Buchwald 리간드-Pd 촉매화 선택적 C-N 커플링 반응을 이용한 전도성 고분자 및 형광 나노프로브 합성

Abstract

본 연구는 Buchwald-Hartwig amination 합성 방법을 이용하여 할로겐의 Oxidative addition 속도에 따른 반응성 차이와 MIXED 된 촉매 시스템(Brettphos ligand + Ruphos ligand) 으로 한 스텝에 규칙적인 배열을 갖는 PTAA 합성법 개발을 진행하였다. PTAA는 유기 전계 효과 트랜지스터(OFET), 유기 발광 다이오드 (OLED), 페로브스카이트 태양전지, electrochromic deivce, battery cathode coating제를 포함하는 광범위한 영역에서 핵심 물질로 상당한 관심을 받았다. 그러나 이러한 중합체 제조는 반응 후 발생하는 부산물 처리와 고분자 전구체 준비에 있어 반응 스텝과 정제의 번거로움이 있어 어려움을 겪고 있다. 여기에 diversity-oriented polymerization 전략을 기반으로, 아릴 및 아민 단량체를 보유하는 쉽게 접근 가능한 전구체 중합을 사용하여 Pd-촉매로 Multicomponent Amination Reaction을 이용한 alternating 고분자 합성을 보고한다. 이 전략을 기반으로 PTAA 폴리머 24개를 제조하였다. 그리고 GPC 측정과 13C NMR 및 MALDI-TOF 분석을 통해 높은 반응성과 선택성을 나타내는 것을 확인하였다. 선행 연구된 고분자 합성법 기반으로 기존의 BTDAN 기반의 형광프로브를 고분자 형광프로브로 만들기 위해 두 개의 할라이드기를 가지고 있는 BTDAN 화합물과 amine 화합물을 이용한 coupling 반응을 디자인 하였다. 그 후 PL측정과 DLS 및 HeLa Cells 세포실험 진행을 통해 세포 내 침투가 개선되었고 형광 세기가 증가했음을 확인하였다.