브뢴스테드 산 개시를 통한 이치환 및 삼치환 헤테로 딜스-알더 부가물의 리빙 양이온 개환 중합
Brønsted-Acid Initiated Living Cationic Ring-Opening Polymerization of The Di- and Trisubstituted Hetero Diels-Alder Adducts
초록/요약
최근 플라스틱으로 인한 환경오염 문제로 산, 염기, 미생물, 빛 등 외부 자극에 의해 분해가 촉진되는 고분자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중에서 빛 자극에 의한 고분자의 분해는 접근성이 우수하고, 시공간적 분해 조절이 용이한 장점이 있다. 우리는 최근 aryl vinyl ketone과 vinyl ether의 IEDDA adducts의 living multifactor-controlled polymerization을 개발하여 광분해성 고분자를 정밀하고 다양하게 생산하는 합성법을 보고하였다. 하지만, 그럼에도 불구하고, 리빙 중합을 달성하기 위해, 기존 연구에선 비싸고, 냄새와 색을 지닌 chain-transfer agents 를 사용해야만 하였다. 이를 개선하고자, 본 연구에서는 chain-transfer agent 없이도 고분자의 living multifactor-controlled polymerization을 달성할 수 있는 최적의 반응 조건을 조사하였다. 특히, in situ로 형성되는 neighboring carbonyl group에 의한 propagating carbocation의 분자 내 안정화의 중요성을 가정하고, 이를 극대화 하는 조건을 조사하였다. 최적화를 바탕으로, 분자량 110 kDa에 이르는 고분자량까지 컨트롤 중합을 달성할 수 있었다. 이렇게 강화된 고분자 합성법에 기반하여 저-고분자에 이르는 분자량별 샘플을 준비하고, 이들의 물성과 광분해성을 조사하였다. 또한, 삼치환의 IEDDA adducts를 합성하고, 이 단량체에 위의 중합 방법을 적용시킴으로써 복잡한 구조를 가지는 고분자의 서열과 stereoselectivity를 정밀하게 조절하며, 동시에 MW와 dispersity control이 가능함을 확인하였다. 또한, 합성된 고분자의 입체 구조에 따른 물성 변화에 대해서도 조사하였다.
more목차
Chapter 1. 이치환 단량체 : 브뢴스테드 산을 이용한 신규 리빙 중합법 개발 1
1. Introduction 1
2. Result and Discussion 4
(1) 단량체 합성 4
(2) 중합 결과 4
(3) Mechanism 조사 12
(4) 물성 조사 14
(5) 광분해성 조사 14
(6) 입체 구조 분석 15
3. Conclusion 17
4. Experiment section 18
(1) Synthesis of monomers 18
(2) Polymerization 20
(3) Photodegradaton 23
(4) Properties of polymers 23
5. Reference 26
Chapter 2. 삼치환 단량체 : Multifactor-controlled living polymerization 30
1. Introduction 30
2. Result and Discussion 32
(1) 단량체 합성 32
(2) 중합 결과 32
(3) 입체 구조 분석 34
(4) 물성 조사 36
3. Conclusion 37
4. Experiment section 38
(1) Synthesis of monomers 38
(2) Polymerization 40
(3) Properties of polymers 43
5. Reference 48
