액정 고분자의 설계에서 일반적으로 ’탈적효과’와 ’갑각효과’를 분리하여, 전자는 전통 측사 액정 고분자(SCLCPs)를 기반으로 설계하고 후자는 갑각형 액정 고분자(MJLCPs)를 기반으로 설계합니다. 또한, 가장 널리 연구된 MJLCPs는 2-에틸렌 비페닐 디카르복실산 가족에 속하지만, 2-에틸렌 비페닐 디카르복실산의 합성은 원료인 2,4-디메틸벤젠산의 선택 산화로 시작하여 단계가 많고 수율이 낮습니다. 이러한 두 가지 문제에 대해 본 프로젝트는 ’탈적효과’와 ’갑각효과’의 공동 작용을 이용하여 5-에틸렌 인터 비페닐 디카르복실산을 기반으로 한 MJLCPs 새로운 체계를 개발하는 것을 목표로합니다. 우리는 폴리(5-에틸렌 인터 비페닐 디카르복실레이트 알킬) (P_3,5′-m, m은 알킬 연쇄의 탄소 원자 수이고, m=4, 5, 6)를 합성했습니다. 알킬 연쇄의 끝은 터트 부틸이고, 터트 부틸과 에스테르 그룹 사이에는 –(CH₂)_x– (x=0, 1, 2)가 있습니다. P_3,5′-m 설계에서, 터트 부틸은 큰 규율 지닌 경질인 기능 기단으로, –(CH₂)_x–은 유연한 간격 기단으로 가정합니다. 편광현미경(PLM) 및 일차원 X-선(1D XRD) 분석 결과는 P_3,5′-4 및 P_3,5′-6이 비정질 중분자이며, P_3,5′-5가 안정된 육각곤형 액정상(Φ_H)을 나타내며 샘플의 분해 전까지 안정적인 마치 MJLCPs의 액정성질을 보여줍니다. 우리는, P_3,5′-4와 비교하여 P_3,5′-5의 간격 基 –(CH₂)–은 터트부틸의 운동 능력을 향상시킨 것으로, 주체 연쇄에 대한 ’갑각효과’인 양 제공의 ’갑각효과’를 높이는 것으로 파악합니다. 따라서 P_3,5′-5 초분자곤의 형성은 ’탈적효과’와 ’갑각효과’의 공성으로부터 비롯한 것으로 여깁니다. 2D XRD 결과는 일차원 절단된 P_3,5′-5가 3차원적 방향의 Φ_H를 나타내며 우수한 가공 지향능력을 갖고 있음을 보여줍니다. XRD 및 분자 모방 결과는 P_3,5′-5가 단일곤을 형성하는 반면, 이전에 합성된 P_3,5-m (m=8⁓18)에는 이중곤이 형성돼 있는 것과 달리, 정질 연쇄가 있는 것을 보여줍니다. P_3,5′-5의 분자 설계는 ’탈적효과’와 ’갑각효과’의 유기 통일을 반영하면서, 쉽게 합성 가능하며, 화학 구조가 간단하고 가공 지향성능이 우수한 5-에틸렌 인터 비페닐 디카르복실산을 기반으로 하며, P_3,5′-m과 P_3,5-m은 연쇄 구조만 다르고 분자곤의 갯수는 다르다. 이 작업은 MJLCPs의 설계, MJLCPs의 산업화 응용, 분자곤의 수 조절 세 가지 측면에서 새로운 경향을 제시합니다.

갑각효과; 탈적효과; 갑각형 액정 고분자; 단일곤