Various norbornene derivatives having t-BOC-protected quinizarin were prepared and polymerized by vinyl and ring-opening polymerization. A homopolymer having pendent t-BOC-protected quinizarin moiety has been the subject of patterned fluorescence imaging studies. The t-BOC-protecting groups of the polymer were efficiently removed by chemical amplification process and the original properties of quinizarin, were regenerated. In other copolymer systems containing styrene with the acid-labile t-BOC-protected quinizarin and the photolytically acid-generating N-(tosyloxy)succinimide were prepared and applied as a single component fluorescent photoimaging system. In this system the fluorescent image patterns do not require further addition of photoacid generator.
For the LC photo-alignments, norbornene polymers having cinnamate group were prepared by palladium-catalyzed addition polymerization. The cinnamate pendent groups were efficiently reacted by polarized UV exposure, forming cyclobutane ring with concurrent alignment of polymer chains. The results indicated that the polymer shows 90˚ orientation angle to polarization direction of UV. The sequence-controlled copolymer of ethylene and vinyl cinnamate has shown remarkable characteristics when used as commanding films in photolytic LC alignment. Irradiation of the LC cell with polarized UV light produced parallel alignment and showed excellent alignment stability even at higher temperatures.
고분자 노르보넨 구조에 두 가지 다른 기능기가 곁사슬의 형태로 도입된 두가지 새로운 기능성 고분자를 합성하고 그 물성과 광학적 현상을 연구하였다. 첫째는 화학증폭작용을 이용하여 형광성을 갖는 물질과 결합된 노르보넨 유도체와 산의 첨가없이 화학증폭작용을 할 수 있는 고분자에 관한 연구이고 둘째는 광배향 메커니즘을 규명하는 도구로 사용될 수 있는 노르보넨 신나메이트 공중합체에 관한 연구이다.
화학증폭작용에 의해 형광 및 형광포토이메이징을 관찰할 수 있는 고분자를 합성하였다. 사용한 단량체는 노르보넨 알데히드와 형광물질인 Leucoquinizarin을 반응시켜 합성하였고 이 단량체는 팔라디움 촉매에 의해 부가중합하였다. 노르보넨 고리을 유지하면서 중합 반응이 진행하였고 1,120 ~ 10,100 정도의 수평균 분자량을 갖는 고분자를 얻을 수 있었다. 루데늄 촉매를 사용하여 개환 메타세시스 중합을 한 경우는 노르보넨 고리를 열어 중합체를 만들었는데, 모든 중합반응은 높은 수율로 진행되었고 45,800 ~ 53,100 정도의 수평균 분자량을 갖는 고분자를 얻을 수 있었다. 이러한 고분자들은 화학 증폭 작용 과정에서 뛰어난 형광 포토 이메이징을 실현시킬 수 있었다. 별도로 산의 첨가 없는 화학 증폭 작용을 위해 스타이렌계의 알데히드와 형광성 물질인 quinizarin dye를 결합하여 스타이렌계의 단량체를 합성하였다. 합성된 단량체는 AIBN을 이용하여 N-(tosyloxy)maleimide (TsOMI)와 55℃의 반응온도에서 라디칼 공중합을 하였으며 그 결과 새로운 공중합체를 합성하였다. 합성된 공중합체는 별도로 산의 첨가 없이 화학 증폭 작용에 의해서 형광 포토 이메이징을 발현하였다.
신나메이트 관능기가 일정한 간격을 두고 있는 새로운 광배향 고분자를 합성하였다. 노르보넨 그리고 EVAL 고분자와 신나믹 산으로부터 만들어진 새로운 감광성 고분자는 자외선을 조사하였을 때, 가교 반응이 일어남을 확인하였다. 편광된 자외선을 조사하였을 때 이방성을 관찰할 수 있었으며 이는 새로운 고분자가 광배향 메커니즘 규명 도구로 사용될 수 있음을 확인하는 것이다.
