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천이 금속 착화합물을 촉매로 사용한 새로운 디엔 고분자 합성법

전문가 제언: ○ 폴리올레핀은 산업면에서 매우 중요한 고분자이다. 올레핀 고분자 중합에 주로 사용되고 있는 메탈로센(metallocene) 촉매는 불균일계 Ziegler-Natta 촉매를 사용한 올레핀 중합 반응의 반응 메커니즘을 연구하는 과정에서 발견된 촉매로, 메탈로센과 MAO 공촉매로 구성된 Kaminsky 촉매는 단일 반응위치를 갖는 촉매로 폴리올레핀 중합에 있어서 분자량과 분산도를 잘 조절하는 것으로 알려져 있다.

○ 올레핀의 광학 활성을 유지하거나 새로운 특성을 발현하는 폴리올레핀을 중합하기 위한 새로운 촉매에 대한 연구가 꾸준히 진행되었으나, 주로 초기천이금속이 사용되어왔다. 본고에서는 상대적으로 연구가 많이 진행되지 않은 후기천이금속을 올레핀 중합 촉매로 사용한 예에 대해 고찰하였다.

○ Fe, Co, Pd와 같은 후기 천이금속 착화합물을 이용하여 에틸렌과 α-올레핀의 중합 반응에 대해 고찰하였다. 이 착화합물들은 금속과 π-알릴 착화합물을 중간체로 형성하여 디엔이나 다른 분자들을 다른 물질로 바꾸는 잠재력을 갖고 있다. 이러한 촉매를 α,ω-디엔이나 메틸렌시클로프로판에 적용하여 새로운 기능성 고분자를 중합하는 데 응용하였다.

○ 사용하는 금속 중심에 따라 trans-와 cis-선택도를 갖는 고리화 중합반응, 3자리 배위자 리간드가 배위된 Co 착화합물 촉매를 이용한 에틸렌과 메틸렌시클로프로판과의 교차 공중합 고분자, 커다란 고리 구조를 갖고 있는 광학적으로 매우 투명한 고분자 등 여러 종류의 디엔 유도체를 이용한 다양한 선택적 반응들은 독특한 고분자를 합성한다. 이러한 새로운 고분자 소재들은 정확한 구조 제어가 필요한 고분자나 다른 다양한 기능을 요구하는 고분자 소재로 응용 가능성이 매우 높다.

저자: Daisuke Tajeuchi, Kohtaro Osakada
자료유형: 학술정보