• 제목/요약/키워드: polymerization reaction

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Surface Polarity Dependent Solid-state Molecular Biological Manipulation with Immobilized DNA on a Gold Surface

  • Lee, Jiyoung;Kim, Jeong Hee
    • International Journal of Oral Biology
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    • 제37권4호
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    • pp.181-188
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    • 2012
  • As the demand for large-scale analysis of gene expression using DNA arrays increases, the importance of the surface characterization of DNA arrays has emerged. We compared the efficiency of molecular biological applications on solid-phases with different surface polarities to identify the most optimal conditions. We employed thiol-gold reactions for DNA immobilization on solid surfaces. The surface polarity was controlled by creating a self-assembled monolayer (SAM) of mercaptohexanol or hepthanethiol, which create hydrophilic or hydrophobic surface properties, respectively. A hydrophilic environment was found to be much more favorable to solid-phase molecular biological manipulations. A SAM of mercaptoethanol had the highest affinity to DNA molecules in our experimetns and it showed greater efficiency in terms of DNA hybridization and polymerization. The optimal DNA concentration for immobilization was found to be 0.5 ${\mu}M$. The optimal reaction time for both thiolated DNA and matrix molecules was 10 min and for the polymerase reaction time was 150 min. Under these optimized conditions, molecular biology techniques including DNA hybridization, ligation, polymerization, PCR and multiplex PCR were shown to be feasible in solid-state conditions. We demonstrated from our present analysis the importance of surface polarity in solid-phase molecular biological applications. A hydrophilic SAM generated a far more favorable environment than hydrophobic SAM for solid-state molecular techniques. Our findings suggest that the conditions and methods identified here could be used for DNA-DNA hybridization applications such as DNA chips and for the further development of solid-phase genetic engineering applications that involve DNA-enzyme interactions.

중공 입자의 제조: 반응 인자가 평균 입자 크기와 고형분 함량에 미치는 영향 (Preparation of Void Latex Particles: Effects of Reaction Parameters on the Mean Particle Diameter and the Solid Content)

  • 이기정;서경원;목영일
    • 공업화학
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    • 제9권5호
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    • pp.758-762
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    • 1998
  • 유화중합을 이용하여 중량 평균입자크기가 $0.3{\mu}m{\sim}1.5{\mu}m$인 중공 라텍스 입자를 제조함에 있어 평균입자크기와 고형분 함량에 영향을 미치는 반응 인자를 조사하였다. 실험결과 유화제 (SDS)의 농도가 증가함에 따라 친수성 코어 폴리머의 크기가 작아졌으며, 친유성 스티렌 단량체 (styrene monomer)와 개시제 (SPS)의 첨가량이 증가함에 따라 중공입자의 크기가 커졌다. 한편, 친수성 아크릴산의 첨가속도가 증가함에 따라 중공입자의 크기가 작아졌다. 또한, 스틸렌 단량체의 첨가량이 증가함에 따라 에멀젼 폴리머의 고형분 함량이 선형적으로 증가하였다.

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Palladium 촉매를 이용한 5-Norbornene-2-carboxylic Acid Esters의 부가 중합: 단량체의 합성, 단량체의 Stereochemistry(Endo-, Exo-이성질체)가 고분자의 중합 거동에 미치는 영향 (Addition Polymerization of 5-Norbornene-2-carboxylic Acid Esters Using Palladium Catalyst System: Synthesis of Monomers, Effect of Their Stereochemistry on Polymerization Behavior)

  • 정해강;심형섭;전승호;김지흥;남성우;전붕수;김영준
    • 폴리머
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    • 제39권3호
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    • pp.487-492
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    • 2015
  • Palladium(II) 촉매를 이용한 norobornene carboxylic acid estsers의 중합 시 단량체의 알킬 작용기의 종류, endo/exo 비율이 촉매의 활성도 및 중합 특성에 미치는 영향을 조사하였다. Norbornene esters 단량체는 5-norborene-2-carboxylic acid와 다양한 알코올을 반응시켜 합성하였다. 중합 촉매로는 di-$\mu$-chloro-bis(-methoxybicyclo[2,2,1]-hept-2-ene)palladium(II)(DCBMP)를 합성하여 사용하였고, 짝음이온으로 실버 헥사플루오로안티모네이트($AgSbF_6$)를 이용하였다. 고분자의 분석을 위해 젤 투과 크로마토그래피(gel permeation chromatography, GPC), 열 중량 분석법(thermogravimetric analysis, TGA), 시차주사 열량측정법(differential scanning calorimetry, DSC), 화학구조 분석을 위해 $^1H$ NMR spectroscopy를 이용하였다. 분자량 분석 결과 모든 작용기의 경우 endo-이성체의 비율이 exo-이성체의 비율보다 높을 경우 촉매의 구조적 방해로 인하여 반응성이 감소됨을 보였다. 또한 단량체와 촉매의 비율이 중합 거동에 미치는 영향을 조사하기 위해 단량체와 촉매의 몰비율을 100:1, 200:1, 300:1로 변화시켜 실험을 진행하였으며, 이 때 exo-norbornene carboxylic acid octyl ester의 경우 300:1 촉매비에서 필름형성이 가능한 높은 분자량($M_n=27500g/mol$)의 고분자를 합성할 수 있었다.

Polymerization of Hydrosilanes and Vinyl Monomers in the Presence of Transition Metal Complex

  • Kim, Myoung-Hee;Lee, Jun;Cha, Hyo Chang;Shin, Joong-Hyeok;Woo, Hee-Gweon
    • 통합자연과학논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.18-23
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    • 2009
  • This minireview provides the chosen examples of our recent discoveries in the polymerization of hydrosilanes, dihydrosilole, lactones, and vinyl derivatives using various catalysts. Hydrosilanes and lactones copolymerize to give poly(lactone-co-silane)s with $Cp_2MCl_2$/Red-Al (M = Ti, Zr, Hf) catalyst. Hydrosilanes (including dihydrosilole) reduce noble metal complexes (e.g., $AgNO_3$, $Ag_2SO_4$, $HAuCl_4$, $H_2PtCl_6$) to give nanoparticles along with silicon polymers such as polysilanes, polysilole, polysiloxanes (and silicas) depending on the reaction conditions. Interestingly, phenylsilane dehydrocoupled to polyphenylsilane in the inert nitrogen atmosphere while phenylsilane dehydrocoupled to silica in the ambient air atmosphere. $Cp_2M/CX_4$ (M = Fe, Co, Ni; X = Cl, Br, I) combination initiate the polymerization of vinyl monomers. In the photopolymerization of vinyl monomers using $Cp_2M/CCl_4$ (M = Fe, Co, Ni), the photopolymerization of MMA initiated by $Cp_2M/CCl_4$ (M = Fe, Co, Ni) shows while the polymerization yield decreases in the order $Cp_2Fe$ > $Cp_2Ni$ > $Cp_2Co$, the molecular weight decreases in the order $Cp_2Co$ > $Cp_2Ni$ > $Cp_2Fe$. For the photohomopolymerization and photocopolymerization of MA and AA, the similar trends were observed. The photopolymerizations are not living. Many exciting possibilities remain to be examined and some of them are demonstrated in the body of the minireview.

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환경친화적 LE-형 비이온계면활성제를 사용한 반연속식 말브틸-아크릴레이트/메틸메타-아크릴레이트 유화중합에 관한 연구 (Semi-continuous Emulsion Polymerization of n-Butyl acrylate/Methyl metacrylate using Environmental-Friendly LE-Type Nonionic Surfactant)

  • 김철웅
    • 청정기술
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    • 제11권1호
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    • pp.41-50
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    • 2005
  • 본 연구는 환경친화적인 선형 비이온 계면활성제인 LE-형유화제를 사용하여 점착성분의 단량체로 노말부틸 아크릴레이트 (n-butyl acrylate, n-BA)와 응집성분의 단량체로 메틸메타 아크릴레이트 (methyl metacrylate, MMA)를 사용하여, 폴리머 시멘트용 아크릴계 에멀젼 수지를 제조하기 한 최적조건을 얻기 위해 수용액상에서 유화중합을 실시하였다. 실험결과, 사용한 계면활성제 (LE-형)의 친수성인 체인 길이(n)의 값이 증가할수록 응석의 발생이 줄어들어 안정한 폴리머 에멀젼을 얻을 수 있었다. 최종 폴리머 에멀젼의 농도는 이 계면활성제의 사용량을 증가시킴에 따라 증가하다가 어느 농도 이상에서 응석의 발생이 거의 없는 폴리머 에멀젼을 얻을 수 있었으며, 반면에 평균 입자크기도 사용량에 따라 작아지다가 250 nm로 일정한 크기를 나타내었다. 또한 기능성 폴리머로서 보조모노머의 첨가는 최종 폴리머 에멀젼의 응석과 입자크기에 크게 영향을 미쳤는데, 주 모노머에 보조 모노머인 아크릴산 (acrylic acid, AA)과 아크릴 아마이드 (acrylic amide, AM)의 혼합하여 첨가한 경우, 첨가하지 않은 경우에 비해 응석의 발생이 줄어들어 안정한 폴리머 에멀젼을 얻을 수 있었다. 최적조건에서 어진 아크릴 폴리머 에멀젼은 평균 입자크기 200-300 nm, 제타전위 (zeta potential)값 -50 mv 정도였으며, 단일 유리전이온도 (glass temperature, Tg)를 가진 고분자 나노 입자가 수용액상에 잘 분산되어 있음을 알 수 있었다. 따라서 중합조건을 최적화시켜 안정된 폴리머 에멀젼을 얻을 있었다.

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옥세탄 고폭 화약류의 중합반응에 관한 분자 궤도론적 연구 (A Study Based on Molecular Orbital Theory of Polymerization of Oxetane High Explosives)

  • 김준태
    • 공업화학
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    • 제20권2호
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    • pp.159-164
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    • 2009
  • 제5류 위험물에 속하며 폭발성기를 가진 azido기$(-CH_2N_3)$, nitrato기$(-CH_2ONO_2)$ 그리고 hydrazino기$(-CH_2N_2H_3)$로 치환된 옥세탄 고폭 화약류의 단량체들을 산 촉매하의 중합반응에 관하여 반응성, 반응메카니즘, 반응과정에 대하여 알아보고자 형식전하, 생성열, 에너지 준위를 반경험적인 MINDO/3, MNDO, AM1 방법 등을 사용하여 이론적으로 고찰하였다. 옥세탄 고폭 화약류의 친핵성 및 염기성은 옥세탄 산소원자의 음전하크기로 설명할 수 있고, 산 촉매하의 중합반응은 성장단계에서 옥세탄의 반응성은 중심 탄소원자의 양전하크기와 친전자체의 낮은 LUMO 에너지에 좌우됨을 알 수 있었다. 옥세탄 고폭 화약류의 전환되는 과정은 oxonium 이온과 carbenium이온의 안정화 에너지(13.90~31.02 Kcal/mole)를 비교하여 보면 carbenium 이온이 더 유리함을 예측 할 수 있었다. 또한, 평형상태에서 oxonium 이온과 carbenium 이온의 농도가 반응 메카니즘을 좌우하며, 산 촉매하의 중합반응 형태와 계산을 기초로 하여 빠른 평형을 예상하여 볼 때 선폴리머(prepolymer) 성장단계에서 $S_N1$ 메카니즘이 $S_N2$ 메카니즘보다 빠르게 반응 할 것으로 예측되었다.

PMMA와 캡슐화된 $CaCO_3$ Core-Shell 라텍스 제조와 물성연구 (Preparation and Characterization of $CaCO_3$ Encapsulation by PMMA Core-Shell latex)

  • 임종민;설수덕
    • Elastomers and Composites
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    • 제38권4호
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    • pp.303-315
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    • 2003
  • 계면활성제가 흡착된 $CaCO_3$를 제조하여 흡착된 유화제의 농도, 개시제의 종류와 농도, 교반속도 및 반응온도에 따라 무기/유기계 core-shell 입자를 제조하였다. 제조된 복합입자의 전환율을 측정하여 중합의 최적조건과 분자량측정, 가수분해도, 필름형성온도, 유리전이온도, 입자경 측정 그리고 입자의 형태를 고찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 무기/유기 core-shell 입자의 합성의 경우에는 유화제인 SDBS를 0.5 wt% 첨가한 $CaCO_3$를 core로 하여 MMA와 $3.16{\times}10^{-3}mol/L$ 농도의 APS를 단계적으로 주입하여 중합함으로서 $CaCO_3$ 입자 표면에서 MMA의 중합을 잘 유도할 수 있었으며 중합 도중 새로운 폴리머 입자의 생성이 적었다. 무기/유기계의 core-shell 입자의 경우는 염산에 의한 $CaCO_3$ 분해를 이용하여 캡슐화를 조사하고 시차주사열량계(DSC)에 의한 유리전이온도와 열분해 감소중량을 측정한 결과 외부의 유기 폴리머만 분해되는 특성, 에폭시 수지에서의 분산이 캡슐화 되지 않은 $CaCO_3$보다 우수한 특성, 입자경 분포도 측정 결과 입자경 분포도가 고르지 않고 그리고 전자 현미경에 의한 입자모양이 구형화된 특성등으로 core-shell 입자의 구조와 특성을 확인하였다.

가수분해 방지제 제조용 Phospholene Oxide 촉매의 합성 (Synthesis of Phospholene Oxide Catalysts for Hydrolysis Stabilizers)

  • 이진하;이창용
    • 공업화학
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    • 제26권1호
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    • pp.86-91
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    • 2015
  • BHT (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol), TBC (4-tert-butylcatechol), 스테아린산구리 등 여러 가지 중합방지제를 사용하여 MPPO (3-methyl-1-phenyl-2-phospholene-1-oxide)를 제조하였다. 제조한 시료에 대해 FTIR, $^1H$-NMR, GC/MS 등을 이용하여 분석한 결과 중합방지제의 종류에 관계없이 MPPO 합성이 확인되었다. 반응 시간이 증가하면 MPPO의 수율은 증가하지만, 순도는 약간 저하하는 경향을 보였다. 합성 온도가 높아지면 MPPO의 수율과 순도가 증가하였지만, 스테아린산구리를 사용한 경우 MPPO의 순도 변화는 나타나지 않았다. 중합방지제 양이 증가하면 MPPO의 수율은 변화가 나타나지 않았다. 순도는 중합방지제 양이 증가하면 증가하였지만, BHT를 사용한 경우에는 중합방지제 양에 따른 MPPO의 순도 변화가 없었다. Diphenylcarbodiimide 합성에 대한 MPPO의 촉매 활성은 스테아린산구리를 사용하여 제조한 MPPO가 가장 높았다.

알파 리포산의 개환 및 중합 (Ring Opening and Polymerization of Alpha-Lipoic Acid)

  • 박철호;김애란;윤혜리;이종휘
    • 폴리머
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    • 제30권4호
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    • pp.357-361
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    • 2006
  • 생체 내에서 생성되는 알파 리포산은 산화방지, 혈당량 조절뿐만 아니라 식욕 억제, 비만 억제 효과 등을 가지고 있다. 약물로도 이용되고 있는 이 물질은 두 개의 황을 함유하고 있는 오각형 고리구조를 가지고 있어, 열과 자외선에 의해서 쉽게 개환되고 나아가 고분자로 중합될 수 있어서 약물로서 투여했을 경우 생체 이용률이 낮아지는 문제가 보고되어 있다. 본 연구는 개환에 따른 고분자화를 위한 다양한 조건을 조사하였다. 리포산은 녹는점이 지나야만 개환이 발생하였지만 그 이상의 온도에서는 온도의존성이 없었다. $70^{\circ}C$에서 개환율은 시간에 비례하였고 농도에 반비례하였다. 1시간 동안, $70^{\circ}C$ 아세트산에서 자외선과 함께 개환된 경우 개환율은 가장 높은 70% 였다. 이렇게 개환된 알파 리포산들은 대부분이 이황 고분자로 변했고, 개환율이 커질수록 고분자의 분자량 도 증가하였다.

광조사 중합법에 의해 합성된 PP-g-AA와 PP-g-St 부직포의 암모니아성 질소 흡착특성 비교 (Ammonium Adsorption Property of Acrylic Acid and Styren Grafting Polypropylene Non-Woven Fabric Synthesized by Photo-induced Polymerization)

  • 박현주;나춘기
    • 한국환경과학회지
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    • 제17권11호
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    • pp.1255-1263
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    • 2008
  • The efficiency of PP-g-AA and PP-g-St nonwoven fabric synthesized by photoinduced polymerization as an adsorbent for removal $NH_3-N$ from waste water was evaluated. The results evidently indicate that the adsorption capacities of $NH_3-N$ onto PP-g-AA nonwoven fabric were extremely superior to those onto sulfonated PP-g-St nonwoven fabric, PK and zeolite. PP-g-AA nonwoven fabric showed the maximum adsorption capacity of $NH_3-N$ at the degree of grafting of 80 wt.%. The adsorption behaviour of $NH_3-N$ onto PP-g-AA and sulfonated PP-g-St nonwoven fabric was controlled by an ion exchange reaction, and tended to be similar to both trends of Langmiur and Freundlish isotherm. Futhermore, PP-g-AA non-woven fabric could be regenerated more than 5 times by a simple washing with 0.1N HCl with no decrease of adsorption capacity and no degradation of physical properties. Also sulfonated PP-g-St nonwoven fabric could be regenerated by washing with 0.1N ${H_2}{O_4}$. However, their regeneration efficiency was significantly low because grafting layer acted as functional radical for adsorption was continuously desquamated in the adsorption or regeneration processes, which resulted in decrease of adsorption capacity and weight of adsorbent. All results obtained from this study indicate that the $NH_3-N$ removal capacity of PP-g-AA non-woven fabric was extremely superior to those of PP-g-St non-woven fabric, PK and zeolite.