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방향족기를 함유한 아세틸렌으로부터 π-공액구조를 가진 기능성 고분자의 합성

전문가 제언: ○ 연구의 내용은 특수 기능 및 고성능의 유기물질을 poly(arylacetylene)과 poly(aryleneethynylene)과 같은 π-공액구조를 가진 고분자 물질에서 얻는 것이다. 산소 부화막으로 사용될 수 있는 이들 물질은 비키랄성 구조이며 막형성 기능이 우수하다. 비대칭성 유도중합법으로 얻어진 poly(arylacetylene)은 분자 주사슬이나 가지에 키랄성 구조가 생성되고 광분별 특성이 있다. 키랄성 구조를 가진 고분자를 상호교환 반응으로 얻게 되어도 입체 특이성을 가지며 광분별 특성을 나타낸다. 위치 특이성을 조절하면 자성체가 가능해 진다.

○ 이 연구로부터 확인된 결과는 유기합성 화합물도 금속이나 반도체가 가지는 특성뿐만 아니라 생체기능도 발현할 수 있다는 가능성을 제시하고 있다. 유기고분자의 구조에는 공액 2중 결합이 반복되어 있어서 좁은 띠 간격을 가지므로 전하의 이동을 가능하게 하고 전하의 이동 방향도 조절할 수 있으므로 전기 전도성과 반도체의 특성을 얻을 수 있다. 키랄성이 있는 단량체를 유도 중합이나 상호교환 중합으로 합성한 고분자는 키랄성을 유지하고 나아가 분자의 입체 규칙성을 유도함으로서 분자배열을 조절할 수 있는 가능성도 확인하였다.

○ 물질의 기능은 구성원소, 원소 간의 결합, 분자의 입체구조, 분자 간의 배열상태에 따라 결정된다. 기능의 핵심은 띠 간격, 결정성 및 분자의 입체 규칙성이다. 이들 기능들은 금속이나 무기물질 또는 생체물질에서 얻을 수 있으며 이미 여러 분야에서 응용되고 있지만 생산이 쉽고 기능이 더 뛰어난 물질이 추구되고 있다. 유기물질은 주로 탄소, 수소, 산소 및 질소를 결합하여 얻어진 것으로 금속, 무기질 및 천연물질이 가지는 모든 특성을 나타낼 수 있다는 것이 확인되고 있다.

○ π-공액구조이며 입체규칙성을 가지는 단량체의 합성과 비대칭성 유도중합법이나 상호교환 중합법에 사용되는 촉매의 개발과 중합 조건의 최적화로 띠 간격이 1-4 eV이며 용해성이 좋고 높은 입체 규칙성인 고분자는 유기반도체, 유기전도체, 유기발광체, 태양광발전, 유기자석 등 전자산업에 획기적인 재료가 될 것이고 산소 부화막, 생체적 합성재료, 인공 생체재료 등 여러 분야에서 무한한 가능성을 약속하고 있다.

저자: Aoki, T; Kaneko, T; Teraguchi, M
자료유형: 학술정보