JP6490208B2 - クロマトグラフィー材料及びその調製方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体クロマトグラフィー及び固相抽出を含むクロマトグラフィー試料分離の分野に関し、具体的には、本発明は、クロマトグラフィー試料分離における固定相としての使用のための材料及び材料の合成に関する。本発明は、具体的には、混合モード固定相としての使用のための材料に関する。本発明は更に、この固定相を含有するクロマトグラフ用カラム、及びその用途に関する。

例えばＨＰＬＣ及びＵＨＰＬＣなどの、液体クロマトグラフィー（ＬＣ）、及び固相抽出（ＳＰＥ）は、分析及び調製の両方のクロマトグラフィーの用途において日常的に使用される。これらのクロマトグラフィー技法において、成分（分析物とも呼ばれる）の混合物を含む試料の分離は、成分の各々が移動相と固定相との間で別々に分配される（すなわち、成分が異なる分配係数を有する）ため、液体移動相の試料を、カラム内の固定相を通して運搬し、それにより、試料をその各成分へと分離させることによって達成される。固定相は、典型的には、カラム内に充填された粒子の層の形態であるか、またはカラム内に保持されるモノリス材料の形態である。

非多孔質粒子の層は、比較的低い試料容量を有する。それ故に、固定相の表面積を増加させるため、細孔のネットワークを含む多孔質粒子が一般的に使用され、したがって分離能力を向上させる。多孔質粒子は、細孔が粒子の大部分に広がる、完全な多孔質であってもよい。完全な多孔質粒子の代替形態として、更に最近は、いわゆる溶融コア粒子が使用されており、これは表面多孔質粒子とも呼ばれる。これらは非多孔質コア（溶融または固体コアとも呼ばれる）を有する粒子であり、外層または非多孔質コアを囲む領域においてのみ多孔質である。一般に、シリカ粒子が、非多孔質、完全な多孔質、または表面多孔質の粒子のいずれかとして、固定相に使用される。

分析用の固定相の選択性は、主に、ＬＣ分離において重要であるカラムの化学的性質によって左右される。逆相（ＲＰ）カラム（例えば、Ｃ１８固定相を含むカラム）が医薬用途においては最も一般に使用されるが、これらのカラムは多くの場合、高度に極性のある分子（例えば、対イオン）を保持できず、制限された選択性しか提供しない。代わりに、典型的にはイオン交換（ＩＥＸ）クロマトグラフィーが、イオン性分子またはイオン化可能分子の分離に使用される。しかしながら、ＩＥＸは、疎水性の保持力が不十分であるため、有機分子の分離においての使用が制限される。イオン対クロマトグラフィーは、イオン性分析物を逆相カラムにおいて分離させることで前述の難点を緩和するのに役立ち得るが、このイオン対クロマトグラフィーは、延長された平衡時間、質量分析（ＭＳ）と適合性でない、塩含有量が多い複雑な移動相、及び専用のカラムを多くの場合必要とするという欠点を有する。

混合型クロマトグラフィーは、逆相及びイオン交換保持機構の両方を提供する固定相を活用することで、前述の課題に対する実行可能な解決策を提供する。混合型アプローチの利点は、移動相のイオン強度、ｐＨ、及び／または有機溶媒濃度を調整することによって、カラム選択性を容易に修正できるという点である。結果として、混合型カラムの選択性は、逆相カラムの選択性に対して補完的であるだけでなく、異なる適切な条件の下で、所与のカラムにおいて複数の補完的選択性の展開を可能にする。混合型クロマトグラフィーは、イオン性分析物、疎水性分析物（例えば、ナプロキセン）、または親水性分析物（例えば、Ｎａ⁺及びＣｌ^-イオン）分析物に対して好適であり、またイオン対剤を必要としないため、ＭＳとの適合性が有意に改善される。Ｃ１８カラムにおいて問題であった、親水性イオン化可能化合物に関与する多くの応用が、混合型カラムにおいて容易に処理される。従来型のクロマトグラフィーに対する混合型技法の利点、例えばその高分解能、調整可能な選択性、試料負荷の多さ、及びイオン対剤を必要としないこと等によって、混合型技法の使用は急速に増えつつある。

混合型媒体は、カラムの化学的性質に基づいて少なくとも４つのカテゴリに分類することができる。第１の種類は、２つの異なる固定相（ＲＰ及びＩＥＸ）のブレンドを含む（例えば、Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ＨＹＰＥＲＳＩＬ（商標）Ｄｕｅｔ Ｃ１８／ＳＣＸ混合型イオン交換カラム等）。第２の種類は、結合ステップにおいてＲＰリガンド及びＩＥＸリガンドの両方の混合物で修飾した、結合シリカを伴う（例えば、ＡＬＬＴＥＣＨ（商標）混合型カラム等）。欧州特許第２７４５９０３（Ａ１）号（Ｄｉｏｎｅｘ）は、固体支持体に結合させた２つ以上の異なるクロマトグラフィー部分の使用について開示している。これらのクロマトグラフィー部分は、アニオン交換能力、カチオン交換能力、逆相能力、または親水性相互作用能力を有する。これら最初の２つの種類の媒体は、合成するのは比較的簡単であるが、多くの応用におけるそれらの使用は、ＲＰリガンド結合部位とＩＥＸリガンド結合部位との間における加水分解安定性の差異に主に起因する選択性の変動によって制限される。

第３及び第４の種類の混合型媒体はより最近のものであり、ＲＰ官能性及びＩＥＸ官能性の両方を含んで、シリカ粒子に共有結合する官能性シリルリガンドを使用する。これらの材料においては、ＲＰ結合部位とＩＥＸ結合部位との間の一定の比が選択性の頑強性を大きく向上させる一方で、第３の種類と第４の種類との間には明白な区別が存在する。第３の種類の材料は、ＩＥＸ包埋アルキルシリルリガンド（ＩＥＸ−ｅｍｂｅｄｄｅｄ ａｌｋｙｌ ｓｉｌｙｌ ｌｉｇａｎｄ）を使用してシリカを修飾し、ＩＥＸ修飾ＲＰパッキング（ＩＥＸ−ｍｏｄｉｆｉｅｄ ＲＰ ｐａｃｋｉｎｇ）と見なすことができる（例えば、ＳＩＥＬＣ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓのＰＲＩＭＥＳＥＰ（商標）及びＯＢＥＬＩＳＣ（商標）等）。更なる開示は、米国特許出願第２００５−００２３２０３（Ａ）号及び米国特許出願第２００６−０１６９６３８（Ａ）号に含まれる。対して、第４の種類の材料は、ＩＥＸ先端シランリガンド（ＩＥＸ−ｔｉｐｐｅｄ ｓｉｌａｎｅ ｌｉｇａｎｄ）を使用して、シリカ基材を官能化する（例えば、米国特許第７，４０２，２４３号に開示されているもの、及びＴｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃのＡＣＣＬＡＩＭ（商標）混合型カラムにおいて実施されているもの等）。

疎水性鎖を双性イオン末端基と共に活用する技法は、固定化人工膜クロマトグラフィー（ＩＡＭＣ）として知られている。国際公開番号８９／０８１３０、国際公開番号９１／１１２４１、ならびにＤ． Ｅ．Ｃｏｈｅｎ及びＭ．Ｒ．Ｌｅｏｎａｒｄ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｐｉｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｖｏｌｕｍｅ ３６，１９９５，ｐ．２２５１−２２６０が、この応用及び関連する化学構造について記載している。具体的には、疎水性鎖及び双性イオン部分は生体膜を模したものであり、生体分子の分離のために設計されている。

米国特許出願第２０１０／０３００９７１（Ａ）号は、親水性相互作用液体クロマトグラフィー（ＨＩＬＩＣ）のための、固体支持体に結合された、逆相成分を伴わないホスホリルコリン型双性イオン部分について開示している。原子１０個分という、負の電荷と固体支持体との間の最大距離が特定されている。

Ｇｒｅｃｏ ｅｔ ａｌ，Ｊ．Ｓｅｐ．Ｓｃｉ．，２０１３，３６，８，１３７９−１３８８においては、逆相カラムを双性イオン相カラムと直列に連結する技法が記載されているが、２つの別個のカラムを必要とするという欠点を明らかに伴う。

Ｌ．Ｗ．Ｙｕ ｅｔ ａｌ，Ｚｗｉｔｔｅｒｉｏｎｉｃ Ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ Ｐｈａｓｅｓ ｉｎ ＨＰＬＣ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．２７，Ａｐｒｉｌ １９８９，ｐ．１７６−１８５は、比較的短いエチルまたはフェニルスペーサーを基材に対する連結基として使用する双性イオンリガンドについて開示しているが、これでは、逆相クロマトグラフィーにとってのそれら双性イオンリガンドの有用性は制限される。

動的コーティングとして知られる別のアプローチにおいては、ＲＰシリカは、例えば疎水性尾部基（ｔａｉｌ ｇｒｏｕｐ）を有する双性イオン界面活性剤と混合されている。界面活性剤の疎水性尾部と、シリカに結合された疎水性基とが共に結合し、共混合物を形成する。これら２つの成分は互いに共有結合されているわけではないため、この系から双性イオン界面活性剤が失われ、それによりクロマトグラフィー特性が変更される可能性が高い。このような相及び双性イオン相の一般的概要についての考察は、Ｅ．Ｐ．Ｎｅｓｔｅｒｅｎｋｏ ｅｔ ａｌ，Ａｎａｌｙｔｉｃａ Ｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ ６５２（２００９）３−２１において見出すことができる。

最近開発された種類の混合型分離媒体は、親水性の荷電表面を保有する多孔質固体支持体を、静電引力を介して、反対の電荷を有するポリマーラテックス粒子でコーティングすることによって調製されている（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ａ，１２１８（２０１１）３４０７−３４１２、及びＴｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃのＡＣＣＬＡＩＭ（商標）Ｔｒｉｎｉｔｙカラムを参照）。多孔質固体支持体の細孔のサイズ（３０ｎｍ未満）よりも大きい、ラテックス粒子のサイズ（５０ｎｍ超）に起因して、支持体の外面は荷電ラテックス粒子によって官能化されるが、細孔内の領域は不変であり、その元々の官能性及び特性のままである。したがって、このサイズ排除効果により、細孔内領域と外面との間における効果的な空間分離がもたらされ、これにより、結果として得られる材料は、カチオン交換特性及びアニオン交換特性を同時に提供する。加えて、多孔質固体支持体を親水性相互作用液体クロマトグラフィー（ＨＩＬＩＣ）官能性及びイオン交換混合型官能性で修飾する場合、荷電ラテックス粒子でコーティングした後、結果として得られる材料は、親水性相互作用液体クロマトグラフィー（ＨＩＬＩＣ）官能性、カチオン交換官能性、及びアニオン交換官能性を提供する（Ｘ．Ｌｉｕ及びＣ．Ａ．Ｐｏｈｌ，Ｊ．Ｓｅｐ．Ｓｃｉ．２０１０，３３，７７９−７８６）。

本発明のある態様によれば、好ましくはクロマトグラフィー材料において使用するための、基材に共有結合する双性イオンリガンドが提供され、本リガンドは、一般式Ｉを有し、

イオン基は、互いに反対の電荷を有し、少なくとも１０個の炭素原子が、疎水性リンカーの組み合わせた鎖長において存在し、本リガンドは、シリル基を通じて基材に結合するためのものである。

本発明の別の態様によれば、基材に共有結合する双性イオンリガンドを含むクロマトグラフィー材料が提供され、リガンドは、シリル基を通じて基材に結合される。本クロマトグラフィー材料は、ＬＣまたはＳＰＥ分離における固定相として有用である。

好ましい実施形態において、本リガンドは、式ＩＩを有し、

式中、
Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³は、独立して、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、アシル基、アルキル基、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、またはヘテロシクロアルキル基から選択され、
Ｌ¹、Ｌ²、及びＬ³は、独立して、疎水性部分であり、各々が、２〜３０個の炭素原子を含有し、少なくとも１０個の炭素原子が、Ｌ¹、Ｌ²、及びＬ³の組み合わせた鎖長において存在し、
Ｘは、Ｏ原子、Ｓ原子、アミド基、またはスルホンアミド基であり、
ｎは、０または１であり、
Ｒ⁴、Ｒ⁵は、独立して、水素原子または１〜２０個の炭素原子を含有する炭化水素部分から選択され、
Ｒ_fは、スルホン酸、カルボン酸、またはホスホン酸官能基を含む負に荷電したイオン部分であり、Ｒ_fは、スルホン酸、カルボン酸、及びホスホン酸官能基からなる群から選択される負に荷電した部分であり得る。

したがって、結合リガンド材料は、下の一般式で表すことができ、

例えば、シリカ基材を伴って、以下の式で表すことができる。

結合リガンドにおいて、Ｒ²基は、基材の原子に接続するように構成される酸素原子である。結合リガンドにおいて、Ｒ¹及びＲ³は、言及した基に加えて、独立して、基材の原子（例えば、隣接する基材原子）に接続するように構成される酸素原子、または隣接するリガンドのケイ素原子に接続するように構成される酸素原子であってもよい。例えば、基材がシリカ基材である場合、Ｒ¹及びＲ³基のうちの少なくとも１つは、シリカ基材のケイ素原子（例えば、隣接するケイ素原子）に接続するように構成される酸素原子であってもよい。

好適な基材に結合する本発明のリガンドは、双性イオン／逆相混合型クロマトグラフィー材料である組成物を提供する。この組成物は、疎水性相互作用官能性及び双イオン官能性の両方を含む、共有結合した有機層を含む。疎水性リンカーが逆相クロマトグラフィー官能性を提供する一方で、双性イオン荷電基がイオン相互作用クロマトグラフィー官能性を提供する。本材料を用いるクロマトグラフィー分離の好ましい化学的性質は、イオン相互作用能力（例えば、アニオン性相互作用能力）を伴う、逆相である。本材料はまた、親水性相互作用に基づく分析物の分離も提供することができる（ＨＩＬＩＣ）。したがって、実施形態において、この材料は、逆相特性、ＨＩＬＩＣ特性、及びイオン相互作用（例えば、アニオン相互作用）特性を提供することができる。これらの分離モードは、典型的には、移動相組成物に左右される。これらの分離モードは、移動相組成物を選択または調整することによって選択または制御することができる。

他の混合型材料または固定相とは異なり、本発明は、０または０に近い（実質的に０）正味電荷を有する、逆相（ＲＰ）保持部分及び双性イオン部分を提供する、ある種の分離材料を提供する。一部の実施形態の場合、クロマトグラフィー分離における移動相のｐＨに応じて、この材料は、ＲＰ材料、ＲＰと僅かなアニオン相互作用との混合型材料、もしくはＲＰと僅かなカチオン相互作用との混合型材料、またはＨＩＬＩＣ材料として振る舞うことができる。これは、例えば、以下の条件が成り立つ場合に当てはまる。１．）イオン基のうちの少なくとも１つが、二級アミン、三級アミン、カルボン酸基、またはホスホン酸基であり、換言すればｐＨ依存性基であること、及び２．）基材が幅広いｐＨ範囲、例えば１〜１２において安定であるため、全体的な電荷状態が、ｐＨによって実際的に調節できること。本材料は、幅広い範囲の用途のための独特な選択性、特定の用途に応じて表面の化学的性質を適宜調整できるような、柔軟な化学的性質等、多数の利点を有する。本材料は、疎水性分析物及びイオン性分析物の両方を分離する能力を有する。更に、本材料は、イオン対クロマトグラフィーにとって必要である、延長された平衡時間及び複雑な移動相を必要としない。全体的な正味電荷が０である双性イオン部分を使用するということは、移動相において使用される塩含有量がより低くあり得るということを意味する。

本発明の材料を調製する経路の実施形態の第１のセットを示す図である。 本発明の材料を調製する経路の実施形態の別のセットを示す図である。 本発明の材料を調製する経路の実施形態の更に別のセットを示す図である。 本発明の材料を調製する経路の実施形態の更に別のセットを示す図である。 本発明の材料を調製する経路の実施形態の更なるセットを示す図である。 本発明の材料を調製する経路の実施形態の尚も更なるセットを示す図である。 本発明の材料を調製する経路の別の実施形態を示す図である。 本発明の材料を調製する経路の更に別の実施形態を示す図である。 相２３ａの疎水性特性を示す図である。 相２３ａのアニオン交換特性を示す図である。 相２３ａのＨＩＬＩＣ特性を示す図である。 相２３ａの保持特性に対する溶媒組成の影響を示す図である。

ここから、本発明の様々な好ましい特徴、実施形態、及び実施例について、より詳細に記載する。

定義：

本明細書において、「双性イオン」リガンドという用語は、正の電荷及び負の電荷の両方を含み、０または実質的に０の正味電荷を有する分子を指す。

本明細書において、「炭化水素」という用語及び同類のもの（例えば、炭化水素部分）は、本明細書に定義されるアルキル基及びアリール基を含む。本明細書において、「疎水性」部分という用語及び同類のもの（例えば、疎水性リンカー等）は、本明細書に定義されるアルキル基及びアリール基を含む。

本明細書において、疎水性リンカー及びそれらのそれぞれの特定の実施形態（例えば、Ｌ¹＋Ｌ²、及びＬ³）に関して、「鎖長」という用語は、第１の場合（例えば、Ｌ¹＋Ｌ²）においてはシリル基のケイ素原子と、中心荷電基（例えば、正に荷電した窒素原子）との間、ならびに第２の場合（例えば、Ｌ³）においては中心荷電基（例えば、正に荷電した窒素原子）と、末端荷電基（例えば、正に荷電した基）との間の、最も短い鎖長を意味する。疎水性リンカーの組み合わせた鎖長とは、疎水性リンカーの鎖長の総長、すなわち合計を意味する。

したがって、例えば直鎖の場合は、鎖長は簡潔に以下のように番号付けされる。

分岐鎖は、例えば以下のように、鎖長のカウントに含まれない。

アリール基の場合、最も短い鎖における炭素原子の数がカウントされるため、例えば以下のように、ベンゼン環においては、鎖長はパラ結合の場合４としてカウントされ、メタ結合の場合３としてカウントされる。

いかなるヘテロ原子も、鎖長の炭素原子としてはカウントされない。

本明細書において、「アルキル」という用語は、それ自体で、または別の置換基の一部として、別途明言されない限り、直鎖もしくは分岐鎖、または環状の炭化水素ラジカル、あるいはそれらの組み合わせを意味し、これは、完全に飽和していてもよく、一価不飽和または多価不飽和であってもよく、炭素原子の数が指定されている（すなわち、Ｃ₁−Ｃ₁₀は１〜１０個の炭素を意味する）二価及び多価基を含み得る。飽和炭化水素ラジカルの例としては、限定されるものではないが、メチル、エチル、ｎ−プロピル（例えば、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＣＨ₃、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＣＨ₂−）、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、シクロヘキシル、（シクロヘキシル）メチル、シクロプロピルメチル、例えばｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル等の同族体及び異性体等の基が挙げられる。不飽和アルキル基とは、１つ以上の二重結合または三重結合を有する基のことである。不飽和アルキル基の例としては、限定されるものではないが、ビニル、２−プロペニル、クロチル、２−イソペンテニル、２−（ブタジエニル）、２，４−ペンタジエニル、３−（１，４−ペンタジエニル）、エチニル、１−及び３−プロピニル、３−ブチニル、及びより高分子の同族体及び異性体が挙げられる。「アルキル」という用語はまた、別途注記されない限り、「ヘテロアルキル」等の、下においてより詳細に定義されるアルキルの誘導体を含むようにも意味される。炭化水素基に限定されるアルキル基は、「ホモアルキル」と呼ばれる。「アルキル」という用語は、アルキル基が二価ラジカルである場合、「アルキレン」または「アルキルジイル」、ならびにアルキリデンを意味することもできる。

典型的なアルキル基としては、限定されるものではないが、メチル；エタニル、エテニル、エチニル等のエチル；プロパン−１−イル、プロパン−２−イル、シクロプロパン−１−イル、プロプ−１−エン−１−イル、プロプ−１−エン−２−イル、プロプ−２−エン−１−イル（アリル）、シクロプロプ−１−エン−１−イル；シクロプロプ−２−エン−１−イル、プロプ−１−イン−１−イル、プロプ−２−イン−１−イル等のプロピル；ブタン−１−イル、ブタン−２−イル、２−メチル−プロパン−１−イル、２−メチル−プロパン−２−イル、シクロブタン−１−イル、ブタ−１−エン−１−イル、ブタ−１−エン−２−イル、２−メチル−プロプ−１−エン−１−イル、ブタ−２−エン−１−イル、ブタ−２−エン−２−イル、ブタ−１，３−ジエン−１−イル、ブタ−１，３−ジエン−２−イル、シクロブタ−１−エン−１−イル、シクロブタ−１−エン−３−イル、シクロブタ−１，３−ジエン−１−イル、ブタ−１−イン−１−イル、ブタ−１−イン−３−イル、ブタ−３−イン−１−イル等のブチル；及び同類のものが挙げられる。

本明細書において、「アルキレン」または「アルキルジイル」という用語は、それ自体で、または別の置換基の一部として、限定されるものではないが、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−（プロピレンまたはプロパン−１，３−ジイル）で例示される、アルキル基に由来する二価ラジカルを意味し、下で「ヘテロアルキレン」として記載される基を更に含む。典型的には、アルキル（またはアルキレン）基は、１〜約３０個の炭素原子を有し、好ましくは１〜約２５個の炭素原子、より好ましくは１〜約２０個の炭素原子、更により好ましくは１〜約１５個の炭素原子、及び最も好ましくは１〜約１０個の炭素原子を有することになる。「低級アルキル」、「低級アルキレン」、または「低級アルキルジイル」は、概して約１０個以下の炭素原子、約８個以下の炭素原子、約６個以下の炭素原子、または約４個以下の炭素原子を有する、より短い鎖のアルキル、アルキレン、またはアルキルジイル基である。

本明細書において、「アルキリデン」という用語は、それ自体で、または別の置換基の一部として、限定されるものではないが、ＣＨ₃ＣＨ₂ＣＨ₂＝（プロピリデン）で例示される、アルキル基に由来する二価ラジカルを意味する。典型的には、アルキリデン基は、１〜約３０個の炭素原子を有し、好ましくは１〜約２５個の炭素原子、より好ましくは１〜約２０個の炭素原子、更により好ましくは１〜約１５個の炭素原子、及び最も好ましくは１〜約１０個の炭素原子を有することになる。「低級アルキル」または「低級アルキリデン」は、概して約１０個以下の炭素原子、約８個以下の炭素原子、約６個以下の炭素原子、または約４個以下の炭素原子を有する、より短い鎖のアルキルまたはアルキリデン基である。

本明細書において、「アルコキシ」、「アルキルアミノ」、及び「アルキルチオ」（またはチオアルコキシ）という用語は、それらの慣習的な意味で使用されており、それぞれ酸素原子、アミノ基、または硫黄原子を介して分子の残部に結合するアルキル基を指す。

本明細書において、「ヘテロアルキル」という用語は、それ自体で、または別の用語との組み合わせで、別途明言されない限り、安定な直鎖もしくは分岐鎖、または環状の炭化水素ラジカル、あるいはそれらの組み合わせを意味し、明言された数の炭素原子と、Ｏ、Ｎ、Ｓｉ、Ｓ、及びＢからなる群から選択される少なくとも１つのヘテロ原子とを含み、窒素原子及び硫黄原子は任意に酸化されてもよく、窒素ヘテロ原子は任意に四級化されてもよい。ヘテロ原子（複数可）Ｏ、Ｎ、Ｂ、Ｓ、及びＳｉは、ヘテロアルキル基の任意の内側の位置、またはアルキル基が分子の残部に結合する位置に配置され得る。例としては、限定されるものではないが、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｏ−ＣＨ₃、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨＣＨ₃、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｎ（ＣＨ₃）−ＣＨ₃、−ＣＨ₂−Ｓ−ＣＨ₂−ＣＨ₃、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｓ（Ｏ）−ＣＨ₃、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｓ（Ｏ）₂−ＣＨ₃、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｏ−ＣＨ₃、−Ｓｉ（ＣＨ₃）₃、−ＣＨ₂−ＣＨ＝Ｎ−ＯＣＨ₃、及び−ＣＨ＝ＣＨ−Ｎ（ＣＨ₃）−ＣＨ₃が挙げられる。例えば、−ＣＨ₂−ＮＨ−ＯＣＨ₃及び−ＣＨ₂−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ₃）₃等のように最大２個のヘテロ原子が連続してもよい。同様に、「ヘテロアルキレン」という用語は、それ自体で、または別の置換基の一部として、限定されるものではないが、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｓ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−及び−ＣＨ₂−Ｓ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ−ＣＨ₂−によって例示される、ヘテロアルキルに由来する二価ラジカルを意味する。また、ヘテロアルキレン基の場合、ヘテロ原子が、鎖末端のうち一方または両方を占めてもよい（例えば、アルキレンオキシ、アルキレンジオキシ、アルキレンアミノ、アルキレンジアミノ等）。任意に、アルキレン及びヘテロアルキレン結合基の場合、結合基の配向は、結合基の式が書かれる方向によって暗示されない。例えば、式−ＣＯ₂Ｒ’−は、任意に、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ’及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ’の両方を表す。

本明細書において、「シクロアルキル」及び「ヘテロシクロアルキル」という用語は、それら自体で、または他の用語との組み合わせで、別途明言されない限り、環状の様式の「アルキル」及び「ヘテロアルキル」をそれぞれ表す。更に、ヘテロシクロアルキルの場合、ヘテロ原子は、ヘテロ環が分子の残部に結合する位置を占め得る。シクロアルキルの例としては、限定されるものではないが、シクロペンチル、シクロヘキシル、１−シクロヘキセニル、３−シクロヘキセニル、シクロヘプチル等が挙げられる。ヘテロシクロアルキルの例としては、限定されるものではないが、１−（１，２，５，６−テトラヒドロピリジル）、１−ピペリジニル、２−ピペリジニル、３−ピペリジニル、４−モルホリニル、３−モルホリニル、テトラヒドロフラン−２−イル、テトラヒドロフラン−３−イル、テトラヒドロチエン−２−イル、テトラヒドロチエン−３−イル、１−ピペラジニル、２−ピペラジニル等が挙げられる。

本明細書において、「ハロ」または「ハロゲン」という用語は、それら自体で、または別の置換基の一部として、別途明言されない限り、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素原子を意味する。加えて、「ハロアルキル」等の用語は、モノハロアルキル及びポリハロアルキルを含むように意味される。例えば、「ハロ（Ｃ₁−Ｃ₄）アルキル」という用語は、限定されるものではないが、トリフルオロメチル、２，２，２−トリフルオロエチル、４−クロロブチル、３−ブロモプロピル等を含むように意味される。

本明細書において、「アリール」という用語は、別途明言されない限り、単環であってもよく、または共に縮合されたか、もしくは共有結合された多環であってもよい（好ましくは、１〜３環）、多価不飽和芳香族置換基を意味する。「ヘテロアリール」という用語は、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ、及びＢから選択される１〜４個のヘテロ原子を含有するアリール基（または環）を指し、窒素原子及び硫黄原子は最適に酸化され、窒素原子（複数可）は最適に四級化される。ヘテロアリール基は、ヘテロ原子を通じて分子の残部に結合されてもよい。アリール基及びヘテロアリール基の非限定的例としては、フェニル、１−ナフチル、２ーナフチル、４−ビフェニル、１−ピロリル、２−ピロリル、３−ピロリル、３−ピラゾリル、２−イミダゾリル、４−イミダゾリル、ピラジニル、２−オキサゾリル、４−オキサゾリル、２−フェニル−４−オキサゾリル、５−オキサゾリル、３−イソキサゾリル、４−イソキサゾリル、５−イソキサゾリル、２−チアゾリル、４−チアゾリル、５−チアゾリル、２−フリル、３−フリル、２−チエニル、３−チエニル、２−ピリジル、３−ピリジル、４−ピリジル、２−ピリミジル、４−ピリミジル、５−ベンゾチアゾリル、プリニル、２−ベンゾイミダゾリル、５−インドリル、１−イソキノリル、５−イソキノリル、２−キノキサリニル、５−キノキサリニル、３−キノリル、及び６−キノリルが挙げられる。上記のアリール環系及びヘテロアリール環系の各々に対する置換基は、下に記載される許容可能な置換基の群から選択される。

簡潔さのために、本明細書において、「アリール」という用語は、他の用語と組み合わせて使用する場合（例えば、アリールオキシ、アリールチオキシ、アリールアルキル）、上で定義されるアリール環及びヘテロアリール環の両方を含む。したがって、「アリールアルキル」という用語は、アリール基がアルキル基に結合するラジカル（例えば、ベンジル、フェネチル、ピリジルメチル等）を含むように意味され、アリール基が、例えば酸素原子によって炭素原子（例えば、メチレン基）が置き換えられたアルキル基に結合するラジカル（例えば、フェノキシメチル、２−ピリジルオキシメチル、３−（１−ナフチルオキシ）プロピル等）が含まれる。

上記の用語（例えば、「アルキル」、「ヘテロアルキル」、「アリール」、及び「ヘテロアリール」）の各々は、示されたラジカルの置換形態と非置換形態の両方を含むように意味される。各種のラジカルにとって好ましい置換基について、下に提供する。

アルキル及びヘテロアルキルラジカル（アルキレン、アルケニル、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、及びヘテロシクロアルケニルとしばしば呼ばれる基を含む）のための置換基は、一般的に「アルキル基置換基」と呼ばれ、それらは、限定されるものではないが、置換または非置換アリール、置換または非置換ヘテロアリール、置換または非置換ヘテロシクロアルキル、−ＯＲ’、＝Ｏ、＝ＮＲ’、＝Ｎ−ＯＲ’、−ＮＲ’Ｒ’’、−ＳＲ’、−ハロゲン、−ＳｉＲ’Ｒ’’Ｒ’’’、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ’、−Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＣＯ₂Ｒ’、−ＣＯＮＲ’Ｒ’’、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ’Ｒ’’、−ＮＲ’’Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＮＲ’−Ｃ（Ｏ）ＮＲ’’Ｒ’’’、−ＮＲ’’Ｃ（Ｏ）₂Ｒ’、−ＮＲ−Ｃ（ＮＲ’Ｒ’’Ｒ’’’）＝ＮＲ’’’’、−ＮＲ−Ｃ（ＮＲ’Ｒ’’）＝ＮＲ’’’、−Ｓ（Ｏ）Ｒ’、−Ｓ（Ｏ）₂Ｒ’、−ＯＳ（Ｏ）₂Ｒ’、−Ｓ（Ｏ）₂ＮＲ’Ｒ’’、−ＮＲＳＯ₂Ｒ’、−ＣＮ、及び−ＮＯ₂から、０〜（２ｍ’＋１）の範囲の数で選択される様々な基のうちの１つ以上であり得、ｍ’はこのようなラジカルにおける炭素原子の総数である。Ｒ’、Ｒ’’、Ｒ’’’、及びＲ’’’’は、各々好ましくは独立して、水素、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換アリール、例えば１〜３個のハロゲンで置換されたアリール、置換もしくは非置換アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、またはアリールアルキル基を指す。例えば、本発明の化合物が２つ以上のＲ基を含む場合で、Ｒ’、Ｒ’’、Ｒ’’’、及びＲ’’’’基のうち２つ以上が存在する場合、Ｒ基の各々は、各Ｒ’、Ｒ’’、Ｒ’’’、及びＲ’’’’基と同様に独立して選択される。Ｒ’及びＲ’’が同じ窒素原子に結合する場合、それらは窒素原子と組み合わさって、５、６、または７員環を形成してもよい。例えば、−ＮＲ’Ｒ’’は、限定されるものではないが、１−ピロリジニル及び４−モルホリニルを含むように意味される。置換基の上の考察から、当業者であれば、「アルキル」という用語が、ハロアルキル（例えば、−ＣＦ₃及び−ＣＨ₂ＣＦ₃）及びアシル（例えば、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ₃、−Ｃ（Ｏ）ＣＦ₃、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ₂ＯＣＨ₃等）等の、水素基以外の基に結合する炭素原子を含む基を含むように意味されることを理解するであろう。

アルキルラジカルについて記載した置換基と同様に、アリール及びヘテロアリール基の場合の置換基は、一般的に「アリール基置換基」と呼ばれる。これらの置換基は、例えば、置換または非置換アルキル、置換または非置換アリール、置換または非置換ヘテロアリール、置換または非置換ヘテロシクロアルキル、−ＯＲ’、＝Ｏ、＝ＮＲ’、＝Ｎ−ＯＲ’、−ＮＲ’Ｒ’’、−ＳＲ’、−ハロゲン、−ＳｉＲ’Ｒ’’Ｒ’’’、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ’、−Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＣＯ₂Ｒ’、−ＣＯＮＲ’Ｒ’’、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ’Ｒ’’、−ＮＲ’’Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＮＲ’−Ｃ（Ｏ）ＮＲ’’Ｒ’’’、−ＮＲ’’Ｃ（Ｏ）₂Ｒ’、−ＮＲ−Ｃ（ＮＲ’Ｒ’’Ｒ’’’）＝ＮＲ’’’’、−ＮＲ−Ｃ（ＮＲ’Ｒ’’）＝ＮＲ’’’、−Ｓ（Ｏ）Ｒ’、−Ｓ（Ｏ）₂Ｒ’、−Ｓ（Ｏ）₂Ｒ’Ｒ’’、−ＮＲＳＯ₂Ｒ’、−ＣＮ及び−ＮＯ₂、−Ｒ’、−Ｎ₃、−ＣＨ（Ｐｈ）₂、フルオロ（Ｃ₁−Ｃ₄）アルコキシ、ならびにフルオロ（Ｃ₁−Ｃ₄）アルキルから、０〜芳香環系上の開放原子価の総数の範囲の数で選択され、Ｒ’、Ｒ’’、Ｒ’’’、及びＲ’’’’は、好ましくは独立して、水素、置換または非置換アルキル、置換または非置換ヘテロアルキル、置換または非置換アリール、及び置換または非置換ヘテロアリールから独立して選択される。例えば、本発明の化合物が２つ以上のＲ基を含む場合で、Ｒ’、Ｒ’’、Ｒ’’’、及びＲ’’’’基のうち２つ以上が存在する場合、Ｒ基の各々は、各Ｒ’、Ｒ’’、Ｒ’’’、及びＲ’’’’基と同様に独立して選択される。

双性イオンリガンドによって、反対に荷電されたイオン基を基材の表面に結合すること、すなわち基材に対して近位に固定することが可能となり、これによって、標準的な単一選択性イオン交換材料と比較して、小さいイオンに対する独特の相選択性が付与される。リガンドは、固定相の外面、または固定相の容積内、すなわち多孔質基材の細孔内の表面上に結合される。

リガンドは、基材（好ましくはシリカ基材）に対してリガンドを結合させるために、シリル基を活用する。したがって、このシリル基は、活性シリル基であることが好ましく、すなわち、基材表面と反応することができ、リガンドの基材表面への結合を可能にする基（脱離基）を有することが好ましい。

このシリル基は、以下の式を有することが好ましく、

式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³は、独立して、基材の基材原子に接続する酸素原子または隣接するリガンドのケイ素原子に接続する酸素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、アシル基、アルキル基（任意に、ヘテロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基）、及びアリール基（任意に、ヘテロアリール基）から選択される。より好ましくは、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³は、独立して、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基（すなわち、メトキシル、エトキシル等）、アシル、置換または非置換アルキル、置換または非置換ヘテロアルキル、置換または非置換アリール、置換または非置換ヘテロアリール、及び置換または非置換ヘテロシクロアルキルから選択される。

基Ｒ¹、Ｒ²、及びＲ³は、同じであっても全て異なっていてもよい。好ましくは、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³基のうちの少なくとも１つが脱離基である。より好ましくは、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³基のうちの少なくとも１つが、アルコキシ基（好ましくは、メトキシ、エトキシ、もしくはプロポキシ、特にメトキシ）、ジアルキルアミノ基、またはハロゲン原子である。

好ましくは、疎水性リンカーの組み合わせた鎖長において、少なくとも１１個の炭素原子、または少なくとも１２個の炭素原子、または少なくとも１３個の炭素原子、または少なくとも１４個の炭素原子、または少なくとも１５個の炭素原子が存在する。好ましくは、疎水性リンカーにおける炭素原子の総和は、少なくとも１２個、または少なくとも１３個、または少なくとも１４個、または少なくとも１５個、あるいはそれ以上である。

好ましくは、Ｌ¹、Ｌ²、及びＬ³の組み合わせた鎖長において、少なくとも１１個の炭素原子、または少なくとも１２個の炭素原子、または少なくとも１３個の炭素原子、または少なくとも１４個の炭素原子、または少なくとも１５個の炭素原子が存在する。好ましくは、Ｌ¹、Ｌ²、及びＬ³中の炭素原子の総和は、１２個以上、または１３個以上、または１４個以上、または１５個以上である。

好ましくは、リンカーＬ¹、Ｌ²、及びＬ³は、独立して、置換または非置換アルキル、及び置換または非置換アリールから選択される疎水性部分である。

一般に、好ましくは一方の疎水性リンカーが、他方よりも長い。好ましくは、Ｌ²及びＬ³のうちの一方が、他方よりも長い。最長の疎水性リンカーは、好ましくはアルキル基を含み、より好ましくはホモアルキル基（置換または非置換、非置換が好ましい）を含み、より好ましくは、特に８個、または９個、または１０個、または１１個、または１２個以上の炭素原子（すなわち、少なくとも８個、または少なくとも９個、または少なくとも１０個、または少なくとも１１個、または少なくとも１２個の炭素原子）を鎖中に有する直鎖ホモアルキル基を含む。好ましいホモアルキル鎖長は、８〜１２個の炭素原子である。疎水性リンカーのうちの１つ、例えばＬ²及びＬ³のうちの１つが、８個、または９個、または１０個、または１１個、または１２個以上の炭素原子（あるいは、８〜１２個の炭素原子）を有する前述のホモアルキル基のうちの１つを含む場合、他方の疎水性リンカーは、好ましくは、６個以下の炭素原子、より好ましくは４個以下の炭素原子の鎖長を有するホモアルキル基を含む。

好ましくは、疎水性リンカー、例えばＬ²及びＬ³は、各々直鎖ホモアルキル基である。好ましくは、疎水性リンカーのうちの少なくとも１つが、鎖中に少なくとも８個（特に８〜１２個）の炭素原子を有するホモアルキル基を含む。

存在する場合、Ｌ¹は好ましくはアルキル基、より好ましくはホモアルキル基（置換または非置換、非置換が好ましい）、より好ましくは、特に２個、または３個、または４個の炭素原子を有する直鎖ホモアルキル基である。

１種の実施形態において、好ましくは、Ｌ²はＬ³よりも長い疎水性部分である。好ましくは、Ｌ²はＬ³よりも多くの炭素原子を含む。好ましくは、Ｌ²は、少なくとも８個、少なくとも９個、少なくとも１０個、または少なくとも１１個、または少なくとも１２個の炭素原子を含む。好ましくは、Ｌ³は、少なくとも２個、または少なくとも３個、または少なくとも４個の炭素原子を含む。好ましくは、Ｌ²はアルキル基を含み、より好ましくはホモアルキル基（置換または非置換、非置換が好ましい）を含み、より好ましくは、特に８個、または９個、または１０個、または１１個、または１２個以上の炭素原子（最も好ましくは、１０個、または１１個、または１２個以上の炭素原子）を有する直鎖アルキル基を含む。好ましくは、Ｌ³はアルキル基を含み、より好ましくはホモアルキル基（置換または非置換、非置換が好ましい）を含み、より好ましくは、特に２個、または３個、または４個の炭素原子を有する直鎖ホモアルキル基を含む。

別の種の実施形態において、好ましくは、Ｌ³はＬ²よりも長い疎水性部分である。好ましくは、Ｌ³はＬ²よりも多くの炭素原子を含む。好ましくは、Ｌ³は、少なくとも８個、少なくとも９個、少なくとも１０個、または少なくとも１１個、または少なくとも１２個の炭素原子を含む。好ましくは、Ｌ²は、少なくとも２個、または少なくとも３個、または少なくとも４個の炭素原子を含む。好ましくは、Ｌ³はアルキル基を含み、より好ましくはホモアルキル基（置換または非置換、非置換が好ましい）を含み、より好ましくは、特に８個、または９個、または１０個、または１１個、または１２個以上の炭素原子を有する直鎖ホモアルキル基を含む。好ましくは、Ｌ²はアルキル基を含み、より好ましくはホモアルキル基（置換または非置換、非置換が好ましい）を含み、より好ましくは、特に２個、または３個、または４個の炭素原子を有する直鎖ホモアルキル基を含む。

好ましくは、中心イオン基（リンカー間に位置する）は、正に荷電したイオン部分である。中心イオン基は、リガンドの中心部分におけるイオン基である。中心部分は、２つの疎水性リンカーの間にある。中心イオン基は、好ましくは、リンカー間に位置する正に荷電したアミノ基、すなわちアンモニウムイオン基を含む。好ましくは、アンモニウム基上のＲ⁴、Ｒ⁵の一方または両方が、独立して、１〜２０個の炭素原子を含有する炭化水素部分であり、該炭化水素部分は、アルキル基、特に１〜４個の炭素原子を有するアルキル基であり、ホモアルキル基が、ヘテロアルキル基よりも好ましい。最も好ましくは、Ｒ⁴、Ｒ⁵は水素またはメチルであり、特にメチルである。

好ましくは、末端イオン基は、負に荷電したイオン部分である。末端イオン基は、リガンドの末端部分におけるイオン基である。好ましくは、末端基Ｒ^fは、スルホン酸、カルボン酸、またはホスホン酸官能基（スルホネート、カルボキシレート、またはホスホネート）を含む負に荷電したイオン部分である。負に荷電した部分はまた、スルホネート、カルボキシレート、及びホスホネート官能基からなる群から選択されてもよい。

中心イオン基及び末端イオン基は、好ましくは、少なくとも２個、より好ましくは少なくとも３個の炭素原子を含む疎水性リンカーによって分離される。中心イオン基及び末端イオン基は、少なくとも４個の炭素原子を含む疎水性リンカーによって分離され得る。一部の実施形態において、中心イオン基及び末端イオン基は、より大きい鎖、すなわち８〜１２個の炭素原子の鎖によって分離され得る。

基材は、粒子性基材またはモノリス基材であり得る。基材材料は、金属酸化物（本明細書において、この用語は半金属酸化物を含む）または無機−有機ハイブリッド材料であり得る。基材は、シリカ（ＳｉＯ₂）、シリカ／オルガノハイブリッド、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、チタニア（ＴｉＯ₂）、またはジルコニア（ＺｒＯ₂）基材であり得る。シリカ（本明細書において、これはシリカ／オルガノハイブリッドを含む）基材が最も好ましい。基材は、合成樹脂基材であってもよい。

基材を組み込む本材料の式は、以下のように表すことができる。

シリカ基材を組み込む本材料の式は、以下のように表すことができる。

基材（好ましくはシリカ基材）は、完全に多孔質、表面多孔質、または非多孔質であってもよく、粒子性であってもモノリス性であってもよい。

本発明の基材は、望ましくは、例えばＬＣまたはＳＰＥ用途での使用のためのクロマトグラフィー材料である。

基材は、好ましくは粒子性であり、基材の粒子は典型的かつ好ましくは実質的に球状であるが、一部の実施形態では形状が不規則であってもよい。粒子は、好ましくは狭いサイズ分布を有する。

ある特定の実施例では、該粒子は、本質的に「単分散性」または本質的に「均一分散性（ｈｏｍｏｄｉｓｐｅｒｓｅ）」であり、これは、粒子の過半数（例えば、粒子の８０、９０、または９５％）の粒径が、メジアン粒径（Ｄ₅₀）を下回るかまたは上回って実質的に変動しない（例えば、１０％以上変動しない）ことを示す。例示的な単分散性粒子集団では、粒子の９０％が、約０．９×Ｄ₅₀〜約１．１×Ｄ₅₀の平均粒径を有する。これは、クロマトグラフィー用途にとって有益である。単分散の粒子が好ましいが、より広い粒径分布を有する粒子が、多くの用途で有用な場合がある。

粒子は、典型的にはマイクロ粒子であり、好ましくはメジアン粒径が０．１μｍ以上であり、好ましくは、メジアン粒径が最大で１０００μｍである。更に好ましくは、粒子は、直径が１〜１０００μｍ、または０．１〜５００μｍ、または１〜５００μｍであり、または尚もより好ましくは、直径が０．１〜１００μｍまたは１〜１００μｍであり、または更にそれよりも好ましくは、直径が０．２〜５０μｍであり、特に、０．１〜１０μｍまたは１〜１０μｍであり、最も好ましくは、直径が１．５〜５μｍである。

粒子は、多孔質（部分的に多孔質、完全に多孔質、もしくは表面多孔質を含む）粒子、または非多孔質粒子であってもよい。粒子は、固体コアのクロマトグラフィー材料の調製にとって有用であり得る。

多孔質粒子が形成される場合、粒子の細孔は、任意のサイズであり得る。公称孔径は、典型的にはオングストローム（１０^-10ｍ、Å）単位で測定される。孔径分布（ＰＳＤ）は、ＢＪＨ（Ｂａｒｒｅｔｔ Ｊｏｙｎｅｒ−Ｈａｌｅｎｄａ）法を用いて吸着データから計算され、平均孔径（Ｗ_BJH）は、ＰＳＤの最大値として定義される。一実施例において、細孔の平均径または直径は、約１〜約５０００Å、特に約５０〜約５０００Åである。別の実施例では、細孔の体積平均直径は、約１０〜約５０００Å、約１０〜約４０００Å、約１０〜約３０００Å、約１０〜約２０００Å、約１０〜約１０００Å、約１０〜約８００Å、約１０〜約６００Å、約１０〜約５００Å、約１０〜約４００Å、約１０〜約３００Å、約１０〜約２００Å、約１０〜約１００Å、約２０〜約２０００Å、約２０〜約１０００Å、約２０〜約５００Å、約２０〜約３００Å、約２０〜約２００Å、約２０〜約１００Å、約３０〜約２０００Å、約３０〜約１０００Å、約３０〜約５００Å、約３０〜約３００Å、約３０〜約２００Å、約３０〜約１００Å、約４０〜約２０００Å、約４０〜約１０００Å、約４０〜約５００Å、約４０〜約３００Å、約４０〜約２００Å、約４０〜約１００Å、約５０〜約２０００Å、約５０〜約１０００Å、約５０〜約５００Å、約５０〜約３００Å、約５０〜約２００Å、約５０〜約１００Å、約６０〜約２０００Å、約６０〜約１０００Å、約６０〜約５００Å、約６０〜約３００Å、約６０〜約２００Å、約６０〜約１００Å、約７０〜約２０００Å、約７０〜約１０００Å、約７０〜約５００Å、約７０〜約３００Å、約７０〜約２００Å、約７０〜約１００Å、約８０〜約２０００Å、約８０〜約１０００Å、約８０〜約５００Å、約８０〜約３００Å、約８０〜約２００Å、約１００〜約２００Å、約１００〜約３００Å、約１００〜約４００Å、約１００〜約５００Å、約２００〜約５００Å、または約２００〜約６００Åである。好ましくは、平均孔径は、約３０〜約２０００Å、より好ましくは約８０〜約１０００Åである。最も好ましくは、平均孔径は、約８０〜約３００Åである。

粒子性基板材料の（ＢＥＴ）比表面積は、典型的には約０．１〜約２，０００ｍ²／ｇ、最も典型的には約０．１〜約１，０００ｍ²／ｇである。例えば、粒子性材料の比表面積は、約１〜約１，０００ｍ²／ｇ、約１〜約８００ｍ²／ｇ、約１〜約６００ｍ²／ｇ、約１〜約５００ｍ²／ｇ、約１〜約４００ｍ²／ｇ、約１〜約２００ｍ²／ｇ、または約１〜約１００ｍ²／ｇである。別の実施例では、材料の比表面積は、約１０〜約１，０００ｍ²／ｇ、約１０〜約８００ｍ²／ｇ、約１０〜約６００ｍ²／ｇ、約１０〜約５００ｍ²／ｇ、約１０〜約４００ｍ²／ｇ、約１０〜約２００ｍ²／ｇ、または約１０〜約１００ｍ²／ｇである。別の実施例では、材料の比表面積は、約５０〜約１，０００ｍ²／ｇ、約５０〜約８００ｍ²／ｇ、約５０〜約６００ｍ²／ｇ、約５０〜約５００ｍ²／ｇ、約５０〜約４００ｍ²／ｇ、約５０〜約２００ｍ²／ｇ、または約５０〜約１００ｍ²／ｇである。好ましくは、粒子性材料の比表面積は、約１〜約５００ｍ²／ｇ、または約１０〜約５００ｍ²／ｇ（特に約５０〜約５００ｍ²／ｇ）である。別の実施例では、比表面積は、より好ましくは約１０〜約１００ｍ²／ｇである。

非多孔質粒子の場合、比表面積は好ましくは約０．５〜１０ｍ²／ｇである。非多孔質粒子の場合、メジアン粒径は好ましくは０．１〜５μｍである。

上の詳細な説明の見地から、下の表１に示されるように、多数の好ましい種類の材料を実現することができる。

本発明の逆相／双性イオン混合型リガンド及び材料は、本発明の更なる態様によって提供されるように、多数の有益な合成経路で合成することができる。

一般合成手順：

請求項のいずれかに記載の材料等の本材料は、以下の一般的方法で合成することができる。

一般的方法１：
以下を含む。
１．基材表面に対して、アルキルまたはアリール部分、及びアミノ官能基を含有するシリルリガンドを共有結合させること（共有結合によって）、
２．次いで、共有結合させたシリルリガンドに含有されるアミノ官能基を、１，３−プロパンスルトンと反応させて、本クロマトグラフィー材料を形成すること。

一般的方法２：
以下を含む。
１．アルキルまたはアリール部分、及びアミノ官能基を含有するシリルリガンドを、１，３−プロパンスルトンと反応させて所望のシリルリガンドを形成することであって、この形成されるシリルリガンドは、逆相（疎水性）部分及び双性イオン部分を含む、形成すること、
２．次いで、形成されたシリルリガンドを基材表面と反応させて、共有結合によって本クロマトグラフィー材料を形成すること。

一般的方法３：
以下を含む。
１． 基材表面に対して、アルキルまたはアリールハライドを含有するシリルリガンドを共有結合させること、
２． 次いで、共有結合させたシリルリガンドを、アミノ官能性及び負に荷電した部分の両方を含有する化学物質と反応させて本クロマトグラフィー材料を形成することであって、この負に荷電した部分が、スルホン酸官能基、カルボン酸官能基、及びホスホン酸官能基からなる群から選択される、形成すること。

一般的方法４：
以下を含む。
１．アルキルまたはアリールハライドを含有するシリルリガンドを、アミノ官能性、ならびにスルホン酸官能基、カルボン酸官能基、及びホスホン酸官能基からなる群から選択される負に荷電した部分を含有する化学物質と反応させて、双性イオンリガンドを形成すること、
２．次いで、この双性イオンリガンドを基材表面と反応させて、共有結合によって本クロマトグラフィー材料を形成すること。

したがって、本発明は、以下を提供する。
ｉ．クロマトグラフィー材料を調製する方法であって、アルキルまたはアリール部分、及びアミノ官能基を含有するシリルリガンドを、共有結合によって、基材表面に共有結合させることと、次いで、この共有結合させたシリルリガンドを１，３−プロパンスルトンと反応させて、本クロマトグラフィー材料を形成することと、を含む、方法。
基材は、好ましくはシリカであり、シリルリガンドは、以下の一般式を有し得、

式中、Ｌ¹及び／またはＬ²は、アルキルまたはアリール部分を含有する。
ｉｉ．クロマトグラフィー材料を調製する方法であって、アルキルまたはアリール部分、及びアミノ官能基を含有するシリルリガンドを１，３−プロパンスルトンと反応させて、逆相（疎水性）部分及び双性イオン部分の両方からなるシリルリガンドを形成することと、次いで、結果として得られた、逆相（疎水性）部分及び双性イオン部分の両方を有するリガンドを、基材表面と反応させて、共有結合によって本クロマトグラフィー材料を形成することと、を含む、方法。
基材は、好ましくはシリカであり、第１のシリルリガンドは、以下の一般式を有し得、

式中、Ｌ¹及び／またはＬ²は、アルキルまたはアリール部分を含有し、このアルキルまたはアリール部分は、３−プロパンスルトンと反応して、以下の一般式のシリルリガンドを形成する。

ｉｉｉ．クロマトグラフィー材料を調製する方法であって、アルキルまたはアリールハライドを含有するシリルリガンドを、基板表面に共有結合させることと、次いで、この共有結合させたシリルリガンドを、アミノ官能性及び負に荷電した部分（あるいは代替的に、後者は、スルホネート（またはカルボキシレートもしくはホスホネート）官能性に変換できる官能性、例えばスルホネートに変換できるチオール）の両方を含有する化学物質と反応させて、本クロマトグラフィー材料を形成することと、を含む、方法。この負に荷電した部分は、スルホネート、カルボキシレート、及びホスホネート官能基からなる群から選択される。
基材は、好ましくはシリカであり、シリルリガンドは、以下の一般式を有し得、

式中、Ｌ¹及び／またはＬ²は、アルキルまたはアリール部分を含有し、Ｚは、ハロゲン原子である。
アミノ官能性及び負に荷電した部分の両方を含有する化学物質は、以下の一般式を有し得、

式中、Ｒ^f基は、負に荷電した部分に変換できる基、例えばスルホネートに変換できるチオール基であってもよい。この負に荷電した部分は、スルホネート、カルボキシレート、及びホスホネート官能基からなる群から選択される。この方法はまた、アミノ基をアルキル化、例えばメチル化して、カチオン性アミノ基−Ｎ⁺Ｒ⁴Ｒ⁵を形成することを含んでもよい。
ｉｖ．クロマトグラフィー材料を調製する方法であって、アルキルまたはアリールハライドを含有するシリルリガンドを、アミノ官能性及び負に荷電した部分の両方を含有する化学物質と反応させて双性イオンリガンドを形成することと、次いで、結果として得られた双性イオンリガンドを、共有結合によって基板表面と反応させて、本クロマトグラフィー材料を形成することと、を含む、方法。この負に荷電した部分は、スルホネート、カルボキシレート、及びホスホネート官能基からなる群から選択される。
ｖ．クロマトグラフィー材料を調製する方法であって、アルキルアミンまたはアリールアミンを含有するシリルリガンドを、基板表面に共有結合させることと、次いで、共有結合させたシリルリガンドに含有されるアルキルアミンまたはアリールアミンを、ハライド及び負に荷電した部分（あるいは代替的に、後者は、スルホネート（またはカルボキシレートもしくはホスホネート）官能性に変換できる官能性のもの、例えばスルホネートに変換できるチオール）の両方を含有する化学物質と反応させて、本クロマトグラフィー材料を形成することと、を含む、方法。この負に荷電した部分は、スルホネート、カルボキシレート、及びホスホネート官能基からなる群から選択される。
ｖｉ．クロマトグラフィー材料を調製する方法であって、アルキルまたはアリールアミンを含有するシリルリガンドを、ハライド官能性及びスルホネート（またはカルボキシレートもしくはホスホネート）官能性の両方を含有する化学物質と反応させて双性イオンリガンドを形成することと、次いで、結果として得られた双性イオンリガンドを、共有結合によって基板表面と反応させて、本クロマトグラフィー材料を形成することと、を含む、方法。
ｖｉｉ．クロマトグラフィー材料を調製する方法であって、チオール基またはヒドロキシル基を含有するシリルリガンドを、基材表面に共有結合させることと、次いで、共有結合させたシリルリガンドに含有されるチオール基またはヒドロキシル基を、アミノ官能性及び負に荷電した部分の両方を含有し、任意にビニル基またはアリル基も有する化学物質と反応させて、本クロマトグラフィー材料を形成することと、を含む、方法。この負に荷電した部分は、スルホネート、カルボキシレート、及びホスホネート官能基からなる群から選択される。

上記方法においては、アミノ基をアルキル化、例えばメチル化してカチオン性アミノ基−Ｎ⁺Ｒ⁴Ｒ⁵を形成するステップ、及びチオール基をスルホネート基に変換するステップ等の追加的なステップが存在してもよい。

本発明の材料は、ナノ−ＬＣ、分析−ＬＣ、もしくは分取規模のＬＣ、またはＳＰＥにおいて使用することができる。様々な実施形態において、本材料は、カラム内に充填層またはモノリスとして配置される。例えば、プラスチックまたは金属カラムが、本材料で充填される。

本材料は、様々な高性能の分離媒体を提供し得る。一部の実施形態において、クロマトグラフィー分離における移動相のｐＨに応じて、本材料は、ＲＰ材料、ＲＰと僅かなアニオン相互作用との混合型材料、またはＲＰと僅かなカチオン相互作用との混合型材料として振る舞うことができる。本材料は、幅広い範囲の用途のための独特な選択性、特定の用途に応じて表面の化学的性質を適宜調整できるような、柔軟な化学的性質等、多数の利点を有する。本材料は、良好な効率性を伴って、疎水性分析物及びイオン性分析物の両方を分離する能力を有する。

ここで、本発明の更なる理解を可能にするために、しかし本発明の範囲を制限することなく、本発明の様々な例示的かつ／または好ましい実施形態を、添付の図面を参照しながら説明する。

実施例１

図１を参照：

２の合成：

２５０ｍＬの丸底フラスコ中の２２．３ｇ（０．１ｍｏｌ、１．０当量）の１−ブロモ−ウンデセン１（例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ）の撹拌溶液に、Ｎ₂雰囲気下で、メタノール中１５０ｍＬの２Ｍのジメチルアミン（０．３ｍｏｌ、３モル当量、例えばＴｏｋｙｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ（ＴＣＩ））を慎重に添加した。結果として得られた反応混合物を、室温で３６時間撹拌した。反応は、ガスクロマトグラフィーを用いて監視した。出発材料１が完全に消費されたことがＧＣによって観察されたら、全ての揮発性物質を真空中で除去した。クーゲルロール蒸留（１４０℃／０．１１トル）で、化合物２を得た。収率：１７．２ｇ、９０％。

３の合成：

１Ｌの丸底フラスコ中の、３０ｍＬのトルエン中の２２．３ｇ（０．１ｍｏｌ、１．０当量）の１−ブロモウンデセン１（例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ）、３１ｇ（０．３ｍｏｌ、３．０当量）の（ＭｅＯ）₂ＭｅＳｉＨ（例えば、Ｇｅｌｅｓｔ）の撹拌溶液に、周囲温度で、０．５ｇのＰｔ（０）触媒（０．１５重量％）（例えば、Ｇｅｌｅｓｔ）を慎重に添加した。触媒の添加に際して、時折、発熱反応が観察された。フラスコに凝縮器を備え付け、反応混合物を８時間５０℃に加熱した。反応は、ガスクロマトグラフィーを用いて監視した。変換率が６０％を上回ったことがＧＣによって観察されたら、全ての揮発性物質を真空中で除去した。クーゲルロール蒸留（１２０℃／０．０５トル）で、化合物３を得た。

４の合成：

５００ｍＬの丸底フラスコ中の３３．９ｇ（０．１ｍｏｌ、１．０当量）の３の撹拌溶液に、Ｎ₂雰囲気下で、メタノール中１５０ｍＬの２Ｍのジメチルアミン（０．３ｍｏｌ、３モル当量、例えばＴＣＩ）を慎重に添加した。結果として得られた反応混合物を、室温で３６時間撹拌した。反応は、ガスクロマトグラフィーを用いて監視した。出発材料３が完全に消費されたことがＧＣによって観察されたら、全ての揮発性物質を真空中で除去した。クーゲルロール蒸留（１６０℃／０．１１トル）で、化合物４を得た。収率：２７ｇ、９０％。

５の合成：

１Ｌのフラスコ中の、５００ｍｌのアセトニトリル中の１９．７ｇ（０．１ｍｏｌ、１．０当量）の２の撹拌溶液に、Ｎ₂雰囲気下で、１２．２ｇ（０．１ｍｏｌ、１．０当量）の１，３−プロパンスルトン（例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ）を慎重に添加した。反応混合物を４８時間５０℃に加熱した。次いで、溶媒を真空下で除去した。生成物（５）をアセトニトリルで洗浄し、真空下で乾燥させて２８．７ｇ（０．０８５ｍｏｌ、８５％）の無色の粉末を得た。

６の合成：

方法１（５から）：１Ｌの丸底フラスコ中の、３０ｍＬのトルエン中の３２ｇの５（０．１ｍｏｌ、１．０当量）、３１ｇの（ＭｅＯ）₂ＭｅＳｉＨ（例えば、Ｇｅｌｅｓｔ）の撹拌溶液に、周囲温度で、０．５ｇのＰｔ（０）触媒（０．１重量％）（例えば、Ｇｅｌｅｓｔ）を慎重に添加した。触媒の添加に際して、時折、発熱反応が観察された。フラスコに凝縮器を備え付け、反応混合物を８時間５０℃に加熱した。反応は、ガスクロマトグラフィーを用いて監視した。変換率が６０％を上回ったことがＧＣによって観察されたら、全ての揮発性物質を真空中で除去した。シリルリガンド６を濾過し、アセトニトリルで洗浄して、３６．１ｇ（０．０８５ｍｏｌ）の無色の粉末を得た。

方法２（４から）：１Ｌのフラスコ中の、５００ｍｌのアセトニトリル中の３０．３ｇ（０．１ｍｏｌ、１．０当量）の４の撹拌溶液に、Ｎ₂雰囲気下で、１２．２ｇ（０．１ｍｏｌ、１．０当量）の１，３−プロパンスルトン（例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ）を慎重に添加した。反応混合物を４８時間５０℃に加熱した。次いで、溶媒を真空下で除去した。生成物６をアセトニトリルで洗浄し、真空下で乾燥させて２８．７ｇ（０．０６８ｍｏｌ、８０％）の無色の粉末を得た。

相２３ｂの調製：

２０ｇの乾燥した多孔質球状シリカ粒子（粒径５μｍ、孔径１２０Å、表面積３００ｍ²／ｇ、シラノール０．０４８ｍｏｌ）を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、２４ｇのシリルリガンド６（０．０５４ｍｏｌ）のトルエン溶液（５０ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を安定的に還流させ、４８時間撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相２３ｂを得た。

相２１の調製：

２０ｇの乾燥した多孔質球状シリカ粒子（粒径５μｍ、孔径１２０Å、表面積３００ｍ²／ｇ、シラノール０．０４８ｍｏｌ）を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、１８．３ｇのシリルリガンド３（０．０５４ｍｏｌ）のトルエン溶液（５０ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を安定的に還流させ、４８時間撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相２１を得た。

相２２の調製：

方法１（２１から）：２０ｇの合成したシリカ２１を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、ＴＨＦ（３６ｍＬ）中２Ｍのジメチルアミンを添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、Ｎ₂雰囲気下で、反応混合物を室温で夜通し撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相２２を得た。

方法２（４から）：２０ｇの乾燥した多孔質球状シリカ粒子（粒径５μｍ、孔径１２０Å、表面積３００ｍ²／ｇ、シラノール０．０４８ｍｏｌ）を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、１６．３ｇ（０．０５４ｍｏｌ）の４のトルエン溶液（５０ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を安定的に還流させ、４８時間撹拌する。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相２２を得る。

相２３ａの調製：

２０ｇの合成したシリカ２２を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、５．９ｇ（０．０４８ｍｏｌ）の１，３−プロパンスルトン（例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ）のアセトニトリル溶液（１００ｍＬ）を添加した。反応混合物を４８時間５０℃に加熱した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相２３ａを得る。

実施例２

図２を参照：

８の合成：

５００ｍＬの丸底フラスコ中の２１．３ｇ（０．０６ｍｏｌ、１．０当量）の１１−ブロモウンデシルトリメトキシシラン７の撹拌溶液に、Ｎ₂雰囲気下で、メタノール中９０ｍＬの２Ｍのジメチルアミン（０．１８ｍｏｌ、３モル当量、例えばＴＣＩ）を慎重に添加した。結果として得られた反応混合物を、室温で３６時間撹拌した。反応は、ガスクロマトグラフィーを用いて監視した。シラン出発材料が完全に消費されたことがＧＣによって観察されたら、全ての揮発性物質を真空中で除去した。クーゲルロール蒸留（１６０℃／０．１１トル）で、化合物８を得た。収率：１７．２ｇ、９０％。

９の合成：

１Ｌのフラスコ中の、５００ｍｌのアセトニトリル中の３１．９ｇ（０．１ｍｏｌ、１．０当量）の８の撹拌溶液に、Ｎ₂雰囲気下で、１２．２ｇ（０．１ｍｏｌ、１．０当量）の１，３−プロパンスルトン（例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ）を慎重に添加した。反応混合物を４８時間５０℃に加熱した。次いで、溶媒を真空下で除去した。生成物をアセトニトリルで洗浄し、真空下で乾燥させて３７．５ｇ（０．０８５ｍｏｌ、８５％）の無色の粉末を得た。

相２４ａの調製：

２０ｇの乾燥した多孔質球状シリカ粒子（粒径５μｍ、孔径１２０Å、表面積３００ｍ²／ｇ、シラノール０．０４８ｍｏｌ）を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、２３．８ｇ（０．０５４ｍｏｌ）のシリルリガンド９のトルエン溶液（５０ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を安定的に還流させ、４８時間撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相２４ａを得た。

相４５の調製：

２０ｇの乾燥した多孔質球状シリカ粒子（粒径５μｍ、孔径１２０Å、表面積３００ｍ²／ｇ、シラノール０．０４８ｍｏｌ）を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、１７．２３ｇ（０．０５４ｍｏｌ）のシリルリガンド８のトルエン溶液（５０ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を安定的に還流させ、４８時間撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相４５を得た。

相２４ｂの調製：

２０ｇの合成したシリカ４５を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、５．９ｇ（０．０４８ｍｏｌ）の１，３−プロパンスルトン（例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ）のアセトニトリル溶液（１００ｍＬ）を添加した。反応混合物を４８時間５０℃に加熱した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相２４ｂを得た。

実施例３

図３を参照：

１１の合成：

２５０ｍＬの丸底フラスコ中の、２０ｍＬのトルエン中の１１．４ｇ（０．１６ｍｏｌ）のブタ−３−エン−１−アミン（例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ）、４５．１ｇ（０．４７ｍｏｌ）の（ＭｅＯ）Ｍｅ₂ＳｉＨ（例えば、Ｇｅｌｅｓｔ）の撹拌溶液に、周囲温度で、０．０５ｇのＰｔ（０）触媒（０．１重量％）（例えば、Ｇｅｌｅｓｔ）を慎重に添加した。触媒の添加に際して、時折、発熱反応が観察される。フラスコに凝縮器を備え付け、反応混合物を８時間５０℃に加熱した。反応は、ガスクロマトグラフィーを用いて監視した。変換率が６０％を上回ったことがＧＣによって観察されたら、全ての揮発性物質を真空中で除去した。クーゲルロール蒸留（１００℃／０．１１トル）で、化合物１１を得た。

１２の合成：

５００ｍＬの丸底フラスコ中の９．６６ｇ（０．０６ｍｏｌ、１．０当量）の１１の撹拌溶液に、Ｎ₂雰囲気下で、５６．５ｇ（０．１８ｍｏｌ、３モル当量、例えばＴＣＩ）の１１−ブロモウンデカン−１−スルホネートを慎重に添加した。結果として得られた反応混合物を、室温で３６時間撹拌した。反応は、ガスクロマトグラフィーを用いて監視した。シラン出発材料が完全に消費されたことがＧＣによって観察されたら、全ての揮発性物質を真空中で除去した。クーゲルロール蒸留（１６０℃／０．１１トル）で、化合物１２を得た。

相２５の調製：

２０ｇの乾燥した多孔質球状シリカ粒子（粒径５μｍ、孔径１２０Å、表面積３００ｍ²／ｇ、シラノール０．０４８ｍｏｌ）を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、８．７ｇ（０．０５４ｍｏｌ）のシリルリガンド１１のトルエン溶液（５０ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を安定的に還流させ、４８時間撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相２５を得た。

相２６ａの調製：

２０ｇの乾燥した多孔質球状シリカ粒子（粒径５μｍ、孔径１２０Å、表面積３００ｍ²／ｇ、シラノール０．０４８ｍｏｌ）を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、２１．３ｇ（０．０５４ｍｏｌ）の１２のトルエン溶液（６０ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を安定的に還流させ、４８時間撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相２６ａを得た。

相２６ｂの調製：

２０ｇの合成したシリカ２５を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、４５．２ｇ（０．１４４ｍｏｌ）の１１−ブロモウンデカン−１−スルホネートのＴＨＦ溶液（７５ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、Ｎ₂雰囲気下で、反応混合物を室温で夜通し撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相２６ｂを得た。

相２７ａの調製：

２０ｇの合成したシリカ２６ａを２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、１４．２ｇ（０．１ｍｏｌ）のＣＨ₃ＩのＭｅＯＨ溶液（７５ｍＬ）（「ＭｅＩ」）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、Ｎ₂雰囲気下で、反応混合物を室温で夜通し撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相２７ａを得た。

相２７ｂの調製：

２０ｇの合成したシリカ２６ｂを２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、１４．２ｇ（０．１ｍｏｌ）のＣＨ₃ＩのＭｅＯＨ溶液（７５ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、Ｎ₂雰囲気下で、反応混合物を室温で夜通し撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相２７ｂを得た。

実施例４

図４を参照：

相２８の調製：

２０ｇの乾燥した多孔質球状シリカ粒子（粒径５μｍ、孔径１２０Å、表面積３００ｍ²／ｇ、シラノール０．０４８ｍｏｌ）を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、１９．２ｇ（０．０５４ｍｏｌ）のシリルリガンド７のトルエン溶液（５０ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を安定的に還流させ、４８時間撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相２８を得た。

相２９の調製：

２０ｇの合成したシリカ２８を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、４．３ｇ（０．０５４ｍｍｏｌ）の３−アミノプロパン酸（例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ）のアセトニトリル溶液（１００ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を４８時間５０℃に加熱した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相２９を得た。

相３０の調製：

２０ｇの合成したシリカ２９を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、７．１ｇ（０．０５ｍｏｌ）のＣＨ₃ＩのＭｅＯＨ溶液（７５ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、Ｎ₂雰囲気下で、反応混合物を室温で夜通し撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相３０を得た。

相３１の調製：

２０ｇの合成したシリカ３０を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、７．１ｇ（０．０５ｍｏｌ）のＣＨ₃ＩのＭｅＯＨ溶液（７５ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、Ｎ₂雰囲気下で、反応混合物を室温で夜通し撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相３１を得た。

相３２の調製：

２０ｇの合成したシリカ２８を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、１５．８ｇ（０．０５４ｍｍｏｌ）の４−アミノベンゼンスルホン酸アンモニウム（例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ）のアセトニトリル溶液（１００ｍＬ）を添加した。反応混合物を４８時間５０℃に加熱した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相３２を得た。

相３３の調製：

２０ｇの合成したシリカ３２を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、７．１ｇ（０．０５ｍｏｌ）のＣＨ₃ＩのＭｅＯＨ溶液（７５ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、Ｎ₂雰囲気下で、反応混合物を室温で夜通し撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相３３を得た。

相３４の調製：

２０ｇの合成したシリカ３３を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、７．１ｇ（０．０５ｍｏｌ）のＣＨ₃ＩのＭｅＯＨ溶液（７５ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、Ｎ₂雰囲気下で、反応混合物を室温で夜通し撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相３４を得た。

相３５の調製：

２０ｇの合成したシリカ２８を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、アセトニトリル及び水（１００ｍＬ、１：１のｖ／ｖ）中の、８．５ｇの炭酸ナトリウム（０．０８１ｍｏｌ）、７．４ｇ（０．０５４ｍｏｌ）の３−アミノプロピルホスホン酸（例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ）の混合物を添加した。反応混合物を４８時間１００℃に加熱した。冷却した後、官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相３５を得た。

相３６の調製：

２０ｇの合成したシリカ３５を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、７．１ｇ（０．０５ｍｏｌ）のＣＨ₃ＩのＭｅＯＨ溶液（７５ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、Ｎ₂雰囲気下で、反応混合物を室温で夜通し撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相３６を得た。

相３７の調製：

２０ｇの合成したシリカ３６を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、７．１ｇ（０．０５ｍｏｌ）のＣＨ₃ＩのＭｅＯＨ溶液（７５ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、Ｎ₂雰囲気下で、反応混合物を室温で夜通し撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相３７を得た。

実施例５

図５を参照：

相３８の調製：

２０ｇの合成したシリカ４５を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、９．８ｇ（０．０５４ｍｏｌ）の５−ブロモペンタン酸（例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ）のアセトニトリル溶液（１００ｍＬ）を添加した。反応混合物を４８時間５０℃に加熱した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相３８を得た。

相３９の調製：

２０ｇの合成したシリカ４５を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、９．３２ｇ（０．０５４ｍｏｌ）の４−クロロブタン−１−スルホン酸（例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ）のアセトニトリル溶液（１００ｍＬ）を添加した。反応混合物を４８時間５０℃に加熱した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相３９を得る。

実施例６

図６を参照：

相４０の調製：

２０ｇの乾燥した多孔質球状シリカ粒子（粒径５μｍ、孔径１２０Å、表面積３００ｍ²／ｇ、シラノール０．０４８ｍｏｌ）を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、９．２ｇの３−（ジメトキシ（メチル）シリル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパン−１−アミン１３（０．０５４ｍｏｌ）のトルエン溶液（５０ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を安定的に還流させ、４８時間撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相４０を得た。

相４１の調製：

２０ｇの合成したシリカ４０を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、１４．７２ｇ（０．０５４ｍｏｌ）の８−クロロオクタン−１−スルホン酸（例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ）のアセトニトリル溶液（１００ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を４８時間５０℃に加熱した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相４１を得た。

相４２の調製：

２０ｇの合成したシリカ４０を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、１２．７ｇ（０．０５４ｍｏｌ）の９−ブロモノナン酸（例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ）のアセトニトリル溶液（１００ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を４８時間５０℃に加熱した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相４２を得た。

実施例７

図７を参照：

相４６の調製：

２０ｇの乾燥した多孔質球状シリカ粒子（粒径５μｍ、孔径１２０Å、表面積３００ｍ²／ｇ、シラノール０．０４８ｍｏｌ）を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、１０．５８ｇ（０．０５４ｍｏｌ、Ｇｅｌｅｓｔ）の３−（トリメトキシシリル）−プロパン−１−チオール１５のトルエン溶液（５０ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を安定的に還流させ、７２時間撹拌した。官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相４６を得た。

相４７の調製：

５ｇの合成したシリカ４６、化合物５（３．８３ｇ、０．０１２ｍｏｌ）、及びＡＩＢＮ（１ｇ、０．００６ｍｍｏｌ）を１００ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、メタノール−Ｈ₂Ｏ（１：２のｖ／ｖ）の混合物３０ｍｌを添加した。結果として得られた混合物を、窒素雰囲気下で１２時間、６５℃に加熱した。冷却した後、官能化したシリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相４７を得た。

実施例８

図８を参照：

相４８の調製：

２０ｇの乾燥した多孔質球状シリカ粒子（粒径５μｍ、孔径１２０Å、表面積３００ｍ²／ｇ、シラノール０．０４８ｍｏｌ）を２５０ｍＬの丸底フラスコに移し、その後、６．５９ｇのトリメトキシシラン１６（０．０５４ｍｏｌ、Ｇｅｌｅｓｔ）の乾燥トルエン溶液（５０ｍＬ）を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を安定的に還流させ、７２時間撹拌した。官能化したシリカ粒子を迅速に濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して相４８を得た。

相４９の調製：

１Ｌの丸底フラスコ中の、９０ｍＬの乾燥トルエン中の２０ｇの官能化したシリカ相４８、１３．５２ｇ（０．０４８ｍｏｌ）の化合物５の撹拌溶液に、周囲温度で、０．１ｇのＰｔ（０）触媒（０．１重量％）（例えば、Ｇｅｌｅｓｔ）を慎重に添加した。触媒の添加に際して、時折、発熱反応が観察される。フラスコに凝縮器を備え付け、窒素雰囲気下で、反応混合物を８時間５０℃に加熱した。全ての揮発性物質を真空中で除去した後、シリカを大量のトルエン、アセトン、及びメタノールで洗浄して、官能化したシリカ相４９を得た。

クロマトグラフィー用途

この節は、クロマトグラフィー評価の結果について記載する。従来型の高圧スラリー技法を用いて、記載された様々な結合相を、３ｍｍ（内径）×５０、１００、または１５０ｍｍ（長さ）のステンレス鋼カラムに充填し、下の試験に供した。

実施例９−疎水性試験

疎水性は、逆相材料、または逆相分離特性を有する混合型材料を特徴付ける重要なパラメータである。図９は、親水性ボイドマーカー（シトシン）及び中性の疎水性プローブ（ナフタレン）を用いて、相２３ａの疎水性特性を示している。

試験条件は以下の通りであった：カラムは相２３ａで充填、粒径５μｍ、カラム寸法３×１００ｍｍ；移動相はアセトニトリル／１００ｍＭの酢酸アンモニウム、ｐＨ５（４０：６０のｖ／ｖ）；流速は０．４２５ｍＬ／分；注入体積は２μＬ；温度は３０℃；検出ＵＶ波長は２５４ｎｍ；ならびに試験プローブ（移動相中各々０．１ｍｇ／ｍＬ）はシトシン及びナフタレン。

試験プローブはナフタレンを保持して明確に分離され、これにより、相２３ａの充填が良好な逆相分離能力を有することが示された。

実施例１０−イオン相互作用特性

イオン相互作用特性については、制御されたイオン強度及びｐＨを有する、移動相中のアニオン（ＮＯ₃ ^-）及びカチオン（Ｎａ⁺）を用いて特徴付けた。

試験条件は以下の通りであった：カラムは相２３ａで充填、粒径５μｍ、カラム寸法３×５０ｍｍ；移動相はアセトニトリル／１００ｍＭの酢酸アンモニウム、ｐＨ５／脱イオン水（８０：１０：１０のｖ／ｖ／ｖ）；流速は０．４２５ｍＬ／分；注入体積は１μＬ；温度は３０℃；検出はエアロゾルベース検出器；ならびに試験プローブ（移動相中１ｍｇ／ｍＬ）はＮａＮＯ₃。

図１０に示されるように、相２３ａは、表面上に双性イオン官能性及びアミノ官能性の両方が存在することから、良好なアニオン相互作用特性を提示する。

実施例１１−ＨＩＬＩＣ特性

親水性相互作用液体クロマトグラフィー（ＨＩＬＩＣ）は、逆相液体クロマトグラフィーに対する補完的ツールとして、親水性分析物の分離のために一般に使用されている。任意の極性クロマトグラフィー表面を、ＨＩＬＩＣ分離のために使用できる。ＨＩＬＩＣクロマトグラフィー用の典型的な移動相としては、少量の水性部分を伴ったアセトニトリルが挙げられる。ＨＩＬＩＣにおいては、この移動相は、水分欠乏移動相とは対照的に、極性固定相の表面上に水に富んだ層を形成し、これにより液体／液体抽出系が形成される。分析物は、これら２つの層の間で分散される。しかしながら、ＨＩＬＩＣは単なる分配よりも複雑なプロセスであり、中性極性種間での水素結合相互作用、ならびに保持のために使用される有機溶媒の高度な条件の下での静電相互作用を含む。これが、イオン交換クロマトグラフィーとは明確に異なる機構としてＨＩＬＩＣを区別する。より極性が大きい分析物は、極性が小さい分析物よりも、固定水層と強く相互作用することになる。

本発明の評価においては、相２３ａのＨＩＬＩＣ特性を特徴付けるために、マンニトールを使用した。試験条件は以下の通りであった：カラムは相２３ａで充填、粒径５μｍ、カラム寸法３×５０ｍｍ；移動相は、逆相運転の場合はアセトニトリル／１００ｍＭの酢酸アンモニウム、ｐＨ５／脱イオン水（５０：１０：４０のｖ／ｖ／ｖ）、及びＨＩＬＩＣ運転の場合はアセトニトリル／１００ｍＭの酢酸アンモニウム、ｐＨ５（９０：１０のｖ／ｖ）；流速は０．４２５ｍＬ／分；注入体積は１μＬ；温度は３０℃；検出はエアロゾルベース検出器；ならびに試験プローブ（脱イオン水中１ｍｇ／ｍＬ）はマンニトール。

マンニトールは、移動相のイオン強度及びｐＨのどちらからも影響を受けない高度に親水性の中性分子であるため（下を参照）、高レベルのアセトニトリルにおけるその保持は、静電相互作用によらず、もっぱら親水性相互作用によるものであると見なされる。図１１は、水素結合相互作用によって親水性分析物を保持するために、相２３ａをＨＩＬＩＣにおいて使用できるということを明確に例証している。これは、９０％アセトニトリル（富溶媒）におけるマンニトールの保持（１０よりも大きい保持係数）が、５０％アセトニトリルにおけるマンニトールの保持（０に近い保持係数）よりも有意に大きいためである。

実施例１２−溶媒効果

逆相／双性イオン混合型相としてのクロマトグラフィー特性を評定するために、ナフタレン（疎水性プローブ）、マンニトール（親水性プローブ）、ナトリウムイオン（カチオン相互作用プローブ）、及び塩化物イオン（アニオン相互作用プローブ）を、異なるアセトニトリルのレベルにおいて、ならびに一定の酢酸アンモニウム濃度において評価した。

試験条件は以下の通りであった：カラムは相２３ａで充填、粒径５μｍ、カラム寸法３×５０ｍｍ；移動相は、アセトニトリル／１００ｍＭの酢酸アンモニウム、ｐＨ５／脱イオン水（ｍ：１０：ｎのｖ／ｖ／ｖであり、ｍ：ｎ＝９０：０、８０：１０、７０：２０、６０：３０、５０：４０、４０：５０、３０：６０、２０：７０、及び１０：８０の比）；流速は０．４２５ｍＬ／分；注入体積は１μＬ；温度は３０℃；検出はエアロゾルベース検出器；ならびに試験プローブはナフタレン（０．１ｍｇ／ｍＬ）、塩化ナトリウム（１ｍｇ／ｍＬ）、及びマンニトール（１ｍｇ／ｍＬ）。

図１２は、ナフタレンの保持率が移動相の水性含有量と共に連続的に増加するため、相２３ａが疎水性特性を提示していることを示している。同時に、マンニトールの保持率は反対方向に向かい、アセトニトリル含有量が７０％より下では最小の保持率であり、７０％を上回るアセトニトリル含有量では増加している。マンニトールと比較して、塩化物イオンは、様々な溶媒レベルにおいて有意に高い保持率を示している。塩化物イオンの保持率はアセトニトリルの増加と共に下がり、アセトニトリルが１０％の際の４１からアセトニトリルが８０％の際の２０にまで降下する。アセトニトリルの更なる増加は、アセトニトリルが８０％の際に、塩化物イオン保持率を値３３にまで急速に増加させることをもたらす。塩化物イオンと比較して、ナトリウムイオンが提示する保持率は、１０％〜８０％のアセトニトリルの範囲においては、実質的にゼロである。アセトニトリルが８０％を上回ると、ナトリウムイオンの保持率は溶媒含有量と共に増加し、保持率は０から、９０％のアセトニトリルにおける５．４へと増加する。したがって、この結果により、相２３ａが逆相、ＨＩＬＩＣ、及びアニオン相互作用特性を保有することが示され、これはそのカラムの化学的性質と一貫している。

特許請求の範囲を含め、本明細書で使用する場合、文脈が別途指示しない限り、本明細書における用語の単数形は、複数形を含むように解釈されるものとし、その逆も同様である。例えば、文脈が別途指示しない限り、「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」等の単数形への言及は、「１つまたは複数」を意味する。

本明細書の説明及び特許請求の範囲を通じて、「備える」、「含む」、「有する」、及び「含有する」という語、ならびに例えば「備えている」、「備えた」等のこれらの語の変形は、「限定されないが含んでいる」ということを意味し、他の成分を除外することを意図するものではない（かつ除外しない）。

本発明の前述の実施形態への変更が、依然として本発明の範囲内にありながら行われ得ることは理解されるであろう。本明細書に開示される各特徴は、別途明言されない限り、同一、等価、または同様の目的を果たす代替的な特徴と置き換えられてもよい。したがって、別途明言されない限り、開示される各特徴は、包括的な一連の等価または同様の特徴の一例に過ぎない。

本明細書において提供されるありとあらゆる例、または例示的な言葉（「例えば（ｆｏｒ ｉｎｓｔａｎｃｅ）」、「等（ｓｕｃｈ ａｓ）」、「例えば（ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ）」、「例えば（ｅ．ｇ．）」、及び同様の言葉）の使用は、本発明をより良好に例証することを単に意図するものであり、別途主張されない限り、本発明の範囲の限定を示すものではない。本明細書中のいかなる言葉も、特許請求されていない任意の要素を、本発明の実践に対して必須であるものとして示すものと解釈されるべきではない。

本明細書に記載されるいかなるステップも、別途明言されない限り、または文脈が別途必要としない限り、任意の順序で行われてもよく、または同時に行われてもよい。

本明細書に開示される特徴の全ては、そのような特徴及び／またはステップの少なくとも一部が相互排他的である組み合わせを除いて、任意の組み合わせで組み合わせることができる。特に、本発明の好ましい特徴は、本発明の全ての態様に対して適用可能であり、任意の組み合わせで使用することができる。同様に、非本質的な組み合わせで記載される特徴は、別々に（組み合わせずに）使用されてもよい。
本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔１〕基材に共有結合した双性イオンリガンドを含むクロマトグラフィー材料であって、前記リガンドが、一般式Ｉを有し、

前記リガンドが、シリル基を通じて前記基材に結合し、イオン基が、互いに反対の電荷を有し、少なくとも１０個の炭素原子が、疎水性リンカーの組み合わせた鎖長において存在する、クロマトグラフィー材料。
〔２〕前記リガンドが、式ＩＩを有し、

式中、
Ｒ ¹ 、Ｒ ² 、Ｒ ³ が、独立して、
前記基材の基材原子に接続するように構成される酸素原子、
隣接するリガンドのケイ素原子に接続するように構成される酸素原子、
ヒドロキシル基、
ハロゲン原子、
アルコキシ基、
ジアルキルアミノ基、
アシル基、
アルキル基、または
アリール基から選択され、
Ｌ ¹ 、Ｌ ² 及びＬ ³ が、独立して、疎水性部分であり、各々が、２〜３０個の炭素原子を含有し、少なくとも１０個の炭素原子が、Ｌ ¹ 、Ｌ ² 及びＬ ³ の組み合わせた鎖長において存在し、
Ｘが、Ｏ原子、Ｓ原子、アミド基、またはスルホンアミド基であり、
ｎが、０または１であり、
Ｒ ⁴ 、Ｒ ⁵ が、独立して、水素原子または１〜２０個の炭素原子を含有する炭化水素部分から選択され、
Ｒ _f が、スルホン酸、カルボン酸、及びホスホン酸官能基からなる群から選択される負に荷電した部分である、前記〔１〕に記載のクロマトグラフィー材料。
〔３〕前記アルコキシ基が、メトキシ、エトキシ、またはプロポキシであり、前記アルキル基が、置換もしくは非置換のアルキル基、または置換もしくは非置換のヘテロアルキル基であり、前記アリール基が、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基である、前記〔２〕に記載のクロマトグラフィー材料。
〔４〕Ｒ ¹ 、Ｒ ² 、Ｒ ³ 基のうちの少なくとも１つが、脱離基である、前記〔２〕または〔３〕に記載のクロマトグラフィー材料。
〔５〕少なくとも１１個の炭素原子が、前記疎水性リンカーの組み合わせた鎖長において存在する、前記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載のクロマトグラフィー材料。
〔６〕前記疎水性リンカーが、各々直鎖ホモアルキル基である、前記〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載のクロマトグラフィー材料。
〔７〕前記疎水性リンカーのうちの少なくとも１つが、鎖中に少なくとも８個の炭素原子を有するホモアルキル基を含む、前記〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載のクロマトグラフィー材料。
〔８〕前記疎水性リンカーのうちの少なくとも１つが、鎖中に８〜１２個の炭素原子を有するホモアルキル基を含む、前記〔７〕に記載のクロマトグラフィー材料。
〔９〕前記リガンドの中心部分における前記イオン基が、中心イオン基であり、前記中心イオン基が、正に荷電した基を有し、前記中心部分が、前記２つの疎水性リンカーの間にあり、前記リガンドの末端部分における他方のイオン基が、末端イオン基であり、前記末端イオン基が、負に荷電した基を有する、前記〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載のクロマトグラフィー材料。
〔１０〕Ｒ ¹ 、Ｒ ² 、Ｒ ³ 基のうちの少なくとも１つが、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、またはハロゲン原子である、前記〔２〕〜〔９〕のいずれかに記載のクロマトグラフィー材料。
〔１１〕Ｌ ¹ 、Ｌ ² 、及びＬ ³ が、独立して、置換または非置換のアルキル、及び置換または非置換アリールから選択される疎水性部分であり、少なくとも１１個の炭素原子が、Ｌ ¹ 、Ｌ ² 、及びＬ ³ の組み合わせた鎖長において存在する、前記〔２〕〜〔１０〕のいずれかに記載のクロマトグラフィー材料。
〔１２〕前記炭化水素部分が、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基である、前記〔２〕〜〔１１〕のいずれかに記載のクロマトグラフィー材料。
〔１３〕Ｌ ² 及びＬ ³ が、各々ホモアルキル基である、前記〔２〕〜〔１２〕のいずれかに記載のクロマトグラフィー材料。
〔１４〕Ｌ ² 及びＬ ³ のうち少なくとも１つが、鎖中に少なくとも８個の炭素原子を有するホモアルキル基を含む、前記〔２〕〜〔１３〕のいずれかに記載のクロマトグラフィー材料。
〔１５〕Ｌ ² 及びＬ ³ のうち少なくとも１つが、鎖中に８〜１２個の炭素原子を有するホモアルキル基を含む、前記〔２〕〜〔１４〕のいずれかに記載のクロマトグラフィー材料。
〔１６〕前記基材が、シリカ基材である、前記〔１〕〜〔１５〕のいずれかに記載のクロマトグラフィー材料。
〔１７〕液体クロマトグラフィーまたは固相抽出における使用のための、前記〔１〕〜〔１６〕のいずれかに記載の材料で充填されたクロマトグラフィーカラム。
〔１８〕クロマトグラフィー材料を調製する方法であって、アルキルまたはアリール部分、及びアミノ官能基を含有するシリルリガンドを、共有結合によって、基材表面に共有結合させることと、次いで、前記共有結合させたシリルリガンド上に含有される前記アミノ官能基を、１，３−プロパンスルトンと反応させて、前記クロマトグラフィー材料を形成することと、を含む、方法。
〔１９〕クロマトグラフィー材料を調製する方法であって、アルキルまたはアリール部分、及びアミノ官能基を含有するシリルリガンドを、１，３−プロパンスルトンと反応させてシリルリガンドを形成することであって、前記形成されるシリルリガンドが、逆相部分及び双性イオン部分を含む、当該形成することと、次いで、前記形成されたシリルリガンドを、基材表面と反応させて、共有結合によって前記クロマトグラフィー材料を形成することと、を含む、方法。
〔２０〕一般式Ｉを有するリガンドであって、

前記シリル基が、基材に結合するための活性シリル基であり、前記イオン基が、互いに反対の電荷を有し、少なくとも１０個の炭素原子が、前記疎水性リンカーの組み合わせた鎖長において存在する、リガンド。
〔２１〕前記リガンドが、式ＩＩを有し、

式中、
Ｒ ¹ 、Ｒ ² 、Ｒ ³ が、独立して、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、アシル基、アルキル基、またはアリール基から選択され、
Ｌ ¹ 、Ｌ ² 及びＬ ³ が、独立して、疎水性部分であり、各々が、２〜３０個の炭素原子を含有し、少なくとも１０個の炭素原子が、Ｌ ¹ 、Ｌ ² 及びＬ ³ の組み合わせた鎖長において存在し、
Ｘが、Ｏ原子、Ｓ原子、アミド基、またはスルホンアミド基であり、
ｎが、０または１であり、
Ｒ ⁴ 、Ｒ ⁵ が、独立して、水素原子または１〜２０個の炭素原子を含有する炭化水素部分から選択され、
Ｒ _f が、スルホン酸、カルボン酸、及びホスホン酸官能基からなる群から選択される負に荷電した部分である、前記〔２０〕に記載のリガンド。

Claims (19)

1. 基材に共有結合した双性イオンリガンドを含むクロマトグラフィー材料であって、前記双性イオンリガンドが、一般式Ｉ：
   

   

   を有し、
   前記双性イオンリガンドが、前記シリル基を通じて前記基材に共有結合し、前記イオン基が、互いに反対の電荷を有し、少なくとも１０個の炭素原子が、前記疎水性リンカーの組み合わせた鎖長において存在し、前記疎水性リンカーのうちの少なくとも１つが、鎖中に少なくとも８個の炭素原子を有するホモアルキル基を含む、クロマトグラフィー材料。
2. 前記双性イオンリガンドが、式ＩＩ：
   

   

   を有し、
   式中、
   Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³が、独立して、
   前記基材の基材原子に接続するように構成される酸素原子、
   隣接するリガンドのケイ素原子に接続するように構成される酸素原子、
   ヒドロキシル基、
   ハロゲン原子、
   アルコキシ基、
   ジアルキルアミノ基、
   アシル基、
   アルキル基、または
   アリール基から選択され、
   Ｌ¹、Ｌ²及びＬ³が、独立して、疎水性部分であり、各々が、２〜３０個の炭素原子を含有し、少なくとも１０個の炭素原子が、Ｌ¹、Ｌ²及びＬ³の組み合わせた鎖長において存在し、Ｌ ² 及びＬ ³ のうち少なくとも１つが、鎖中に少なくとも８個の炭素原子を有するホモアルキル基を含み、
   Ｘが、Ｏ原子、Ｓ原子、アミド基、またはスルホンアミド基であり、
   ｎが、０または１であり、
   Ｒ⁴、Ｒ⁵が、独立して、水素原子、または１〜２０個の炭素原子を含有する炭化水素部分から選択され、
   Ｒ_fが、スルホン酸官能基、カルボン酸官能基、及びホスホン酸官能基からなる群から選択される負に荷電した部分である、請求項１に記載のクロマトグラフィー材料。
3. 前記アルコキシ基が、メトキシ、エトキシ、またはプロポキシであり、前記アルキル基が、置換もしくは非置換のアルキル基、または置換もしくは非置換のヘテロアルキル基であり、前記アリール基が、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基である、請求項２に記載のクロマトグラフィー材料。
4. Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³基のうちの少なくとも１つが、脱離基である、請求項２または３に記載のクロマトグラフィー材料。
5. 少なくとも１１個の炭素原子が、前記疎水性リンカーの組み合わせた鎖長において存在する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のクロマトグラフィー材料。
6. 前記疎水性リンカーが、各々直鎖ホモアルキル基である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のクロマトグラフィー材料。
7. 前記疎水性リンカーのうちの少なくとも１つが、鎖中に８〜１２個の炭素原子を有するホモアルキル基を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載のクロマトグラフィー材料。
8. 前記双性イオンリガンドの中心部分における前記イオン基が、中心イオン基であり、前記中心イオン基が、正に荷電した基を有し、前記中心部分が、前記２つの疎水性リンカーの間にあり、前記双性イオンリガンドの末端部分における他方のイオン基が、末端イオン基であり、前記末端イオン基が、負に荷電した基を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のクロマトグラフィー材料。
9. Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³基のうちの少なくとも１つが、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、またはハロゲン原子である、請求項２〜８のいずれか１項に記載のクロマトグラフィー材料。
10. Ｌ¹、Ｌ²、及びＬ³が、独立して、置換または非置換のアルキル、及び置換または非置換アリールから選択される疎水性部分であり、少なくとも１１個の炭素原子が、Ｌ¹、Ｌ²、及びＬ³の組み合わせた鎖長において存在する、請求項２〜９のいずれか１項に記載のクロマトグラフィー材料。
11. 前記炭化水素部分が、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基である、請求項２〜１０のいずれか１項に記載のクロマトグラフィー材料。
12. Ｌ²及びＬ³が、各々ホモアルキル基である、請求項２〜１１のいずれか１項に記載のクロマトグラフィー材料。
13. Ｌ²及びＬ³のうち少なくとも１つが、鎖中に８〜１２個の炭素原子を有するホモアルキル基を含む、請求項２〜１２のいずれか１項に記載のクロマトグラフィー材料。
14. 前記基材が、シリカ基材である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のクロマトグラフィー材料。
15. 液体クロマトグラフィーまたは固相抽出における使用のための、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の材料で充填されたクロマトグラフィーカラム。
16. クロマトグラフィー材料を調製する方法であって、アルキルまたはアリール部分、及びアミノ官能基を含有するシリルリガンドを、共有結合によって、基材表面に共有結合させることと、次いで、前記共有結合させたシリルリガンド上に含有される前記アミノ官能基を、１，３−プロパンスルトンと反応させて、前記クロマトグラフィー材料を形成することと、を含む、方法。
17. クロマトグラフィー材料を調製する方法であって、アルキルまたはアリール部分、及びアミノ官能基を含有するシリルリガンドを、１，３−プロパンスルトンと反応させてシリルリガンドを形成することであって、前記形成されるシリルリガンドが、逆相部分及び双性イオン部分を含む、当該形成することと、次いで、前記形成されたシリルリガンドを、基材表面と反応させて、共有結合によって前記クロマトグラフィー材料を形成することと、を含む、方法。
18. 一般式Ｉ：
    

    

    を有する双性イオンリガンドであって、前記シリル基が、基材に結合するための活性シリル基であり、前記イオン基が、互いに反対の電荷を有し、少なくとも１０個の炭素原子が、前記疎水性リンカーの組み合わせた鎖長において存在し、前記疎水性リンカーのうちの少なくとも１つが、鎖中に少なくとも８個の炭素原子を有するホモアルキル基を含む、双性イオンリガンド。
19. 前記双性イオンリガンドが、式ＩＩ：
    

    

    を有し、
    式中、
    Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³が、独立して、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、アシル基、アルキル基、またはアリール基から選択され、
    Ｌ¹、Ｌ²及びＬ³が、独立して、疎水性部分であり、各々が、２〜３０個の炭素原子を含有し、少なくとも１０個の炭素原子が、Ｌ¹、Ｌ²及びＬ³の組み合わせた鎖長において存在し、Ｌ ² 及びＬ ³ のうち少なくとも１つが、鎖中に少なくとも８個の炭素原子を有するホモアルキル基を含み、
    Ｘが、Ｏ原子、Ｓ原子、アミド基、またはスルホンアミド基であり、
    ｎが、０または１であり、
    Ｒ⁴、Ｒ⁵が、独立して、水素原子、または１〜２０個の炭素原子を含有する炭化水素部分から選択され、
    Ｒ_fが、スルホン酸官能基、カルボン酸官能基、及びホスホン酸官能基からなる群から選択される負に荷電した部分である、請求項１８に記載の双性イオンリガンド。

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