甲基丙烯酰胺型手性聚合物的光学活性及立构规整性研究

作     者：李杨 

作者单位：哈尔滨工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李瑞琦

授予年度：2013年

学科分类：07[理学] 070305[理学-高分子化学与物理] 0703[理学-化学] 

主      题：甲基丙烯酰胺 光学活性聚合物 立构规整性 光学活性 手性拆分 

摘      要：本文设计合成了两种新型甲基丙烯酰胺型单体，甲基丙烯酰苯甘氨酰苯胺和甲基丙烯酰亮氨酰苯胺,并对这两种单体分别进行了自由基聚合反应，得到了聚合物Poly[L-PMACMAM]和Poly[L-ACIEMAM]。采用核磁氢谱(1H NMR)和红外光谱（IR）对单体和聚合物结构进行了表征。通过核磁碳谱(13C NMR)分析聚合物的立构规整性，通过圆二色光谱和旋光分析仪对聚合物的光学活性进行分析,重点考察了Lewis酸对聚合物立构规整性和光学活性的影响。 以L-苯甘氨酸为原料通过两步合成法合成甲基丙烯酰苯甘氨酰苯胺单体,通过自由基聚合反应得到手性聚合物Poly[L-PMACMAM]，考察了Lewis酸种类、Lewis酸浓度、单体浓度、反应溶剂和反应温度等诸因素对聚合物的立构规整性和光学活性的影响。研究结果表明，Lewis酸在自由基聚合反应过程中会显著影响聚合产物的立构规整性，主要表现在提高聚合物的全同立构规整度，其中三氟甲磺酸盐类Lewis酸对Poly[L-PMACMAM]的全同立构规整度的提高要强于金属氯化物类Lewis酸，Lewis酸浓度增加利于提高全同立构规整度,全同立构规整度的增加使聚合物的光学活性得以提高。单体浓度降低和反应溶剂极性增强有利于聚合物间同立构规整度的提高。 以L-亮氨酸为原料通过两步合成反应合成单体甲基丙烯酰亮氨酰苯胺，通过自由基聚合反应得到手性聚合物Poly[L-ACIEMAM]，考察了Lewis酸种类、单体浓度和反应溶剂等因素对聚合物的立构规整性和光学活性的影响。并将得到的光学活性聚合物制备成涂覆型手性固定相(CSP)，通过高效液相色谱（HPLC）考察其对9种对映体的手性拆分能力。研究结果表明，Lewis酸的加入提高了聚合物的全同立构规整度，单体浓度增加也会提高聚合物的全同立构规整度，从而提高聚合物的光学活性。该手性固定相对3号和7号对映体具有较好的拆分效果，α值分别达到1.26和1.55。