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방향고리 적층 공액계 고분자의 합성

전문가 제언: ○ 기능성 고분자 재료로서 폴리페닐렌, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리페닐렌에티닐렌으로 대표되는 공액계고분자가 주목을 받고 있는데 이들 유기고분자 재료는 특유의 경량성, 유연성, 성형가공성, 성막성을 가지고 있을 뿐 아니라 비선형 광학특성, 형광 발광특성, 전계발광특성, 전도성 등 우수한 광 및 전자적인 기능성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.

○ 이제까지 합성된 공액계고분자는 거의 sp나 sp2탄소의 결합형 고분자이며 적층된 방향족 고리로 된 방향족 고리 적층형 고분자가 합성된 예는 아주 적다. 이들 모든 물성은 공액계고분자를 구성하는 단위 골격의 구조, 물성에 의존하고 있다. 그러므로 고분자 주사슬 또는 곁사슬에 도입되는 방향족화합물이나 결합방법을 설계하고 새로운 공액계고분자를 합성하고 기능을 탐색하는 것은 차세대의 유기고분자 재료를 창출하기 위해 반드시 필요한 일이다.

○ 공액계고분자 재료에서 전하이동 및 에너지이동은 공액계고분자 사이 즉 공액계고분자 사슬 중의 공액계 부위 사이(특히 방향 고리 사이)에서 이동시켜 달성된다. 그러므로 고분자재료의 성능을 향상시키기 위해서는 공액계고분자의 고차구조를 구축하는 것이 중요하다. 그러나 특히 고분자의 1차 구조 즉 고분자의 한 개의 사슬 중에 방향 고리를 적절하게 적층하여 물성을 개선시키려는 시도는 별로 없었다.

○ 이러한 관점에 기초를 두고 설계된 방향고리적층 고분자는 기존의 도전성, 전하수송 능, 에너지이동 능을 멀리 넘어서는 재료가 될 것으로 기대되며 또 방향 고리를 1차원으로 적층한 고분자는 광 여기에 의해 공간을 넘어서 전자나 에너지를 고효율로 전달하는 단일분자 와이어로 기능할 것으로 기대되고 있다.

○ 본고의 필자는 분자 내에서 벤젠고리가 적층된 시클로판화합물에 주목하여 이들을 주사슬 골격에 가지는 전혀 새로운 형의 공액계고분자를 합성하고 얻어진 고분자의 기본물성에 관한 최근의 연구결과를 [2.2]파라시클로판을 중심으로 하여 방향고리적층 공액계고분자의 합성 및 물성에 관한 매우 흥미로운 결과를 소개하고 있다.

저자: Y. Morisaki
자료유형: 학술정보