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첨단기술정보

희토류 촉매에 의한 정밀 공중합의 신전개

전문가 제언: 새로운 중합촉매의 개발은 고분자합성이나 기능성 재료개발 분야에 큰 파급효과를 기대할 수 있는 연구과제이다. 지금까지 Kaminsky 촉매(Ti, Zr 등)나 Brookhart 촉매(Fe, Ni 등)와 같은 양이온성 알킬착체 촉매가 개발되어, 입체선택성이나 분자량이 정밀하게 제어된 신규 폴리머가 합성되게 되었다.

최근 종래의 호모폴리머가 아닌 신기능을 가진 고기능성 재료를 개발하기 위해 성질이 다른 복수의 모노머를 정밀하게 공중합할 수 있는 중합촉매가 요구되고 있다. 그러나 산화상태가 변화되기 쉬운 전이금속으로 된 촉매는 반응계에 반응성이 다른 복수의 활성종이 존재할 수 있기 때문에 성질이 다른 모노머의 공중합반응이 곤란하다.

희토류원소는 +3가의 산화상태가 매우 안정하기 때문에 유기희토류착체는 이상적인 싱글사이트 촉매로서 기능할 가능성이 높다. 지금까지 희토류 중합촉매는 시클로펜타디에닐배위자(Cp)를 2개 가진 메탈로센알킬이나 히드리드착체가 대부분이었다. 이들은 에틸렌중합에 높은 활성을 나타내지만 벌크 보조배위자에 의한 입체장해 때문에 에틸렌보다 큰 스티렌이나 α-올레핀에 대한 중합활성은 매우 낮다.