專利名稱：一種含氨基酸手性源的二酸單體及其制備方法
技術領域：
本發明涉及材料科學領域，特別是一種含氨基酸手性源的二酸單體及其制備方 法。
背景技術：
手性分子的分離是近幾年來非常活躍的研究領域，采用含有手性結構的聚合物用 于手性分子的分離越來越受到人們的關注，并廣泛應用于手性物質色譜分離和離子交換分 離中。目前合成的手性聚合物主要以聚烯烴為主。由于其具有能形成螺旋結構的傾向， 在手性識別領域已成為非常重要的研究內容。這類聚合物通常都是含有一個大的取代基的 乙烯類的基本結構。取代基側鏈主要有芳香側鏈，具有氨基酸的側鏈、烷基、含酰胺的側 鏈、含醚的側鏈等。由于特殊的結構，手性高聚物對手性分子具有明顯的識別性能，因此在 手性拆分中被認為是最理想的材料。然而由于該類聚合物的主鏈為柔性的烯烴鏈段，其熱 穩定性、玻璃化轉變溫度較低，從而影響色譜分離柱的使用壽命。主鏈型熱致性液晶聚合物(TLCP)是一類具有自增強作用的高性能高分子材料， 兼具優異的耐熱性、耐腐蝕性及高強高模等優良的物理和力學性能，已逐漸在高科技及各 工程領域得到應用，具有廣闊的發展前景。具有液晶性的聚酯酰亞胺或者聚酰胺酰亞胺是 一類新型的液晶聚合物，其分子鏈既含酯鍵或者酰胺鍵，又含酰亞胺鍵，綜合了聚酯、聚酰 胺和聚酰亞胺的優異性能；其液晶性又賦予它一些特殊的性能，如優異的熱性能、耐溶劑 性和機械性能，低的線膨脹系數和高的自取向性等，有望成為一類耐熱高性能聚合物材料。 聚酯酰亞胺的另一個突出優點是其主鏈和側鏈基團的化學結構可調節性較大，可通過分 子結構的設計，合成具有多種多樣物理性能和功能化的液晶聚酯酰亞胺或者聚酰胺酰亞 胺。因此，如果能將具有旋光性的功能單體直接引入到主鏈型熱致液晶聚合物的分子 主鏈上，則有可能合成一類具有良好的光學活性、較好的熱穩定性和化學穩定性、高的玻璃 化轉變溫度和較寬的液晶態溫度范圍的聚合物。通過旋光性單體的選擇和共聚合單體比例 的調控，可有選擇性地在聚合物主鏈上和側鏈上引入不同的功能基團，從而構筑多官能團 多手性中心的聚合物，賦予其強大的拆分能力，獲得一種具有較高使用溫度、柱壽命長、分 離效率高的手性分離柱填料。
發明內容
本發明的目的是提供一種含氨基酸手性源的二酸單體，可用于合成具有光學活性 的聚酯酰亞胺、聚酰胺等聚合物。本發明的另一目的在于提供上述含氨基酸手性源的二酸單體的制備方法。本發明的目的是這樣實現的一種含氨基酸手性源的二酸單體，其結構通式為
權利要求
一種含氨基酸手性源的二酸單體，該單體結構通式如下A或B所示其中，R1和R2選自下列結構式基團中的任何一種，且R1與R2可相同或不同R3選自下列結構式基團中的任何一種其中，R4～R27分別為氫，苯環，羧酸根、羥基、氰基、甲氧基、酯基、碳原子數為1～4的烷基或烯丙基，且可以含有氮、氧、硫、鹵素，R28選自下述基團中的一種或兩種以上 CO 、 O 、 S 、 SO2 、 CH2 、 C(CH3)2 、 C(CF3)2 、 O R29 O 、其中R29為下述結構式基團中的任何一種其中，R34～R107分別為氫，苯環，羧酸根、羥基、氰基、甲氧基、酯基、碳原子數為1～4的烷基或烯丙基，且可以含有氮、氧、硫、鹵素。FSA00000271836500011.tif,FSA00000271836500012.tif,FSA00000271836500013.tif,FSA00000271836500014.tif,FSA00000271836500021.tif
2.權利要求1所述含氨基酸手性源的二酸單體的制備方法，其特征在于(1)以偏苯三酸酐和氨基酸為起始原料，將兩者等摩爾溶于極性溶劑中，加熱回流 10 20h，反應停止后，將反應液滴入酸中，然后將反應體系放在-10-0°C的環境下，放置 5-24h，得到大量沉淀，過濾收集沉淀，用少量酸洗滌后抽干，在真空烘箱中干燥10 24h， 得到具有通式A的二酸單體產物；(2)以芳香四酸酐與氨基酸為起始原料，將兩者以摩爾比為1 2的比例混合，之后加 入吡啶和乙酸，在室溫下攪拌混合均勻后，加熱回流4-24h，停止反應，使用減壓蒸餾將溶劑 蒸出，往產物中加入冰鹽酸后，抽濾，用熱水洗滌產物后，置于真空烘箱中干燥，得到具有通 式B的二酸單體產物。
3.根據權利要求2所述的含氨基酸手性源的二酸單體的制備方法，其特征在于所述 的氨基酸的單體結構通式如下H2N-j—COOHR1其中，R1選自下列結構式基團中的任何一種
4.根據權利要求2所述的含氨基酸手性源二胺單體的制備方法，其特征在于所述的 偏苯三酸酐的單體和芳香四酸酐的的單體分別如結構通式(1)和(2)所示
5.根據權利要求2所述的含氨基酸手性源二酸單體的制備方法，其特征在于方法(1) 中所述的極性溶劑選自N，N-二甲基乙酰胺、N，N’ - 二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲 亞砜、四氫呋喃中的一種或兩種以上混合。
6.根據權利要求2所述的制備含氨基酸手性源二酸單體的方法，其特征在于方法(1) 中所述的酸選自無機酸或者有機酸。
全文摘要
本發明公開的是一種含氨基酸手性源的二酸單體，該單體由氨基酸和二酐反應而得。本發明還公開了一種制備該單體的方法。本發明二酸單體不僅可用于聚酯酰亞胺的合成，也可用于聚酰胺酰亞胺的合成。本發明方法選擇的是廉價易得，在自然界中含量豐富的氨基酸為原料來制備目標單體，不僅成本低，反應步驟少，制備周期短，而且操作簡便，易于控制，加上副產物少，因而適于工業生產。
文檔編號C08G73/14GK101982461SQ201010283038
公開日2011年3月2日 申請日期2010年9月15日 優先權日2010年9月15日
發明者劉四委, 張藝, 曹巧英, 池振國, 蔣星, 許家瑞, 韓濤 申請人:中山大學