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동적 구조의 용해성을 가지는 배위중합체: 재료과학의 관점에서 본

전문가 제언: ○ 공유결합으로 얻어진 전통적인 고분자화합물은 물리적 화학적 다양성으로 많은 연구가 이루어져 이미 널리 실용화되었으나, 지난 10년간 새로운 형의 고분자 특히 배위결합으로 구성되는 배위중합체는 자기조직화에 의해 형성되는 초분자 구조를 가지고 있음이 밝혀져 새로운 형의 고분자로 주복의 대상이 되고 있다.

○ 이러한 새로운 형태의 고분자는 공유결합을 전혀 이용하지 않고 수소결합, π-스태킹, 반데르발스 작용과 같은 약한 작용들과 금속이온과 형성하는 배위결합을 이용하여 합성된다.

○ 이러한 물질들을 동적인 조합 라이브러리(dynamic combinatorial library)라 하는데 이 화학의 특징은 작용의 가역성에 있는데 작용의 가역성은 동적인 계를 만들어 내며 생성되는 사슬길이와 배위 중합체구조는 가역적 반응의 정도에 따라 결정되므로 몇 개의 파라미터를 제어하면 분자구조의 재배열이 쉽게 달성된다.

○ 초분자구조를 갖는 배위중합체는 용액 중에서 금속이온에 의해 유발되는 자기조직화를 통해서 형성된다. 동적 배위중합체(Dynamic Coordination Polymer, DCP)는 금속이온에 의해 나타나는 비정상적인 성질 즉, 분자자석, 합성금속의 전기전도성, 비선형광학 등을 가진다.

○ 이러한 성질을 가진 새로운 형의 배위중합체와 기계적 성질이 우수한 전통적인 고분자와 조합하여 자성, 전기적, 광학적 성질이 우수한 재료를 개발할 수 있으며 사용하는 금속이온의 선택과 이들의 레독스 성질의 조절과 함께 사용하는 배위자를 바꾸어 줌으로서 새로운 기능성 재료의 개발이 가능하다.

○ 본고에서는 금속과 배위자의 배위결합으로 유발되는 금속과 여러 자리 배위자가 형성하는 배위중합체에 관련된 최근의 연구결과를 소개하고 있는데 재료과학의 관점에서 새로운 고부가가치 소재를 개발하는데 중요한 기초 자료를 제공하고 있다.

저자: Viviane A. Friese, Dirk G. Kurth
자료유형: 학술정보