含螺旋大分子聚合物共交联网络的制备及手性识别性能研究

摘要

凝胶是由溶剂和三维网络结构构成,在网络结构内可以吸收和释放溶剂,同时小分子物质也能够在三维网络结构中渗透或者扩散。螺旋聚合物由于能够形成不对称二级结构的性能而具有手性放大效应,通常表现出很高的旋光性,导致其在仿生材料,刺激响应材料,开关材料,手性催化和手性识别等各种领域都会有广泛的应用。因此本论文将合成的螺旋聚合物引入到凝胶中,可以使凝胶具有光学活性,并考察了所得到的凝胶的手性识别能力,为今后设计和合成应用于手性识别和手性分离的新材料提供了重要的信息。主要工作如下:
　　 本文首先采用“一次加料,两步反应”的方法来合成我们所需要的凝胶。首先将M1与其他单体M2-M5在铑催化剂的作用下分别进行配位共聚,然后利用M1中的N=N基团引发苯乙烯或者甲基丙烯酸甲酯,TMPTA为交联剂,最终得到我们所需要的凝胶gel1-gel11。对其进行了红外,扫描电镜,CD和紫外,溶胀度的表征,结果表明了所得到的凝胶具有光学活性。考察了gel5的对苯乙胺的手性识别能力,结果为其优先吸附R-(+)-苯乙胺,有较明显的手性识别能力。
　　 设计和合成了含脯氨酸基团新的炔丙酰胺类单体M6,M7,对其进行了红外,核磁等表征。我们将M7,M2和M8共聚合成了一种含有双键的螺旋大分子单体poly(7-co-8-co-2),对其进行了红外,CD和紫外等表征,结果表明了在测试条件下poly(7-co-8-co-2)能够形成螺旋结构。然后,我们以AIBN为引发剂,BIS为交联剂,将poly(7-co-8-co-2)与NIPAm共聚合成水凝胶,对其进行了红外,扫描电镜,DSC,CD和紫外,溶胀度的表征。实验证明了,该水凝胶不但具有传统PNIPAm水凝胶的基本性能,更具有传统水凝胶不具备的光学活性。

目录

文摘

英文文摘

Contents

第一章 绪论

1.1 (水)凝胶的研究进展

1.1.1 前言

1.1.2 凝胶的分类

1.1.3 凝胶的制备

1.1.4 凝胶的应用

1.2 螺旋聚合物的研究进展

1.2.1 前言

1.2.2 螺旋聚合物的发展历程

1.2.3 螺旋聚合物的种类

1.2.4 螺旋聚合物的合成方法

1.2.5 螺旋聚合物的研究方法

1.2.6 螺旋聚合物的研究现状及应用前景

1.3 选题的目的及意义

第二章 光学活性凝胶的制备及手性识别性能研究

2.1 引言

2.2 实验试剂及仪器

2.2.1 实验试剂

2.2.2 实验仪器

2.3 实验部分

2.3.1 单体的合成

2.3.2 铑催化剂的合成

2.3.4 凝胶的合成

2.3.5 凝胶的表征

2.3.6 凝胶的手性识别性能的研究

2.4 结果与讨论

2.4.1 M1的均聚与共聚

2.4.2 未加TMPTA的凝胶的合成与表征

2.4.3 加入TMPTA的凝胶的合成与表征

2.4.4 凝胶的手性识别性能的研究

2.5 本章小结

第三章 含L-脯氨酸基团的光学活性水凝胶的制备

3.1 引言

3.2 实验试剂及仪器

3.2.1 实验试剂

3.2.2 实验仪器

3.3 实验部分

3.3.1 单体的合成及表征

3.3.2 聚合反应

3.3.3 水凝胶的合成

3.3.4 水凝胶的表征

3.4 结果与讨论

3.4.1 单体的表征

3.4.2 均聚与共聚结果

3.4.3 水凝胶的表征

3.5 本章小结

第四章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者简介

导师简介

硕士研究生学位论文答辩委员会决议书