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광조사 리빙라디칼중합에 관련된 최근의 연구동향

전문가 제언: ○ 라디칼 중합은 현재 생산되고 있는 합성고분자의 40-45%에 이용되고 있는 가장 중요한 산업적 합성법이다. 중성이며 반응성이 높은 라디칼을 담체로 하여 중합이 진행되므로 사용하는 용매에 의한 영향을 적게 받으며 다양한 극성기를 가지는 광범위한 단량체에 적용이 가능하다. 음이온, 양이온과 배위중합 등과 같은 비닐중합에서 요구되는 엄격한 반응조건을 필요로 하지 않는다는 이점을 가진다.

○ 그러나 통상적인 라디칼중합에서는 분자구조의 제어가 어려우므로 넓은 분자량분포를 가진 고분자가 얻어지므로 이러한 문제를 해결하기 위해 제어된 상태에서 중합반응이 진행되는 정밀/리빙 라디칼중합이 개발되었는데 리빙라디칼중합에서는 분자구조의 제어 뿐 아니라 블록공중합체나 제어된 말단을 가지는 고분자의 합성이 가능하게 되었다.

○ 널리 사용되는 LRP는 니트록시드 매개, 원자이동, 가역적 첨가-해리연쇄이동 등의 라디칼 중합, 유기스티벤과 유기비스무틴 등을 매개제로 하는 SBRP, BIRP와 TERP 등의 라디칼중합, 코발트를 매개제로 하거나 티타늄을 촉매로 하는 라디칼 중합, 1전자 이동 리빙라디칼 중합, 유기요오드를 라디칼중합의 매개제로 사용하는 방법 등이 확립되었다.

○ 광조사 하에서 진행되는 리빙라디칼중합에서 RT 기구로 진행되는 리빙라디칼중합의 경우 저온에서 광조사하여 안정한 종의 활성화가 가능하므로 저온중합을 가능하게 하며 강력한 C-X 결합을 가진 안정한 종의 활성화는 비공액단량체의 정밀중합을 가능하게 하며 또 ATRP에서 사용 촉매량을 감소시키며 DT 기구로 진행되는 리빙라디칼중합에서는 개시말단의 구조의 제어를 가능하게 한다.

○ 광조사 하에서 진행되는 리빙라디칼중합은 적은 동력의 광원을 사용하여 달성되므로 산업화가 용이하며 높은 활성종의 농도로 유지하면 저분자의 유기합성의 커플링반응에 이용될 수 있어 본고의 소개내용은 첨단 엔지니어링 재료의 합성을 위한 새로운 기회를 제공할 수 있다고 믿어진다.

저자: S. Yamago et al
자료유형: 학술정보