메탈로센의 조건

아래는 메탈로센 촉매의 다양한 구조입니다.

기존의 지글러-나타 촉매가 구조도 확실치않고, 그 성분도 확실치 않은 비빔밥과 같다면 메탈로센 촉매는 잘 차려진 뷔페 같습니다. 각 촉매에 따라 그 기능도 다르고, 제품의 생성도 다르죠. 또한 촉매의 화합물 구조도 명확하고 촉매에서 수지가 생성되는 메카니즘도 명확히 규명되는 촉매입니다.

아래는 이러한 메탈로센 촉매가 가져야할 조건입니다.
 

① 중심 금속에 전자부족 상태 부여

     대부분 활성이 큰 화합물은 중심 금속이 14개 또는 그 이하의 최외각전자를 가지고 있어서 전자가매우 부족한 상태이고, 이는 올레핀과 같이 전자를 가진 단량체와의 결합을 촉진시키기 위함이다.

② 활성점에 빈 배위자리 존재

     단량체가 활성점에 배위하여 성장하는 고분자사슬과 삽입을 진행하기 위해 이에 인접한 위치에 빈 배위자리가 존재해야 한다.

③ 활성 중간체는 중심금속이 양으로 하전된 상태를 선호

     중심금속이 양으로 하전되어 양이온 형태를 띄게 되면 중성에 비해 친전자성이 증가되어 단량체의 배위와 성장활성이 증가하고 비활성화가 방지된다.

④ 부피가 크고 금속과의 결합성이 좋은 리간드존재

     Cp처럼 부피가 크면서 금속과의 결합성이 좋은 리간드는 금속과의 안정된 구조를 생성함으로서 촉매를 안정화시켜 활성점을 보호하며, 큰 부피로 인해 단량체에 대한 선택성이증가하고 중지반응을 억제시켜 생성된 고분자의 분자량 및 구조를 통제하는데 유리하다.결국 우수한 특성을 가진 촉매의 제조를 위해서는 이러한 특성을 보일 수 있는 어떠한 리간드와전이금속과의 조합도 충분히 시도할 가치가 있다고 할 수 있으며, 새로운 촉매연구자들이나 고분자 합성 연구자들은 많은 아이디어의 시도 속에서경우에 따라 지금까지 알려지지 않은 특성을 가진새로운 촉매의 탄생 가능성은 항상 열려있음을 명심하여야 할 것이다.