
高分子化学において、無機ポリマーとは、骨格構造に炭素原子を含まないポリマーのことである。[ 1 ]無機成分と有機成分を含むポリマーは、ハイブリッドポリマーと呼ばれることがあり、[ 2 ]いわゆる無機ポリマーのほとんどはハイブリッドポリマーである。[ 3 ]最もよく知られている例の1つは、ポリジメチルシロキサン、一般にシリコーンゴムとして知られるものである。無機ポリマーは、低温での柔軟性、電気伝導性、不燃性など、有機材料には見られないいくつかの特性を提供する。[ 4 ]無機ポリマー という用語は、一般的に、ケイ酸塩鉱物のような高度に架橋された材料ではなく、一次元ポリマーを指す。調整可能な特性または応答特性を持つ無機ポリマーは、スマート無機ポリマーと呼ばれることがある。無機ポリマーの特殊なクラスはジオポリマーであり、これは人為的なものか天然のものかを問わず存在する。
従来、無機ポリマーの分野では、主鎖が主族元素のみで構成されている材料に焦点が当てられてきた。
ホモチェーンポリマーは、主鎖に1種類の原子しか含まない。[ 5 ] 1つの例としてポリマー硫黄があり、これはS8などの環状同素体を融解すると可逆的に形成される。有機ポリ硫化物とポリサルファンは、それぞれアルキル基とHで末端が覆われた短い硫黄原子鎖を特徴とする。元素テルルと元素セレンの灰色同素体もポリマーであるが、加工はできない。

第 4 族元素のポリマー形態はよく知られている。代表的な材料はポリシランであり、ポリエチレンや関連する有機ポリマーに類似している。これらは有機類似体よりも脆く、 Si-Si結合が長いため、より大きな置換基を持つ。ポリ (ジメチルシラン) は、ジメチルジクロロシランの還元によって調製される。[ 6 ] ポリ (ジメチルシラン) の熱分解によりSiC繊維が得られる。
ポリシランのより重い類似体もある程度知られています。これらには、ポリゲルマン、[ R 2 Ge] nおよびポリスタンナン、[ R 2 Sn] nが含まれます。
ヘテロ鎖ポリマーは、主鎖に複数の種類の原子を持つ。通常、2 種類の原子が主鎖に沿って交互に並ぶ。商業的に非常に興味深いのはポリシロキサンで、主鎖は Si と O の中心を持つ: −Si−O−Si−O−。各 Si 中心には、通常メチル基またはフェニル基の 2 つの置換基がある。例としては、ポリジメチルシロキサン(PDMS、 [ Me 2 SiO] n )、ポリメチルヒドロシロキサン(PMHS、[ MeSi(H)O] n )、ポリジフェニルシロキサン[ Ph 2 SiO] n ) などがある。[ 5 ]シロキサンに関連するのはポリシラザンである。これらの材料は、主鎖式−Si−N−Si−N−を持つ。例としては、ペルヒドリドポリシラザン PHPS がある。このような材料は学術的に興味深い。
よく研究されている関連無機ポリマーファミリーとしてポリホスファゼンがある。これらは−P−N−P−N−という主鎖構造を持つ。リン原子上に2つの置換基を持つため、ポリシロキサン類と構造的に類似している。このような材料は、ヘキサクロロホスファゼンの開環重合に続いてP−Cl基をアルコキシドで置換することによって生成される。このような材料は、エラストマーとして特殊な用途に利用されている。[ 5 ]

ホウ素-窒素ポリマーは、−B−N−B−N−骨格を特徴とする。例としては、ポリボラジレン[ 7 ]、ポリアミノボラン[ 8 ] [ 9 ]などがある。
ポリチアジルは−S−N−S−N−の主鎖を持つ。ほとんどの無機ポリマーとは異なり、これらの材料は主鎖原子に置換基を持たない。このような材料は高い電気伝導性を示し、これはポリアセチレンが発見された時代に大きな注目を集めた発見である。0.26 K以下で超伝導する。 [ 10 ]
通常、電荷中性の無機ポリマーには分類されないのがアイオノマーである。リン-酸素およびホウ素-酸化物ポリマーには、ポリリン酸塩およびポリホウ酸塩が含まれる。
無機ポリマーには、主鎖に遷移金属を含む材料も含まれる。例としては、ポリフェロセン、クローグマン塩、マグナスグリーン塩などが挙げられる。

無機ポリマーは、有機ポリマーと同様に、以下の方法で形成されます。
無機ポリマーは無機固体の前駆体である。この種の反応は、アンモニアボランが段階的に個々の環状化合物やオリゴマーに変換され、熱分解によって窒化ホウ素を生成することで例示される。[ 7 ]
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