[发明专利]一种含氨基酸手性源的二酸单体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料科学领域，特别是一种含氨基酸手性源的二酸单体及其制备方法。 

技术背景

手性分子的分离是近几年来非常活跃的研究领域，采用含有手性结构的聚合物用于手性分子的分离越来越受到人们的关注，并广泛应用于手性物质色谱分离和离子交换分离中。 

目前合成的手性聚合物主要以聚烯烃为主。由于其具有能形成螺旋结构的倾向，在手性识别领域已成为非常重要的研究内容。这类聚合物通常都是含有一个大的取代基的乙烯类的基本结构。取代基侧链主要有：芳香侧链，具有氨基酸的侧链、烷基、含酰胺的侧链、含醚的侧链等。由于特殊的结构，手性高聚物对手性分子具有明显的识别性能，因此在手性拆分中被认为是最理想的材料。然而由于该类聚合物的主链为柔性的烯烃链段，其热稳定性、玻璃化转变温度较低，从而影响色谱分离柱的使用寿命。 

主链型热致性液晶聚合物(TLCP)是一类具有自增强作用的高性能高分子材料，兼具优异的耐热性、耐腐蚀性及高强高模等优良的物理和力学性能，已逐渐在高科技及各工程领域得到应用，具有广阔的发展前景。具有液晶性的聚酯酰亚胺或者聚酰胺酰亚胺是一类新型的液晶聚合物，其分子链既含酯键或者酰胺键，又含酰亚胺键，综合了聚酯、聚酰胺和聚酰亚胺的优异性能；其液晶性又赋予它一些特殊的性能，如：优异的热性能、耐溶剂性和机械性能，低的线膨胀系数和高的自取向性等，有望成为一类耐热高性能聚合物材料。聚酯酰亚胺的另一个突出优点是：其主链和侧链基团的化学结构可调节性较大，可通过分子结构的设计，合成具有多种多样物理性能和功能化的液晶聚酯酰亚胺或者聚酰胺酰亚胺。 

因此，如果能将具有旋光性的功能单体直接引入到主链型热致液晶聚合物的分子主链上，则有可能合成一类具有良好的光学活性、较好的热稳定性和化学稳定性、高的玻璃化转变温度和较宽的液晶态温度范围的聚合物。通过旋光性单体的选择和共聚合单体比例的调控，可有选择性地在聚合物主链上和侧链上引入不同的功能基团，从而构筑多官能团多手性中心的聚合物，赋予其强大的拆分能力，获得一种具有较高使用温度、柱寿命长、分离效率高的手性分离柱填料。 

发明内容

本发明的目的是提供一种含氨基酸手性源的二酸单体，可用于合成具有光学活性的聚酯酰亚胺、聚酰胺等聚合物。 

本发明的另一目的在于提供上述含氨基酸手性源的二酸单体的制备方法。 

本发明的目的是这样实现的：一种含氨基酸手性源的二酸单体，其结构通式为： 

其中，R₁和R₂选自下列结构式基团中的任何一种，且R₁与R₂可相同或不同： 

R₃为下列结构式基团中任何一种： 

其中，R₄～R₂₇分别选自氢，苯环，羧酸根、羟基、氰基、甲氧基、酯基、碳原子数为1～4的烷基或烯丙基，且可以含有氮、氧、硫、卤素，R₂₈选自下述基团中的一种或两种以上： 

-CO-、-O-、-S-、-SO₂-、-CH₂-、-C(CH₃)₂-、-C(CF₃)₂-、 -O-R₂₉-O-、 

其中R₂₉选自下述结构式基团中的任何一种： 

其中，R₃₄～R₁₀₇分别选自氢，苯环，羧酸根、羟基、氰基、甲氧基、酯基、碳原子数为1～4的烷基或烯丙基，且可以含有氮、氧、硫、卤素。 

本发明另一目的是提供上述含氨基酸手性源的二酸单体的制备方法，该方法的反应过程为： 

式中，R₁、R₂和R₃的结构式如上所述，其中R₁和R₂可以相同或者不同。 

上述两种方法的工艺步骤和控制参数如下：