专利名称：一种含氨基酸手性源的二酸单体及其制备方法
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。
背景技术：
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
权利要求
一种含氨基酸手性源的二酸单体，该单体结构通式如下A或B所示其中，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选自下列结构式基团中的任何一种其中，R4～R27分别为氢，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为下述结构式基团中的任何一种其中，R34～R107分别为氢，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。FSA00000271836500011.tif,FSA00000271836500012.tif,FSA00000271836500013.tif,FSA00000271836500014.tif,FSA00000271836500021.tif
2.权利要求1所述含氨基酸手性源的二酸单体的制备方法，其特征在于(1)以偏苯三酸酐和氨基酸为起始原料，将两者等摩尔溶于极性溶剂中，加热回流 10 20h，反应停止后，将反应液滴入酸中，然后将反应体系放在-10-0°C的环境下，放置 5-24h，得到大量沉淀，过滤收集沉淀，用少量酸洗涤后抽干，在真空烘箱中干燥10 24h， 得到具有通式A的二酸单体产物；(2)以芳香四酸酐与氨基酸为起始原料，将两者以摩尔比为1 2的比例混合，之后加 入吡啶和乙酸，在室温下搅拌混合均勻后，加热回流4-24h，停止反应，使用减压蒸馏将溶剂 蒸出，往产物中加入冰盐酸后，抽滤，用热水洗涤产物后，置于真空烘箱中干燥，得到具有通 式B的二酸单体产物。
3.根据权利要求2所述的含氨基酸手性源的二酸单体的制备方法，其特征在于所述 的氨基酸的单体结构通式如下H2N-j—COOHR1其中，R1选自下列结构式基团中的任何一种
4.根据权利要求2所述的含氨基酸手性源二胺单体的制备方法，其特征在于所述的 偏苯三酸酐的单体和芳香四酸酐的的单体分别如结构通式(1)和(2)所示
5.根据权利要求2所述的含氨基酸手性源二酸单体的制备方法，其特征在于方法(1) 中所述的极性溶剂选自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 亚砜、四氢呋喃中的一种或两种以上混合。
6.根据权利要求2所述的制备含氨基酸手性源二酸单体的方法，其特征在于方法(1) 中所述的酸选自无机酸或者有机酸。
全文摘要
本发明公开的是一种含氨基酸手性源的二酸单体，该单体由氨基酸和二酐反应而得。本发明还公开了一种制备该单体的方法。本发明二酸单体不仅可用于聚酯酰亚胺的合成，也可用于聚酰胺酰亚胺的合成。本发明方法选择的是廉价易得，在自然界中含量丰富的氨基酸为原料来制备目标单体，不仅成本低，反应步骤少，制备周期短，而且操作简便，易于控制，加上副产物少，因而适于工业生产。
文档编号C08G73/14GK101982461SQ201010283038
公开日2011年3月2日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者刘四委, 张艺, 曹巧英, 池振国, 蒋星, 许家瑞, 韩涛 申请人:中山大学