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단계적인 리빙/정밀중합을 이용한 덴드리머형의 다분기 고분자의 합성

전문가 제언: ○ 최근 리빙/정밀중합법이 급격하게 발전됨에 따라 복잡한 아키텍처를 갖는 다양한 분기 고분자의 합성이 가능하게 되었는데 이들 중 덴드리머 모양을 하고 있는 새로운 형의 다분기 고분자가 있다. 이들은 분기된 구조를 가지고 있다는 점에서 알려진 덴드리머나 덴드론 분자와 아주 유사한 모양을 하고 있으나 분기점 사이가 분자량이 큰 사슬로 연결되어 있어서 적은 분자량의 스페이서(spacer)로 연결된 덴드리머 나 덴드론 보다 훨씬 분자 크기가 크다.

○ 이러한 중합체들은 덴드리머와 마찬가지로 세대별로 성장시키는 방법을 통해 합성되나 성장 세대가 증가되면서 분자량이 급격하게 증가한다. 특히 덴드리머 모양의 별 모양 고분자는 다분기의 구형 고분자로 그 분자의 크기가 수십 나노미터에 이르며 분자의 바깥쪽에 많은 수의 기능기를 가질 수 있다. 단계적으로 진행되는 매 세대의 중합 과정에서 기능성을 가진 세그먼트의 도입이 가능하고 분기 패턴을 바꾸어 특수한 토폴로지를 가진 다분기 구조를 실현시킬 수도 있다.

○ 분기를 가진 중합체의 고체나 용액 물성은 상응하는 선형분자와 크게 다르다. 또 특성이 서로 다른 세그먼트로 구성된 다분기 블록공중합체는 각 세그먼트가 분자수준에서 분리되고 자기조직화 되어 특유한 나노 수준의 초분자구조와 분자가 집합된 다분기 아키텍처를 만들어 낸다.

○ 본고에서는 리빙/정밀중합을 이용하여 세대별로 성장하여 정의된 대로의 구조를 가진 다분기 덴드리머형이나 덴드론형의 폴리메틸메타크릴레이트의 다분기 고분자의 합성과 이들 PMMA 다분기 고분자의 용액물성에 관련된 최신의 연구결과를 소개하고 있다.

○ 덴드리머형의 다분기 고분자는 특별한 기능성 물질로서 독특한 표면 특성을 가지고 있어 촉매, 센서, 엔캡슐레이션 등의 나노기술과 연관되어 앞으로 폭넓게 활용이 기대되고 있다. 특히 표면특성에 크게 영항을 미치는 것으로 알려진 perfluoroalkyl 세그먼트가 도입된 덴드리머형 다분기 블록공중합체 대한 결과는 매우 흥미 있는 연구 과제를 제공하고 있다.

저자: Akira Hirao, Kenji Sugiyama, Akira Matsuo, Yuji Tsunoda, Takumi Watanabe
자료유형: 학술정보