Precisely controlled star-shaped polymers have been attracting interest as new polymeric materials due to their unique properties resulting from three-dimensional structures. However, construction of star-shaped polymers requires elaborated synthetic steps such as coupling of several well controlled linear polymer chains with a core molecule. Recently developed atom transfer radical polymerization opens a way to make star-shaped polymers efficiently. In this study, the star-shaped poly(MMA)s with well-defined molecular weight (~16,000) and narrow polydispersity (＜1.25) were prepared in high yield by $NiBr_2(PPh_3)_2$. The polymerizations were carried out with multifunctional initiators which were prepared from 2-bromoisobutyryl bromide and phloroglucinol or pentaerithritol in bulk at 90 ℃. The star-shaped poly(MMA-co-HEMA)s with well-defined molecular weight (~12,000) and narrow polydispersity (＜1.30) were also prepared in high yield by CuBr/2,2’-bipyridine. The polymerizations were carried out with multifunctional initiators which were prepared from 2-bromoisobutyryl bromide and phloroglucinol or pentaerithritol in N,N-dimethyl formamide at 90℃. Investigation of the physical properties of the polymers revealed that the synthesized well-defined star-shaped poly(MMA-co-HEMA)s had a higher thermal stability than the poly(MMA) presumably due to the increased hydrogen bonding by hydroxyl groups of HEMA monomer unit.
구조가 정확히 제어된 성형 고분자는 3차원적인 구조에 기인하는 독특한 특성 때문에 새로운 고분자 재료로서 관심을 끌고있다. 그러나 이러한 성형 고분자의 합성은 몇 몇의 잘 조절된 선형 고분자와 핵 분자들간의 커플링과 같은 복잡한 합성과정을 필요로 한다. 최근에 발달된 원자전이 라디칼 중합 방법은 성형 고분자를 효과적으로 만들 수 있는 방법을 제공해 주었다.
본 연구에서는, 니켈다이브로모비스트라이페닐포스핀 촉매를 이용하여 잘 조절된 분자량 (~16,000) 과 좁은 분자량 분포도 (＜1.25) 를 갖는 메타크릴산 메틸 고분자를 합성하였다. 중합은 2-브로모이소부티릴 브로마이드와 플로로글루시놀 혹은 펜타에리트리톨로부터 합성된 다중 관능기 개시제를 이용하여 90도에서 벌크로 시행하였다.
또한, 구리 촉매를 이용하여 잘 조절된 분자량 (~12,000) 과 좁은 분자량 분포도 (＜1.30) 를 갖는 메타크릴산 메틸와 메타크릴산 히드록시에틸의 랜덤 공중합체를 합성하였다. 중합은 2-브로모이소부티릴 브로마이드와 플로로글루시놀 혹은 펜타에리트리톨로부터 합성된 다중 관능기 개시제와 디메틸포름아마이드 용매를 사용하였고, 중합 온도는 90도였다.
합성된 고분자들의 물리적 특성들을 조사한 결과, 메타크릴산 메틸와 메타크릴산 히드록시에틸의 랜덤 공중합체는 메타크릴산 히드록시에틸의 히드록실 관능기에 의해 친수성 용매에 대해 메타크릴산 메틸 고분자보다 더 좋은 용해도를 보였으며, 더 높은 열적 안정성을 보였다.
