21.19: 올레핀 복분해 중합: 개환 복분해 중합 반응(ROMP)

개환 복분해 중합 반응 또는 ROMP는 변형된 사이클로알켄을 출발 물질로 포함합니다. ROMP의 메커니즘은 사이클로알켄을 그럽스 촉매와 반응시켜 개환 반응을 거쳐 새로운 카르벤을 형성하는 메탈라사이클로부탄 중간체를 생성함으로써 진행됩니다. 새로운 카르벤은 또 다른 사이클로알켄 분자와 반응합니다. 이러한 단계를 반복하면 불포화 개방형 중합체 생성물이 형성됩니다. 이러한 모든 과정이 역순으로 진행될 수도 있지만, 고리가 변형되지 않게 유지한다면 반응은 계속 진행됩니다.

ROMP의 특징은 반응물에 존재하는 불포화가 생성물에도 보존된다는 것입니다. ROMP에 대한 사이클로알켄의 반응성은 고리 크기가 증가함에 따라 감소합니다.

폴리(페닐렌 비닐렌)(PPV)은 전기광학 용도에 사용되는 페닐 그룹과 비닐 그룹이 교대로 존재하는 중요한 폴리머로서 ROMP 반응을 통해 제조됩니다. 아세틸 치환 바이사이클로옥타디엔은 그럽스 촉매 존재할 때 ROMP를 거쳐 가열 시 2몰의 아세트산을 잃고 방향족화되어 폴리(페닐렌 비닐렌) 폴리머를 형성하는 가공 가능한 폴리머를 제공합니다.

Figure 1. 폴리(페닐렌 비닐렌)의 ROMP 합성.

고리 개방 복분해 중합 중합 (ROMP)은 올레핀 복분해 반응을 활용하여 고분자를 합성한다는 것을 기억하십시오.

ROMP는 사이클로펜텐과 같은 기질로 변형된 사이클로알켄을 포함합니다.

개방 사슬 제품 형성 시 고리 변형률의 방출은 반응의 원동력으로 작용합니다.

처음에 cyclopentene은 금속 carbene인 Grubbs 촉매와 반응하여 metallacyclobutane 중간체를 형성합니다.

그 후, 중간체는 고리 개방 반응을 거쳐 새로운 치환된 카르벤을 제공합니다.

이 새로운 카르빈은 고리 개방 반응을 통해 사이클로펜텐의 다른 분자와 추가로 반응하고 알킬 사슬을 확장합니다.

이러한 단계를 반복하면 불포화 고분자 생성물이 형성됩니다.

일반적으로 ROMP에 대한 사이클로알켄의 반응성은 고리 변형률이 증가하거나 고리 크기가 감소함에 따라 증가합니다.

ROMP 반응은 고분자 생성물에서 단량체의 불포화를 유지함으로써 완전히 공액 및 고도로 불포화된 물질을 합성하는 데 유용합니다.