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시클로덱스트린을 이용한 고분자의 나노구조화와 기능화

전문가 제언: ○ 시클로데스트린은 작은 크기의 분자를 손님분자로 공동 내에 포함하며 용해성이 있거나 또는 결정성의 포접화합물을 만드는 것으로 오래 전부터 알려져 왔으나 1990년에 저분자량의 액상 폴리(에틸렌옥시드)를 올리고머가 CD와 공유결합이 아닌 방식으로 결합하여 형성된 결정성 포접화합물을 얻은 이후 손님 고분자가 CD의 공동을 관통한 상태의 결정성 고분자의 합성이 활발하게 이루어지고 있다.

○ CD는 고리형 덱스트린으로 고리의 반복단위인 글루코스가 α-1,4-결합으로 연결되어 반복단위 수가 6, 7, 8링 α-CD, β-CD와 γ-CD가 있는데 이들 고리화합물이 형성하는 공동의 직경은 ~0.5 내지 1.0㎚, 공동 내부는 소수성을 나타낸다. 그러므로 공동의 크기를 갖는 유기화합물을 포접한다.

○ CD에 포접되어 CD를 관통하는 고분자량의 중합체는 신장된 형태를 가지며 이웃하는 분자사슬과 격리된다. 그러므로 주인분자인 CD를 가수분해하여 제거한 융합된 고분자는 통상적으로 용액이나 용융상태에 얻어진 고체고분자와 사슬 충전상태가 달라 결정화도, 용융온도, 유리전이온도가 다른 고체를 생성시킨다. 또 서로 상용성이 없는 고분자를 공통의 CD-포접화합물을 경유하여 혼합할 수 있으며 서로 상분리를 일으키는 블록공중합체의 상분리를 억제하거나 조절할 수 있다.

○ 손님분자의 포접되지 않은 부분의 말단을 부피가 큰 기능기로 반응시켜 손님분자가 공동 바깥쪽으로 빠져 나올 수 없는 로텍산을 합성할 수도 있다. 고분자와 결합된 CD는 염료, 향료, 항박테리아성 물질 등의 첨가물을 포접하는 기능성 고분자로 활용할 수 있으며 또 CD는 무독성에 생분해성, 생흡수성 등을 가지고 있어 의료분야에 활용될 수 있다.

○ 본고에서는 CD를 이용하여 고분자물질을 포접하여 고분자재료의 나노구조화와 기능화에 대한 필자들의 최근의 연구결과를 소개하고 있으므로 새로운 기능과 물성을 가진 고분자재료를 개발하려는 연구자에게 유익한 자료를 제공하고 있다.

저자: Alan E. Tonelli
자료유형: 학술정보