[发明专利]一种金属离子介导的手性聚酰胺材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种金属离子介导的手性聚酰胺材料及其制备方法。本发明采用超分子模板法，以手性小分子自组装体为模板剂，以多元酸或多元酸酐与多元胺作为单体，并添加金属离子源，形成金属介导的组装反应体系；通过在反应体系内进行聚合反应，并对产物进行萃取，除去手性小分子自组装体并干燥后，得到金属离子介导的手性聚酰胺材料。通过上述方式，本发明能够通过手性小分子自组装体与不同金属离子之间的配位作用，实现对手性小分子自组装体的结构调控，进而对手性聚酰胺材料的手性结构进行调控，克服现有技术中存在的单一构型的手性小分子自组装体只能制备一种构型的手性聚酰胺材料的技术缺陷，实现对手性聚酰胺材料手性结构的有效调控。

技术领域

本发明涉及手性聚酰胺材料制备技术领域，尤其涉及一种金属离子介导的手性聚酰胺材料及其制备方法。

背景技术

手性是物质的实体与其镜像不能重叠的性质，是自然界及生命体中普遍存在的特征。由于手性特征的存在，手性聚合物往往会具有普通聚合物没有的性能，因而在光电材料、对映体传感器、手性光学开关、手性催化、手性识别和手性拆分等领域具有广泛的应用和良好的发展前景。在各类手性聚合物中，手性聚酰胺材料是指具有手性特征的聚酰胺或聚酰亚胺，与传统的聚酰胺或聚酰亚胺相比，手性特征的引入能够有效改善聚酰胺的光学性能，使其具有旋光性，对聚酰亚胺的溶解性、热稳定性以及对液晶材料的取向作用也有显著影响，从而使手性聚酰胺材料在分析化学、医药、光电、生物和手性拆分等领域得到了广泛应用。

目前，手性聚酰胺材料的制备主要是通过使用含有手性基团的多元酸或多元酸酐与多元胺作为单体，再进行聚合反应，从而获得在主链或侧链上含有手性基团的聚酰胺材料。然而，这种制备方法合成难度较大，产物结构不稳定，且制得的手性聚酰胺材料的构型由引入的手性基团决定，不能根据需要进行调控，从而限制了手性聚酰胺材料的应用。

近年来，随着超分子技术的发展，超分子模板法逐渐被应用于手性聚合物的制备。与传统的引入手性基团的方式相比，超分子模板法通过构筑单体之间的非共价键相互作用，形成相应的自组装体，不仅降低了合成难度，还具有动态可调控性，因而受到了研究者的广泛关注。然而，在现有技术中，基于超分子模板法制备手性聚酰胺材料时，制备的手性聚酰胺材料的手性结构仍受其固有的分子手性控制，在单一构型的模板体系中难以根据需要对其手性结构进行有效调控，导致其应用受限。

有鉴于此，有必要设计一种改进的手性聚酰胺材料的制备方法，以便在单一构型的模板体系中对手性聚酰胺材料的手性结构进行有效调控，用以满足实际应用的需要。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种金属离子介导的手性聚酰胺材料及其制备方法。通过在手性超分子体系中加入胺类作为第一单体，并加入酸或酸酐作为第二单体，利用聚合反应制备手性诱导的聚酰胺材料；并通过在单一构型的手性超分子体系中加入金属离子源，使手性小分子自组装体模板剂通过配位不同的金属离子来介导调控单体在有机自组装体表面的聚合反应，使其原位聚合形成金属离子介导下手性方向可调控的手性聚酰胺材料。

为实现上述目的，本发明提供了一种金属离子介导的手性聚酰胺材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、将手性小分子自组装体与金属离子源按照预设摩尔比溶解于有机溶剂中，得到混合溶液；再向所述混合溶液中加入第一单体和第二单体，充分搅拌后形成金属介导的组装反应体系；所述第一单体为多元胺，所述第二单体为多元酸或多元酸酐；

S2、在步骤S1形成的所述金属介导的组装反应体系中聚合反应，并对所述聚合反应得到的产物进行除杂，经萃取除去所述手性小分子自组装体后，得到萃取产物；

S3、对步骤S2得到的所述萃取产物进行真空干燥，得到金属离子介导的手性聚酰胺或聚酰亚胺。

作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，所述手性小分子自组装体与所述金属离子源的摩尔比为1:(0.5～10)。