专利名称：一种具有光学活性水凝胶的制备方法
技术领域：
本发明属于高分子材料领域，涉及一种具有光学活性水凝胶的制备方法。
技术背景光学活性聚合物具有普通聚合物所不具备的优异性能及广阔的应用前景，正在受到广 泛的重视，而主链能够形成规整二级结构(如螺旋结构)的聚合物相对来说有尤其重要， 也更有应用价值，因这类光学活性聚合物通常表现出"手性放大"效应而具有高光学活性。螺旋是一种手性结构，即左手螺旋与右手螺旋是不能重合的镜像关系，因此，如果选 择性的合成或者在聚合物中诱导产生其中的一种螺旋，这种聚合物就会具有旋光性，即使 它的主链或侧链上并不具有手性中心。螺旋大分子的历史可以追溯到天然大分子的螺旋构象的发现。1937年Hanes提出了多糖的螺旋结构。1950年早期Pauling提出天然肽的 螺旋结构，不久后Watson与Crick共同发现DNA的螺旋结构，这两项发现是生物大分 子领域的主要转折点。1955年Nata发现等规立构聚丙烯在固态下呈现螺旋结构，这个 发现是合成螺旋大分子的开端，使今天能够获得各种各样的螺旋结构聚合物。至今人类合成的螺旋聚合物主要有聚醛、聚硅垸、聚异氰化物、聚异氰酸酯，聚乙 炔类等聚合物以及一些低聚物，其中有些聚合物表现出普通聚合物所不具备的特性，如 手性催化性能，手性识别性能，光学活性等智能高分子水凝胶是一种亲水性高分子交联网络，它能通过感知外界的微小变化，产 生可逆的体积相转变或者凝胶-溶胶相转变。这种外界的变化包括温度、PH值、电场强度、 磁场强度、溶液的离子强度、溶液组成、光、压力、声、特殊的分子识别系统等。智能水 凝胶的这种环境响应性使其在人工肌肉、化学阀、生物分离、活性酶包埋、稀溶液的浓縮 等方面有着广阔的应用前景。尤其是以聚(N-异丙基丙烯酰胺)(以下简称NIPAm)为主 体的高分子水凝胶,PNIPAm在外界温度变化时由于独特的相转变行为而受到广泛而深入的 研究。本发明是在已有水凝胶的基础上，让NIPAm与带有双键的螺旋大分子单体共聚，使水 凝胶的性能得到一定的改善，不但可以提高PNIPAm水凝胶的LCST，更重要的是使水凝胶 具有很强的光学活性，大大提高了 PNIPAm水凝胶的应用范围。发明内容针对现在光学活性聚合物和水凝胶的应用前景，本发明的目的是提供一种具有光学 活性水凝胶的制备方法，该方法通过合成一带有双键的酰胺类单体，然后与手性单体共 聚可合成带有双键的，同时具有很强光学活性的螺旋聚合物，然后通过自由基聚合将具有光学活性的螺旋聚合物与异丙基丙烯酰胺共聚合成水凝胶，制备的水凝胶不仅具有一般 水凝胶的温敏性，更具有很强的光学活性，大大提高水凝胶的应用范围。本发明通过以下技术方案实现设计合成一种具有光学活性水凝胶，包括以下步骤1. 首先涉及一种新的化合物，其结构式如下；OH式中R为垸基或芳香基；具体操作过程如下-依次将摩尔比为l: 1: l的端位带有双键的羧酸、氯代甲酸异丁酯、甲基吗 啡啉溶入有机溶剂中室温搅拌充分，然后加入与端位带有双键的羧酸同样摩尔比的炔丙 胺，保持温度0 3(TC搅拌l 24h,过滤掉沉淀，滤液经酸洗后用碱中和，除水后旋转蒸 发，得粗产物，然后重结晶，得到化合物。2. 本发明还涉及由上述单体和其他手性单体得到共聚物，其结构如下R-NH HNR、其中R为垸基或芳香基团；R'为具有手性的基团，m， n为整数。本发明还涉及上述聚合物的具体制备方法 0<formula>formula see original document page 4</formula>
2) 取 M —与含手性基团的炔丙基酰胺类单体、炔丙基磺酰胺类单体或 炔丙基脲类单体三种单体之一按摩尔比l: 4 1: 20比例混合，混合后在氮气保护下溶于 有机溶剂中形成溶液；金属催化剂也在氮气保护下溶于有机溶剂中形成溶液，待充分溶解 后，将两溶液混合得到混合溶液，炔丙基酰胺类单体、炔丙基磺酰胺类单体或炔丙基脲类 单体三种单体之一与金属催化剂的摩尔比为50: 1 500: 1;3) 上述混合溶液在-35nC 90。C下聚合30min 24h后，倒入沉淀剂中；4) 沉淀后过滤干燥，得到带有双键的酰胺类的共聚物； 以上步骤中采用有机溶剂时用的都是同样溶剂。有机溶剂四氢呋喃、三氯甲烷、二氯甲垸、W ,二甲基甲酰胺、1, 4-二氧六环、 二甲基亚砜或甲苯，也可以采用上述溶剂的二元混合物作为溶剂； 沉淀剂正己垸，甲醇。得到上述聚合物以后，进行表征，表征手段包括(1) 用凝胶渗透色谱(GPC)测量聚合物的分子量及分子量分布；(2) 用紫外-可见光谱(UV-vis)及圆二色光谱(CD)表征聚合物的二级结构，以确定是 否具有螺旋构象；3.本发明还涉及一种水凝胶的制备方法，具体操作步骤如下取上述共聚物、异丙基丙烯酰胺和交联剂在氮气保护下溶于有机溶剂中；取引发剂在 氮气保护下溶于有机溶剂中得到引发剂溶液，待充分溶解后，在45'C 90'C将引发剂溶液 加入共聚物、异丙基丙烯酰胺和交联剂在氮气保护下溶于有机溶剂所形成的溶液；保持温 度45'C 9(TC，氮气保护下反应30min 24h,将所得产物用有机溶剂浸泡7 14天，除去杂质后烘干，然后在去离子水中溶胀即得具有光学活性的水凝胶。 各参数可按如下调整共聚物占最终溶液质量百分比的1% 50% 交联剂占最终溶液质量百分比的1% 5% 引发剂占最终溶液质量百分比的1% 5%得到上述水凝胶以后进行表征，用紫外-可见光谱(UV-vis)及圆二色光谱(CD)测定其 螺旋结构和光学活性。测定结果表明，在合适的溶剂和反应时间下，可以得到具有很强光学活性的水凝胶， 该水凝胶不但具有普通水凝胶的溶胀性，吸水性，温敏性和其应用价值，更有其结构中带 有手性基团，具有很强的光学活性，可用于手性识别和拆分，具有广阔的应用与开发前景。
图la为实施例1中水凝胶的圆二色谱图；图lb为实施例1中水凝胶的紫外吸收谱2a为实施例2中水凝胶的圆二色谱图 图2b为实施例1中水凝胶的紫外吸收谱图 图3a为实施例7中水凝胶的圆二色谱图； 图3b为实施例7中水凝胶的紫外吸收谱图； 图4a为实施例8中水凝胶的圆二色谱图； 图4b为实施例8中水凝胶的紫外吸收谱图； 图5a为实施例12中水凝胶的圆二色谱图； 图5b为实施例12中水凝胶的紫外吸收谱图。
具体实施方式
实施例1第一步合成单体将2. 4ml丙烯酸加入装有200mlTHF的500ml烧瓶中，待完全溶解 后加入氯代甲酸异丁酯4. 56ml，甲基吗啡啉4. 4ml，室温搅拌待充分溶解后加入1. 94ml炔 丙胺，控制温度到3(TC反应lh后，取出过滤除去固体副产物，滤液依次用酸、碱、水溶 液各清洗三次，然后用无水干燥剂除去水份，用旋转蒸发仪旋蒸得淡黄色油状液体；IR (KBr) :3292(N-H)，2118(H-C三C), 1659(C = 0)， 1536， 1406， 1118cm—'， 'H-陋R (CDCC13， 600MHz， 25°C， S ) :6. 15 6. 17(C,CH) ， 5. 63 5. 65 (C昭二CH) ， 6. 25 6. 27 (CH2 = Qj) ， 2. 20 2. 22 (Qi三C) ， 4. 06 4. 08 (CH三CCH2) ， 7. 24 (NH)。取上述单体0. 0090g与手性单体N-炔丙基脲 H3C HUo.0925g (摩尔比1: 4)，铑催化剂0.0011g分别溶于lmlCHCl:,中，在氮气保护下将催化剂加入到单体溶剂 中，-35°(:下反应2处，待反应结束加入正己烷沉淀，过滤得0.0734g共聚物；共聚物数 均分子量2000，分子量分布指数1.32，顺式结构100%;取上述共聚物0. 0093g， NIPAmO. 327g， N， N、-亚甲基双丙烯酰胺0. 0032g; AIBN0. 0032g 分别溶于0.5mlCHCl3溶液中在6(TC下引发，24h后得黄绿色透明水凝胶，水凝胶用CHC1:, 溶液浸泡一周每天更换一次溶液除去杂质，烘干后加入去离子水让其充分溶胀，得水凝胶 分别进行表征。实施例2第一步合成单体将2. 4ml丙烯酸加入装有200mlTHF的500ml烧瓶中，待完全溶解 后加入氯代甲酸异丁酯4. 56ml，甲基吗啡啉4. 4ml室温搅拌待充分溶解后加入1. 94ml炔 丙胺，控制温度到0'C反应24h后，取出过滤除去固体副产物，滤液依次用酸、碱、水溶 液各清洗三次，然后用无水干燥剂除去水份，用旋转蒸发仪旋蒸得淡黄色油状液体；IR (KBr) :3292(N-H)， 2118(H-C三C), 1659(C = 0), 1536， 1406， 1118cnT'， 'H-薩R (CDCC13， 600MHz, 25。C' 5 ) :6. 15 6. 17 (Q1H = CH) ， 5. 63 5. 65 (CH旦二CH) ， 6. 25 6. 27 (CH2=Q[), 2. 20 2. 22 (C旦三C), 4. 06 4. 08 (CH三CC旦2), 7. 24 (NH)。取上述单体0.0090g与手性单体N-炔丙基脲 HUo.4510g (摩尔比l: 20)，铑催化剂0.0275g分别溶于lmlCHCl3中，在氮气保护下将催化剂加入到单 体溶剂中，6(TC下反应30min ，待反应结束加入甲醇沉淀，过滤得0. 4734g共聚物；共聚 物数均分子量12000，分子量分布指数2.42,顺式结构100%;水凝胶合成取上述共聚物0. 0300g， NIPAmO. 2670g， N， N'-亚甲基双丙烯酰胺 0. 0030g; AIBN0. 0150g分别溶于0. 5mlCHCl3溶液中在60。C下引发，30min后得黄绿色透明 水凝胶，水凝胶用CHCl3溶液浸泡一周每天更换一次溶液除去杂质，烘干后加入去离子水 让其充分溶胀，得水凝胶分别进行表征.第一步合成单体将2. 4ml丙烯酸加入装有200mlTHF的500ml烧瓶中，待完全溶解 后加入氯代甲酸异丁酯4. 56ml，甲基吗啡啉4. 4ml室温搅拌待充分溶解后加入1. 94ml炔 丙胺，控制温度到15'C反应12h后，取出过滤除去固体副产物，滤液依次用酸、碱、水溶 液各清洗三次，然后用无水干燥剂除去水份，用旋转蒸发仪旋蒸得淡黄色油状液体，IR (KBr) :3292(N-H)， 2118(H-C三C)， 1659(C=0), 1536， 1406， 1118cm—'， 'H-NMR (CDCC13, 600MHz, 25°C, S ) :6. 15 6. 17(Cffl=CH), 5. 63 5. 65(CH旦二CH)， 6. 25 6. 27 (CH2=Q1), 2. 20 2. 22 (Qi三C), 4. 06 4. 08 (CH三CC&) ， 7. 24 (NH)。比l: 10)，铑催化剂0.0055g分别溶于lmlCHCl3中，在氮气保护下将催化剂加入到单体 溶剂中，-35'C下反应24h ，待反应结束加入正己烷沉淀，过滤得0.2134g共聚物；共聚 物数均分子量21000，分子量分布指数1.88，顺式结构100%;水凝胶合成取上述共聚物0. 0300g， NIPAmO. 2640g， N， N'-亚甲基双丙烯酰胺 0. 0060g; AIBN0. 0080g分别溶于0. 5mlCHCl3溶液中在5(TC下引发，12h后得黄绿色透明水 凝胶，水凝胶用CHCl3溶液浸泡一周每天更换一次溶液除去杂质，烘干后加入去离子水让 其充分溶胀，得水凝胶分别进行表征。第一步合成单体将2.4ml丙烯酸加入装有200mlTHF的500tnl烧瓶中，待完全 溶解后加入氯代甲酸异丁酯4. 56ml，甲基吗啡啉4. 4ml室温搅拌待充分溶解后加入1. 94ml 炔丙胺，控制温度到3(TC反应4h后，取出过滤除去固体副产物，滤液依次用酸、碱、水 溶液各清洗三次，然后用无水干燥剂除去水份，用旋转蒸发仪旋蒸得淡黄色油状液体；IR (KBr) :3292(N-H), 2118(H-C三C), 1659(C = 0), 1536， 1406， 1118cm—'， 'H-證 (CDCC13， 600MHz, 25°C, S ) :6. 15 6. 17 (Cffl=CH), 5. 63 5. 65 (C,二CH) ， 6. 25 6. 27 (CH2:C旦)，2. 20 2. 22 (C,C), 4, 06 4. 08 (CH三CC旦》,7. 24 (NH)。 共聚物合成同实施例3实施例3取上述单体0. 0090g与手性单体N-炔丙基脲HN-C—N实施例4水凝胶合成取上述共聚物0. 0300g， NIPAmO. 2610g， N， N'-亚甲基双丙烯酰胺 0. 0090g; AIBN0. 0030g分别溶于0. 5mlCHCL溶液中在6(TC下引发，2h后得黄绿色透明水 凝胶，水凝胶用CHCl3溶液浸泡一周每天更换一次溶液除去杂质，烘干后加入去离子水让 其充分溶胀，得水凝胶分别进行表征。 实施例5第一步合成单体同实施例4共聚物合成同实施例3水凝胶合成取上述共聚物0. 0300g， NIPAmO. 2580g， N， N'-亚甲基双丙烯酰胺 0. 0120g; AIBN0. 0030g分别溶于0. 5mlCHCl:,溶液中在60。C下引发，30min后得黄绿色透明 水凝胶，水凝胶用CHCl3溶液浸泡一周每天更换一次溶液除去杂质，烘干后加入去离子水 让其充分溶胀，得水凝胶分别进行表征。 实施例6第一步合成单体同实施例4共聚物合成同实施例3水凝胶合成取上述共聚物0. 0300g， NIPAmO. 2550g， N， N—-亚甲基双丙烯酰胺 0. 0150g; AIBN0. 0030g分别溶于0. 5mlCHCl3溶液中在60。C下引发，5h后得黄绿色透明水 凝胶，水凝胶用CHCl3溶液浸泡一周每天更换一次溶液除去杂质，烘干后加入去离子水让 其充分溶胀，得水凝胶分别进行表征。实施例3、实施例4、实施例5、实施例6都为炔丙脲单体来合成的水凝胶其圆二色谱 图和紫外吸收光谱图和实施例1和实施例2相似均是在360nm处出现很强的吸收峰。实施例7第一步合成单体将2.4ml5-己烯酸加入装有200mlTHF的500ml烧瓶中，待完全溶解 后加入氯代甲酸异丁酯4. 56ml,吗啡啉4. 4ml室温搅拌待充分溶解后加入1. 94ml炔丙胺， 控制温度到0。C反应24h后，取出过滤除去固体副产物，滤液依次用酸、碱、水溶液各清 洗三次，然后用无水干燥剂除去水份，用旋转蒸发仪旋蒸得淡黄色油状液体。IR (KBr) :3295(N-H), 2115(H-C三C)， 1639(C=0), 1533， 1249， 1118cm—'， 'H-NMR (CDCC13,600MHz， 25°C, S ) :6. 15 6. 17 (Cffl=CH) ， 5. 63 5. 65 (Cffl=CH) ， 6. 25 6. 27 (CH2二Qi)' 2. 20 2. 22 (ffl三C), 4. 06 4. 08 (CCC旦2) ， 7. 24 (NH).N一， 丫取上述单体0. 0090g与手性单体N-炔丙基磺酰胺 ^ 6 O 0. 1842g(摩尔比l: 10)，铑催化剂0.0035g分别溶于lml甲苯中，在氮气保护下将催化剂加入到单体溶剂中，90'C下反应30min ，待反应结束加入正己垸沉淀，过滤得0. 1415g共聚物，共聚 物数均分子量31000，分子量分布指数1.42，顺式结构100%;取上述共聚物0. 0269g，NIPAm0. 2687g，N，N'-亚甲基双丙烯酰胺0. 0030g;AIBN0. 0030g 分别溶于0. 5ml甲苯溶液中在9(TC下引发，lh后得黄绿色透明水凝胶，水凝胶用DMF溶 液浸泡一周每天更换一次溶液除去杂质，烘干后加入去离子水让其充分溶胀，得水凝胶分 别进行表征。实施例8第一步合成单体将2. 4ml5-己烯酸加入装有200mlTHF的500ml烧瓶中，待完全溶解 后加入氯代甲酸异丁酯4. 56ml，吗啡啉4. 4ml室温搅拌待充分溶解后加入1. 94ml炔丙胺， 控制温度到3(TC反应lh后，取出过滤除去固体副产物，滤液依次用酸、碱、水溶液各清 洗三次，然后用无水干燥剂除去水份，用旋转蒸发仪旋蒸得淡黄色油状液体。IR (KBr) :3295(N-H)， 2115(H-C三C)， 1639(C=0), 1533， 1249， 1118cm—'， 'H-醒R (CDCC13， 600MHz， 25°C， S ) :6. 15 6. 17(C旦H二CH)， 5. 63 5. 65(CH旦二CH), 6. 25 6. 27 (CH2二C旦)，2. 20 2. 22 (Cg三C) ， 4. 06 4. 08 (CH三CQ;j2), 7. 24 (NH). 共聚物合成同实施例7合成水凝胶取上述共聚物0. 0269g，NIPAm0. 2687g，N，N'-亚甲基双丙烯酰胺0. 0060g; AIBNO. 0030g分别溶于0. 5mlCHCl3溶液中在60。C下引发，10h后得黄绿色透明水凝胶，水 凝胶用DMF溶液浸泡一周每天更换一次溶液除去杂质，烘干后加入去离子水让其充分溶胀， 得水凝胶分别进行表征。实施例9第一步合成单体将2.4ml5-己烯酸加入装有200mlTHF的500ral烧瓶中，待完全溶解 后加入氯代甲酸异丁酯4. 56ml，吗啡啉4. 4ral室温搅拌待充分溶解后加入1. 94ml炔丙胺， 控制温度到15'C反应12h后，取出过滤除去固体副产物，滤液依次用酸、碱、水溶液各清 洗三次，然后用无水干燥剂除去水份，用旋转蒸发仪旋蒸得淡黄色油状液体，IR (KBr) :3295(N-H)， 2115(H-C三C)， 1639(C = 0)， 1533， 1249， 1118cm—'， 'H-NMR (CDCC13, 600MHz， 25°C， S ) :6. 15 6. 17(Cp=CH), 5. 63 5. 65(C,=CH)， 6. 25 6. 27 (CH2二C旦)，2. 20 2. 22 (C旦三C), 4. 06 4. 08 (CH三CC&), 7. 24 (NH). 共聚物合成同实施例7合成水凝胶取上述共聚物0. 0269g，NIPAm0. 2657g，N，N'-亚甲基双丙烯酰胺0. 0090g; AIBNO. 0030g分别溶于0. 5mlCHCl3溶液中在60'C下引发，30min后得黄绿色透明水凝胶， 水凝胶用DMF溶液浸泡一周每天更换一次溶液除去杂质，供干后加入去离子水让其充分溶 胀，得水凝胶分别进行表征。实施例10第一步合成单体将2.4ml5-己烯酸加入装有200mlTHF的500ml烧瓶中，待完全溶解 后加入氯代甲酸异丁酯4. 56ml，吗啡啉4. 4ml室温搅拌待充分溶解后加入1. 94ml炔丙胺， 控制温度到30'C反应6h后，取出过滤除去固体副产物，滤液依次用酸、碱、水溶液各清 洗三次，然后用无水干燥剂除去水份，用旋转蒸发仪旋蒸得淡黄色油状液体，IR (KBr) :3295(N-H)， 2115(H—C^C), 1639(C = 0)， 1533， 1249， 1118cm—'， 'H—醒R (CDCC13' 600MHz, 25°C， S ) :6. 15 6. 17 (Cffl=CH), 5. 63 5. 65 ,=CH) ， 6. 25 6. 27 (CH2=CH) ， 2. 20 2. 22 (C旦三C) ， 4. 06 4. 08 (CH^CQi2), 7. 24 (NH)。 共聚物合成同实施例7合成水凝胶取上述共聚物0. 0269g，NIPAm0. 2627g，N，N'-亚甲基双丙烯酰胺0. 0120g; AIBNO. 0030g分别溶于0. 5mlCHCl3溶液中在60。C下引发，12h后得黄绿色透明水凝胶，水 凝胶用DMF溶液浸泡一周每天更换一次溶液除去杂质，烘干后加入去离子水让其充分溶胀， 得水凝胶分别进行表征。实施例11第一步合成单体同实施例IO 共聚物合成同实施例7合成水凝胶取上述共聚物0. 0269g，NIPAra0. 2597g，N，N'-亚甲基双丙烯酰胺0. 0150g; AIBNO. 0030g分别溶于0. 5mlCHCl3溶液中在60。C下引发，12h后得黄绿色透明水凝胶，水 凝胶用匿F溶液浸泡一周每天更换一次溶液除去杂质，烘干后加入去离子水让其充分溶胀， 得水凝胶分别进行表征。实施例9、实施例IO、实施例ll都为炔丙磺酰胺单体来合成的水凝胶其圆二色谱图 和紫外吸收光谱图和实施例7和实施例8相似均是在420nm处出现很强的吸收峰。实施例12第一步合成单体同实施例4取上述单体0. 0168g与手性单体N-炔丙基酰胺 0 o. 2596g (摩尔比l: 10)，铑催化剂0.0059g分别溶于lmlCHCl3中，在氮气保护下将催化剂加入到单体 溶剂中，30。C下反应lh ，待反应结束加入正己垸沉淀，过滤得0.2610g共聚物；合成水凝胶取上述共聚物0. 0450g， NIPAmO. 2550g， 二乙烯基苯0. Olral; AIBNO. 0030g 分别溶于0.5mlCHCl3溶液中在60。C下引发，8h后得黄绿色透明水凝胶，水凝胶用THF溶液浸泡一周每天更换一次溶液除去杂质，烘干后加入去离子水让其充分溶胀，得水凝胶分 别进行表征。实施例13:第一步合成单体同实施例4共聚物合成同实施例12合成水凝胶取上述共聚物0. 0600g，NIPAm0. 2400g，N，N'-亚甲基双丙烯酰胺0. 0030g; AIBNO. 0030g分别溶于0. 5mlCHCl:,溶液中在6(TC下引发，30min后得黄绿色透明水凝胶， 水凝胶用CHC1:,溶液浸泡一周每天更换一次溶液除去杂质，烘干后加入去离子水让其充分 溶胀，得水凝胶分别进行表征。实施例14:第一步合成单体同实施例4共聚物合成同实施例12合成水凝胶取上述共聚物0. 0900g，NIPAm0. 2100g， N， N'-亚甲基双丙烯酰胺0. 0030g; AIBNO. 0030g分别溶于0. 5mlCHCl3溶液中在6(TC下引发，6h后得黄绿色透明水凝胶，水凝 胶用THF溶液浸泡一周每天更换一次溶液除去杂质，烘干后加入去离子水让其充分溶胀， 得水凝胶分别进行表征。实施例15:第一步合成单体同实施例4共聚物合成同实施例12合成水凝胶取上述共聚物0. 1500g，NIPAm0. 1500g，N，N:亚甲基双丙烯酰胺0. 0030g; AIBNO. 0030g分别溶于0. 5ralCHCl3溶液中在60'C下引发，30min后得黄绿色透明水凝胶， 水凝胶用THF溶液浸泡一周每天更换一次溶液除去杂质，烘干后加入去离子水让其充分溶 胀，得水凝胶分别进行表征。实施例16:第一步合成单体同实施例4共聚物合成同实施例12合成水凝胶取上述共聚物0. 1500g，NIPAm0. 1500g，N，N'-亚甲基双丙烯酰胺0. 0030g; BPO (过氧化二苯甲酰)0. 0030g分别溶于0. 5ni1甲苯溶液中在6(TC下引发，30min后得黄 绿色透明水凝胶，水凝胶用THF溶液浸泡一周每天更换一次溶液除去杂质，烘干后加入去 离子水让其充分溶胀，得水凝胶分别进行表征。实施例13、实施例14、实施例15、实施例16都为炔丙基酰胺单体来合成的水凝胶其 圆二色谱图和紫外吸收光谱图和实施例12相似均是在375nm处出现很强的吸收峰。
权利要求
1.一种具有光学活性水凝胶的制备方法，其特征在于，包括步骤如下1)合成单体 id="icf0001" file="A2008102270510002C1.tif" wi="37" he="17" top= "35" left = "58" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>2)取 id="icf0002" file="A2008102270510002C2.tif" wi="34" he="15" top= "53" left = "43" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>与含手性基团的炔丙基酰胺类单体、炔丙基磺酰胺类单体或炔丙基脲类单体三种单体之一按摩尔比1∶4～1∶20比例混合，混合后在氮气保护下溶于有机溶剂中形成溶液；金属催化剂也在氮气保护下溶于有机溶剂中形成溶液，待充分溶解后，将两溶液混合得到混合溶液，炔丙基酰胺类单体、炔丙基磺酰胺类单体或炔丙基脲类单体三种单体之一与金属催化剂的摩尔比为50∶1～500∶1；3)上述混合溶液在-35℃～90℃下聚合30min～24h后，倒入沉淀剂中；4)沉淀后过滤干燥，得到带有双键的酰胺类的共聚物；5)取上述共聚物、异丙基丙烯酰胺和交联剂在氮气保护下溶于有机溶剂中；取引发剂在氮气保护下溶于有机溶剂中得到引发剂溶液，待充分溶解后，在45℃～90℃将引发剂溶液加入共聚物、异丙基丙烯酰胺和交联剂在氮气保护下溶于有机溶剂所形成的溶液；6)保持温度45℃～90℃，氮气保护下反应30min～24h，将所得产物用有机溶剂浸泡7～14天，除去杂质后烘干，然后在去离子水中溶胀即得具有光学活性的水凝胶；以上步骤中采用有机溶剂时用的都是同样溶剂。
2. 根据权利要求1所述的具有光学活性水凝胶的制备方法，其特征在于 所述金属催化剂是铑催化剂；有机溶剂是四氢呋喃、三氯曱烷、二氯曱烷、 N,N-二曱基甲酰胺、1, 4-二氧六环、二曱基亚砜或甲苯，或者上述溶剂的二 元混合物。
3. 根据权利要求1所述的具有光学活性水凝胶的制备方法，其特征在于 步骤3)中的沉淀剂为正己烷或曱醇。
4. 根据权利要求1所述的具有光学活性水凝胶的制备方法，其特征在于 步骤5)中交联剂为N， N、-亚曱基双丙烯酰胺或二乙烯基苯；引发剂为偶氮 二异丁腈或过氧化二苯曱酰。1)合成单体2)取与含手性基团的炔丙基酰胺类单体、炔丙基磺酰胺
全文摘要
一种具有光学活性的水凝胶的制备方法属于高分子材料领域。首先合成一种带有双键的N-炔丙基酰胺类单体，然后用此单体与具有手性基团的N-炔丙基酰胺、N-炔丙基脲或N-炔丙基磺酰胺单体进行共聚，合成具有稳定螺旋结构和很强光学活性的共聚物，然后将所得共聚物溶于三氯甲烷溶剂中，将异丙基丙烯酰胺(NIPAm)和N，N`-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)溶于三氯甲烷中，在氮气保护下将所溶的NIPAm加入到共聚物溶液当中加热到45℃～90℃，在氮气保护下加入引发剂AIBN，反应约30min～24h，得黄色透明凝胶。将凝胶放在三氯甲烷溶剂中浸泡清洗多次，烘干，用去离子水浸泡溶胀后得水凝胶，制备的水凝胶具有光学活性。
文档编号C08F281/00GK101402713SQ20081022705
公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月21日 优先权日2008年11月21日
发明者刘金宝, 康 周, 杜晓莹, 杨万泰, 邓建平 申请人:北京化工大学