[發(fā)明專利]一種金屬離子介導(dǎo)的手性聚酰胺材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011251409.2
• 申請(qǐng)日: 2020-11-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112341620B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王棟;陳媛麗;查新林;樊輝;王雯雯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢紡織大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G69/32
• 分類號(hào): C08G69/32;C08G69/28;C08G73/10
• 代理公司: 武漢卓越志誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 胡婷婷

本發(fā)明提供了一種金屬離子介導(dǎo)的手性聚酰胺材料及其制備方法。本發(fā)明采用超分子模板法，以手性小分子自組裝體為模板劑，以多元酸或多元酸酐與多元胺作為單體，并添加金屬離子源，形成金屬介導(dǎo)的組裝反應(yīng)體系；通過(guò)在反應(yīng)體系內(nèi)進(jìn)行聚合反應(yīng)，并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)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(dǎo)的手性聚酰胺材料。通過(guò)上述方式，本發(fā)明能夠通過(guò)手性小分子自組裝體與不同金屬離子之間的配位作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)手性小分子自組裝體的結(jié)構(gòu)調(diào)控，進(jìn)而對(duì)手性聚酰胺材料的手性結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的單一構(gòu)型的手性小分子自組裝體只能制備一種構(gòu)型的手性聚酰胺材料的技術(shù)缺陷，實(shí)現(xiàn)對(duì)手性聚酰胺材料手性結(jié)構(gòu)的有效調(diào)控。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及手性聚酰胺材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬離子介導(dǎo)的手性聚酰胺材料及其制備方法。

背景技術(shù)

手性是物質(zhì)的實(shí)體與其鏡像不能重疊的性質(zhì)，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(huì)具有普通聚合物沒(méi)有的性能，因而在光電材料、對(duì)映體傳感器、手性光學(xué)開(kāi)關(guān)、手性催化、手性識(shí)別和手性拆分等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用和良好的發(fā)展前景。在各類手性聚合物中，手性聚酰胺材料是指具有手性特征的聚酰胺或聚酰亞胺，與傳統(tǒng)的聚酰胺或聚酰亞胺相比，手性特征的引入能夠有效改善聚酰胺的光學(xué)性能，使其具有旋光性，對(duì)聚酰亞胺的溶解性、熱穩(wěn)定性以及對(duì)液晶材料的取向作用也有顯著影響，從而使手性聚酰胺材料在分析化學(xué)、醫(yī)藥、光電、生物和手性拆分等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

目前，手性聚酰胺材料的制備主要是通過(guò)使用含有手性基團(tuán)的多元酸或多元酸酐與多元胺作為單體，再進(jìn)行聚合反應(yīng)，從而獲得在主鏈或側(cè)鏈上含有手性基團(tuán)的聚酰胺材料。然而，這種制備方法合成難度較大，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，且制得的手性聚酰胺材料的構(gòu)型由引入的手性基團(tuán)決定，不能根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)控，從而限制了手性聚酰胺材料的應(yīng)用。

近年來(lái)，隨著超分子技術(shù)的發(fā)展，超分子模板法逐漸被應(yīng)用于手性聚合物的制備。與傳統(tǒng)的引入手性基團(tuán)的方式相比，超分子模板法通過(guò)構(gòu)筑單體之間的非共價(jià)鍵相互作用，形成相應(yīng)的自組裝體，不僅降低了合成難度，還具有動(dòng)態(tài)可調(diào)控性，因而受到了研究者的廣泛關(guān)注。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，基于超分子模板法制備手性聚酰胺材料時(shí)，制備的手性聚酰胺材料的手性結(jié)構(gòu)仍受其固有的分子手性控制，在單一構(gòu)型的模板體系中難以根據(jù)需要對(duì)其手性結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效調(diào)控，導(dǎo)致其應(yīng)用受限。

有鑒于此，有必要設(shè)計(jì)一種改進(jìn)的手性聚酰胺材料的制備方法，以便在單一構(gòu)型的模板體系中對(duì)手性聚酰胺材料的手性結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效調(diào)控，用以滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種金屬離子介導(dǎo)的手性聚酰胺材料及其制備方法。通過(guò)在手性超分子體系中加入胺類作為第一單體，并加入酸或酸酐作為第二單體，利用聚合反應(yīng)制備手性誘導(dǎo)的聚酰胺材料；并通過(guò)在單一構(gòu)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(guò)配位不同的金屬離子來(lái)介導(dǎo)調(diào)控單體在有機(jī)自組裝體表面的聚合反應(yīng)，使其原位聚合形成金屬離子介導(dǎo)下手性方向可調(diào)控的手性聚酰胺材料。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種金屬離子介導(dǎo)的手性聚酰胺材料的制備方法，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(yù)設(shè)摩爾比溶解于有機(jī)溶劑中，得到混合溶液；再向所述混合溶液中加入第一單體和第二單體，充分?jǐn)嚢韬笮纬山饘俳閷?dǎo)的組裝反應(yīng)體系；所述第一單體為多元胺，所述第二單體為多元酸或多元酸酐；

S2、在步驟S1形成的所述金屬介導(dǎo)的組裝反應(yīng)體系中聚合反應(yīng)，并對(duì)所述聚合反應(yīng)得到的產(chǎn)物進(jìn)行除雜，經(jīng)萃取除去所述手性小分子自組裝體后，得到萃取產(chǎn)物；

S3、對(duì)步驟S2得到的所述萃取產(chǎn)物進(jìn)行真空干燥，得到金屬離子介導(dǎo)的手性聚酰胺或聚酰亞胺。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，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)。