"膜を隔てた変調可能な浸透圧勾配を有する系であって、半透膜と;前記半透膜の片側に位置する切替可能水であり、水と、第一の形態と第二の形態との間で切り替え可能な添加剤とを含み、前記第一の形態から前記第二の形態への前記添加剤の切り替えにより前記切替可能水の浸透圧が上昇するように、前記添加剤の該第二の形態は、前記添加剤の前記第一の形態で中性である少なくとも1つのイオン化官能基を含む、切替可能水と;前記半透膜の他方で注入流と前記半透膜を接触させるための手段と;前記添加剤の少なくとも1つの官能基をイオン化し、それによって前記切替可能水のイオン強度を上昇させ、前記膜を隔てた浸透圧勾配を調節するために、前記切替可能水をイオン化トリガーと接触させるための手段と、を含む、系。前記添加剤が、イオン化トリガーの存在下にある場合にプロトン化されるのに十分に塩基性である少なくとも1つの窒素含有官能基を有する化合物である、請求項1に記載の系。前記イオン化トリガーが、ブレンステッド酸、または水中で溶解される場合に水と反応して水素イオンを遊離させる気体である、請求項2に記載の系。前記イオン化トリガーが、CO2、NO2、SO2、CS2またはCOSである、請求項3に記載の系。前記ブレンステッド酸が、塩酸、ギ酸、硫酸または炭酸である、請求項3に記載の系。前記添加剤が、式1の化合物:式中R1、R2およびR3は、独立に、H;直鎖状、分岐状または環状である、置換または未置換C1からC8脂肪族基場合によっては、アルキル基の1以上のCが、{-SiR102-O-}により置換され、最大8個のCが8個の{-SiR102-O-}により置換されている;置換または未置換CnSim基式中、nおよびmは独立に0から8の数字であり、nmは1から8の数字である;置換または未置換C4からC8アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールであり、場合によっては1以上のCが、{-SiR102-O-}により置換されている;場合によっては1以上の{-SiR102-O-}を含む、4個から8個の環原子を有する置換または未置換アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールである;-SiR102-Op-鎖式中、pは1から8であり、Hで終結しているか、または置換もしくは未置換C1からC8脂肪族および/またはアリール基により終結する;または置換もしくは未置換のC1からC8脂肪族-C4からC8アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールであり、場合によっては1以上のCが{-SiR102-O-}により置換されているであり;R10は、置換もしくは未置換C1からC8脂肪族基、置換もしくは未置換C1からC8アルコキシ、置換もしくは未置換C4からC8アリールアリールは、場合によってはヘテロアリールである、置換もしくは未置換脂肪族-アルコキシ、置換もしくは未置換脂肪族-アリール、または置換もしくは未置換アルコキシ-アリール基であり;および置換基は、独立に:アルキル;アルケニル;アルキニル;アリール;アリール-ハロゲン化物;ヘテロアリール;シクロアルキル;Siアルキル3;Siアルコキシ3;ハロ;アルコキシル;アミノ;アルキルアミノ;アルケニルアミノ;アミド;アミジン;ヒドロキシル;チオエーテル;アルキルカルボニル;アルキルカルボニルオキシ;アリールカルボニルオキシ;アルコキシカルボニルオキシ;アリールオキシカルボニルオキシ;カルボネート;アルコキシカルボニル;アミノカルボニル;アルキルチオカルボニル;アミジン、ホスフェート;ホスフェートエステル;ホスホナート;ホスフィナート;シアノ;アシルアミノ;イミノ;スルフィドリル;アルキルチオ;アリールチオ;チオカルボキシラート;ジチオカルボキシラート;サルフェート;サルファート;スルホネート;スルファモイル;スルホンアミド;ニトロ;ニトリル;アジド;ヘテロシクリル;エーテル;エステル;ケイ素含有部分;チオエステル;またはそれらの組み合わせであり;置換基はさらに置換され得るである、請求項2から5の何れか1項に記載の系。前記イオン化トリガーによりプロトン化されるのに十分に塩基性である少なくとも1つの窒素が約6から約14の範囲のpKaを有する共役酸を有する、請求項2から6の何れか1項に記載の系。前記pKaが、約8から約10の範囲である、請求項7に記載の系。前記添加剤が、MDEAN-メチルジエタノール-アミン;TMDABN,N,N’,N’-テトラメチル-1,4-ジアミノブタン;TEDABN,N,N’,N’-テトラエチル-1,4-ジアミノブタンEPDABN,,N’-ジエチル-N,,N’-ジプロピル-1,4-ジアミノブタンTHEEDN,N,N’,N’-テトラキス2-ヒドロキシエチルエチレンジアミン;DMAPAP1-[ビス[3-ジメチルアミノ]プロピル]アミノ]-2-プロパノール;HMTETA1,1,4,7,10,10-ヘキサメチルトリエチレンテトラアミン;MeSpeN1,N1’-ブタン-1,4-ジイルビスN1,N3,N3-トリメチルプロパン-1,3-ジアミン;CHTDMA1,1’,1’’-シクロヘキサン-1,3,5-トリイルトリスN,N,-ジメチルメタンアミン;またはDMCAN,N-ジメチルシクロへキシルアミンである、請求項6に記載の系。前記添加剤がポリアミンである、請求項6に記載の系。前記ポリアミンがポリマーである、請求項10に記載の系。前記ポリマーが、生体ポリマーまたはその誘導体;分岐状または直鎖状官能化ポリエチレンイミン、例えばメチル化ポリエチレンイミンMPEI、エチル化ポリエチレンイミンEPEI、プロピル化ポリエチレンイミンPPEIまたはブチル化ポリエチレンイミンBPEIなど;官能化ポリメチルメタクリラートPMMAに基づくポリマー、例えば3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAなど;官能化ポリアクリル酸PAAポリマー、例えば3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PAAなど;アミン含有ポリアクリル酸塩;または官能化ポリメチルメタクリラート-コ-スチレンPMMA/PS、例えば3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PSなど;アミン含有モノマーから合成されるポリマー、例えばポリジエチルアミノエチルメタクリラートPDEAEMAなど、またはそれらの何らかの組み合わせである、請求項11に記載の系。水からの望ましくない溶質または粒子の除去における使用のための、請求項1から12の何れか1項に記載の系。前記系が海水もしくは汽水の処理などののための塩析システムまたは廃水浄化システムである、請求項13に記載の系。希釈水溶液を濃縮する際に使用するための、請求項1から12の何れか1項に記載の系。前記希釈水溶液が廃水である、請求項15に記載の系。前記イオン化トリガーによりイオン化される前記少なくとも1つの官能基を中性化し、それにより前記第二の形態から前記第一の形態に前記添加剤を切り替えるために、非イオン化トリガーと前記切替可能水を接触させるための手段をさらに含む、請求項1から16の何れか1項に記載の系。前記非イオン化トリガーが、i熱、iiフラッシングガス、iii真空もしくは不完全真空、iv撹拌、v強塩基、viまたはそれらの何らかの組み合わせである、請求項17に記載の系。前記切替可能水中で前記水から前記添加剤を分離するための手段をさらに含む、請求項17または18に記載の系。前記水から前記添加剤を分離するための手段が、逆浸透系を含む、請求項19に記載の系。前記切替可能添加剤の第一の形態が水中で非混和性であり、前記水から前記添加剤の第一の形態をデカントするための手段をさらに含む、請求項19に記載の系。前記切替可能添加剤の第一の形態が水中で不溶性であり、遠心、ろ過、上澄みすくい取りまたはナノろ過などにより、前記添加剤の不溶性の第一の形態を除去するための手段をさらに含む、請求項19に記載の系。前記切替可能添加剤の第一の形態が水の沸点より低い温度で気体であり、前記水から前記添加剤の第一の形態を蒸発させるための手段をさらに含む、請求項19に記載の系。水溶液から溶質を除去するかまたは希釈水溶液を濃縮するための方法であって、a水に対して選択的に透過可能であり、片側において水および第一の形態と第二の形態との間で切り替え可能な添加剤を含む切替可能水であるドロー溶液を有する半透膜を提供する工程であり、前記添加剤の第二の形態は、前記添加剤の第一の形態において中性である少なくとも1つのイオン化官能基を含む、工程;b前記半透膜との会合前または後に前記第二の形態に前記添加剤を切り替え、それにより前記ドロー溶液の浸透圧を上昇させるために、前記ドロー溶液をイオン化トリガーと接触させる工程;c前記半透膜を通してイオン強度が高いドロー溶液に前記水溶液から水を流入させることができるようにするために、前記水溶液の注入流と前記半透膜を接触させる工程;およびd場合によっては、得られる希釈ドロー溶液から前記添加剤を除去する工程を含む、方法。前記溶質が塩である、請求項24に記載の方法。前記注入流が、汽水または海水など、水性塩溶液である、請求項25に記載の方法。前記注入流が廃水である、請求項24または26に記載の方法。工程dが、前記添加剤をその第一の形態に切り替えるために、前記希釈ドロー溶液を非イオン化トリガーと接触させることを含む、請求項24から27の何れか1項に記載の方法。工程dが逆浸透を含む、請求項24から28の何れか1項に記載の方法。前記切替可能添加剤の第一の形態が水中で非混和性であり、工程dが、前記水から前記添加剤の第一の形態をデカントすることをさらに含む、請求項28に記載の方法。前記切替可能添加剤の第一の形態が水中で不溶性であり、工程dが、遠心、ろ過またはナノろ過などにより、前記水から前記添加剤の不溶性の第一の形態を除去することをさらに含む、請求項28に記載の方法。前記切替可能添加剤の第一の形態が、水の沸点より低い温度で気体であり、工程dが、前記水から前記添加剤の第一の形態を蒸発させることをさらに含む、請求項28に記載の方法。前記添加剤が前記イオン化トリガーの存在下にある場合、プロトン化されるのに十分に塩基性である少なくとも1つの窒素含有官能基を有する化合物である、請求項24から32の何れか1項に記載の方法。前記イオン化トリガーが、aまたはブレンステッド酸または、水中で溶解される場合に水と反応して水素イオンを遊離させる気体である、請求項33に記載の方法。前記イオン化トリガーが、CO2、NO2、SO2、CS2またはCOSである、請求項34に記載の方法。前記ブレンステッド酸が、塩酸、ギ酸、硫酸または炭酸である、請求項34に記載の方法。前記添加剤が、式1の化合物:式中R1、R2およびR3は、独立に、H;直鎖状、分岐状または環状である、置換または未置換C1からC8脂肪族基場合によっては、アルキル基の1以上のCが、{-SiR102-O-}により置換され、最大8個のCが8個の{-SiR102-O-}により置換されている;置換または未置換CnSim基式中、nおよびmは独立に0から8の数字であり、nmは1から8の数字である;置換または未置換C4からC8アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールであり、場合によっては1以上のCが、{-SiR102-O-}により置換されている;場合によっては1以上の{-SiR102-O-}を含む、4個から8個の環原子を有する置換または未置換アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールである;-SiR102-Op-鎖式中、pは1から8であり、Hで終結しているか、または置換もしくは未置換C1からC8脂肪族および/またはアリール基により終結する;または置換もしくは未置換のC1からC8脂肪族-C4からC8アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールであり、場合によっては1以上のCが{-SiR102-O-}により置換されているであり;R10は、置換もしくは未置換C1からC8脂肪族基、置換もしくは未置換C1からC8アルコキシ、置換もしくは未置換C4からC8アリールアリールは、場合によってはヘテロアリールである、置換もしくは未置換脂肪族-アルコキシ、置換もしくは未置換脂肪族-アリール、または置換もしくは未置換アルコキシ-アリール基であり;および置換基は、独立に:アルキル;アルケニル;アルキニル;アリール;アリール-ハロゲン化物;ヘテロアリール;シクロアルキル;Siアルキル3;Siアルコキシ3;ハロ;アルコキシル;アミノ;アルキルアミノ;アルケニルアミノ;アミド;アミジン;ヒドロキシル;チオエーテル;アルキルカルボニル;アルキルカルボニルオキシ;アリールカルボニルオキシ;アルコキシカルボニルオキシ;アリールオキシカルボニルオキシ;カルボネート;アルコキシカルボニル;アミノカルボニル;アルキルチオカルボニル;アミジン、ホスフェート;ホスフェートエステル;ホスホナート;ホスフィナート;シアノ;アシルアミノ;イミノ;スルフィドリル;アルキルチオ;アリールチオ;チオカルボキシラート;ジチオカルボキシラート;サルフェート;サルファート;スルホネート;スルファモイル;スルホンアミド;ニトロ;ニトリル;アジド;ヘテロシクリル;エーテル;エステル;ケイ素含有部分;チオエステル;またはそれらの組み合わせであり;置換基はさらに置換され得るである、請求項33から36の何れか1項に記載の方法。前記イオン化トリガーによりプロトン化されるのに十分に塩基性である少なくとも1つの窒素が、約6から約14の範囲のpKaを有する共役酸を有する、請求項33から37の何れか1項に記載の方法。前記pKaが約8から約10の範囲である、請求項38に記載の方法。前記添加剤が、MDEAN-メチルジエタノール-アミン;TMDABN,N,N’,N’-テトラメチル-1,4-ジアミノブタン;TEDABN,N,N’,N’-テトラエチル-1,4-ジアミノブタンEPDABN,,N’-ジエチル-N,,N’-ジプロピル-1,4-ジアミノブタンTHEEDN,N,N’,N’-テトラキス2-ヒドロキシエチルエチレンジアミン;DMAPAP1-[ビス[3-ジメチルアミノ]プロピル]アミノ]-2-プロパノール;HMTETA1,1,4,7,10,10-ヘキサメチルトリエチレンテトラアミン;MeSpeN1,N1’-ブタン-1,4-ジイルビスN1,N3,N3-トリメチルプロパン-1,3-ジアミン;CHTDMA1,1’,1’’-シクロヘキサン-1,3,5-トリイルトリスN,N,-ジメチルメタンアミン;またはDMCAN,N-ジメチルシクロへキシルアミンである、請求項37に記載の方法。前記添加剤がポリアミンである、請求項37に記載の方法。前記ポリアミンがポリマーである、請求項41に記載の方法。前記ポリマーが、生体ポリマーまたはその誘導体;官能化分岐状または直鎖状ポリエチレンイミン、例えばメチル化ポリエチレンイミンMPEI、エチル化ポリエチレンイミンEPEI、プロピル化ポリエチレンイミンPPEIまたはブチル化ポリエチレンイミンBPEIなど;官能化ポリメチルメタクリラートPMMAに基づくポリマー、例えば3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAなど;官能化ポリアクリル酸PAAポリマー、例えば3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PAAなど;アミン含有ポリアクリル酸塩;または官能化ポリメチルメタクリラート-コ-スチレンPMMA/PS、例えば3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PSなど;アミン含有モノマーから合成されるポリマー、例えばポリジエチルアミノエチルメタクリラートPDEAEMAなど、またはそれらの何らかの組み合わせである、請求項42に記載の方法。懸濁液の不安定化のための系であって、水または水溶液および水中で実質的に不溶性である1以上の固体粒子の混合物と;水および第一の形態と第二の形態との間で切り替え可能な添加剤を含む切替可能水であり、前記添加剤の第二の形態は、前記第一の形態から前記第二の形態に前記添加剤を切り替えることによって前記切替可能水のイオン強度を上昇させるように、前記添加剤の第一の形態において中性である少なくとも1つのイオン化官能基を含む、切替可能水と;前記添加剤の少なくとも1つの官能基をイオン化し、それによって前記切替可能水のイオン強度を上昇させて前記1以上の固体粒子の懸濁液の形成を停止させるかまたは前記1以上の微細固体粒子の懸濁液を不安定化させるために、前記切替可能水をイオン化トリガーと接触させるための手段と、を含む、系。前記添加剤が、前記イオン化トリガー存在下にある場合にプロトン化されるために十分に塩基性である少なくとも1つの窒素含有官能基を有する化合物である、請求項44に記載の系。前記イオン化トリガーが、ブレンステッド酸または、水中で溶解される場合に水と反応して水素イオンを遊離させる気体である、請求項45に記載の系。前記イオン化トリガーが、CO2、NO2、SO2、CS2またはCOSである、請求項46に記載の系。前記ブレンステッド酸が、HCl、ギ酸、硫酸または炭酸である、請求項45に記載の系。前記添加剤が式1の化合物:式中、R1、R2およびR3は、独立に、H;直鎖状、分岐状または環状である、置換または未置換C1からC8脂肪族基場合によっては、アルキル基の1以上のCが、{-SiR102-O-}により置換され、最大8個のCが8個の{-SiR102-O-}により置換されている;置換または未置換CnSim基式中、nおよびmは独立に0から8の数字であり、nmは1から8の数字である;置換または未置換C4からC8アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールであり、場合によっては1以上のCが、{-SiR102-O-}により置換されている;場合によっては1以上の{-SiR102-O-}を含む、4個から8個の環原子を有する置換または未置換アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールである;-SiR102-Op-鎖式中、pは1から8であり、Hで終結しているか、または置換もしくは未置換C1からC8脂肪族および/またはアリール基により終結する;または置換もしくは未置換のC1からC8脂肪族-C4からC8アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールであり、場合によっては1以上のCが{-SiR102-O-}により置換されているでありR10は、置換もしくは未置換C1からC8脂肪族基、置換もしくは未置換C1からC8アルコキシ、置換もしくは未置換C4からC8アリールアリールは、場合によってはヘテロアリールである、置換もしくは未置換脂肪族-アルコキシ、置換もしくは未置換脂肪族-アリール、または置換もしくは未置換アルコキシ-アリール基であり;および置換基は、独立に:アルキル;アルケニル;アルキニル;アリール;アリール-ハロゲン化物;ヘテロアリール;シクロアルキル;Siアルキル3;Siアルコキシ3;ハロ;アルコキシル;アミノ;アルキルアミノ;アルケニルアミノ;アミド;アミジン;ヒドロキシル;チオエーテル;アルキルカルボニル;アルキルカルボニルオキシ;アリールカルボニルオキシ;アルコキシカルボニルオキシ;アリールオキシカルボニルオキシ;カルボネート;アルコキシカルボニル;アミノカルボニル;アルキルチオカルボニル;アミジン、ホスフェート;ホスフェートエステル;ホスホナート;ホスフィナート;シアノ;アシルアミノ;イミノ;スルフィドリル;アルキルチオ;アリールチオ;チオカルボキシラート;ジチオカルボキシラート;サルフェート;サルファート;スルホネート;スルファモイル;スルホンアミド;ニトロ;ニトリル;アジド;ヘテロシクリル;エーテル;エステル;ケイ素含有部分;チオエステル;またはそれらの組み合わせであり;置換基はさらに置換され得るである、請求項45から48の何れか1項に記載の系。前記イオン化トリガーによりプロトン化されるのに十分に塩基性である少なくとも1つの窒素が、約6から約14の範囲のpKaを有する共役酸を有する、請求項45から49の何れか1項に記載の系。前記pKaが約8から約10の範囲である、請求項50に記載の系。前記添加剤が、MDEAN-メチルジエタノール-アミン;TMDABN,N,N’,N’-テトラメチル-1,4-ジアミノブタン;TEDABN,N,N’,N’-テトラエチル-1,4-ジアミノブタンEPDABN,,N’-ジエチル-N,,N’-ジプロピル-1,4-ジアミノブタンTHEEDN,N,N’,N’-テトラキス2-ヒドロキシエチルエチレンジアミン;DMAPAP1-[ビス[3-ジメチルアミノ]プロピル]アミノ]-2-プロパノール;HMTETA1,1,4,7,10,10-ヘキサメチルトリエチレンテトラアミン;MeSpeN1,N1’-ブタン-1,4-ジイルビスN1,N3,N3-トリメチルプロパン-1,3-ジアミン;CHTDMA1,1’,1’’-シクロヘキサン-1,3,5-トリイルトリスN,N,-ジメチルメタンアミン;またはDMCAN,N-ジメチルシクロへキシルアミンである、請求項49に記載の系。前記添加剤がポリアミンである、請求項49に記載の系。前記ポリアミンがポリマーである、請求項53に記載の系。前記ポリマーが、生体ポリマーまたはその誘導体;官能化分岐状または直鎖状ポリエチレンイミン、例えばメチル化ポリエチレンイミンMPEI、エチル化ポリエチレンイミンEPEI、プロピル化ポリエチレンイミンPPEIまたはブチル化ポリエチレンイミンBPEIなど;官能化ポリメチルメタクリラートPMMAに基づくポリマー、例えば3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAなど;官能化ポリアクリル酸PAAポリマー、例えば3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PAAなど;アミン含有ポリアクリル酸塩;または官能化ポリメチルメタクリラート-コ-スチレンPMMA/PS、例えば3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PSなど;アミン含有モノマーから合成されるポリマー、例えばポリジエチルアミノエチルメタクリラートPDEAEMAなどまたはそれらの何らかの組み合わせである、請求項54に記載の系。廃水または雨水などの水からの望ましくない固形物の除去における使用のための、請求項44から55の何れか1項に記載の系。水からの粘土粒子の分離または除去のための、請求項44から55の何れか1項に記載の系。懸濁液を不安定化するかまたは懸濁液の形成を妨げるための方法であって、混合物を生成させるために、水または水溶液および、水中で実質的に不溶性である1以上の固体粒子と;第一の形態と第二の形態との間で切り替え可能な添加剤であり、前記添加剤の第二の形態は、前記添加剤の第一の形態において中性である少なくとも1つのイオン化官能基を含む、添加剤と;前記添加剤中の前記少なくとも1つの官能基をイオン化し、それによって前記混合物のイオン強度を上昇させて、前記1以上の固体粒子の懸濁液の形成を停止させるかまたは前記1以上の固体粒子の懸濁液を不安定化するための、イオン化トリガーと;を何らかの順番で組み合わせること;および第一の構成成分が前記固体粒子を含み、第二の構成成分が水および前記添加剤のイオン形態を含む2つの構成成分に前記混合物を分離させることを含む、方法。界面活性剤も、前記混合物、前記切替可能水および前記イオン化トリガーと合わせられる、請求項58に記載の方法。前記添加剤が、前記イオン化トリガーの存在下にある場合にプロトン化されるのに十分に塩基性である少なくとも1つの窒素含有官能基を有する化合物である、請求項58または59に記載の方法。前記イオン化トリガーが、ブレンステッド酸または、水中で溶解される場合に水と反応して水素イオンを遊離させる気体である、請求項60に記載の方法。前記イオン化トリガーが、CO2、NO2、SO2、CS2またはCOSである、請求項61に記載の方法。前記ブレンステッド酸が、HCl、ギ酸、硫酸または炭酸である、請求項61に記載の方法。前記添加剤が、式1の化合物式中R1、R2およびR3は、独立に、H;直鎖状、分岐状または環状である、置換または未置換C1からC8脂肪族基場合によっては、アルキル基の1以上のCが、{-SiR102-O-}により置換され、最大8個のCが8個の{-SiR102-O-}により置換されている;置換または未置換CnSim基式中、nおよびmは独立に0から8の数字であり、nmは1から8の数字である;置換または未置換C4からC8アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールであり、場合によっては1以上のCが、{-SiR102-O-}により置換されている;場合によっては1以上の{-SiR102-O-}を含む、4個から8個の環原子を有する置換または未置換アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールである;-SiR102-Op-鎖式中、pは1から8であり、Hで終結しているか、または置換もしくは未置換C1からC8脂肪族および/またはアリール基により終結する;または置換もしくは未置換のC1からC8脂肪族-C4からC8アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールであり、場合によっては1以上のCが{-SiR102-O-}により置換されているであり;R10は、置換もしくは未置換C1からC8脂肪族基、置換もしくは未置換C1からC8アルコキシ、置換もしくは未置換C4からC8アリールアリールは、場合によってはヘテロアリールである、置換もしくは未置換脂肪族-アルコキシ、置換もしくは未置換脂肪族-アリール、または置換もしくは未置換アルコキシ-アリール基であり;および置換基は、独立に:アルキル;アルケニル;アルキニル;アリール;アリール-ハロゲン化物;ヘテロアリール;シクロアルキル;Siアルキル3;Siアルコキシ3;ハロ;アルコキシル;アミノ;アルキルアミノ;アルケニルアミノ;アミド;アミジン;ヒドロキシル;チオエーテル;アルキルカルボニル;アルキルカルボニルオキシ;アリールカルボニルオキシ;アルコキシカルボニルオキシ;アリールオキシカルボニルオキシ;カルボネート;アルコキシカルボニル;アミノカルボニル;アルキルチオカルボニル;アミジン、ホスフェート;ホスフェートエステル;ホスホナート;ホスフィナート;シアノ;アシルアミノ;イミノ;スルフィドリル;アルキルチオ;アリールチオ;チオカルボキシラート;ジチオカルボキシラート;サルフェート;サルファート;スルホネート;スルファモイル;スルホンアミド;ニトロ;ニトリル;アジド;ヘテロシクリル;エーテル;エステル;ケイ素含有部分;チオエステル;またはそれらの組み合わせであり;置換基はさらに置換され得るである、請求項60から63の何れか1項に記載の方法。前記イオン化トリガーによりプロトン化されるのに十分に塩基性である少なくとも1つの窒素が、約6から約14の範囲のpKaを有する共役酸を有する、請求項60から64の何れか1項に記載の方法。前記pKaが約8から約10の範囲である、請求項65に記載の方法。前記添加剤が、MDEAN-メチルジエタノール-アミン;TMDABN,N,N’,N’-テトラメチル-1,4-ジアミノブタン;TEDABN,N,N’,N’-テトラエチル-1,4-ジアミノブタンEPDABN,,N’-ジエチル-N,,N’-ジプロピル-1,4-ジアミノブタンTHEEDN,N,N’,N’-テトラキス2-ヒドロキシエチルエチレンジアミン;DMAPAP1-[ビス[3-ジメチルアミノ]プロピル]アミノ]-2-プロパノール;HMTETA1,1,4,7,10,10-ヘキサメチルトリエチレンテトラアミン;MeSpeN1,N1’-ブタン-1,4-ジイルビスN1,N3,N3-トリメチルプロパン-1,3-ジアミン;CHTDMA1,1’,1’’-シクロヘキサン-1,3,5-トリイルトリスN,N,-ジメチルメタンアミン;またはDMCAN,N-ジメチルシクロへキシルアミンである、請求項64に記載の方法。前記添加剤がポリアミンである、請求項64に記載の方法。前記ポリアミンがポリマーである、請求項68に記載の方法。前記ポリマーが、生体ポリマーまたはその誘導体;官能化分岐状または直鎖状ポリエチレンイミン、例えばメチル化ポリエチレンイミンMPEI、エチル化ポリエチレンイミンEPEI、プロピル化ポリエチレンイミンPPEIまたはブチル化ポリエチレンイミンBPEIなど;官能化ポリメチルメタクリラートPMMAに基づくポリマー、例えば3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAなど;官能化ポリアクリル酸PAAポリマー、例えば3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PAAなど;アミン含有ポリアクリル酸塩;または官能化ポリメチルメタクリラート-コ-スチレンPMMA/PS、例えば3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PSなど;アミン含有モノマーから合成されるポリマー、例えばポリジエチルアミノエチルメタクリラートPDEAEMAなどまたはそれらの何らかの組み合わせである、請求項69に記載の方法。前記1以上の固体粒子を除去する工程をさらに含む、請求項58から70の何れか1項に記載の方法。前記1以上の固体粒子および水または水溶液の前記混合物が廃水または雨水である、請求項71に記載の方法。前記1以上の固体粒子が粘土粒子である、請求項58から72の何れか1項に記載の方法。切替可能水または水溶液の粘度を調整するための系であって、第一の形態と第二の形態との間で切り替え可能な添加剤と組み合わせられた第一の粘度を有する水または水溶液であり、前記添加剤の前記第二の形態は、前記第一の形態から前記第二の形態に前記添加剤を切り替えることによって、前記切替可能水のイオン強度が上昇するように、前記添加剤の第一の形態において中性である少なくとも1つのイオン化された官能基を含む、水または水溶液と;前記添加剤の少なくとも1つの官能基をイオン化し、それによって前記切替可能水のイオン強度を上昇させ、前記組み合わせ物の粘度を第二の粘度に変化させるために、イオン化トリガーと前記組み合わせ物を接触させるための手段と、を含む、系。前記添加剤が、イオン化トリガー存在下にある場合にプロトン化されるのに十分に塩基性である少なくとも1つの窒素含有官能基を有する化合物である、請求項74に記載の系。前記イオン化トリガーが、ブレンステッド酸または、水中で溶解される場合に水と反応して水素イオンを遊離させる気体である、請求項75に記載の系。前記イオン化トリガーが、CO2、NO2、SO2、CS2またはCOSである、請求項76に記載の系。前記ブレンステッド酸が、HCl、ギ酸、硫酸または炭酸である、請求項76に記載の系。前記添加剤が、式1の化合物:式中、R1、R2およびR3は、独立に、H;直鎖状、分岐状または環状である、置換または未置換C1からC8脂肪族基場合によっては、アルキル基の1以上のCが、{-SiR102-O-}により置換され、最大で8個のCが8個の{-SiR102-O-}により置換されている;置換または未置換CnSim基式中、nおよびmは独立に0から8の数字であり、nmは1から8の数字である。;置換または未置換C4からC8アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールであり、場合によっては1以上のCが、{-SiR102-O-}により置換されている;場合によっては1以上の{-SiR102-O-}を含む、4個から8個の環原子を有する置換または未置換アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールである;-SiR102-Op-鎖式中、pは1から8であり、Hで終結しているか、または置換もしくは未置換C1からC8脂肪族および/またはアリール基により終結する;または置換もしくは未置換のC1からC8脂肪族-C4からC8アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールであり、場合によっては1以上のCが{-SiR102-O-}により置換されているであり;R10は、置換もしくは未置換C1からC8脂肪族基、置換もしくは未置換C1からC8アルコキシ、置換もしくは未置換C4からC8アリールアリールは、場合によってはヘテロアリールである、置換もしくは未置換脂肪族-アルコキシ、置換もしくは未置換脂肪族-アリールまたは置換もしくは未置換アルコキシ-アリール基であり;および置換基は、独立に:アルキル;アルケニル;アルキニル;アリール;アリール-ハロゲン化物;ヘテロアリール;シクロアルキル;Siアルキル3;Siアルコキシ3;ハロ;アルコキシル;アミノ;定義別段の定義がない限り、本明細書中で使用される技術および科学用語は全て、本発明が属する技術分野の熟練者により一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、単数形a、anおよびtheは、文脈から明らかに示されない限り、複数形への言及を含む。含むという用語は、本明細書中で使用される場合、次に挙げるものが、包括的ではなく、必要に応じて、例えば、1以上のさらなる特性、構成成分および/または成分など、何らかの他のさらなる適切なものを含んでもよいし、または含まなくてもよいことを意味すると理解される。本明細書中で使用される場合、脂肪族は、直鎖状、分岐状または環状であるヒドロカルボン部分を指し、アルキル、アルケニルまたはアルキニルであり得、置換されていてもよいしまたは未置換でもよい。アルケニルは、直鎖状、分岐状または環状であり、少なくとも1つの炭素と炭素との二重結合を含有する炭化水素部分を意味する。アルキニルは、直鎖状、分岐状または環状であり、少なくとも1つの炭素と炭素との三重結合を含有する炭化水素部分を意味する。アリールは、ヘテロアリール部分および複数の複合型芳香環がある部分を含め、置換または未置換芳香環を含む部分を意味し;場合によっては、これは1以上の非芳香環も含み得る。C5-C8アリールとは、1以上の複合型芳香環において5個から8個の炭素原子を有する置換または未置換芳香環を含む部分を意味する。アリール部分の例としては、フェニルが挙げられる。ヘテロアリールは、1以上の複合型芳香環において4個から8個の炭素原子および少なくとも1つのヘテロ原子を有する置換または未置換芳香環を含む部分を意味する。本明細書中で使用される場合、ヘテロ原子は、非炭素および非水素の原子、例えばO、SおよびNなどを指す。ヘテロアリール部分の例としては、ピリジルテトラヒドロフラニルおよびチエニルが挙げられる。アルキレンとは、二価アルキル基、例えば、-CfH2f-式中、fは整数である。を意味する。アルケニレンとは、二価アルケニル基、例えば、-CHCH-を意味する。アルキニレンとは、二価アルキニル基を意味する。アリーレンとは、二価アリール基、例えば、-C6H4-を意味する。ヘテロアリーレンとは、二価ヘテロアリール基、例えば-C5H3N-を意味する。アルキレン-アリールとは、その2つの自由原子価の1つでアリール基に連結された二価アルキレン基、例えば-CH2-C6H5を意味する。アルケニレン-アリールとは、その2つの自由原子価の1つでアリール基に連結された二価アルケニレン基、例えば-CHCH-C6H5、を意味する。アルキレン-ヘテロアリールとは、その2つの自由原子価の1つでヘテロアリール基に連結された二価アルキレン基、例えば、-CH2-C5H4Nを意味する。アルケニレン-ヘテロアリールとは、その2つの自由原子価の1つでヘテロアリールに連結された二価アルケニレン基、例えば-CHCH-C5H4N-、を意味する。アルキレン-アリーレンとは、その2つの自由原子価の1つで二価アリーレン基の2つの自由原子価の1つに連結された二価アルキレン基、例えば、-CH2-C6H4-を意味する。アルケニレン-アリーレンとは、その2つの自由原子価の1つで二価アリーレン基の2つの自由原子価の1つに連結された二価アルケニレン基、例えば、-CHCH-C6H4-を意味する。アルキニレン-アリーレンとは、その2つの自由原子価の1つで二価アリーレン基の2つの自由原子価の1つに連結された二価アルキニレン基、例えば、-C≡C-C6H4-を意味する。アルキレン-ヘテロアリーレンとは、その2つの自由原子価の1つで二価へテロアリーレン基の2つの自由原子価の1つに連結された二価アルキレン基、例えば、-CH2-C5H3N-を意味する。アルケニレン-ヘテロアリーレンとは、その2つの自由原子価の1つで二価へテロアリーレン基の2つの自由原子価の1つに連結された二価アルケニレン基、例えば、-CHCH-C5H3N-を意味する。アルキニレン-ヘテロアリーレンとは、その2つの自由原子価の1つで二価アリーレン基の2つの自由原子価の1つに連結された二価アルキニレン基、例えば、-C≡C-C5H3N-を意味する。置換されるとは、その存在が所望の反応を妨害しない1以上の置換基部分を有することを意味する。置換基の例としては、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アリール-ハロゲン化物、ヘテロアリール、シクロアルキル非芳香環、Siアルキル3、Siアルコキシ3、ハロ、アルコキシル、アミノ、アルキルアミノ、アルケニルアミノ、アミド、アミジン、ヒドロキシル、チオエーテル、アルキルカルボニル、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、カルボネート、アルコキシカルボニル、アミノカルボニル、アルキルチオカルボニル、ホスフェート、ホスフェートエステル、ホスホナート、ホスフィナート、シアノ、アシルアミノ、イミノ、スルフィドリル、アルキルチオ、アリールチオ、チオカルボキシラート、ジチオカルボキシラート、サルフェート、サルファート、スルホネート、スルファモイル、スルホンアミド、ニトロ、ニトリル、アジド、ヘテロシクリル、エーテル、エステル、ケイ素含有部分、チオエステルまたはそれらの組み合わせが挙げられる。好ましい置換基は、アルキル、アリール、ヘテロアリールおよびエーテルである。アリールハロゲン化物が許容可能な置換基であることに注意されたい。アルキルハロゲン化物は、非常に反応性が高いことが知られており、所望の反応を妨害しない限り許容可能である。置換基は、それら自身、置換され得る。例えば、アミノ置換基それ自身が、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アリール-ハロゲン化物およびヘテロアリールシクロアルキル非芳香環など、上記で定められるさらなる置換基により単置換または独立に二置換され得る。短鎖脂肪族または低級脂肪族とは、C1からC4脂肪族を指し、長鎖脂肪族または高級脂肪族とは、C5からC8脂肪族を指す。本明細書中で使用される場合、未置換という用語は、水素によって占められる原子の何らかの空原子価openvalenceを指す。また、原子における空原子価openvalence位置の占拠が特定されていない場合、それは水素である。本明細書中で使用される場合、ポリマーという用語は、相対分子質量が高い分子を意味し、その構造は、基本的に、相対分子質量が低い分子由来の単位の多重反復を含む。ポリマーという用語には生体ポリマーが含まれる。生体ポリマーという用語は、本明細書中で使用される場合、天然のポリマーを指す。天然のポリマーとしては、タンパク質および炭水化物が挙げられるが、限定されない。生体ポリマーという用語はまた、1以上のペンダントアミンを含むように修飾されている天然ポリマーの誘導体型も含む。本明細書中で使用される場合、オリゴマーという用語は、中程度の相対分子質量の分子を意味し、その構造は、基本的に、相対分子質量が低い分子由来の小さな複数の単位を含む。分子が1個または数個の単位の付加または除去による分子特性への影響が無視できる程度である場合、その分子は、高い相対分子質量を有するとみなすことができる。分子が1個または数個の単位の除去で顕著に変動する分子特性を有する場合、その分子は中程度の相対分子質量を有するとみなすことができる1996PureandAppliedChemistry68:2287-2311のIUPACRecommendations1996参照。切り替えられたとは、物理特性および特にイオン強度が修飾されていることを意味する。切替可能とは、第一の一連の物理特性を有する第一の状態、例えば、あるイオン強度の第一の状態から、第二の一連の物理特性を有する第二の状態、例えば、より高いイオン強度の状態へ転化され得ることを意味する。トリガーは、物理特性例えば、イオン強度の変化を引き起こす、条件の変化である例えば、気体の導入または除去、温度の変化。可逆的という用語は、反応条件に依存して、反応が何れの方向後ろ向きまたは前向きにも進行し得ることを意味する。炭酸水とは、CO2が溶解されている水の溶液を意味する。CO2飽和水とは、その温度で最大程度までCO2が溶解されている水の溶液を意味する。本明細書中で使用される場合、実質的に二酸化炭素がない気体とは、その気体のCO2含量が、溶液からのCO2除去を妨げるには不十分であることを意味する。いくつかの応用例では、空気は、実質的にCO2がない気体であり得る。未処理空気は、即ち、CO2含量が変化していない空気であり、良好に使用され得、これにより経費が削減される。例えば、あるいくつかの状況においては、空気中に存在するおよそ0.04体積のCO2は、化合物を切り替えられた形態に維持するには不十分であるすなわち空気は溶液からCO2を除去し切り替えを引き起こすのに使用されるトリガーであり得るので、空気は実質的にCO2がない気体であり得る。同様に、実質的にCO2、CS2またはCOSがない気体は、溶液からのCO2、CS2またはCOSの除去を妨げるにはCO2、CS2またはCOS含量が不十分である。本明細書中で使用される場合、添加剤とは、少なくとも1つのアミンまたはアミジン窒素を含む化合物を指し、十分に塩基性であるので、水およびCO2の存在下炭酸を形成にある場合、例えばアミンまたはアミジン窒素がプロトン化されるようになる。このような切替可能添加剤を含む水溶液をトリガーに供する場合、この添加剤は、2つの状態、窒素が三価であり、電荷がない非イオン状態と、窒素がプロトン化され、それにより正に荷電した窒素原子となるイオン化状態との間で可逆的に切り替わる。プロトン化アミジンなど、いくつかの場合において、複数の原子にわたり正電荷を非局在化させ得る。便宜上、本明細書中では、添加剤の非荷電または非イオン形態は一般的に特定せず、一方で、イオン形態は一般的に特定する。イオン化またはイオン性という用語は、添加剤の形態を同定するために本明細書中で使用される場合、アミンまたはアミジン窒素のプロトン化または荷電状態を指すに過ぎない。例えば、ある一定の例において、添加剤は、アミンまたはアミジン窒素が非荷電または非イオン形態である場合に、イオン化されている他の官能基を含む。当業者にとって容易に認識されるように、プロトン化反応が完全に進行することはあまりないので、化合物が本明細書中でプロトン化されていると述べられる場合、これは、化合物の分子の全てまたは大部分のみがプロトン化されることを意味する。例えば、添加剤が1個のN原子を有する場合、分子の約90超、または約95超または約95が炭酸によってプロトン化される。本明細書中で使用される場合、アミン添加剤下記式1の化合物参照は、構造R1R2R3N式中、下記で論じるように、R1からR3は、独立に水素または脂肪族または、ヘテロアリールを含むアリールを指す。を有する分子を指す。アミンのイオン性形態下記式2の化合物参照は、アンモニウム塩と呼ばれる。アミンの重炭酸塩下記式3の化合物参照は重炭酸アンモニウムと呼ばれる。本明細書中で使用される場合、アミジン添加剤とは、構造R1N=CR2-NR3R4式中、下記で論じるように、R1からR4は独立に水素または脂肪族または、ヘテロアリールを含むアリールまたはシロキシルである。を有する分子を指す。アミジンのイオン形態下記式6’の化合物参照はアミジニウム塩と呼ばれる。本明細書中で使用される場合、塩基性窒素または炭酸によりプロトン化されるのに十分に塩基性である窒素という用語は、プロトン化に利用可能であり、プロトン化を受け易い電子の孤立電子対を有する窒素原子を指すために使用される。炭酸水中のCO2について述べているが、このような窒素は、水中のCS2および水中のCOSによってもプロトン化される。この用語は窒素の塩基性を示すものであり、3種類のトリガー気体CO2、CS2またはCOSのうちどれが使用されるかを示唆するものではない。イオン性とは、正または不荷電イオンの形態、すなわち荷電部分を含有するかまたはそれに関与するかまたはそれにおいて生じることを意味する。非イオン性とは、形式電荷がない分子を実質的に含むことを意味する。非イオン性とは、如何なる種類のイオンも全く存在しないことを意味するものではなく、むしろ塩基性窒素のかなりの量が非プロトン化状態であることを意味する。塩とは、本明細書中で使用される場合、正および負荷電イオンから形成される正味荷電がない化合物である。この開示目的では、イオン性液体は、100°C以下で液体である塩であり、このような液体は一般に、非揮発性、極性および粘性である。非イオン性液体は、主にイオンなどの形式電荷がある分子からは構成されない液体を意味する。非イオン性液体は、多岐にわたる極性で利用可能であり、極性であってもよいしまたは非極性であってもよく、一般に、イオン性液体よりも揮発性が高く、粘性が低い。溶液のイオン強度は、溶液中のイオン濃度の尺度である。水中で溶解されるイオン性化合物すなわち塩は、イオンに解離し、溶液のイオン強度を上昇させる。溶液中の溶解イオンの総濃度は、異なる化合物の解離または溶解度など、溶液の重要な特性に影響を与える。溶液のイオン強度、Iは、溶液中に存在する全イオン濃度の関数であり、通常、方程式Aにより与えられる:式中、ciは、イオンiのモル濃度mol/dm3であり、ziはイオン電荷数であり、溶液中で溶解される全イオンについて合計される。非理想溶液においては体積は加算的ではなく、モルmol/kgH2Oでイオン強度を計算するのが好ましく、イオン強度は方程式Bにより与えられ得る:式中、miは、イオンiのモル単位mol/kgH2Oであり、ziは前の段落で定められるとおりである。極性分子は、分子中の正および負電荷または部分的に正および部分的に負の電荷の中央である程度の分離が起こる分子である。極性溶媒は通常、双極子モーメントを特徴とする。イオン性液体は、たとえ双極子が存在し得なくても、極性溶質を可溶化する能力、他の極性液体との混和性およびソルバトクロミック色素への影響に関して極性液体と同じように挙動するので、極性溶媒であると考えられる。極性溶媒は通常、極性または荷電分子を溶解する場合に、非極性または極性が低い溶媒よりも良好である。非極性は、極性または荷電分子の弱い溶媒和力を有することを意味する。非極性溶媒は、電荷分離が殆どないかまたは全くないことの何れかと関連し、陽極または陰極が形成されないか、または小さな双極子モーメントを有する。非極性溶媒は、一般的に、非極性分子、ろう質分子、または油状分子の溶解において、極性溶媒よりも良好である。疎水性は、水塊から跳ね返されるような分子の特性である。疎水性分子は、通常、非極性および非水素結合である。このような分子は、他の中性および非極性分子と会合する傾向がある。分子の疎水特性の度合いすなわち疎水性は、logP値により定量され得る。logPは、分子の脂質-水分配係数Pの対数である。脂質-水分配係数は、脂質環境および親水性の水性環境における分子の溶解性の比を決定しようとするものである。脂質-水分配係数は、脂質層における分子の濃度を水相の分子の濃度により除した比として計算される平衡定数である。中程度に疎水性は、本明細書中で、低イオン強度の水溶液中で中程度にまたは完全に可溶性であるが、高イオン強度の水溶液では溶解度が顕著に低いかまたは基本的に不溶性である化合物を指すために使用される。このような化合物は、液体または固体であり得、有機または無機であり得る。中程度に疎水性の化合物の例はテトラヒドロフランである。分配係数は、脂質相のモデルとしてn-オクタノールを、水相のモデルとしてpH7.4の水性リン酸緩衝液を使用して、決定され得る。分配係数は比であるので、無次元である。各官能基は分子の疎水または親水特性を決定する一助となるので、分配係数は、分子の加算的特性である。logP値が小さい場合、水および分子が殆どの割合において単相を形成するように、分子は水と混和性または水溶性である。logP値が大きい場合、化合物は水と非混和性または水中で不溶性であり、水および存在する分子とともに、分離層として、殆ど全ての割合で2相性混合物が形成される。分子の個々の官能基から生じる分配係数の加算的性質のため、有機化合物についてlogP値を理論的に計算することができる。logP値を計算するために多くのコンピュータプログラムが利用可能である。本明細書中に記載のlogP値は、9種類の異なるアルゴリズムを用いてある分子についてlogP値を計算し、平均値を算出する、ALOGPS2.1ソフトウェアを用いて予想される。このコンピュータによる方法は、TetkoI.V.およびTanchukV.Y.のJ.Chem.Inf.Comput.Sci,2002,42,1136-1145およびJ.Comput.Aid.Mol.Des.,2005,19,453-463両方とも参照により本明細書中に組み込まれるに詳細に記載されている。疎水性に対して、親水性とは、通常は分子が水素結合を通じて水と一時的に結合することが可能なので、水塊中で溶解するかまたは水塊と混和性となる分子の特性である。親水性分子は通常、極性がある。したがって、このような分子は、他の極性分子と相溶性であり得る。親水性分子は、水素結合を通じて水と一時的に結合することができる少なくとも1つの親水性置換基を含み得る。親水性置換基としては、アミノ、ヒドロキシル、カルボニル、カルボキシル、エステル、エーテルおよびホスフェート部分が挙げられる。不溶性は、固体および液体が合わせられる際に不均一な混合物が生じるような、特定の液体中で溶解性が乏しい固体を指す。特定の液体中での不溶性固体の溶解性は0ではないかも知れないが、実際に有用であるものよりも小さいと認識されている。可溶性の、不溶性の、溶解性などの用語の使用は、固体/液体混合物のみが意図されることを示唆するものではない。例えば、添加剤が水溶性であるという記述は、添加剤が固体でなければならないということを示唆するものではなく、添加剤が液体であり得る可能性は除外されない。混和性は、混合された場合に、均一な溶液をもたらす2種類の液体の特性である。対して、非混和性とは、混合された場合に、不均一な混合物、例えば2つの個別の相すなわち層をもたらす2種類の液体の特性である。本明細書中で使用される場合、非混和性は、単相に溶け込ませることができないことを意味する。したがって、2種類の液体は、それらがある割合で合わせられたときに2相になる場合は、非混和性と言われる。これは、2種類の液体の組み合わせが、全ての割合においてまたは全ての条件下で2相混合物であることを示唆するものではない。2種類の液体の非混和性は、2つの相が存在する場合、例えば視認によって検出することができる。この2相は、2層の液体としてまたは片方の相の液滴が他の相中に分布するものとして存在し得る。非混和性、混和性、混和性などの用語の使用は、液体/液体混合物のみが意図されることを示唆するものではない。例えば、添加剤が水と混和性であるという記述は、添加剤が液体でなければならないということを示唆するものではなく、添加剤が固体であり得る可能性は除外されない。本明細書中で使用される場合、混入物質という用語は、混合物から除去されることが意図されており、混入物質に価値がないことを示唆するものではない、1以上の化合物を指す。本明細書中で使用される場合、塩という用語は、両性イオンではないイオン性化合物を指す。これは、塩化ナトリウム伝統的な食卓塩、他の無機塩または、陰イオン、陽イオンまたは両方が有機性である塩を含み得る。塩を含むという用語は、少なくとも1つの塩を含むことを意味する。本明細書中で使用される場合、エマルジョンという用語は、別の液体中の液体のコロイド状懸濁液を意味する。一般に、エマルジョンとは、水中の疎水性の液体例えば油の懸濁液を指し、一方、逆エマルジョンという用語は、疎水性の液体中の水の懸濁液を指す。本明細書中で使用される場合、懸濁液という用語は、液体中で懸濁された微細な固体粒子の不均一混合物を意味する。本明細書中で使用される場合、泡状物質という用語は、液体中の気体のコロイド状懸濁液を意味する。本明細書中で使用される場合、分散という用語は、2種類の構成成分の混合物を意味し、この場合、一方の構成成分は、他方の構成成分中で粒子、液滴または泡として分布し、エマルジョンすなわち、液体中の液体、超臨界流体中の液体または液体中の超臨界流体、懸濁液すなわち、液体中の固体および泡状物質すなわち、液体中の気体を含ものとする。NMRは核磁気共鳴を意味する。IR分光法とは赤外線分光法を意味する。UV分光法は紫外線分光法を意味する。DBUという用語は、1,8-ジアザビシクロ-[5.4.0]-ウンデク-7-エンを意味する。DMAEという用語は、N,N-ジメチルアミノエタノールを意味する。MDEAという用語は、N-メチルジエタノール-アミンを意味する。TMDABという用語は、N,N,N’,N’-テトラメチル-1,4-ジアミノブタンを意味する。TEDABという用語は、N,N,N’,N’-テトラエチル-1,4-ジアミノブタンを意味する。THEEDという用語は、N,N,N’,N’-テトラキス2-ヒドロキシエチルエチレンジアミンを意味する。DMAPAPという用語は、1-[ビス[3-ジメチルアミノ]プロピル]アミノ]-2-プロパノールを意味する。HMTETAという用語は、1,1,4,7,10,10-ヘキサメチルトリエチレンテトラアミンを意味する。これらの化合物の構造式は図2で示される。廃水という用語は、家庭または産業活動により使用された水を意味し、したがって、ここでは廃棄物を含む。本明細書中で使用される場合、PEとは、メチル化ポリエチレンイミンMPEIエチル化ポリエチレンイミンEPEI、プロピル化ポリエチレンイミンPPEIおよびブチル化ポリエチレンイミンBPEIを含むが、それらに限定されない、様々な分子量の分岐状または直鎖状ポリエチレンイミンを意味する。本明細書中で使用される場合、PMMAは、様々な分子量の3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAを含むが、それらに限定されない、ポリメチルメタクリラートに基づくポリマーを指す。本明細書中で使用される場合、PAAは、様々な分子量の3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PAAを含むが、それらに限定されない、ポリアクリル酸に基づくポリマーを指す。本明細書中で使用される場合、PMMA/PSは、例えば3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミンで官能化され得るポリメチルメタクリラート-コ-スチレンを指す。米国特許出願公開第2008/0058549号は、CO2など、選択されたトリガーとの接触時に、非イオン性液体混合物からイオン性液体に可逆的に転化する溶媒を開示する。非イオン性液体混合物は、アミジンまたはグアニジンまたはその両方および水、アルコールまたはそれらの組み合わせを含む。ZhouK.,etal.,Re-examinationofDynamicsofPolyelectrolytesinSalt-FreeDiluteSolutionsbyDesigningandUsingaNovelNuetral-Charged-NeutralReversiblePolymerMacromolecules200942,7146-7154は、DMF5水中で中性-荷電-中性遷移が起こり得るポリマーを開示する。中性状態と荷電状態との間の遷移は、ポリマーを含有する混合物を交互にCO2およびN2でバブリングすることにより達成される。切替可能水混合物をトリガーに供することによって、イオン強度が低イオン強度から高イオン強度に可逆的に変化し得る、水性の構成成分を含む液体混合物が本明細書中で提供される。つまり、このような態様は、エネルギー入力が殆どないかまたはエネルギー入力が実質的になく、何度も、実質的に塩を含まない水と塩を含む水との間で可逆的に切り替えられ得る水を提供する。切替可能水という用語は、本明細書中では、添加剤と混合された純水または添加剤と混合された水溶液である水性の構成成分を指すために使用され、この添加剤は、水または水溶液のイオン強度をそれぞれ増減させるために、イオン形態と非イオン形態との間で切り替わり得る。伝統的に、塩が水に添加されたら、例えば、塩が入った水をその沸点まで加熱しなければならなかったので水を再び回収するためには高エネルギー入力が必要であった。したがって、本願のある一定の態様は、第一のイオン強度の水溶液切替可能水中で化合物を溶解させ、次いでその媒質を第二のイオン強度の溶液に切り替えることによって化合物を単離することにより、混合物から化合物を分離する方法を提供する。このような方法は、非イオン性水溶液およびイオン性液体を使用する。切替可能水は、所望のまたは選択される化合物の抽出において繰り返し再利用することができる。本明細書中に記載のような切替可能水を含む水性混合物は、混合物、溶液またはマトリックスからの溶質の抽出に有用である。例えば水溶性溶質の抽出のために低イオン強度形態で使用した後、溶質の沈殿または分離を引き起こすために、切替可能水を高イオン強度形態へ切り替える。次に、切替可能水を低イオン強度形態に切り替え戻すことによって、切替可能水を再利用することができる。抽出のための溶質は、純粋な化合物または化合物の混合物の何れかである。これらは、混入物質および所望の物質の両方を含む。このような溶質は、土壌、布地、岩、生物学的材料例えば、木材、パルプ、紙、豆、種子、肉、脂肪、樹皮、草、穀物、毛皮、天然繊維、トウモロコシ茎、油、水、設備または二次材料例えば、金属、鉱物、プラスチック、無機、有機または天然物質材料から製造されたものであるか否かにかかわらず、機械部品、成型部品、押出物質、化学製品、精油、精製燃料、織物、繊維、シートなどの材料、またはその組み合わせを含むが、限定されない、様々な組成物から抽出され得る。抽出されるべき所望の溶質としては、医薬化合物、有機化合物、中間体化合物、鉱物、合成試薬、油、糖、食品、香味料、芳香剤、染料、殺虫剤、殺真菌剤、燃料、香辛料抽出などの材料が挙げられるが、これらに限定されない選択される溶質の他の非限定例としては、次のもの:植物抽出物例えば、リグニン、セルロース、ヘミセルロース、熱分解生成物、葉抽出物、茶抽出物、花弁抽出物、ローズヒップ抽出物、ニコチン、タバコ抽出物、根抽出物、ショウガ抽出物、サッサフラス抽出物、豆抽出物、カフェイン、ゴム、タンニン、炭水化物、糖、スクロース、グルコース、デキストロース、マルトース、デキストリン;その他の生物由来物質例えば、タンパク質、クレアチン、アミノ酸、代謝産物、DNA、RNA、酵素;アルコール、メタノール、エタノール、1-プロパノール、1-ブタノール、2-プロパノール、2-ブタノール、2-ブタノール、t-ブタノール、1,2-プロパンジオール、グリセロールなど;有機合成の生成物例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、ポリマー、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール;工業的に有用な化学物質例えば、可塑剤、フェノール、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、界面活性剤、石鹸、洗剤、解乳化剤、消泡剤;溶媒例えば、THF、エーテル、酢酸エチル、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、スルホレン、スルホラン、ジメチルホルムアミド、ホルムアミド、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド;化石燃料生成物例えば、クレオソート、コールタール、石炭熱分解油成分、粗製油、粗製油の水溶性成分;着色剤例えば、色素、顔料、有機顔料、染料、媒染剤;望ましくない化合物および混合物例えば、布地もしくは設備上の汚れまたは染みが挙げられる。本明細書中に記載される抽出方法に適合され得る選択化合物としては、低イオン強度の水および高イオン強度の水中で異なる程度に可溶性である化合物が挙げられる。ある種の選択溶質は、それらが純水中に存在する場合よりも、低イオン強度を有し、アミン添加剤を含む本明細書中に記載されるような水溶液中でさらに可溶性である。次の記述は、低イオン強度から高イオン強度にそして再び逆に繰り返し進行する可逆反応に関するため、この過程を開始するためには、これら2つの状態のうちの1つを選択しなければならない。しかし、この選択は随意であり、以下に記載のように、具体的用途によって何れかの状態で開始し得る。切替可能添加剤下記で提供される例示的説明は、水および実質的に水溶性である非イオン形態の切替可能添加剤を含む低イオン強度の切替可能水で開始する。添加剤の非イオン形態を含む切替可能水のイオン強度は、添加剤のイオン形態を含む切替可能水よりも低い。具体的な実施形態において、切替可能添加剤が他のイオン化された官能基を含有しない場合、添加剤の非イオン形態を含む切替可能水のイオン強度は殆どゼロに近いかゼロである。この切替可能水は、添加剤と反応しない化合物を溶解するための溶媒として用いられ得る。非イオン性切替可能水から溶解された化合物を分離することが望ましい場合、トリガーが適用され、添加剤はそのイオン形態に転化される。その結果生じるイオン性切替可能水は、より高いイオン強度を有する。一例によると、この可逆反応で用いられる切替可能添加剤の非イオンおよびイオン形態は両者とも水溶性であり、したがって、液体混合物が2つの相、すなわち疎水相および水相に分離する場合、添加剤の実質的に全てが、非イオン形態であろうが、イオン形態であろうが、水層中に残留する。この例において、添加剤と対照的に、ある種の化合物はより高いイオン強度溶液中でもはや可溶性でなく、イオン性水相とは異なる相に分離する。この別個の相は、既に存在する疎水性液相非水性溶媒であり得る。代替例によれば、切替可能添加剤のイオン形態のみが実質的に水溶性であり、したがって、添加剤がその非イオン形態に転化されると、2つの相が形成され、添加剤の非イオン形態は、大部分または全てが非水相に入る。非水相は、切替可能添加剤の非イオン形態のみを含み得るか、または、それは、既に存在する疎水性液相非水性溶媒など、水溶性でないかまたは水と混和性でない溶媒を含み得る。多くの適用において、非水相中の水の量は好ましくは可能な限り少ないが、多くの場合において、非水相は水を幾分含む。切替可能添加剤本明細書中で添加剤とも呼ぶ。は、例えば炭酸を生成させる水およびCO2の存在下にある場合、プロトン化されるのに十分に塩基性であるアミン窒素を含む化合物である。このような切替可能添加剤を含む水溶液がトリガーに曝されると、添加剤は2つの状態、すなわち、アミン窒素が三価であり、非荷電である非イオン状態と、アミン窒素がプロトン化されて、それを4-配位正荷電窒素原子にするイオン状態との間で可逆的に切り替わる。したがって、荷電アミン部分は、溶液中でそれと会合される負荷電対イオンを有する。対イオンの性質は、用いられるトリガーに依存し、下記で記載される。イオン状態の添加剤を含む水溶液は、イオン強度を比較することにより、非イオン状態の化合物を含む水溶液と区別可能である。切替可能添加剤は、そのイオン形態である場合、少なくとも部分的に水溶性である。具体的に、切替可能添加剤は、そのイオン形態である場合、添加剤のイオン形態の非存在下での水またはその用途によっては水溶液のイオン強度と比較して、イオン強度を上昇させるのに十分に水溶性でなければならない。ある一定の実施形態において、切替可能水は、水と、ペルアルキル化されているアミン添加剤を含む。ペルアルキル化されているという用語は、本明細書中で使用される場合、アミンが、炭酸によりプロトン化されるのに十分に塩基性である窒素原子と結合されるアルキルまたは他の基を有し、そのため、その分子がN-H結合を含有しない、ということを意味する。殆どの一級および二級アミンがCO2による切り替え中にカルバメートを生成し得るため、いかなるN-H結合も有しない式1および4のアミン化合物が好ましい。加熱およびフラッシングガスのバブリングにより水中のカルバメートイオンを除去し、塩をアミン形態に戻すのは、困難であり得る。これは比較例2から明らかであり、この場合、低エネルギー入力トリガーを用いて、イオン形態のある種の一級および二級アミン添加剤を対応する非イオン性アミン形態に戻すことはできないことが分かった。したがって、カルバメート生成は、それがアミンのイオン性溶液を水溶液非イオン形態に逆戻りさせる効率を低下させ得るので、望ましくない。カルバメートイオン生成に関するこの問題は、アミンがアニリンであるすなわち、アリールまたはへテロアリール基が窒素原子と直接結合される場合は関わりがなく、このような分子では、N-H結合は好ましくないとみなされる訳ではない。立体障害を与えるために一級および二級アミン上で嵩張った置換基を用いることにより、安定カルバメート生成が大きく減少し得るBougieFandIlliutaM.C.,ChemEngSci,2009,64,153-162およびそこで引用される参考文献。立体障害は、より容易なCO2脱着を可能にする。三級アミンのイオン形態はカルバメートを含まず、重炭酸塩陰イオンであるため、三級アミンが好ましい。しかし、いくつかの実施形態において、切り替え過程が三級アミンで観察される場合よりも速い場合があるため、嵩張った置換基を有する一級および二級アミンの方が好ましい。下記実施例22で明らかであるように、発明者らは、効率的な可逆的切り替えは、嵩高い置換基を有する一級および二級アミンを有する非イオン形態とイオン形態との間で可能であると合理的に予想する。発明者らはまた、式1の切り替え可能な添加化合物に加えて、カルバメート生成が可能な少量の二級または一級アミンが存在しても、添加剤の切り替えは抑制されないとも合理的に予想する。いくつかの実施形態において、少量の二級または一級アミンの存在は、そのイオン形態と非イオン形態との間の添加剤の切り替え率を増大させ得る。ある実施形態において、一級アミン添加剤が用いられ得る。しかし、一級アミン添加剤のイオン形態の非イオン形態への逆転は、逆転が必要とされる用途に実際に用いるには困難であり過ぎる。むしろ、一級アミン添加剤は、添加剤イオン化の逆転が必要ではない状況において価値があり得る。あるいは、一級アミン添加剤は、逆転を強いるため、より高い温度、より長い反応時間または他のより厳しい条件を使用することが許容可能である状況において価値があり得る。別の実施形態において、二級アミン添加剤が使用され得る。実施例22で明らかとなるように、ある種の二級アミン添加剤は、イオン化形態と非イオン形態との間で可逆的に切り替え可能である。有用な添加剤は、複数の窒素中心を含み得る。このような化合物は、例えば、ジアミン、トリアミン、テトラアミンまたはポリアミンと呼ばれる。ポリアミンには、ポリマー主鎖中に窒素を有するポリマーが含まれる。ポリアミンには、ペンダント基に窒素を有するポリマー、例えば生体ポリマーおよびその誘導体も挙げられる。ポリアミンには、ポリマー主鎖中に窒素を有し、ペンダント基に窒素を有するポリマーも含まれる。ポリアミンには、複数の窒素原子を有する小分子すなわちポリマーでないものも含まれる。ポリアミンの例としては、ポリビニルアミン、ポリN-ビニル-N,N-ジメチルアミン、ポリアリルアミンポリN-アリル-N,N-ジメチルアミン、1,2,3,4,5,6-ヘキサキスN,N-ジメチルアミノメチルベンゼン例えば、C6CH2NMe26および1,2,3,4,5,6-ヘキサキスN,N-ジメチルアミノメチルシクロヘキサン例えば、C6H6CH2NMe26が挙げられる。具体例において、添加剤は、例えば水およびCO2炭酸を生成の存在下でプロトン化されるのに十分に塩基性である1以上のアミン窒素を含む生体ポリマーである。切替可能添加剤としての使用のための適切な生体ポリマーの例としては、コラーゲンI、II、III、IV、VおよびVI型を含む、変性コラーゲンまたはゼラチン、フィブリン-フィブリノーゲン、エラスチン、糖タンパク質、多糖類、例えば、限定されないが、アルギナート、キトサン、N-カルボキシメチルキトサン、O-カルボキシメチルキトサン、Ν,Ο-カルボキシメチルキトサン、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸およびグリコサミノグリカンまたはプロテオグリカンなど、酸化多糖類、例えば、限定されないが、酸化コンドロイチン硫酸、酸化アルギナートおよび酸化ヒアルロン酸などが挙げられるが、これらに限定されない。各場合において、生体ポリマーは、例えば水およびCO2の存在下炭酸を生成でプロトン化されるのに十分に塩基性であるアミン窒素を組み込むように誘導体化され得る。ポリアミン添加剤を調製するための方法の例としては、溶液中または固体状態の何れかで、フリーラジカル条件下、プロピレンオキシドまたはエチレンオキシドのホモポリマーを無水マレイン酸と反応させて、グラフト物質を得ることが挙げられる。ホモポリマーの代替物として、プロピレンオキシドおよびエチレンオキシドのランダムまたはブロックコポリマーが使用され得る。調製後、グラフト物質をジアミン例えば、3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミンと反応させて、本明細書中に記載の本発明の実施形態において、添加剤として有用であるポリアミン添加剤を生成させる。いくつかの実施形態において、ポリアミンのエチレンオキシドおよびプロピレンオキシド反復単位の比は、所定の温度および圧力で、そのオフ状態の添加剤が水中で実質的に不溶性であり、そのオン状態が水溶性であるように制御される。ポリアミン添加剤を調製するための方法の別の例としては、アクリル酸または対応するエステルのポリマーを、ジアミン例えば、3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミンと反応させて、アミド結合形成を介して添加剤を生成することが挙げられる。アクリル酸ポリマーの代替物として、カルボン酸または対応するそのエステルを含む別のポリマーが用いられ得る。このようなポリマーの一例としては、ポリスチレンのランダムまたはブロックコポリマーおよびカルボン酸および/またはエステルを含むポリマーが挙げられる。アミド結合が、例えば脱水、アルコール脱離、アルコキシド脱離、酸塩化物反応、触媒的反応などを介して形成される。添加剤の溶解特性をさらに調整するために、何れかの二級または一級アミド窒素原子をアルキル化し得る。いくつかの実施形態において、ポリアミンの構成成分の比は、所定の温度および圧力で、添加剤がそのオフ状態で水中で実質的に不溶性であり、CO2およびH2Oへの曝露後、そのオン状態で、水溶性となるように制御される。切替可能水添加剤として有用なアミン含有ポリマーの具体的な非限定例は、官能化PEI、例えばメチル化ポリエチレンイミンMPEI、エチル化ポリエチレンイミンEPEI、プロピル化ポリエチレンイミンPPEIおよびブチル化ポリエチレンイミンBPEIなどを含む、様々な分子量の分岐状または直鎖状ポリエチレンイミンPEI;様々な分子量の官能化ポリメタクリラートPMAポリマー;様々な分子量の官能化ポリメチルアクリラートPMeAポリマー;様々な分子量の3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAを含むが、それらに限定されない、官能化ポリメチルメタクリラートPMMAポリマー;様々な分子量の3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PAAを含むが、限定されない、官能化ポリアクリル酸PAAポリマー;および様々な分子量の3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PSおよびmolスチレン単位を含むが、限定されない官能化ポリメチルメタクリラート-コ-スチレンPMMA/PSコポリマーである。官能化という用語は、ポリマーに関して本明細書中で使用される場合、1以上の官能基、例えば、限定されないが、置換または未置換脂肪族基など、を含むポリマーを意味する。ある一定の実施形態において、ポリマーは、プロトン化可能な窒素原子を含むように官能化される。当業者によく理解されているように、ペンダント反応基例えば酸性基においてポリマーを官能化し、所望の官能基または基を付加することによって、官能化ポリマーを合成することができる。この代替法の具体例において、ポリマーは、既存の一級アミンでさらに官能化され、二級または三級アミンが形成される。あるいは、所望の官能基または基を含有する、モノマーまたはモノマー混合物から、官能化ポリマーを合成することができる。本明細書中でポリマーに言及する場合、使用される用語は、ポリマーへの官能基の組み込みの結果として形成される結合を特定することなく、官能化ポリマーを指す。例えば、アミンとPAAの反応から形成されるポリアクリルアミドは、単純化のために、本明細書中で官能化PAAと呼ぶ。ある一定の実施形態において、添加剤は、非混和性または不溶性、または水中で混和性に乏しいかまたは溶解性に乏しいが、トリガーによってイオン性および少なくとも部分的に水溶性であるかまたは水と混和性である形態に転化される。切替可能添加剤として機能するためには、添加剤は、オフまたは非イオン形態の添加剤の存在の如何にかかわらず、イオン化添加剤が水または水溶液のイオン強度を上昇させるように、オンまたはイオン形態である場合には、水または水溶液中で十分に可溶性でなければならない。その非イオン形態での添加剤の非混和性または不溶性はいくつかの用途で有利であるが、これは、添加剤の水からの除去が所望される場合、トリガーの除去によって、添加剤を水から容易に除去し得るからである。TEDABは、この実施形態に従って機能する添加剤の一例である。本明細書中で、ペンダント酸性基を有するポリマーと、接近可能な塩基性基例えばジアミンまたはトリアミン含有化合物を有するアミンまたはアミジン含有分子との間の単純な酸-塩基反応から形成される塩であるイオン性ポリマーも提供される。これらのイオン性ポリマーの非イオン性またはオフ形態は、実際には部分的にイオン性であり、その結果、上述の官能化ポリマーの非イオンと比較して、これらのポリマーの非イオン形態の水溶性が上昇し得る。例えば、塩基性ジアミンにおいて、酸性側鎖を含有するポリマーとの酸-塩基反応が起こり得、オフ形態で僅かにイオン性であるポリマーが得られる。次に、このポリマーにおいて炭酸との第二の反応が起こり得、例えば、二重にオン形態のイオン性ポリマーが得られる。ある一定の実施形態において、ポリマー性添加剤の上および/または下臨界溶液温度を利用して、水中のポリマー性添加剤の水溶性または混和性を切り替えることができる。本状況下で、下臨界溶液温度またはLCSTは、それ以下でポリマーが水または水溶液中で可溶性または混和性である臨界温度であり、上臨界溶液温度またはUCSTは、それ以上でポリマーが水中で可溶性または混和性である臨界温度である。非イオン形態でLCSTを有するこれらのポリマー性添加剤に対して、水からの添加剤の除去を促進するために温度を使用することができる。ポリマー性添加剤がそのイオン形態からその非イオン形態に転化された後、ポリマー性添加剤が沈殿するかまたはその系の水または水溶液と非混和性になるように、温度をLCSTよりも上昇させる。次に、ろ過またはデカントなどの標準的技術を用いて、このポリマー性添加剤を水から除去することができる。ある一定の態様において、添加剤は、式1の化合物:式中、R1、R2およびR3は、独立に、H;直鎖状、分岐状または環状である、置換または未置換C1からC8脂肪族基場合によっては、アルキル基の1以上のCが、{-SiR102-O-}単位により置換され、8個のCが8個の{-SiR102-O-}単位により置換されている;置換または未置換CnSim基式中、nおよびmは独立に0から8の数字であり、nmは1から8の数字である;置換または未置換C4からC8アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールであり、場合によっては1以上のCが、{-SiR102-O-}単位により置換されている;場合によっては1以上の{-SiR102-O-}単位を含む、4個から8個の環原子を有する置換または未置換アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールである;-SiR102-Op-鎖式中、pは1から8であり、Hで終結しているか、または置換もしくは未置換C1からC8脂肪族および/またはアリール基により終結する;置換もしくは未置換のC1からC8脂肪族-C4からC8アリール基アリールは、場合によってはヘテロアリールであり、場合によっては1以上のCが{-SiR102-O-}単位により置換されているであるか;またはR10は、置換または未置換C1からC8脂肪族基、C1からC8アルコキシまたはC4からC8アリールアリールは、場合によってはヘテロアリールであるである。置換基は、独立に、アルキル;アルケニル;アルキニル;アリール;アリール-ハロゲン化物;ヘテロアリール;シクロアルキル非芳香環;Siアルキル3;Siアルコキシ3;ハロ;アルコキシル;アミノジアミノを含む。;アルキルアミノ;アルケニルアミノ;アミド;アミジン;ヒドロキシル;チオエーテル;アルキルカルボニル;アルキルカルボニルオキシ;アリールカルボニルオキシ;アルコキシカルボニルオキシ;アリールオキシカルボニルオキシ;カルボネート;アルコキシカルボニル;アミノカルボニル;アルキルチオカルボニル;ホスフェート;ホスフェートエステル;ホスホナート;ホスフィナート;シアノ;アシルアミノ;イミノ;スルフィドリル;アルキルチオ;アリールチオ;チオカルボキシラート;ジチオカルボキシラート;サルフェート;サルファート;スルホネート;スルファモイル;スルホンアミド;ニトロ;ニトリル;アジド;ヘテロシクリル;エーテル;エステル;ケイ素含有部分;チオエステル;またはそれらの組み合わせであり得る。置換基はそれ自身、置換され得る。例えば、アミノ置換基はそれ自身、上記で定められるさらなる置換基、例えばアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アリール-ハロゲン化物およびヘテロアリールシクリル非芳香環などによって単置換または独立に二置換され得る。置換基は、好ましくは少なくとも1つの親水性基、例えばSiC1-C4-アルコキシ3、C1-C4-アルコキシル、アミノ、C1-C4-アルキルアミノ、C2-C4-アルケニルアミノ、置換アミノ、C1-C4-アルキル置換アミノ、C2-C4-アルケニル置換-アミノアミド、ヒドロキシル、チオエーテル、C1-C4-アルキルカルボニル、C1-C4-アルキルカルボニルオキシ、C1-C4-アルコキシカルボニルオキシ、カルボネート、C1-C4-アルコキシカルボニル、アミノカルボニル、C1-C4-アルキルチオカルボニル、ホスフェート、ホスフェートエステル、ホスホナート、ホスフィナート、アシルアミノ、イミノ、スルフィドリル、C1-C4-アルキルチオ、チオカルボキシラート、ジチオカルボキシラート、サルフェート、サルファート、スルホネート、スルファモイル、スルホンアミド、ニトロ、ニトリル、C1-C4-アルコキシ-C1-C4-アルキル、ケイ素含有部分、チオエステルまたはそれらの組み合わせなどであり得る。いくつかの実施形態において、式1の化合物は水溶性または水混和性である。代替的な実施形態において、式1の化合物は水に不溶性または水と非混和性であるか、または部分的にのみ水溶性または水混和性である。ある一定の実施形態において、R1、R2およびR3のそれぞれは、水およびCO2の存在下炭酸を形成にある場合、場合によっては、プロトン化されるのに十分に塩基性である三級アミンによって置換され得る。本願は、水および式2の塩添加剤:式中、R1、R2およびR3は、式1の化合物について定義されるとおりであり、EはO、SまたはOおよびSの混合物であるを含むイオン性溶液をさらに提供する。いくつかの実施形態において、式2の化合物は、水の存在下で式1の化合物をCO2、CS2またはCOSと接触させ、それにより、化合物を式2の塩に転化することを含む方法により調製される。いくつかの実施形態において、式2の化合物は水溶性である。式2の塩のR1、R2およびR3の何れも、式1の化合物について論じられるように、場合によっては置換され得る。しかし、任意の置換基が炭酸によりプロトン化されるのに十分に塩基性である窒素を含むならば、イオン化トリガーによりプロトン化され得る場合同様、そのプロトン化形態で存在し得る。例えば、任意の置換基が、三級アミノ基などのアミノ基である場合、これは、式2の塩中に四級アンモニウム部分として存在し得る。本願は、さらに、水および式3の塩を含む切替可能水を提供する。好ましい実施形態において、水およびCO2の存在下で、式1のアミン化合物は、下記で示されるような式3の塩として示される重炭酸アンモニウムに転化される:式中、R1、R2およびR3は、上記で定義されるとおりである。いくつかの実施形態において、式3の化合物は水溶性である。重炭酸陰イオンに加えて、いくつかの炭酸陰イオンが存在し得る。当業者により容易に理解されるように、適切な条件下でーO3CHはさらなる水素原子を失い2ーO3C炭酸イオンを生成させ、それにより第二の添加剤をプロトン化し得る。具体的な実施形態において、プロトン化された添加剤のイオン形態は重炭酸イオンを含む。代替的な実施形態において、添加剤のイオン形態は、2個のプロトン化アミンおよび炭酸イオンを含む。酸-塩基反応が平衡反応であるならば、プロトン化された添加剤イオンとともに炭酸イオンおよび重炭酸イオンの両者が存在し得る。任意の置換基は、塩基性窒素を含んでいるならば、それは、炭酸によりプロトン化され得る場合、プロトン化形態で存在し得る。例えば、任意の置換基がアミノ基、例えば三級アミノ基である場合、これは、式3の塩において四級アンモニウム部分として存在し得る。式1の水溶性添加剤は、単相混合物である切替可能水を提供し得、水溶性物質のための溶媒として機能し得る。理論においては、式1の水溶性化合物の水溶液は、他の構成成分の非存在下では、荷電種が存在しないため、ゼロのイオン強度を有するが、実際には、溶解空気または少量の塩などの幾分の不純物のため、イオン強度は小さいがゼロより大きい。ゼロまたは低イオン強度のため、式1の水混和性化合物を含む切替可能水は、低イオン強度の水溶液中で混和性または可溶性である物質のための溶媒として特に有用である。いくつかの実施形態において、式1の非イオン性添加剤および式2の塩添加剤は両者とも水溶性であり、したがって、それぞれ、水中で溶解されると、単相水溶液を生成し得る。これは、式1の非イオン性化合物および式2の塩が、切り替え後に水を有する単相として水溶液中に残存し得る、ということを意味する。式1の化合物を含む非イオン性切替可能水を式2の塩を含むイオン性切替可能水に切り替えると、切替可能水のイオン強度が上昇する。切替可能水のイオン強度を上昇させることは、蒸留またはその他のエネルギー集約的分離技術を必要とせずに、このようなイオン強度上昇溶液中で不溶性である溶解物質を追い出すために使用され得る。あるいは、水不溶性または溶解性に乏しい式1の添加剤は、二相混合物である切替可能水を提供し得る。理論では、二相混合物中の水は、他の構成成分の非存在下では、荷電種が大量には存在しないため、イオン強度はゼロまたは非常に低い低濃度で存在する荷電種は、水の解離および水と添加剤との反応により生成されるプロトン化された添加剤の量から予想される通り、HおよびOH-イオンを含み得るが。実際には、イオン強度は、溶解空気または少量の塩などの幾分かの不純物の存在によっても僅かに上昇し得る。イオン強度が0または小さいので、水非混和性または混和性が乏しい式1の添加剤を含む切替可能水混合物は、低イオン強度の水溶液中で混和性または可溶性である物質に対する溶媒として特に有用である。いくつかの実施形態において、式1の非イオン性添加剤は水不溶性であるかまたは可溶性に乏しく、式2の塩添加剤は水溶性であるので、添加剤がそのイオン形態に切り替えられた場合のみ、単相が形成される。式1の化合物を含む非イオン性切替可能水を式2の塩を含むイオン性切替可能水に切り替えると、切替可能水のイオン強度が上昇する。この実施形態において、添加剤の非イオン形態が水不溶性または非混和性であるという事実は、非イオン形態への切り替え後に水相から添加剤を除去するのに有益である場合に有用であり得る。何れかの実施形態によると、式2の塩は、イオン化トリガー、例えばCO2の除去により、または非イオン化トリガーの付加により、式1の非イオン性添加剤に切り替え戻され得る。これは、切替可能水の再利用を可能にするため、有益である。ある一定の実施形態において、R1、R2およびR3のうちの少なくとも1つは、1以上のさらなる三級アミン基により置き換えられ得る。例えば、R1は、それ自身三級アミンでさらに置換され得る三級アミンで置換され得る。したがって、本発明は、水および式4の化合物を含む水溶液の使用を含む:式中、R2およびR3は、独立に式1の化合物に関して定義されるとおりであり;R5およびR6は、独立に式1のR1、R2およびR3の定義から選択され;R4は、直鎖状、分岐状または環状である置換または非置換C1からC8アルキレン基;直鎖状、分岐状または環状である、置換または非置換C2からC8アルケニレン基;置換または非置換CnSim基nおよびmは、独立して、0から8の数であり、nmは1から8の数である。;場合によっては1から8個の{-SiR102-O-}単位を含有する置換または非置換C5からC8アリーレン基;場合によっては1から8個の{-SiR102-O-}単位を含有する芳香族環中に4から8個の原子を有する置換または非置換へテロアリーレン基;-SiR102-Op-鎖pは1から8である;場合によっては1から8個の{-SiR102-O-}単位を含有する置換または非置換C1からC8アルキレン-C5からC8アリーレン基;場合によっては1から8個の{-SiR102-O-}単位を含有する置換または非置換C2からC8アルケニレン-C5からC8アリーレン基;場合によっては1から8個の{-SiR102-O-}単位を含有する置換または非置換C2からC8アルケニレン-C5からC8アリーレン基;場合によっては1から8個の{-SiR102-O-}単位を含有する芳香族環中に4から8個の原子を有する置換または非置換C1からC8アルキレン-へテロアリーレン基;場合によっては1から8個の{-SiR102-O-}単位を含有する芳香族環中に4から8個の原子を有する置換または非置換C2からC8アルケニレン-へテロアリーレン基から選択される二価架橋基であり;R10は、芳香族環またはC1からC8アルコキシ部分中に4から8個の炭素原子を有する置換または非置換C1からC8アルキル、C5からC8アリール、ヘテロアリールであり;aは整数である。いくつかの実施形態において、式4の化合物は水溶性である。aの値が大きい添加剤は、それらがイオン形態である場合にはイオン強度を上昇させるのにより有効であると思われるが、しかし非イオン形態である場合には、水中での溶解度が低くなることがある。誤解を避けるために、aが>0である場合、反復単位-NR5-R4-において、R4およびR5は別のこのような反復単位とは異なる定義を有し得る、ということが指摘される。いくつかの実施形態において、添加剤はオリゴマーまたはポリマーであり、そのオリゴマーまたはポリマーの反復単位中に、炭酸によりプロトン化されるのに十分に塩基性である1または複数の窒素原子を含有する。ある実施形態によると、窒素原子はポリマーの主鎖内にある。式4の添加剤は、このようなポリマーの具体例であり、この場合、窒素原子はポリマーの主鎖内にある。代替的実施形態において、添加剤はオリゴマーまたはポリマーであり、反復単位の一部であるがオリゴマーまたはポリマーの主鎖に沿って存在しないペンダント基中の炭酸によりプロトン化されるのに十分に塩基性である1または複数の窒素原子を含有する。いくつかの実施形態において、炭酸によりプロトン化されるのに十分に塩基性である窒素原子の一部または全てがアミジン基である。このようなアミジン基は、オリゴマーまたはポリマーの主鎖の一部であり得るか、または反復単位の一部であるペンダント基中に存在し得る。式5a~gを有するポリマー添加剤の例を下記で示す。これらの式中、nは少なくとも1つの塩基性基を含有する反復単位の数を指し、mは塩基性基を含有しない反復単位の数を指す。nの値が大きい添加剤は、それらがイオン形態である場合にはイオン強度を上昇させるためにより有効であると思われるが、非イオン形態である場合には、水中での溶解度が低くなることがある。ポリマーの主鎖が完全に炭素および水素原子から構成される必要はなく、いくつかの実施形態においては、主鎖は他の元素を含み得る。例えばポリマーは、アミン含有側鎖基を伴うポリシロキサン主鎖、アミン含有側鎖基を伴うポリエーテル主鎖を有し得るか、または、主鎖は、それ自身、アミン基を含み得る。いくつかの実施形態においては、合理的に親水性または極性である主鎖または側鎖基を有することが好ましい。理論に縛られることを望むものではないが、親水性または極性主鎖または側鎖基は、荷電形態の添加剤の沈澱を回避し得ることが企図されている。R1は、式4の化合物で示されるように、三級アミンで置換され得、これはそれ自体、三級アミンでさらに置換され得る。このような三級アミン部位は、水の存在下でCO2、CS2またはCOSと接触すると、プロトン化され得る。したがって、ある一定の実施形態において、本発明は、水および式4の塩を含むイオン性溶液を提供する。ポリマー添加剤がそのイオン化形態である場合、陽イオンの四級アンモニウム部位上の正電荷のバランスをとるために、プロトン化された塩基性部位の数と等しい数の陰イオンが存在すべきであることは明らかである。例えば、式4のポリマー添加剤のイオン化形態において、式4の塩中にa1の四級アンモニウム部位を有する各陽イオンに対してa1の-E3CH陰イオン性対イオンが存在する。あるいは、-E3CHイオンの一部は、式CE32-の陰イオンにより置き換えられる。式1の化合物中のR1、R2およびR3のそれぞれは、それ自体が三級アミンでさらに置換され得る三級アミンで置換され得る。このような三級アミン部位は、水の存在下でCO2、CS2またはCOSと接触すると、プロトン化され得る。しかし、複数のアミン部位を有するアミン化合物すなわちポリアミンの全てが、全てのアミン部位でトリガーによりプロトン化が可能なわけではない。したがって、式4のアミン化合物は、CO2、COSまたはCS2と接触すると、全ての三級アミン部位でプロトン化され得るというわけではない。要するに、切替可能水のイオン強度を有効に上昇させるためには、全ての塩基性部位がプロトン化されなければならないと推測すべきではない。さらに、式1のアミン化合物のpKaHすなわち、共役酸すなわちイオン形態のpKaは、プロトン化を不可逆的にもたらすほど高くあるべきではない。特に、添加剤のイオン形態は、非イオン化トリガー以下で、例えば加熱、フラッシングガスによるバブリング、または加熱とフラッシングガスによるバブリングであると記載される。の作用を通じて、脱プロトン化が可能であるべきである。例えば、いくつかの実施形態において、pKaHは、約6から約14の範囲である。他の実施形態において、pKaHは、約7から約13の範囲である。ある実施形態において、pKaHは、約7.8から約10.5の範囲である。いくつかの実施形態において、pKaHは、約8から約10の範囲である。切替可能水中で有用な添加剤は、高級脂肪族C5-C8および/またはシロキシル基を有し得る。単環式または二環式環構造も使用され得る。より高級な脂肪族基は、化合物を室温でろう状および水非混和性にし得る。上記のように、これは、添加剤の非イオン形態は水非混和性であるが、イオン形態は水混和性であることを意味する場合、有益であり得る。ある一定の実施形態において、添加剤は室温で液体である。脂肪族および/またはシロキシル鎖長は、1から6であることが好ましく、より好ましくは1から4である。シロキシル基は、{-SiR102-O-}単位を含有し;この場合、R10は、芳香族環またはC1からC8アルコキシ部分に4から8個の炭素原子を有する置換または非置換C1からC8アルキル、C5からC8アリール、ヘテロアリールである。便宜上、本明細書中のいくつかの考察においては、脂肪族/シロキシルという用語は、脂肪族、シロキシルならびに脂肪族およびシロキシル単位の組合せである鎖を包含するための略称として使用される。場合によっては、添加剤は、エーテルまたはエステル部分を含む基を含む。好ましい実施形態において、脂肪族基はアルキルである。脂肪族基は、1以上の部分、例えばアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アリールハロゲン化物、ヒドロキシル、ヘテロアリール、非芳香族環、Siアルキル3、Siアルコキシ3、ハロ、アルコキシ、アミノ、エステル、アミド、アミジン、グアニジン、チオエーテル、アルキルカルボネート、ホスフィン、チオエステルまたはその組合せで置換され得る。反応性置換基、例えばアルキルハロゲン化物、カルボン酸、無水物および塩化アシルは好ましくない。強塩基性基、例えばアミジンおよびグアニジンなどは、炭酸によるそれらのプロトン化の逆転が困難である場合には、好ましいものであり得ない。本発明の他の実施形態において、置換基は低級脂肪族/シロキシル基であり、好ましくは低および非反応性である。このような基の例としては、低級アルキルC1からC4基が挙げられる。低級脂肪族基の好ましい例は、CH3、CH2CH3、CHCH32、CCH33、SiCH33、CH2CH2OH、CH2CHOHCH3およびフェニルである。単環式または二環式環構造も使用され得る。いくつかの実施形態において、置換基Rは、低級および高級脂肪族基の組合せから選択され得ることは明らかである。さらに、ある一定の実施形態において、式1の水溶性化合物の置換基R1、R2、R3およびR4任意の置換基を含むの全てにおける炭素およびケイ素原子の総数は、3から20、より好ましくは3から15の範囲であり得る。図1を参照すると、式1の水混和性アミン添加剤および水の切替可能イオン強度溶媒系のために、化学スキームおよび概略図が示されている。化学反応式は、左辺に、式1のアミン化合物である添加剤非イオン形態および水を、右辺に、式3の重炭酸アンモニウム塩としての添加剤のイオン形態を示す。この反応は、指示されているように逆転され得る。概略図は、テトラヒドロフランTHFの存在下で起きる同一反応を示しているが、この場合、水混和性であるアミン添加剤例えば式1の化合物、水およびTHFの単相水溶液は、N2のブランケット下で、左側に示される。二相層状混合物は、CO2のブランケット中下で右側に示されている。2つの相は、重炭酸アンモニウムおよび水を含む式3の塩の水溶液ならびにTHFである。図2を参照すると、式1のいくつかの化合物の構造が提示される。DMEAまたはDMAEはN,N-ジメチルアミノエタノールである式1において、R1はメチルであり;R2はメチルであり;R3はC2H4OHである。MDEAはN-メチルジエタノールアミンである式1において、R1はメチルであり;R2はC2H4OHであり;R3はC2H4OHである。DMEAおよびMDEAの両化合物は、単一の三級アミン基を有するモノアミンである。TMDABは、N,N,N’,N’-テトラメチル-1,4-ジアミノブタンである式1において、R1はメチルであり;R2はメチルであり;R3はC4H8NCH32である。THEEDはN,N,N’,N’-テトラキス2-ヒドロキシエチルエチレンジアミンである式1において、R1はC2H4OHであり;R2はC2H4OHであり;R3はC2H4NC2H4OH2である。化合物TMDABおよびTHEEDは、2個の三級アミン基を有するジアミンである。化合物DMAPAPは、3個の三級アミン基を有するトリアミン:1-[ビス[3-ジメチルアミノ]プロピル]アミノ]-2-プロパノールである式1において、R1はメチルであり;R2はメチルであり;R3はC3H6NCH2CHOHCH3C3H6NCH32である。化合物HMTETAは、4個の三級アミン基を有するテトラアミン:1,1,4,7,10,10-ヘキサメチルトリエチレンテトラアミン式1において、R1はメチルであり;R2はメチルであり;R3はC2H4NCH3C2H4NCH3C2H4NCH32である。これらの化合物は、実施例でさらに考察される。図3を参照すると、400MHzでD2O中で実行されたMDEAの切替可能性試験からの多重1HNMRスペクトルが示される。これは、以下の実施例4で考察する。図4を参照すると、400MHzでD2O中で実行されたDMAEの切替可能性試験からの多重1HNMRスペクトルが示される。これは、下記の実施例4で考察する。図5を参照すると、400MHzでD2O中で実行されたHMTETAの切替可能性試験からの多重1HNMRスペクトルが示される。これは、下記の実施例4で考察する。図6を参照すると、400MHzでD2O中で実行されたDMAPAPの切替可能性試験からの多重1HNMRスペクトルが示されている。これは、下記の実施例4で考察される。これは下記実施例4で論じる。図7を参照すると、経過時間にわたる、以下の溶液:1:1v/vH2O:DMAE;1:1v/vH2O:MDEA;および1:1w/wH2O:THEEDの、CO2トリガーに対する反応についての伝導度スペクトルが示される。実験の詳細は、下記の実施例5で論じる。図8を参照すると、経過時間にわたる、窒素バブリングによるCO2の除去に対する1:1v/vH2O:DMAE;1:1v/vH2O:MDEA;および1:1w/wH2O:THEED溶液CO2トリガーで切り替えられていた。の反応についての伝導度スペクトルが示される。実験の詳細は、下記の実施例5で論じる。図9を参照すると、時間経過にわたる、CO2トリガーへの曝露から生じるD2O中のDMAEおよびMDEAの0.5M溶液ならびにD2O中のTHEEDの0.1M水溶液のプロトン化の程度のプロットが示される。これは、下記の実施例6で論じる。図10を参照すると、時間経過にわたる、窒素バブリングによるCO2トリガーの除去に対するD2O中のDMAEおよびMDEAの0.5M溶液、ならびにD2O中のTHEEDの0.1M水溶液これらはCO2トリガーで切り替えられているの脱プロトン化の程度のプロットを示す。これは、下記の実施例6で論じる。図11を参照すると、時間経過にわたる、CO2トリガーに対する1:1v/vH2O:アミン溶液の反応についての伝導度スペクトルが示されるアミンは、TMDAB◆、HMTETA■およびDMAPAP▲である。これは、下記の実施例7で論じる。図12を参照すると、時間経過にわたる、窒素バブリングによるCO2トリガーの除去に対する、1:1v/vH2O:アミン溶液CO2トリガーで切り替えられているの反応についての伝導度スペクトルを示すアミンは、TMDAB◆、HMTETA■およびDMAPAP▲である。これは、下記の実施例7で論じる。図13を参照すると、水およびn-デカノールのエマルジョンを崩壊させるために、アミン添加剤TMDABの切り替え可能なイオン強度特性がどのように使用され得るかを示す実験の異なるステップを表す5枚の写真A-Eが示される。これは、下記の実施例8で論じる。代替的態様によると、切替可能添加剤は、式6:式中、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に上記で定められるとおりであるを有するアミジンである。式6の添加剤のイオン形態は:式中、nは、アミジニウム陽イオンの全体的電荷のバランスをとるのに十分な1から6の数であり、Eは、O、SまたはOおよびSの混合物であるである。イオン化および非イオン化トリガー本明細書中で使用される場合、トリガーは、1つの化学反応または一連の化学反応をもたらす変化である。トリガーは、イオン化形態への添加剤の転化例えばプロトン化を実行するように作用するイオン化トリガー、またはその非イオン形態への添加剤の転化例えば脱プロトン化を実行するよう作用する、非イオン化トリガーであり得る。当業者にとって公知であるように、水の存在下で化合物をプロトン化するためにはいくつかの方法がある。同様に、水の存在下で化合物を脱プロトン化するためのいくつかの方法がある。いくつかの実施形態によると、非イオン例えば脱プロトン化されたアミン状態とイオンプロトン化状態との間の非可逆的切り替えは、十分である。他の実施形態によると、イオン例えばプロトン化されたアミン状態と非イオン脱プロトン化状態との間の非可逆的切り替えは十分である。好ましい実施形態においては、イオンおよび非イオン状態間の切り替えは可逆的である。したがって、以下の考察は、いくつかのトリガーを記載する。溶解CO2が殆どまたは全くない水溶液中でイオン状態例えばプロトン化されたアミンを非イオン状態例えば脱プロトン化アミンに転化するための非イオン化トリガーの一例は、水溶液への塩基の付加である。水溶液中で非イオン状態例えば脱プロトン化されたアミンをイオン状態例えばプロトン化アミンに転化するためのイオン化トリガーの一例は、水溶液への酸の付加である。式1の化合物は、有利に、水の存在下で、水溶性非イオン性アミン形態からやはり水溶性であるイオン形態に転化され得る。水性非イオン性溶液が、水の存在下で水素イオンを遊離させる気体であるイオン化トリガーと接触させると、転化が起きる。水素イオンは、非イオン性化合物のアミン窒素をプロトン化して陽イオンを生成させ、CO2トリガーの場合、重炭酸陰イオンは対イオンとして作用し、塩形態を生成させる。この水性塩溶液は、単相イオン水溶液である。とりわけ、イオン形態はアンモニウム塩である。当業者は、少量の炭酸陰イオンも生成し、プロトン化されたアンモニウム陽イオンに対する対イオンとして作用し得ることを認識するであろう。添加剤が水に非混和性もしくは不溶性であるか、または混和性もしくは溶解性に乏しい例において、添加剤は、水の存在下で、より水溶性であるイオン形態に転換され得る。例えば、非イオン性添加剤および水の混合物が、水の存在下で水素イオンを遊離させるトリガー気体と接触されると転化が起こり得る。水素イオンは、非イオン性化合物のアミン窒素をプロトン化して、陽イオンを生成させ、CO2トリガーの場合、重炭酸陰イオンは、対イオンとして作用し、塩形態が形成される。この水性塩溶液は、単相イオン性水溶液である。とりわけ、イオン形態は、アンモニウム塩である。当業者は、少量の炭酸陰イオンも生成し、プロトン化されたアンモニウム陽イオンに対する対イオンとして作用し得ることを認識するであろう。本明細書中で使用される場合、水素イオンを遊離させる気体は、2つの群に分けられる。群iは、塩基、例えばHCNおよびHClの存在下で水素イオンを遊離させる気体を含む水は存在し得るが、必要であるわけではない。群iiは、水中で溶解されると、水と反応して水素イオンを遊離させる気体、例えばCO2、NO2、SO2、SO3、CS2およびCOSを含む。例えば、水中のCO2は、HCO3-重炭酸イオンおよびCO32-炭酸イオンおよび水素対イオンを生成し、pH7では重炭酸塩が炭酸塩よりも優勢な陰イオン種である。当業者は、群iiの気体が、塩基の非存在下で水中の少量の水素イオンを遊離させ、塩基の存在下で水中のより多くの量の水素イオンを遊離させることを認識するであろう。水素イオンを遊離させる好ましい気体は、同一気体が環境から放出されると、塩形態がその非イオンアミン形態に切り替わるものである。CO2は特に好ましい。水中にCO2を溶解することによって生成される水素イオンは、アミンをプロトン化する。このような溶液において、アンモニウムイオンに対する対イオンは、主に重炭酸塩である。しかし、いくつかの炭酸イオンも溶液中に存在してもよく、例えば、それぞれが単一正電荷を有する2つのアンモニウム分子が炭酸対イオンと会合する可能性は排除されない。CO2が溶液から放出されるとき、アンモニウム陽イオンは脱プロトン化され、したがってその非イオンアミン形態に転化される。水素イオンを遊離させる群iiの気体のうち、CS2およびCOSは、CO2と同様に挙動するので、アミンおよび水とのそれらの反応は、きわめて容易に逆転される。しかし、それらは、水およびアミンと一緒に用いると非常に毒性の高いH2Sを生成し得るため、一般には好ましくない。本発明のいくつかの実施形態において、水素イオンを遊離させる代替的気体が、CO2の代わりに、またはCO2と組合せて、または互いに組み合わせて用いられる。水素イオンを遊離させる代替的気体例えば、HCl、SO2、HCNは、それらを供給し、再捕捉が適切な場合には再捕捉することによりかかる付加的経費のため、一般にはあまり好ましくない。しかし、いくつかの用途において、1以上のこのような代替的気体は、容易に入手可能であり得、したがってさらなる費用は殆どまたは全くかからない。多くのこのような気体または、水とこれらの気体の相互作用から生成される酸は酸性度が高いので、逆反応、すなわちアンモニウム塩をアミン形態に転化する反応は、対応するCO2との反応程には容易に完了し得ないであろう。群iの気体HCNおよびHClは、その毒性のため、ならびに可逆性を得るためには強塩基を要すると思われるため、あまり好ましくないトリガーである。式1の水溶性化合物を水の存在下でCO2、CS2またはCOSトリガーと接触させることは、好ましくは、水および式1の水溶性添加剤を含む切替可能水を調製すること;および切替可能水をCO2、CS2またはCOSトリガーと接触させることを含み得る。あるいは、式1の水溶性化合物を水の存在下でCO2、CS2またはCOSと接触させることは、水中のCO2、CS2またはCOSの水溶液を最初に調製すること;および、その後、水溶液を式1の水溶性添加剤と混合して、切替可能水を生成させることを含み得る。あるいは、式1の水溶性添加剤を水の存在下でCO2、CS2またはCOSと接触させることは、液体状態である式1の水溶性添加剤中にCO2、CS2またはCOSを溶解して液体を提供すること;および非水性液体を水と混合して、切替可能水を生成させることを含み得る。式1の水不溶性化合物を水の存在下でCO2、CS2またはCOSトリガーと接触させることは、好ましくは、水および式1の水不溶性添加剤を含む切替可能水を調製すること;および切替可能水をCO2、CS2またはCOSトリガーと接触させることを含み得る。あるいは、式1の水不溶性化合物を水の存在下でCO2、CS2またはCOSと接触させることは、最初に水中のCO2、CS2またはCOSの水溶液を調製すること;および、その後、水溶液を式1の水不溶性添加剤と混合して、切替可能水を生成させることを含み得る。あるいは、式1の水不溶性添加剤を水の存在下でCO2、CS2またはCOSと接触させることは、液体状態である式1の水不溶性添加剤中にCO2、CS2またはCOSを溶解させて液体を提供すること;および非水性液を水と混合して、切替可能水を生成させることを含み得る。切替可能水からCO2、CS2またはCOSを枯渇させることは、非イオン化トリガーの使用、例えば:切替可能水を加熱すること;切替可能水を大気に曝露すること;切替可能水を真空または不完全真空に曝露すること;切替可能水を撹拌すること;切替可能水を不十分なCO2、CS2またはCOS含量を有する気体に曝露して、非イオン状態をイオン状態に転化すること;切替可能水に不十分なCO2、CS2またはCOS含量の気体をフラッシングして、非イオン状態をイオン状態に転化すること;または何らかのその組合せによって得られる。水素イオンを遊離させる気体は、単に加熱することにより、または加熱下または非加熱下で、非反応性気体フラッシングガスと、または真空と受動的に接触させることにより、溶液から放出され得る。あるいは、および好都合に、溶液にバブリングして、水素イオンを遊離させる気体を溶液から能動的に放出させるために、フラッシングガスが用いられ得る。これは、平衡をイオンアンモニウム形態から非イオン性アミンに移す。一定の状況において、特に、速度が所望される場合、フラッシングガスと熱の両方が、非イオン化トリガーとして組合せて用いられ得る。好ましいフラッシングガスは、N2、大気、実質的に除去されるCO2成分を有する大気およびアルゴンである。あまり好ましくないフラッシングガスは、供給および/または場合によっては再捕捉するために経費がかかる気体である。しかし、いくつかの用途において、1以上のフラッシングガスが容易に利用可能であり、したがって余分な経費が殆どまたは全くかからない。ある場合には、フラッシングガスは、その毒性、例えば一酸化炭素ゆえにあまり好ましくない。大気は、フラッシングガスとして特に好ましい選択肢であり、この場合大気のCO2レベル今日では一般に380ppmは、イオン形態アンモニウム塩がその塩形態で維持されないほど十分に低い。非処理大気は、それが高価でないことならびに環境に優しいことの両方ゆえに好ましい。しかし、いくつかの状況において、非反応性フラッシング気体としてそのCO2成分が実質的に除去された大気を用いるのが望ましいものであり得る。フラッシングガス中のCO2の量を減少させることにより、少ない塩またはアミンが用いられ得る可能性が高くなる。あるいは、いくつかの環境は高CO2含量の大気を有し得、このようなフラッシングガスは、イオン形態から非イオン性アミン形態への十分な切り替えが達成されない。したがって、このような大気を処理して、トリガーとして使用するため、そのCO2を十分に除去することが望ましいものであり得る。CO2は、何らかの好都合な供給源から、例えば圧縮CO2gの容器から、または非干渉性化学反応の生成物として、提供され得る。本発明のアミンは、1bar以下でCO2と反応して、そのイオン形態への切り替えを誘発し得る。式2の塩のイオン性水溶液からの式1の水混和性化合物の再生は、能動的または受動的手段の何れかにより達成され得ると当業者は理解する。再生は、不十分な濃度のイオン化トリガー、例えばCO2が、周囲環境中に存在して、イオン形態に切り替えられる添加剤を保持する場合、受動的に達成され得る。この場合、イオン化トリガー、例えばCO2などは、自然放出により水溶液から徐々に失われ得る。非イオン化トリガー、例えば加熱またはフラッシングガスとの能動的接触は必要でない。加熱またはフラッシングガスとの接触は、より迅速ではあるが、より経費が必要となり得る。本明細書中に記載される試験において実施例7参照、気体と溶液との間の効率的接触は、焼結ガラス装置を用いて得られる。熱は、外部熱源、予熱非反応性気体、水性イオン溶液中の気体の発熱溶解、または液体内部で生じる発熱過程または反応から供給され得る。初期試験において、溶液からCO2を放出させるために、およびイオン形態からアミンに切り替えるために用いられる非イオン化トリガーは、熱であった。しかし、フラッシングガス、具体的には窒素と接触させることにより、CO2が放出され、塩がアミンに転化された。単に溶液を大気に受動的に曝露することにより、CO2がイオン性溶液から放出され得ることも予想される。いくつかの実施形態において、その非イオン状態でのアミン添加剤は液体であり、他の実施形態において、その非イオン状態のアミン添加剤は固体である。液体であれ、固体であれ、それらは水と混和性または非混和性であり得る。いくつかの実施形態において、添加剤のイオン形態例えば重炭酸アンモニウムは液体であり、他の実施形態において、添加剤のイオン形態は固体である。液体であれ、固体であれ、それらは水と混和性または非混和性であり得る。水溶性であり、イオン性水溶液の単相溶液が提供される限り、純粋な重炭酸アンモニウム塩が固体であるかまたは液体であるかは重要ではない。CO2と反応して、炭酸を提供し、式1の化合物のアミン基の窒素部位をプロトン化して、アンモニウム陽イオンを生成させるためには、少なくとも1モル当量の水が必要とされることは明らかである。式3の純粋な重炭酸アンモニウムが固体であり液体ではない実施形態において、イオン性水溶液中の塩の完全溶解を確実にするために、窒素部位の数に対して1モル当量を超える水が水溶液中に存在すべきである。いくつかの実施形態において、水の量は、式1の化合物に対して、1重量当量以上である。いくつかの実施形態において、水およびプロトン化が可能なアミン中の塩基性窒素部位のモル比は、少なくともほぼ等モルである。イオン形態がこの混合物から調製される場合、未反応の反応物は殆どまたは全く残存せず、したがって、塩形態への転化後、水は殆どまたは全く残存しないことは当業者には明らかである。他の実施形態において、非ガス状反応物の比率は等モルより大きい。すなわち、水のモル数はプロトン化可能なアミン中の塩基性窒素部位のモル数より大きい。これにより、切替反応で消費されない付加的な非反応水がもたらされる。これは、結果的に生じる純粋な塩が固体であるならば、単相液体混合物を確保するのに必要であり、それにより単相水溶液がもたらされる。いくつかの実施形態において、水性溶媒の経費が低減され得るためには、水のモル数対非イオン性添加剤アミンのモル数が非常に高いのが好ましいアミン添加剤は水より高価であると想定される。イオン性水溶液が得られるように、切り替え後に生成される塩を溶解するのに十分な水が存在するのが好ましい。存在する水が、切り替え後に生成される固体重炭酸アンモニウムを溶解するのに不十分である場合、非溶解塩が沈殿物として存在することになろう。例えば、{水のモル数}対{プロトン可能なアミン中の塩基性窒素部位のモル数}の比率が等モルであるならば、実質的に全ての水が完全な切り替え反応で消費される。塩がイオン性液体ではなく固体であった場合、この固体は沈殿物として生じる。沈殿物としての塩の生成は、それが例えばろ過により容易に回収可能であるため、いくつかの状況においては有益であり得る。切替可能水を用いる系および方法上記で簡単に記載したとおり、本明細書中で提供される態様は、水または水溶液のイオン強度を切り替えるための方法および系である。本方法は、切替可能添加物をイオン化し、その結果として水または水溶液および切替可能添加剤の混合物のイオン強度を上昇させるためにイオン化トリガーを導入する前、後またはそれと同時に、水または水溶液を切替可能添加剤と混合する工程を含む。場合によっては、本方法は、さらに、切替可能添加剤のイオン化を逆転するために非イオン化トリガーを導入する工程を含む。炭酸によりプロトン化されるために十分に塩基性である少なくとも1つの窒素を含む切替可能添加剤を提供するための手段と;イオン強度が切り替え可能である水性混合物を生成させるために、水または水溶液に添加剤を添加する手段と;イオン強度が切り替え可能な水性混合物のイオン強度を上昇させるために、イオン化トリガー、例えばCO2、COS、CS2またはそれらの組み合わせに水または水溶液を曝露するための手段と;場合によっては、イオン強度が切り替え可能な水性混合物を改質するために、イオン強度が上昇した混合物を、非イオン化トリガー、例えばi熱、iiフラッシングガス、iii真空または不完全真空、iv撹拌またはvそれらの何らかの組み合わせに曝露する手段と、を含む切替可能水の系も提供される。理解されるように、水または水溶液をイオン化トリガーに曝露するための手段は、水または水溶液に添加剤を添加するための手段の前、後またはそれと一緒に使用され得る。図21は、上記のような切替可能水の系の例を提供する。図21に示される系の実施形態において、本系は、切替可能水の非イオン形態をイオン化トリガーこの例ではCO2と接触させるための手段を含む。イオン化トリガーとの接触後、切替可能水はそのイオン形態に可逆的に転化される。また図21で示されるように、この例における系は、切替可能水のイオン形態に非イオン化トリガーを導入するための手段をさらに含む。この例では、非イオン化トリガーは空気である。以下は、切替可能水を使用する系および方法の用途の非限定的な一覧である:1.浸透の場合正浸透FOによる、または正浸透とその後の逆浸透FO/ROの何れによるa.海水または汽水の脱塩による淡水の生成のため。b.廃水、プロセス水またはその他の工業用水溶液廃液であれ処理中であれの部分的脱水のため。浸透によって、廃水/プロセス水/工業用水溶液が濃縮され、直接再利用または処分され得る、あるいは再利用または処分のためにさらに精製または処理され得る精製水流を生じさせる。2.非混和性を強制する場合a.有機液体中の水部分に強制的に第二の液相を形成させることによる、有機液体の乾燥すなわち、有機液体からの水の除去のため。b.水中の有機部分に強制的に第二液相を形成させることによる、水からの有機液体の回収のため。c.2つの非混和性水相を強制的に形成させるため塩から水溶性ポリマー、例えばポリエチレングリコールPEGを分離するため、またはPEGなどの水溶性ポリマーの溶液を濃縮するため。3.不溶性を強制する場合a.水から、または水性混合物から、固体化合物有機生成物、例えば活性薬剤成分APIまたは混入物を回収するため。回収した固体化合物は、標的化合物1つ又は複数または望ましくない化合物1つ又は複数例えば、混入物または副産物であり得る。これは、例えば、水中での有機合成後に;水中への有機物質の抽出後に;水からタンパク質を回収するために;汚染水を浄化するために;コーティング、染料または媒染剤を水溶液から得て、それ自体を固体上に付着させるために、有用であり得る。b.水中の塩の溶解度を調整するためすなわち、塩の溶解度はイオン性切替可能水中と、非イオン性切替可能水中とでは異なる。おそらく、鉱業において、または塩を含む分離において有用である。c.水相と有機液相との間の溶質の分配係数を調整するため。切替可能水を用いるある種の系および方法は、触媒反応、抽出、生成物の洗浄、混合物の分離などにおいて有用である。4.分散液を破壊する場合a.エマルジョンを破壊するため。例えば、石油産業において、石油回収促進中または後、重原油または瀝青のパイプライン工程中または後、廃水処理中または後、ラグ層の処理において、有用であり得る。b.懸濁液を破壊するため。例えば、水例えば、廃水または雨水から懸濁固体/粒子を除去するのに有用であり得る。例えば、本発明の方法および系は、油砂加工処理および尾鉱沈殿池で、鉱業において、鉱業からの廃水の処理において、鉱物の加工処理および分離において、他の産業からの廃水の処理において、ラテックス調製、取扱いおよび沈澱において、エマルジョン/マイクロエマルジョン/ミニエマルジョン/懸濁液重合において、使用され得る。具体例において、本方法および系は、水から微細粘土粒子を除去するために用いられ得る。c.泡沫および浮渣を壊すため。例えば、石油産業において、泡沫を抑制するために、鉱物分離において、鉱物分離後の水流の処理において、有用であり得る。5.水溶液の他の特性を変化させる場合a.密度を調節するため。イオン形態の切替可能水の密度は、非イオン形態の場合の密度とは異なると予想される。各密度で浮くものもあれば、沈むものもあり、密度を変化させることにより、異なる密度で異なるポリマーの分離が可能となり得るので、この密度変化は、ポリマーのような固形物の分離において有用であり得る。b.伝導度を変化させるため。例えばセンサー、液体スイッチにおいて。c.粘度を変化させるため。切替可能水溶液のイオン形態の粘度は、非イオン形態の場合とは異なる。具体的な実施形態において、この系および方法は、例えば:-疎水性液体または溶媒から水を除去するため;-アルコーなどの親水性有機液体から水を除去するため;-水溶液から溶質を除去するかまたは単離するため;-水性混合物から疎水性液体または溶媒を除去するかまたは単離するため;-脱塩過程において塩を除去しおよび/または淡水を生成させるため;-ミセルを不安定化させるかまたは崩壊させるため、および/または界面活性剤を不活性化するため;-切替可能不凍液、切替可能電解質溶液、切替可能伝導性溶液または電気スイッチを提供するため;または-CO2、COS、CS2センサーを提供するために使用される。ある実施形態において、選択物質を含む出発材料からその選択物質を抽出する方法が提供される。いくつかの実施形態において、選択物質は、ゼロまたは低イオン強度を有する切替可能水の非イオン形態切替可能添加剤の非イオン形態を含むを含む水溶液中で可溶性であり、選択物質は、イオン強度がより高い切替可能水のイオン形態添加剤のイオン形態を含む。を含む水溶液中で不溶性である。例えば、出発物質は、選択物質を含浸させた固体であり得る。別の例の場合、出発物質は選択物質および疎水性液体の液体混合物であり得る。この選択物質抽出法は、選択物質が非イオン性水溶液中で可溶性である場合、特に有効である。液体または固体であり得る選択物質は、式1の添加剤を含む非イオン性水溶液中に溶解し、それによりあらゆる水不溶性残存出発物質から容易に分離でき例えばろ過により、疎水性液体から分離され得る例えばデカントにより。選択化合物を含む非イオン性水溶液が一旦単離されたら、非イオン性水溶液をイオン性水溶液に転化することにより、選択物質が水相から分離され得るすなわち塩析される。次いで、選択物質を分離して取り出し、単離することができる。本明細書中に記載の方法および系を用いて、水溶液からある種の水溶性選択化合物を分離することが可能である。選択化合物が水溶液中で溶解され、場合によっては、例えばろ過により他の非可溶性化合物から選択されると、選択化合物は、水を蒸発させるために大量のエネルギーを投入することなく、水溶液から単離され得る。好都合に、この分離は、水溶液中のイオン強度荷電種の量を増加させることにより行われるより一般的には塩析と呼ばれるその結果、別個の水相から選択化合物が分離される。次いで、選択化合物が水溶液から、必要に応じて、デカントするかまたはろ過して、単離できる。したがって、適切なトリガーと接触した時にそのイオン強度が変更される水溶液は、制御下で、選択化合物を溶解するかまたはそれから分離できる。重要なこととして、この塩析方法は、従来の塩析法例えば水にNaClを添加とは異なり、容易に逆転可能である。このような方法を用いるための系は、上記の構成成分に加えて、液体混合物から固体を機械的に分離するための手段を含む。ある実施形態において、本発明は、溶媒などの疎水性液体から水を除去するすなわち乾燥する方法を提供する。本明細書中で詳細に記述されるように、添加剤は、水およびCO2、COSまたはCS2の存在下で塩を形成する。したがって、湿潤溶媒およびイオン化トリガー気体あらゆる組み合わせに添加される添加剤によって、湿潤溶媒中に存在するあらゆる水が、水相中の別個のイオン性構成成分として分離されて取り出される。このような方法を用いるための系は、上記の構成成分に加えて、水溶液から水非混和性液相を抽出するための手段を含む。このような系の概念モデルは図1で示されるが、この図は、式1の化合物の水溶液からのテトラヒドロフランTHFの可逆的分離を示す。この図は、THFが非イオン性水溶液と混合される場合、THFは非イオン性水溶液と混和性であり、単相となることを示す。実施例1および2で論じるように、THFは、非イオン性水溶液と混和性であることが実験的に示された。さらに、イオン強度を上昇させ、水溶液からTHFを排除するために、溶媒中の添加剤をその非イオン形態からそのイオン形態重炭酸アンモニウムに切り替えることにより、THFが混合物から単離された。具体的には、実施例1および2で論じるように、式3により示されるとおり、アミンをその重炭酸アンモニウム形態イオン形態に切り替えるために、水溶液をCO2と接触させた。THF、水および式1の水溶性アミン化合物の混和性混合物を炭酸水で処理するか、または混合物をCO2に能動的に曝露することにより、接触させた。次いで、THFが非水相を形成し、重炭酸アンモニウムはイオン強度が上昇した水溶液中に残存した水塩3。非水層および水層は非混和性であり、2つの別個の相を形成したが、これは次に、例えばデカントすることにより分離できる。分離されたら、非水層および水層は、THFを含む単離非水相および切替可能溶媒中に重炭酸アンモニウム形態の添加剤を含む単離水相をもたらす。このようにして、溶媒は、蒸留せずにTHFから分離される。THFの全ての個々の分子が水相から排除されるとは考えられないが、THFの大部分はこの方法により排除され得る。水相中に残存するTHFの量は、添加剤の性質および濃度、温度、溶液中の他の種の影響、CO2または水中でプロトンを放出する他の気体の量および炭酸によりプロトン化される添加剤上の塩基性部位の数を含むいくつかの因子に依存する。水相中の式3の重炭酸アンモニウム塩は、その非イオン形態に切り替え戻された。次いで、非イオン性水溶液に切り替え戻されている塩3の水溶液は、さらなるTHFを溶解または抽出するために使用され得る。添加剤は所望の化合物の溶解を水溶液中で促進し得るので、水およびアミン添加剤例えば、式1の化合物の液体混合物が有する選択化合物溶解能は、純水が同じ選択化合物を溶解する能力より高い場合があることに留意されたい。これは、アミンの極性低下作用のため、アミン添加剤の分子による所望の化合物分子の優先的溶媒和のため、および/または中間的な極性の化合物の添加が低極性液体と高極性液体との間の相互混和性を向上させる混和性架橋作用miscibility-bridgingeffectのためであり得る。切替可能イオン強度を有する水溶液がそれらの低イオン強度状態と高イオン強度状態との間で切り替えられる場合、溶液の特性が変更される。このような特性としては、伝導度、融点、沸点、ある種の溶質に対する可溶化能、気体可溶化能、浸透圧が挙げられ、蒸気圧の変化もあり得る。本明細書中で論じるように、切替可能イオン強度は、その臨界ミセル濃度を変化させることにより、およびそれらの分散液安定化能に影響を与えることにより、界面活性剤にも影響を及ぼす。このような特性の変動は利用可能である。例えば可逆的に切り替え可能なイオン強度溶液は、可逆的に切り替え可能な不凍液、可逆的に切り替え可能な電解質溶液、または可逆的に切り替え可能な伝導性溶液であり得る。さらなる態様は、高度に非伝導性またはとても弱い伝導性であり、イオン形態に転化されると伝導性が高くなり、この変化が可逆的である非イオン性切り替え可能水混合物を提供する。このような伝導性の差により、混合物を電気的スイッチとして、切り替え可能な媒質として、CO2、COSまたはCS2の検出器として、またはCO2、COSまたはCS2の有無のセンサーとして機能させることが可能となる。イオン性の液体のこの導電能は、電子化学において、液体スイッチにおいて、およびセンサーおよび/または検出器において用途を有し得る。一般的で手頃なCO2センサーは、一般に、2から5CO2で有効である。2から100の間で機能するCO2センサーは、通常、大型で非常に高価である。切り替え可能なイオン強度溶液に基づく化学的アプローチのコストは、非常に小さい。2つの液体の混和性を保持するかまたは妨害するための方法がさらに提供されるが、この場合、第一の液体は低イオン強度水と混和性であるが、高イオン強度水とは非混和性であり、第二の液体は、本明細書中に記載の可逆的に切り替え可能なイオン強度水性溶媒である。第一および第二の液体の混合物中で、切替可能溶媒がその非イオン形態である場合、それらは混和性である。混和性を妨害するために、トリガーが適用されて、それにより切替可能溶媒のイオン強度が上昇し、新しい非混和性液体が分離される。あるいは、第一の液体は、高イオン強度の水溶液と混和性であり、低イオン強度の水溶液と非混和性である液体であり得る。このような場合、切替可能溶媒のイオンおよび非イオン形態は、それぞれ、混和性を保持および妨害するために使用されるべきである。別の態様は、低イオン強度の水中よりも高イオン強度の水中でより可溶性である溶質の塩溶のための方法である。例えば、高イオン強度での切替可能添加剤の水溶液は、溶質に対する溶媒として使用され、低イオン強度への溶液の切り替えにより、溶質が第二の相もしくは沈殿物を生成させるかまたは既存の第二の相に分配されるようになる。別の態様は、界面活性剤を不活性化する方法を提供する。洗剤および石鹸としても知られる界面活性剤は、疎水性および親水性構成成分間の界面を安定化させる。水溶液中で、洗剤は、油-水界面でのその作用により、疎水性油を水親水性中でより可溶性にすることにより、油状表面および布地を清浄にするよう作用する。清浄化が終了したら、疎水性混入物を含む石鹸水が残存する。石鹸水から油を回収するために、水に塩が添加され得、油の殆どが塩水から分離する。本発明の切り替え可能なイオン強度の水溶液を用いれば、清浄化後、単にトリガーを適用して、溶液イオン強度を可逆的に上昇させることにより、油が石鹸水溶液から回収され得る。トリガーは、イオン強度を上昇させ、それにより、界面活性剤を不活性化する。高イオン強度の条件では、多くの界面活性剤が適正に機能し得ない分散液を効果的に安定化し得ない。次いで、油が水相から分離し、デカントにより除去され得る。次に水溶液のイオン強度低下が誘発され得る。次いで、再生石鹸水が繰り返し再利用され得る。別の態様は、界面活性剤安定化エマルジョンを含み得るエマルジョンを安定化および不安定化するために用いられる、切替可能イオン強度の切替可能水を提供する。油および界面活性剤を含む水のエマルジョンは、粘度を制御し、パイプラインにより石油エマルジョンとしての輸送を可能にするために、石油産業で用いられる。しかし、エマルジョンが輸送された後は、界面活性剤により支持されるエマルジョンを分離し、実質的に水不含である油を回収することが望ましい。アミン添加剤は、その非イオン型において、水および水非混和性の液体例えば、ヘキサン、原油のエマルジョンの安定性を顕著には妨害しない。しかし、そのイオン形態に切り替えられると、溶液のイオン強度が上昇したことにより、エマルジョンの安定性が妨害され、エマルジョンが崩壊する。界面活性剤安定化エマルジョンにおいて、高イオン強度溶液は、界面活性剤のエマルジョン安定化能を妨害し得る。より低いイオン強度からより高いイオン強度へのこの可逆的切り替えは、従来からの手段すなわち、NaClなどの従来の塩の添加によりイオン強度を上昇させることによりエマルジョンを脱安定化することよりも好ましい。この選択は、従来の塩の添加により引き起こされるイオン強度の上昇は、大きなエネルギーの投入なく逆転させることが困難なためである。例えば、既に記載のような低イオン強度の切替可能水溶液に水非混和性液を添加することによって、エマルジョンを作製して、2つの相を形成することが可能である。次いで、水相中で可溶性である界面活性剤が、界面活性剤の臨界ミセル濃度を上回る濃度になるように添加される。次いで、混合物のせん断または混合により、エマルジョンが生成する。上記で論じるように、得られるエマルジョンは、イオン化トリガーで処理することにより、例えばそれにCO2、COSまたはCS2をバブリングして、水相のイオン強度を上昇させることにより、不安定化され得る。非イオン化トリガーで処理することによる、例えばフラッシングガスとの混合物をバブリングすることおよび/またはそれを加熱することによる、その後のCO2、COSまたはCS2除去によって、イオン強度が低下し、系が初期状態に戻る。エマルジョンの非限定例としては、原油;原油成分例えば、ガソリン、ケロセン、瀝青、タール、アスファルト、石炭由来液;油石炭、瀝青、リグニン、セルロース、プラスチック、ゴム、タイヤまたは廃棄物の熱分解由来の油を含む。;植物油;種子油;堅果油;亜麻仁油;桐油;ヒマシ油;キャノーラ油;ヒマワリ油;紅花油;ピーナツ油;パーム油;ココナツ油;米糠油;魚油;動物油;獣脂;または羊脂と水の混合物が挙げられる。エマルジョンの他の非限定例としては、コロイド粒子、コロイド触媒、コロイド顔料、粘土、砂、鉱物、土壌、石炭細粒、灰、雲母、ラテックス、塗料、金属ナノ粒子を含むナノ粒子、ナノチューブを伴う水などが挙げられる。別の態様は、逆エマルジョンを安定化および不安定化するために用いられる、切替可能イオン強度を有する水溶液または切替可能水を提供する。懸濁液は、液体中で分散されるが、溶解されない細粉固体である。本発明の態様において、切替可能イオン強度の水溶液は、界面活性剤で安定化された懸濁液を含み得る水中の固体の懸濁を安定化および不安定化するために用いられる。その非イオン形態において、アミン添加剤は、懸濁液の安定性を妨害しない。しかし、添加剤がそのイオン形態に切り替えられると、イオン強度上昇によって、懸濁液が顕著に不安定化され得、および/またはそれにより、このような懸濁液に対する界面活性剤の安定化能が抑制され、固体粒子の凝固が生じ得る。低イオン強度から高イオン強度へのこの可逆的切り替えは、従来の塩例えばNaClを添加することにより懸濁液を不安定化する方法よりも好ましいが、それは、従来の塩の添加により引き起こされるイオン強度の上昇が、エネルギーの大量投入なく逆転することが困難であるためである。このような懸濁液の典型例は、ポリマー例えばポリスチレン、粘土、鉱物、尾鉱、コロイド顔料および、金属ナノ粒子を含むナノ粒子を含み得る。トリガーを適用することによる溶液のイオン強度の上昇は、小さな固体粒子を凝集または凝固させ、その結果、溶液の底部に沈降する大型粒子が形成される。高イオン強度から低イオン強度に転化させるためのトリガーの適用例えば、CO2の除去により、粒子が再分散化され、懸濁液が再生する。代替的態様において、界面活性剤で安定化された泡状物質を含み得る泡状物質すなわち、液体中気体を安定化および不安定化するために用いられる切替可能イオン強度の切替可能水を含む水溶液が提供される。その非イオン型において、切替可能添加剤は、泡状物質の安定性を妨げない。しかし、添加剤がそのイオン形態に切り替えられると、イオン強度の上昇により、泡状物質の安定性が妨げられおよび/または泡状物質に対する界面活性剤の安定化能力が抑制され、泡状物質が崩壊する。低イオン強度から高イオン強度へのこの可逆的切り替えは、従来の塩例えばNaClを添加することにより泡状物質を不安定化する方法よりも好ましいが、それは、従来の塩の添加により引き起こされるイオン強度の上昇は、エネルギーの大量投入なく逆転することが困難なためである。液中気体エマルジョンは、アミン添加剤を含む低イオン強度水溶液中に存在し得る。溶液のイオン強度を上昇させるためにトリガーが適用されると、泡状物質は不安定化される。それを高イオン強度溶液から低イオン強度溶液に転化するためのトリガーの適用により、新たに生成する泡状物質が溶液中で安定化されるようになる。この状況において、CO2、COSまたはCS2を放出する非イオン化トリガーは、好ましくはフラッシングガス例えば、N2、大気の適用である。水溶液から溶質を分離する方法の実施形態において、純粋な形態で溶質を分離する代わりに、混合物に水非混和性液体例えば、n-オクタノールを添加することが可能である。低イオン強度形態において、溶質は、水相と疎水相との間に所定の割合で分配される。トリガーを適用すると、水相は高イオン強度溶液に転化し、これにより溶質のより多くが疎水相に分配されるようになる。この実施形態において、溶質はそれ自体の相を形成するのではなく、疎水相中で溶解される。必要に応じて、別のトリガー例えばCO2の除去によりイオン強度を低下させ、溶質が水相に戻るようにする。このような方法を使用するための系は、上記の構成成分に加えて、水混和性液を提供するための手段と、水溶液から水非混和性液相を抽出するための手段と、を含む。別の態様において、水性/水性二相系を形成させるために使用される切替可能イオン強度の水溶液が提供される。アミン添加剤および水溶性ポリマー例えば、ポリエチレングリコールを有する低イオン強度水溶液は、単相として存在する。トリガーを適用すると、水相は高イオン強度溶液に転化され、これにより、混合物が2つの別個の相を形成するようになる。具体的には、相は、ポリマーおよびそれを有する水であるが、これは、ポリマーが完全に水溶性であり、高イオン強度の水溶液であるからである。必要に応じて、別のトリガー例えばCO2の除去がイオン強度を低下させるが、これにより系が単一の水相へと再び合わせられる。この態様の実施形態において、水溶性ポリマー例えば、ポリエチレングリコールを含む切り替え可能なイオン強度の水溶液中に2種類の溶質がある。この2種類の溶質は、例えば2つの異なるタンパク質であり得る。各タンパク質は、別個の特定のイオン強度で、高イオン強度水溶液から分離するすなわち塩析。2つのタンパク質の一方のみが高イオン強度水相から分離するよう、トリガーが切替可能溶液のイオン強度を上昇させる場合、一方のタンパク質が水および水溶性ポリマー層中に分配され、その結果、他のタンパク質から分離される。上記のように、イオン強度を低下させるために別のトリガーを用いると、水溶液を再び繰り返し使用することができる。この態様の別の実施形態において、溶質は、高イオン強度水溶液から、固体形態の水溶性ポリマー層を有する水の中に分配され得る。本発明の別の態様は、その水混入物から疎水性液体を分離することによる疎水性液の乾燥方法である。本明細書中に記載のように、この分離は、水およびCO2、COSまたはCS2の存在下で塩を形成する添加剤を添加することにより行われる。次に、塩は、疎水性液から単離され得、それによりその水混入物を除去する。疎水性液の非限定例としては、溶媒、アルコール、鉱油、植物油、魚油、種子油が挙げられる。本発明のいくつかの実施形態において、同様に乾燥させる必要がある液体は、より少量のアルコールなど親水性液体である。本発明のさらに別の態様は、水溶液の沸点を可逆的に低下させる方法を提供する。本発明の別の態様は、水溶液の沸点を可逆的に上昇させる方法を提供する。本発明の別の態様は、水溶液または混合物の粘度を変化させるための方法および系を提供する。水溶液のイオン強度を変化させるための切替可能水の使用によってもまた、水溶液の粘度が変化することがわかっている。ある実施形態において、水性の系の粘度を切り替えるための方法および系は、粘度の可逆的な小さな変化を促進する。このような方法および系は、低分子量の切替可能水添加剤を利用する。その非イオン形態で、低分子量の切替可能水添加剤を水に溶解することにより、水だけの場合よりも粘度が適度に上昇する。しかし、このような系へのCO2の添加は依然として粘度を低下させ、小さな粘度の変化のみが必要である状況においては価値があるものとなることが分かっている。別の実施形態において、水溶液の粘度を切り替えるための方法および系は、粘度の比較的大きな可逆的変化を促進する。このような方法および系は、高分子量の切替可能水添加剤を利用する。その非イオン形態で、高分子量の切替可能水添加剤を水に溶解させることにより、水だけである場合よりも粘度が顕著に上昇する。当業者により認識されるように、より大きい分子量の切替可能水添加剤は、非イオン性形態である場合、水のみの場合よりも粘度を大きく上昇させるためには、十分に水溶性でなければならない。適切なイオン化トリガーが導入される場合、高分子量切替可能水添加剤のイオン形態が生成し、溶液の粘度が比較的大きく低下することになる。粘度の可逆的変化のための系および方法は、例えば、より高い粘度が必要である粘性材料の2点間の輸送、例えば従来からの水攻法技術などにおいて有用である。従来からの水攻法技術は、油およびガス回収作業の促進のために使用される。従来のポリマー添加剤よりも低い圧力で、低粘度、イオン性形態のポリマー溶液を油井およびガス井に注入し得、この時点で適切なトリガーの使用によって本溶液をより高い粘度へと切り替えることができ、その結果、回収する地点への油の流れが促進され得る。作業が終了したら、ポリマー添加剤をイオン形態に切り替えることにより溶液の粘度を低下させることが可能であり、その時点で、イオン形態のポリマー添加剤溶液を井戸から汲み出し得る。本発明の別の態様は、水溶液の沸点を可逆的に低下させるための方法および系を提供する。本発明の別の態様は、水溶液の沸点を可逆的に上昇させる方法を提供する。本発明のある態様は、可逆的に切り替え可能な不凍液を提供する。本発明のある態様は、可逆的に切り替え可能な電解質を提供する。本発明のある態様は、油砂タールサンドまたは瀝青砂としても知られるなど多相混合物中に存在する引力および反発力を可逆的に調整するための方法である。例えば、いくつかの実施形態において、切替可能添加剤の高イオン強度水溶液は、構成成分間の相互作用の一部または全てを引力的とし、一方、低イオン強度水溶液の存在下では、相互作用の一部または全てが、低引力性あるいは反発性になる。例えば、粘土と瀝青との間の反発力、粘土粒子と別の粘土粒子との間の反発力、または粘土と砂粒との間の反発力は、瀝青および尾鉱への油砂の分離において許容可能であるか、あるいはむしろ所望され、一方で、逆に、尾鉱の処理および沈降においては、反発力が許容可能であるか、あるいはむしろ所望される。好ましい実施形態において、式1の化合物の塩への転化は完全である。ある実施形態において、塩への転化は完全ではないが、十分量のアミンが塩形態に転化されて、液体のイオン強度が変化する。同様に、いくつかの実施形態において、水混和性である式1のアミン化合物へのイオン形態の逆転化は完全でないかもしれないが、十分量の塩が、水混和性である式1のアミン化合物に転化されて、溶液のイオン強度を低下させる。本明細書中に記載の切替可能水の長所は、各反応工程後に水または水溶液を除去し、取り替える必要性を排除することにより、合成および分離を促進し得るということである。依然として反応容器中に存在しながら、水または水溶液のイオン強度の劇的な変化を引き起こし得るトリガーを用いて、いくつかの連続反応または分離工程に同一の水または水溶液を使用することが可能であり得る。これにより、溶媒水または水溶液を除去し、取り替える必要がなくなる。例えば、水性溶媒を必要とする化学反応は、溶媒として、アミン形態である切替可能水を用いて実施され得る。反応が完了したら、溶媒は、反応の生成物および/または副生成物を実質的に溶解し得ない、その高イオン強度形態に切り替えられ得る。これにより、生成物が固体である場合は沈澱し、または、液体である場合は非混和性になる。次いで、物理的手段により、例えばろ過またはデカントなどにより、溶媒を生成物から分離し得る。次に、イオン形態を水混和性アミンに切り替えることにより、溶媒は、その低イオン強度形態に切り替え戻され、再利用され得る。この方法によって、溶媒を除去するためのエネルギー集約的蒸留段階を必要とせずに、水性溶媒を使用することが可能になる。溶媒および生成物が両方とも同様の沸点を有し得るので、このような蒸留工程は複雑であり得る。本発明の溶媒の再生および再利用は、経済的利益および環境面での利益をもたらす。高イオン強度溶媒と低イオン強度溶媒との間の切り替えに必要とされる時間は、実施例6および7に記載の試験により明らかにされるように短い。実施例6において、添加剤のイオン形態とその非イオン形態の間での不完全な切り替えは、加熱することにより、300分間で起こり得る。実施例6は、約90を上回るMDEAおよびTHEEDのイオン形態がそれらの非イオン形態に転化し戻されたことも示す。THEEDは、120分間の加熱75°CCおよび単一針を用いたN2のバブリング後に、98脱プロトン化された。図12で示され、実施例7に記載されるように、TMDABの伝導度は、80°Cで加熱し、ガラス焼結体を通じてN2をバブリングした場合、90分でおよそ95低下した。この結果から、劇的なイオン強度低下が明らかとなった。非イオン性アミン形態からイオン形態に、次いで、再び戻すすなわち逆にすることは、有益である。水およびそのアミン形態の添加剤を含む溶媒は別の液体と混和性であり得、次いで、その溶媒はイオン強度上昇形態に切り替えられて、得られる2つの液体構成成分が分離されるようになる。液体構成成分は、別個の層として出現してもよいし、または出現しなくてもよい。構成成分の分離方法としては、デカントまたは遠心した後にデカントすることが挙げられ得る。分離後、水中で添加剤のイオン形態をその非イオン性アミン形態に転換し戻すことが望ましい。このようにして、溶媒は再利用され得る。具体的な実施形態によると、混合物から1以上の化合物を単離するかまたは精製するための、図22に示されるような系が提供される。この系は、化合物の混合物に非イオン性切替可能水を導入するための手段10図22で示されるを含む。この例において、第一の化合物は切替可能水の非イオン形態中で混和性であり、第二の化合物は不溶性である。したがって、この系は、さらに、非イオン性切替可能水中で不溶性である第二の化合物を機械的に回収するための手段20図22で示されるを含む。例えば、この系は、ろ過により第二の化合物を回収するかまたは除去し、それにより非イオン性切替可能水および第一の化合物を含む混合物30図22で示されるを残留させるための手段を含み得る。図22で示される系は、切替可能水のイオン強度を上昇させ、第一の化合物が切替可能水と混和性でない二相混合物40図22で示されるを生成させるために、混合物30図22で示されるをイオン化トリガー例えばCO2と接触させてるための手段をさらに含む。図22で示される。図22で示される系は、非混和性の第一の化合物を回収するための手段50図22で示されるをさらに含む。例えば、本系は、混合物40図22で示されるの上層をデカントするか、あるいは回収するための手段を含み得、上層は第一化合物を含む。場合によっては、この系は、大気などの非イオン化トリガーを導入することにより切替可能水のイオン強度上昇を逆転させて、切替可能水60図22で示される。の非イオン形態を改質するための手段をさらに含む。切替可能水は、二相性化学反応における水/溶媒分離にも有用であり得る。切替可能溶媒からの液体の分離は、切替可能溶媒をその高イオン強度形態に切り替えることにより達成され得る。この溶媒分離能は、多くの工業的過程で有用であり得、この場合、反応の完了時に、溶媒はトリガーの添加によってその高イオン強度形態に切り替えられ、2つの別個の相が容易に分離されるようになる。したがって、切替可能イオン強度溶媒は、その低イオン強度形態で化学反応のための媒質として使用され得る。反応完了時、化学生成物は、溶媒をその高イオン強度形態に切り替えることにより、溶液から容易に分離される。次いで切替可能水溶媒は回収し、再利用し得る。本明細書中に記載の発明を良好に理解するために、以下の実施例を記述する。これらの実施例は単に例示を目的するものであると理解されるべきである。したがって、これらは、何ら本発明の範囲を限定すべきものでない。次の実施例において、切替可能イオン強度水性溶液すなわち、切替可能水中での切替可能添加剤として、様々な三級アミンをその特性について試験した。実施例、図面および表に示される結果は、モノアミン、ジアミン、トリアミンおよびテトラアミンから選択される6個の三級アミンが、可逆的切替イオン強度挙動を示したことを示す。これらの化合物の全てが、水溶液中で水と混和性であり、CO2の存在下で、水相中で可溶性である重炭酸アンモニウム塩形態に切り替えられた。さらに、この実施例、図面および表は、水性の系のイオン強度挙動を可逆的に切り替えるのに首尾よく使用されたポリアミンを示す。これらのアミン化合物の構造の変動は、十分に、本発明に関連する技術分野の通常の技術者の技術の範囲内である。これらは、わずかな置換、炭化水素鎖の長さの変更などを含む。実施例に記載されるように、式2および3並びにポリアミンのいくつかの塩は、式1および4の水混和性アミン化合物の水溶液とCO2を反応させることにより、本発明に従って形成された。水系は、式1および4の水混和性化合物から重炭酸アンモニウム化合物を生成させるための急速反応を有利にもたらし、重炭酸アンモニウム化合物が分離温度で固体であれば、その溶解を可能にする。実施例受領した状態で次の化学物質を使用した:エタノールアミン、2-メチルアミノエタノール、クロロホルム-d99.8原子d、D2O99.9原子d、アセトニトリル-d399.8原子d、メタノール-d499.8原子d、1,4-ジオキサン99、DMAE、MDEA、TMDAB、THEED、DMAPAPおよびHMTETASigma-AldrichOakville,Ontario,CanadaまたはTCIPortland,Oregon,USA;THF99および酢酸エチル99.5CaledonLaboratories,Ontario,Canada;塩酸~12M、FischerScientific,Ottawa,Ontario,Canada;およびDMSO-d699.9原子dCambridgeIsotopeLabs,StLeonard,Canada。二重カラム溶媒精製系InnovativeTechnologiesIncorporated,NewburyPort,USAを用いて、ジエチルエーテルを精製した。圧縮ガスは、PraxairMississauga,Ontario,Canada製4.0グレードCO299.99、5.0グレードAr99.999、超臨界グレードCO299.999、H2O<0.5ppm、窒素99.998、H2O<3ppmおよびアルゴン99.998、H2O<5ppmであった。別段の断りがない限り、本明細書中に記載される試験に用いた水は、逆浸透により脱イオン化され、次いでさらなる精製のためにMilliQ合成A10装置MilliporeSAS,Molsheim,Franceを通じてパイプ輸送されたKingston,Ontario,Canadaからの都市水道水であった。あらゆる重炭酸塩沈澱物を除去するために、DBUAldrich,Oakville,Ontario,Canada,98グレードを、CaH2上で還流することにより乾燥させ、4Å分子ふるい上で減圧下で蒸留し、次いで、反復凍結/真空/解凍サイクルにより、またはCO2でバブリングした後、ろ過することによって、脱酸素化した。それぞれ400.3および100.7MHzで、BrukerAV-400分光計により、300Kで、1HNMRおよび13CNMRスペクトルを回収した。比較例1:アミジンおよび水系次の構造を有する二環式アミジンDBU1,8-ジアザビシクロ-[5.4.0]-ウンデク-7-エンを、切替可能イオン強度水溶液を提供するための添加剤として試験した。非イオン性アミジン形態のDBUは水中で可溶性であり、単相水溶液を生成させた。それは、水およびCO2トリガーの存在下で、水溶性重炭酸アミジニウム塩形態に切り替え可能であることが分かった。水中のDBUの溶液を用いた初期実験において、化合物THFおよび1,4-ジオキサンが、CO2の非存在下でDBU非イオン形態の水溶液と混和性であり、CO2の存在下で水溶液と非混和性であるアミジンはその重炭酸アミジニウムイオン形態に切り替えられていたことを確認した。しかし、中等度の加熱では、イオン性溶液からCO2を遊離させることはできないことが分かった。CO2への曝露によって生成されていた非水性THFおよび水性重炭酸アミジニウムの二相混合物は、DBU非イオン形態およびTHFの単相水溶液に転化され得なかった。具体的には、DBU、水および化合物の1:1:1v/v/v混合物を、磁気撹拌器を有しゴム隔壁を備えた6本のドラムバイアルに添加した。溶液に気体を導入するために、シングル狭幅鋼針を挿入し、それを通して気体をバブリングした。第二の狭幅鋼針を挿入して、気相を排気できるようにした。化合物がTHFであった場合、単相混和性液体混合物が認められた。CO2を15分間溶液にバブリングした後、混合物は、2つの相、すなわちDBUの重炭酸アミジニウム塩の溶液を含む水相およびTHFを含む非水相に分離した。50°Cで数時間、混合物にN2をバブリングしたが、相を再び合わせることはできなかった。同様に、DBU、水および1,4-ジオキサンの1:1:1v/v/v混合物は、単相混和性液体混合物であることが認められた。溶液にCO2を60分間バブリングした後、混合物は、2つの相、すなわちDBUの重炭酸アミジニウム塩の溶液を含む水相および1,4-ジオキサンを含む非水相に分離された。50°Cで数時間、混合物にN2をバブリングしたが、相を再び合わせることはできなかった。したがって、溶液からTHFまたは1,4-ジオキサンを排除するために、アミジンDBUの水溶液は低イオン強度形態から高イオン強度形態に切り替えられ得るものの、所定の実験条件では可逆的切替は見い出されなかった。高エネルギー投入、例えば高温を用いると、可逆的切替が可能になるようだ。比較例2:一級および二級アミンおよび水系切替可能イオン強度水溶液を提供するための添加剤として、一級アミンエタノールアミンおよび二級アミン2-メチルアミノエタノールを試験した。H2O、アミンおよび化合物の3:3:1v/v/v混合物を含む6本のドラムバイアルを比較例1について記載したように調製した。H2O、エタノールアミンおよびTHFの3:3:1v/v/v混合物は、単相溶液であることが認められた。この溶液は、CO2を液体混合物に30分間バブリングした後、2つの相、すなわち水相およびTHFを含む非水相に分離した。しかし、2つの分離相は、50°Cで90分間、液体混合物にN2をバブリングした後でも、1つの混和性層に再び合わせることはできなかった。H2O、エタノールアミンおよびDMSOの3:3:1v/v/v混合物は、単相溶液であることが認められた。この溶液は、CO2を液体混合物に120分間バブリングした後、2つの相に分離しなかったが、混濁が認められた。H2O、2-メチルアミノエタノールおよびTHFの3:3:1v/v/v混合物は、単相溶液であることが認められた。この溶液は、CO2を液体混合物に10分間バブリングした後、2つの相、すなわち水相およびTHFを含む非水相に分離された。しかし、2つの分離相は、50°Cで90分間、液体混合物にN2をバブリングした後でも、1つの混和層に再び合わせることはできなかった。したがって、予備試験において、ある種の第一級および二級アミン添加剤はイオン強度特性の可逆的切替可能性を示さなかった。それらは低イオン強度から高イオン強度に切り替わったが、50°Cで90分間、液体混合物にN2をバブリングする、低エネルギー投入条件を用いても、高イオン強度形態から低イオン強度形態に首尾よく切り替えられなかった。THFの沸点が66°Cであることによる制限があるため、高温は用いなかったことに留意されたい。高温でのN2バブリングは、逆反応を生じさせ得るが、THF蒸発が問題となる。理論に縛られることを望むものではないが、発明者らは、この非可逆性が、一級および二級アミン中の利用可能なN-H基とCO2との反応から生じるカルバメート生成の結果であり得ることを示唆する。加熱および非反応性気体のバブリングにより、水中のカルバメートイオンを除去して、非イオン性アミンを得るのは困難であり得る。実施例1:三級アミン/水の系における可逆的溶媒切り替え3種類の三級アミン、DMAE、MDEAおよびTHEEDを切替可能イオン強度溶液のための添加剤として調べた。DMAEおよびMDEAはモノアミンであり、THEEDはジアミンである。水、THFおよび式1の三級アミン化合物の1:1:1w/w/w溶液を用いて、磁気撹拌器を有しゴム隔壁を備えた6本のドラムバイアルを調製した。溶液に気体を導入するために、シングル狭幅鋼針を挿入し、それを通じて気体をバブリングした。第二の狭幅鋼針を挿入して、気相が排気できるようにした。混合物にCO2をバブリングすることにより、切替可能イオン強度特性について溶液を試験した。イオン性重炭酸塩の水溶液からのTHFの分離を観察するのに必要な時間を記録したが、それを下記表1で示す。水相からTHFを分離するには、通常、30分のCO2バブリングが必要であることが分かった。別個の非水相へのTHFの分離が認められた後、次に、水相からCO2を除去しイオン性重炭酸塩形態の少なくとも一部を非イオン性三級アミン形態に切り替え戻すために、50°Cの温度で二相溶液に窒素をバブリングした。切り替え反応が、THFとの混和性を可能にするレベルまで水相のイオン強度を低下させるのに十分に可逆的であった場合、二相混合物の単一水相への転化が認められた。表1で示されるように、試験した三級アミン添加剤の全てが、そのイオン形態から切り替え戻すことができ、二相混合物の単相への再組み合わせが可能となる。実施例2:切り替え時における化合物および添加剤の分離の定量的測定1HNMR分光法により、実施例1の3つの切り替え可能水溶液系をさらに調べ、高イオン強度重炭酸アンモニウム形態への添加剤の切り替え時に水相から分離されるTHFの量を定量し、切り替え後の水溶液中に保持される添加剤の量を定量した。イオン強度上昇により水相から排除されるTHFの程度および水相中に残存したアミンの量を測定するために、水、THFおよびアミン添加剤の1:1:1w/w/w溶液をメスシリンダー中で調製して、そのシリンダーにゴム隔壁で蓋をした。シングル狭幅鋼針から、3から5mL/分の流速JWScientificADM2000IntelligentFlowmeterで測定でCO2を液相に30分間バブリングした後、可視的相分離を観察した。各相の体積を記録した。非水層および水層のアリコートを採取し、NMR管中のd3-アセトニトリルに溶解した。内部標準として、既知量の酢酸エチルを各NMR管に添加した。各混合物のいくつかの反復試験溶液に関して、400.3MHzでBrukerAV-400NMR分光計を用いて1HNMRスペクトルを得、酢酸エチル標準の積分によりTHFまたは添加剤の濃度を計算し、それを水性または非水相の総体積を反映するようスケールアップして、排除されたか保持された化合物のを得た。結果を下記表2で示す。三級アミン添加剤の選択によって、表2に示すように、CO2を用いた切り替え時に水相から分離されるTHFの量が決定されることが分かった。三級アミンがMDEAであった場合、THFの74モルが、溶液にCO2をバブリングした後に水相から分離され、一方、添加剤イオン形態の90.7モルが水相中に保持された。いくつかの実施形態において、添加剤のうちの実質的に全てが、非水相に向かうのではなく、水相中に残存することが好ましい。これは、水相からの添加剤の損失が最小限にされ得るならば、再利用可能な溶媒系として、このような溶液の有用性が向上するからである。MDEAの場合、MDEAの90.7モルが水相中に残存した。したがって、MDEAの9.3モルが、THFを含む非水相に移された。興味深いことに、溶液から約67.7モルのTHFしか強制排除されなかったとしても、THEEDは、およそ98.6モルとして、水相中に最高に保持された。続く混合物へのN2のバブリングによって、イオン強度が低下し、THFおよび水相が混和性になり、再び合わせられるようになる。MDEA/THF/水混合物に関しては、50°Cで約30分を要した表1。再結合速度は高温で向上するが、THFの沸点が低い沸点66°Cので、これはこの場合には試みなかった。又、水溶液からCO2を除去し添加剤の少なくとも一部をイオン形態から非イオン形態に切り替えるための非反応性気体として、窒素ではなく大気を用いて、これらの実験を実行した。水相および非水相の再結合に要する時間は、各添加剤に関して、N2の場合と大気の場合は、ほぼ同じであった。実施例3:異なる添加剤負荷量での切り替え時における化合物および添加剤の分離の定量的測定アミン/水系における可逆的溶媒切り替えを、THF:水の比を1:1w/wで一定に保持しながら、異なる負荷量の5種類の添加剤に関して調べた。添加剤は、モノアミンDMAEおよびMDEA、ジアミンTMDAB、トリアミンDMAPAPおよびテトラアミンHMTETAから選択され、全て三級アミンであった。イオン強度の上昇により水相から排除されるTHFの程度および水相中に残存したアミンの量を測定するために、水、THFの1:1w/w溶液をメスシリンダー中で調製し、適量のアミン添加剤を添加した。メスシリンダーにゴム隔壁で蓋をした。この比較では、シングル狭幅鋼針を通して3から5mL/分の流速JWScientificADM2000IntelligentFlowmeterで測定でCO2を30分間バブリングして、THFを有する水溶液中の三級アミンをイオン形態に切り替えた。気相を排気させるために、第二の狭幅鋼管を提供した。2つの液相への可視的相分離が起こり、非水相および水相が生じた。非水層および水層のアリコートを採取して、内部標準として既知量の酢酸エチルをスパイクし、実施例2で論じるように、THFおよび添加剤の量を1HNMR積分により定量した。結果を下記表3で示す。予想されるように、添加剤の負荷量の増加の結果、一般的に、切り替え後に水溶液から分離されるTHFが上昇したことは明らかである。9重量負荷量すなわち、5:5:1THF:H2O:アミンのジアミン化合物TMDABは、切り替え後に水相からTHFの87を強制排除したが、一方で、添加剤の99.6が水相中に保持されたことも認められ得る。TMDABの負荷量が3重量15:15:1THF:H2O:アミンでも、THFの74が切り替え後に強制排除された。比較すると、モノプロトン化添加剤DMAEおよびMDEAは高負荷量で有効であっただけであり、THF相への添加剤のより大きな損失を示した表3。全実験において、CO2を用いた切り替え時のイオン強度上昇効果を逆転することができた。すなわち、混合物を加熱し、N2または空気を散布してCO2を除去した場合、THF相は水相と再結合して、一相系を再生した。実施例4A:等価添加剤負荷量での切り替え時における選択化合物THFおよび添加剤アミンの分離の定量的測定実施例3の5種類のアミン/水系における可逆的溶媒切り替えの定量的比較を等価添加剤負荷量で行い、非イオン性アミンからイオン性重炭酸アンモニウムに各添加剤を切り替え、非イオン性アミン形態に戻す相対的有効性を1HNMR分光法により判定した。DMAE、MDEA、TMDAB、THEED、DMAPAP、HMTETA添加剤のアリコート溶液0.80モルを、NMR管中のTHF:D2Oの1:1w/w溶液に添加し、これをゴム隔壁で密封した。何らかの気体処理を行う前に、各試料について1HNMRスペクトルを得たが、これを、DMAE、TMDAB、HMTETAおよびDMAPAPについてそれぞれ、図4、5、6および7においてAスペクトルとして示す。2本の狭幅鋼針を挿入し、4から5泡/秒の速度で溶液にこれらの針のうち1本を通してトリガー気体を穏やかにバブリングした。第二の針は、気相のための排気口としたが、これは、バブリングにより大気圧より上の陽圧に維持された。アミンをその非イオン形態からイオン形態に切り替えるためのトリガーとして、CO2を用いた。CO2を用いた切り替え後、各試料に対して1HNMRスペクトルを得た。CO2トリガーを用いて25°Cで20分間バブリングすることによりDMAEを切り替えた後に得たスペクトルを図4でスペクトルBとして示す。その後、75°Cで300分間、溶液に窒素ガストリガーをバブリングすることにより、添加剤を非イオン形態に切り替え戻したが、そのスペクトルを図4でスペクトルCとして示す。CO2トリガーを用いて25°Cで30分間バブリングすることによって、TMDABを切り替えた後に得たスペクトルを図5でスペクトルBとして示す。その後、75°Cで240分間、溶液に窒素ガストリガーをバブリングすることにより、添加剤を非イオン形態に切り替え戻したが、そのスペクトルを図5でスペクトルCとして示す。CO2トリガーを用いて25°Cで20分間バブリングすることにより、HMTETAを切り替えた後に得たスペクトルを図6でスペクトルBとして示す。その後、75°Cで240分間、溶液に窒素ガストリガーをバブリングすることにより、添加剤を非イオン形態に切り替え戻したが、そのスペクトルを図6でスペクトルCとして示す。CO2トリガーを用いて25°Cで20分間バブリングすることにより、DMAPAPを切り替えた後に得たスペクトルを図7でスペクトルBとして示す。その後、75°Cで120分間、溶液に窒素ガストリガーをバブリングすることにより、添加剤を非イオン形態に切り替え戻したが、そのスペクトルを図7でスペクトルCとして示す。実施例4B:等価添加剤負荷量での切り替え時における選択化合物THFおよび添加剤アミンの分離の定量的判定イオン強度の上昇により水相から分離されたTHFの程度および水相中に残存したアミンの量を測定するために、THFおよび水の1:1w/w溶液をメスシリンダー中で調製した。0.80モル溶液を得るために、適量のアミン添加剤を添加し、シリンダーにゴム隔壁で蓋をした。シングル狭幅鋼針からCO2を液相に30分間バブリングした後、可視的な相分離を観察した。2つの相は、THFこれは、イオン強度が上昇した水溶液から排除を含む非水相およびイオン形態の添加剤を含む水相であった。各相の体積を記録した。非水層および水層のアリコートを採取し、NMR管中のd3-アセトニトリルで溶解した。内部標準として既知量の酢酸エチルを各NMR管に添加した。完全プロトン化添加剤について1HNMRスペクトルを得て、酢酸エチル標準の積分を通してTHFまたは添加剤の濃度を計算し、水相または非水相の総体積を反映するようスケールアップして、排除されたかまたは保持された化合物のを得た。結果を下記表4で示す。ジアミンTMDAB、トリアミンDMAPAPおよびテトラアミンHMTETA添加剤は、モノアミン添加剤DMAEおよびMDEAと比較して、優れたTHF分離を示した。この観察は、ジアミン、トリアミンおよびテトラアミンにおける多重塩基性窒素中心のプロトン化の結果起こる、四級アンモニウム陽イオンにおける電荷増大の結果としてのイオン強度の上昇ゆえであると、説明され得る。等モル濃度の添加剤について、1から2への塩の陽イオンの電荷の増大によって、イオン強度が3倍となるはずであることは、方程式Cから明らかである。TMDABおよびDMPAPは3以上の三級アミン中心を有するが、各分子中の塩基部位のうち2個のみがCO2による切り替えの結果のプロトン化が可能であることに留意すべきである。これは、TMDAB、DMAPAPおよびHMTETAのプロトン化塩の等モル溶液が、それぞれ、同様のイオン強度を示し、したがって、表4から明らかなように、同様のTHF分離を示すはずであることを意味する。実施例5:伝導度により監視した場合の、H2O中のアミン添加剤の可逆的プロトン化CO2トリガーの添加に反応した3種類の三級アミン添加剤DMAE、MDEAおよびTHEEDの水溶液のプロトン化を実施し、伝導度計で監視した。蒸留脱イオンH2Oを用いた添加剤の水溶液を、試料ビーカー中で調製した1:1v/vH2OおよびDMAE、1:1v/vH2OおよびMDEA、ならびに1:1w/wH2OおよびTHEED。1:1w/wH2OおよびTHEEDを使用したが、これは、1:1v/v溶液の粘度が高すぎて的確に注げないためであった。CO2、大気または窒素から選択されるトリガー気体を、同一流速で、狭幅スチール管を介して溶液にバブリングし、1.02cm-1のセル定数を有するJenway470伝導率計BibbyScientific,NJ,USを用いて溶液の伝導度をある時間ごとに測定した。室温で水中の添加剤の溶液にCO2ガストリガーをバブリングした結果を図7で示す。この図で示したように、CO2トリガーと接触させた場合、アミンがそのイオン形態に転化されたとき、添加剤溶液のそれぞれの伝導度が上昇した。DMAEの水溶液は、伝導度の上昇が最大であった。伝導度は、単に塩濃度の関数ではなく、溶液の粘度によっても強く影響されることに留意されたい。したがって、2つの別個の添加剤溶液が、完全にプロトン化され得る同一数の塩基性部位を有し、水中で同一濃度を有する場合でさえ、それらは異なる伝導度レベルを有し得る。水中の添加剤のイオン溶液の脱プロトン化反応を同様の方法で監視し、その伝導度プロットを図8で示す。80°Cで窒素ガスを溶液にフラッシュして、塩をその非イオン性三級アミン形態に切り替え戻した。示された伝導度の残留レベルは、6時間以内にこの処理により完全に脱プロトン化された添加剤はなかったことを示す。実施例6:1HNMR分光法により監視した場合の、D2O中のアミン添加剤の可逆的プロトン化CO2トリガーとの接触時の三級アミン添加剤のプロトン化の程度を1HNMR分光法により調べた。2種類のモノアミンDMAEおよびMDEAならびにジアミンTHEEDを試験のために選択した。プロトン化塩基の化学シフトを確証するために、HClおよびHNO3を含むモル当量のいくつかの強酸を添加して、D2O中で溶解されたアミンの溶液を分離した。各アミンの3つ組の反復実験溶液について、400.3MHzでBrukerAV-400NMR分光計にて1HNMRスペクトルを得た。各プロトン化塩基に対する各化学シフトの平均値を標準偏差とともに計算した。トリガーと反応してイオン形態になった塩基がこの誤差範囲内で化学シフトを示した場合、それらは実験的誤差内で100プロトン化されるとみなされた。非プロトン化アミンの1HNMR化学シフトも測定した。D2O中0.5MTHEEDは0.1Mであったことを除きで室温での各添加剤のCO2によるプロトン化の程度を1HNMRにより監視した。NMR管中のD2Oでアミンを溶解し、ゴム隔壁で密封した。次いで、スペクトルを得た。その後、2本の狭幅鋼針を挿入し、およそ4から5泡/秒で溶液中にこの針のうちの1本を通してトリガー気体を静かにバブリングした。第二の針は、気相のための排気口とした。最初に、CO2を必要な時間にわたり溶液にバブリングし、次にスペクトルを再び得た。この過程を繰り返した。非プロトン化アミンの通常位置から完全プロトン化アミンの予測位置に移動するピークの移動量を調べることにより、観察される化学シフトから、アミンのプロトン化を求めた。図9で示した結果は、CO2を溶液にバブリングしたとき20分以内に、DMAEおよびMDEAが完全にプロトン化されるピークは、HClおよびHNO3塩の標準偏差内に入ることを示す。THEEDは、10分で半分プロトン化された49が、これは、このジアミンの2つの窒素原子の一方だけがプロトン化されたことを意味する。同様の方法で、逆反応を監視し、結果を図10で示す。窒素ガスを、75°Cで溶液にフラッシュした。スペクトルから、5時間以内THEEDに対しては2時間にこの処理により完全に脱プロトン化された添加剤はなく、THEEDのイオン形態は3種類のうち最も速く反応し、DMAEは最も遅かったことが示された。THEEDは、N2バブリングの2時間後に、98脱プロトン化されたすなわち、溶液のイオン強度は25分の1に低下。観察された切り替え速度は、プロトン化および脱プロトン化過程により表されるように、CO2または散布気体が導入された方法例えば、その導入速度および溶液を含有する容器の形状により影響を受ける。例えば、図7と図9を比較すると、1HNMR実験における反応速度は、伝導度実験の場合より速かったことが示される。この速度差は、設備の差によるものである。細長いNMR管で1HNMR実験を行ったが、これは、伝導度試験で用いたビーカーより効率的にCO2がフラッシュされる。さらに、N2散布が狭幅の管を通じて単純にバブリングするよりもさらに効率的方法で行われた場合、脱プロトン化の速度、したがって、溶液のイオン強度の低下が促進され得る可能性が非常に高い。したがって、MDEAおよび水の1:1v/v混合物を100プロトン化に持って行き、N2をバブリング/散布することにより約4.5プロトン化に戻し得る。アミン添加剤のプロトン化の100および4.5という程度のおよそのイオン強度を計算することができる。MDEAの密度は1.038g/mLであるので、この混合物の1L試料は、500gの水および519g4.4モルのMDEAを含有する。したがって、MDEAの濃度は4.4Mである。イオン強度は、理想溶液を想定し、溶液にCO2をバブリングした場合に容積が変化しないと想定すると、100プロトン化で4.4Mであり、4.5プロトン化で0.198Mである上記の式Aを使用。実施例7:伝導度により監視した場合の、H2O中のアミン添加剤の可逆的プロトン化切替可能イオン強度水溶液のための添加剤のさらなる試験のために、3種類の三級ポリアミン添加剤を選択した。TMDABはジアミンであり、DMAPAPはトリアミンであり、そしてHMTEAはテトラアミンである。様々な添加剤および蒸留脱イオン水の1:1v/v溶液を6本のドラムガラスバイアル中で調製し、焼結ガラス装置これを反応容器としたに移した。焼結ガラス装置は、先が直径およそ4cmの微細なガラスフリットにつながる細長いガラス管で構成された。ガラスフリットの他端は、トリガー気体と接触中に添加剤の溶液を保持する円筒形ガラス管と連結されていた。この装置によって、実施例5の一点供給源と比較して、トリガー気泡の多重供給源を溶液と接触させることが可能になる。110mL/分の流速JWScientificADM2000IntelligentFlowmeterCA,USA流量計で測定で、ガラスフリットを介して、CO2、大気または窒素から選択されるトリガー気体を溶液にバブリングした。各伝導度測定のために、溶液を6本のドラムバイアルに戻し、298Kに冷却し、三つ組で測定した。伝導度測定は、1.02cm-1のセル定数を有するJenway470伝導率計BibbyScientific,NJ,USを用いて行った。図11は、25°CでCO2を3種類の溶液にバブリングした結果得られる伝導度変化のプロットを示す。HMTETA■およびDMAPAP▲それぞれ、テトラアミンおよびトリアミンは、TMDAB◆ジアミンより低い伝導度を示すことが明らかである。さらに、TMDABは最大の伝導度上昇速度を示す。同様の方法で、逆反応を監視し、結果を図12で示す。窒素ガスを80°Cで溶液にバブリングした。イオン形態のHMTETA■の溶液の伝導度が20分後にゼロ近くまで戻ることは明らかであり、このことから、溶液からのCO2の実質的除去およびその非イオン形態への添加剤の逆転が示される。伝導度低下速度はTMDAB◆ジアミンで最大であり、このことから、HMTETAおよびDMAPAP▲より高速で、非イオンとイオン形態との間でそれが可逆的に切り替えられ得ることが示される。観察された切り替え速度は、伝導度の変化により表されるように、CO2または散布気体が導入された方法例えば、その導入速度および溶液を含有する容器の形状により影響を受けると思われる。例えば、異なる添加剤が比較されるていることが受け入れられるものの、図11と図7とを比較すると、焼結ガラス装置を利用する反応速度は、狭幅のスチール管を介してトリガーを送達する場合より速いと思われる。これは、焼結ガラス装置が、伝導度試験で用いたビーカーよりも効率的にCO2がフラッシュされるからであり得る。実施例8:界面活性剤および切替可能アミン添加剤を含む溶液のエマルジョン形成および崩壊それぞれが、0.50重量負荷量で、4mL水中の0.462gのN,N,N’,N’-テトラメチル-1,4-ジアミノブタンTMDAB0.80モル溶液を生じるおよび20mgのSDSドデシル硫酸ナトリウム、非切替可能型界面活性剤を含有する3本のバイアルを準備した。各バイアルにn-デカノール0.25mlを添加し、バイアルにゴム隔壁で蓋をした。図13、写真Aは、実験のこの段階での3本のバイアルを示す。各バイアルにおいて、2つの液相がある。下方の液相は、体積が大きく、無色透明である。上方の液体n-デカノール相は、体積が小さく、これも無色であるが、透明ではない。n-デカノールは純水と混和性ではない。次に、3本のバイアルを30秒間、手で振盪した。図13、写真Bは、振盪後の外観を示す。3本のバイアル全てがエマルジョンの典型である濁りと発泡を有する不透明液体混合物を示すが、これは、既知の界面活性剤SDSの存在のゆえに予想通りである。次いで、隔壁を通して挿入され液体混合物中に入る狭幅鋼針を介して30分間、気体を溶液にバブリングした。各バイアルについて、隔壁に挿入されるが液相に入らない短い第二の針を介してバイアルから気体を排出させた。気体は、左バイアルについてはCO2、中央および右バイアルについてはN2であった。図13、写真Cは、気体での処理後の外観を示す。右の2本のバイアルのみが、エマルジョンの典型である混濁を示す。左バイアル中の液体は、ここでは透明で、泡はなく、このことから、その高イオン強度形態への水溶液の転化によって、エマルジョンおよび泡を安定化するSDSの能力が大きく低下していることが示される。中央および右バイアルの液体内容物は、エマルジョンの典型である混濁および発泡性を依然として示しており、これにより、溶液へのN2のバブリングが、エマルジョンおよび泡を安定化するSDSの能力を低下させる作用がないことが示唆される。これは、N2が水相のイオン強度に影響を与えなかったからである。左バイアルをさらに処理せずに30分間静置している間、中央バイアルの液相に30分間、CO2ガスをバブリングし、N2を右バイアルにバブリングした。図13、写真Dは、この時点の後の3本のバイアルの外観を示す。左および中央のバイアル中の液体は、ここでは非常に透明で泡がないが、これにより、その高イオン強度形態への水溶液の転化が、エマルジョンおよび泡を安定化するSDSの能力を大きく低下させたことが示される。エマルジョンおよび泡は、右バイアル中では依然として存続している。系からCO2を除去し、それにより水溶液のイオン強度を低下させるために、N2ガスを、90分間、左および中央バイアルの液相にバブリングした。次いで、2本のバイアルを30分間振盪した。この気体処理および振盪中、右バイアルは静置したままであった。図13、写真Eは、この時点後の3本のバイアルの外観を示す。3本全てが、エマルジョンの典型である混濁を示すが、左2本のバイアルにおける発泡性は明らかでなく、これはおそらく、低イオン強度に戻る水溶液の転化が完全でないためである。実際に、低イオン強度への実質的転化は困難ではない。しかし、完全な転化を達成することはより困難であり得る。実施例9:イオン強度の説明塩の水溶液のイオン強度は、塩の濃度およびアンモニウムイオンにおける電荷に依存して変動する。例えば、式:[BHnn]の四級アンモニウム陽イオンを提供するために炭酸によりプロトン化され得るn個の部位を有するアミンBは、反応1:で示される切り替え反応を有し得る。水溶液中のアミンの重量モル濃度がmである場合、切り替え後のイオン溶液のイオン強度Iは、方程式Cから計算され得る。したがって、所定の重量モル濃度mに対して、ジプロトン化ジアミンn=2のイオン強度は、モノプロトン化モノアミンn=1の場合の3倍となる。同様に、トリプロトン化トリアミンn=3のイオン強度は、モノプロトン化モノアミンの6倍であり、テトラプロトン化テトラアミンn=4のイオン強度はモノプロトン化モノアミンの10倍である。したがって、トリガーによりプロトン化され得る式1の化合物中の三級アミン部位の数を増大させることによって、式2の対応する塩を含む溶液のイオン強度は、所定濃度について増大され得る。式1の化合物上の塩基性部位の全てが、水との接触時に水素イオンを生成する気体によってプロトン化が可能であり得るわけではない。例えば、気体がCO2である場合、CO2および水および解離炭酸H2CO3間の平衡は、反応2で示される:この酸解離に関する平衡定数Kaは、希釈液中の平衡時の比:から計算され、水の濃度は本質的に一定であるので、計算から省略され得る。平衡定数Kaは、慣例的に、方程式D:により対応するpKa値に変換される。式2におけるpKaは6.36である。プロトン化アミン塩基BHすなわち、共役酸の解離における対応する平衡は、反応3により提供される:共役酸BH解離における平衡定数KaHは、以下の比:により計算される。平衡定数KaHは、慣例的に、方程式Dと同様に、対応するpKaH値に変換される。前述のものから、n=1である上記の式1で示される切り替え反応における平衡定数は、以下の比:これは、と同等であるから計算され得ることが明らかである。以下の比:は、として対応するpK値について表すこともできる。したがって、水中でのCO2の解離の場合、共役酸BHのpKaH値が6.36を超える場合、以下の比:は1より大きく、重炭酸アンモニウムの産生が容易になる。したがって、本明細書中で用いられるような塩は、6より大きく14未満であるpKaHを有する少なくとも1つの四級アンモニウム部位を含むことが好ましい。いくつかの実施形態は、約7から約13の範囲のpKaHを有する少なくとも1つの四級アンモニウム部位を有する。いくつかの実施形態において、塩は、約7から約11の範囲のpKaHを有する少なくとも1つの四級アンモニウム部位を含む。他の実施形態において、塩は、約7.8から約10.5の範囲のpKaHを有する少なくとも1つの四級アンモニウム部位を含む。実施例10:ジアミンおよびトリアミン切替可能添加剤の合成実施例10A:N,N,N’,N’-テトラエチル-1,4-ジアミノブタンTEDABの合成4.658g63.4mmolのジエチルアミンを、100mLのジクロロメタン中で溶解し、0°Cに冷却した。2.339g15.1mmolの塩化スクシニルを溶液に滴下して添加した。溶液を室温に温め、18時間撹拌した。0.80mLの濃HClおよび25mLのH2Oの水溶液を混合物に添加して、有機層を洗浄した。次に、有機層を取り出し、MgSO4で乾燥させた。溶媒を真空除去して、3.443gのN,N,N’,N’-テトラエチルスクシンアミドを99の収率で得た。1HNMR400MHzCDCl3-δ:3.37q,=7Hz,8H、2.69s,4H、1.20t,J=7Hz,6H、1.11t,J=7Hz,6H。3.443g15.1mmolのN,N,N’,N’-テトラエチルスクシンアミドを100mLのTHF中で溶解し、N2で脱気し、0°Cに冷却した。THF溶液122mmol中の61.0mLの2.0MLiAlH4を溶液に滴下して添加した。次いで、溶液を6時間還流した。次に、溶液を0°Cに冷却し、4.6mLのH2O、4.6mLの15NaOHおよび13.8mLのH2Oを添加することにより、過剰なLiAlH4を不活性化した。溶液を室温に温めて、12時間撹拌した。沈殿物をろ別し、THFで洗浄した。洗液を元のTHF溶液と合わせ、MgSO4で乾燥させた。溶媒を真空除去して、N,N,N’,N’-テトラエチル-1,4-ジアミノブタンの褐色液2.558gを84.6の収率で得た。1HNMR400MHzCDCl3-δ:2.55q,=7Hz,8H、2.41t,J=7Hz,4H、1.43t,J=7Hz,4H、1.02t,J=7Hz,12H。適切な出発物質を用いて、全ての他の直鎖ジアミン、N,N,N’,N’-テトラプロピル-1,4-ジアミノブタンおよびN,N’-ジエチル-N,N’-ジプロピル-1,4-ジアミノブタンを同様に合成した。塩化スクシニル、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、水素化アルミニウムリチウム溶液は全て、SigmaAldrichから購入し、受領した状態で用いた。N-エチルプロピルアミンはAlfaAesarから購入し、溶媒およびMgSO4はFisherから購入して、受領した状態で用いた。実施例10B:1,1’,1’’-シクロヘキサン-1,3,5-トリイルトリスN,N,-ジメチルメタンアミンCHTDMAの合成1.997g9.2mmolの1,3,5-シクロヘキサン-トリカルボン酸を40mLのジクロロメタン中に取って、懸濁液を作製した。3.84g29.8mmolの塩化オキサリルおよび1滴のDMFを溶液に添加した。溶液を3時間還流して、白色沈殿物を伴う黄色溶液を得た。混合物を室温に冷却し、溶媒を真空除去して、所望の1,3,5-シクロヘキサントリカルボニルトリクロリドおよび望ましくない塩の両方を含有した2.509gの固形物を得た。1HNMR400MHzCDCl3-δ:2.88t,J=9Hz,3H、2.69d,J=13Hz,3H、1.43q,J=13Hz,3H。2.509gの固体混合物を50mLのTHF中に取り、0°Cに冷却した。THF中の2.0Mジメチルアミン溶液69mmol34.5mLを添加した。溶液を室温に温め、18時間撹拌した。次に、溶媒を真空除去したところ、黄色の固形物が残留した。この固形物を20mLのH2O中の2.081g37.1mmolKOHの溶液中に取った。次に、有機内容物を3x40mLのクロロホルム洗液で抽出した。有機洗液を回収し、溶媒を真空除去して、1.930gの黄色の液体、N,N,N’,N’,N’’,N’’-ヘキサメチルシクロヘキサン-1,3,5-トリカルボキサミドを70.2の収率で得た。1HNMR400MHzCDCl3-δ:3.06s,9H、2.92s,9H、2.65q,J=15Hz,3H、1.86t,J=8Hz,6H。1.930g6.5mmolのN,N,N’,N’,N’’,N’’-ヘキサメチルシクロヘキサン-1,3,5-トリカルボキサミドを80mLのTHF中で溶解し、0°Cに冷却した。THF溶液中の2.0MLiAlH484mmol42.0mLを溶液に滴下して添加した。次いで、溶液を6時間還流した。次に、溶液を0°Cに冷却し、3.2mLのH2O、3.2mLの15NaOHおよび9.6mLのH2Oを添加することにより、過剰なLiAlH4を不活性化した。溶液を室温に温めて、12時間撹拌した。沈殿物をろ別し、THFで洗浄した。洗液を元の溶液と合わせ、MgSO4で乾燥させた。溶媒を真空除去して、1,1’,1’’-シクロヘキサン-1,3,5-トリイルトリスN,N,-ジメチルメタンアミンの黄色の液体1.285gを54.4の収率で得た。1HNMR400MHzCDCl3-δ:2.18s,18H、2.07d,J=7Hz,8H、1.89d,J=12Hz,3H、1.52,m,J=7Hz,3H、0.48q,J=12Hz,3H.M=255.2678、Expected=255.2674。適切な出発物質を用いて、他の環状トリアミン、N,N,N’,N’,N’’,N’’-1,3,5-ベンゼントリメタンアミンを同様に合成した。1,3,5-ベンゼントリカルボニルトリクロリドは、SigmaAldrichから購入し、受領した状態で用いた。1,3,5-シクロヘキサントリカルボン酸は、TCIから購入し、受領した状態で用いた。実施例11:水中の懸濁粘土粒子のゼータ電位の制御液体中の固体粒子の懸濁液において、ゼロに近いゼータ電位は、粒子が有効な表面電荷を殆ど持たず、したがって粒子が互いに反発しないことを示す。次いで、粒子は互いに自然に接着して、凝固が起こり、粒径が増大し、容器の底部に沈澱するかまたは液体の上部に浮遊する。したがって、ゼータ電位がゼロに近い場合、懸濁液は通常、安定ではない。したがって、ゼロに近いゼータ電位をもたらす能力を有することは、水中粘土懸濁液などの懸濁液を不安定化するために有用である。しかし、カルシウム塩または他の塩の付加添加などのストラテジーは、これらのストラテジーが懸濁液の不安定化を引き起こす一方で、水化学における変化が本質的に恒久的であるため、望ましくない場合があり;付加塩の存在が本来の用途を妨げるため、水は本来の用途のために再利用され得ない。したがって、可逆的である懸濁液を不安定化するための方法が必要とされている。実験方法:粘土細粒を計量し、個々のバイアルに入れた0.025g、Ward’sNaturalScienceEstablishment。カオリナイトおよびモンモリロナイトは受領した状態で用いたが、イライト粘土は乳鉢および乳棒を用いて粉砕して粉末にした。脱イオン水18.2MΩ/cm、Milliporeを用いて、添加剤を含有する溶液を調製し、10mLを粘土細粒に添加した。ボルテックスミキサーを用いて懸濁液を生成させ、続いて、折り畳み型キャピラリーセル中に分配した。MalvernZetasizer計器を用いて、ゼータ電位を測定した。ゼータ電位値で報告された誤差は、測定されたゼータ電位ピークの標準偏差であった。特定されない限り、二酸化炭素処理は全て、粘土細粒への添加前に、水溶液を用いて行った。適用可能な測定のために、シリンジを用いて超純二酸化炭素超臨界CO2クロマトグラフィーグレード、Paxairを溶液にバブリングした。試験した3種類の粘土について、切替可能水添加剤TMDABおよびBDMAPAPは粘土ゼータ電位を変化させるための有効な添加剤であることが分かった。CO2の添加時に、粘土ゼータ電位の絶対値は低下した。この作用は、低濃度の切替可能水添加剤1mMでも観察された。上記のデータは、粘土懸濁液のゼータ電位に影響を及ぼす切替可能水の能力を明らかにするが、粘土細粒を添加する前に、TMDABの水溶液でCO2処理を行った外部切り替えと呼ぶ方法。粘土細粒を既に含有するTMDABの1mM水溶液にCO2をバブリングする別の実験を行ったイントゥ切り替えと呼ぶ方法。カオリナイト粘土を用いた結果を、以下の表に要約する。粘土表面のゼータ電位は、外部切り替え法を用いるか、インシトゥ切り替え法を用いるかにかかわらず低下するということが認められた。さらに、ゼータ電位は、70°Cで窒素ガスによって処理することにより、その元の値に戻すことができた。実施例12:水中粘土懸濁液の可逆的不安定化粘土懸濁液の安定性に影響を及ぼすこの切替可能イオン強度添加剤の能力を明らかにするために、1mMTMDABTCIAmerica,BatchFIB01を用いて、粘土沈澱実験の3種類の変法を実施した。実験1図14Aにされるように、カオリナイト粘土細粒5gを脱イオン水中の1mMTMDAB、100mLに添加した。混合物を900rpmで15分間撹拌した後、100mLメスシリンダーに移し、続いて、シリンダーをゴム隔壁で密封した。カセトメーターを用いて、時間の関数として粘土細粒の沈降を監視した。分散管を用いて、1時間、CO2を100mLの1mMTMDABにバブリングした。カオリナイト細粒5gを水溶液に添加し、混合物を900rpmで15分間撹拌し、その後、100mLメスシリンダーに移し、続いてシリンダーをゴム隔壁で密封した。粘土細粒の沈降を監視した。分散管を用いて、1時間、CO2を100mLの1mMTMDABにバブリングした。溶液を70°Cに加熱し、N2を1時間バブリングした。室温に冷却した後、カオリナイト細粒5gを添加し、混合物を900rpmで15分間撹拌した後、100mLメスシリンダーに移し、続いてシリンダーをゴム隔壁で密封した。粘土細粒の沈降を監視した。実験2図14Bで示されるように、カオリナイト粘土細粒5g、Ward’sNaturalScienceEstablishmentを、脱イオン水中の1mMTMDAB100mLに添加した。混合物を900rpmで15分間撹拌した後、100mLメスシリンダーに移し、続いてシリンダーをゴム隔壁で密封した。時間の関数として粘土細粒の沈澱を監視した。CO2を上記の懸濁液にバブリングした。混合物を900rpmで15分間撹拌した後、100mLメスシリンダーに移し、続いてシリンダーをゴム隔壁で密封した。粘土細粒の沈降を監視した。上記の粘土細粒を溶液中で再懸濁し、混合物を70°Cに加熱した。N2を1時間バブリングした。室温に冷却後、混合物を900rpmで15分間撹拌した後、100mLメスシリンダーに移し、続いてシリンダーをゴム隔壁で密封した。粘土細粒の沈降を監視した。実験3図14Cで示されるように、カオリナイト粘土細粒5g、Ward’sNaturalScienceEstablishmentを、脱イオン水中の1mMTMDAB100mLに添加した。混合物を900rpmで15分間撹拌した後、100mLメスシリンダーに移し、続いてシリンダーをゴム隔壁で密封した。時間の関数として、粘土細粒の沈澱を監視した。上記の懸濁液をろ過した。CO2を1時間、ろ液にバブリングした。カオリナイト粘土細粒4.5gを添加し、混合物を900rpmで15分間撹拌した後、100mLメスシリンダーに移し、続いてシリンダーをゴム隔壁で密封した。粘土細粒の沈降を監視した。対照実験100mLの脱イオン水にCO2を1時間バブリングした。カオリナイト粘土5gを添加し、混合物を900rpmで15分間撹拌した後、100mLメスシリンダーに移し、続いてシリンダーをゴム隔壁で密封した。粘土細粒の沈降を監視した。結果粘土の沈降挙動に及ぼす切替可能水添加剤の作用を調べるために、実験1を行った。粘土からの如何なるインピーダンスも伴わずに切り替えが十分に起きることを確認するために、粘土の非存在下で切り替えを実施した。結果を図15AからCにプロットする。カオリナイト粘土および1mMTMDABを用いて、安定懸濁液を生成させた。しかし、1mMのCO2処理TMDABを有するカオリナイト粘土では、透明上清および明瞭な沈殿物線を伴い、粘土の沈降が起こった。カオリナイト粘土およびCO2で1時間、その後N2で1時間処理した1mMのTMDABを用いることによっても、安定懸濁液が生成した。各1時間処理後に写真撮影し、図15Dで示す。切替可能水添加剤が、カオリナイト粘土の存在下でCO2の添加時に依然として切り替わるか否かを調べるために、実験2を行った。カオリナイト粘土および1mMTMDABを最初に混合して、安定懸濁液を得た。この懸濁液をCO2で処理すると、透明上清および明瞭な沈殿物線を伴い、粘土細粒の沈降が起こった。図16AからBで示されるように、観察された挙動は、実験1において観察されたものと全く同じであった。沈降粘土を撹拌して、懸濁液を再生成させ、これをN2で処理すると、その後、懸濁液は安定であった。切替可能イオン強度添加剤が粘土表面に接着し、したがって粘土の除去時に失われるか否かを調べるために、実験3を行った。CO2処理ろ液で作製した懸濁液は、先の2つの実験と非常によく似た沈降を示した。はっきりとした沈殿物線が認められたが、沈殿物線より上の液体は混濁しており、依然として粘土細粒を含有していた図17AおよびC参照。この挙動は、何らかの切替可能水添加剤の非存在下でCO2で処理した脱イオン水でも観察された図17BおよびC参照。実施例13:有機液体からの水の除去2.710gのTHF3.76x10-2molおよび0.342gのH2O1.90x10-2molを、メスシリンダー中で一緒に混合して、およそ8:1のTHF:H2Ow/wの単相溶液を作製した。0.109g7.56x10-4molのN,N,N’N’-テトラメチル-1,4-ジアミノブタンTMDABを溶液に添加して、単相溶液を再び生成させた。THF:TMDAB比は、およそ25:1w/wであった。3種類の構成成分を含有するこの溶液は、以下のようなmol組成:65.6molTHF、33.1molH2Oおよび1.3molTMDABを有した。撹拌バーをメスシリンダー中の溶液に加え、シリンダーにゴム隔壁で蓋をした。隔壁を通じて細長い鋼針を溶液中に挿入した。隔壁を通じて第二の針を押し込んだが、溶液には入れなかった。約300rpmで30分間撹拌しながら、5mL/分の流速で第一の鋼針を通して溶液中にCO2をバブリングした。バブリング終了時に、シリンダーの底部で無色透明の水相が元の有機相から搾り出されてきた。デカントすることにより、有機相を水相から分離した。76.1mgの上部有機相を抽出し、NMR管に入れた。試料を重水素化アセトニトリルで希釈し、内部標準とするために32.3gの酢酸エチルを添加した。1HNMRスペクトルを得た。添加された既知量の酢酸エチルと比較したH2OおよびTMDABのNMRシグナルの積分を用いて、H2OおよびTMDABの計算質量4.58mgおよび0.46mgをそれぞれ得た。残りの質量71.06mgは、試料中のTHFに対応する。乾燥有機THF相は、次のようなmol組成:79.3molのTHF、20.5molのH2Oおよび0.3molのTMDABを有した実施例14:水から有機化合物を排除し、次いで水相から添加剤の多くを除去するための切替可能添加剤の使用いくつかの実施形態において、添加剤の非イオン形態は水非混和性である。これにより、水相からの有機化合物の排除などいくつかの目的を達成するために、CO2存在下で、水中に高イオン強度を作り、次いで、CO2を除去することにより、水から添加剤の大部分を回収することが可能になる。ここで、発明者らは、水/THF混合物からTHFを排除し、その後水から添加剤の大部分を回収することについて記載する。1.50gのH2O、1.50gのTHFおよび0.30gのN,N,N’N’-テトラエチル-1,4-ジアミノブタンTEDABをメスシリンダー中で一緒に混合して、単相溶液を生成させた。溶液の総体積は3.54mLであった。小型の撹拌バーを溶液に加え、シリンダーにゴム隔壁で蓋をした。上記と同一内容の新規試料を用いて、三つ組で毎回、次の手順を実施した。隔壁を通じて細長い針を溶液中に挿入した。第二の小さな針は、隔壁に挿入したが、溶液そのものには入れなかった。水相の上部に第二相が搾り出されて分離するまで、撹拌しながら、約5mL/分の流速で45分間、溶液にCO2をバブリングした。CO2バブリングを停止し、針を引き抜いた。シリンダーを温水浴中に数秒間浸漬して、液相の分離を促した。両相とも、透明で黄色であった。上部有機相の体積は1.50mLであり、残りの水層の体積は2.04mLであった。有機相をデカントして1.253gの質量を得た密度=0.84g/mL。水相の質量は1.94gであり密度=0.98g/mL、溶液の移動または発散のための損失は0.12gであった。重水素化アセトニトリルおよび内部標準とするための50.2mgの酢酸エチルを有するNMR管中に、有機相の試料39.1mgを入れた。水相の試料66.2mgを、重水素化アセトニトリルおよび内部標準とするための22.3mgの酢酸エチルを含む第二のNMR管中に入れた。1HNMRスペクトルを得た。各試料中の酢酸エチルの対応量が分かれば、水性試料中のTHFおよび有機試料中の添加剤の結果的な量を計算し得る。各層の質量、体積および密度が分かれば、それぞれの層中のTHFまたは添加剤の総量を計算し得る。平均77.2±3.5のTHFが水相から除去され、91.1±3.7のTEDABが水相中に残存することが分かった。1.943g1.90mlの水相を同じメスシリンダーに戻した。針および隔壁をシリンダー中に戻し入れ、シリンダーを60°C水浴中に浸漬した。先に実施したCO2と同様にしてN2を導入し、N2を溶液に90分間バブリングし、それにより濃黄色有機相が水相から搾り出されて分離した。新規の有機相の体積は0.17mLであり、1.57mLの水相が残った。有機層をデカントしたところ、質量は0.09gであり、残存水相の質量は1.507g密度=0.96g/mLであった。重水素化アセトニトリルおよび、内部標準とするための41.5mgの酢酸エチルを含むNMR管中に、37.9gの水相の試料を取った。1HNMRスペクトルを得た。上記で実施したように積分を比較する同一手順を用いると、49.3±6.3のTEDABが水相から除去されたことが分かった。全体で総THFの90.0±2.1が、手順の終了時に水相から除去されていたことも分かった。N,N’-ジエチル-N,N’-ジプロピル-1,4-ジアミノブタンを上記の手順におけるN,N,N’N’-テトラエチル-1,4-ジアミノブタンTEDABの代わりに用いると、CO2処理後に、水相からTHFの68が排除された。分離水相をN2処理した後、81のN,N’-ジエチル-N,N’-ジプロピル-1,4-ジアミノブタンが水相から除去された。実施例15:CO2の存在下および非存在下で、いくつかのジアミンおよびトリアミンと水との混和性の判定いくつかの実施形態において、非イオン型の添加剤は水非混和性であるが、一方、荷電形態は水混和性または水溶性である。ある種のジアミンおよびトリアミンがこの相挙動を有するか否かを同定するために、以下の実験を実施した。水および液体添加剤の5:1w/w溶液総体積5mLを室温でガラスバイアル中で一緒に混合した。混合物が1つまたは2つの液相を生成するか否かを視覚的に観察した。次に、約5mL/分の流速で90分間、シングル狭幅鋼針を介して混合物にCO2をバブリングした。混合物が1つまたは2つの相を形成するか否かを視覚的に観察した。結果は、以下の通りであった。実施例16:水からアセトニトリルを排除するための、ポリアミンの調製および使用実施例16A:ポリアミンの調製:3つの異なる分子量M.W.600、99;M.W.1800、99;およびM.W.10,000、99を有するポリエチレンイミン試料は、AlfaAesarから購入した。ホルムアルデヒドH2O中37およびギ酸は、Sigma-Aldrichから購入した。試薬は全て、さらに精製せずに用いた。Amberlite商標IRA-400OHイオン交換樹脂は、Supelcoから購入した。ポリエチレンイミンM.W.600および1800を用いる試料については、250mL丸底フラスコに2cmテフロン撹拌バーを備え、それを磁気撹拌プレート上に置いた。1.8gM.W.600:41.9mmol、1当量、M.W.1800:41.9mmol、1当量のポリエチレンイミンをフラスコに入れ、9.73mL120mmol:M.W.600:40当量およびM.W.1800:120当量ホルムアルデヒド溶液および4.53mL120mmol:M.W.600:40当量およびM.W.1800:120当量ギ酸を添加した。フラスコは凝縮装置を備え、反応混合物を油浴で16時間、60°Cに加熱した。16時間後、混合物を室温に冷まし、溶媒を減圧下で除去した。次に、粗生成物を20mLの無水EtOH中で溶解し、4gのアンバーライト樹脂を溶液に添加した。得られた混合物を、室温で4時間または16時間撹拌した後、樹脂をろ過し、EtOHを減圧下で除去した。暗黄色油状物質としてメチル化ポリマーを得たM.W.600試料から1.8gおよびM.W.1800試料から1.7g。ポリエチレンイミンM.W.10,000を用いる試料については、250mL丸底フラスコに2cmテフロン撹拌バーを備え、これを磁気撹拌プレート上に載せた。1.8g41.9mmol、1当量のポリエチレンイミンをフラスコに入れ、9.73mL120mmol、120当量のホルムアルデヒド溶液および4.53mL120mmol、120当量のギ酸を添加した。フラスコに凝縮装置を装備し、反応混合物を油浴中で、16時間、60°Cに加熱した。16時間後、混合物を室温に冷まし、溶媒を減圧下で除去した。次いで、粗生成物を20mLの無水EtOH中に溶解し、4gのアンバーライト樹脂を溶液に添加した。得られた混合物を、室温で16時間撹拌した後、樹脂をろ過し、EtOHを減圧下で除去した。得られた粗生成物を10mLのCH2Cl2およびNaOHの2M水溶液10mLで溶解した。相を分離し、水層を10mLのCH2Cl2で3回抽出した。有機相をMgSO4上で乾燥させ、CH2Cl2を減圧下で除去して、黄色油状物質としてメチル化ポリエチレンイミンを得た。メチル化ポリエチレンイミンメチル化前、M.W.600:1HNMRCDCl3,400MHz:δ=2.18-2.91m、NHシグナルはスペクトルに出現しない。13CNMRCDCl3,100.7MHz:δ=42.2q、44.1q、44.4q、50.5-56.0m,tメチル化ポリエチレンイミンメチル化前M.W.18001HNMRCDCl3,400MHz:δ=2.16s,CH3、2.23bs,CH3、2.44-2.64m、NHシグナルはスペクトルに出現しない。13CNMRCDCl3,100.7MHz:δ=41.5q、44.0q、50.8-51.1m,t、53.7t、55.0t。メチル化ポリエチレンイミンメチル化前M.W.18001HNMRCDCl3,400MHz:δ=2.18s,CH3、2.21s,CH3、2.28-2.62m、NHシグナルはスペクトルに出現しない。13CNMRCDCl3,100.7MHz:δ=42.9q、43.0q、45.9q、46.0q、52.8-54.0m,t、55.8-56.9m,t、57.2-57.8m,t。実施例16B:水からアセトニトリルを排除するためのポリアミンの使用メチル化ポリアミンを切替可能イオン強度溶液のための添加剤として調べた。イオン強度の上昇により水相から排除されているアセトニトリルの程度および水相中に残存したアミンの量を測定するために、アセトニトリルおよび水それぞれ1.5gの1:1w/w溶液をメスシリンダー中で調製した。300mgの非イオン性ポリアミン添加剤を添加し、シリンダーにゴム隔壁で蓋をした。シングル狭幅鋼針から、二酸化炭素を液相に室温で30分間バブリングした後、可視的な相分離を観察した。各相の体積を記録した。非水層および水層のアリコートを採取し、NMR管中のD2Oで溶解した。既知量の酢酸エチルまたはジメチルホルムアミドDMFを内部標準として各NMR管に添加した。1HNMRスペクトルを得て、酢酸エチルまたはDMF標準の積分により、アセトニトリルまたは添加剤の濃度を計算し、水相または非水相の総体積を反映するようスケールアップして、排除されている化合物のパーセンテージを得た。結果を次の表で示す。ポリアミンの99.9が水相中に保持された。次に、2つの相が単相に再結合されるまで通常30分、50°Cに加熱しながら、アルゴンを溶液にバブリングした。再びCO2を混合物に30分間バブリングすると、液体混合物が2つの相に分かれて、その後、アルゴンを30分間バブリングすると、2つの相が再び合わせられ、これは、その工程が完全に可逆的であることを示す。実施例17:水からTHFを排除するための、テトラアミンの調製および使用実施例17A:テトラアミンの調製:スペルミン純度97はAlfaAesarから購入し、ホルムアルデヒドH2O中37、Zn粉末はSigma-Aldrichから、酢酸はFisherScientificから購入した。250mL丸底フラスコに2cmテフロン撹拌バーを備え、これを磁気撹拌プレート上に載せた。2.02g10mmol、1.0当量のスペルミンをフラスコ中に入れて、40mLの水中で溶解した。その後、9.72mL120mmol、12.0当量のホルムアミド溶液および13.7mL240mmol、24.0当量の酢酸を添加し、室温で15分間、溶液を撹拌した。その後、7.84g120mmol、12.0当量のZn粉末を少量ずつ添加したところ、気体が発生した。冷水浴を用いて、フラスコ中の温度を40°Cより低く維持した。添加完了後、反応混合物を、室温で16時間、激しく撹拌した。20mLのNH3-溶液を添加し、分液漏斗中で水相を酢酸エチルで抽出した3x25mL。合わせた有機層をMgSO4上で乾燥し、ろ紙に通してろ過し、減圧下で除去した。粗生成物を高真空蒸留により精製して、1.3g4.5mmol、42の黄色油状物質を得たが、これは、正式には、N1,N1’-ブタン-1,4-ジイルビスN1,N3,N3-トリメチルプロパン-1,3-ジアミンと呼ばれる。本明細書中で使用される場合、この化合物はMeSpeすなわち、メチル化スペルミンと呼ぶ。1HNMRCDCl3,400MHz:δ=1.36-1.44m,4H,CH2、1.55-1.66m,4H,CH2、2.18s,6H,CH3、2.19s,12H,CH3、2.21-2.27m,4H,CH2、2.28-2.35m,8H,CH2;13CNMRCDCl3,100.7MHz:δ=25.3t、25.7t、42.3q、45.6q、55.8t、57.8t、58.0t;MSEI:m/z=287.327、286.3141[M]、98.0828、86.0844、85.07100、84.0741;HRMSEI:[M]に対する計算値:286.3097、実測値:286.3091。実施例17B:テトラアミン/水系の可逆的溶媒切り替え切替可能イオン強度溶液のための添加剤としてメチル化スペルミンを調べた。イオン強度の上昇により水相から排除されているTHFの程度および水相中に残存したアミンの量を測定するために、THFおよび水の1:1w/w溶液をメスシリンダー中で調製した。0.80モル溶液を得るために適量のアミン添加剤を添加し、シリンダーにゴム隔壁で蓋をした。シングル狭幅鋼針から、二酸化炭素を液相に30分間バブリングした後、可視的な相分離を観察した。各相の体積を記録した。非水層および水層のアリコートを採取し、NMR管中のd3-アセトニトリルで溶解した。内部標準として既知量の酢酸エチルを各NMR管に添加した。1HNMRスペクトルを得て、酢酸エチル標準の積分により、THFまたは添加剤の濃度を計算し、水相または非水相の総体積を反映するようスケールアップして、排除されているかまたは保持された化合物のパーセンテージを得た。次いで、2つの相が再結合するまで15分から60分、50°Cに加熱しながら、アルゴンを溶液にバブリングした。全切り替え工程30分CO2、試料採取、次いでさらにArを30分を反復した。結果を次の表で示す。実施例17C:炭酸水によるメチル化スペルミンのプロトン化の程度のNMR測定二酸化炭素トリガーとの接触時の、テトラアミンメチル化スペルミンのプロトン化の程度を1HNMRにより調べた。プロトン化塩基の化学シフトを確立するために、HClおよびHNO3を含むモル当量のいくつかの強酸を、D2Oに溶解したテトラアミンの個別溶液に添加した。アミンの3つの反復実験溶液について、400.3MHzでBrukerAV-400NMR分光計を用いて、1HNMRスペクトルを得た。各プロトン化塩基に対する各化学シフトの平均値を標準偏差とともに計算した。トリガーと反応してイオン塩形態になった塩基は、この誤差範囲内で化学シフトを示したならば、それは実験的誤差内で100プロトン化されるとみなした。非プロトン化アミンの1HNMR化学シフトも測定した。D2O中0.1Mで室温における添加剤のプロトン化の程度を、1HNMRにより監視した。NMR管中のD2Oでアミンを溶解し、ゴム隔壁で密封した。次いで、スペクトルを得た。続いて、2本の狭幅鋼針を挿入し、およそ4から5泡/秒で溶液中にそれらの針のうち1本を通してトリガー気体を穏やかにバブリングした。第二の針は、気相のための排気口とした。最初に、CO2を必要な時間、溶液にバブリングし、次にスペクトルを再び得た。この過程を反復した。非プロトン化アミンの通常位置から完全プロトン化アミンの予測位置に移動するピークの移動量を調べることにより、観察される化学シフトから、アミンのプロトン化を求めた。結果は、テトラアミンが93程度までプロトン化されたことを示す。実施例18:浸透脱塩系逆浸透による水の脱塩は、エネルギー的コストが高い。文献で提案されている代替法は、正浸透法であるが図18、この場合、水は、海水から濃縮炭酸アンモニウム溶液ドロー溶液に膜を横断して流れる。流れが終了したら、ドロー溶液を系から除去して、加熱し、NH3およびCO3を排除する。この過程の基本的経費は、加熱工程中のエネルギー投入および補給炭酸アンモニウムの供給である。技術に関する限定要因は、当技術分野の2006年のレビューCath,T.Y.;Childress,A.E.;Elimelech,M.J.MembraneSci.2006,281,70-87によれば、高性能膜の欠如および容易に分離可能なドロー溶液の必要性である。この実施例で記載されるのは、新規の容易に分離可能なドロー溶液であり、これは、切り替え可能水を低イオン強度から高イオン強度に可逆的に転換する本発明の方法を利用する。切替可能水の浸透圧は、低イオン強度から高イオン強度への転化が起こると、劇的に上昇するはずである。CO2の前および後に溶液の浸透圧を測定していないが、文献データCath,T.Y.;Childress,A.E.;Elimelech,M.J.MembraneSci.2006,281,70-87では、スクロースなどの中性有機物質の4M溶液の浸透圧が、MgCl2などの二価陽イオンを含有する塩の浸透圧800atmより非常に低い約130atmことが示される。浸透圧におけるこの可逆的変化は、図19に示されるような水の脱塩方法において用いられ得る。図19で示される過程は、ドロー溶液としてイオン形態の切替可能水溶液を用いる。正浸透後、海水は除去され、CO2は切替可能水溶液から除去されて、浸透圧を劇的に下げる。逆浸透は、低浸透圧のため、あまりエネルギーを必要とせずに、切替可能水溶液から淡水を生成させる。従来の正浸透法を上回るこの方法の重要な利点は、加熱工程でエネルギーの必要がより低いこと下記の予測エネルギー要件の表を参照およびアミンの容易で完全な再利用である。従来の逆浸透法を上回る、提案されている本方法の重要な利点は、逆浸透工程中、圧力の必要性が非常に低いことである。図20で示されるこの過程の変法は、最終段階のみが異なっており、溶液中の切替可能水添加剤はオフに切り替えられるか、あるいはその非イオン形態に戻され、次に、逆浸透以外の方法により除去される。例えば、添加剤の非イオン形態が水に不溶性または非混和性である場合には、ろ過するかまたはデカントすることにより除去され、水中のあらゆる少量の残存添加剤が、シリカに水を通すことにより除去される。このような分離過程がうまく使用されることを結果が示している。塩化ナトリウムはEMDChemicalsGibbstown,NJ,USAより購入し、一方でボーンドライグレードの二酸化炭素は、AirLiquideToronto,ON,Canadaより購入した。SeapackEmergencyDesalinatorバッグは、HydrationTechnologyInnovationsScottsdale,AZ,USAから購入した。超純水18ΜΩは、ElgaLabWaterPureLabFlexシステムHighWycombe,UKを用いて得た。2種類の異なるSteriitech限外ろ過膜TFUFGMmembranePN:YMGMSP3301およびKochFlatsheetmembraneHFK131PN:YMHFK13118付きのSteriitechHP4750撹拌セルを用いて、逆浸透RO実験を行った。実施例18A:MW=35k官能化PMMAを用いた1塩水による正および逆浸透実験85mLの脱イオン水中の15gの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化ポリメチルメタクリラートMW=35,000溶液を脱塩バッグの内膜栄養送達注ぎ口緑キャップ付きに添加した。10psiの圧力でガラス分散チューブを介してバッグ中の同じ溶液に直接二酸化炭素を導入した。バブリングを45分間継続した。水1050mL中の1重量塩化ナトリウムの溶液を、海水の導入に通常用いられる脱塩バッグの試料ポート赤キャップ付きに添加した。このバッグを室温で6時間置き、次いでポリマー溶液を緑のキャップ付きの注ぎ口を介して注ぎ出した。溶液の体積はおよそ145mLであり、溶液を同じ注ぎ口を介してバッグに戻した。さらなる15mLの水とともに同じ注ぎ口を介してさらなる15gの固体ポリマーを添加した。このバッグをおよそ10分間手動で撹拌し、次いで1時間、ポリマー溶液に二酸化炭素をバブリングし、さらに15mLの水ですすいだ。バッグを室温に16時間置き、続いてポリマー溶液の体積を測定したところ、およそ370mLであることが分かった。次いで、気泡の発生が観察されなくなる溶液がスイッチオフされたことを示すまで、ガラス媒質広口瓶中で5時間、75°Cに溶液を加熱した。撹拌セルに膜を備え付け、100mLの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA水溶液を添加した。このセルを閉じ、アルゴンで加圧した。表は、各実験に必要な、2種類の異なる膜および圧力および流入の使用を示す。実験18B:MW=15k官能化PMMAを用いた、1塩水による正および逆浸透実験100mLの脱イオン水中の15gの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化ポリメチルメタクリラートMW=15,000の溶液を脱塩バッグの内膜栄養送達注ぎ口緑キャップ付きに添加した。水1050mL中の1重量塩化ナトリウム溶液を、海水の導入に通常用いられる脱塩バッグの試料ポート赤キャップ付きに添加した。炭酸塩化せずにバッグを室温に一晩置き、次いでポリマー溶液を緑のキャップ付きの注ぎ口を介して注ぎ出した。溶液の体積はおよそ115mLであり、ポリマー溶液は二酸化炭素によりスイッチオンされなかったので不変であった。溶液を同じ注ぎ口を介してバッグに戻し、気体分散チューブを用いて、10psiで45分間、二酸化炭素でバブリングすることにより直接炭酸塩化した。バッグを室温に16時間置き、続いてポリマー溶液の体積を測定したところ、およそ250mLであることが分かった。気体分散チューブを用いて、10psiで5分間、二酸化炭素でバブリングすることにより、再びこの溶液を直接炭酸塩化し、そのうち100mLをスイッチオン型の逆浸透実験用に取っておいた。気泡の発生が観察されなくなる溶液がスイッチオフされたことを示すまで、ガラス媒質広口瓶中で2時間、残りの溶液を70°Cに加熱した。スイッチオン形態での逆浸透撹拌セルに膜を備え付け、前もってCO2を除去せずに、上記100mLの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA水溶液を添加した。セルを閉じ、アルゴンで加圧した。表は、各実験に必要な、2種類の異なる膜および圧力および流入の使用を示す。スイッチオフ形態での逆浸透撹拌セルに膜を備え付け、100mLの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA水溶液を不活性化型で添加した。セルを閉じ、アルゴンで加圧した。表は、各実験に必要な、2種類の異なる膜および圧力および流入の使用を示す。ドロー溶液としてDMCAを用いた正浸透127.0mL脱イオン水中の127.0mL108.0g、0.85molジメチルシクロへキシルアミンのドロー溶液を調製した。1atmで1.5時間、全てのアミンが消失するまで気体分散チューブを用いて二酸化炭素でバブリングすることによって炭酸塩化し、脱塩バッグの内膜栄養送達注ぎ口緑キャップ付きに添加した。水1.0L中の1重量塩化ナトリウムの溶液を海水の導入に通常用いられる脱塩バッグの試料ポート赤キャップ付きに添加した。5時間後、ドロー溶液をパックから除去し、体積を測定900mLしたが、一方でNaCl供給溶液の体積は350mLに減少していた。水中でのDMCA濃度が低いことおよび塩の転化が不完全であるために、DMCAを水から排出させることができなかった。実施例19:水からTHFを排除するための、ジアミジンの調製および使用実施例19A:ジアミジンの調製:1,4-ジアミノブタンはSigma-Aldrichから購入し、ジメチルアセトアミドジメチルアセタールは、TCIから購入した。100mLフラスコに凝縮装置および1cm撹拌バーを備え付け、次に、それを撹拌プレート上に置いた。1.14mL1.0g、11.3mmol、1当量の1,4-ジアミノブタンおよび3.64mL3.31g、24.9mmol、2.2当量のジメチルアセトアミドジメチルアセタールをフラスコに入れた。次いで反応混合物を、600rpmで撹拌し、60°Cに加熱した。2時間後、反応混合物を室温に冷まし、その結果生じるメタノールを減圧下で除去して、黄色油状物質を得た。次に、この粗生成物を高真空蒸留により精製した。純粋な生成物を淡黄色油状物質として得た2.32g、10.2mmol、91。化合物は、N’,N’’-ブタン-1,4-ジイルビスN,N-ジメチルアセトイミドアミドと呼ばれ、本願では、DIACすなわちジアセトアミジンと呼ぶ。1HNMRCDCl3,400MHz:δ=1.45-1.53m,4H,CH2、1.80s,3H,CCH3、2.79s,6H,NCH32、3.09-3.19m,4H,CH2;13CNMRCDCl3,100.7MHz:δ=12.3q,CCH3、30.2t,CH2、37.9q,2C,NCH32、50.0t,CH2、158.7s;MSEI:m/z=227.223、226.2121、198.167、182.177、141.1414、140.1321、128.1110、127.1030、114.1123、113.1128、112.0952、99.0927、70.0745、56.05100;HRMSEl:[M]から計算:226.2157、実測:226.2161。実施例19B;ジアミジン/水系の可逆的溶媒切り替え切替可能イオン強度溶液のための添加剤としてジアミジンを調べた。イオン強度の上昇により水相から排除されているTHFの程度および水相中に残存したアミンの量を測定するために、THFおよび水の1:1w/w溶液をメスシリンダー中で調製した。0.80モル溶液を得るために適量のアミン添加剤を添加し、シリンダーにゴム隔壁で蓋をした。シングル狭幅鋼針から、二酸化炭素を液相に30分間バブリングした後、可視的相分離を観察した。各相の体積を記録した。非水層および水層のアリコートを採取し、NMR管中のd3-アセトニトリルで溶解した。内部標準として既知量の酢酸エチルを各NMR管に添加した。1HNMRスペクトルを得て、酢酸エチル標準の積分により、THFまたは添加剤の濃度を計算し、水相または非水相の総体積を反映するようスケールアップして、排除されたかまたは保持された化合物のパーセンテージを得た。結果は、水相から排除されたTHFの量が54.5で、水相中に保持された添加剤の量が99.5であることを示した。次いで、2つの相が再結合するまで15分から60分、50°Cに加熱しながら、アルゴンを溶液にバブリングした。実施例20:切替可能水を用いた有機固体の沈澱10mLの水を2.038gのTMDAB約5:1w/w溶とともに、ガラス製遠心分離管中にピペットで分取した。68.2mgの-カンファーSigma-Aldrichより入手した状態で使用を溶液に添加した。溶液を70°C水浴中で加熱し、カンファーの溶解を促進した。固形物カンファーの完全溶解および室温23°Cへの冷却後、固形物は依然として水溶液中で溶解したままであった。遠心分離管にゴム隔壁で蓋をした。シングル狭幅鋼針を介して、約5mL/分の流速で、CO2を溶液中に導入した。第二の針を管中に挿入したが、溶液には入れず、排気口とした。溶液にCO2を30分間バブリングした後、水溶液全体に白色沈澱が出現した。3300RPMの速度でFisherScientificCentrific228遠心機を使用して、溶液を5分間遠心し、全ての白色固体が水溶液の上部で回収されるようにした。白色固形物を真空ろ過により回収し、Mettler-ToledoAG245分析天秤で計量した。得られた質量は24.0mgであり、収率は元の溶解固形物の35.2であった。実施例21:切替可能添加剤としての一級アミン切替可能水添加剤として一級アミンを試験した。非イオン型の、荷電形態おそらくは重炭酸塩とカルバメート塩の混合物であるへの切り替えは、良好に進行した。有機液体の分離が認められた。しかし、イオン形態は、非イオン形態にうまく転化し戻されなかった。したがって、一級アミンは、非イオン形態への逆転化なく、イオン形態への1回の切り替えが十分である用途の添加剤としてのみ有用である。したがって、一級アミン添加剤は、可逆的に切り替え可能ではない。実施例21A:エタノールアミン5:5:1ガラスバイアル中で、5.018gのH2O、1.006gのエタノールアミンおよび4.998gのTHFを混合して、単相、透明、無色の溶液を生成させた。撹拌バーをバイアルに加え、バイアルにゴム隔壁で蓋をした。シングル狭幅鋼針を介して、約5mL/分の流速でCO2を溶液中に導入した。隔壁を通じて第二の針を挿入したが、溶液には入れず、排気口とした。2つの液相水性および有機が観察されるまで、溶液にCO2を20分間バブリングした。THFの約62が水相から新規の有機相に追い出されたことが、1HNMRにより分かった。次に、前のCO2のバブリングと同様に混合物にN2をバブリングしながら、二相混合物を60°Cの水浴中に入れた。これを、60分間行った。多少のTHFが蒸発したものの、2つの相は再結合しなかった。温度を30分間75°Cに上げると、体積が水およびアミン混合物の体積に戻ったので、残りのTHFは蒸発したようであった。一部のエタノールアミンも蒸発したかもしれない。この時点で、THFが蒸発したので、単一の液相が認められたが、相は混濁しており、白色沈殿物カルバメート塩と思われるを有するようであった。次に、水浴の温度を85°Cに上げて、N2バブリングを90分間継続し、合計3時間のN2処理を行った。付加的な物理学的変化は観察されなかった。溶液は白色に混濁したままで、多少の白色沈殿物がバイアルの側面に集まっていた。実施例21B:エチレンジアミン18:18:1ガラスバイアル中で、5.004gのH2O、0.283gのエチレンジアミンおよび5.003gのTHFを混合して、単相、透明、無色の溶液を生成させた。撹拌バーをバイアルに加えて、バイアルにゴム隔壁で蓋をした。シングル狭幅鋼針を介して、約5mL/分の流速で、溶液中にCO2を導入した。隔壁を通じて第二の針を挿入したが、溶液には入れず、排気口とした。2つの液相水性および有機が観察されるまで、溶液にCO2を10分間バブリングした。THFの約67が水相から新規の有機相に追い出されたことが1HNMRにより分かった。次に、前のCO2のバブリングと同様に混合物にN2をバブリングしながら、二相混合物を60°C水浴中に入れた。これを、60分間行い、多少のTHFが蒸発したが、2つの相は再結合しなかった。次に、水浴の温度を85°Cに上げ、N2バブリングを120分間継続し、合計3時間のN2処理を行った。体積が水およびアミン混合物の体積に戻ったので、全てのTHFが蒸発したと思われた。この時点で、溶液は単一で黄色の液相であったが、白色沈殿物カルバメート塩と思われるのため溶液は混濁しているように見えた。実施例22:二級アミン切替可能添加剤を用いた、水からTHFの塩析一般に、一級アミンを用いた観察から、二級アミンは逆転するのが困難であると予想された。二級および第一級アミンは両者とも、その水溶液をCO2と接触させると、重炭酸塩に加えてカルバメート塩が生成する傾向があるためである。しかし、次の二級アミンは、可逆的に切り替え可能であることが分かった。理論に縛られることを望むものではないが、可逆性は、カルバメート塩よりも多くの重炭酸塩を生成する傾向に起因する可能性がある。N-tert-ブチルエタノールアミンはTCIAMERICAから購入し、N-tert-ブチメチルアミンはSigma-Aldrichから購入した。両化合物はさらに精製せずに用いた。N-tert-ブチルエタノールアミンおよびN-tert-ブチメチルアミンを切替可能イオン強度溶液のための添加剤として調べた。イオン強度の上昇により水相から排除されているTHFの程度を測定するため、および水相中に残存したアミンの量を測定するために、THFおよび水それぞれ1.5gの1:1w/w溶液をメスシリンダー中で調製した。1.60モル溶液を得るために適量のアミン添加剤を添加し、シリンダーにゴム隔壁で蓋をした。シングル狭幅鋼針から二酸化炭素を液相に30分間バブリングした後、可視的な相分離を観察した。各相の体積を記録した。非水層および水層のアリコートを採取し、NMR管中のd3-アセトニトリルで溶解した。内部標準として既知量の酢酸エチルを各NMR管に添加した。1HNMRスペクトルを得て、酢酸エチル標準の積分により、THFまたは添加剤の濃度を計算し、水相または非水相の総体積を反映するようスケールアップして、排除されたかまたは保持された化合物のパーセンテージを得た。次に、2つの相が再結合するまでN-tert-ブチルエタノールアミンに対して30分、50°Cに加熱しながら、5mL/分でアルゴンを溶液にバブリングした。N-tert-ブチメチルアミンを添加剤として用いた場合の相の再結合は30分ではうまくいかなかったが、15mL/分というより高いAr流速では、2時間後に達成された。その後、手順中に蒸発した量を補うためにTHFを付加した。全切り替え過程30分CO2、試料採取、次いで別のAr処理を繰り返した。結果を次の表に示す。実施例23:ポリマー性切替可能水添加剤の合成ポリエチレンイミンPEI、MW=600、99;1,800、99;10,000、99はAlfaAesarから購入した。ヨードエタン、99、ヨードプロパン、99ヨードブタン、99およびK2CO3はSigma-Aldrichから購入した。NaOHはAcrosから購入した。EtOHはGreenfieldAlcoholsから購入した。酢酸エチルおよびMgSO4はFisherから購入した。試薬は全て、さらに精製することなく使用した。100mL脱イオン水中で15gのNaOHを溶解させることにより、15w/vNaOH溶液を調製した。PEIのアルキル化のための一般的手法IGPI:マグネット撹拌バーを備えた丸底フラスコ中で、無水EtOHでヨードアルカンを溶解し、600rpmで撹拌した。これに、EtOH中のPEIの溶液および固体K2CO3を添加した。次に、この丸底フラスコに還流冷却器を取り付け、反応混合物を3日間加熱還流させた80°C。室温に冷却した後、K2CO3をろ別し、減圧下でEtOHを除去した。次に、EtOAcおよび15w/vNaOH水溶液の混合液中で粗生成物を溶解した。相を分離し、15w/vNaOH水溶液で有機層を2回洗浄した。次に、有機層をMgSO4で乾燥させ、減圧下で除去し、黄色の油状物質を得た。PEIのアルキル化のための一般的手法IIGPII:マグネット撹拌バーを備えた丸底フラスコ中で、無水EtOHでヨードアルカンを溶解し、600rpmで撹拌した。これに、EtOH中のPEIの溶液および固体K2CO3を添加した。次いで、この丸底フラスコに還流冷却器を取り付け、反応混合物を3日間加熱還流させた80°C。室温に冷却した後、さらなるK2CO3を添加し、混合物を3日間再び還流した。室温に冷却した後、K2CO3をろ別し、減圧下でEtOHを除去した。次に、EtOAcおよび15w/vNaOH水溶液の混合液中で粗生成物を溶解した。相を分離し、15w/vNaOH水溶液で有機層を2回洗浄した。次に、有機層をMgSO4で乾燥させ、減圧下で除去し、黄色の油状物質を得た。23.1.1エチル化ポリエチレンイミンEPEIの合成23.1.1.1エチル化ポリエチレンイミンEPEIMW=600GPIに従い、8.3g60.0mmolK2CO3の存在下で、10mLEtOH中の3.1mL6.1g、39.0mmolヨードエタンを10mLEtOH中の1.8g41.9mmolポリエチレンイミンMW=600と反応させた。NaOH3x10mLおよびEtOAc10mLで処理して、1.84g65の淡黄色油状物質を得た。1HNMRCDCl3,400MHz:δ=0.969bt,3H,CH3、2.39-2.56m,6H,CH2;13CNMRCDCl3,100.7MHz:δ=11.8CH3、47.4CH2エチル、48.6CH2エチレン、50.9-54.0CH2エチレン;NMRスペクトルは、ポリマー中で9四級窒素を示す。IRfilm:v[cmー1]=2967s、2934m、2808s、1653w、1457m、1382w、1292w、1097w、1062m。23.1.1.2エチル化ポリエチレンイミンEPEIMW=1,800GPIに従い、8.3g60.0mmolK2CO3の存在下で、10mLEtOH中の3.1mL6.1g、39.0mmolヨードエタンを10mLEtOH中の1.8g41.9mmolポリエチレンイミンMW=1,800と反応させた。NaOH3x10mLおよびEtOAc10mLで処理して、2.38g84の淡褐色油状物質を得た。1HNMRCDCl3,400MHz:δ=0.91bt,3H,CH3、2.38-2.54m,6H,CH2;13CNMRCDCl3,100.7MHz:δ=11.8CH3、47.5CH2エチル、50.8-54.1CH2主鎖;IRfilm:v[cmー1]=2966s、2933m、2807s、1456m、1382w、1292w、1097w、1061m。23.1.1.3エチル化ポリエチレンイミンEPEIMW=10,000GPIに従い、8.3g60.0mmolK2CO3の存在下で10mLEtOH中の3.1mL6.1g、39.0mmolヨードエタンを10mLEtO中の1.8g41.9mmolのポリエチレンイミンMW=10,000と反応させた。NaOH3x10mLおよびEtOAc10mLでの処理により、2.23g78の淡黄色油状物質を得た。1HNMRCDCl3,400MHz:δ=0.98bt,3H,CH3、1.40bs,残存する遊離NH、2.42-2.62m,6H,CH2;NMRスペクトルはポリマー中の7四級窒素を示す。13CNMRCDCl3,100.7MHz:δ=11.7CH3、47.4CH2エチル、47.8-54.0CH2主鎖;IRfilm:v[cmー1]=2973s、2809s、1643w、1562w、1471m、1100w、1055w。23.1.2プロピル化ポリエチレンイミンPPEIの合成23.1.2.1プロピル化ポリエチレンイミンPPEIMW=600GPIIに従い、21.6g156.0mmolK2CO32当量超を添加存在下で10mLEtOH中の4.7mL8.2g、48.0mmolヨードプロパンを10mLEtOH中の1.8g41.9mmolポリエチレンイミンMW=600と反応させた。NaOH3x10mLおよびEtOAc10mLでの処理により、黄色油状物質2.54g71を得た。1HNMRCDCl3,400MHz:δ=0.84bt,3H,CH3、1,41bq,2H,CH2,プロピル、2.30-2.39m,2H,CH2,プロピル、2.43-2.57m,4H,CH2,主鎖;NMRスペクトルはポリマー中の6四級窒素を示す。13CNMRCDCl3,100.7MHz:δ=11.4CH3、20.4CH2,プロピル、52.2-53.9CH2主鎖56.9CH2、プロピル;IRfilm:v[cmー1]=2957s、2933m、2807s、1458m、1378w、1261w、1076w、800m。23.1.2.2プロピル化ポリエチレンイミンPPEIMW=1,800GPIIに従い、21.6g156.0mmolK2CO32当量超を添加の存在下で10mLEtOH中の4.7mL8.2g、48.0mmolヨードプロパンを10mLEtOH中の1.8g41.9mmolポリエチレンイミンMW=1,800と反応させた。NaOH3x10mLおよびEtOAc10mLで処理することによって、黄色油状物質2.3g65を得た。1HNMRCDCl3,400MHz:δ=0.83bt,3H,CH3、1.41bq,2H,CH2,プロピル、1.76bs,残存する遊離NH、2.35bq,2H,CH2,プロピル、2.42-2.58m,4H,CH2,主鎖;NMRスペクトルはポリマー中の12四級窒素を示す。13CNMRCDCl3,100.7MHz:δ=12.1CH3、20.3CH2,プロピル、52.3-53.9CH2主鎖56.8CH2、プロピル;IRfilm:v[cmー1]=3421s、2958s、2872m、2809s、1653m、2559m、1464m、1379w、1076w、800m。23.1.2.3プロピル化ポリエチレンイミンPPEIMW=10,000GPIIに従い、26.2g190.0mmolK2CO32当量超を添加存在下で、12mLEtOH中の5.7mL10.0g、5870mmolヨードプロパンを12mLEtOH中の1.8g41.9mmolポリエチレンイミンMW=10,000と反応させた。NaOH3x12mLおよびEtOAc12mLでの処理により、黄色油状物質4.2g99を得た。1HNMRCDCl3,400MHz:δ=0.82bt,3H,CH3、1.40bq,2H,CH2,プロピル、1.76bs,残存する遊離NH、2.34bq,2H,CH2,プロピル、2.42-2.58m,4H,CH2,主鎖;NMRスペクトルはポリマー中の15四級窒素を示す。13CNMRCDCl3,100.7MHz:δ=11.8CH3、20.4CH2,プロピル、52.2-53.9CH2主鎖56.8CH2,プロピル;IRfilm:v[cmー1]=3439m、2958s、2933m、2872s、2808s、1463m、1379w、1075w。23.1.3ブチル化ポリエチレンイミンBPEIの合成23.1.3.1ブチル化ポリエチレンイミンBPEIMW=600GPIIに従い、21.6g156.0mmolK2CO32当量超を添加の存在下で10mLEtOH中の5.46mL8.83g、48.0mmolヨードブタンを10mLEtOH中の1.8g41.9mmolポリエチレンイミンMW=600と反応させた。NaOH3x10mLおよびEtOAc10mLで処理することによって、黄色油状物質3.95g98を得た。1HNMRCDCl3,400MHz:δ=0.86bt,3H,CH3、1.19-1.30m,2H,CH2ブチル、1.31-1.42m,2H,CH2ブチル、2.32-2.42m,2H,CH2ブチル、2.44-2.54m,CH2エチレン;13CNMRCDCl3,100.7MHz:δ=14.1CH3、20.7CH2ブチル、29.4CH2ブチル、52.4-54.1CH2,エチレン54.5CH2ブチル、54.8-55.1CH2エチレン;IRfilm:v[cmー1]=2956s、2931s、2861m、2805s、1458m、1376w、1083m。23.1.3.2ブチル化ポリエチレンイミンBPEIMW=1,800GPIIに従い、21.6g156.0mmolK2CO32当量超を添加の存在下で、10mLEtOH中の5.46mL8.83g、48.0mmolヨードブタンを10mLEtOH中の1.8g41.9mmolポリエチレンイミンMW=1,800と反応させた。NaOH3x10mLおよびEtOAc10mLで処理することによって、黄色油状物質2.50g62を得た。1HNMRCDCl3,400MHz:δ=0.86bt,3H,CH3、1.24bq,2H,CH2ブチル、1.31-1.44m,2H,CH2ブチル、1.64bs,残留NH、2.37q,2H,CH2ブチル、2.42-2.54m,CH2エチレン、NMRスペクトルはポリマー中の14四級窒素を示す;13CNMRCDCl3,100.7MHz:δ=14.1CH3、20.7CH2ブチル、29.4CH2ブチル、52.1-53.8CH2,エチレン54.5CH2ブチル、58.0-59.2CH2エチレン;IRfilm:v[cmー1]=3424、s、2957s、2871m、2810s、1647s、1558w、1458m。23.1.3.3ブチル化ポリエチレンイミンBPEIMW=10,000GPIIに従い、21.2g154.0mmolK2CO32当量超を添加の存在下で、10mLEtOH中の5.46mL8.83g、48.0mmolヨードブタンを10mLEtOH中の2.0g46.5mmolポリエチレンイミンMW=10,000と反応させた。NaOH3x10mLおよびEtOAc10mLでの処理によって、黄色油状物質2.47g55を得た。1HNMRCDCl3,400MHz:δ=0.88bt,3H,CH3、1.27bq,2H,CH2ブチル、1.33-1.44m,2H,CH2ブチル、2.32-2.43m,2H,CH2ブチル、2.44-2.56m,CH2エチレン;NMRスペクトルはポリマー中の3四級窒素を示す。13CNMRCDCl3,100.7MHz:δ=14.1CH3、20.7CH2ブチル、29.5CH2ブチル、52.0-53.5CH2,エチレン54.5CH2ブチル、54.8-55.1CH2エチレン;IRfilm:v[cmー1]=2955s、2930s、2861m、2805s、1467m、1378w、1080m。23.2ポリジアリルメチルアミンMW=5,000ポリジアリルメチルアミン塩酸塩MW=5,000水中25固体はPolysciences、Inc.から購入した。NaOHはAcrosorganicsから購入した。ジクロロメタンおよびMgSO4はFisherから購入した。100mL脱イオン水中で15gのNaOHを溶解することによって15w/v溶液を調製した。1cmマグネット撹拌バーを備えた50mL丸底フラスコに4.0gのポリジアリルメチルアミン塩酸塩MW=5000水中25固体を入れた。10mLのジクロロメタンを添加し、混合物を600rpmで撹拌した。次に、10mLの15w/vNaOH溶液をゆっくりと添加し、添加終了後1時間、撹拌を継続した。次に、この混合物を100mL分液漏斗に移し、相を分離した。次に、5mLの15w/vNaOH溶液で有機層を2回洗浄し、MgSO4で乾燥させ、減圧下で除去した。黄色の固体としてポリジアリルメチルアミン0.5g69を得た。23.3ポリメチルメタクリラートPMMAに基づく物質別段の断りがない限り、反応は全て大気中で行った。Varian400-MRNMR分光計Agilent,Mississauga,Ontario,CanadaでNMRスペクトルを記録した。NMRスペクトルは全て、残存プロトン化溶媒を基準とする。下記で列挙する化学物質は全て、受領した状態で使用した。ポリメチルメタクリラートMW=15,000およびMW=35,000はAcrosorganicsFisherScientific,Ottawa,Ontario,Canadaから購入した。ポリメチルメタクリラートMW=120,000および3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミンはAlfaAesarVWR,Mississauga,Ontario,Canadaから購入した。溶媒は全て、受領した状態で使用した。メタノールはACPChemicalsMontreal,Quebec,Canadaから購入した。イソプロパノールはCaledonLaboratoriesGeorgetown,Ontario,Canadaから購入した。テトラヒドロフランはEMDChemicalsGibbstown,NewJersey,USから購入した。3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=15,000:ポリメチルメタクリラート1.47g、14.7mmolを撹拌バーが入った100mLの二口丸底フラスコに量り取り、真空ラインで排気し、窒素を3回再充填した。同じ手順を用いて還流冷却器も不活性雰囲気下に置いた。シリンジを介してポリマーに3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン15mLを添加し、還流冷却器をフラスコ上に置いた。混合物を窒素下で3日間150°Cに加熱した。この後、反応混合物は無色透明溶液となり、室温まで冷ましたところ、白色沈殿物が形成された。液体をデカントし、2-25mL量のイソプロパノールで残存固体を洗浄した。次にこれを高真空下で5時間、80°Cで乾燥させた。次に、固体をより多くの粉末が生成されるまでスパーテルで砕き、次いで、同じ条件を使用して16時間にわたり、再び乾燥させた。1.02gの白色粉末を得て、1HNMRスペクトルにおける適切な共鳴の積分により調べたところ、およそ80のメタクリラート部位が官能化されていた。1HNMR400MHz,D2Oδ3.64bs,3H,OCH3、2.86t,J=8.0Hz,2H,NHCH2、2.58t,J=8.0Hz,2H,Me2NCH2、2.35s,6H,NCH32、2.0-1.6b,2H,主鎖CH2、1.80m,2H,CH2CH2CH2、1.2-0.7b,3H,CH3。3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=15,000の大規模合成:ポリメチルメタクリラート40.0g、400mmolを、撹拌バーが入った1Lの二口丸底フラスコに量り取り、凝縮装置およびゴム隔膜を装着した。この装置を真空ラインで排気し、窒素を3回再充填した。3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン350mLを窒素流下でフラスコに注いだ。窒素下で4.5日間、混合物を150°Cに加熱した。一晩撹拌後、反応混合物は白色で混濁していることが認められたが、完全な反応時間後、より無色透明な溶液となり、これを室温まで冷ました。窒素流下で凝縮装置を除去し、凝縮装置および受けフラスコ付きの蒸留装置を取り付けた。反応フラスコをアルミホイルで覆い、155°Cで2時間、続いて165°Cで1時間、アミン溶媒を窒素雰囲気下で留去した後、冷ました。次に、透明な固体を2時間、90°C、高真空下で乾燥させたところ、それが膨張した。次に、膨張した固形物をスパーテルで砕き、3時間乾燥を継続した。次いで、これをスパーテルで砕き、2時間乾燥を継続した。粉砕して粉末を回収し、これを90°C、高真空下で16時間乾燥させた。49.9gの淡黄色粉末を得て、1HNMRスペクトルにおける適切な共鳴の積分により調べたところ、およそ80のメタクリラート部位が官能化されていた。1HNMR400MHz,D2Oδ3.65bs,3H,OCH3、2.89t,J=8.0Hz,2H,NHCH2、2.61t,J=8.0Hz,2H,Me2NCH2、2.38s,6H,NCH32、2.0-1.6b,2H,主鎖CH2、1.82m,2H,CH2CH2CH2、1.45-0.8b,3H,CH3。23.3.13-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=35,000:ポリメチルメタクリラート0.618g、6.17mmolを撹拌バーが入った50mL二口丸底フラスコに量り取り、真空ラインで排気し、窒素を3回再充填した。同じ手順を用いて還流冷却器も不活性雰囲気下に置いた。シリンジを介して3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン4mLをポリマーに添加し、還流冷却器をフラスコ上に置いた。混合物を窒素下で16時間、150°Cに加熱した。この後、反応混合物は、黄色の沈殿物を伴う淡黄色の液体となった。液体をデカントし、残存する淡黄色の固形物を80°C、高真空下で2時間乾燥させた。次に、より多くの粉末が生成されるまでこの固形物スパーテルで砕き、次いで、さらに2時間、同じ条件を使用して再び乾燥させた。乳鉢および乳棒を用いてポリマーの脆い塊を砕いて微粉を得た後乾燥しやすくするため、この工程をもう一度繰り返した。0.695gの黄色の粉末を得て、1HNMRスペクトルにおける適切な共鳴の積分により調べたところ、およそ50のメタクリラート部位が官能化されていた。1HNMR400MHz,D2Oδ3.64bs,3H,OCH3、2.82t,J=8.0Hz,2H,NHCH2、2.53b,2H,Me2NCH2、2.31s,6H,NCH32、2.0-1.6b,2H,主鎖CH2、1.76m,2H,CH2CH2CH2、1.3-0.7b,3H,CH3。3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=35,000の大規模合成;ポリメチルメタクリラート90.0g、899mmolを撹拌バーが入った2Lの三口丸底フラスコに量り取り、凝縮装置、ガス注入口およびゴム隔膜を取り付けた。この装置を真空ラインで排気し、窒素を3回再充填した。3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン1Lを窒素流下でフラスコに注いだ。窒素下で5日間、混合物を150°Cに加熱した。一晩反応させた後、混合物が白色懸濁液となり、固形物によって撹拌が妨げられていることが認められた。これを室温まで冷ました。窒素流下で凝縮装置を除去し、凝縮装置および受けフラスコ付きの蒸留装置を取り付けた。反応フラスコをアルミホイルで覆い、アミン溶媒を155°C、続いて160°C、次いで165°Cで、6時間、窒素雰囲気下で留去した後、冷ました。1HNMRスペクトルは、メタノール副産物とともに主に3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミンと対応する共鳴を示す蒸留物のものを記録し、これにより反応が成功したことが示される。1HNMR400MHz,CDCl3δ3.28s,3H,CH3OH、2.63t,J=8.0Hz,2H,NHCH2、2.20b,2H,Me2NCH2、2.11s,6H,NCH32、1.50m,2H,CH2CH2CH2。少量の残留液をフラスコからデカントし、淡黄色の結晶性固体を100mLのイソプロパノールで素早く洗浄した。次に、これを80°C、高真空下で6時間乾燥させたところ、膨張した。次いで、この膨張した固形物をスパーテルで砕き、16時間乾燥を継続した。固形物を取り出し、粉砕して、淡黄色粉末を得て、これを1Lの二口丸底フラスコに添加し、80°C、高真空下で16時間乾燥させた。101.8gの淡黄色の粉末を得て、1HNMRスペクトルにおける適切な共鳴の積分により調べたところ、およそ80のメタクリラート部位が官能化されていた。1HNMR400MHz,D2Oδ3.64bs,3H,OCH3、2.87t,J=8.0Hz,2H,NHCH2、2.59t,J=8.0Hz,2H,Me2NCH2、2.36s,6H,NCH32、2.0-1.6b,2H,主鎖CH2、1.82m,2H,CH2CH2CH2、1.5-0.8b,3H,CH3。23.3.23-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=120,000:ポリメチルメタクリラート1.706g、17.0mmolを撹拌バーが入った100mLの二口丸底フラスコに量り取り、真空ラインで排気し、窒素を3回再充填した。同じ手順を用いて還流冷却器も不活性雰囲気下に置いた。シリンジを介して3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン10mLをポリマーに添加し、還流冷却器をフラスコ上に置いた。混合物を窒素下で16時間、150°Cで加熱した。この後、反応混合物は、黄色の沈殿物を伴う淡黄色の液体となった。液体をデカントし、残留した淡黄色の固形物を80°C、高真空下で2時間、乾燥させた。次いで、より多くの粉末が生成されるまで固形物をスパーテルで砕き、次いで同じ条件を使用してさらに2時間、再び乾燥させた。乳鉢および乳棒を用いてポリマーの脆い塊を砕いて微粉を得た後乾燥しやすくするため、この段階をもう一度繰り返した。2.065gの黄色の粉末を得て、1HNMRスペクトルにおける適切な共鳴の積分により調べたところ、およそ50のメタクリラート部位が官能化されていた。1HNMR400MHz,D2Oδ3.65bs,3H,OCH3、2.81b,2H,NHCH2、2.52m,2H,Me2NCH2、2.31s,6H,NCH32、2.0-1.6b,2H,主鎖CH2、1.75m,2H,CH2CH2CH2、1.3-0.7b,3H,CH3。3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=120,000の大規模合成:ポリメチルメタクリラート47.14g、470.8mmolを撹拌バーが入った1Lの二口丸底フラスコに量り取り、凝縮装置およびガス注入口を取り付けた。この装置を真空ラインで排気し、窒素を3回再充填した。3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン350mLを窒素流下でフラスコに注いだ。混合物を窒素下で3.5日間、150°Cに加熱した。一晩撹拌後、反応混合物が白色の不透明なゲル状沈殿物を伴い、無色透明のままであることを観察した。完全反応時間後、沈殿物はより小さく透明な固形物となった。室温まで冷まし、液体をデカントした。次に、固形物を90°C、高真空下で2時間乾燥させたところ、膨張した。次に、膨張した固形物をスパーテルで砕き、3時間乾燥を継続した後、さらに砕いた。乾燥を一晩継続した。硬結晶性の塊は除去するのが困難なため、ほとんど除けなかった。固形物を軟化させるために、窒素下で170°Cに加熱した後、真空下に置いたところ、固形物が膨張した。次にこれを全真空下で100°Cで一晩乾燥させた。フラスコを冷却し、固形物を除去し、粉砕によって48.9グラムの白色粉末を得て、1HNMRスペクトルにおける適切な共鳴の積分により調べたところ、およそ80のメタクリラート部位が官能化されていた。1HNMR400MHz,D2Oδ3.64bs,3H,OCH3、2.85t,J=8.0Hz,2H,NHCH2、2.56t,J=8.0Hz,2H,Me2NCH2、2.34s,6H,NCH32、1.95-1.55b,2H,主鎖CH2、1.82m,2H,CH2CH2CH2、1.5-0.7b,3H,CH3。3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=350,000:ポリメチルメタクリラート1.47g、14.7mmolを、撹拌バーが入った100mLの二口丸底フラスコに量り取り、真空ラインで排気し、窒素を3回再充填した。同じ手順を用いて還流冷却器も不活性雰囲気下に置いた。シリンジを介して3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン15mLをポリマーに添加し、還流冷却器をフラスコ上に置いた。混合物を窒素下で5.5日間、150°Cに加熱した。一晩撹拌後、反応混合物は無色透明な沈殿物を伴う無色透明な液体となった。液体をデカントし、2から25mLの量のイソプロパノールで残留白色固形物を洗浄した後、100°C、高真空下で2時間乾燥させた。次いで、この固形物をより多くの粉末が生成されるまでスパーテルで砕き、次に同じ条件を使用してさらに2時間、再び乾燥させた。次いで、この固形物をより多くの粉末となるように粉砕し、2時間乾燥させた後、さらに粉砕して16時間乾燥させた。0.888gの白色粉末を得て、1HNMRスペクトルでの適切な共鳴の積分により調べたところ、およそ80のメタクリラート部位が官能化されていた。1HNMR400MHz,D2Oδ3.65bs,3H,OCH3、2.84b,2H,NHCH2、2.57b,2H,Me2NCH2、2.35bs,6H,NCH32、1.95-1.55b,2H,主鎖CH2、1.79b,2H,CH2CH2CH2、1.5-0.7b,3H,CH3。中性ポリアクリル酸PAAベースの物質別段の断りがない限り、全反応を大気中で行った。NMRスペクトルをVarian400-MRNMR分光計Agilent,Mississauga,Ontario,Canadaで記録した。NMRスペクトルは全て、残存プロトン化溶媒を基準とする。ポリアクリル酸試料MW=1,800および450,000はSigmaAldrichInc.Oakville,Ontario,Canadaから購入した。ポリアクリル酸MW=50,000は25水溶液としてPolysciencesInc.Warrington,Pennsylvania,USAから購入した。これをロータリーエバポレーターにより真空下で乾燥させ、ヘキサンで洗浄し、真空下でさらに乾燥させ、白色固体としてポリマーを得た。3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミンはAlfaAesarVWR,Mississauga,Ontario,Canadaから購入した。23.4.13-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PAAMW=1,800:ポリアクリル酸1.00g、13.88mmolを撹拌バーが入った25mLの二口丸底フラスコに量り取り、ガス注入口およびゴム隔膜を取り付けた。この装置を真空ラインで排気し、窒素を3回再充填した。同じ手順を用いて還流冷却器も不活性雰囲気下に置いた。シリンジを介して3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン1.57mL、12.48mmolをポリマーに添加し、還流冷却器をフラスコ上に置いた。混合物を窒素下で2.5日間、160°Cで加熱した。その時間後、反応混合物は僅かに混濁した無色溶液となり、100°Cまで冷ましたところ、溶液はより混濁し、撹拌が困難になった。混合物を完全真空下で100°Cにて6時間乾燥させ、続いて固形物を取り出し、これを乳鉢と乳棒で粉砕し、粘性のある白色の固形物を得た。この固形物を完全真空下で80°Cにて16時間さらに乾燥させた。フラスコを冷却し、1.04グラムの白色粉末を得た。1HNMR400MHz,D2Oδ3.18m,2H,NHCH2、2.41m,2H,Me2NCH2、2.24s,6H,NCH32、2.20-1.95b,1H,主鎖CH、1.71m,2H,CH2CH2CH2、1.70-1.20b,2H,主鎖CH2。23.4.23-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PAAMW=50,000:ポリアクリル酸1.00g、13.88mmolを撹拌バーが入った50mLの二口丸底フラスコに量り取り、ガス注入口およびゴム隔膜を取り付けた。この装置を真空ラインで排気し、窒素を3回再充填した。同じ手順を用いて還流冷却器も不活性雰囲気下に置いた。シリンジを介して3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン1.57mL、12.48mmolをポリマーに添加し、還流冷却器をフラスコ上に置いた。混合物を窒素下で24時間、160°Cで加熱した。その時間後、反応混合物は透明な黄色の溶液となったので、撹拌を停止した。混合物を完全真空下で3時間、100°Cで乾燥させたところ、固形物が膨張した。この固形物をスパーテルで砕き、同じ条件を使用してさらに2時間再乾燥させた。乳鉢および乳棒において固形塊を砕き、粉末を得て、これをさらに24時間乾燥させた。フラスコを冷却し、1.42グラムの淡黄色の粉末を得た。1HNMR400MHz,D2Oδ3.18m,2H,NHCH2、2.42m,2H,Me2NCH2、2.29s,6H,NCH32、2.20-1.95b,1H,主鎖CH、1.73m,2H,CH2CH2CH2、1.80-1.25b,2H,主鎖CH2。23.4.33-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PAAMW=450,000:ポリアクリル酸1.00g、13.88mmolを撹拌バーが入った50mL二口丸底フラスコに量り取り、ガス注入口およびゴム隔膜を取り付けた。この装置を真空ラインで排気し、窒素を3回再充填した。同じ手順を用いて還流冷却器も不活性雰囲気下に置いた。シリンジを介して3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン1.57mL、12.48mmolをポリマーに添加し、還流冷却器をフラスコ上に置いた。混合物を窒素下で2.5日間、160°Cで加熱した。その時間後、撹拌を停止したが、反応混合物は湿り気のある淡黄色の固形物のままであった。混合物を100°C、完全真空下で4時間乾燥させ、非常に硬い固形物を得た。この固形物を一部をスパーテルで砕き、同じ条件を使用してさらに16時間再乾燥させた。固形塊を粉砕し、24時間さらに乾燥させた。フラスコを冷却し、0.363グラムの淡黄色の粉末を得た。1HNMR400MHz,D2Oδ3.18m,2H,NHCH2、2.41m,2H,Me2NCH2、2.27s,6H,NCH32、2.20-1.90b,1H,主鎖CH、1.72m,2H,CH2CH2CH2、1.85-1.25b,2H,主鎖CH2。イオン性ポリアクリル酸PAAベースの物質別段の断りがない限り、全反応を大気中で行った。NMRスペクトルをVarian400-MRNMR分光計Agilent,Mississauga,Ontario,Canadaで記録した。NMRスペクトルは全て、残存プロトン化溶媒を基準とする。SorvallLegendXTlaboratorycentrifugeThermoFisherScientific,Ottawa,Ontario,Canadaで遠心を行った。ポリアクリル酸試料MW=1,800および450,000はSigmaAldrichInc.Oakville,Ontario,Canadaから購入した。ポリアクリル酸MW=50,000は25水溶液としてPolysciencesInc.Warrington,Pennsylvania,USAから購入した。これをロータリーエバポレーターにより真空下で乾燥させ、ヘキサンで洗浄し、真空下でさらに乾燥させ、白色固体としてポリマーを得た。3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミンはAlfaAesarVWR,Mississauga,Ontario,Canadaから購入した。参考文献:Al-Zoubi,R.M.;Marion,O.;Hall,D.G.Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,2876に従い、2-ヨード-5-メトキシフェニルホウ酸を調製した。溶媒は全て、受領した状態で使用した。メタノールはACPChemicalsMontreal,Quebec,Canadaから購入した。イソプロパノールはCaledonLaboratoriesGeorgetown,Ontario,Canadaから購入した。テトラヒドロフランはEMDChemicalsGibbstown,NewJersey,USから購入した。イオン性ポリマーは、酸性ポリマーと塩基性アミンとの間の単純な酸-塩基反応を通じて合成し、アンモニウム対イオンとともにポリカルボキシレートの塩を得た。ポリアクリル酸、3-ジメチルアミノ-1-プロピルアンモニウム塩MW=1,800ポリアクリル酸1.00g、13.88mmolを100mLの丸底フラスコに添加した。メタノール20mLを添加し、撹拌して、無色透明の溶液を得た。シリンジを介して3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン1.75mL、13.91mmolを滴下して添加したところ、すぐに粘ちょうな白色固体の沈殿が生じ、数分後に消失した。大気下でこの溶液を一晩20°Cで撹拌した。ロータリーエバポレーターを用いて溶媒を除去し、無色透明の油状物質を得て、これを3mLのメタノール中で再溶解した。500mLの急速撹拌テトラヒドロフランにこの濃縮溶液を滴下して添加し、白色懸濁液を得て、これを30分間撹拌した後、沈降させた。殆どの上清をデカントし、残りの50mLをナルゲンボトルに移し、2000rpmで60分間遠心した。デカントした上清の残りおよび固形物を20°C、完全真空下で4時間乾燥させた。1.05gの白色微粉末を分離した。1HNMR400MHz,D2Oδ3.08m,4H,NHCH2およびMe2NCH2、2.77s,6H,NCH32、2.30-1.95b,1H,主鎖CH、2.08m,2H,CH2CH2CH2、1.90-1.20b,2H,主鎖CH2。ポリアクリル酸、3-ジメチルアミノ-1-プロピルアンモニウム塩MW=1,800:ポリアクリル酸1.51g、20.95mmolおよび2-ヨード-5-メトキシフェニルホウ酸0.291g、1.05mmolを窒素フラッシュ下で500mLシュレンク丸底フラスコに添加した。テトラヒドロフラン125mLを添加し、30分間撹拌したところ、無色透明の溶液が徐々に生じた。次に、シリンジを介して3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン5.27mL、41.88mmolを添加したら、粘ちょうな白色スラリーが急速に生成された。得られた懸濁液を窒素下で20°Cにて2.5日間撹拌した。ブフナー漏斗を通じて混濁した白色混合物をろ過し、回収し、2mLから50mLの量のテトラヒドロフランで白色固形物を洗浄した。ろ紙および固形物をデシケーター中に置き、完全真空下で6時間、20°Cで乾燥させた。2.20グラムの白色固形物をろ紙から取り出し、乳鉢および乳棒中で砕いたら、適切に乾燥していると判断される白色微粉末が得られた。1HNMR400MHz,D2Oδ3.01t,J=8.0Hz,2H,NHCH2、2.91t,J=8.0Hz,2H,Me2NCH2、2.62s,6H,NCH32、2.20-1.95b,1H,主鎖CH、1.99m,2H,CH2CH2CH2、1.80-1.20b,2H,主鎖CH2。ポリアクリル酸、3-ジメチルアミノ-1-プロピルアンモニウム塩MW=50,000:ポリアクリル酸1.51g、20.95mmolおよび2-ヨード-5-メトキシフェニルホウ酸0.291g、1.05mmolを窒素フラッシュ下で500mLシュレンク丸底フラスコに添加した。メタノール200mLを添加し、30分間撹拌したところ、徐々に無色透明溶液が生じた。次に、シリンジを介して3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン5.27mL、41.88mmolを添加したら、白色懸濁液が急速に生成した。白色固形物を数分間再溶解し、無色透明の溶液を得た。反応混合物を窒素下で一晩、20°Cで撹拌した。溶液を500mL丸底フラスコにデカントし、真空下で濃縮したら、透明で半粘性の液体を得た。この液体を900mLの急速撹拌イソプロパノールに滴下して添加したところ、すぐに微細な白色固形物が得られた。30分後に撹拌を停止したが、沈降した固形物はあまりなく、上清をナルゲンボトルに移し、2000rpmで1時間遠心したところ、上清および白色ゲル状物質が完全に分離した。上清をデカントし、4本のナルゲンボトルをデシケーター内に置き、高真空下で一晩、20°Cで乾燥させた。次に、乳鉢および乳棒を用いて固形物を砕き、80°Cで数時間乾燥させ、1.62gの白色粉末を得た。1HNMR400MHz,D2Oδ3.19t,J=8.0Hz,2H,NHCH2、3.07t,J=8.0Hz,2H,Me2NCH2、2.85s,6H,NCH32、2.2-1.9b,1H,主鎖CH、2.12m,2H,CH2CH2CH2、1.75-1.25b,2H,主鎖CH2。ポリアクリル酸、3-ジメチルアミノ-1-プロピルアンモニウム塩MW=450,000:ポリアクリル酸1.51g、20.95mmolおよび2-ヨード-5-メトキシフェニルホウ酸0.291g、1.05mmolを窒素フラッシュ下で500mLシュレンク丸底フラスコに添加した。メタノール200mLを添加し、30分間撹拌したところ、徐々に無色透明溶液が生成した。次に、シリンジを介して3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン5.27mL、41.88mmolを添加したら、白色懸濁液が急速に生じた。1分後、白色固形物がアマルガム化して塊化し始めたが、それは数分間で縮小し、無色透明の溶液が得られた。反応混合物を窒素下で一晩、20°Cで撹拌した。僅かに混濁した溶液を500mL丸底フラスコにデカントし、真空下で濃縮して透明な半粘性の液体を得た。液体を900mLの急速撹拌イソプロパノールに滴下して添加したところ、すぐに白色のゲル様固形物が得られた。殆どの上清をデカントし、残りの懸濁液をナルゲンボトルに移し、2000rpmで1時間遠心したところ、上清および白色ゲル状物質が完全に分離した。上清をデカントし、この2本のナルゲンボトルをデシケーター内に置き、高真空下で一晩、20°Cで乾燥させた。次に、この固形物を固体乳鉢および乳棒を用いて砕き、80°Cで数時間乾燥させ、1.61gの白色粉末を得た。1HNMR400MHz,D2Oδ3.20m,2H,NHCH2、3.09m,2H,Me2NCH2、2.87s,6H,NCH32、2.2-1.95b,1H,主鎖CH、2.13m,2H,CH2CH2CH2、1.75-1.25b,2H,主鎖CH2。23.5ポリメチルメタクリラート-コ-スチレンPMMA/PSベースの物質別段の断りがない限り、大気中で全反応を行った。NMRスペクトルはVarian400-MRNMR分光計Agilent,Mississauga,Ontario,Canadaで記録した。NMRスペクトルは全て、残存プロトン化溶媒を基準とする。ポリスチレン-コ-ポリメチルメタクリラート1.4、10、20および31molスチレンは、PolymersourceMontreal,Quebec,Canadaから購入した。ポリスチレン-コ-ポリメチルメタクリラート40molスチレンはSigmaAldrichInc.Oakville,Ontario,Canadaから購入した。3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミンはAlfaAesarVWR,Mississauga,Ontario,Canadaから購入した。溶媒は全て、受領した状態で使用した。イソプロパノールはCaledonLaboratoriesGeorgetown,Ontario,Canadaから購入した。23.5.13-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PS40molスチレン、MW=100,000から150,000:ポリスチレン-コ-メチルメタクリラート2.938gを100mLの二口丸底フラスコに添加し、真空ラインで排気し、窒素を3回再充填した。それとは別に、同じ手順を用いて還流冷却器も不活性雰囲気に置いた。シリンジを介して3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン20mLを添加し、還流冷却器をフラスコ上に置いた。混合物を一晩窒素下で150°Cに加熱した。粘度が顕著に上昇しないように、得られた黄色の溶液を80°Cまで冷却し、溶液を900mLの急速撹拌イソプロパノールにゆっくりとデカントし、白色-黄色の沈殿物を得たので、Buchner漏斗を通じてこれをろ過した。ポリマーを高真空下で数時間、80°Cで乾燥させ、固形塊を得たので、これを乳鉢および乳棒で砕いて、淡黄色の固形物を得た。これを高真空下で一晩で80°Cで乾燥させた。2.85グラムの淡黄色で水に不溶性の粉末を得た。1HNMR400MHz,CDCl3δ7.2-6.7b,5H,芳香族CH、3.52bs,3H,OCH3、2.80b,2H,NHCH2、2.39b,2H,Me2NCH2、2.23s,6H,NCH32、2.1-1.4b,主鎖CH2およびCH、1.68b,2H,CH2CH2CH2、1.0-0.3b,主鎖CHおよびCH3。23.5.23-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PS31molスチレン、MW=117,000-192,000:ポリスチレン-コ-メチルメタクリラート1.13gを100mLの二口丸底フラスコに添加し、真空ラインで排気し、窒素を3回再充填した。同じ方法を用いて、個別に還流冷却器も不活性雰囲気下に置いた。シリンジを介して3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン15mLを添加し、還流冷却器をフラスコ上に置いた。混合物を窒素下で一晩150°Cに加熱した。得られた無色透明溶液を20°Cに冷却したところ、白色のゲル状物質が沈殿した。上清をデカントし、50mLx2のイソプロパノールでゲル状物質を洗浄した後、高真空下で2時間、80°Cで乾燥させた。次いで、固形物を砕き、高真空下でさらに2時間乾燥を継続した。次に乳鉢および乳棒を用いて固形物を砕き、高真空下で一晩、80°Cにて乾燥を継続した。1.09グラムの白色で水に不溶性の粉末を得た。1HNMR400MHz,CDCl3δ7.3-6.8b,5H、芳香族CH、3.55bs,3H,OCH3、2.83b,2H,NHCH2、2.42b,2H,Me2NCH2、2.26s,6H,NCH32、2.0-1.5b,主鎖CH2およびCH、1.71b,2H,CH2CH2CH2、1.2-0.4b,主鎖CHおよびCH3。23.5.33-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PS20molスチレン、MW=146,000-230,000:ポリスチレン-コ-メチルメタクリラート1.075gを100mLの二口丸底フラスコに添加し、真空ラインで排気し、窒素を3回再充填した。個別に同じ手順を用いて還流冷却器も不活性雰囲気に置いた。シリンジを介して3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン15mLを添加し、還流冷却器をフラスコ上に置いた。混合物を窒素下で一晩150°Cに加熱した。黄色の溶液を80°Cに冷却したところ、黄色のゲル状物質が沈殿した。上清をデカントし、50mLx2のイソプロパノールで黄色の粘ちょうなゲル状物質を洗浄し、その後、高真空下で80°Cで2時間乾燥させた。次に、固形物を砕き、高真空下でさらに2時間乾燥を継続した。次いで乳鉢および乳棒を用いて固形物を砕き、高真空下で一晩、80°Cで乾燥を継続した。1.15グラムの淡黄色で水溶性の粉末を得た。1HNMR400MHz,D2Oδ7.5-6.8b,5H,芳香族CH、3.64bs,3H,OCH3、2.76b,2H,NHCH2、2.48b,2H,Me2NCH2、2.27s,6H,NCH32、2.2-1.7b,主鎖CH2およびCH、1.72b,2H,CH2CH2CH2、1.4-0.5b,主鎖CHおよびCH3。23.5.4PMMA/PS10molスチレン、MW=10,600-15,900:ポリスチレン-コ-メチルメタクリラート1.15g、MW=10,600-15,900を100mLの二口丸底フラスコに添加し、真空ラインで排気し、窒素を3回再充填した。それとは別に、同じ手順を用いて還流冷却器も不活性雰囲気に置いた。シリンジを介して3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン15mLを添加し、還流冷却器をフラスコ上に置いた。混合物を窒素下で一晩150°Cに加熱した。得られた黄色の溶液を80°Cに冷却したところ、黄色のゲル状物質が沈殿した。上清をデカントし、50mLx2のイソプロパノールで黄色の粘ちょうなゲル状物質を洗浄し、その後、高真空下で2時間、80°Cで乾燥させた。次いで、固形物を砕き、高真空下でさらに2時間、乾燥を継続した。次に、乳鉢および乳棒を用いて固形物を砕き、高真空下で一晩、80°Cで乾燥を継続した。1.07グラムの淡黄色の水溶性粉末を得た。1HNMR400MHz,D2Oδ7.45-7.0b,5H,芳香族CH、3.65bs,3H,OCH3、2.85t,J=8.0Hz,2H,NHCH2、2.56b,2H,Me2NCH2、2.34s,6H,NCH32、2.1-1.6b,主鎖CH2およびCH、1.79m,2H,CH2CH2CH2、1.6-0.6b,主鎖CHおよびCH3。23.5.5PMMA/PS1.4molスチレン、MW=9,200-12,900:ポリスチレン-コ-メチルメタクリラート1.09gを100mLの二口丸底フラスコに添加し、真空ラインで排気し、窒素を3回再充填した。それとは別に、同じ手順を用いて還流冷却器も不活性雰囲気に置いた。シリンジを介して3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン15mLを添加し、還流冷却器をフラスコ上に置いた。混合物を一晩、窒素下で150°Cで加熱した。得られた黄色の溶液を室温まで冷却したところ、白色のゲル状物質が沈殿した。上清をデカントし、50mLx3のイソプロパノールで、黄色の粘ちょうなゲル状物質を洗浄し、その後、高真空下で2時間、80°Cで乾燥させた。次いで、固形物を砕き、高真空下でさらに2時間、乾燥を継続した。次いで乳鉢および乳棒を用いて固形物を砕き、高真空下で一晩、80°Cで乾燥を継続した。0.469グラムの白色で水溶性の粉末を得た。1HNMR400MHz,D2Oδ7.4-7.0b,5H,芳香族CH、3.64bs,3H,OCH3、2.86t,J=8.0Hz,2H,NHCH2、2.57b,2H,Me2NCH2、2.35s,6H,NCH32、2.2-1.5b,主鎖CH2およびCH、1.79m,2H,CH2CH2CH2、1.5-0.5b,主鎖CHおよびCH3。ポリジエチルアミノエチルメタクリラートPDEAEMAベースの物質2-ジエチルアミノエチルメタクリラートはSigma-Aldrichから購入し、2,2’-アゾビス[2-2-イミダゾリン-2-イルプロパン]は和光純薬工業株式会社WakoPureChemicalIndustries,Ltd.から購入した。THFはFisherScientificから購入した。40°Cで動作する屈折率検出器と組み合わせたStyragel充填カラムHR0.5、HR1、HR3、HR4およびHR5EWatersDivisionMillipore付きのWaters2960分離モジュールを用いて、サイズ排除クロマトグラフィーSECを行った。ポリジエチルアミノエチルメタクリラートPDEAEMAMW=55,0001cm撹拌バー、隔壁および凝縮装置を備える100mLの二口丸底フラスコに5.42mL5.0g、27.0mmol2-ジエチルアミノエチルメタクリラートを入れた。30mLのTHFおよび0.050gの2,2’-アゾビス[2-2-イミダゾリン-2-イルプロパン]を添加した。600rpmでの撹拌下でシングルゲージ針を用いて溶液にアルゴンをバブリングすることによって反応混合物を室温で脱気した。1時間後、針を除去し、反応混合物を65°Cで5時間加熱した。室温に冷却後、撹拌バーおよび100mLの冷水入りのビーカーにその溶液を注いだ。撹拌下で16時間にわたりポリマーを沈殿させたところ、粘着性のガム様の固形物が生じたので、これをスパーテルで回収し、デシケーター中で24時間乾燥させた。粘着性のガム状物質として生成物を得た2.7g、54。1HNMR400MHz,CDCl3:δ=4.12-3.91m,2H,OCH2、2.74-2.66m,2H,CH2CH2N、2.62-2.48m,4H,CH3CH2N、2.00-1.74m,2H,CH2主鎖、1.14-0.96m,6H,CH3CH2N、0.95-0.82CCH3;13CNMR100.7MHz,CDCl3:δ=177.4、63.1OCH2、50.4CH2CH2N、47.6CH3CH2N、18.5CH2主鎖、16.6CCH3、12.0CH3CH2N;GPC:THF:Mn:31000、Mw:55,000、PDI:1.78。23.6.2ポリジエチルアミノエチルメタクリラートPDEAEMAMW=69,0001cm撹拌バー、隔壁および凝縮装置を備えた100mLの二口丸底フラスコ中に5.42mL5.0g、27.0mmol2-ジエチルアミノエチルメタクリラートを入れた。15mLのTHFおよび0.050gの2,2’-アゾビス[2-2-イミダゾリン-2-イルプロパン]を添加した。600rpmでの撹拌下でシングルゲージ針を用いて、溶液にアルゴンをバブリングすることによって反応混合物を室温で脱気した。1時間後、針を除去し、反応混合物を65°Cで5時間加熱した。室温に冷却した後、撹拌バーおよび100mLの冷水が入ったビーカーにその溶液を注いだ。撹拌下で16時間にわたりポリマーを沈殿させたところ、粘着性のガム様の固形物が生じたので、これをスパーテルで回収し、デシケーター中で24時間乾燥させた。粘着性のガム状物質として生成物を得た2.0g、40。1HNMR400MHz,CDCl3:δ=4.12-3.91m,2H,OCH2、2.74-2.66m,2H,CH2CH2N、2.62-2.48m,4H,CH3CH2N、2.00-1.74m,2H,CH2主鎖、1.14-0.96m,6H,CH3CH2N、0.95-0.82CCH3;1HNMR100.7MHz,CDCl3:δ=177.4、63.1OCH2、50.4CH2CH2N、47.6CH3CH2N、18.5CH2主鎖、16.6CCH3、12.0CH3CH2N;GPC:THF:Mn:39000、Mw:69,000、PDI:1.76。ポリジエチルアミノエチルメタクリラートPDEAEMAMW=69,000の切り替え可能な可溶性1cm撹拌バーを備えた100mL丸底フラスコに800mgのポリジエチルアミノエチルメタクリラートPDEAEMAMW=69000を入れた。60mLの脱イオン水を添加し、1atmでガラス製分散チューブによりCO2を導入し、混合物を900rpmで50°Cにて5時間撹拌した。次に、分散チューブを除去し、ガラス製ストッパーでフラスコを閉じ、混合物を50°Cでさらに16時間撹拌した。次いで、溶液をろ別し、溶解しなかったポリマーの重量を測定した。200mgのポリマーが溶解しなかった。したがって、ポリマーの溶解度は、炭酸水60mL中で600mgである。次に、60°Cの加熱下で溶液にアルゴンをバブリングした。10分後、溶液が混濁し、30分後、沈殿物が見えた。加熱下でアルゴンによるバブリングをさらに30分間継続した。次いで、ポリマーをろ過により回収し、水を蒸発させた。その結果、5mgの固形物が残留し、これをNMRにより分析した。NMRはポリマーの痕跡のみを示した。したがって水中でのポリマーの溶解度は<1である。実施例24:切替可能水添加剤による粘度調整粘度調整のための方法および系において切替可能水添加剤の使用を研究するために、1cmマグネット撹拌バーを備える50mL丸底フラスコに切替可能添加剤または他の目的分子を入れ、撹拌プレート上に置いた。水を添加し、ポリマーが完全に溶解するまで1時間から24時間混合物を600rpmで撹拌した。次に、100または200毛細管の何れかが付いたTechnicalGlassProducts,Inc.C.F.Opage粘度計に溶液を移した。測定は室温すなわち約15から30°Cで行い、2回繰り返した。溶液を丸底フラスコに戻し、80mL/分の流速で30分間にわたりバブリングすることによってCO2を混合物に導入した。次に、炭酸を含む溶液を粘度計に入れ、粘度を3回測定した。粘度計を通して溶液が動くのにかかった時間からセンチストークcSの粘度を計算した。24.13-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化ポリメチルメタクリラートMW=120,000を用いた切り替え可能な粘度上記の一般的方法を用いて、20mLのH2O中で207.3mgのPMMA120,000を溶解し、1時間撹拌した。200粘度計で測定を行った。40°Cで30分間ArをバブリングしてCO2を除去することによって、粘度変化を逆転させた。測定を再び行い、CO2が存在しない最初の測定で得られた結果と同様の結果が得られた。24.23-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化ポリメチルメタクリラートMW=35,000を用いた切り替え可能な粘度上記の一般的方法を用いて、10mLのH2O中で100.6mgのPMMA35,000を溶解し、1時間撹拌した。200粘度計で測定を行った。24.3イオン性ポリアクリル酸MW=450,000を用いた切り替え可能な粘度上記の一般的方法を用いて、10mLのH2O中で54.9mgのイオン性PAA450,000を溶解し、1時間撹拌した。200粘度計で測定を行った。24.4ポリアクリルアミドMW:6,000,000を用いた切り替え可能な粘度調整実験上記の一般的方法を用いて、33.3mgのポリアクリルアミドMW:6,000,000を10mLのH2O中で溶解し、1時間撹拌した。200粘度計で測定を行った。これらの結果から、非常に高分子量のポリマーでも、CO2の導入によって非切替可能水ポリマーの溶液の粘度が変化しなかったことが明らかとなる。24.5N,N-ジメチルシクロへキシルアミンを用いた切り替え可能な粘度調整実験上記の一般的方法を用いて、10mLのH2O中で104.6mgのN,N-ジメチルシクロへキシルアミンを溶解し、1時間撹拌した。測定は、100粘度計で行った。これらの結果から、切替可能水添加剤が非イオン形態である場合、CO2の導入によっても、粘度が20°Cで約1.0cSである水単独の場合を超えて実質的な粘度上昇を生じさせるには分子量が低すぎる切替可能水添加剤を含む溶液の粘度は、変化しないことが明らかとなる。24.63-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PSPS10mol、MW=10,600-15,900を用いた切り替え可能な粘度上記の一般的方法を用いて、7.5mLのH2O中で150mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PSPS10molを溶解し、1時間撹拌した。測定は100粘度計で行った。この実験において、切替可能添加剤3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PSPS10molの分子量は、上記で試験した添加剤よりも低い。結果として、水単独と水切替可能添加剤3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PSPS10molとの間の粘度の差は、上記で試験したポリアミン切替可能添加剤を用いて観察された差ほど大きくはない。この試験から、切替可能添加剤の非イオン性形態の存在は、水単独を超える粘度の穏やかな上昇しか引き起こさないという事実にもかわらず、CO2添加後の粘度の低下は明らかである。しかし、低分子量ポリマーの場合でも、試料中のポリマー濃度を上昇させることによっても粘度に対して大きな影響を与えることができ、したがって添加剤が切り替わった際に粘度が相対的に変化する。この実施例で明らかにされるように、粘度が切り替え可能な系において切替可能水を効果的に使用することができる。適切な切替可能添加剤の選択は、一部、必要とされる粘度変化の度合いに依存する。大きな粘度変化が必要な場合、切替可能添加剤は、比較的大きな分子量を有し、その非イオン形態のとき、水単独の粘度と比較して粘度が実質的に上昇するほど十分に水溶性のままでなければならない。小さな粘度変化のみが所望される系において、切替可能水添加剤は、比較的低い分子量を有し、その非イオン形態のとき、水単独の粘度と比較して粘度が上昇するほど十分に水溶性であるように選択すべきである。実施例25:切替可能水添加剤との可逆的溶媒混和性25.1最大塩析限界NaCl、NH42SO4、d3-MeCN、MeODは全て、SigmaAldrich,Oakvilleから購入した。THF、酢酸エチルおよびアセトニトリルはFisherScientific,Ottawaから購入した。Mettler-Toledoピペッターを用いてアリコートを採取し、400MHzBruker機器上で全ての1HNMRを得た。およそ2gの有機溶媒およびおよそ2gの水をメスシリンダー中で混合した。少量のNaClまたはNH42SO4の何れかを溶液に添加し、有機物質の塩析を誘導した。水層よりも上部で、塩析された有機物質が一定の体積を維持するようになるまで、塩を連続的に添加した。各相の体積を記録した。一定の体積が観察され、さらなる体積変化が起きなくなっても、追加の塩をしばしば添加したが、さらなる体積変化は起こらなかった。水相の50μLアリコートを抽出し、NMRチューブに入れた。試料を重水素化溶媒で希釈した。内部標準とするために、およそ20mgの酢酸エチルをNMRチューブに添加した。1HNMRスペクトルを得て、ピークを積分した。酢酸エチルの量およびその対応する積分が分かっているので、水性アリコート中の有機溶媒の量を計算し、乗じて、依然として水層中にある有機溶媒の総量を求めた。実験で使用した有機溶媒の総質量からこの値を差し引いて、無機塩で塩析され得る有機溶媒の最大を得た。THFおよびアセトニトリルについて両方の塩を用いて3つ組でこの実験を行った。結果を下記の表に示す。アセトニトリル-水の強制排除水相からアセトニトリルを強制排除する際に有用な切替可能イオン強度溶液のための添加剤としてポリアミンを調べた。イオン強度の上昇によって水相から強制排除されるアセトニトリルの度合いおよび水相に残存するポリアミンの量を測定するために、メスシリンダー中でアセトニトリルおよび水の1:1w/w溶液を調製した。300mgの添加剤を添加し、シリンダーにゴム隔壁で蓋をした。シングル狭幅鋼針から液相に二酸化炭素を30分間バブリングした後、視認できる相分離が認められた。各相の体積を記録した。非水層および水層のアリコートを採取し、NMRチューブ中のD2Oで溶解した。内部標準として既知量のジメチルホルムアミドDMFを各NMRチューブに添加した。1HNMRスペクトルを得て、DMF標準の積分を通じて、アセトニトリルまたは添加剤の濃度を計算し、水相または非水相の総体積を反映するようスケールアップして、排除されたかまたは保持された化合物のを求めた。各相から試料を相分離および回収した後、2つの相が再び合わせられるまで50°Cに加熱しながら混合物にアルゴンをバブリングした通常は15分間から60分間。切り替え過程すなわち、CO2バブリング30分、試料回収、次いでArバブリング30分が首尾よく反復されたので、可逆的過程がサイクル化され得ることが分かった。25.3THF-水の強制排除水相からTHFを強制排除する際に有用な切り替え可能なイオン強度溶液のための添加剤としてポリアミンを調べた。イオン強度の上昇によって水相から強制排除されるTHFの度合いおよび水相に残存するポリアミンの量を測定するために、メスシリンダー中でTHFおよび水の1:1w/w溶液を調製した。300mgの添加剤を添加し、シリンダーにゴム隔壁で蓋をした。シングル狭幅鋼針から液相に二酸化炭素を30分間バブリングした後、視認できる相分離が認められた。各相の体積を記録した。非水層および水層のアリコートを採取し、NMRチューブ中のアセトニトリル-d3で溶解した。内部標準として既知量の酢酸エチルEtOAcを各NMRチューブに添加した。1HNMRスペクトルを得て、EtOAc標準の積分を通じて、THFまたは添加剤の濃度を計算し、水相または非水相の総体積を反映するようスケールアップして、排除されたかまたは保持された化合物のを求めた。次いで、2つの相が再び合わせられるまで50°Cに加熱しながら溶液にアルゴンをバブリングした通常は15分間から60分間。切り替え過程すなわち、CO2バブリング30分、試料回収、次いでArバブリング30分が首尾よく反復されたので、可逆的過程がサイクル化され得ることが分かった。25.4切替可能水添加剤で溶媒架橋solventbridging25.4.1酢酸エチルおよび水:CO2誘導性の相分離:0.531gのH2Oを0.517g酢酸エチルと混合して、二相性溶液を生成させた。0.319gのN,N,N’,N’-テトラメチル-l,4-ジアミノブタンTMDABの添加は、2種類の溶媒を、無色透明の単相溶液5:3:5w/w/wH2O:アミン:有機物質へ橋かけをした。溶液の上にCO2流を5分間流すと、有機液相が元の単相性溶液から絞り出され始めた。25.4.2n-オクタノールおよび水:0.515gのH2Oを0.315gのn-オクタノールと混合し、二相性溶液を生成させた。0.498gのN,N,N’,N’-テトラメチル-1,4-ジアミノブタンTMDABの添加は、2種類の溶媒を、無色透明の単相溶液5:3:5w/w/wH20:アミン:有機物質へ橋かけをした。溶液の上にCO2流を5分間流し、有機液相が元の単相性溶液から絞り出されて分離し始めた。上記結果は、有機溶媒混和性を逆転させるための系および方法における切替可能水の良好な使用を示す。このような系および方法において、本切替可能添加剤は、そのイオン化形態である場合に水溶性のままであるように選択されるが、非イオン型である場合に水溶性である必要はない。実際に、ある一定の実施形態において、添加剤が、その非イオン形態である場合に、水と不溶性または非混和性であることは有益であり得る。さらに、水相と有機相との間の分離を最大化するために、イオン形態のとき、添加剤の殆どが水層中に保持されるべきである。すなわち、イオン形態の添加剤は、有機溶媒との溶解性/混和性をあまりまたは全く示すべきでないか、または水から有機溶媒へ分配される傾向をあまりまたは全く示すべきではない。実施例26:切替可能水添加剤による溶媒乾燥THFは、FisherScientific,Ottawaから得られた。CO2はPraxair,Bellevilleから得られた。SigmaAldrich,Oakville製のHydranalCoulomatAK溶液を用いてMettler-ToledoC20電量分析Karl-Fischer滴定装置によって水含量を調べた。ThermoScientificIECMediliteCentrifugeで試料を遠心した。26.1ポリマーを用いたTHFの脱水撹拌バーを有するガラスバイアル中で、102.8mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン-官能化ポリメチルメタクリラート-コ-スチレン40molスチレン、MW=100,000-150,000を3.598gのTHFFisherScientificおよび0.398gの水~9:1THF:H2Ow/wの溶液で溶解した。Karl-Fischer滴定により調べたところ、THFは約1wt水を含有していたので、溶液の最初の水含量は、およそ109,000ppmであった。このバイアルにゴム隔膜で蓋をし、隔壁を通してシングル狭幅鋼針を溶液に挿入した。第二の針を隔壁に挿入したが、溶液には入れず、排気口とした。撹拌しながら、約10mL/分から20mL/分の流速で60分間にわたり、第一の針を通してCO2を溶液に導入した。小さな白色沈殿物がいくらか直ちにに生成し、CO2処理中にさらに多く生成した。60分間後、針を引き抜き、バイアルを密封して数時間置いた。2,3時間後、固形物は沈降しなかったので、混合物を3100rpmで5分間遠心し、沈殿物を沈降させた。液体をデカントし、Karl-Fischer滴定によって水含量を分析した。溶液の水含量は凡そ91,000ppmであることが分かった。つまり、CO2処理によって、ポリマー沈殿を介して約17の水が除去された。様々な負荷量のポリマーを用いたイソブタノールの脱水イソブタノールはSigmaAldrich,Oakvilleから得られた。CO2はPraxair,Bellevilleから得られた。SigmaAldrich,Oakville製のHydranalCoulomatAK溶液を用いてMettler-ToledoC20電量分析Karl-Fischer滴定装置において水含量を調べた。撹拌バーを有する5本の個別のガラスバイアル中で、4.5gのイソブタノールおよび0.5gのH2Oの溶液を調製した。様々な量の3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン-官能化ポリメチルメタクリラートMW=35,000を各溶液に溶解した。バイアル4および5はブランクであり、バイアル4には上記ポリマー後のCO2処理なしが含有され、バイアル5には、非官能化ポリメチルメタクリラートが含有された。非官能化ポリメチルメタクリラートの殆どが、この溶液中で溶解しなかった。各バイアルの最初の水含量は凡そ100,000ppmであった。バイアル1-3にゴム隔壁で蓋をし、隔壁を通してシングル狭幅鋼針を各溶液に挿入した。第二の針を隔壁に挿入したが、溶液には入れず、排気口とした。撹拌しながら、約10mL/分から20mL/分の流速で30分間にわたり、第一の針を通じてCO2を各溶液に導入した。小さな白色沈殿物が直ちに生成し、CO2処理中にさらに多く生成した。30分後、針を引き抜き、バイアルを密封して18時間置いた。バイアル4および5に大気下で蓋をし、18時間置いた。18時間後、各バイアルから液体を除去し、Karl-Fischer滴定によって分析した。沈殿したかまたは最初から溶解しなかった残存ポリマーを120°Cオーブン中で一晩、7mmHg圧で乾燥させた。処理後の溶液の水含量および処理後に回収されたポリマーを以下に記す。26.3ポリマーによる混合有機溶媒の脱水トルエンおよびキシレンは、FisherScientific,Ottawaから購入した。シリカおよびメチルエチルケトンは、SigmaAldrich,Oakvilleから得られた。エタノールは、CommercialAlcohols,Bramptonから得られ、CO2は、Praxair,Bellevilleから得られた。SigmaAldrich,OakvilleからのHydranalCoulomatAK溶液を用いて、Mettler-ToledoC20電量分析Karl-Fischer滴定装置で水含量を調べた。撹拌バーを有するガラスバイアル中で、1.900gの3:3:3:1v/vメチルエチルケトン:トルエン:キシレン:エタノール中で49.2mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン-官能化ポリメチルメタクリラート-コ-スチレン40molスチレン、MW=100,000-150,000を溶解した。約19:1有機物質:H2Ow/w溶液にするために0.102gの水を添加したところ、溶液から幾分かのポリマーが沈殿した。混合物の最初の水含量は51,000ppmであったが、有機溶媒に溶解した実際の水の量、すなわち有機溶液中の水含量は約17,000ppmとなった。大気下でバイアルに蓋をし、60分間撹拌し、次いで24時間置いた。撹拌バーが入った第二のガラスバイアル容器中で、1.903gの3:3:3:1v/vメチルエチルケトン:トルエン:キシレン:エタノール中で50.1mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン-官能化ポリメチルメタクリラート-コ-スチレン40molスチレン、MW=100,000-150,000を溶解した。約19:1有機物質:H2Ow/w溶液にするために0.107gの水を添加したところ、溶液から幾分かのポリマーが沈殿した。混合物の最初の水含量はおよそ53,000ppmであったが、有機溶媒に溶解した実際の水の量、すなわち有機溶液中の水含量は約17,000ppmとなった。このバイアルにゴム隔膜で蓋をした。隔壁を通じてシングル狭幅鋼針を溶液に挿入した。第二の針を隔壁に挿入したが、溶液には入れず、排気口とした。撹拌しながら、約10mL/分から20mL/分の流速で60分間にわたり、第一の針を通じてCO2を各溶液に導入した。60分後、針を引き抜き、バイアルを密封して、24時間置いた。24時間後、ポリマーから液体をデカントして除き、Karl-Fischer滴定によって水含量を分析した。第一の溶液であるブランクは、水含量がおよそ16,600ppmであり、ポリマーを介して除去された水は約2であることが分かった。第二のバイアルの溶液の水含量は13,800ppmであり、CO2処理をしたポリマーによる水の除去は約19であった。140°Cのオーブン中でポリマーを18時間乾燥させ、処理中に沈殿しなかった、したがって失われたポリマーの量を調べるために秤量した。ブランクは、元のポリマー質量の22を喪失し、CO2処理溶液は元のポリマーを46喪失したことが分かった。26.4ポリマーによるイソブタノールの脱水およびポリマーの再利用イソブタノールは、SigmaAldrich,Oakvilleから購入し、CO2は、Praxair,Bellevilleから得られた。SigmaAldrich,OakvilleからのHydranalCoulomatAK溶液を用いて、Mettler-ToledoC20電量分析Karl-Fischer滴定装置で水含量を調べた。撹拌バーを有するガラスバイアル容器中で、4.546gのイソブタノールおよび0.509gのH2Oで28.0mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン-官能化ポリメチルメタクリラート-コ-スチレン40molスチレン、MW=100,000-150,000を溶解した。溶液の最初の水含量は100,700ppmであった。このバイアルにゴム隔膜でキャップ蓋をした。隔壁を通じてシングル狭幅鋼針を溶液に挿入した。第二の針を隔壁に挿入したが、溶液には入れず、ガス排気口とした。撹拌しながら、約10mL/分から20mL/分の流速で60分間にわたり、第一の針を通してCO2を溶液に導入したら、その時点で固形物が沈殿し始めた。60分後、針を引き抜き、液体をデカントして除いた。Karl-Fischer滴定によって水含量を分析し、水含量が92,000ppmであり、およそ9の減少であることが分かった。沈殿したポリマーを80°Cのオーブン中で18時間乾燥させた。次に、固形物の重量を測定し、第1回目のサイクル中に、およそ50が喪失されたことが分かった。2.274gのイソブタノールおよび0.265gのH2O中で残存ポリマーを再溶解した。水含量は104,400ppmであった。混合物に対して、上記で概説した手順と同様のCO2処理を行った。再度、CO2処理中にポリマーが沈殿した。液体をデカントして除いたら、水含量が95,000ppmであり、第2のサイクルにおいて水含量がおよそ9減少したことが分かった。26.5ポリマーによる混合有機溶媒の脱水およびポリマーの再利用トルエンおよびキシレンは、FisherScientific,Ottawaから購入した。シリカおよびメチルエチルケトンは、SigmaAldrich,Oakvilleから購入した。エタノールは、CommercialAlcohols,Bramptonから得られ、CO2は、Praxair,Bellevilleから得られた。SigmaAldrich,OakvilleからのHydranalCoulomatAK溶液を用いて、Mettler-ToledoC20電量分析Karl-Fischer滴定装置で水含量を調べた。撹拌バーを有するガラスバイアル中で、1.951gの3:3:3:1v/vメチルエチルケトン:トルエン:キシレン:エタノールで25.8mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン-官能化ポリメチルメタクリラート-コ-スチレン40molスチレン、MW=100,000-150,000を溶解した。約19:1有機物質:H2Ow/w溶液にするために0.107gの水を添加したところ、溶液から幾分かのポリマーが沈殿した。混合物の最初の水含量は50,100ppmであったが、有機溶媒に溶解した水の実際量、すなわち有機溶液の水含量は約17,000ppmであった。このバイアルにゴム隔膜で蓋をした。隔壁を通じてシングル狭幅鋼針を溶液に挿入した。第二の針を隔壁に挿入したが、溶液には入れず、排気口とした。撹拌しながら、約10mL/分から20mL/分の流速で60分間にわたり、第一の針を通してCO2を各溶液に導入したところ、固形物が沈殿し続けた。60分後、針を引き抜き、液体をデカントして除いた。Karl-Fischer滴定によって水含量を分析し、水含量が15,900ppmであり、およそ6の減少であることが分かった。沈殿したポリマーを80°Cで18時間乾燥させた。次に、固形物の重量を測定し、第1回目のサイクル中におよそ26が喪失されたことが分かった。1.900gの3:3:3:1v/vメチルエチルケトン:トルエン:キシレン:エタノール中で残存ポリマーを再溶解した。約19:1有機物質:H2Ow/w溶液にするために0.096gの水を添加したところ、溶液から幾分かポリマーが沈殿した。混合物の水含量は48,100ppmであったが、有機溶媒に溶解した水の実際量、すなわち有機溶液の水含量は約17,000ppmであった。混合物に対して、上記で概説した手順と同様のCO2処理を行った。再度、より多くのポリマーがCO2処理中に沈殿した。液体をデカントして除いたら、水含量が11,900ppmであり、第二のサイクルで水含量が約30減少したことが分かった。実施例27:切替可能水添加剤で沈降する粘土PantherCreek,Colorado,USA製のモンモリロナイトベントナイトはWard’sNaturalScienceから購入した。PantherCreek,Colorado,USAからのカオリナイト陶土はWard’sNaturalScienceから購入した。この実験において、2cmのTeflon撹拌バーを備える2つの異なる250mL丸底フラスコに等量のポリアミンを入れた。100mLの脱イオン水を添加し、ポリマーが溶解するまで10分から16時間溶液を撹拌した600rpm。次に、1gのモンモリロナイトを添加した。両懸濁液を600rpmで1時間撹拌し、同時に気体分散チューブを用いて溶液の一方にCO2をバブリングした。その後、両懸濁液を100mLメスシリンダーに移し、経時的に沈降速度を監視した。16時間後、両上清の試料を採取し、Orbeco-HelligeTB200濁度計で濁度を測定した。この機器の範囲は0-1100NTUである。27.1ブチル化ポリエチレンイミンBPEI、MW=60027.1.1ブチル化ポリエチレンイミンBPEI、MW=600低濃度上記で設定された方法において36mgのBPEI、MW=600を使用した。図23Aおよび23Bで示されるように、粘土は、CO2の存在下および非存在下の両方で沈降し、CO2が存在しない場合、沈降速度がより速かった。しかし、重要なこととして、CO2の存在下で上清の混濁はより少なかった。27.1.2ブチル化ポリエチレンイミンBPEI、MW=600高濃度上記で設定された方法において78mgのBPEI、MW=600を使用した。CO2が存在することにより、嵩張る層40として最上部に粘土が凝集するようになり、その下に透明な相が来る図24参照。CO2なしで、粘土はゆっくりと沈降し、16時間の沈降時間後、上清は混濁していた。プロピル化ポリエチレンイミンPPEIMW=600上記で設定された方法において56mgのPPEI、MW=600を使用した。粘土は、CO2の存在下および非存在下の両方で沈降し、CO2が存在する場合、沈降速度がより速い。しかし、粘土は非常に嵩張るようになり、24時間後、開始時の値の59しか沈降しない。上清はCO2の存在下で透明である。27.23-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=120,000上記で設定された方法において46mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=120,000を使用した。CO2が存在しないとき沈降が僅かに速かった図25参照。沈降過程中、CO2の存在下で上清の混濁はより少なかった。2時間後に濁度測定を行った。27.33-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PS10molスチレン、MW=10,600-15,900上記で設定された方法において43mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PS10molスチレン、MW=10,600-15,900を使用した。CO2がないときの塊の沈降は、上清の濁度が高いため観察は不可能である。CO2がある場合、沈降はゆっくりであるが、上清が非常に透明になる。図26Aおよび26Bを参照。27.53-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=120,000モンモリロナイトの代わりに1gのカオリナイトを使用した点を変更して、上記で設定された方法において49mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=120,000を使用した。CO2の存在下で瞬間的な塊の沈降が観察され、上清は僅かに混濁していたが、これは2時間かけて鮮明になった。図27参照。CO2なしで、素早い塊の沈降が認められたが、上清は非常に混濁していた。3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=350,000モンモリロナイトの代わりに2gのカオリナイトを使用した点を変更して、上記で設定された方法において49mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=350,000を使用した。CO2の存在下および非存在下の両方で非常に素早い塊の沈降が認められた。CO2がある場合の方が上清の混濁は少なかった。中性3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PAAMW=50,000上記で設定された方法において50mgの中性3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PAAMW=50,000を使用した。CO2なしでは、塊の沈降がより遅く、CO2がある場合よりも上清がより混濁していた。塩酸および3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=120,000を用いた実験上記で設定された方法において50mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=120,000を使用した。前に使用した二酸化炭素のバブリングによる水の酸性化とは対照的に、懸濁液の1つに、45μLの4M塩酸を添加した。両懸濁液を30分間撹拌し、次いでメスシリンダーに移し、時間経過とともに沈殿を監視した。塩酸の存在下で、酸がない場合よりも、沈降は僅かに速く、上清は僅かに澄んでいた。硫酸および3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=120,000を用いた実験上記で設定された方法において50mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=120,000を使用した。前に使用した二酸化炭素のバブリングによる水の酸性化とは対照的に、懸濁液の1つに、180μLの1M硫酸を添加した。両懸濁液を30分間撹拌し、次いでメスシリンダーに移し、時間経過とともに沈降を監視した。硫酸の存在下で、沈降は非常に速く2時間後、開始時の高さの47、上清は酸がない場合よりも、僅かに澄んでいた。硫酸非存在下での沈降は遅かった2時間後、開始時の高さの79。ギ酸および3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=120,000を用いた実験上記で設定された方法において50mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=120,000を使用した。前に使用した二酸化炭素のバブリングによる水の酸性化とは対照的に、懸濁液の1つに、1.8mLの0.1Mギ酸を添加した。両懸濁液を30分間撹拌し、次いでメスシリンダーに移し、時間経過とともに沈降を監視した。ギ酸の存在下で、沈降は非常に速かった2時間後、開始時の高さの33が、上清は酸がない場合よりも混濁していた。ギ酸非存在下での沈降は遅かった2時間後、開始時の高さの74。ポリアクリルアミド、MW=6,000,000を用いた対照実験上記で設定された方法において、31mgのポリアクリルアミド、MW=6,000,000を使用した。CO2存在下および非存在下の両方で非常に速い沈降速度が観察され、上清は非常に透明となった図28Aおよび28B参照。CO2の存在下で、最上部および上清中で粘土粒子の浮遊が幾分認められた。実施例28:切替可能水添加剤の浸透圧効果切替可能水添加剤および適切なトリガー存在下でのイオン種の形成により、より高い単位の溶質濃度の上昇ゆえに浸透圧が上昇する。SterlitechUTC-80LB東レフラットシート膜を用いて、Zimm-Meyerson浸透圧計で切替可能浸透圧測定を行った。20mLの脱イオンH2O中で20mgの対応するポリアミンを溶解することによって、0.1w/v切替可能ポリアミン水溶液を調製した。ポリアミンを完全に溶解した後、13mLの溶液を浸透圧計のガラスセルに移し、外側のガラスセルに脱イオン水を満たした。この系を蓋で閉じ、一晩、平衡状態に到達させた。毛細管および対照毛細管の測定を行った。次に、ドロー溶液をセルから取り出し、メスシリンダーに移した。気体分散チューブでCO2を1時間バブリングすることによってドロー溶液および外側セルの溶液の両方を炭酸化した。ドロー溶液を浸透圧計のガラスセルに戻し、系を閉じ、CO2雰囲気下で保持した。2本のゴーシェ針を用いたが、このうち1本を10mL/分の流速のCO2供給源に連結して、一定流量のCO2を維持した。測定された高さは、セルに連結された毛細管および対照毛細管の高さの差であった。これらの高さに基づき、次の方程式を用いて静水圧を計算した式中、Πは静水圧であり、ρは溶液の密度であり、hは水柱の高さであり、gは重力である。静水圧は、平衡時の溶液の浸透圧に比例すると考えられる。28.1BPEI、MW=600を用いた切替可能浸透圧実験28mgのBPEIを20mLの脱イオン水中で懸濁した。CO2処理の前後に高さの測定を行った。28.2BPEI、MW=10,000を用いた切替可能浸透圧実験27mgのBPEIを25mLの脱イオン水中で懸濁した。CO2処理の前後に高さの測定を行った。28.3イオン性PAAMW=450,000を用いた切替可能浸透圧実験:3-ジメチルアミノ-1-プロピルアンモニウム対イオンを伴う20mgのイオン性PAAMW=450,000を20mLの脱イオン水中で溶解した。CO2処理の前後に高さの測定を行った。28.43-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=120,000を用いた切替可能浸透圧実験:46mLの脱イオン水中で46mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=120,000を溶解した。CO2処理の前後に高さの測定を行った。28.53-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=35,000を使用した切替可能浸透圧実験:48mLの脱イオン水中で16mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=35,000を溶解した。CO2処理の前後に高さの測定を行った。CO2での処理および浸透圧の測定後、浸透圧計から溶液を取り出し、6時間、窒素を散布しながら50°Cに加熱した。次いで、溶液の静水圧を測定し、638Paとなることが分かった。28.63-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PS1.4molスチレン、MW:9,200-12,900を用いた切替可能浸透圧実験38mLの脱イオン水中で12mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PS1.4molスチレン、MW:9,200-12,900を溶解した。CO2処理の前後に高さの測定を行った。28.73-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PS10molスチレン、MW:10,600-15,900を用いた切替可能浸透圧実験40mLの脱イオン水中で13mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMA/PS10molスチレン、MW:10,600-15,900を溶解した。CO2処理の前後に高さの測定を行った。中性3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PAAMW=1,800を用いた切替可能浸透圧実験36mLの脱イオン水中で9mgの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PAAMW=1,800を溶解した。CO2処理の前後に高さの測定を行った。PDEAEMAMW55,000を用いた切替可能浸透圧実験54mLの炭酸水中で54mgのPDEAEMAを溶解した。ポリマーが非炭酸水で溶解しなかったので、高さ測定は炭酸を含む溶液のみ行った。28.8N,N-ジメチルシクロへキシルアミンを用いた切替可能浸透圧対照実験:21mLの脱イオン水中で48mgのN,N-ジメチルシクロへキシルアミンを溶解した。CO2処理の前後に高さの測定を行った。28.9ポリアクリルアミドMW=6,000,000を用いた切替可能浸透圧対照実験:20mLの脱イオン水中で20mgのポリアクリルアミドを溶解した。CO2処理の前後に高さの測定を行った。ポリアクリルアミドを用いて示されるように、切替可能添加剤の非存在下でCO2の添加により達成され得る圧力変化は非常に小さい。さらに、28.8で試験した切替可能三級アミンにより生じさせることができる浸透圧変化はポリアミンよりも低いが、ポリアクリルアミドに対して観察されるものよりも大きい。実施例29:切替可能水添加剤を用いた均一な触媒作用均一触媒は、不均一触媒よりも活性が高く、選択的であることが多いが、生成物から分離することがきわめて困難である。均一触媒を分離、回収および再利用するための手段の開発は、産業および学術の両方における重要な研究領域であるCatalystSeparation,RecoveryandRecycling:ChemistryandProcessDesign,D.J.Cole-Hamilton,R.Tooze,Eds.,Springer,Dordrecht,2006;M.J.Muldoon,DaltonTrans.,2010,39,337。数例で既に産業化されている1つのアプローチは、2種類の溶媒の二相性混合物における触媒反応であるB.Cornils,E.G.Kuntz,Aqueous-PhaseOrganometallicCatalysis2nded.,B.Cornils,W.G.Hermann,Eds.,Wiley-VCH,Weinheim,2004;U.Hintermair,W.Leitner,P.G.Jessop,SupercriticalSolvents,W.Leitner,P.G.Jessop,Eds.,Wiley/VCHWeinheim,2010。このような反応は、一方の溶媒への触媒の溶解および他方の溶媒への試薬の溶解を含む。触媒を含有する溶媒への試薬の少量の分配が反応を進行させる。水性/有機性二相性系は、非常に興味深く、現在、低炭素数含有アルケンの工業的ヒドロホルミル化に使用されているB.Cornils,E.G.Kuntz,Aqueous-PhaseOrganometallicCatalysis2nded.,B.Cornils,W.G.Hermann,Eds.,Wiley-VCH,Weinheim,2004。これらの系は、金属の水溶性を向上させ、触媒を水相に存在させるために、スルホン化ホスフィンにより連結される遷移金属を利用することが多い。反応が完了した後、生成物有機相をデカントし、水性触媒含有相を再び使用する。このタイプの水性/有機性二相性触媒は、長所および短所の両方がある。この方法の長所は、言うまでもなく、生成物からの触媒の分離が容易なことである。重要な短所は、特に反応物1-オクテンまたはスチレンなどが非常に水溶性に乏しい場合、触媒および反応物が2つの異なる相にある結果、反応速度が遅いことである。この問題に対するある解決法は、水性および有機相が触媒反応中に1つの相に合わせられ、次いで反応完了後に再び2相に分離するように、トリガーを設計することである。これは、トリガーとして高圧CO2を使用して完遂することができるTHFおよび水は、高圧CO2が存在しない場合は混和性であり、高圧CO2が存在する場合は2つの液相を生成する。J.Lu,M.L.Lazzaroni,J.P.Hallet,A.S.Bommarius,C.L.Liotta,C.A.Eckert,Ind.Eng.Chem.Res.,2004,43,1586。本実施例は、1atmのCO2のみを用いて同じ結果を達成するための方法を提供する。水中の有機溶媒のための混和性の切り替えは、均一系触媒反応中に単相性であり、触媒反応完了後のCO2の導入によって二相性に切り替えられる、溶媒の有機/水性混合物を提供することができる。この過程は、少量の可溶性アミンも含有する水/有機溶媒単相性混合物中での均一系触媒反応アルケンのヒドロホルミル化などを含む図29。触媒反応完了後、CO2を添加し、アミンと反応させて、溶液のイオン強度を上昇させ、それによって有機溶媒および水相から生成物の両方の塩析を誘発する。適切に親水性触媒が選択される場合、触媒は水相に残り、生成物または反応から分離される。生成物相のデカント後、水からCO2を除去することにより、新鮮な試薬およびTHFを受け入れることができる低イオン強度の水相が再生され、反応を反復することができる。スチレンのヒドロホルミル化は、そのアルデヒド生成物が、医薬およびファインケミカル製造での使用の可能性を有するので魅力的なモデル系であり、その水溶性は低くCRCHandbookofChemistryandPhysics,79thed.D.R.Lide,Ed.,CRCPress,BocaRaton,1998、そのために従来からの水性/有機二相性反応は非効率的である。発明者らの切替可能水の他の例は、CO2の適用により水溶液からTHFが容易に排除され得ることを示した。スチレンのヒドロホルミル化への発明者らの最初の研究から、この弱く配位した有機溶媒はヒドロホルミル化反応を妨害し得ることが分かった。したがって、発明者らは、スチレンを可溶化し得、またCO2の存在下で切替可能水添加剤により塩析され得る他の水混和性有機溶媒について調べ、tert-ブタノールが1つの適切な有機溶媒の選択肢であることが分かった。切替可能水添加剤の存在下でのスチレンヒドロホルミル化:水に対する1.4モル溶液を調製するために、10mLの3:2t-BuOH:H2Ov/v混合物に、0.5gのN,N-ジメチルエタノールアミンDMEAをアミン添加剤として添加した。スチレン0.15mL、[RhCODCl]2およびTPPTSを添加したスチレンに対してRh=0.5mol、P/Rh=7、COD=シクロオクタジエン、TPPTS=トリス3-スルホフェニルホスフィン三ナトリウム塩水和物。これにより、単相性の薄黄色溶液図30、最上段左が生成した。溶液を圧力容器に移し、100°Cに加熱し、合成ガス1:1CO:H2で5barに加圧し、それぞれを3時間反応させた。反応後、溶液にCO2をバブリングしたところ、触媒が暗赤褐色の水相に存在し、生成物が無色透明のt-BuOH相に存在する二相性の系が生じた。有機相を取り出し、分析した。水相を65°Cに加熱し、CO2を除去し、溶液のイオン強度を低下させるために、それにN2をバブリングした。この過程により、水相が黄金色に変化した。新たに供給したt-BuOH、スチレン、水幾分かの蒸発分に相当およびTPPTS各サイクルについて3Rh当量、最終P/Rh比を13にするを添加した。3回のサイクルに対して触媒反応および分離過程を行ったが、常に高い転化が起こり、アルデヒド選択性が良好であり、分岐型異性体に対する幾何選択性が良好であった下記表のエントリー1を参照。副産物を水素化生成物、エチルベンゼンおよびアセトフェノンとして同定したが、有利な分子酸素が存在する場合、ヒドロホルミル化に対する完全に異なる機構を通じてこれらの形態のうち最後のものが生成されるロジウムは、メチルケトンを与えるために、分子酸素による末端アルケンの酸化反応を触媒することができる:aH.Mimoun,M.P.Machirant,I.S.deRoch,J.Am.Chem.Soc.,1977,100,5437.bO.Bortolini,F.diFuria,G.Modena,R.Seraglia,J.Mol.Cat.,1984,22,313.cG.A.Olah,A.Molnar,HydrocarbonChemistry2nded.;JohnWileyandSons,Hoboken,2003を参照。良好な転化および選択性を維持するために、各サイクルを通してより多くのTPPTSの添加が必要であることが分かった。新鮮反応物の各添加前にさらなるTPPTSの添加がなければ、サイクルを通して水相は次第に暗色になり、黒色沈殿物が生成した。サイクルを通して転化が急に減少した下記表のエントリー2参照。理論に縛られることを望むものではないが、これらの観察結果の推定原因は、触媒を不活性化する、TPPTSの酸化である。ストリンジェントな無酸素条件下でさえも下記表のエントリー3参照、再利用時に転化が最終的に減少するので、さらなるTPPTSの添加が必要であったが、再利用過程が大気中で行われた下記エントリー1と比較して、アルデヒドの選択性は向上していた。CO2によるプロトン化時の水相におけるDMEAの保持は完全ではなく、各サイクルにおける生成物相へのDMEAの喪失が、連続的サイクルにおける水相の体積変化を説明し得る図30、右側画像。有機相へのアミンの喪失を最小化するために、添加剤としてはポリアミンを使用するのが好ましいかもしれない。ポリアミンは一般的に水相においてより良好な保持力があり、より低い負荷量でより高いイオン強度の溶液を生成させ得る。しかし、反応を妨害しないポリアミンを選択すべきである。N,N,N’,N’-テトラメチル-1,4-ジアミノブタンTMDABを使用した場合、スチレンのヒドロホルミル化中に観察される転化上記エントリー4参照は、効果的である一方、DMEAを使用して観察されるものよりも低かった。理論に縛られることを望むものではないが、これは、金属位置についてTPPTSと競合している可能性があり、最終的には触媒を不活性化する、TMDABの二座性の結果であり得る。より良好なキレート性水溶性ホスフィンを使用すれば、ポリアミン切替可能水添加剤を使用して、触媒活性を喪失させることなく、転化を向上させ得る。ICP-MSによって有機生成物相へのロジウム金属の浸出が認められた下記表を参照。第一回のサイクルを通じて最小の浸出が認められたが;第二および第三のサイクルにおいて、生成物相に対して喪失したロジウムの量は増加した。水相の再利用が進行するにつれてロジウム浸出が増加したにもかかわらず、1回の再利用段階での最大総喪失量は、最初に使用される元のロジウム量のおよそ10を超えることはなかった。下記の表は、切替可能水による分離後、ICP-MSにより求めた、生成物を含有する有機相に見いだされるロジウムの濃度を示す。上記表のエントリー1で記される有機相から試料を得た。この実施例は、単相性溶媒混合物中で均一系触媒反応が起こり、さらに続く触媒/生成物の分離が二相性溶媒混合物において起こるようにするための、切替可能水添加剤の使用の成功例を示す。この方法は、触媒反応中この系が単相性なので、二相性反応に付随する従来からの質量移動問題がない。この方法はまた、従来からの二相性水性/有機触媒反応よりも水溶性が低いアルケンにも耐え得る。切替可能水中で行われるヒドロホルミル化反応は、短い時間スケールでは、低合成ガス圧で行われ、CO2により誘発される相分離ゆえに、生成物からの触媒の分離が容易である。不活性ガスまたは大気の散布および/または穏やかな加熱により溶液からCO2を除去することによって、容易に触媒溶液の再利用を行った。Rh/TPPTS触媒は、良好な転化、生成物選択性および再利用後の幾何的選択性を維持した。従来の二相性触媒反応に固有の速度制限を解決するこの方法は、高圧CO2または高価なフルオラスまたはイオン性液体溶媒を必要としない。実施例30:切替可能水添加剤の溶解度30.1ブチル化ポリエチレンイミンMW=600の切り替え可能な溶解度1cm撹拌バーを備える100mL丸底フラスコ中で、50mL脱イオン水に293mgのブチル化ポリエチレンイミンMW=600を懸濁し、室温で30分間撹拌した。固体を72時間沈降させ、次いで5mLの上清を取り出し、ろ過した。ろ過した溶液から、各1mLの3つの試料を各丸底フラスコに入れた。水を蒸発させ、試料の重量を測定した。全3試料の重量の平均をとった。シングルゲージ針を用いてバブリング流速:80mL/分することにより、溶液の残りをCO2で1時間処理した。混合物はほぼ完全に透明になったが、飽和ゆえにBPEIの一部が依然として不溶性であった。この溶液20mLをろ別し、各5mLの3つの試料を各丸底フラスコに入れた。水を蒸発させ、試料の重量を測定した。全3試料の重量の平均をとった。結果の概要を下記で与える。アルゴンでCO2を置き換えることにより、白色懸濁液が生じた。別のCO2添加によりポリマーを再び溶解させた。この過程を3回反復した。30.2プロピル化ポリエチレンイミンMW=600の切り替え可能な溶解度1cm撹拌バーを備える100mL丸底フラスコ中で、50mL脱イオン水に293mgのプロピル化ポリエチレンイミンMW=600を懸濁し、室温で30分間撹拌した。固形物を72時間沈降させ、次いで10mLの上清を除去し、ろ過した。ろ過した試料から、各3mLの3つの試料を各丸底フラスコに入れた。水を蒸発させ、試料の重量を測定した。全3試料の平均をとった。シングルゲージ針を用いてバブリング流速:80mL/分することにより、溶液の残りをCO2で1時間処理した。飽和点に達していなかったので、混合物は完全に透明になった。10mLの溶液をろ別し、各3mLの3つの試料を各丸底フラスコに入れた。水を蒸発させ、試料の重量を測定した。全3試料の平均をとった。結果の概要を下記で与える。CO2の存在下で、ポリマー全てを溶解した場合、実際の溶解度は、72.3mg/mLよりも高かった。アルゴンでCO2を置き換えることにより、白色懸濁液が生じた。別のCO2添加によりポリマーを再び溶解させた。この過程を3回反復した。実施例31:切替可能水添加剤伝導度測定ThermoScientificOrion5-StarPlus伝導度計FisherScientific,Ottawa,Ontario,Canadaで、溶液伝導度測定を記録した。ElgaLabWaterPureLabFlexsystemHighWycombe,UKを用いて超純水18ΜΩを得た。テトラ-n-ブチルアンモニウムブロミドをSigmaAldrichInc.Oakville,Ontario,Canadaから購入した。3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミンはAlfaAesarVWR,Mississauga,Ontario,Canadaから購入した。下記で与えられる物質の溶液伝導度を測定した。指示された各物質の質量を、100mLの超純水とともに撹拌バーが入っている150mLビーカーに量り取った。視認できる程度に溶解するまで溶液を撹拌し、それらの伝導度を測定した。MW=450,000官能化およびイオン性ポリアクリル酸試料およびMW=350,000ポリメチルメタクリラート試料の両方の場合、ゲル状粒子が生成され、このことから、部分的溶解性が示唆される。再現性を試験するために、全溶液を一晩撹拌した。溶液伝導度を再度記録したが、値の変化はあまりなかった。30分間にわたり各溶液で細いフリットガラス管を通してCO2を10psiでバブリングした表面積をより大きくし、従ってより速く炭酸化させるため、泡の大きさを可能な限り小さくした。TBABおよび官能化PMMAの場合、相当量のバブリングが認められた。溶液伝導度を再記録した。実施例32:切替可能水を用いたカオリナイト粘土沈降カオリナイト粘土微粒子は、油砂および尾鉱中で固形分の約半分を占めるRamachandraRao,S.,1980,FlocculationanddewateringofAlbertaoilsandstailings.Int.J.Miner.Process.,73,245-253。カオリナイト、組成物Al2O3.2SiO22H2Oの含水ケイ酸アルミニウムGiese,R.,vanOss,O,2002,ColloidandSurfacePropertiesofClaysandRelatedMineralsVol.105,A.Hubbard,Ed.UnitedStatesofAmerica:MarcelDekker,Inc.;およびVelde,B.,1995,OriginandMineralogyofClays.UnitedStatesofAmerica:Springer-VerlagNewYork,Inc.は、長さ対厚さ比が10:1であるおおよそ六方晶系の板状形態であるMichaels,A.a.,1962,SettlingRatesandSedimentVolumesofFlocculatedKaolinSuspensions.Ind.Eng.Chem.Fundamen.,11,24-33。カオリナイトの両性特性ゆえに、粒子の外面は、永久的な負電荷を保持し、一方で、縁表面の電荷はpH依存性である。酸性条件下でpHは6より低いMichaels,1962、前出、縁部で露出されるアルミニウムは、水から水素イオンを得て、正電荷を帯びる。次に、縁部および外面は互いに引き付け合い、縁部-面部E-Fフロキュレーションedge-faceE-Fフロキュレーションが起こり、カードハウスフロックが形成される。アルカリ性条件下で、電解質濃度が低いことを条件に、縁部は、中性となるかまたはさらに正に荷電し、したがってE-F相互作用が崩壊する。電解質濃度の上昇、したがって溶液のイオン強度の上昇は、電気二重層の圧縮または表面電荷のイオン遮蔽ゆえに、静電相互作用吸引性または反発性を低下させる。結果として、フロキュレーションは主に、基底面-または面と面F-Fを形成するカードパックフロック間で起こる。イオン強度効果は、溶液のpHとは独立しているSchofield,R.,1954,FlocculationofkaoliniteduetotheattractionofoppositelychargedcrystalfacesDiscussionsFaradaySoc,18,135-145;Michaels,1962,前出;およびNasserJames,2006,Settlingandsedimentbedbehaviourofkaoliniteinaqueousmedia.SeparationandPurificationTechnology,511,10-17。この例において、凝集剤としての切替可能水添加剤の使用が証明されている。切替可能水添加剤を使用すると、従来からの尾鉱脱水法により必要とされるエネルギーおよび材料を劇的に減少させるので、油砂操作での水の再利用性が促進され得る。実験および材料カオリナイト懸濁液沈降および上清の濁度2つの個別のカオリナイト試料は、Ward’sNaturalScienceから購入し、受領した状態で使用した。この実験全体をとおして、抵抗率18.2MΩ.cmの脱イオン水Synergy登録商標UV,Milliporeを使用した。CO2超臨界流体クロマトグラフィグレード99.998、Praxairは受領したたままの状態で使用した。全ての沈降実験に、100mLメスシリンダーKimbleKimax,singlemetricscale,20025H50を使用した。TMDABはTCIから購入した。容器の高さが沈降速度に影響し得ることが報告されているので、シリンダー径の一致は特に重要であるMichaels,1962,前出。粘土微粒子を100mLの水性TMDABに添加することによって、カオリナイト懸濁液を調製した。粘土負荷量2.5、5および7w/vおよびTMDAB濃度ブランク、0.01、0.1、1、10mMの変化が沈降挙動に及ぼす影響を調べた。メスシリンダーに移す前に、マグネチック撹拌機で混合物を15分間、900rpmで撹拌した。TMDABのオンCO2処理およびオフ型の両方について、沈降に及ぼすそれらの影響を調べた。オン実験の場合、20ゲージ針を用いて、100mL/分から150mL/分で1時間、メスシリンダー中の混合物にCO2をバブリングした。次に、シリンダーをすぐにゴム隔膜で密封し、カセトメーターEberbachでバルク沈降を2時間にわたり監視した。各沈降実験の上清を試料採取し、濁度計TB200,Orbeco-Helligeを用いてその濁度を測定した。pHおよびイオン強度の影響を調べるための沈降実験次の5w/vカオリナイト懸濁液のpHを測定した:CO2ブランクおよび1mMTMDABおよびCO2処理後の10mMTMDAB。懸濁液の沈降挙動におけるpHの影響を調べるために、5w/vカオリナイト懸濁液を調製し、各懸濁液のpHをHClおよびNaOHで調整して、対応する処理条件のpHに一致させた。懸濁液沈降挙動におけるイオン強度の影響を調べるために、再びpHを補正して、対応する処理条件のpHに一致させ、ジアミンの全ての塩基性部位がプロトン化されたと想定して、NaClまたは硫酸アンモニウムでイオン強度を調整した。粒径およびゼータ電位測定ZetasizerNanoZSMalvernを用いて、粒径およびゼータ電位を測定した。25mgの粘土微粒子カオリナイトおよびモンモリロナイトを10mLの脱イオン水に添加した。ボルテックスを用いて懸濁液を生成させた。CO2処理は全て、1時間行った。HClおよびNaOHでpHを調整した。結果および考察カオリナイト懸濁液挙動におけるTMDABの影響カオリナイトおよびモンモリロナイト粘土微粒子は自然に安定な水性コロイド懸濁液を形成する。オフ型での懸濁液中のTMDABの存在は、粒子フロキュレーションおよび沈降には何ら認識可能な影響はなく、安定な懸濁液を維持した。しかし、TMDABをオンにするためのCO2の導入時、図31で示されるように、濃度依存的に沈降が観察された。時間の関数として、又、スラリーと上清との間の界面のカラム高として沈降プロファイルをプロットした。TMDAB濃度上昇により、沈降速度が遅くなる。沈降速度の上限は、TMDABなしのCO2処理懸濁液により特徴付けられる。0.1mMおよび0.01mMTMDAB図示しない。において、沈降プロファイルは、添加剤なしのCO2処理懸濁液の場合と違いはなかった。CO2単独で、粘土コロイドにおけるバルク沈降が促進され得る。実際に、尾鉱微粒子の沈降を加速化するために尾鉱沈殿池にCO2を注入することは、CanadianNaturalResourcesLimitedが既に産業的に実施している。CO2は、水中で炭酸を生成させ、それによってpHが低下する。低pHによって、粘土粒子フロキュレーションおよび続く沈降が促進されるTMDABなしのCO2処理懸濁液中で沈降速度が最速であった一方、上清の濁度は最大となり、TMDAB濃度の上昇につれて、上清の濁度が低下した図32。しかし、高濃度100mMでは、酸化されたアミンの存在がかなりの量となり、上清において黄色がかった色合いを与えた。したがって、重要な設計検討事項は、所望の沈降速度と許容可能な水の濁度との間で折り合いを付けることである。上清濁度を大きく低下させるために1mMTMDABが必要であった。10mMTMDABおよびCO2で処理されたカオリナイト懸濁液の沈降写真の時間プロファイルを図33で与える。上清の透明さおよびはっきりとした沈殿物ラインから、同等の大きさおよび密度でフロックが形成されたことが示唆されるMichaels,1962,前出。図34は、様々な処理条件での上清濁度および100mMTMDABでの着色を示す。ゼータ電位は、コロイド系の安定性を予想するための単純な方法であるDelgado,A.,Gonzalez-Caballero,F.,R.Hunter,L.K.,Lyklema,J.2005.MeasurementandInterpretationofElectrokineticPhenomena.PureAppl.Chem.,7710,1753-1805。大きな絶対ゼータ電位値において、粒子は高電荷であり、互いに反発する。これにより、粒子がフロキュレーションするのが妨げられ、その結果、懸濁液が安定となる。フロキュレーションは-30mV前後の臨界値で起こり始めるEverett,D.1988.BasicPrinciplesofColloidScience.London,England:RoyalSoceityofChemistry。ゼータ電位がゼロに近づけば近づくほど、反発力の弱まりが示され、吸引性のファンデルワールス力下で粒子がフロキュレーションを起こすようになる。図35は、様々な処理条件下での粘土粒子のゼータ電位を示す。処理なしまたはTMDABのオフ型存在下でのカオリナイトコロイドは、一般的に、安定範囲のゼータ電位値を示した。これらの2種類の条件下で沈降が観察されなかったので、これは懸濁液沈降実験と一致した。添加剤なしのCO2処理懸濁液のゼータ電位は、この系のフロキュレーションおよび不安定化を幾分示したが、それはごく僅かであった。これもまた沈降実験と一致しており、すなわち、沈降が起こる一方で上清が混濁していた。1mMTMDABのオン型は、懸濁液構成成分のゼータ電位を顕著に低下させることができた。繰り返すが、これは、粘土の沈降およびはるかに透明な上清に反映された。凝集体サイズは、フロキュレーションの指標となり得る。凝集体サイズはフロキュレーションが起こった懸濁液の基本的な特性ではないが、凝集に寄与する有効衝突の力学的特性であるMichaels,1962,前出。図36は、同じセットの処理条件下で、粒径測定から、ゼータ電位測定と同様の傾向が示されたことを例示する。TMDABのオフ型の存在下またはさらにCO2処理下でも、粒径の顕著な拡大は明らかとはならなかった。しかし、TMDAB-CO2処理懸濁液中の粒径は、処理しなかった懸濁液粒子の場合のおよそ倍であった。これらの試料のPDIにより示されるとおり、天然の粘土粒子は幅広い範囲の大きさを示すので、粒径はフロキュレーションのおおよその指標でしかない。カオリナイト懸濁液沈降挙動における粘土負荷量の影響カオリナイト粘土負荷レベルは、懸濁液沈降特性に影響を与え得る。図37で示されるように、粘土負荷が増加するにつれて沈降速度が低下した。これは、MichaelsおよびBolgerMichaels,1962,前出により報告される知見と一致した。上清濁度もCO2処理懸濁液の粘土負荷に対して敏感であり、粘土負荷の増加ともに濁度が顕著に上昇した図38。しかし、濁度におけるこの負荷依存的影響は、1mMTMDABおよびCO2で処理した懸濁液では観察されなかった。TMDABは、懸濁液における粘土挙動に、粘土負荷レベルの影響をはるかに凌ぐ強い影響を与えた。カオリナイト懸濁液挙動におけるpHおよびイオン強度の影響カオリナイト懸濁液に及ぼすTMDAB誘導性の影響が溶液pHの影響またはイオン強度の影響により主に引き起こされたか否かを調べるために、CO2処理TMDAB懸濁液に対応するpHおよび/またはイオン強度となるように調整された懸濁液を用いて、沈降試験を行った。pHおよびイオン強度懸濁液沈降試験は全て、カオリナイト試料2を用いて行った下記参照。様々な処理条件下でカオリナイト懸濁液のpHを測定し、それを表Aに示した。カオリナイト粘土粒子は、水性環境下で酸性の特性を有することが分かった。3つの懸濁液をそれぞれ、CO2処理1、1mMTMDAB-CO2処理2または10mMTMDAB-CO2処理3した懸濁液と同じpHを有するように調整した。1および2では沈降が認められたが、3では認められなかった。1および2のバルク沈降は、同等なプロファイルを示した。しかし、2の上清濁度は、1の場合よりも顕著に高かった表2。カオリナイトフロキュレーションの場合は低pHが好ましかった。溶液pHの上昇は、沈降がもはや観察されなくなるまで、次第に不利になった。MichaelsおよびSchofieldは、pH6より下で、カオリナイト粒子が静電気的に吸引し、カードハウスフロックを形成し得ることを報告した。この静電気的な吸引性は、pHの上昇とともに失われる。Michaels,1962,前出;およびSchofield,R.,1954,Flocculationofkaoliniteduetotheattractionofoppositelychargedcrystalfaces.DiscussionsFaradaySoc.,18,135-145。pHが懸濁液挙動に影響を与えた一方、特に上清濁度、バルク沈降速度は溶液pHとは独立していた。1、2および3のゼータ電位は全て、臨界値を下回ったが、3は顕著に高かった。そのオフ型のTMDABは塩基として作用し、表Aで例示されるように、濃度依存的に懸濁液pHを上昇させた。高いpHでは沈降が起こらないことが示されているので、TMDABのオフ型で処理された懸濁液中で沈降が観察されなかったのは道理に適っている。図32で、CO2処理された懸濁液中のカオリナイトの2試料間で、上清濁度の相違が認められた。試料2からの結果による上清濁度は、同じ試料処理条件下での試料1からの結果のものよりも顕著に低かった。理論に縛られることを望むものではないが、この不一致はpHの影響および粒径の相違により説明され得る。試料2は、水性環境において試料1よりも酸性度が強く表A、したがって、CO2処理された試料2で調製した懸濁液は、試料1で同じように調製された懸濁液よりもpHが低かった。pHの相違は、上清濁度の相違が観察されるのに十分であったと思われる。さらに、図36は、試料2の粒径が平均して試料1の粒子よりも大きかったことを示す。粒径が大きいほど、ファンデルワールス吸引力が顕著になり、重力作用の引力による影響が大きくなり、したがって、大きな粒子の懸濁液ほど、均一かつ迅速に沈降する。pHが粘土粒子の沈降能に影響を与えることが分かった一方で、TMDAB濃度が高くなることによって沈降速度および濁度の両方が低下する理由は、pHの影響によっては説明できない。TMDABが作用する可能性のある機構として、懸濁液沈降における別の既知の因子であるイオン強度を調べた。n個の塩基性部位がある、ある種のアミン添加剤Bとするの場合、CO2の存在下の水性アミンの運命は、方程式1により示される。全ての塩基性部位がプロトン化されていると仮定すると、方程式2により示されるように、イオン強度は0からに切り替わる:式中、mは添加剤の重量モル濃度である。TMDABは、2個の塩基性部位を有する。したがって、CO2処理時、水性TMDABのイオン強度は、0から3mに切り替わる。CO2処理1mMTMDABおよび10mMTMDAB溶液のそれぞれに対して、そのTMDAB処理対応物と同一のpHおよびイオン強度の懸濁液を調製した。HClおよびNaOHでpHを調整した。同じセットのTMDAB処理6および7に対して、1mMおよび10mMTMDABそれぞれ4および5または硫酸アンモニウム本明細書中で以後ASにより与えられるイオン強度を再現するために、NaClでイオン強度を調整した。4および6の両者とも、1mMTMDABおよびCO2で処理した懸濁液と同等の沈降プロファイルとなる図39。沈降を促進する際に、pHのみの補正3は不十分であったが、5および7は、10mMTMDABおよびCO2で処理された懸濁液と同様の沈降プロファイルをもたらすことが可能であった図40。pHおよびイオン強度の両方によって沈降速度に影響を与えることができると思われる。TMDABの濃度が高いほど、pHおよびイオン強度の両方が上昇する;高いpHは沈降を妨げるが、高イオン強度は逆に作用する。これは、TMDAB濃度の上昇に付随した、観察された沈降速度の低下を説明し得る。pHおよびイオン強度沈降試験の上清濁度測定は、図41で例示されるように、濁度の低下において、イオン強度が重要な因子であることをさらに示す。CO2処理された水性TMDABによりもたらされる電気二重層活性についての挙動の適切な説明は、pHまたはイオン強度のどちらからも、顕微鏡レベルで得られないことが、ゼータ電位測定により示された。電解質の添加によって、電解質がない場合と比較してゼータ電位がうまく低下したものの、対応するpHでの電解質の濃度の上昇は、TMDAB濃度の上昇と同じ傾向はもたらさなかった図41。しかし、より高い濃度の電解質で粒径の拡大が観察され、これは、TMDAB濃度の上昇に伴う粒径の傾向と一致する図42。pHのみでは、TMDABにより与えられる粒径の傾向を生じさせることはできなかった。したがって、pHおよびイオン強度が両者とも、粘土懸濁液挙動に影響を与える重要な因子である一方で、イオン強度は、TMDABが機能するための主要な作用機構であると思われる。実施例33:油砂で見られ、化学力分光分析により測定される、コロイド相互作用における切替可能添加剤の影響この実験において、瀝青と鉱物質表面との間の接着力をモデル化し、化学力分光分析によって試験したが、これは、特に、これらの相互作用を制御するために切替可能添加剤をどのように使用できるか油砂抽出過程の瀝青放出相に非常に重要であるを明らかにするためである。瀝青で一般に見られる2種類の有機官能基、すなわち芳香族フェニル基およびカルボン酸基を、瀝青を代表するものとして選択した。CFS実験のために、金で被覆されたAFMチップ上で、これらの官能基が末端にある自己組織化単分子層SAMを形成させた。調べる鉱物基質には、実際の油砂系の構成成分である、雲母およびシリカが含まれるTakamura,K.Can.J.Chem.Eng.1982,60,538.Gupta,V.;Miller,J.D.J.Coll.Inter.Sci.2010,344,362-371。カオリナイトおよびモンモリロナイトなどの粘土は、雲母のように、シート様のアルミノケイ酸塩であり、油砂中で見いだされ、これらの鉱物は、水溶液中で大きく膨張するので、化学力実験において使用に適さないことが証明されている。二価陽イオン例えば、産業工程中での使用の場合はCa2の存在下および切替可能添加剤の存在下で、pHの関数として、チップ/試料相互作用を分析した。上述のように、CO2切替可能化学物質には、CO2の溶解および炭酸の生成ゆえに、溶液pHの変化が介在する。したがって、切替可能界面活性剤非存在下で、SAMと鉱物基質との間の相互作用に及ぼす溶液pHの影響を調べるため、さらなる測定を行った。二価陽イオンが、瀝青と砂部分との間の接着の促進を通して瀝青の回収を減少させることが、油砂化学に関する文献に示されている。二価陽イオンは、電気二重層を破壊し、2つの負電荷面を遮蔽することにより、付着を向上させるIler,R.K.ChemistryofSilica-Solubility,Polymerization,ColloidandSurfacePropertiesandBiochemistry;JohnWileySons,HobokenU.S.A.,1979;andMaslova,M.V.;Gerasimova,L.G.;Forsling,W.ColloidJ.2004,66,322。発明者らのモデル系が実際の油砂系を模倣することにおいてどのように役立つかを明らかにするために、CFS実験において、油砂尾鉱に対する一般的な添加剤である硫酸カルシウムを使用した。実験合成方法以前に公開された文献の方法Lee,S.;Puck,A.;Graupe,M.;ColoradoJr.,R.;Shon,Y.S.;Lee,T.R.;Perry,S.S.Langmuir2001,17,7364;Speziale,J.Org.Syn.Coll.1963,4,396;andFrank,R.;Smith,P.J.Am.Chem.Soc.1946,68,2103を用いて12-フェニルドデカンチオールの合成を完遂した。1H-NMR、13C-NMRおよび質量分析高res、EIは、文献Lee,S.2001,前出で報告されたものと一致した。NMRおよびMSスペクトルから、生成物は、合成中の部分的酸化ゆえに、チオールおよび対応するジスルフィドの混合物1H-NMRにより3:1の比率であることが示された。しかし、文献Nuzzo,R.;Allara,D.J.Am.Chem.Soc.1983,105,4481;およびBain,C;Bieyuck,H.;Whitesides,G.Langmuir1989,5,723において、ジスルフィドもイオウ-イオウ結合の切断を通じて金表面上に自己組織化することが明らかにされている。したがって、この物質は、なお、金上に所望の自己組織化単分子層を生成させるのに使用することができる。既に公開されている文献の方法Liu,Y.;P.G.Jessop,M.Cunningham,C.Eckert,C.Liotta.Science2006,313,958によって、N’-アルキル-N,N-ジメチルアセトアミジン、C4およびC8も合成した。12-メルカプトドデカノン酸は、SigmaAldrichから購入し、受領した状態で使用した。シリコン111ウエハーはVirginiaSemiconductorsInc.から購入した。これらの基質を洗浄し、ピラニア溶液H2O中の、3:1濃H2SO4:35wtH2O2で1時間酸化し、その後、脱イオン水で完全にすすぎ、N2g流下で乾燥させた。使用前に白雲母V-4グレード、SPIを新たに割った。両面テープを表面に接着させ、続いて剥がして、AFM力測定のために新しい基底面を露出させた。機器PicoSPM機器MolecularImaging,Tempe,AZおよびNanoscopeHE制御装置DigitalInstruments,SantaBarbara,CAを用いてAFM力-距離曲線を得た。実験は全て、25°Cで行った。イソプロパノール中の12-フェニルドデカンチオールフェニルチップまたは12-メルカプトドデカノン酸酸性チップの1x10-3M溶液中にチップを24時間沈めることによって、接着力測定のために、金で被覆した窒化ケイ素AFMチップCSC-38、MikroMaschUSA;製造者の仕様書によると、バネ定数springcontantk=0.08N/m;チップ半径<10nmを官能化した。脱イオン水18.2ΜΩ、Milliporeを用いて調製した溶液において水性条件下で力測定を行った。各実験条件下で、1000を超える力距離曲線のウェル深度を測定することから、チップと試料との間の接着力を調べた。接着力を様々な表面部位でおよそ200回測定した。各実験条件に対して、少なくとも5ヶ所の表面部位を試験したが、典型的には15から20ヶ所の部位を試験した。これらの測定において、少なくとも2つの異なるチップを使用した。チップと試料との間の接着のより典型的な値を得るために、多数の測定を行った。報告値は、測定した接着力の全ての平均であり、エラーは、計算した95信頼区間である。pHが3から11の範囲である新たに調製した未緩衝水溶液を用いて、化学力滴定実験を行った。pHを変更するために、1.0MNaOH溶液を添加して、アルカリ条件を達成し、同様に1.0MHCl溶液を添加して、酸性条件を達成した。表面と、緩衝剤に付随するイオン種との間の不要な相互作用を防ぐために、未緩衝pH溶液を使用した。実験前後にpH値をチェックし、大気中のCO2の溶解によるpHの変化を最小限に抑えるために、溶液を頻繁に交換した。低イオン強度条件下で実験を行い、系に導入された唯一のイオンは、pH調整のためのHClおよびNaOHの使用に由来するものであった。CO2飽和溶液を含む実験の場合、力曲線を得る前にCO2で溶液を前処理した。シリンジを使用して、30分間、超純粋CO2超臨界CO2クロマトグラフィーグレード、Praxairを溶液にバブリングした。これらの力測定の場合、実験中、水溶液周囲のCO2雰囲気を維持するために、CO2を満たした環境セルをAFMに装着した。結果および考察系からのCO2の添加または除去を通じて切替可能添加剤が活性化または不活性化される場合、溶液pHは変動する。雲母およびシリカ基質とともに、フェニルが末端であるSAMとカルボキシレートが末端であるSAMの両方を用いて官能化されるAFMチップについて、化学力滴定プロファイルpHの関数としてのチップ/試料接着のプロットを測定した。これらの実験は、何らかの溶液pH変化のバックグラウンド効果を監視するための重要な対照例であった。シリカ基質および酸性およびフェニル末端AFMチップに対する化学力滴定プロファイルを図43Aで示す。シリカ基質と酸性チップとの間で測定される力が、図43Aの残りのデータに対して10の因数により概算されたことに注意すること。酸性チップとシリカ基質との間で化学力滴定プロファイルにおいて、pH4で0.18±0.04nNの最大接着力を測定した。より高いおよびより低いpH値で接着力が急激に低下したが、これはチップおよび試料相互作用が水素結合力により支配される系で前に観察された、力滴定プロファイルと同様であるvanderVegte,E.W.;Hadziioannou,G.J.Phys.Chem.B1997,101,9563;andvanderVegte,E.W.;Hadziioannou,G.Langmuir1997,13,4357。酸が末端のSAMの表面pKaがおよそ4から5であることが以前に観察されており、これは、水中の長鎖アルカン酸の4.9pKaと一致する。試験したpH範囲の大部分でシリカ基質が負に荷電していると仮定すると、多数のイオン性H-結合がチップの表面pKa以下で形成され得、このpH範囲で強い相互作用が観察されるようになる。接着力は、pKaを上回るpH値で、pHの上昇に伴い急激に低下した。これは、チップが次第に負に荷電するようになっており、負に荷電した基質と相互作用しているので、予想される通りであった興味深いことに、pH11で接着力が再び僅かに向上した。これは、独立した実験で見られる、再現可能な傾向であった。可能な説明は、この高いpHを達成するためにはNaOHの増加によるNa濃度の上昇が必要であるということであり得る。シリカ基質および酸性チップの両者とも、pH11で負に荷電していると予想され、Na陽イオンの存在は、2個の負に荷電する表面を遮蔽するのに役立ち得る。フェニル末端AFMチップおよびシリカ基質に対する1.7±0.4nNの最大接着力がpH7で観察された。化学力滴定プロファイルは、接着力が、より高いおよびより低いpH値で次第に低下したことを示す。この結果は、チップ-試料相互作用を支配する疎水性力と一致する。雲母基板および酸性およびフェニル末端AFMチップに対する化学力滴定プロファイルを図43Bで示す。シリカ基質と同様に、酸性チップと雲母基板との間の最大接着力1.6±0.2nNがpH4で観察された。この傾向はまた、上記で概説したような同様の機構の基質とチップ間の水素結合相互作用にも起因し得る。フェニルが末端であるチップと雲母基板との間の接着力は、全pH範囲を通じて弱かった図43B。繰り返すが、疎水相互作用は、チップ-試料相互作用において主要な寄与要因であると思われる。続くCFS実験において、陽イオン性切替可能界面活性剤C8図44をC4、すなわち4本の炭素鎖テールを有するアミジンと比較した図45。C8とは異なり、C4は、その短いアルキル鎖長ゆえにCO2の存在下で界面活性分子ではない。しかし、C4およびC8の両者とも、CO2で飽和した水溶液中でプロトン化され、正に荷電したアミジニウム頭部基を生じ得る。したがって、C4およびC8の比較によって、接着力の変化がどの程度、界面活性特性に起因し得るか、または単純にプロトン化可能なアミジン官能基の存在および、その結果として起こる、プロトン化後のイオン強度の上昇のゆえであるかが判定される。C4存在下でのCFS実験結果を下記に示す。全4種類のチップ/試料ペアについて一致する傾向が認められた。CO2の非存在下で、チップと表面との間で測定される相互作用はなかった。CO2で水溶液を飽和した時に、接着力が劇的に上昇した。CO2添加ゆえに溶液のpHが変化するので、表は、切替可能アミジン存在下であるが、同じpHHClまたはNaOHを使用で観察される接着力も示す。4種類のチップ/試料ペアのうち3種類について、C4存在下で観察された接着力の向上は、HClまたはNaOHによって溶液pHが変更された場合よりも大きく、1ペアにおいてカルボキシレート/雲母、向上は劇的により大きかった。観察された接着力の変化は、pH変化のみに起因し得ない。この表はまた、活性のある界面活性種であるC8を用いた同様のセットのデータも示す。C8溶液へのCO2の添加により、カルボキシレート末端チップに対する吸引力の劇的な上昇が起こったが、フェニル末端チップに対しては起こらなかった。繰り返すが、誘発された変化は、pHのみの変化に起因し得るものよりも大きかった。C4の例とは異なり、C8が存在すると、CO2の有無にかかわらず、4種類全てのチップ-試料ペアに対して顕著な接着力が生じる。CFS実験の結果から、C4およびC8などのアミジンが油砂の様々な構成成分間の接着を可逆的に制御し得る機構が示唆される。これらはまた、このようなアミジンが、油砂抽出における水化学の可逆的操作において、添加剤として潜在的に有用であり得ることも示す。CO2なしでこれらの添加剤を含有する水溶液において、有機官能化チップと鉱物質表面との間の接着力は最小限であった。このことから、この添加剤が、瀝青と鉱物質表面との間の接着を低下させるために有用であり得、したがって油砂加工処理の分離段階中の瀝青遊離および浮遊選鉱の促進が示唆される。これらのモデル瀝青表面と雲母またはシリカとの間の接着相互作用の実験のための瀝青表面のモデルとして、12-メルカプトドデカノン酸または12-フェニルドデカンチオールで官能化した、金で被覆したAFMチップを使用した。調べたパラメーターには、pHの変化、硫酸カルシウム濃度の変化、アミジン添加剤C4およびC8の添加およびCO2の有無が含まれた。C4を含む化学力分光分析実験において、有機官能化AFMプローブと鉱物基質との間の接着力は、CO2の非存在下で低かったが、CO2が存在する場合、接着相互作用の向上が認められた。C8を含む実験によって、同じ傾向が認められたが、これは酸性チップが使用された場合のみであった。フェニルチップにおけるCO2により誘発される向上の欠失は、フェニルチップに引き寄せられているC8の疎水性テールによるものであり得る。試験した2種類の切替可能添加剤のうち、C4は、全有機および鉱物ペア間の接着相互作用をスイッチオンおよびオフする点で最も一貫性があったが、一方でC8は、カルボン酸チップでの効果のみを示した。これにより、産業プロセスの抽出相において瀝青と鉱物の分離を促進するのにC4が有用であり得ることが示唆される。実施例34:切替可能水添加剤による酸化チタン沈降この酸化チタン沈降実験は、切替可能添加剤を使用した、不要な微粒子を除去するための廃水処理のためのモデルとして使用した。使用した酸化チタンIVナノ粉末、約21nm粒径、≧99.5微量金属ベースはSigma-Aldrichから購入した。この実験において、2cmのTeflon撹拌バーを備える2つの異なる250mL丸底フラスコに、0.050gの3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン官能化PMMAMW=120,000を入れた。100mLの脱イオン水を添加し、ポリマーが溶解するまで溶液を撹拌600rpmした10分から16時間。次いで、1gの酸化チタンIVを添加した。両懸濁液を600rpmで1時間撹拌し、同時に気体分散チューブを用いて溶液の一方にCO2をバブリングした。その後、両懸濁液を100mLメスシリンダーに移し、沈降速度を時間経過とともに監視した。CO2の存在下で、CO2の存在下で非常に急激なバルク沈降が観察され、上清は混濁していたが、これは2時間以内に鮮明になった。CO2の存在なしで、沈降は観察されず、安定な懸濁液が得られた。CO2の存在下で上清は僅かに混濁するのみであったが、CO2なしでは、上清は安定な懸濁液からなり、全く透明にはならなかった。これらの結果は、廃水処理過程における切替可能添加剤の使用を支持する。本明細書中で言及される刊行物、特許および特許明細書は全て、本発明が属する技術分野の当業者の技術レベルを示すものであり、まるで個々の各刊行物、特許または特許明細書が具体的かつ個別に参照として記載されているかのように、参照により本明細書中に組み込まれる。この記載が、好ましい実施形態を参照してなされること、および、本明細書に添付される特許請求の範囲により定義されるとおり、本発明の原理を採用して、本発明の精神および範囲内にある他の実施形態を実行し得ることが、当業者には理解されよう。当業者にとって明確であるかかる変更は全て、以下の特許請求の範囲内に含まれるものである。"