[发明专利]手性三蝶烯聚酰亚胺薄膜及其制法和手性分子分离之应用

说明书

本发明属于高分子膜分离技术领域，公开了两类手性三蝶烯聚酰亚胺薄膜的制备及应用，本发明内容包括：(1)由二酐单体化合物与光学纯2,6‑二氨基三蝶烯发生聚合反应得到两类手性三蝶烯聚酰亚胺；(2)通过溶剂挥发法制备得到手性膜；(3)通过外消旋过膜实验，实现手性薄膜对外消旋小分子的分离。本发明具备材料成本低廉、制膜方法简单、手性分离效果卓越等优点，在手性拆分等方面具有很大的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子膜分离技术领域，具体涉及两种手性聚酰亚胺的合成并制备得到手性薄膜，可用于手性分子的分离。

背景技术

手性分子，即化学分子存在手性中心，形成一对互为镜像的对映异构体，可以是由手性碳直接形成手性中心从而形成对映异构体，如糖类。也可以是化学分子的立体构型导致手性中心的形成，如联萘酚结构。对映异构体的许多理化性质都十分相似，但是在医学上，对映异构体表现出来的药代动力学往往使得这些对映异构体在生物体内表现出不同的药理、毒理行为。人类历史中，也因手性药物而引发医学事故，“反应停”事件促使研究人员意识到手性化学的重要意义。目前为止，如何高效的拆分对映异构体结构，仍然面临着巨大的挑战。

具备高效、可持续操作、易于放大等优点，膜分离逐渐受到研究人员的青睐。在手性薄膜的研究领域中，手性薄膜的构筑单元具有手性识别位点，能选择性的阻挡其中的一种对映异构体，符合条件的对映异构体可以透过手性膜，从而实现分离效果。但到目前为止，由多孔有机物聚合物制备手性薄膜得研究屈指可数，主要的原因还是众多聚合物的溶解性问题，使得材料加工的后处理过程难以进行。因此，制备可溶解的手性多孔有机聚合物，就有可能制备出手性薄膜，从而实现手性分子的分离。

发明内容

本发明的目的在于提供两类手性三蝶烯聚酰亚胺的合成以及手性薄膜的制备。本发明的目的还在于制备的手性膜及其在外消旋化学分子高效分离中的应用。

实现本发明的技术方案是：

本发明提供的手性三蝶烯聚酰亚胺薄膜，它是由二酐单体化合物与桥头碳为R或S构型的光学纯2,6-二氨基三蝶烯发生聚合反应得到的手性三蝶烯聚酰亚胺经溶剂挥发法制得的手性膜。

本发明提供的手性三蝶烯聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：令二酐单体化合物与桥头碳为R或S构型的光学纯2,6-二氨基三蝶烯发生聚合反应得到手性三蝶烯聚酰亚胺；

步骤二：以手性三蝶烯聚酰亚胺为原料，通过溶剂挥发法制备得到手性三蝶烯聚酰亚胺薄膜。

当所使用的光学纯2,6-二氨基三蝶烯的桥头碳为以下式(III)所示的R构型时，

式(III)

合成得到的手性三蝶烯聚酰亚胺为具有以下式(I)所示结构的三蝶烯单元的桥头碳为R构型的手性三蝶烯聚酰亚胺；

式(I)

式(I)中：三蝶烯单元的桥头碳为R构型；聚合度n的范围为10至10000之间的整数；X为芳烃或芳烃衍生基团。

当所使用的光学纯2,6-二氨基三蝶烯的桥头碳为以下式(IV)所示的S构型时，

式(IV)

合成得到的手性三蝶烯聚酰亚胺为具有以下式(II)所示结构的三蝶烯单元的桥头碳为S构型的手性三蝶烯聚酰亚胺；

式(II)

式(II)中：三蝶烯单元的桥头碳为S构型，聚合度n的范围为10至10000之间的整数；X为芳烃或芳烃衍生基团。