Покрытое молекулярное сито

Покрытое молекулярное сито

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение касается покрытого молекулярного сита и способов его подготовки. Кроме того, изобретение касается использования покрытого молекулярного сита и композиций, включающих молекулярное сито. Настоящее изобретение дополнительно касается использования молекулярного сита и композиций, включающих молекулярное сито в производстве аппаратуры, например электронных компонентов и приборов, а также аппаратуры, например электронных компонентов и приборов, включающих молекулярное сито. Настоящее изобретение особенно касается гидрофобно покрытого молекулярного сита и способа его получения. Кроме того, изобретение касается использования гидрофобно покрытого молекулярного сита и композиций, включающих гидрофобно покрытое молекулярное сито. Настоящее изобретение дополнительно касается использования гидрофобно покрытого молекулярного сита и композиций, включающих гидрофобно покрытое молекулярное сито, в производстве аппаратуры, например электронных компонентов и приборов, а также аппаратуры, например электронных компонентов и приборов, включающих молекулярное сито.

Предпосылки создания изобретения

Современные электрические и электронные компоненты и приборы часто включают материалы или вещества, которые чувствительны к газообразным молекулам из окружающей среды, например кислороду или водяному пару, потому что они подвергаются воздействию таких молекул и, например, могут быть разрушены в результате коррозии или гидролиза. Общепринятый метод защиты таких материалов в компонентах и устройствах обеспечивается путем инкапсулирования, при котором компоненты или устройства герметично обособлены от окружающей среды. В этом контексте также общепринято включать так называемых "получателей" внутрь инкапсулированных компонентов или устройств, способных к улавливанию таких газовых молекул, которые тем не менее действительно проникают вовнутрь.

Общепринятые материалы-получатели - вещества, которые способны связывать малые молекулы, например молекулы газа или воды, посредством химической реакции ("абсорбции") или физически захватывать их ("адсорбция"). Материалы-получатели в настоящем использовании представляют собой металлы или сплавы металлов или молекулярные сита. Такие материалы-получатели, которые используются для защиты материалов или компонентов от разрушительного влияния влажности (воды) или газов, например кислорода, описаны, среди прочего, в DE 3218625 A1, DE 3511323 A1 или DE 3101128 A1.

Помимо введения материала-получателя вовнутрь инкапсулированного компонента или устройства, также возможно включать материалы-получатели в органические материалы, которые используются для герметизации чувствительных материалов в компонентах или устройствах или непосредственной герметизации компонентов или устройств. Например, материалы-получатели могут быть включены в органические полимеры, клеевые составы или композиции поверхностного покрытия, которые затем используются для инкапсулирования компонента или устройства, для клейкого связывания их оболочки или для нанесения на них покрытия. Клеевая композиция, обладающая барьерными свойствами, описана в DE 10344449 A1, и DE 19853971 А1 описывает неорганические/органические полисилоксановые гибридные полимеры. Кроме того, US 2004/0132893 А1 описывает прессуемую пасту, включающую цеолит, органическое связывающее вещество и растворитель, пасту, которая используется в подготовке получателя. Патент США №5401536 описывает, для получения защищенного от влажности герметичного чехла электронного прибора, покрытие и клеевой состав, которые состоят из протонированного алюмосиликатного порошка и полимера. Все эти композиции включают материалы-получатели, которые более или менее грубо введены, но не диспергированы гомогенно, в матрицу (пасты). Ни одна из этих композиций не позволяет получить прозрачные слои, и также они не могут использоваться в процессе печати.

В последние годы была замечена возрастающая тенденция к миниатюризации многих электрических и электронных устройств. Эта продолжающаяся миниатюризация дает начало многим проблемам, не в последнюю очередь касающихся защиты чувствительных материалов, компонентов или устройств от влажности или других разрушительных молекул газа из окружающей атмосферы. С одной стороны, количества чувствительных материалов, которые необходимо защищать, уменьшаются так, что даже относительно небольшое количество молекул газа достаточно для их повреждения. Защита должна поэтому быть настолько хорошей, чтобы в максимально возможной степени ни одна разрушительная газовая молекула не достигла чувствительного материала. С другой стороны, пространство, которое доступно в скрытом компоненте или устройстве, становится все меньшим, таким образом, получатель должен в максимально возможной степени быть в маленькой форме так, чтобы он мог использоваться в приборе таких размеров. Даже если получатель должен быть включен в герметический или покрывающий слой для герметизации компонента или устройства таких размеров, получатель должен быть в как можно более меньшей форме, потому что снижается не только толщина слоя, защищающего компонент или материал, но также и размеры с точки зрения площади (ширина и глубина) ограничивают возможный размер частицы материала-получателя таким образом, что использование общепринятых материалов-получателей, имеющих размер частицы в области нескольких микрометров, может быть невыгодным или невыполнимым. В особенности в ходе в настоящее время быстро продолжающейся миниатюризации электронных компонентов, таких как, например, устройства MEMS, и даже меньших размеров, например электрооптических устройств, содержащих их, использование общепринятых материалов-получателей теперь возможно только до ограниченной степени из-за факта, что они присутствуют в частицах, имеющих размер, обычно составляющий несколько микрометров.

Когда композитные материалы, включающие полимер, композицию поверхностного покрытия или клеевой состав и материал-получатель, должны использоваться для инкапсулирования чувствительных материалов, веществ, компонентов или устройств, материал-получатель может защитить материал, компонент или устройство особенно эффективно, если индивидуальные частицы маленькие по сравнению с толщиной слоя, состоящего из композитного материала, и если они гомогенно распределены. Если частицы слишком большие по сравнению с толщиной композитного слоя, проходы для газа или воды могут быть сформированы в местах, где из-за статистического распределения частиц получателя в слое не присутствует ни одной частицы, как показано на Фигуре 1. С другой стороны, проходы для газа или воды могут также быть сформированы в местах, где встречаются накопления или агломераты частиц получателя, как показано на Фигуре 2. По этой причине, материал-получатель должен обладать хорошей дисперсностью в органических соединениях, вместе с которыми он присутствует в композитном материале. Плохая дисперсность во многих органических соединениях, которые обычно используются для герметизации, таких как, например, полимеры, клеевые составы, композиции поверхностного покрытия или подобное, представляет собой дополнительный недостаток общепринятых материалов-получателей.

Например, общепринятые материалы-получатели, такие как, например, цеолиты, обладают только плохой дисперсностью в неполярных средах, как много полимеров, клеевых составов, композиций поверхностного покрытия, растворителей и т.п. Вообще, оксидные материалы, которые также включают цеолиты, плохо диспергируемые в неполярных растворителях, но, напротив, имеют хорошую дисперсность в воде, водных растворах кислот и оснований.

Причина такого поведения лежит в химии поверхности этого класса материалов. Внешняя поверхность оксидных материалов, которые также включают цеолиты, обычно заканчивается ОН группами [Nature and Estimation of Functional Groups on Solid Surfaces, H.P. Boehm, H. Knozinger, Catalysis Science and Technology, Vol.4, Springer Verlag, Heidelberg, 1983]. Когда оксид диспергируется в воде, появляются разные взаимодействия между этими ОН группами и водой. Могут быть сформированы мостиковые водородные связи, приводящие к тому, что водный слой присоединяется к оксиду. Существование такого присоединяющегося водного слоя на оксиде может привести к тому, что становится возможным получить оксид в виде стабильной водной суспензии, потому что частицы оксида не могут контактировать друг с другом и поэтому также не могут собраться в агломерат. В зависимости от рН раствора цеолит может терять или получать протоны в результате потери или получения протона некоторыми ОН группами, расположенными на поверхности. Рассматриваемая ОН группа тогда присутствует в качестве О^- центра или ОН₂ ⁺ группы. Дополнительные заряды на оксиде приводят к дальнейшей стабилизации водной суспензии, потому что частицы, которые приближаются друг к другу, подвергаются отталкивающим силам и поэтому не могут войти в контакт друг с другом или собраться в агломераты или сформировать ком.

Однако в неполярной окружающей среде, например в органических растворителях, таких как, например, гексан, толуол или петролейный эфир, или жидкости, расплавленных полимерах низкой полярности, таких как, например, полиэтилен, упомянутые взаимодействия между оксидной поверхностью и растворителем не могут появиться, потому что молекулы растворителя не могут сформировать мостиковые водородные связи. Кроме того, заряды не стабилизируются молекулами низкой полярности. Это означает, что поверхность оксидов в неполярных растворителях заряжается только до очень маленькой степени. Поэтому отталкивающие силы между частицами оксидов не присутствуют или присутствуют только до очень маленькой степени. Поэтому оксидные вещества в неполярных растворителях формируются в агломераты и комки, как показано на Фигуре 3. В этом случае, часто имеет место реакция конденсации ОН групп на поверхности таким образом, что происходит необратимый рост частиц друг в друга, и, соответственно, формируются большие агломераты. Эти агломераты больше не могут диспергироваться.

Для того чтобы была возможность диспергировать оксидные частицы в неполярных растворителях, ОН группы, расположенные на поверхности рассматриваемого оксида, могут быть функционализированы с помощью органических групп, которые являются как можно более подобными рассматриваемому растворителю. Такие поверхностные покрытия описаны, например, в DE 10319937 A1.

Поверхность оксидных частиц может, таким образом, быть покрыта неполярными и ковалентно связанными группами. Формирование ковалентной, химически резистентной связи желательно, потому что потеря неполярных групп может привести к образованию частиц, имеющих увеличенную тенденцию к агломератам. Предпочтение отдается формированию прочной ковалентной связи по сравнению с ионными связями, как описано, например, в "The surface modification of zeolite-4A by CTMAB and its properties", L. Guo, Y. Chen, J. Yang, Journal of Wuhan University of Technology, Materials Science and Engineering, Wuhan University of Technology, Materials Science Edition (1999), 14(4), 18-23, потому что ионные связи, которые основаны на формировании ионных пар, могут быть легко разрушены другими ионами.

Никакие реакции конденсации не могут происходить между медленно реагирующими органическими группами на поверхности частицы, покрытой этим способом. Поэтому взаимодействия между частицами базируются, главным образом, на ван-дер-ваальсовых силах. Это означает, что, если две частицы контактируют друг с другом, они неспособны к образованию прочного и необратимого агломерата. Такие функционализированные оксиды обладают хорошей дисперсностью в неполярных растворителях.

Общепринятые реактивы для функционализации представляют собой хлоросиланы, такие как, например, триметилхлоросилан (TMSC1) или также диэтилдихлоросилан. Цеолитные порошки с модифицированной с помощью алкилгалосиланов поверхностью описаны, например, в ЕР 1020403 A1. Когда оксид реагирует с реактивом такого вида, гидрохлорид отщепляется и образуется ковалентная связь между силановым радикалом и поверхностью оксида, как показано на Фигуре 4. Однако эти реактивы имеют недостаток, состоящий в том, что материал-получатель может подвергнуться воздействию коррозийных молекул гидрохлорида. Исследования изобретателей настоящего изобретения показали, что, в частности, алкилгалосиланы разрушают структуру частиц цеолита; чем меньше частицы, тем более выраженный эффект из-за увеличения относительной внешней площади поверхности этих частиц. Вообще, пористые частицы особенно страдают из-за такого разрушения, вероятно, потому, что они подвергаются воздействию коррозийных соединений галогена не только извне, но также и в то же самое время изнутри. При использовании реактивов галосилана также невыгодно, что при покрытии пористых частиц поры, внутренние каналы и полости частиц могут стать покрытыми и/или блокированными или засоренными. Желательны системы, в которых внутренняя поверхность не покрыта, не блокирована и, таким образом, сохраняет свой оригинальный характер, как показано на Фигуре 5.

Поэтому оксидные материалы-получатели, такие как, например, цеолиты также реагируют с алкоксисиланами для силанизации внешней поверхности, как описано в "Surface organometallic chemistry on zeolites: a tool for modifying the sorption properties of zeolites" A. Choplin, Journal of Molecular Catalysis (1994), 86(1-3), 501-512. Однако цеолиты, модифицированные таким способом, описаны исключительно как промежуточный продукт для дальнейшей модификации. Это возможно особенно, потому, что цеолиты, модифицированные таким образом, обладают поверхностными свойствами, подобными свойствам немодифицированных цеолитов, как описано выше. В процессе используются особенно агенты для соединения силана, которые способны к поперечному сшиванию друг с другом в водных средах. Этот эффект используется, например, в случае цеолитных частиц, покрытых агентами для соединения силана, аминопропилтриметоксисилан или глицидилоксипропилтриметоксисилан, которые описаны в DE 100 56 362 А1, чтобы стабилизировать коллоидную водную суспензию цеолитных частиц. Процесс для производства цеолита с модифицированной таким образом поверхностью и его использование в детергентах и моющих средствах описаны в ЕР 0 088 158 А1. Такие цеолиты с модифицированной поверхностью, согласно их использованию, представляют собой гидрофильные частицы, которые могут, соответственно, быть негомогенно диспергированы в липофильных органических соединениях, таких как, например, алканы.

Общепринятые цеолиты обычно имеют размер частицы, составляющий несколько микрометров (см., например, информационную брошюру "Dessipaste™" компании Siidchemie AG), и могут быть покрыты, как описано, например, в "Silylation of micro-, meso-, and non-porous oxides: a review"; N. Impens; P. Van der Voort; E. Vansant; Microporous and Mesoporous Materials (1999), 28(2), 217, или в "Chemical modifications of oxide surfaces"; P.Cool; E. Vansant; Trends in physical Chemistry (1999), 7, 145-158. Такие источники, однако, не описывают свойства дисперсии этих покрытых цеолитных частиц в полимерах или, более широко, в неполярных средах. Использование покрытых цеолитов в качестве материалов-получателей в тонких слоях также не описано.

Дополнительный недостаток использования общепринятых материалов-получателей в полимерах - возможность полимера, который получен мутным с помощью процессов рассеивания, вызванных частицами получателя, имеющими показатель преломления, отличающийся от показателя полимера, и средний размер намного выше предела рассеивания Mie, составляющего приблизительно 40 нм для видимого света. Если необходимо получить прозрачные слои, что требуется, например, для инкапсулирования солнечных элементов или OLEDs, такой мутности нужно избежать или она должна быть как можно более низкой.

Дополнительный недостаток общепринятых получателей состоит в том, что из-за их размера они не совместимы с общепринятыми методами для производства миниатюризированных электронных компонентов и устройств. Такой аппарат в настоящее время обычно печатается на подходящие поверхности машиной с использованием автоматического аппарата, такого как, например, печатающий или распыляющий прибор. Печатающие наконечники, используемые в них, имеют внутренний диаметр в области нескольких микрометров. По этой причине содержащие получатель жидкости, которые должны быть обработаны, не должны содержать не только никаких частиц, имеющих размер, превышающий внутренний диаметр наконечника, но также и никаких агломератов твердых частиц, которые могли бы блокировать наконечник.

Краткое описание изобретения

Проблема для описанного ниже изобретения состояла в том, чтобы преодолеть упомянутые недостатки общепринятых материалов.

Изобретение должно предложить, в особенности, молекулярное сито, которое является достаточно маленьким, чтобы использоваться в миниатюризированном аппарате, но в то же время оно должно также подходить для гомогенной дисперсии в органических соединениях, особенно неполярных органических соединениях. Молекулярное сито должно также подходить для получения прозрачных слоев. Кроме того, молекулярное сито должно подходить для обработки в методе печати.

После интенсивных исследований изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что проблема изобретения решается с помощью молекулярного сита, особенно гидрофобно покрытого молекулярного сита, которое включает частицы, имеющие размер частицы, составляющий 1000 нм или меньше, причем поверхность частиц покрывается силаном общей формулы

SiR¹R²R³R⁴,

по крайней мере один из радикалов R¹, R², R³ или R⁴, содержащий гидролизируемую группу, и остальные радикалы R¹, R², R³ или R⁴, независимо от друг друга, представляют собой алкильный, алкенильный, алкинильный, гетероалкильный, циклоалкильный, гетероарильный, алкилциклоалкильный, гетеро(алкилциклоалкильный), гетероциклоалкильный, арильный, арилалкильный или гетеро(арилалкильный) радикал.

Описание фигур

Фигура 1 показывает, в схематической форме, структуру двухслойных систем, включающих (а) органический полимер и (b) частицы получателя.

Фигура 2 показывает, в схематической форме, слой, включающий а) полимер и b) частицы получателя, которые формируют кластер (с). Стрелка, включенная в рисунок, отмечает самый быстрый путь для диффузии воды.

Фигура 3 показывает, в схематической форме, скопление оксидных частиц, имеющих поверхностные ОН группы, а) обозначает внутреннюю часть оксидных частиц.

Фигура 4 показывает, в схематической форме, гидрофобизацию оксидных частиц, имеющих поверхностные ОН группы, а) обозначает внутреннюю часть оксидных частиц.

Фигура 5 показывает, в схематической форме, гидрофобизацию оксидных частиц, имеющих структуру поры, а) обозначает внутреннюю часть оксидных частиц.

Фигура 6 показывает, в схематической форме, многослойную структуру, которая состоит из поочередных барьерных слоев (а) и композит полимерного/молекулярного сита (b).

Фигура 7 показывает типичное распределение размера для частиц цеолита LTA, используемого в Примерах. Строят график зависимости массового распределения в зависимости от диаметра частицы в нм.

Фигура 8 показывает, в схематической форме, установку для теста проникания воды, в котором а) обозначает бумагу, пропитанную безводным синим хлоридом кобальта, b) обозначает слой полимера, и с) обозначает воду.

Фигура 9 показывает фотографии, которые фиксируют результаты исследования барьерного свойства композитного материала с использованием хлорида кобальта (тест проникания воды). На фотографиях появляется безводный, синий хлорид кобальта в виде темно-серого, и водный, розовый хлорид кобальта появляется в виде светло-серого. Верхний ряд показывает образец сравнения, а нижний ряд показывает образец согласно изобретению, в каждом случае в начале теста (3 минуты) и через 28 и 100 минут.

Фигура 10 показывает результат исследования свойств композиций поверхностного покрытия, включающих молекулярное сито согласно изобретению, с помощью теста кальциевого зеркала.

Детальное описание изобретения

Изобретение касается гидрофобно покрытого молекулярного сита, которое включает частицы, имеющие размер частицы 1000 нм или меньше, поверхности частиц, покрываемых силаном общей формулы

SiR¹R²R³R⁴,

по крайней мере один из радикалов R¹, R², R³ или R⁴, содержащий гидролизируемую группу, и остальные радикалы R¹, R², R³ или R⁴, независимо от друг друга, представляют собой алкильный, алкенильный, алкинильный, гетероалкильный, циклоалкильный, гетероарильный, алкилциклоалкильный, гетеро(алкилциклоалкильный), гетероциклоалкильный, арильный, арилалкильный или гетеро(арилалкильный) радикал.

В предпочтительном варианте осуществления по крайней мере один из радикалов R¹, R², R³ или R⁴ содержит гидролизуемую группу, которая выбрана из алкоксигруппы и цианидной группы.

В этом контексте выражение "молекулярное сито" означает, в частности, соединение, которое может связывать малые молекулы. Выражение "маленькие молекулы" в этом контексте касается, например, молекул, состоящих из от двух до двенадцати атомов, предпочтительно от двух до шести атомов и особенно двух - трех атомов. Эти молекулы при нормальных условиях могут находиться в виде газа, который может, например, быть обнаружен в окружающей атмосфере. Предпочтительные примеры таких молекул - газы, содержащиеся в воздухе, такие как, например, кислород (О₂) или также вода (Н₂О). Связывание молекул молекулярным ситом в общем обратимо или необратимо, и предпочтительно обратимо. Молекулярные сита предпочтительно представляют собой пористые соединения, которые способны к связыванию маленьких молекул не только на их поверхности, но также и внутри своих пор. Предпочтительные примеры таких молекулярных сит представляют собой, например, классические оксидные твердые частицы или современные гибридные материалы.

В этом контексте выражение "оксидная твердая частица" означает, особенно, неорганическое соединение, которое присутствует в виде прозрачного, частично прозрачного или непрозрачного твердого вещества. Помимо катионов металлов, включая катионы одного или нескольких элементов главных групп или подгрупп периодической системы, оксидное твердое вещество такого вида включает анионы, содержащие атомы кислорода. Предпочтительные примеры таких анионов, помимо оксидного аниона (О^2-), гипероксидного аниона (О₂ ^-) и пероксидного аниона (O₂ ^2-), представляют собой также анионы, которые основываются на оксидах элементов главных групп и подгрупп, таких как, например, анионы оксидов серы, анионы фосфата, анионы силиката, анионы бората, анионы алюмината, анионы вольфрамата и т.п. Такие анионы могут присутствовать, например, в изолированном виде или быть конденсированы в виде, например, цепей, полос, слоев, каркасов, клеток или подобном. Конденсированные анионы такого вида могут включать оксиды одного или нескольких элементов главных групп и подгрупп, с тем чтобы было возможным включить множество различных элементов в один сжатый анион.

Выражение "гибридный материал" означает особенно соединение, содержащее элементы, которые традиционно относят не только к неорганической химии, но также и органической химии. Предпочтительные примеры гибридных материалов такого вида представляют собой, например, металлоорганические соединения, которые включают, кроме атомов металлов, органические молекулы, связанные с ними. В этом контексте связь между атомом металла и органической молекулой может быть ионной или ковалентной. Составляющие таких соединений могут быть соединены в двух или трех измерениях, например, чтобы сформировать цепи, полосы, колонки, слои, каркасы, клетки и т.п. В зависимости от природы их составляющих и их связи такие соединения могут быть в форме твердых частиц, имеющих жесткие или гибкие свойства. Предпочтительные примеры - соединения из класса металлоорганических полимеров или соединения из класса так называемых MOF (металлоорганический каркас) соединений. Предпочтительные примеры гибридных материалов такого вида представляют собой, например, соединения, которые включают элементы переходных металлов, таких как, например, медь или цинк, и органические молекулы, имеющие две или больше функции, которые подходят для формирования связи с атомом металла, таким как, например, функция карбоновой кислоты, функция амина, функция тиола и т.п., на органической цепи или на органическом каркасе или в системе органического кольца, такой как, например, пиридиновое, пиперидиновое, пиррольное, индольное или пиразиновое кольцо или подобное. Предпочтительные примеры представляют собой, например, гибридные соединения цинка и α, ω-дикарбоновой кислоты, имеющие длинноцепочечный (С6-С18) углеводородный каркас, или соединения цинка и азотсодержащих кольцевых систем, которые замещены карбоновокислотными функциями. Такие соединения могут быть получены в форме трехмерных твердых частиц и могут связывать маленькие молекулы, такие как, например, MOF-5, описанная в Н. Li et al., Nature 402 (1999), 276.

Выражение "частицы" означает, особенно, индивидуальные частицы или маленькие части молекулярного сита, которые присутствуют предпочтительно в виде дискретных частиц. Частицы могут присутствовать в виде монокристалла или могут самостоятельно включать агломерированные меньшие, кристаллические или некристаллические частицы, которые устойчиво связаны друг с другом. Например, индивидуальные частицы могут присутствовать в виде мозаичного соединения, состоящего из меньших монокристаллитов. Частицы могут присутствовать в круглой форме, например сферической, овальной или в форме эллипсоида либо подобной, или в угловой форме, например в форме кубов, параллелепипедов, хлопьев или подобной. Предпочтительно частицы являются сферическими.

Выражение "размер частицы", применяемое авторами, означает максимальный диаметр частицы. Выражение используется авторами и для максимального диаметра непокрытой частицы, и для максимального диаметра покрытой силаном частицы, но специально для максимального диаметра покрытой частицы. Размер частицы определяется, например, обычными методами, с использованием принципа динамического рассеивания света. С этой целью частицы суспендируются или диспергируются в подходящем инертном растворителе и определяются с использованием подходящего измерительного прибора. Размер частиц может также быть определен измерением с использованием SEM (сканирующий электронный микроскоп) изображения. Индивидуальные частицы являются предпочтительно сферическими. Размер частицы составляет 1000 нм или меньше, предпочтительно 800 нм или меньше, более предпочтительно 600 нм или меньше, еще более предпочтительно 400 нм или меньше, еще более предпочтительно 300 нм или меньше, еще более предпочтительно 200 нм или меньше, еще более предпочтительно 100 нм или меньше, еще более предпочтительно 40 нм или меньше и особенно 26.6 нм или меньше. Минимальный размер частицы составляет 2 нм или больше, предпочтительно 5 нм или больше, более предпочтительно 10 нм или больше и особенно 15 нм или больше.

Выражение "гидроксидный радикал" означает группу -ОН.

Выражение "алкильный радикал" означает насыщенную, неразветвленную или разветвленную углеводородную группу, содержащую особенно от 1 до 20 углеродных атомов, предпочтительно от 1 до 12 углеродных атомов, более предпочтительно от 1 до 8 и очень предпочтительно от 1 до 6 углеродных атомов, например метиловую, этиловую, пропиловую, изопропиловую, н-бутиловую, изобутиловую, втор-бутиловую, трет-бутиловую, н-пентиловую, изопентиловую, неоопентиловую, втор-пентиловую, трет-пентиловую, н-гексиловую, 2,2-диметилбутиловую или н-октиловую группу. Еще большее предпочтение отдается алкильному радикалу, который является разветвленной углеводородной группой, содержащей от 3 до 8 углеродных атомов, особенно от 3 до 6 углеродных атомов, например изопропиловой, изобутиловой, втор-бутиловой, трет-бутиловой, изопентиловой, неопентиловой, втор-пентиловой, трет-пентиловой или 2,2-диметилбутиловой группой. Использование силанов, имеющих разветвленные алкильные радикалы, приводит к получению молекулярного сита согласно изобретению, имеющего высокую степень гидрофобности. Это, по-видимому, вызвано хорошей защитой гидрофильной поверхности молекулярного сита от растворителя. Алкильный радикал, как понятно в соответствии с изобретением, связан с центральным атомом кремния силана посредством связи кремний-углерод и не гидролизуется.

Выражения "алкенильный радикал" и "алкинильный радикал" касаются по крайней мере частично ненасыщенных, неразветвленных или разветвленных углеводородных групп, которые содержат особенно от 2 до 20 углеродных атомов, предпочтительно от 2 до 12 углеродных атомов и очень предпочтительно от 2 до 6 углеродных атомов, например виниловая или этениловая, аллиловая, ацетиленовая, пропаргиловая, изопреновая или гекс-2-ениловая группа. Предпочтение отдается алкенильным группам, имеющим одну или две (особенно одну) двойную(ые) связь(и), и алкинильным группам, имеющим одну или две (особенно одну) тройную(ые) связь(и). Алкенильный или алкинильный радикал, как понятно в соответствии с изобретением, связан с центральным атомом кремния силана посредством связи кремний-углерод и не гидролизуется.

Кроме того, выражения "алкильный радикал", "алкенильный радикал" и "алкинильный радикал" касаются групп, в которых, например, один или несколько атомов водорода были замещены в каждом случае атомом галогена (фтор, хлор, бром или иод) либо одной или несколькими, возможно различными, из групп -СООН, -ОН, -SH, -NH₂, -NO₂, =O, =S, =NH, например хлорметиловой, бромометиловой, трифторометиловой, 2-хлорэтиловой, 2-бромэтиловой, 2,2,2-трихлорэтиловой или гептадекафторо-1,1,2,2-тетрагидродепиловой группой.

Выражение "гетероалкильный радикал" касается алкильного, алкенильного или алкинильного радикала, в котором один или несколько (предпочтительно 1, 2 или 3) углеродных атома были замещены атомом кислорода, азота, фосфора, бора, селена, кремния или серы (предпочтительно кислорода, серы или азота). Выражение "гетероалкил", кроме этого, касается группы, полученной из карбоновой кислоты, например ацила, ацилалкила, алкоксикарбонила, ацилоксиалкила или карбоксиалкиламида.

Предпочтительные примеры гетероалкильных радикалов представляют собой группы формул R^a-O-Y^a-, R^a-S-Y^a-, R^a-N(R^b)-Y^a-, R^a-CO-Y^a, R^a-O-CO-Y^a-, R^a-CO-O-Y^a-, R^a-CO-N(R^b)-Y^a-, R^a-N(R^b)-CO-Y^a-, R^a-O-CO-N(R^b)-Y^a-, R^a-N(R^b)-CO-O-Y^a-, R^a-N(R^b)-СО-N(R^c)-Y^a-, R^a-O-CO-N(R^b)-Y^a-, R^a-N(R^b)-CO-O-Y^a-, R^a-N(R^b)-CO-N(R^c)-Y^a-, R^a-O-CO-Y^a-, R^a-N(R^b)-C(=NR^d)-N(R^c)-Y^a-, R^a-CS-Y^a-, R^a-O-CS-Y^a-, R^a-CS-O-Y^a-, R^a-CS-N(R^b)-Y^a-, R^a-N(R^b)-CS-Y^a-, R^a-O-CS-N(R^b)-Y^a-, R^a-N(R^b)-CS-O-Y^a-, Ra-N(R^b)-CS-N(R^c)-Y^a-, R^a-O-CS-O-Y^a-, R^a-S-CO-Y^a-, R^a-CO-S-Y^a-, R^a-S-CO-N(R^b)-Y^a-, R^a-N(R^b)-CO-S-Y^a-, R^a-S-CO-O-Y^a-, R^a-O-CO-S-Y^a-, R^a-S-CO-S-Y^a-, R^a-S-CS-Y^a-, R^a-CS-S-Y^a-, R^a-S-CS-N(R^b)-Y^a-, R^a-N(R^b)-CS-S-Y^a-, R^a-S-CS-O-Y^a-, R^a-O-CS-S-Y^a-, где R^a - атом водорода, C₁-С₆алкильная, C₂-С₆алкенильная или С₂-С₆алкинильная группа; R^b - атом водорода, C₁-С₆алкильная, С₂-С₆алкенильная или С₂-С₆алкинильная группа; R⁰ - атом водорода, C₁-С₆алкильная, С₂-С₆алкенильная или С₂-С₆алкинильная группа; R^d -атом водорода, C₁-С₆алкильная, С₂-С₆алкенильная или С₂-С₆алкинильная группа, и Y^a - прямая связь, C₁-С₆алкиленовая, С₂-С₆алкениленовая или С₂-С₆алкиниленовая группа, причем каждая гетероалкильная группа содержит по крайней мере один атом углерода, и один или несколько атомов водорода, независимо друг от друга, могут в каждом случае быть замещены атомом фтора, хлора, иода или брома. Если связь Y^a находится между атомом кремния и гетероатомом, таким как, например, азот, кислород или сера, то связь может в общем гидролизироваться. Предпочтительные примеры гидролизуемых гетероалкильных радикалов представляют собой, например, алкоксигруппы, например метокси, трифторометокси, этокси, н-пропилокси, изопропилокси и трет-бутокси. Дальнейшие предпочтительные примеры гидролизуемой гетероалкильной группы - нитриловая группа или цианидная группа. Гетероалкильный радикал, который связан с центральным атомом кремния силана с помощью связи кремний-углерод, как правило, не гидролизуется. Определенные примеры негидролизуемых гетероалкильных радикалов включают метоксиметил, этоксиметил, метоксиэтил, метиламинометил, этиламинометил и диизопропиламиноэтил.

Выражение "циклоалкильный радикал" касается насыщенной или частично ненасыщенной (например, циклоалкенильной) циклической группы, которая имеет одно или несколько колец (предпочтительно 1, 2 или 3), формирующих каркас, содержащий особенно от 3 до 14 углеродных атомов, предпочтительно от 3 до 10 (особенно 3, 4, 5, 6 или 7) углеродных атомов. Выражение "циклоалкил", кроме того, касается групп, в которых один или несколько водородных атомов, независимо друг от друга, были замещены в каждом случае атомом фтора, хлора, брома или иода или одной из групп -СООН, -ОН, =O, -SH, =S, -HN; =NH или -NO₂, например негидролизуемые циклические кетоны, такие как, например, циклогексанон, 2-циклогексенон или циклопентанон. Циклоалкильный радикал согласно изобретению может быть связан с центральным атомом кремния силана с помощью замещенной группы, например -ОН или -SH. Такой циклоалкильный радикал, как правило, гидролизуется. Предпочтительно, циклоалкильный радикал согласно изобретению связан с центральным атомом кремния силана с помощью связи кремний-углерод и не гидролизуется. Предпочтительные примеры негидролизуемой циклоалкильной группы - циклопропиловая, циклобутиловая, циклопентиловая, спиро[4, 5]деканиловая, норборниловая, циклогексиловая, циклопентениловая, циклогексадиениловая, декалиниловая, кубаниловая, бицикло[4.3.0]нониловая, тетралиновая, циклопентилциклогексиловая, фтороциклогексиловая, циклогекс-2-ениловая или адамантиловая группа.

Выражение "гетероциклоалкильный радикал" касается циклоалкильной группы, определенной выше, в которой один или несколько (предпочтительно 1, 2 или 3) циклических углеродных атомов были замещены атомом кислорода, азота, кремния, селена, фосфора или серы (предпочтительно кислорода, серы или азота). Гетероциклоалкильная группа предпочтительно содержит 1 или 2 кольца, имеющих от 3 до 10 (особенно 3, 4, 5, 6 или 7) кольцевых атома. Выражение "гетероциклоалкильный радикал" касается, кроме этого, групп, в которых один или несколько водородных атомов, независимо друг от друга, были замещены в каждом случае атомом фтора, хлора, брома или иода или одной из групп -СООН, -О, =O, -SH, =S, -NH₂, =NH или -NO₂. Если существует прямая связь между атомом кремния силана и гетероатомом, например кислородом, азотом или серой, гетероциклоалкильного радикала, эта связь, и в результате весь радикал, может, как правило, гидролизироваться. Предпочтительно гетероциклоалкильный радикал согласно изобретению связан с центральным атомом кремния силана с помощью связи кремний-углерод и не гидролизуется. Примеры гидролизуемого гетероциклоалкильного радикала включают, например, 1-пиперазинил, N-пирролидинил или N-пиперидил, тогда как, например, 2-пиролидинил или 3-пиперидил - примеры негидролизуемого гетероциклоалкильного радикала.

Выражение "алкилциклоалкильный радикал" касается групп, которые содержат как циклоалкильную, так и алкильную, алкенильную или алкинильную группы в соответствии с вышеупомянутыми определениями, например алкилциклоалкильную, алкилциклоалкенильную, алкенилциклоалкильную и алкинилциклоалкильную группы. Алкилциклоалкильная группа предпочтительно содержит циклоалкильную группу, включающую одно или д