P(NIPAAm)의 용액중합

소개글

P(NIPAAm)의 용액중합에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ.
서 론
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1. 실험목적
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2. 용액중합의 정의
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3. 본 실험에 사용되는 화합물의 특징
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4. 3-mercaptopropionic acid를 통한 중합메커니즘
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5. 온도 감응성 고분자의 특징 / 쓰이는 곳
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6. LCST의 정의
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7. H-NMR의 원리
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Ⅱ.
실 험
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1. 실험기구
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2. 실험시약의 일반물성
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3. 시약정제과정
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4. 실험과정
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5. 실험시 주의사항
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Ⅲ.
결 과
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Ⅳ.
토 론
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Ⅴ.
참고문헌
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본문내용

모노머만 용해시키는 경우를 불균일계 용액중합이 있다. 공업적으로는 polyvinyl acetate계의 접착제, polypropylene, polybutadiene계 고무, 비닐계 도료, 또는 일부 아크릴계 합성섬유의 방사원액 제조 등에 응용되고 있다.
3. 본 실험에 사용되는 화합물의 특징
가. NIPAAm(monomer)
NIPAAm은 acrylamide의 한 종류로써 isopropyl 치환기를 가지며 NIPAAm을 monomer로 한 고분자 poly(NIPAAm)은 온도 변화에 따른 상전이를 나타내는 대표적인 고분자이다.
NIPAAmN-Isopropylacrylamide는 화학 구조에서 볼 수 있듯이 친수성인 아미드그룹(-NHCO-)과 소수성부분이 모두 존재하는 양친매성 분자이다.
NIPAAM의 용액중합으로 얻은 비닐계 고분자 Poly(NIPAAm)은 온도 변화에 따른 상전이를 나타내는 자극 감응성 고분자이다. Polyacrylamide가 친수성 고분자인데 비하여, 아미드의 N원자에 소수성기인 isopropyl기가 치환된 이 고분자는 친수성기와 소수성기가 공존하는 고분자이다.
나. AIBN(initiator)
Azobisisobutyronitrile는 플라스틱과 고무에 있는 foamer와 라디칼 개시제로 유독한 합성에 자주 사용된다.
AIBN는 폭발의 위험이 멀리 더 작기 때문에 사용하기 과산화 벤조일 (다른 라디칼 개시제) 보다는 안전하다. 허나 가연성 고체이라고 여겨지고, 메탄올과 에탄올에서 녹고, 그러나 물에서 불용해성 이다. 아세톤에서 녹이는 경우에 폭발할 수 있다. AIBN를 취급할 경우 인공호흡기, 보호장갑, 안전 유리를 착용하여야 한다. 듀퐁와 Wako사에 의해 제조된다.
다. 3-mercaptopropionic acid(chain transfer)
3 Mercaptopropionic은 산성이고, 식품 포장에서 사용되고, 기름, 윤활유, 실란트 및 접착제에 있는 안정제로 이용된다.
라. THF(solvent)
Diethyl ether와 유사한 냄새를 가진 무색 low-viscosity 액체이다. 또한 7.6의 절연성 불변의 성질을 가진 aprotic 용매이다.THF는 디에틸 에테르와 같은 높은 비등 용매가 요구될 때 수시로 대용될 수 있다. THF는 중합체 과학에서 자주 사용한다. 예를 들면, 그것은 젤 침투 착색인쇄기를 사용하여 그것의 분자 질량을 결정하기 이전에 고무를 녹이기 위하여 이용될 수 있다.
THF는 강한 산에 의해 많은 (tetramethylene 에테르) 글리콜 (PTMEG)에게 불린 선형 중합체를 주기 위하여 중합될 수 있다. 금속 부속의 탈지하기 위하여 산업적으로 자주 사용한다.
마. Diethyl ether(침전잡기 위해 사용)
Diethyl ether, 일컬어 에테르 및 ethoxyethane는, 낮은 비등점 및 독특한 냄새를 가진 명확하고, 무색, 연화성 액체이다. 에테르로 일반적으로 알려지는 화합물의 종류의 일반적인 일원이고, 부탄올의 이성체이다. 일반적인 용매로 사용되고 일반적인 마취약으로 사용되었다.
4. 3-mercaptopropionic acid를 통한 중합메커니즘
친핵체로 SCH2CH2COOH도 생각할 수 있겠으나 K1과 K2의 큰 차이로 미루어 SCH2CH2COOH의 농도는 매우 작음으로 무시해도 좋을 것이다. 비교적 높은 PH에서 볼 수 있는 수산화 이온의 농도에 비례하는 경울 주로 SCH2CH2COO가 첨가되는데 -COO쪽 보다는 친핵성이 큰 S-쪽이 첨가되어 반응이 진행된다고 생각된다.
5. 온도 감응성 고분자의 특징 / 쓰이는 곳
한국과학기술연구원(KIST)에서 약물전달기술을 연구팀에서 온도에 감응 하는 고분자를 개발하고, 이를 이용한 약물전달체를 연구하고 있다. KIST에서 개발한 온도감응성 고분자는 상온 이하에서는 용액(solution) 상태를 유지하다 온도가 체온(37℃) 이상으로 높아지면 젤(gel) 형태로 변하는 특징을 지니고 있다. 일반적으로 온도가 올라가면 물질은 잘 녹는 특징을 보이지만 고분자는 그와는 반대의 특징을 가지게 되었다.
필요한 양의 약물을 효율적으로 전달할 수 있도록 설계한 제제, 약물전달제형은 신제형 제제로서 약물의 방출속도 제어, 특정 신체 부위로의 표적화, 생체내 신호 감지에 따른 약물 방출 등을 통해, 치료효과의 극대화 (efficiency), 부작용 최소화 (safety), 및 환자의 복약 편의성(patient compliance)을 향상시킨 새로운 투여 시스템으로서, 인간의 삶의 질 향상을 위한 최적의 약물 투여 솔루션. 약물전달제형은 신기술 실용화 의약품으로, 보다 적은 연구비로 단기간 내에 성과도출이 가능하며 기술 개발을 통해 고부가가치를 창출하는 경제적 효과. 인공지능 DDS (Intelligent DDS) : 온도나 pH, 혈당농도, 리보좀 효소 방출 등 생체내의 변화를 인식 (펩타이드 약물, 단백질, 호르몬 등)
Ether group
PEO
poly(EO-ran-PO)
poly(EO-b-PO-b-EO)
alkyl-PEO block
poly(vinyl methyl ether)
OH group
hydroxypropyl (acrylate, methylcellulose, cellulose)
hydroxyethyl cellulose
methylcellulose
PVA derivatives
Amide group
poly(N-substituted acrylamide)
poly(N-acryloyl pyrrolidine)
poly(N-acryloyl piperidine)
poly(acryl-L-amino acid amides)
poly(ethyl oxazoline)
6. LCST의 정의
온도증가에 따라 물에 대한 용해도가 감소하는 저임계 용액온도(lower critical solution temperature, LCST)를 갖는데, 그 이유는 낮은 온도에서는 고분자의 친수기와 물분자 사이의 수소결합이 우세하여 수화졸(hydrosol)이 되지만, 온도를 증가시키면 고분자의 소수성 상호작용이 수소결합보다 우세하게되어 수화겔(hydrogel)을 생성하기

키워드

고분자 실험보고서,   P(NIPAAm)의 용액중합,   용액중합의정의,   온도 감응성 고분자의 특징