合させる第２工程と
第２工程の反応生成物と下記一般式［III］で表されるアルキルモノシラン化合物とを反応させるか、又は、第２工程の反応生成物と下記一般式［III］においてＲ２が炭素数４〜３０のアルキル基を示すアルキルモノシラン化合物とを反応させ、さらに下記一般式［III］においてＲ２が炭素数１〜３のアルキル基を示すアルキルモノシラン化合物と反応させることにより、残存するシラノール基をアルキルモノシラン化合物で修飾する第３工程と
を含む方法により得られる修飾シリカゲル。
【化６】
2007114144.tif 000013
（式中、Ｘ１は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、ｎは１〜１０の整数を示す。）
【化７】
2007114144.tif 000014
（式中、Ｘ２は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、Ｒ１は、同一又は異なって、炭素数１〜３０のアルキル基を示し、ｍは１〜１０の整数を示す。）
【化８】
2007114144.tif 000015
（式中、Ｘ３は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、Ｒ２は、同一又は異なって、炭素数１〜３０のアルキル基を示す。）
【請求項９】
第１工程におけるアルキルジシラン化合物の使用量が、シリカゲルに対するアルキルジシラン化合物の重量比（アルキルジシラン化合物／シリカゲル）にして０．０１〜１０である請求項８に記載の修飾シリカゲル。
【請求項１０】
シリカゲルと、下記一般式［I］で表される化合物及び下記一般式［II］で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキルジシラン化合物とを反応させて、シリカゲルのシラノール基をこのアルキルジシラン化合物で修飾する第１工程と、
第１工程の反応生成物と水とを反応させることにより、アルキルジシラン化合物を重合又は共重合させる第２工程と
を含む修飾シリカゲルの製造方法。
【化９】
2007114144.tif 000016
（式中、Ｘ１は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、ｎは１〜１０の整数を示す。）
【化１０】
2007114144.tif 000017
（式中、Ｘ２は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、Ｒ１は、同一又は異なって、炭素数１〜３０のアルキル基を示し、ｍは１〜１０の整数を示す。）
【請求項１１】
第１工程の反応温度が６０〜２００℃であり、第２工程の反応温度が３０〜２００℃である請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
第１工程におけるアルキルジシラン化合物の使用量が、シリカゲルに対するアルキルジシラン化合物の重量比（アルキルジシラン化合物／シリカゲル）にして０．０１〜１０である請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
第２工程の反応生成物と下記一般式［III］で表されるアルキルモノシラン化合物とを反応させるか、又は、第２工程の反応生成物と下記一般式［III］においてＲ２が炭素数４〜３０のアルキル基を示すアルキルモノシラン化合物とを反応させ、さらに下記一般式［III］においてＲ２が炭素数１〜３のアルキル基を示すアルキルモノシラン化合物と反応させることにより、残存するシラノール基をこのアルキルモノシラン化合物で修飾する第３工程を含む請求項１０〜１２のいずれかに記載の方法。
【化１１】
2007114144.tif 000018
（式中、Ｘ３は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、Ｒ２は、同一又は異なって、炭素数１〜３０のアルキル基を示す。）
【請求項１４】
請求項１〜９のいずれかに記載の修飾シリカゲルを含むクロマトグラフィー用担体。
【請求項１５】
請求項１４に記載のクロマトグラフィー用担体が充填された液体クロマトグラフィー用カラム。
【請求項１６】
請求項１４に記載のクロマトグラフィー用担体を用いて試料を分析又は分画する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面が修飾されたシリカゲル、その製造方法、この修飾シリカゲルを用いたクロマトグラフィー用担体、液体クロマトグラフィー用カラム、及び試料の分析又は分画方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフィーのカラム充填剤のようなクロマトグラフィー用担体としては、シリカゲル、有機ポリマー、チタニア、ジルコニア、アルミナなどが用いられる。特に、シリカゲルはその細孔への溶質分子の拡散が容易であって高い分離性能を有することから多用されている。【０００３】
例えば、分配クロマトグラフィー用担体では、シリカゲル自体が順相クロマトグラフィー用担体として用いられ、シリカゲル表面のシラノール基をアルキルシランで化学修飾することによりオクタデシル基、オクチル基、ブチル基、メチル基などを導入したものが逆相クロマトグラフィー用担体として多く用いられる。【０００４】
液体クロマトグラフィーによる化合物の分析および分取においては、移動相として酸性溶液やアルカリ性溶液を用いることが多い。シリカゲルは、アルカリ性条件下で使用するとシリカゲルの溶解等により、理論段数が低下したりピーク形状が変化するという問題がある。アルキル基で修飾したシリカゲルでも、アルカリ性条件下での劣化が避けられない。【０００５】
従来のカラム充填剤用の高耐久性シリカゲルとして、特許文献１には、シリカゲル表面の一部がヒドロシリル基を有するシリコーンポリマーで覆われており、シラノール基がオクタデシル基などの第１化学修飾基で修飾され、ヒドロシリル基がスルホン基などの第２化学修飾基で修飾された修飾シリカゲルが記載されている。【０００６】
また特許文献２には、シリカゲルの製造時に有機のユニットを含む化合物を混合することにより製造された、多孔質の無機−有機ハイブリッド粒子からなるクロマトグラフィー用充填剤が記載されている。【０００７】
しかし、特許文献１の修飾シリカゲルは、ヒドロシランによる表面コーティングを行うため製造工程が複雑で条件も厳しく大量合成し難い。また、特許文献２のハイブリッド材料からなる充填剤は、液体クロマトグラフィー用充填剤としての性質ひいては分離性能がシリカゲルとは大きく異なる点で好ましくない。
【特許文献１】特開２００３−７５４２１号公報
【特許文献２】特開２００４−５３８４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、耐アルカリ性に優れる修飾シリカゲル、及び耐アルカリ性に優れるクロマトグラフィー用担体を提供することを課題とする。また本発明は、耐アルカリ性に優れる修飾シリカゲルを簡単に製造できる方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、以下の知見を得た。
(i)  シリカゲルと下記一般式［I］又は／及び下記一般式［II］で表されるアルキルジシラン化合物とを反応させてシラノール基を化学修飾し、次いでこの反応生成物と水とを反応させてアルキルジシラン化合物をシリカゲル表面で重合又は共重合させることにより、シリカゲルの表面の一部又は全部がこのアルキルジシラン化合物の重合体又は共重合体で覆われた修飾シリカゲルが得られる。【００１０】
この修飾シリカゲルはアルカリ性に対する耐性に非常に優れる。【００１１】
【化１】
2007114144.tif 000003
【００１２】
（式中、Ｘ１は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、ｎは１〜１０の整数を示す。）【００１３】
【化２】
2007114144.tif 000004
【００１４】
（式中、Ｘ２は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、Ｒ１は、同一又は異なって、炭素数１〜３０のアルキル基を示し、ｍは１〜１０の整数を示す。）
(ii)   (i)の修飾シリカゲルと下記一般式［III］で表されるアルキルモノシラン化合物とを反応させるか、又は、(i)の修飾シリカゲルと下記一般式［III］においてＲ２が炭素数４〜３０のアルキル基を示すアルキルモノシラン化合物とを反応させ、さらに下記一般式
［III］においてＲ２が炭素数１〜３のアルキル基を示すアルキルモノシラン化合物と反応させて、修飾シリカゲル表面に残存するシラノール基をアルキルモノシラン化合物で化学修飾することにより、(i)の修飾シリカゲルの表面の一部又は全部のシラノール基が下記のアルキルモノシラン化合物で修飾された２段修飾シリカゲルが得られる。【００１５】
この２段修飾シリカゲルは、一層高い耐アルカリ性を有する。【００１６】
【化３】
2007114144.tif 000005
【００１７】
（式中、Ｘ３は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数１〜４のアルコキシ基を示し、Ｒ２は、同一又は異なって、炭素数１〜３０のアルキル基を示す。）
(iii)  (i)の修飾シリカゲル及び(ii)の２段修飾シリカゲルをクロマトグラフィー用担体として用い、アルカリ性溶液を通液しても、クロマトグラフィー特性に変化は見られない。【００１８】
本発明は上記知見に基づき完成されたものであり、下記の修飾シリカゲル、修飾シリカゲルの製造方法、及びクロマトグラフィー用担体などを提供する。【００１９】
項１．  シリカゲル表面の一部又は全部が、上記一般式［I］で表される化合物及び上記一般式［II］で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキルジシラン化合物の重合体又は共重合体で覆われた修飾シリカゲル。【００２０】
項２．  上記重合体又は共重合体とシリカゲルとがシロキサン結合で結合している項１に記載の修飾シリカゲル。【００２１】
項３．  シリカゲルに対する上記重合体又は共重合体の重量比（重合体又は共重合体／シリカゲル）が０．０１〜１０である項１又は２に記載の修飾シリカゲル。【００２２】
項４．  シリカゲルを覆う上記重合体又は共重合体の厚みが２〜２０Åである項１〜３のいずれかに記載の修飾シリカゲル。【００２３】
項５．  項１〜４のいずれかに記載の修飾シリカゲルの表面の一部又は全部のシラノール基が、上記一般式［III］で表されるアルキルモノシラン化合物で修飾されているか、又は、上記一般式［III］においてＲ２が炭素数４〜３０のアルキル基を示すアルキルモノシラン化合物で修飾され、さらに上記一般式［III］においてＲ２が炭素数１〜３のアルキル基を示すアルキルモノシラン化合物で修飾されている修飾シリカゲル。【００２４】
項６．  シリカゲルと、上記一般式［I］で表される化合物及び上記一般式［II］で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキルジシラン化合物とを反応させて、シリカゲルのシラノール基をこのアルキルジシラン化合物で修飾する第１工程と、
第１工程の反応生成物と水とを反応させることにより、アルキルジシラン化合物を重合又は共重合させる第２工程と
を含む方法により得られる修飾シリカゲル。【００２５】
項７．  第１工程におけるアルキルジシラン化合物の使用量が、シリカゲルに対するアルキルジシラン化合物の重量比（アルキルジシラン化合物／シリカゲル）にして０．０１〜１０である項６に記載の修飾シリカゲル。【００２６】
項８．  シリカゲルと、上記一般式［Ｉ］で表される化合物及び上記一般式［ＩＩ］で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキルジシラン化合物とを反応させて、シリカゲルのシラノール基をこのアルキルジシラン化合物で修飾する第１工程と、
第１工程の反応生成物と水とを反応させることにより、アルキルジシラン化合物を重合又は共重合させる第２工程と
第２工程の反応生成物と上記一般式［III］で表されるアルキルモノシラン化合物とを反応させるか、又は、第２工程の反応生成物と上記一般式［III］においてＲ２が炭素数４〜３０のアルキル基を示すアルキルモノシラン化合物とを反応させ、さらに上記一般式［III］においてＲ２が炭素数１〜３のアルキル基を示すアルキルモノシラン化合物と反応させることにより、残存するシラノール基をアルキルモノシラン化合物で修飾する第３工程と
を含む方法により得られる修飾シリカゲル。【００２７】
項９．  第１工程におけるアルキルジシラン化合物の使用量が、シリカゲルに対するアルキルジシラン化合物の重量比（アルキルジシラン化合物／シリカゲル）にして０．０１〜１０である項８に記載の修飾シリカゲル。【００２８】
項１０．  シリカゲルと、上記一般式［I］で表される化合物及び上記一般式［II］で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキルジシラン化合物とを反応させて、シリカゲルのシラノール基をこのアルキルジシラン化合物で修飾する第１工程と、
第１工程の反応生成物と水とを反応させることにより、アルキルジシラン化合物を重合又は共重合させる第２工程と
を含む修飾シリカゲルの製造方法。【００２９】
項１１．  第１工程の反応温度が６０〜２００℃であり、第２工程の反応温度が３０〜２００℃である項１０に記載の方法。【００３０】
項１２．  第１工程におけるアルキルジシラン化合物の使用量が、シリカゲルに対するアルキルジシラン化合物の重量比（アルキルジシラン化合物／シリカゲル）にして０．０１〜１０である項１０又は１１に記載の方法。【００３１】
項１３．  第２工程の反応生成物と上記一般式［III］で表されるアルキルモノシラン化合物とを反応させるか、又は、第２工程の反応生成物と上記一般式［III］においてＲ２が炭素数４〜３０のアルキル基を示すアルキルモノシラン化合物とを反応させ、さらに上記一般式［III］においてＲ２が炭素数１〜３のアルキル基を示すアルキルモノシラン化合物と反応させることにより、残存するシラノール基をこのアルキルモノシラン化合物で修飾する第３工程を含む項１０〜１２のいずれかに記載の方法。【００３２】
項１４．  項１〜９のいずれかに記載の修飾シリカゲルを含むクロマトグラフィー用担体。【００３３】
項１５．  項１４に記載のクロマトグラフィー用担体が充填された液体クロマトグラフィー用カラム。【００３４】
項１６．  項１４に記載のクロマトグラフィー用担体を用いて試料を分析又は分画する方法。【００３５】
以下、本発明を詳細に説明する。先ず、製造方法について説明し、次いで、修飾シリカゲル、及びクロマトグラフィー用担体などについて説明する。【００３６】
（１）修飾シリカゲルの製造方法
本発明の製造方法は、シリカゲルと、上記一般式［I］で表される化合物及び上記一般式［II］で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキルジシラン化合物とを反応させて、シリカゲルのシラノール基をこのアルキルジシラン化合物で修飾する第１工程と、第１工程の反応生成物と水とを反応させることにより、アルキルジシラン化合物を重合又は共重合させる第２工程とを含む方法である。【００３７】
シリカゲル
原料シリカゲルは、粒子直径が通常１〜１０００μｍ程度、好ましくは２〜２００μｍ程度であればよい。また、細孔直径が通常１０〜１００００Å程度、好ましくは５０〜３０００Å程度であり、表面積が通常１〜１０００ｍ２／ｇ程度、好ましくは５〜６００ｍ２／ｇ程度である多孔性シリカゲルであればよい。上記細孔直径の範囲であれば、分析又は分取対象の化合物が進入し易く、かつ十分な表面積が得られる。また、上記表面積の範囲であれば、シラノール基数が十分で表面修飾による耐アルカリ性向上効果が十分に得られる。【００３８】
シリカゲルの形状は限定されないが、高い分離性能を得るためには球形のものが好ましい。また、高純度のシリカゲルが好ましい。【００３９】
本発明のアルキルジシラン化合物
一般式［I］の化合物において、メチレン基（−（ＣＨ２）−）ｎに結合している二つのシリル基又は置換シリル基は、同一であってもよく異なっていてもよいが、製造が容易である点で、同一であるのが好ましい。【００４０】
一般式［I］の化合物の中では、Ｘ１として塩素原子又は臭素原子を含む化合物が好ましく、Ｘ１として塩素原子を含む化合物がより好ましい。これらの化合物は、シラノール基との反応性が高い点で好ましい。【００４１】
また、一般式［I］の化合物の中では、全てのＸ１がメトキシ基又はエトキシ基である化合物も好ましく、全てのＸ１がメトキシ基である化合物がより好ましい。これらの化合物は、シラノール基との反応時に有毒ガスを発生せず、またシラノールとの反応時に生成するアルコールを揮発により反応系から除去し易い点で好ましい。【００４２】
また、ｎは、１〜８が好ましく、１〜３がより好ましい。この範囲であれば、本発明のアルキルジシラン化合物の重合体又は共重合体がシリカゲル表面において面方向に形成され易い。【００４３】
このような化合物として、具体的には、ビス（ジクロロシリル）メタン、ビス（トリクロロシリル）メタン、ビス（トリクロロシリル）エタン、ビス（トリクロロシリル）プロパン、ビス（トリクロロシリル）ブタン、ビス（トリクロロシリル）ヘキサン、ビス（トリクロロシリル）オクタン、ビス（トリメトキシシリル）エタン、ビス（トリエトキシシリル）エタン、ビス（トリエトキシシリル）メタン、ビス（トリエトキシシリル）プロパン、ビス（トリエトキシシリル）オクタン、ビス（トリメトキシシリル）オクタンなどが挙げられる。中でも、ビス（トリクロロシリル）メタン、ビス（トリクロロシリル）エタン、ビス（トリクロロシリル）プロパン、ビス（トリメトキシシリル）エタン、ビス（トリエトキシシリル）メタン、ビス（トリエトキシシリル）エタン、ビス（トリエトキシシリル）プロパンが好ましく、ビス（トリクロロシリル）メタン、ビス（トリクロロシリル）エタン、ビス（トリクロロシリル）プロパンがより好ましい。【００４４】
一般式［II］の化合物において、メチレン基（−（ＣＨ２）−）ｎに結合している二つの置換シリル基は、同一であってもよく異なっていてもよいが、製造が容易である点で、同一であるのが好ましい。【００４５】
一般式［II］中のＲ１は、直鎖型アルキル基、分岐型アルキル基、又は環状アルキル基のいずれであってもよいが、入手が容易である点で直鎖型アルキル基であるのが好ましい。また、Ｒ１の炭素数は、１〜３が好ましい。この範囲であれば、本発明のアルキルジシラン化合物の重合体又は共重合体がシリカゲル表面において面方向に形成され易い。【００４６】
またＲ１は、末端にアリール基、アミノ基（−ＮＨ２）、シアノ基（−ＣＮ）、もしくはニトロ基（−ＮＯ２）を有するか、又は／並びに非末端にアミド基（−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−）、カーバメート基（−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−）、カーバマイド基（−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−）、エステル基（−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−）、及びカーボネート基（−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−）からなる群より選ばれる少なくとも１種の官能基を有するアルキル基であってもよい。【００４７】
一般式［II］の化合物の中では、Ｘ２として塩素原子又は臭素原子を含む化合物が好ましく、Ｘ２として塩素原子を含む化合物がより好ましい。これらの化合物は、シラノール基との反応性が高い点で好ましい。【００４８】
また、一般式［II］の化合物の中では、全てのＸ２がメトキシ基である化合物も好ましい。これらの化合物は、シラノール基との反応時に有毒ガスを発生せず、またシラノールとの反応時に生成するアルコールを揮発により反応系から除去し易い点で好ましい。【００４９】
また、ｍは、１〜８が好ましく、１〜３がより好ましい。この範囲であれば、本発明のアルキルジシラン化合物の重合体又は共重合体がシリカゲル表面において面方向に形成され易い。【００５０】
このような化合物として、具体的には、ビス（メチルジクロロシリル）メタン、ビス（メチルジクロロシリル）エタン、ビス（メチルジクロロシリル）プロパン、ビス（メチルジクロロシリル）ブタン、ビス（メチルジクロロシリル）ヘキサン、ビス（メチルジクロロシリル）オクタン、ビス（メチルジメトキシシリル）メタン、ビス（メチルジメトキシシリル）エタン、ビス（メチルジメトキシシリル）プロパン、ビス（メチルジメトキシシリル）ブタン、ビス（メチルジメトキシシリル）ヘキサン、ビス（メチルジメトキシシリル）オクタンなどが挙げられる。中でも、ビス（メチルジクロロシリル）メタン、ビス（メチルジクロロシリル）エタン、ビス（メチルジクロロシリル）プロパン、ビス（メチルジメトキシシリル）メタン、ビス（メチルジメトキシシリル）エタン、ビス（メチルジメトキシシリル）プロパンが好ましく、ビス（メチルジクロロシリル）メタン、ビス（メチルジクロロシリル）エタン、ビス（メチルジクロロシリル）プロパンがより好ましい。【００５１】
一般式［I］の化合物と一般式［II］の化合物とでは、反応点が多く、重合がより容易である点で、一般式［I］の化合物の方が好ましい。【００５２】
反応
＜第１工程＞
先ず、シリカゲルと上記一般式［I］で表される化合物及び上記一般式［II］で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキルジシラン化合物とを反応させることにより、シリカゲル表面のシラノール基をアルキルジシラン化合物で化学修飾する。これにより、シリカゲルのシラノール基の一部又は全部に、シロキサン結合を介して、上記アルキルジシラン化合物が結合したものが得られる。【００５３】
この化学修飾反応は、通常、シリカゲルと化学修飾剤としての上記アルキルジシラン化合物を溶媒中で加温することにより行えばよい。反応温度は、６０〜２００℃程度が好ましく、１００〜１６０℃程度がより好ましい。上記温度範囲であれば、シラノール基へのアルキルジシラン化合物の導入が十分に進行するとともに、アルキルジシラン化合物の分解が生じない。反応時間は、０．５〜２０時間程度が好ましく、３〜１０時間程度がより好ましい。【００５４】
溶媒の種類は特に限定されないが、上記アルキルジシラン化合物とは反応せずかつ反応温度下で安定であるベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンのような芳香族炭化水素、ジクロロベンゼンのような置換芳香族化合物等が好適である。【００５５】
アルキルジシラン化合物の使用量は、シリカゲルに対するアルキルジシラン化合物の重量比（アルキルジシラン化合物／シリカゲル）にして、０．０１〜１０程度が好ましく、０．１〜１程度がより好ましく、０．１〜０．５程度がさらにより好ましい。上記使用比率の範囲であれば、得られる化学修飾シリカゲルにおいて、シリカゲルの有するクロマログラフィー用担体としての機能を損なうことなく、耐アルカリ性向上効果が十分に得られる。【００５６】
また、化学修飾反応は、ピリジン、トリブチルアミン、イミダゾールのような塩基性化合物の存在下で行うことが好ましく、塩基性化合物の存在によりシラノール基とアルキルジシラン化合物との間の縮合反応が促進される。【００５７】
＜第２工程＞
化学修飾反応終了後の反応生成物と水とを反応させることにより、アルキルジシラン化合物をポリマー化する。このポリマー化は、第１工程の化学修飾反応による生成物と水とを混合して、必要に応じて加温することにより行うことができる。またこれにより、アルキルジシラン化合物の官能基のうち、シリカゲルのシラノール基との縮合反応が行われなかった未反応の反応点が加水分解されてシラノール基に変換される。【００５８】
加水分解反応の温度は、３０〜２００℃程度が好ましく、１００〜１６０℃程度がより好ましい。また加水分解反応の時間は０．５〜２０時間程度が好ましく、１〜１０時間程度がより好ましい。上記温度、時間の範囲であれば、十分に加水分解反応が進行するとともに、ポリマー化したアルキルジシラン化合物が脱離することがない。【００５９】
水の使用量は、アルキルジシラン化合物に対する水の重量比（水／アルキルジシラン化合物）にして０．１〜１０程度が好ましく、０．１〜２程度がより好ましい。上記範囲であれば、十分に加水分解反応が進行し、脱水に長時間を要さない。【００６０】
このようにして、シリカゲルの表面の一部又は全部が、少なくとも１種の上記アルキルジシラン化合物の重合体又は共重合体の被膜で覆われており、この重合体又は共重合体とシリカゲルとが縮合により形成されたシロキサン結合で結合している本発明の修飾シリカゲルが得られる。【００６１】
＜第３工程＞
本発明方法では、このようにして得られた修飾シリカゲルをさらに化学修飾してもよい。この場合、加水分解反応後の反応液をそのまま次の化学修飾反応に用いてもよいが、固形分を取り出してこれを洗浄乾燥してから次の化学修飾反応を行ってもよい。【００６２】
第２の化学修飾反応は、上記修飾シリカゲルと上記一般式［III］で表されるアルキルモノシラン化合物の少なくとも１種とを反応させることにより行う。これにより、上記アルキルジシラン化合物の加水分解により生じたシラノール基、及びシリカゲル表面に残存するシラノール基に、アルキルモノシラン化合物に由来する官能基が導入される。【００６３】
Ｒ２は、容易に入手できる点で炭素数４〜３０のアルキル基が好ましく、通常、オクタデシル基、オクチル基、ブチル基が使用される。一般式［III］の化合物としては、代表的にはオクタデシルジメチルクロロシラン、オクタデシルジメチルエトキシシラン、オクチルジメチルクロロシラン、オクチルジメチルエトキシシラン、ブチルジメチルクロロシラン、ブチルジメチルエトキシシラン等が挙げられる。【００６４】
一般式［III］のアルキルモノシラン化合物を用いた第２の化学修飾反応の条件は特に限定されず、公知の条件で行うことができる。通常、修飾シリカゲルとアルキルモノシラン化合物とを溶媒中で加温することにより反応を行えばよい。反応温度は、６０〜２００℃程度が好ましく、１００〜１６０℃程度がより好ましい。反応時間は、０．５〜２０時間程度が好ましく、３〜１０時間程度がより好ましい。【００６５】
溶媒の種類は、特に限定されないが、アルキルモノシラン化合物とは反応せず、かつ反応温度下で安定であるベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンのような芳香族炭化水素、ジクロロベンゼンのような置換芳香族化合物等が好適である。【００６６】
上記アルキルモノシラン化合物の使用量は、シリカゲルに対するアルキルモノシラン化合物の重量比（アルキルモノシラン化合物／シリカゲル）にして、０．０１〜１０程度が好ましく、０．１〜１程度がより好ましい。ここでいうシリカゲルはアルキルジシラン化合物で修飾する前の原料シリカゲルである。【００６７】
また、化学修飾反応は、ピリジン、トリブチルアミン、イミダゾールのような塩基性化合物の存在下で行うことが好ましい。【００６８】
上記一般式［III］のアルキルモノシラン化合物が例えば炭素数４以上のアルキル基を含み立体的に大きいために、一部のシラノール基が残存する場合がある。その場合は、必要に応じて、上記一般式［III］においてアルキル基の炭素数が１〜３である第２のアルキルモノシラン化合物をさらに反応させて、未反応のシラノール基を第２のアルキルモノシラン化合物で修飾するいわゆるエンドキャッピングを行えばよい。【００６９】
第２のアルキルモノマーのシラン化合物（式［III］においてＲ２が１〜３のアルキル基である化合物）で表される化合物としては、通常トリメチルクロロシラン、トリメチルエトキシシラン等が使用される。第２のアルキルモノシラン試薬は立体的に小さいため、未反応のシラノール基との反応が容易に行われる。反応条件は、一般式[III]の第１のアルキルモノシラン化合物による化学修飾反応と同様である。【００７０】
これにより、本発明の修飾シリカゲルの表面の一部又は全部のシラノール基が、上記一般式［III］で表される化合物で修飾されているか、又は上記一般式［III］においてＲ２が炭素数４〜３０のアルキル基である化合物で修飾され、さらに上記一般式［III］においてＲ２が炭素数１〜３のアルキル基である化合物で修飾された２段修飾シリカゲルが得られる。【００７１】
（２）修飾シリカゲル
本発明の修飾シリカゲルは、表面の一部又は全部が、上記一般式［I］で表される化合物及び上記一般式［II］で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキルジシラン化合物の重合体又は共重合体で覆われた修飾シリカゲルである。【００７２】
換言すれば、本発明の修飾シリカゲルは、シリカゲルと、上記一般式［I］で表される化合物及び上記一般式［II］で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキルジシラン化合物とを反応させて、シリカゲルのシラノール基をこのアルキルジシラン化合物で修飾する第１工程と、第１工程の反応生成物と水とを反応させることにより、アルキルジシラン化合物を重合又は共重合させる第２工程とを含む方法により得られるものである。【００７３】
本発明の修飾シリカゲルは、通常、上記の重合体又は共重合体と、縮合により形成されたシロキサン結合で結合している。【００７４】
シリカゲルに対する上記重合体又は共重合体の重量比（重合体又は共重合体／シリカゲル）は、０．０１〜１０程度が好ましく、０．１〜１程度がより好ましい。シリカゲルに対する重合体又は共重合体の重量比は、製造時のシリカゲルに対する一般式［I］又は／及び一般式［II］のアルキルジシラン化合物の重量比とほぼ一致する。【００７５】
この範囲の重量比でアルキルジシラン化合物を使用することにより、通常、シリカゲル表面を覆う重合体又は共重合体の厚みは、通常２〜３０Å程度、特に２〜１０Å程度となる。重合体又は共重合体の被膜の厚さは、自動比表面積／細孔径分布測定装置を用いてＢＥＴ法で測定した値である。【００７６】
また、この範囲の重量比でアルキルジシラン化合物を使用することにより、元素分析による炭素元素の比率が０．５〜１０％程度、特に１〜５％程度の修飾シリカゲルとなる。本発明における炭素元素の比率は、燃焼法による元素分析により得られる値である。【００７７】
上記の重合体又は共重合体の重量比、重合体又は共重合体の厚み、及び炭素元素比率の範囲であれば、耐アルカリ性向上効果が十分に得られる。また、上記範囲であれば、重合体又は共重合体層の厚み、ひいてはシリカゲルの細孔径が適切になって、クロマトグラフィー用担体として用いた場合に分析対象化合物がシリカゲルの細孔に進入し易く、分離が十分に行われる。さらに、上記範囲であれば、加水分解により生じた重合体又は共重合体層の内部のシラノール基まで後述するようにアルキルモノシラン化合物により十分に修飾することができる。即ち、修飾反応に当たり立体的障害による問題が生じない。【００７８】
本発明の修飾シリカゲルは、その表面の一部又は全部のシラノール基が、一般式［III］においてＲ２が炭素数１〜３０である化合物で修飾されているか、一般式［III］においてＲ２が炭素数４〜３０である化合物で修飾され、さらに一般式［III］においてＲ２が炭素数１〜３である化合物で修飾されていてもよい。【００７９】
この２段修飾シリカゲルは、前述した第１工程及び第２工程に加えて、第２工程の反応生成物と一般式［III］で表されるアルキルモノシラン化合物とを反応させるか、又は、第２工程の反応生成物と一般式［III］においてＲ２が炭素数４〜３０であるアルキルモノシラン化合物とを反応させ、その反応生成物をさらに一般式［III］においてＲ２が炭素数１〜３であるアルキルモノシラン化合物とを反応させて、残存するシラノール基をこのアルキルモノシラン化合物で修飾する第３工程を含む方法により得られるものである。【００８０】
シリカゲルに対するアルキルモノシラン化合物の重量比（アルキルモノシラン化合物／シリカゲル）は、０．０１〜１０程度が好ましく、０．１〜１程度がより好ましい。シリカゲルに対するアルキルモノシラン化合物の重量比は、製造時のシリカゲルに対する一般式［III］又は／及び一般式［IV］のアルキルモノシラン化合物の重量比とほぼ一致する。【００８１】
この範囲の重量比でアルキルモノシラン化合物を使用することにより、通常、元素分析による炭素元素の比率が５〜３０％程度、特に１０〜２５％程度の２段修飾シリカゲルとなる。【００８２】
上記のアルキルモノシラン化合物の重量比、及び炭素元素比率の範囲であれば、耐アルカリ性向上効果が十分に得られる。【００８３】
（３）クロマトグラフィー用担体・液体クロマトグラフィー用カラム・分析又は分画方法
本発明のクロマトグラフィー用担体は、上記説明した本発明の修飾シリカゲルを含む。クロマトグラフィーの種類は特に限定されない。カラムクロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィーなどのいずれであってもよい。また、分配クロマトグラフィー、吸着クロマトグラフィー、ゲル浸透クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーなどのいずれであってもよい。【００８４】
シリカゲルのシラノール基をアルキルジシラン化合物で修飾した後、水を加えてアルキルジシラン化合物を重合又は共重合させることにより得られる修飾シリカゲルは、加水分解により表面にシラノール基が生成している。この１段修飾シリカゲルは、例えば順相の分配クロマトグラフィー用担体として好適に使用できる。この１段修飾シリカゲルは、炭素鎖を含むポリマーで覆われている分、原料シリカゲルより耐アルカリ性が優れる。【００８５】
また、１段修飾シリカゲルの残存シラノール基をアルキルモノシラン化合物で修飾した２段修飾シリカゲルは、疎水性が高いため、例えば逆相の分配クロマトグラフィー用担体として好適に使用できる。【００８６】
また、本発明の液体クロマトグラフィー用カラムは、カラムに本発明の修飾シリカゲルを充填したものである。【００８７】
また、本発明の試料の分析又は分画方法は、本発明のクロマトグラフィー用担体を用いていずれかのクロマトグラフィーにより試料を分析（定性、定量）又は分画ないしは分取する方法である。【００８８】
本発明の修飾シリカゲルをクロマトグラフィー用担体として用いるときは、アルカリ性溶液を通液しても分離性能などが低下せず、長寿命のものとなる。
【発明の効果】
【００８９】
本発明の修飾シリカゲルは、クロマトグラフィー用担体としてのシリカゲルの優れた分離性能を維持しているとともに、アルカリ性溶液に対する耐性に優れる。従って、アルカリ性条件下で使用してもその分離性能が長期にわたり保たれる。【００９０】
本発明方法によれば、簡単な工程で、簡易な反応設備でかつ低コストに、耐アルカリ性に優れる修飾シリカゲルを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施例１〜６及び比較例１〜２で得られた液体クロマトグラフィー用充填剤を充填したカラムのそれぞれに、アルカリ性移動相を通液して２時間後、４時間後、７時間後、１１時間後にカラム標準試験を行った結果の、ナフタレンのピークの溶出時間の初期状態からの変化を示す図である。
【図２】（Ａ）は、実施例１で得られた液体クロマトグラフィー用充填剤について、アルカリ通液前にカラム標準試験を行った液体クロマトグラフィーチャートであり、（Ｂ）は、実施例１で得られた液体クロマトグラフィー用充填剤について、１１時間のアルカリ通液後にカラム標準試験を行った液体クロマトグラフィーチャートである。
【図３】（Ａ）は、比較例１で得られた液体クロマトグラフィー用充填剤について、アルカリ通液前にカラム標準試験を行った液体クロマトグラフィーチャートであり、（Ｂ）は、比較例１で得られた液体クロマトグラフィー用充填剤について、１１時間のアルカリ通液後にカラム標準試験を行った液体クロマトグラフィーチャートである。
【図４】アルキルジシラン化合物の使用量とシリカゲル細孔直径の分布との関係を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９２】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００９３】
以下の実施例では、有機元素分析装置（ＣＨＮコーダー  ＭＴ−６Ｍ；（株）柳本製作所）を用いて燃焼法により元素分析を行い、炭素元素の比率を算出した。また、自動比表面積／細孔径分布測定装置として全自動ガス吸着量測定装置（ＡＵＴＯＳＯＲＢ−１−ＫＲ；Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社）を用いてＢＥＴ法（多点法）でシリカゲルの細孔直径及び修飾シリカゲルの細孔直径を測定し、その差の２分の１を重合体被膜の厚さとした。【００９４】
実施例１
３００ｍｌの３つ口フラスコを用いてダイソーゲルＳＰ−１２０−５Ｐ（球形高純度シリカゲル、平均粒子径５μｍ、細孔径１２０Å、表面積３００ｍ２／ｇ）３０ｇを窒素雰囲気下、１５０ｍｌトルエン中で共沸脱水した後、ビス（トリクロロシリル）メタン５．５ｇとピリジン９．４ｇを加え、加熱して４時間還流させた。室温まで冷却した後、純水２．０ｇを加えて、２時間還流させて加水分解反応を完了させた。室温まで冷却した後、再度共沸脱水を行いオクタデシルジメチルクロロシラン１４．１ｇとピリジン３．５ｇを加え、加熱して４時間還流させた。室温まで冷却した後、エンドキャッピングのためにトリメチルクロロシラン３．９ｇ及びピリジン２．９ｇを加えて、４時間還流させて反応を完了させた。反応終了後に室温まで冷却した後、ろ過をおこない、２００ｍｌのメタノールにより１０回洗浄した。その後、７０℃で２４時間減圧乾燥して液体クロマトグラフィー用充填剤を得た。【００９５】
実施例２
実施例１において、アルキルジシラン化合物として、ビス（トリクロロシリル）メタンに代えてビス（トリクロロシリル）エタンを用いた。【００９６】
具体的には、３００ｍｌの３つ口フラスコを用いてダイソーゲルＳＰ−１２０−５Ｐ（球形高純度シリカゲル、平均粒子径５μｍ、細孔径１２０Å、表面積３００ｍ２／ｇ）３０ｇを窒素雰囲気下、１５０ｍｌトルエン中で共沸脱水した後、ビス（トリクロロシリル）エタン５．８ｇとピリジン９．４ｇを加え、加熱して４時間還流させた。室温まで冷却した後、純水２．０ｇを加えて、２時間還流させて加水分解反応を完了させた。室温まで冷却した後、再度共沸脱水を行いオクタデシルジメチルクロロシラン１４．１ｇとピリジン３．５ｇを加え、加熱して４時間還流させた。室温まで冷却した後、エンドキャッピングのためにトリメチルクロロシラン３．９ｇ及びピリジン２．９ｇを加えて、４時間還流させて反応を完了させた。反応終了後に室温まで冷却した後、ろ過をおこない、２００ｍｌのメタノールにより１０回洗浄した。その後、７０℃で２４時間減圧乾燥して液体クロマトグラフィー用充填剤を得た。【００９７】
実施例３
実施例１において、アルキルジシラン化合物として、ビス（トリクロロシリル）メタンに代えてビス（トリクロロシリル）プロパンを用いた。【００９８】
具体的には、３００ｍｌの３つ口フラスコを用いてダイソーゲルＳＰ−１２０−５Ｐ（球形高純度シリカゲル、平均粒子径５μｍ、細孔径１２０Å、表面積３００ｍ２／ｇ）３０ｇを窒素雰囲気下、１５０ｍｌトルエン中で共沸脱水した後、ビス（トリクロロシリル）プロパン６．１ｇとピリジン９．４ｇを加え、加熱して４時間還流させた。室温まで冷却した後、純水２．０ｇを加えて、２時間還流させて加水分解反応を完了させた。室温まで冷却した後、再度共沸脱水を行いオクタデシルジメチルクロロシラン１４．１ｇとピリジン３．５ｇを加え、加熱して４時間還流させた。室温まで冷却した後、エンドキャッピングのためにトリメチルクロロシラン３．９ｇ及びピリジン２．９ｇを加えて、４時間還流させて反応を完了させた。反応終了後に室温まで冷却した後、ろ過をおこない、２００ｍｌのメタノールにより１０回洗浄した。その後、７０℃で２４時間減圧乾燥して液体クロマトグラフィー用充填剤を得た。【００９９】
実施例４
実施例１において、アルキルジシラン化合物として、ビス（トリクロロシリル）メタンに代えてビス（トリクロロシリル）ヘキサンを用いた。【０１００】
具体的には、３００ｍｌの３つ口フラスコを用いてダイソーゲルＳＰ−１２０−５Ｐ（球形高純度シリカゲル、平均粒子径５μｍ、細孔径１２０Å、表面積３００ｍ２／ｇ）３０ｇを窒素雰囲気下、１５０ｍｌトルエン中で共沸脱水した後、ビス（トリクロロシリル）ヘキサン６．９ｇとピリジン９．４ｇを加え、加熱して４時間還流させた。室温まで冷却した後、純水２．０ｇを加えて、２時間還流させて加水分解反応を完了させた。室温まで冷却した後、再度共沸脱水を行いオクタデシルジメチルクロロシラン１４．１ｇとピリジン３．５ｇを加え、加熱して４時間還流させた。室温まで冷却した後、エンドキャッピングのためにトリメチルクロロシラン３．９ｇ及びピリジン２．９ｇを加えて、４時間還流させて反応を完了させた。反応終了後に室温まで冷却した後、ろ過をおこない、２００ｍｌのメタノールにより１０回洗浄した。その後、７０℃で２４時間減圧乾燥して液体クロマトグラフィー用充填剤を得た。【０１０１】
実施例５
実施例１において、アルキルジシラン化合物として、ビス（トリクロロシリル）メタンに代えてビス（トリクロロシリル）オクタンを用いた。【０１０２】
具体的には、３００ｍｌの３つ口フラスコを用いてダイソーゲルＳＰ−１２０−５Ｐ（球形高純度シリカゲル、平均粒子径５μｍ、細孔径１２０Å、表面積３００ｍ２／ｇ）３０ｇを窒素雰囲気下、１５０ｍｌトルエン中で共沸脱水した後、ビス（トリクロロシリル）オクタン７．４ｇとピリジン９．４ｇを加え、加熱して４時間還流させた。室温まで冷却した後、純水２．０ｇを加えて、２時間還流させて加水分解反応を完了させた。室温まで冷却した後、再度共沸脱水を行いオクタデシルジメチルクロロシラン１４．１ｇとピリジン３．５ｇを加え、加熱して４時間還流させた。室温まで冷却した後、エンドキャッピングのためにトリメチルクロロシラン３．９ｇ及びピリジン２．９ｇを加えて、４時間還流させて反応を完了させた。反応終了後に室温まで冷却した後、ろ過をおこない、２００ｍｌのメタノールにより１０回洗浄した。その後、７０℃で２４時間減圧乾燥して液体クロマトグラフィー用充填剤を得た。【０１０３】
実施例６
実施例１において、アルキルジシラン化合物として、ビス（トリクロロシリル）メタンに代えてビス（メチルジクロロシリル）エタンを用いた。【０１０４】
具体的には、３００ｍｌの３つ口フラスコを用いてダイソーゲルＳＰ−１２０−５Ｐ（球形高純度シリカゲル、平均粒子径５μｍ、細孔径１２０Å、表面積３００ｍ２／ｇ）３０ｇを窒素雰囲気下、１５０ｍｌトルエン中で共沸脱水した後、ビス（メチルジクロロシリル）エタン５．０ｇとピリジン５．５ｇを加え、加熱して４時間還流させた。室温まで冷却した後、純水２．０ｇを加えて、２時間還流させて加水分解反応を完了させた。室温まで冷却した後、再度共沸脱水を行いオクタデシルジメチルクロロシラン１４．１ｇとピリジン３．５ｇを加え、加熱して４時間還流させた。室温まで冷却した後、エンドキャッピングのためにトリメチルクロロシラン３．９ｇ及びピリジン２．９ｇを加えて、４時間還流させて反応を完了させた。反応終了後に室温まで冷却した後、ろ過をおこない、２００ｍｌのメタノールにより１０回洗浄した。その後、７０℃で２４時間減圧乾燥して液体クロマトグラフィー用充填剤を得た。【０１０５】
比較例１
比較例として、一般式［I］又は［II］のアルキルジシラン化合物を用いず、シリカゲルに直接オクタデシル基及びメチル基を導入した従来の修飾シリカゲルを作製した。【０１０６】
具体的には、３００ｍｌの３つ口フラスコを用いてダイソーゲルＳＰ−１２０−５Ｐ（球形高純度シリカゲル、平均粒子径５μｍ、細孔径１２０Å、表面積３００ｍ２／ｇ）３０ｇを窒素雰囲気下、１５０ｍｌトルエン中で共沸脱水した後、オクタデシルジメチルクロロシラン１４．１ｇとピリジン３．５ｇを加え、加熱して４時間還流させた。室温まで冷却した後、エンドキャッピングのためにトリメチルクロロシラン３．９ｇ及びピリジン２．９ｇを加えて、４時間還流させて反応を完了させた。反応終了後に室温まで冷却した後、ろ過をおこない、２００ｍｌのメタノールにより１０回洗浄した。その後、７０℃で２４時間減圧乾燥して液体クロマトグラフィー用充填剤を得た。【０１０７】
比較例２
比較例として、一般式［I］又は［II］のアルキルジシラン化合物に代えてメチルトリクロロシランを用いて２段修飾シリカゲルを作製した。【０１０８】
具体的には、３００ｍｌの３つ口フラスコを用いてダイソーゲルＳＰ−１２０−５Ｐ（球形高純度シリカゲル、平均粒子径５μｍ、細孔径１２０Å、表面積３００ｍ２／ｇ）３０ｇを窒素雰囲気下、１５０ｍｌトルエン中で共沸脱水した後、メチルトリクロロシラン２．９ｇとピリジン４．７ｇを加え、加熱して４時間還流させた。室温まで冷却した後、純水２．０ｇを加えて、２時間還流させて加水分解反応を完了させた。室温まで冷却した後、再度共沸脱水を行いオクタデシルジメチルクロロシラン１４．１ｇとピリジン３．５ｇを加え、加熱して４時間還流させた。室温まで冷却した後、エンドキャッピングのためにトリメチルクロロシラン３．９ｇ及びピリジン２．９ｇを加えて、４時間還流させて反応を完了させた。反応終了後に室温まで冷却した後、ろ過をおこない、２００ｍｌのメタノールにより１０回洗浄した。その後、７０℃で２４時間減圧乾燥して液体クロマトグラフィー用充填剤を得た。【０１０９】
耐アルカリ試験
実施例１〜６及び比較例１〜２で得られた液体クロマトグラフィー用充填剤のそれぞれを、内径４．６ｍｍ、長さ１５０ｍｍのステンレスカラムにスラリー法により充填した。【０１１０】
カラムにアルカリ性移動相を通液して、２時間後、４時間後、７時間後、１１時間後にそれぞれ通液を止めた。これらのカラムを用いて標準カラム試験を行った。即ち、これらのカラムに、標準サンプルをアプライしてクロマトチャートを得て、チャートからナフタレンのピークの溶出時間を測定した。標準カラム試験の条件を以下に示す。【０１１１】
＜アルカリ性移動相の通液条件＞
移動相：アセトニトリル／０．０１Ｎ  水酸化ナトリウム水溶液（ｐＨ＝１２）＝１０／９０（体積比）
流速：１．０ｍｌ／分間
温度：４０℃【０１１２】
＜カラム標準試験条件＞
移動相：メタノール／水＝６０／４０（体積比）
流速：１．０ｍｌ／分間
温度：４０℃
検出ＵＶ波長：２５４ｎｍ
サンプル量：１．０μｌ
サンプル：(1)ウラシル(2)安息香酸メチル(3)トルエン(4)ナフタレン【０１１３】
＜ナフタレンのピークの溶出時間の維持率の計算＞
維持率（％）＝〔（アルカリ通液後のナフタレンの溶出時間）／（アルカリ通液前のナフタレンの溶出時間）〕×１００【０１１４】
ナフタレンのピークの溶出時間について初期状態からの変化をみた結果を図１に示す。図１から分かるように、カラムに対してアルカリ性溶液を通液するとピークの溶出時間は次第に早くなる。これは、シリカゲル自身が溶解するためと考えられる。【０１１５】
実施例１〜６で得られた充填剤のように、一般式［I］又は一般式［II］に示すアルキルジシラン化合物を用いてシリカゲル表面に化学修飾を施した後にオクタデシル基を導入したものは、アルカリ性溶液を通液してもナフタレンのピークの溶出時間の変化は少なく、ピーク時間の維持率が高い。すなわち耐アルカリ性が高い。【０１１６】
一方、比較例１で得られた充填剤のように、シリカゲルに直接にオクタデシル基を導入する化学修飾を行ったものは、アルカリ性溶液を通液するとナフタレンのピークの溶出時間の変化が大きく、ピーク時間の維持率が低い。すなわち耐アルカリ性が十分ではない。また比較例２で得られた充填剤のように、一般式［I］又は一般式［II］に示すアルキルジシラン化合物に代えて単純な構造を持つメチルトリクロロシランでシリカゲルを表面修飾してもその効果は少ないことが分かる。【０１１７】
以上より、一般式［I］又は一般式［II］のアルキルジシラン化合物のように、構造内部に炭化水素鎖を有するアルキルジシラン化合物を用いてシリカゲル表面に化学修飾を行うことにより、耐アルカリ性が大きく向上することがわかる。【０１１８】
アルカリ性移動相の通液前後のクロマトグラグラフィーチャート
実施例１と比較例１で得られた各液体クロマトグラフィー用充填剤について、上記のようにしてアルカリ性移動相を１１時間通液した前後にカラム標準試験を行った際のクロマトグラグラフィーチャートを図２及び図３に示す。図２の（Ａ）は実施例１の充填剤にアルカリ性移動相を通液する前のクロマトグラフィーチャートであり、図２の（Ｂ）は実施例１の充填剤にアルカリ性移動相を通液した後のクロマトグラフィーチャートである。図３の（Ａ）は比較例１の充填剤にアルカリ性移動相を通液する前のクロマトグラフィーチャートであり、図３の（Ｂ）は比較例１の充填剤にアルカリ性移動相を通液した後のクロマトグラフィーチャートである。【０１１９】
図２に示すように、実施例１の充填剤は、１１時間のアルカリ通液により、ピークの溶出時間だけではなくピークの形状についても殆ど変化しない。【０１２０】
一方、比較例１の充填剤は、１１時間のアルカリ通液により、ピーク溶出時間が早くなるとともに、リーディングが起こりピークの形状が崩れている。このことからも、一般式［I］又は一般式［II］に示すアルキルジシラン化合物を用いてシリカゲル表面に化学修飾を行うことが耐アルカリ性向上効果に大きく寄与することがわかる。【０１２１】
炭素含有比率・膜厚の測定
実施例１〜５、及び比較例１、２で得られた修飾シリカゲルについて、第２工程後のアルキルジシラン化合物の重合体の被膜が形成された段階のもの、及び第３工程後のアルキルモノシラン化合物により修飾された最終品の双方の炭素元素比率を測定した。結果を以下の表１に示す。【０１２２】
【表１】
2007114144.tif 000006
【０１２３】
また、実施例２では、使用したビス（トリクロロシリル）エタンとシリカゲルとの重量比（ビス（トリクロロシリル）エタン／シリカゲル）は０．１９であったが、この比を０．１０とした場合、及び０．３８とした場合のそれぞれについて実施例２と同様にして第３工程まで行い修飾シリカゲルを得た。【０１２４】
これらについて、第２工程後の修飾シリカゲルの炭素含有率、細孔直径、及びビス（トリクロロシリル）エタンの重合体の膜厚、並びに第３工程後の修飾シリカゲルの炭素含有率を測定した。結果を以下の表２に示す。【０１２５】
【表２】
2007114144.tif 000007
【０１２６】
また、修飾していない原料シリカゲル（ダイソーゲルＳＰ−１２０−５Ｐ）、及び上記３種の修飾シリカゲルの細孔直径の分布を図４に示す。細孔直径の分布曲線は、ビス（トリクロロシリル）エタン／シリカゲル重量比が多いほど直径が小さくなる方向にシフトしており、細孔内に均一に重合体被膜が形成されたことが分かる。
【図１】
2007114144.tif 000021
【図２】
2007114144.tif 000022
【図３】
2007114144.tif 000023
【図４】
2007114144.tif 000024
【国際調査報告】
2007114144.tif 000025
2007114144.tif 000026
2007114144.tif 000027
2007114144.tif 000028