[发明专利]一种酒石酸基旋光性聚酰胺及其制备方法

说明书

本发明公开了一种酒石酸基旋光性聚酰胺PAmLAT及其制备方法，属功能高分子材料技术领域。其结构通式为：（m=4,5,7‑14）。该聚合物以L‑2,3‑二乙酰氧基酒石酸（L‑ATA）为原料，以固体光气（BTC）为氯化试剂，L‑ATA经过酰氯化反应制备出L‑2,3‑二乙酰氧基丁二酰氯（L‑ATC），然后以L‑ATC和脂肪族二元胺为单体，采用界面聚合法制得了分子量较高并具有较强旋光活性的聚酰胺PAmLAT。本发明所用原料来源广泛，价格低廉；该工艺所需设备简单，安全低毒，容易操作，反应温度低，反应时间短，制备过程中手性单体和聚合物均不发生消旋化作用。其可以在高效液相的手性固定相、对应异构体选择结晶、手性拆分膜等领域应用。

技术领域

本发明属于具有光学活性的功能高分子材料技术领域，具体涉及一种具有旋光性的酒石酸基聚酰胺及其制备方法。

背景技术

旋光性高分子材料是指能够使平面偏振光发生偏转的一类功能高分子材料。和手性小分子一样，聚合物分子链结构中存在不对称因素是聚合物具有旋光性的必要条件。手性是自然界中天然高分子的一个重要属性，如蛋白质，DNA，支链淀粉等，它们在生物体的信息传递、等量储存以及结构构建等方面起着不可或缺的作用。近年来，人工合成旋光性聚合物在手性固定相、不对称催化以及对应异构体选择结晶等方面表现出了良好的性能，吸引了大批科研工作者的关注。研究发现旋光性聚酰胺具有很好的手性识别能力，可以作为手性固定相进行化合物的手性拆分。旋光性聚酰胺常以手性单体为原料采用缩聚法进行制备，昂贵不易得的手性单体大大提高了制备成本。

手性化合物酒石酸及其衍生物来源广泛，因其为二元酸，可以作为聚酰胺合成的单体，有文献报道其可以用来制备旋光性聚酰胺。Bou J J等采用L-2,3-二甲氧基酒石酸及2,3-二乙酰氧基酒石酸为单体制备了一系列具有旋光学活性的聚酰胺，制备过程中先将二酸的羧基采用五氯苯酚进行酯化，二元胺的氨基采用三甲基硅活化之后进行高温溶液缩聚制备出高分子量的聚酰胺，但是该方法反应步骤较多，制备条件苛刻，聚合时间较长，一般需要3-5天(参见文献：1.Macromolecules 1993,26:5664-5670.2.Polymer,2005,46:2854–2861)。

界面聚合法是使反应物在互不相溶的两相界面处聚合成膜，此法主要适用于高反应活性的单体之间的缩聚反应。较之熔融聚合方法，界面聚合法的主要优点是反应条件温和，可在室温或者低温条件下进行，反应过程不可逆，即使一种原料过量也可以生产高分子量聚合物，是一种聚酰胺的高效制备方法。采用界面聚合法制备酒石酸基聚酰胺比采用熔融聚合的方法效率更高，且在低温环境下反应，不会破坏产物的光学活性。目前采用界面聚合方法来合成酒石酸基聚酰胺主要是以酒石酸衍生物和己二胺为主要原料进行的。WuZuolin等以L-2,3-二甲氧基酒石酸为单体，采用五氯化磷为氯化试剂制备酰氯之后，再同己二胺进行界面缩聚制备旋光性聚酰胺(参见文献：Journal ofAppliedPolymer Science,2010,117,3558–3567)。刘引烽等采用界面聚合法以L-2,3-二乙酰氧基酒石酸和己二胺为单体制备了酒石酸基旋光性聚酰胺，制备过程中选用了五氯化磷为氯化试剂对羧基进行活化(参见文献：上海大学学报(自然科学版)1999,5,2)。以上界面聚合法的不足之处在于采用五氯化磷作为制备酰氯的试剂，五氯化磷易吸收空气中的水分而分解，投料精确计量困难，影响投料比，副反应较多，产物不易分离提纯，此外还存在易腐蚀生产设备、毒性高、污染大的缺点。目前急需寻找条件温和、步骤简单、收率较高，所用原料绿色环保的新的合成方法。

发明内容

本发明目的在于开发一种具有较高旋光活性的基于酒石酸的聚酰胺新品种，并提供该旋光性聚酰胺的高效绿色制备方法。