[發明專利]一種金屬離子介導的手性聚酯材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011240698.6
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112480378B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 王棟;陳媛麗;查新林;樊輝;梅濤
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: C08G63/183
• 分類號: C08G63/183;C08G63/78
• 代理公司: 武漢卓越志誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 胡婷婷

本發明提供了一種金屬離子介導的手性聚酯材料及其制備方法。本發明采用超分子模板法，以手性小分子自組裝體為模板劑，以多元酸和多元醇作為單體，并添加金屬離子源，形成金屬介導的組裝反應體系；通在反應體系內進行酯化反應和縮聚反應，并對產物進行萃取，除去手性小分子自組裝體并干燥后，得到金屬離子介導的手性聚酯材料。通過上述方式，本發明能夠通過手性小分子自組裝體與不同金屬離子之間的配位作用，實現對手性小分子自組裝體的結構調控，進而對手性聚酯材料的手性結構進行調控，克服現有技術中存在的單一構型的手性小分子自組裝體只能制備一種構型的手性聚酯材料的技術缺陷，實現對手性聚酯材料手性結構的有效調控。

技術領域

本發明涉及手性聚酯材料制備技術領域，尤其涉及一種金屬離子介導的手性聚酯材料及其制備方法。

背景技術

手性是物質的實體與其鏡像不能重疊的性質，是自然界及生命體中普遍存在的特征。由于手性特征的存在，手性聚合物往往會具有普通聚合物沒有的性能，因而在光電材料、對映體傳感器、手性光學開關、手性催化、手性識別和手性拆分等領域具有廣泛的應用和良好的發展前景。在各類手性聚合物中，手性聚酯是指具有手性特征的聚酯材料，與傳統的聚酯材料相比，手性特征的引入有效改善了聚酯材料的機械性能、生物相容性及生物降解性，使其在手性分離、生物材料及醫藥領域具有良好的應用前景。

目前，手性聚酯材料的制備主要是通過在多元酸或多元醇中引入手性基團，再進行聚合反應，從而獲得在主鏈或側鏈上含有手性基團的聚酯材料。然而，這種制備方法合成難度較大，產物結構不穩定，且制得的手性聚酯材料的構型由引入的手性基團決定，不能根據需要進行調控，從而限制了手性聚酯材料的應用。

近年來，隨著超分子技術的發展，超分子模板法逐漸被應用于手性聚合物的制備。與傳統的引入手性基團的方式相比，超分子模板法通過構筑單體之間的非共價鍵相互作用，形成相應的自組裝體，不僅降低了合成難度，還具有動態可調控性，因而受到了研究者的廣泛關注。然而，在現有技術中，基于超分子模板法制備手性聚酯材料時，制備的手性聚酯材料的手性結構仍受其固有的分子手性控制，在單一構型的模板體系中難以根據需要對其手性結構進行有效調控，導致其應用受限。

有鑒于此，有必要設計一種改進的手性聚酯材料的制備方法，以便在單一構型的模板體系中對手性聚酯材料的手性結構進行有效調控，用以滿足實際應用的需要。

發明內容

針對上述現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種金屬離子介導的手性聚酯材料及其制備方法。通過在手性超分子體系中加入多元酸和多元醇，利用酯化反應及縮聚反應制備手性誘導的聚酯材料；并通過在單一構型的手性超分子體系中加入金屬離子源，使手性小分子自組裝體模板劑通過配位不同的金屬離子來介導調控單體在有機自組裝體表面的縮聚反應，使其原位聚合形成金屬離子介導下手性方向可調控的手性聚酯材料。

為實現上述目的，本發明提供了一種金屬離子介導的手性聚酯材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、將手性小分子自組裝體與金屬離子源按照預設摩爾比溶解于有機溶劑中，得到混合溶液；再向所述混合溶液中加入預定量的多元酸和多元醇，形成金屬介導的組裝反應體系；

S2、在步驟S1形成的所述金屬介導的組裝反應體系中依次進行酯化反應和縮聚反應；并對所述縮聚反應得到的產物進行萃取，除去所述手性小分子自組裝體后，得到萃取產物；

S3、對步驟S2得到的所述萃取產物進行真空干燥，得到金屬離子介導的手性聚酯材料。

作為本發明的進一步改進，在步驟S1中，所述手性小分子自組裝體與所述金屬離子源的摩爾比為1:(0.5～10)。

作為本發明的進一步改進，在步驟S1中，所述多元酸和多元醇的摩爾比為(1～3):(1～3)。

作為本發明的進一步改進，在步驟S2中，所述酯化反應的反應溫度為250～280℃；所述縮聚反應的反應溫度為270～300℃。