ラダーポリマー

鉱物トレモライト中の（Si ₄ O ₁₁⁶⁻）_n鎖は、無機ラダーポリマーである。

化学において、ラダーポリマーは、はしご状の連結構造を持つ二本鎖ポリマーの一種です。ポリエチレンやポリシロキサンなどの典型的な一次元ポリマーでは、モノマーが2つの結合を形成して鎖を形成します。ラダーポリマーでは、モノマーは4つの結合で相互に連結されています。無機ラダーポリマーは、合成環境と天然環境の両方で見られます。ラダーポリマーは、架橋が鎖のペアのみに存在するため、架橋ポリマーの特殊なケースです。 ^{[ 1 ]}

ある定義によれば、ラダーポリマーとは、隣接する環が2つ以上の原子を共有しているポリマーのことである。^{[ 2 ]}

有機ラダーポリマー

有機ラダーポリマーは、優れた熱安定性を示すことができ、サブユニットのコンフォメーションが制限されるため、注目されています。柔軟性が低いため、加工が難しい場合があります。初期の例としては、1,2,4,5-テトラアミノベンゼンとナフタレンテトラカルボン酸二無水物の縮合から得られたものがあります。^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

ポリ(ベンズイミダゾベンゾフェナントロリン) (BBL) は共役ラダーポリマーです。^{[ 5 ]}その主鎖は芳香環で構成され、ラダー構造により周期的な連結を持つ途切れないポリマー鎖が可能になります。しかし、共役ラダーポリマーは、強いπ-πスタッキング相互作用と電荷輸送を介してπ共役も有しています。^{[ 6 ]}従来、導電性ポリマーとしてはp型ドープされたポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン):ポリ(スチレンスルホン酸) (PEDOT:PSS) が使用されてきましたが、ポリエチレンイミン (PEI) でドープされたBBLは、高性能有機電子デバイスの製造にn型ドープされた導電性特性を提供できます。^{[ 7 ]} BBLのガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量測定(DSC)測定に基づいて約500℃と推定されています。^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} BBLは高温でも安定です。さらに、BBL繊維の応力-ひずみ曲線は、他の半導体繊維と比較して非常に高く、BBLポリマー濃度が最も高い場合、約105.8 MPaの値を示したことが観察された。^{[ 10 ]}

無機および有機金属ラダーポリマー

ポリケイ酸塩の中には、はしご状ポリマーであるものがある。鉱物トレモライトはその一例である。

In the area of coordination chemistry, the ladder structure is seen in some coordination polymers. Illustrative is the polymer [CuI(2-picoline]_n. When the 2-picoline is replaced by a tertiary phosphine, it forms a tetrameric cubane-type cluster, [CuI([[PR₃]]₄ (R = organic group_. In both cases, the Cu(I) centers adopt tetrahedral molecular geometry.^[11]^[12]

Ladder vs cubane motifs for compounds of the formula [CuL(I)]_n.

References

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