(57)【要約】ここではペリ縮合ヘキサマンタン、完全縮合ヘキサマンタン、およびシクロヘキサマンタンと称される、Ｃ２６Ｈ３０ヘキサマンタンを含む組成物が開示される。これら濃縮シクロヘキサマンタン組成物は組成物の総重量に基づいて少なくとも５重量％のシクロヘキサマンタンを含む。
2004517887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成物の総重量に基づいて少なくとも約５重量％のシクロヘキサマンタンを含む組成物。
【請求項２】
シクロヘキサマンタンが組成物の総重量に基づいて約５０〜１００重量％を成す、請求項１の組成物。
【請求項３】
シクロヘキサマンタンが組成物の総重量に基づいて約７０〜１００重量％を成す、請求項１の組成物。
【請求項４】
シクロヘキサマンタンが組成物の総重量に基づいて約９５〜１００重量％を成す、請求項１の組成物。
【請求項５】
組成物がシクロヘキサマンタンを結晶性形態で含む、請求項４の組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
発明の分野
本発明のＦＦ態様はここでは「シクロヘキサマンタン（ｃｙｃｌｏｈｅｘａｍａｎｔａｎｅ）」と称されるＣ２６Ｈ３０ヘキサマンタンを含む新規組成物に関する。
【０００２】
資料
下記刊行物および特許は上付き数字として本願に引用されている：
【０００３】
１  Ｌｉｎ， ｅｔ ａｌ．， Ｎａｔｕｒａｌ Ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｏｆ Ｔｅｔｒａｍａｎｔａｎｅ （Ｃ２２Ｈ２８）， Ｐｅｎｔａｍａｎｔａｎｅ （Ｃ２６Ｈ３２） ａｎｄ Ｈｅｘａｍａｎｔａｎｅ （Ｃ３０Ｈ３６） ｉｎ ａ Ｄｅｅｐ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ， Ｆｕｅｌ ７４， （１０）： １５１２−１５２１ （１９５５）
【０００４】
２  Ａｌｅｘａｎｄｅｒ， ｅｔ ａｌ．， Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎａｃｅｏｕｓ Ｆｒａｃｔｉｏｎｓ， １９９０年８月２８日発行米国特許第４，９５２，７４８号
【０００５】
３  ＭｃＫｅｒｖｅｙ， Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ ｔｏ Ｌａｒｇｅ Ｄｉａｍｏｎｄｏｉｄ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ， Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ ３６， ：９７１−９９２ （１９８０）
【０００６】
４  Ｗｕ， ｅｔ ａｌ．， Ｈｉｇｈ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ Ｉｎｄｅｘ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ｆｌｕｉｄ， １９９４年４月２６日発行米国特許第５，３０６，８５１号
【０００７】
５  Ｃｈｕｎｇ， ｅｔ ａｌ．， Ｒｅｃｅｎｔ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎ Ｈｉｇｈ−Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｌｉｑｕｉｄ Ｆｕｅｌｓ， Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｆｕｅｌｓ １３， ， ６４１−６４９ （１９９９）
【０００８】
６  Ｓａｎｄｉａ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ （２０００）， Ｗｏｒｌｄ’ｓ Ｆｉｒｓｔ Ｄｉａｍｏｎｄ Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｒｅａｔｅｄ ａｔ Ｓａｎｄｉａ， Ｐｒｅｓｓ Ｒｅｌｅａｓｅ， （２／２２／２０００） ｗｗｗ．Ｓａｎｄｉａ．ｇｏｖ．
【０００９】
７  Ｂａｌａｂａｎ ｅｔ ａｌ．， Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ ｏｆ Ｄｉａｍｏｎｄｏｉｄ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ−Ｉ， Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ ３４， ３５９９−３６０６ （１９７８）
【００１０】
８  Ｃｈｅｎ， ｅｔ ａｌ．， Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｐｕｒｉｔｙ Ｄｉａｍｏｎｄｏｉｄ Ｆｒａｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ， １９９５年５月９日発行米国特許第５，４１４，１８９号
【００１１】
上記の全ての刊行物および特許は各個別の刊行物または特許が特定的に且つ個別にその全体が組み込まれることを意図されるときと同じ度合にそれらの全体が本願明細書の中に組み入れられる。
【００１２】
技術状況
ヘキサマンタンは架橋環（ｂｒｉｄｇｅｄ ｒｉｎｇ）シクロアルカンである。それらはアダマンタン（トリシクロ［３．３．１．１３，７］デカン）またはＣ１０Ｈ１６のヘキサマーであり、そこでは幾つかのアダマンタン単位が面縮合されている。それら化合物は「ダイヤモンドイド（ｄｉａｍｏｎｄｏｉｄ）」トポロジー （ｔｏｐｏｌｏｇｙ）を有し、それはそれらの炭素原子がダイヤモンド格子（ｄｉａｍｏｎｄ ｌａｔｔｉｃｅ）（図１）のフラグメント（ｆｒａｇｍｅｎｔ）の上に重積可能（ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓａｂｌｅ）であることを意味する。ヘキサマンタンは６個の「ダイヤモンド結晶単位（ｄｉａｍｏｎｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｕｎｉｔ）」を有しており、それで、３９種のヘキサマンタン構造が存在する可能性があると推定されている。中でも、３９種のうち２８種は化学量論式Ｃ３０Ｈ３６（分子量３９６ダルトン）を有し、そしてそのうちの６つは対称性であり対掌体を有さない。３９種のヘキサマンタンのうちの１０種は化学量論式Ｃ２９Ｈ３４（分子量３８２ダルトン）を有する。
【００１３】
残りのヘキサマンタン（図２および３）は完全に縮合されており、化学量論式Ｃ２６Ｈ３０（分子量３４２ダルトン）を有し、そしてこのヘキサマンタンを含む組成物は本発明の態様の主題である。
【００１４】
一般にヘキサマンタン特にシクロヘキサマンタンに関するものは非常に少ししか刊行されていない。ヘキサマンタンは人工的に合成されておらず、これら化合物は最近では理論的存在１，７だけであると考えられている。学究的化学者たちはアダマンタン（ａｄａｍａｎｔａｎｅ）、ジアマンタン（ｄｉａｍａｎｔａｎｅ）およびトリアマンタン（ｔｒｉａｍａｎｔａｎｅ）のような低級ダイヤモンドイド類（ｌｏｗｅｒ ｄｉａｍｏｎｄｏｉｄｓ）における物理的性質と化学的性質の間の相互作用に対する探求に主として集中している。アダマンタンおよびジアマンタンは、たとえば、カルボカチオンおよびラジカル３おける構造と活性度の関係を明らかにしようと研究されている。プロセス技術者達は炭化水素ガス流２から低級ダイヤモンドイドを除去することに努力を向けている。低級ダイヤモンドイドは天然ガスの生産中に関連プロセス処理装置のパイプおよびその他部品の中で凝固することによって問題を起こすことがある。
【００１５】
文献はヘキサマンタンの実用に関する情報を殆ど含んでいない。このことは多分、それらの単離が極めて難しいためであり、かつ合成の試行に成功していないためである。たとえば、ＬｉｎとＷｉｌｋはガスコンデンセート（ｇａｓ ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅ）の中のペンタマンタンの存在可能性を論じ、そしてヘキサマンタンも存在するであろうと主張している１。研究者たちは質量分析の微細化パターン（ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎ）に基づいてそれら化合物の存在を仮定している。しかしながら、彼らは単一のペンタマンタンまたはヘキサマンタンの単離を報告していない。彼らは非イオン化化合物をその分光分析中に分離することを誰もできなかった。ＭｃＫｅｒｖｅｙ他はアンチ−テトラマンタンの非常に低い収率の合成を論じている３。その手順は複雑な出発物質を伴い、しかも激しい反応条件（たとえば、３６０℃において白金上で気相）を使用する。テトラマンタンの一つの異性体、すなわち、アンチ−、は二重同族経路（ｄｏｕｂｌｅ ｈｏｍｏｌｏｇａｔｉｏｎ ｒｏｕｔｅ）を通して合成できたが、これら合成は気相中での大きな有機分子との実に複雑な反応であり、他のテトラマンタンの合成の成功にはつながらなかった。同族経路に従って好ましい環出発物質を使用しての類似の試みは同様にペンタマンタンの合成に失敗した。ルイス酸触媒を使用するカルボカチオン転位経路（ｃａｒｂｏｃａｔｉｏｎ ｒｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｒｏｕｔｅ）を使用しての試みは同様に、テトラマンタンまたはペンタマンタンを合成するのがうまくいかなかった。ヘキサマンタンを合成する試みも失敗した。
【００１６】
他の性質の中でも、ダイヤモンドイドがダイヤモンドと同じ内部「結晶性格子（ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｌａｔｔｉｃｅ）」を有するという事実によって、ダイヤモンドイドはその分子式を有する全ての可能な炭化水素の中で断然に最も熱力学的に安定な構造を有する。ダイヤモンドは極めて高い引張強さ、極めて低い化学反応性、酸化アルミニウム（アルミナ、またはＡｌ２Ｏ３）より大きい電気抵抗率、優れた熱伝導率、低い摩擦係数、および高いＸ線透過率を示すということが十分に確立されている。
【００１７】
加えて、理論的考察に基づいて、シクロヘキサマンタンはナノメートル範囲のサイズを有し、そして上に言及した性質からみて、本発明者らはかかる化合物はマイクロエレクトロニクスおよび分子エレクトロニクスおよびナノテクノロジー用途に有用性を有するであろうと予想している。特に、この分子によって示される剛性（ｒｉｇｉｄｉｔｙ）、強さ安定性、多様な構造形態および多数の付着サイトはナノメートル寸法の頑強で耐久性のある精密デバイスのありうる正確な構成を作り上げる。様々なヘキサマンタン類は異なるダイヤモンド格子配置を示す三次元のナノメートルサイズユニットである。これは３９種のヘキサマンタンについての多様な硬質形状およびサイズになる。たとえば、［１２１２１］ヘキサマンタンは棒状であり、［１２１（３）４］ヘキサマンタンは「Ｔ」形状の構造を有するのに、［１２１３４］は「Ｌ」形状であり、そして［１（２）３（１）２］は４つの出っ張りをもった平坦である。［１２１３１］の２つの対掌体は右ねじと左ねじ様構造を有する。シクロヘキサマンタン（［１２３１２］ヘキサマンタン）はディスク状またはホイール状である。
【００１８】
ダイヤモンドから構成されたマイクロエレクトロメカニカルシステムズ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）（ＭＥＭＳ）は現行のポリシリコンＭＥＭＳよりも１０，０００倍も長くもつはずであり、そしてダイヤモンドは化学的に温和であるので生物医学的応用６においてアレルギー反応を促さないであろうということが推定されている。やはり、本発明者らはシクロヘキサマンタンが同様の魅力的な性質を有するであろうと予想している。シクロヘキサンの用途は分子エレクトロニクス、フォトニックス（ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ）、ナノメカニカルデバイス、およびナノストラクチャードポリマー（ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ｐｏｌｙｍｅｒ）およびその他材料を包含する。
【００１９】
一般にヘキサマンタンのそして特にシクロヘキサマンタンのこれら利点にもかかわらず、上に言及した技術はシクロヘキサマンタンを含む組成物またはこれら組成物を導く方法を提供することができていない。以上を考慮すると、ここではシクロヘキサマンタンと称されているＣ２６Ｈ３０ヘキサマンタンを含む組成物を提供することがこの分野には依然必要とされている。
【００２０】
発明の概要
本発明の態様は、ここではペリ縮合（ｐｅｒｉ−ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ）ヘキサマンタン、完全縮合（ｆｕｌｌｙ−ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ）ヘキサマンタン、またはシクロヘキサマンタンのいずれとも称される、Ｃ２６Ｈ３０ヘキサマンタンを含む新規組成物に関する。
【００２１】
従って、本発明の態様は組成物の総重量に基づいて少なくとも約５重量％のシクロヘキサマンタンを含む組成物に関する。
【００２２】
別の態様においては、組成物は組成物の総重量に基づいて約５０〜１００重量％、好ましくは約７０〜１００重量％、より好ましくは約９０〜１００重量％、更により好ましくは約９５〜１００重量％、の範囲でシクロヘキサマンタンを含む。
【００２３】
かかる組成物が十分にシクロヘキサマンタンを濃縮されている場合には、組成物は結晶性構造を形成するであろう。従って、本発明の更に別の態様はシクロヘキサマンタンを結晶形態で含む組成物に関する。
【００２４】
図１はダイヤモンドイドのかご形状構造（ｃａｇｅ−ｓｈａｐｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）およびダイヤモンドイドとダイヤモンドとの相関関係を示す。特に、図１はダイヤモンドイドとダイヤモンド結晶格子のサブユニットとの相関関係を示している。
【００２５】
図２はシクロヘキサマンタンのボールおよびスティック状のＣＰＫおよび炭素骨組みの代表を示す。
【００２６】
図３はシクロヘキサマンタンの様々な結晶格子面に対する法線から見た構造を示す。
【００２７】
図４はガスコンデンセート供給原料、実施例に使用される元々の供給原料の一つ（供給原料Ａ）、のガスクロマトグラムを示す。シクロヘキサマンタンは低濃度で存在し、検出可能でないが、減圧留出画分（ｖａｃｕｕｍ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ ｆｒａｃｔｉｏｎ）の中には示されている（図７）。
【００２８】
図５は実施例に使用された石油副生物含有ガスコンデンセート供給原料（供給原料Ｂ）の模擬蒸留プロフィール（ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｆｉｌｅ）を示す。表示されている沸点は常圧相当（ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）である。シクロヘキサマンタンは供給原料Ｂの常圧蒸留残留物（ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｒｅｓｉｄｕｅ）（６５０°Ｆ＋）の中に見いだされた。
【００２９】
図６はダイヤモンドイドに富むガスコンデンセート、供給原料Ａおよび供給原料Ｂ、の常圧蒸留残留物の高温模擬蒸留プロフィールを示す。この図はｎ−パラフィンの炭素番号と常圧相当沸点の関係も示している。符牒ＡとＢは各供給原料の、シクロヘキサマンタンを含有している部分を示している。
【００３０】
図７はガスコンデンセート、供給原料Ａ、からの、シクロヘキサマンタンおよび高級ダイヤモンドイドを含有する減圧留出残留物のガスクロマトグラフィープロフィールを示す。
【００３１】
図８は供給原料Ｂの、常圧蒸留（ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ）６５０°Ｆ＋塔底物（ｂｏｔｔｏｍｓ）を供給原料として使用しての、高温模擬蒸留プロフィールを示す。この図は高級ダイヤモンドイド単離のための目標カットポイント（１〜１０）も示している。シクロヘキサマンタンは主に留出画分＃３〜＃６の中に含有されている。
【００３２】
図９（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）は図８に示されそして実施例１に例証されている供給原料Ｂ常圧蒸留６５０°Ｆ＋塔底物の減圧留出画分＃３、＃４、＃５、および＃６のガスクロマトグラムを示す。
【００３３】
図１０（Ａ、Ｂ）は熱分解を使用するヘキサマンタン濃縮のガスクロマトグラムを示す。図１０Ｂは実施例１に例証されている熱分解処理における供給原料として使用された供給原料Ｂ常圧蒸留画分＃５のＧＣ（ＤＢ−１７当量カラム）を示す。図１０Ａは熱分解処理の生成物のＧＣを示す。
【００３４】
図１１は供給原料Ｂ蒸留カット熱分解生成物飽和炭化水素画分の分取ＨＰＬＣ分離の結果を示し、オクタデシルシラン「ＯＤＳ」カラムおよびアセトン移動相を使用して得られたＨＰＬＣ画分を示している。「ｘ」は最高濃度のシクロヘキサマンタンを含有する画分をマークする。
【００３５】
図１２（Ａ、Ｂ）はＯＤＳ ＨＰＬＣシクロヘキサマンタン含有画分＃２３〜２６のＧＣ／ＭＳ全イオンクロマトグラム（ＴＩＣ）と質量スペクトルを示す。
【００３６】
図１３（Ａ、Ｂ）はＯＤＳ ＨＰＬＣ画分＃２３〜２６（図１４）から沈殿したシクロヘキサマンタン結晶の顕微鏡写真を示す。
【００３７】
図１４はＯＤＳ ＨＰＬＣ画分＃２３〜２６（図１２）の、Ｈｙｐｅｒｃａｒｂ固定相を使用しての、ＨＰＬＣ分離の結果を示す。シクロヘキサマンタンはＨｙｐｅｒｃａｒｂ ＨＰＬＣ画分＃５〜１１の中に見いだせる。
【００３８】
図１５（Ａ、Ｂ）はＯＤＳおよび次いでＨｙｐｅｒｃａｒｂ固定相カラムを使用するＨＰＬＣによって単離されたシクロヘキサマンタンのＧＣ／ＭＳ全イオンクロマトグラムと質量スペクトルを示す。
【００３９】
図１６（Ａ、Ｂ）は図１５に特徴付けられている、Ｈｙｐｅｒｃａｒｂ ＨＰＬＣ画分＃６〜９から沈殿された、シクロヘキサマンタン結晶の顕微鏡写真を示す。
【００４０】
発明の詳細
本発明の態様はＣ２６Ｈ３０ヘキサマンタン組成物に関する。しかしながら、本発明をさらに詳しく記述する前に、まず、下記用語を定義する。
【００４１】
定義
ここで使用されるとき、下記用語は下記の意味を有する。
【００４２】
用語「ダイヤモンドイド」は、アダマンタン、ジアマンタン、トリアマンタン、テトラマンタン、ペンタマンタン、ヘキサマンタン、ヘプタマンタン、オクタマンタン、ノナマンタン、デカマンタン、ウンデカマンタン等々を含め且つこれら成分の分子量形態を含めてこれら形態の異性体および立体異性体も含めてのアダマンタン系列の、置換および非置換のかご状化合物を称する。置換ダイヤモンドイドは好ましくは、直鎖アルキル、分枝鎖アルキルまたはシクロアルキル基を含めてのアルキルからなる群から独立に選ばれた１〜１０個の、より好ましくは１〜４個、の置換基を含む。
【００４３】
ヘキサマンタンは架橋環シクロアルカンである。それらはアダマンタン（トリシクロ［３．３．１．１３，７］デカン）またはＣ１０Ｈ１６のヘキサマーであり、そこでは幾つかのアダマンタン単位が面縮合されている。それら化合物は「ダイヤモンドイド」トポロジーを有し、それはそれらの炭素原子がダイヤモンド格子（図１）のフラグメント上に重積可能であることを意味する。本発明者らによって、３９種のヘキサマンタン構造が存在する可能性があると推定されている。中でも、３９種のうち２８種は分子式Ｃ３０Ｈ３６（分子量３９６ダルトン）を有し、そしてそのうちの６つは対称性であり対掌体を有さない。３９種のヘキサマンタンのうちの１０種は分子式Ｃ２９Ｈ３４（分子量３８２）を有し、そして残りのヘキサマンタン（図２および３）は分式Ｃ２６Ｈ３０（分子量３４２）を有する完全縮合ヘキサマンタンである。
【００４４】
用語「シクロヘキサマンタン」は分子式Ｃ２６Ｈ３０を有する完全縮合ヘキサマンタンである。好ましくは、シクロヘキサマンタンは非イオン化形態にある。
【００４５】
用語「低級ダイヤモンドイド成分」または「アダマンタン、ジアマンタンおよびトリアマンタン成分」はアダマンタン、ジアマンタンおよびトリアマンタンのいずれか及び／又は全ての非置換および置換誘導体を称する。これら低級ダイヤモンドイド成分は異性体を示さず、そして容易に合成されるので、「高級ダイヤモンドイド成分」とは区別される。
【００４６】
用語「高級ダイヤモンドイド成分」は、いずれかの及び／又は全ての置換および非置換テトラマンタン成分；いずれかの及び／又は全ての置換および非置換ペンタマンタン成分；いずれかの及び／又は全ての置換および非置換ヘキサマンタン成分；いずれかの及び／又は全ての置換および非置換ヘプタマンタン成分；いずれかの及び／又は全ての置換および非置換オクタマンタン成分；いずれかの及び／又は全ての置換および非置換ノナマンタン成分；いずれかの及び／又は全ての置換および非置換デカマンタン成分；いずれかの及び／又は全ての置換および非置換ウンデカマンタン成分；および上記の混合物、およびテトラマンタン、ペンタマンタン、ヘキサマンタン、ヘプタマンタン、オクタマンタン、ノナマンタン、デカマンタン、ウンデカマンタンの異性体および立体異性体、などを称する。
【００４７】
用語「供給原料」または「炭化水素質供給原料（ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎａｃｅｏｕｓ ｆｅｅｄｓｔｏｃｋ）」は回収可能量のシクロヘキサマンタンを含む炭化水素質物質を称する。好ましくは、かかる供給原料は石油、ガスコンデンセート、精油流（ｒｅｆｉｎｅｒｙ ｓｔｒｅａｍ）、貯留岩（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｒｏｃｋ）、油頁岩（ｏｉｌ ｓｈａｌｅ）、瀝青砂岩（ｔａｒ ｓａｎｄ）、および根源岩（ｓｏｕｒｃｅ ｒｏｃｋ）に由来する石油、等々を包含する。かかる供給原料は代表的には、しかし必ずではないが、一つまたはそれ以上の低級ダイヤモンドイド成分および非ダイヤモンドイド成分を含む。供給原料は代表的には、大気圧で約３５０℃で沸騰する上記テトラマンタンより低いおよび高い両方の沸点を有する成分を含む、より好ましくは、上記シクロヘキサマンタンより低いおよび高い沸点を有する成分を含む、として特徴付けられる。代表的な供給原料は不純物、たとえば、沈降物、ニッケルやバナジウムを含めて金属、およびその他無機物、も含有しているであろう。それらは硫黄や窒素などを含有するヘテロ分子も含有しているであろう。かかる供給原料は元々の供給原料の特性を変更するため及びその中に前記処理済み供給原料の性質を保留させるために後で処理されてもよい又は様々なユニット操作を受けてもよい。
【００４８】
用語「除去」または「除去する」は供給原料から非ダイヤモンドイド成分および／または低級ダイヤモンドイド成分を除去するためのプロセスを称する。かかるプロセスは、単なる例として、サイズ分離技術、蒸留、標準圧力または減圧どちらかの下での蒸発、坑口セパレーター（ｗｅｌｌ−ｈｅａｄ ｓｅｐａｒａｔｏｒ）、吸着、クロマトグラフィー、化学抽出、結晶化などを包含する。例えば、Ｃｈｅｎ他８は炭化水素質供給原料からアダマンタン、置換アダマンタン、ジアマンタン、置換ジアマンタン、およびトリアマンタンを除去するための蒸留プロセスを開示している。サイズ分離技術は膜分離、分子ふるい、ゲルパーミエーション、サイズ排除クロマトグラフィーなどを包含する。
【００４９】
用語「蒸留」または「蒸留する」は炭化水素質供給原料に対する常圧、減圧蒸留および高圧蒸留プロセスを称し、それらは供給原料から他の成分を除去することによってシクロヘキサマンタンを濃縮するように行われる。別に特定されていない限り、蒸留温度は常圧相当として報告されている。
【００５０】
用語「熱処理して熱分解する」は供給原料を常圧、減圧または高圧加熱して供給原料中の一つ又はそれ以上の成分の一部を熱分解することを称する。
【００５１】
用語「供給原料の非ダイヤモンドイド成分」は供給原料の中の、特性がダイヤモンドイドでない成分を称し、用語「ダイヤモンドイド」はここに定義されている通りである。
【００５２】
用語「クロマトグラフィー」は多数の周知クロマトグラフィー技術のいずれかを称し、単なる例として、カラムまたは重力（ｇｒａｖｉｔｙ）クロマトグラフィー（順相または逆相）、ガスクロマトグラフィー、高性能液体クロマトグラフィー等を包含する。
【００５３】
用語「アルキル」は直鎖および分枝鎖のアルキル基、代表的には１〜２０個の炭素原子、より好ましくは１〜６個の原子を有する；および環状アルキル基、代表的には３〜２０個の炭素原子、好ましくは３〜６個の炭素原子を有する；を称する。この用語は高級ダイヤモンドイド成分上の２つの付着サイト間の分子間アルキル閉環をも包含する。用語「アルキル」はメチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ヘプチル、オクチル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどのような基によって例示される。
【００５４】
方法
本発明の組成物は容易に入手可能な出発物質から、下記の一般的な方法および手順を使用して、得ることできる。代表的な又は好ましいプロセス条件（すなわち、反応温度、時間、溶剤、圧力など）が与えられているが、別に規定されてなければ他のプロセス条件も使用できるということが認識されるであろう。最適反応条件は供給原料と共に変動可能であるが、かかる条件は当業者には決まりきった最適化手順によって決定できる。高級ダイヤモンドイド組成物を得るように供給原料を処理するための詳細な方法は、２００１年１月１９日に出願された米国仮特許出願第６０／２６２，８４２号；２００１年６月２１日に出願された米国仮特許出願第６０／３００，１４８号；２００１年７月２０日に出願された米国仮特許出願第６０／３０７，０６３号；及び２００１年１１月９日に出願された米国仮特許出願第  ／   ，   号、題名「シクロヘキサマンタンを含む組成物及びその単離方法」、代理人包袋番号００５９５０−７５２；の中に記載されている。これら出願はそれらの全体が本願明細書の中に組み入れられる。
【００５５】
ここに記載されたシクロヘキサマンタン組成物を得るためには、供給原料は供給原料が回収可能量のシクロヘキサマンタンを含むように選択される。好ましくは、かかる供給原料は少なくとも約１ ｐｐｂ（十億分の１部）のシクロヘキサマンタンを含む。勿論、より高い濃度のシクロヘキサマンタンを有する供給原料が回収を容易にすることは理解できる。
【００５６】
好ましい供給原料はたとえば、高濃度の高級ダイヤモンドイドを有する天然ガスコンデンセートおよび精油流を包含する。後者に関しては、かかる製油流は分解処理、蒸留、コーキングなどからの回収可能な炭化水素質の流れを包含する。特に好ましい供給原料はメキシコ湾のノーフレット（Ｎｏｒｐｈｌｅｔ）地層から及びカナダのレドク（ＬｅＤｕｃ）地層から回収されたガスコンデンセート供給原料を包含する。
【００５７】
本発明の組成物を得るのに使用された供給原料はシクロヘキサマンタンより低いおよび高い両方の沸点を有する非ダイヤモンドイド成分を含んでおり、そしてかかる供給原料の中ではシクロヘキサマンタンが有効に回収できない。従って、供給原料からはこれら汚染物の有意量を、シクロヘキサマンタンがそこから回収できるところの処理済み供給原料を提供する条件下で、除去する。
【００５８】
低級ダイヤモンドイドおよび多くの場合にはいくつかの非シクロヘキサマンタン高級ダイヤモンドイドおよび／または炭化水素質非ダイヤモンドイド物質を含めての汚染物の除去は単なる例示として、サイズ分離技術たとえば膜、分子ふるいなど、常圧または減圧どちらかでの蒸発および加熱分離、抽出、静電分離装置、結晶化、クロマトグラフィー、坑口セパレーターなどを包含する。好ましい分離方法は代表的には、供給原料を蒸留して非ダイヤモンドイド成分および低級ダイヤモンドイド成分および多くの場合にはシクロヘキサマンタンの沸点より低い沸点を有するいくつかの非シクロヘキサマンタン高級ダイヤモンドイドを除去することを包含する。好ましくは、供給原料は約３３５℃、常圧相当沸点、より上の及び下の、より好ましくは約３４５℃の常圧相当沸点より上の及び下のそしてより好ましくは約３７０℃の常圧相当沸点より上の及び下の、カットを提供するように蒸留される。蒸留は同定高級ダイヤモンドイドの初期単離を提供するのに関心のある温度範囲における数個のカットを提供するように操作できる。高級ダイヤモンドイドまたは関心のある特別のダイヤモンドイドを濃縮されているカットは保留されそして更なる精製を要求してもよい。シクロヘキサマンタンの回収のためには、好ましい蒸留カットは約３３０〜５５０℃の、より好ましくは約３９０〜４７０℃の、常圧相当沸点温度でなされる。更なる温度精緻はシクロヘキサマンタンの濃縮のためのより高い純度のカットを可能にするであろう。汚染物の除去および濃縮シクロヘキサマンタン画分の更なる精製を行うためのその他方法は非限定の次のような例を包含する：サイズ分離技術、常圧または減圧どちらかでの蒸発、昇華、結晶化、クロマトグラフィー、坑口セパレーター、フラッシュ蒸留、減圧などを包含する。
【００５９】
汚染物除去は蒸留の前または後どちらかに熱分解工程も包含してもよい。熱分解は供給原料から炭化水素質非ダイヤモンドイド成分を除去するのに有効な方法である。それは減圧条件下で又は不活性雰囲気中で供給原料を少なくとも約３９０℃または４００℃（好ましくは約４１０℃〜約４７５℃、より好ましくは約４１０℃〜約４５０℃、の温度で、５〜３０時間、加熱することによって行われる。使用される具体的条件は回収可能量のシクロヘキサマンタンが供給原料の中に保留されるように選択される。かかる条件の選択は十分に当業者の範囲内である。好ましくは、熱分解は熱分解前の供給物の非ダイヤモンドイド成分の少なくとも約１０重量％を熱崩壊させるのに十分な時間の間そして十分に高い十分な温度で継続される。より好ましくは少なくとも５０重量％、更により好ましくは少なくとも９０重量％の非ダイヤモンドイドが熱崩壊される。
【００６０】
熱分解操作は、好ましい態様ではあるが、シクロヘキサマンタンの回収、単離または精製を促進するのに必ずしも必要ではない。他の分離方法も或る供給原料中のシクロヘキサマンタンの濃度を十分に高くするであろうので、分取ガスクロマトグラフィーおよび高性能液体クロマトグラフィーを含めてのクロマトグラフィー、結晶化、および分別昇華のような直接精製方法がシクロヘキサマンタンを単離するのに使用されてもよい。
【００６１】
蒸留または熱分解／蒸留の後でさえ、シクロヘキサマンタンの更なる精製が本発明の組成物を提供するのに要望されるかもしれない。一つはクロマトグラフィー、結晶化、熱拡散技術、ゾーン精製（ｚｏｎｅ ｒｅｆｉｎｉｎｇ）、プログレッシブ再結晶化（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）、サイズ分離などのような精製技術を使用してもよい。たとえば、一つの方法においては、回収された供給原料は次のような追加の手順を受ける：１）硝酸銀含浸シリカゲルを使用する重力カラムクロマトグラフィー；２）シクロヘキサマンタンを単離するために２段カラムの分取キャピラリーガスクロマトグラフィー（ｐｒｅｐａｒａｔｉｖｅ ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）；または代わりに、１段もしくは多段カラム高性能液体クロマトグラフィー；３）高濃縮シクロヘキサマンタンの結晶を提供するために結晶化。
【００６２】
代替方法はシクロヘキサマンタンを単離するのに高性能液体クロマトグラフィーを含めた液体クロマトグラフィーを使用することである。上記のように、異なる選択性を有する複数カラムが使用できる。これら方法を使用しての更なる処理は実質的に純粋なシクロヘキサマンタンを導くことができる更に改善された分離を考慮に入れている。
【００６３】
組成物
従って、本発明の一つの態様においては、組成物は組成物の総重量に基づいて少なくとも約５重量％のシクロヘキサマンタンを含む。
【００６４】
別の態様においては、組成物は組成物の総重量に基づいて約５０〜１００重量％、好ましくは約７５〜１００重量％、より好ましくは約９０〜１００重量％、そして更により好ましくは約９５〜１００重量％、の範囲のシクロヘキサマンタンを含む。
【００６５】
別の態様においては、組成物は約７０〜１００重量％、より好ましくは約９０〜１００重量％、さらにより好ましくは約９５〜１００重量％、そして最も好ましくは約９９〜１００重量％、の単一シクロヘキサマンタン成分を含む。
【００６６】
かかる組成物がシクロヘキサマンタンを十分に濃縮されている場合には、組成物は結晶性構造を形成するかもしれない。従って、本発明の別の態様はシクロヘキサマンタンを結晶性形態で含む組成物に関する。
【００６７】
有用性
本発明の組成物はシクロヘキサマンタンを含む。これら組成物はマイクロ−およびモレキュラー−エレクトロニクスおよびナノテクノロジーに適用するのに有効である。特に、シクロヘキサマンタンによって示される剛性、強度、安定性、多様な構造形態および多数の付着サイトはナノメートル寸法をもつ頑強で耐久性のある精密デバイスの可能な正確な構成を作り上げる。これら特殊な構造的特徴はこれら化合物を非環式分子から、縮合環システムから、および更には架橋環カウンターパートから区別させる。大きな安定性、ナノメートルサイズ、可変のそれでもなお硬質の三次元の幾何学的性質、付着の位置について十分に規定された距離、および非平面の橋頭（ｂｒｉｄｇｅｈｅａｄｓ）はそれらの独特の特徴に導く。かかる特徴はナノテクノロジー用途に有効なシクロヘキサマンタンを含む組成物を作り上げる。ここ数年間に、ナノメートルサイズの寸法を有する分子対象物を構成する活動において足場構造体として作用することのできる有機分子の大きな集成体を合成することに急速に関心が高まってきた。シクロヘキサマンタンの剛性および特異な幾何学的性質故に、かかる組成物に基づいた分子凝集体および分子積立ブロックは、分子の電子・計算素子、分子ロボット工学のような小型化機構、および自己複製製造システムに、または平易にいうと、被覆、フィルム層状化（ｆｉｌｍ−ｌａｙｅｒｉｎｇ）およびこれら組成物のダイヤモンド様性質の利点を獲得するその他応用のための特異な化学的、光学的、電気的および熱的性質を有する新規物質として、用途を見出すことができる望ましい物質の新奇配列の構成および合成を可能にするであろうということが期待される。
【００６８】
そのうえ、シクロヘキサマンタン含有組成物は高い粘度指数と非常に低い流動点４を示す高品質潤滑流体の中でも使用できる。そのように使用されるときには、これら流体は潤滑粘度の流体と約０．１〜１０重量％のダイヤモンドイドを含む。
【００６９】
さらには、これらシクロヘキサマンタン含有組成物は本願明細書の中に組み入れられるＣｈｕｎｇ他５によって記載されたやり方で高密度燃料として使用できる。
【００７０】
下記実施例は本発明を例証するために呈示されているのであって、本発明の範囲を制限するものとは解釈されるべきでない。別に規定されていない限り、全ての温度はセ氏である。
【００７１】
ここにそして図に使用されるとき、下記略号は下記意味を有する。下記に定義されていない略号はそれの一般的に許容されている意味を有する。
ＡＭ             ＝    アメリカ石油協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）
ＡＴＭ ＥＱＶ        ＝    常圧相当（ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）
ＥＯＲ Ｔｒａｐｓ      ＝    蒸留トラップの最終（ｅｎｄ ｏｆ ｒｕｎ ｔｒａｐｓ）
ＦＩＤ            ＝    フレームイオン化検出器（ｆｌａｍｅ ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）
Ｇ              ＝    グラム数
ＧＣ             ＝    ガスクロマトグラフィー
ＧＣ／ＭＳ          ＝    ガスクロマトグラフィー／質量分析
ＨＰＬＣ           ＝    高性能液体クロマトグラフィー
ＨＹＤ ＲＤＧ        ＝    比重計読み（ｈｙｄｒｏｍｅｔｅｒ ｒｅａｄｉｎｇ）
ＭＩＮ            ＝    分
ＭＬ             ＝    ミリリットル
ＯＤＳ            ＝    オクタデシルシラン
ｐＡ             ＝    ピコアンペア
ｐｐｂ            ＝    十億分の部数
ＲＩ             ＝    屈折率（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）
ＳＦＣ            ＝    超臨界流体クロマトグラフィー
（ｓｕｐｅｒ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｆｌｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）
ＳＩＭ ＤＩＳ        ＝    模擬蒸留（ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ）
ＳＴ             ＝    開始（ｓｔａｒｔ）
ＴＩＣ            ＝    全イオン電流（ｔｏｔａｌ ｉｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ）
ＶＬＴ            ＝    蒸気ライン温度（ｖａｐｏｒ ｌｉｎｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）
ＶＯＬ ＰＣＴ        ＝    体積パーセント（ｖｏｌｕｍｅ ｐｅｒｃｅｎｔ）
ＷＴ ＰＣＴ         ＝    重量パーセント（ｗｅｉｇｈｔ ｐｅｒｃｅｎｔ）
【００７２】
実施例
実施例１：シクロヘキサマンタンの単離
この実施例の目的はシクロヘキサマンタンの濃縮および単離のための手順を実証することである。これら手順は供給原料Ｂおよび熱分解工程を使用したが、この手順は他の物質を使用しそして熱分解工程なしでも促進できた。低沸点成分（いくつかの低級ダイヤモンドイド成分を含めて）を供給原料から蒸留によって除去した後に、シクロヘキサマンタンはクロマトグラフィーおよび結晶化によって回収された。蒸留は好ましくは特定のカットを提供するように操作されることができ、従って、より低い沸点およびより高い沸点両方の成分を除去し、所期沸点範囲内の成分だけを残す。かかる分留はこの温度範囲内の所期生成物について増大した濃度を提供できる。
【００７３】
工程１
適する出発材料を得た。これら材料はガスコンデンセートオイル、供給原料Ａ（この材料のガスクロマトグラムは図４に示されている）、および石油副生物を含有するガスコンデンセートオイル、供給原料Ｂ（このタイプの材料の高温模擬蒸留プロフィールは図５に示されている）、を包含した。他のコンデンセート、石油、または精油カットおよび生成物も使用できたが、これら２つの材料はその高いダイヤモンドイド濃度、ＧＣおよびＧＣ／ＭＳによって測定されたときに約６５ ％のダイヤモンドイド、故に選ばれた。両方の供給原料は軽く着色しており、そして１９〜２０°ＡＰＩのＡＰＩ比重を有していた。
【００７４】
工程２
供給原料ＡおよびＢからのサンプルを、低沸点成分（非ダイヤモンドイドおよび低級ダイヤモンドイド）を分離するため且つ様々な画分中の特定ダイヤモンドイドの更なる濃縮および富化のために、蒸留して沸点に基づいて多数の画分にした。供給原料Ｂの２つの別個のサンプルの常圧留出画分の収率は下記の表１に示されており、そして模擬蒸留収率と比較されている。表１からわかるように、模擬データは蒸留データと一致している。
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【００７５】
表１は供給原料Ｂの２つの別個の蒸留による常圧蒸留画分についての収率を、模擬蒸留についての算出収率と比較して、示している。この表からわかるように、良好な関係が存在する。図６はガスコンデンセート、供給原料ＡとＢ、の常圧蒸留残留物の高温模擬蒸留プロフィールを比較している。加えて、シクロヘキサマンタン含有画分の確認された位置と大きさが明らかにされている。常圧相当沸点の観点では、シクロヘキサマンタン成分は主に約３３０〜５５０°Ｆの範囲内、大部分は約３９５〜４６０°Ｆの範囲内、にあると予想される。非ダイヤモンドイド物質は熱分解のような後の処置によって除去できる。
【００７６】
ガスコンデンセート、供給原料Ａ、のサンプルを３８画分に蒸留して低級ダイヤモンドイドを除去し且つＧＣ（図７を参照）によって確証される通りの関心ダイヤモンドイドを濃縮した、そこでは、３８画分の蒸留の後には主に約７５０°Ｆ（常圧相当）からの範囲で沸騰する残留物が回収された。これら画分についての温度範囲は常圧相当温度であり、実際の温度は減圧を含めて様々な条件下で起こり得る。また、供給原料Ｂを、高温模擬蒸留曲線（図８）によって導かれる高級ダイヤモンドイドを含有する画分に蒸留した。
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【００７７】
表４は同定された不純物のいくつかを含めて、供給原料Ｂ常圧蒸留（６５０°Ｆ＋）残留物の元素組成を示す。表４はこの供給原料Ｂの中に存在した窒素、硫黄、ニッケルおよびバナジウムの重量％を示す。これら物質は後続の工程で除去される。
【００７８】
工程３
熱分解を使用しての非ダイヤモンドイドの除去
この工程は、供給原料Ａのような幾つかの出発材料からのシクロヘキサマンタンの回収には必ずしも必要ないが、他の供給原料たとえば供給原料Ｂからのシクロヘキサマンタン回収には必要であるか又はそれを大いに促進する。本発明者らは残留物中のダイヤモンドイドを濃縮しながら非ダイヤモンドイド成分の一部を熱分解し崩壊させるのには密封され排気される反応器を使用した。かかる反応器は多様な温度および圧力で操作できる。図１０（Ａ、Ｂ）はこの方法を例証し、熱分解前の供給原料Ｂ ６５０°Ｆ＋蒸留画分５および得られた熱分解生成物のガスクロマトグラムを示す。熱分解の前には、ヘキサマンタンピークは非ダイヤモンドイドの存在によって隠蔽されている。熱分解は非ダイヤモンドイド成分を除去容易な気体と固体様コークに崩壊させるのに使用できる。図１０Ａに示されているように、ヘキサマンタンピークは熱分解後には明確にみることができる。
【００７９】
供給原料の減圧蒸留から得た蒸留画分を処理するのには、イリノイ州モリーンのパル・インスツルメント・カンパニー（ＰＡＲＲ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＣＯＭＰＡＮＹ）からのパル（ＰＡＲＲ）（登録商標）反応器を使用した。この実施例では、供給原料Ｂ ６５０°Ｆ＋蒸留画分５を熱分解用供給原料として使用した。それから、このサンプル５．２ ｇに対する熱分解は反応器内でサンプルを減圧下で、４５０℃で１６．７時間加熱することによって行われた。
【００８０】
工程４
工程２の蒸留および工程３の熱分解（もし必要ならば）の後の濃縮されている高級ダイヤモンドイド成分をさらに下記方法でシクロヘキサマンタン画分に単離した。一つの事例においては、シクロヘキサマンタンを含有する供給原料Ａの蒸留画分（すなわち、減圧蒸留画分３８の後に残った残留物；この画分を同定するＧＣプロフィールは図６に示されている）は極性化合物とアスファルテンを除去するためにシリカゲル重力クロマトグラフィーに通された。シリカゲルに含浸された硝酸銀の使用は遊離の芳香族および極性成分を除去することによって、より清浄なダイヤモンドイド含有画分を提供する。このクロマトグラフィー芳香族分離方法を使用することは必ずしも必要ないが、それは後続の工程を容易にする。
【００８１】
代わりに、供給原料Ｂの留出画分の熱分解生成物を、極性化合物とアスファルテンを除去するためにシリカゲル重力クロマトグラフィーカラムに通すことができた。シリカゲルに含浸させた硝酸銀の使用は遊離の芳香族および極性成分を除去することによってより清浄なダイヤモンドイドを含有する画分を提供する。どちらの場合においても、留出画分または熱分解生成物はこの工程を後続の単離手順に先立って使用することで精製されることができた。
【００８２】
工程５
ＨＰＬＣはシクロヘキサマンタンの十分な濃縮を与えてその結晶化を可能にするために使用された。使用に適するカラムは当業者には周知である。場合によって、この精製を行うのに移動相としてアセトンを用いて逆相ＨＰＬＣが使用できる。供給原料Ｂ留出カット６熱分解生成物飽和炭化水素画分の分取ＯＤＳ ＨＰＬＣ走行（ｒｕｎ）を行い、そして示差屈折計を使用してＨＰＬＣクロマトグラムを記録した：シクロヘキサマンタンのための溶出画分は図１１に示されている。「ｘ」は最高濃度のシクロヘキサマンタンを含有する画分（＃２３）をマークする。
【００８３】
使用されたＨＰＬＣカラムは直列で操作される２つの５０ｃｍ×２０ｍｍ Ｉ．Ｄ．ホワットマン（ＷＨＡＴＭＡＮ）オクタデシルシラン（ＯＤＳ）カラムであった（ホワットマンカラムはホワットマン社（Ｗｈａｔｍａｎ Ｉｎｃ．）（米国）によって製造される）。カット６熱分解生成物飽和炭化水素画分（５４ｍｇ）の溶液の５００μＬサンプルをカラムに注入した。カラムは移動相としてアセトンを５．００ ｍＬ／ｍｉｎで使用してセットアップされた。ＨＰＬＣ画分２３〜２６はシクロヘキサマンタンが結晶化するのに必要な純度（図１２Ａ、Ｂ）に達した。図１３Ａ、ＢはＯＤＳ ＨＰＬＣ画分＃２３〜２６から析出された代表的なシクロヘキサマンタン結晶の顕微鏡写真を示す。この画分中のその他シクロヘキサマンタン成分は分取ガスクロマトグラフィー又はより好ましくは以下に概説されているように異なる選択性のカラムを使用する追加ＨＰＬＣ走行を含めての更なるクロマトグラフィー技術を使用して分離することができた。さらには、限定されるものではなが、分別昇華、プログレッシブ再結晶化またはゾーン精製を含めて、結晶化の分野で知られているその他の技術も利用できた。
【００８４】
工程６
適するサイズの結晶を得た後に、シクロヘキサマンタンはＸ線回折を使用する構造決定用に送ることができた。
【００８５】
実施例２：異なる選択性を有する２つのＨＰＬＣカラムを
使用してのシクロヘキサマンタンの単離
実施例１に示されているように、シクロヘキサマンタンはＨＰＬＣ法を使用して高純度で単離できる。この実施例では、シクロヘキサマンタンを単離するのに、異なる選択性のＨＰＬＣカラムが連続して使用された。図１２は蒸留カット６熱分解生成物飽和炭化水素画分からのシクロヘキサマンタンの、移動相としてアセトンを用いるオクタデシルシラン（ＯＤＳ）ＨＰＬＣカラムを使用しての分取分離の結果を示す。この第一ＨＰＬＣシステムは移動相としてアセトンを５．００ｍＬ／ｍｉｎで使用して操作される２つのホワットマンＭ２０／１０／５０ ＯＤＳカラムからなっていた。使用された検出器は示差屈折計であった。このＨＰＬＣ走行から、画分＃２３〜２６を合わせ（図１２）、そして第二ＨＰＬＣシステムでの更なる精製用に選んだ。この合わせた画分はシクロヘキサマンタンを含有していた。
【００８６】
合わせた画分＃２３〜２６の更なる精製は上記のＯＤＳカラムではなくシクロヘキサマンタンの分離に異なる選択性を有するＨＹＰＡＲＣＡＲＢ固定相ＨＰＬＣカラムを使用して達成した。図１４は分取Ｈｙｐｅｒｃａｒｂ ＨＰＬＣ走行を示し、シクロヘキサマンタンの溶出時間を示している。
【００８７】
この方法を使用して、ＯＤＳ ＨＰＬＣの合わせた画分＃２３〜２６約１ｍｇのアセトン中サンプル５０μＬを、移動相（＠４８０ｐｓｉ）としてアセトンを３．００ ｍＬ／ｍｉｎで使用して且つ示差屈折計検出器を使用して操作されるＨｙｐｅｒｃａｒｂカラム１０ｍｍ Ｉ．Ｄ．×２５０ｃｍの中に注入した。ＯＤＳ ＨＰＬＣの合わせた画分＃２３〜２６をＨＹＰＥＲＣＡＲＢ ＨＰＬＣシステムへの注入用に調製したところ、画分中のシクロヘキサマンタンのいくらかはシクロヘキサン溶剤中に僅かしか溶解しない微細な白色粉末として自然に沈殿した。ＧＣ／ＭＳ分析はこの沈殿物がシクロヘキサマンタンであることを示した。沈殿物中の微細な結晶粒子の顕微鏡写真が図１３に示されている。
【００８８】
Ｈｙｐｅｒｃａｒｂ ＨＰＬＣ画分を得て、その結果、シクロヘキサマンタンの単離とその後の結晶化（図１５Ａ、Ｂ）を生じた。この方法によって得られたシクロヘキサマンタンの代表的な結晶の顕微鏡写真は図１６Ａ、Ｂに示されている。適するサイズの結晶を得た後に、シクロヘキサマンタンはＸ線回折を使用しての構造決定用に送ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ダイヤモンドイドの構造とダイヤモンド結晶格子のサブユニットとの相関関係を示す。
【図２】
シクロヘキサマンタンのボール状およびスティック状のＣＰＫおよび炭素骨組みの代表を示す。
【図３】
シクロヘキサマンタンの様々なダイヤモンド結晶格子面に対する法線から見た構造を示す。
【図４】
供給原料Ａのガスクロマトグラムを示す。
【図５】
供給原料Ｂの模擬蒸留プロフィールを示す。
【図６】
供給原料ＡおよびＢの常圧蒸留残留物の高温模擬蒸留プロフィールを示す。
【図７】
供給原料Ａからの、シクロヘキサマンタンおよび高級ダイヤモンドイドを含有する、減圧蒸留残留物のガスクロマトグラフィープロフィールを示す。
【図８】
供給原料Ｂの常圧蒸留６５０°Ｆ＋塔底物の高温模擬蒸留プロフィールを示す。
【図９】
図８に示された供給原料Ｂ常圧蒸留６５０°Ｆ＋塔底物の減圧留出画分＃３、＃４、＃５および＃６のガスクロマトグラムを示す。
【図１０】
供給原料Ｂ常圧蒸留画分＃５の熱分解後と前のガスクロマトグラムを示す。
【図１１】
供給原料Ｂ留出カット熱分解生成物飽和炭化水素画分の分取ＨＰＬＣ分離の結果（ＯＤＳ ＨＰＬＣ画分）を示す。
【図１２】
ＯＤＳ ＨＰＬＣシクロヘキサン含有画分＃２３〜２６のＧＶ／ＭＳ全イオンクロマトグラムと質量スペクトルを示す。
【図１３】
ＯＤＳ ＨＰＬＣ画分＃２３〜２６から沈殿したシクロヘキサマンタン結晶の顕微鏡写真を示す。
【図１４】
ＯＤＳ ＨＰＬＣ画分＃２３〜２６のＨｙｐｅｒｃａｒｂ ＨＰＬＣ分離の結果（Ｈｙｐｅｒｃａｒｂ ＨＰＬＣ画分）を示す。
【図１５】
ＯＤＳ ＨＰＬＣの後のＨｙｐｅｒｃａｒｂ ＨＰＬＣによって単離されたシクロヘキサマンタンのＧＭ／ＳＭ全イオンクロマトグラムと質量スペクトルを示す。
【図１６】
Ｈｙｐｅｒｃａｒｂ ＨＰＬＣ画分＃６〜９から沈殿したシクロヘキサマンタン結晶の顕微鏡写真を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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