具有光学活性高性能高分子材料的研究进展

作者:韩涛;张艺;曹巧英;肖文明;刘四委;池振国;许家瑞 刊名:高分子材料科学与工程 上传者:邓克平

【摘要】旋光性聚合物可以使通过它的偏振光发生偏转,在手性识别和对映体拆分、手性催化剂、液晶、生物医药、光学开关和非线性光学等领域展现出良好的应用前景。本文综述了几种利用旋光性单体缩聚合成具有光学活性高分子材料的方法,对所得聚合物的热稳定性、可溶性、旋光性等主要性能进行分析比较,得到一系列重要的结论,并对其影响机理进行讨论。在此基础上,对具有光学活性高性能高分子材料今后发展的趋势与前景进行展望。

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 第 27 卷第 12 期 高分子材料科学与工程 Vol. 27 ,No. 12  2011 年 12 月 POL YMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING Dec. 2011 具有光学活性高性能高分子材料的研究进展 韩  涛 , 张  艺 , 曹巧英 , 肖文明 , 刘四委 , 池振国 , 许家瑞 (聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室 ,新型聚合物材料设计合成与应用广东省高校重点实验室 , 中山大学化学与化学工程学院 ,广东 广州 510275) 摘要 :旋光性聚合物可以使通过它的偏振光发生偏转 ,在手性识别和对映体拆分、手性催化剂、液晶、生物医药、光学开关和非线性光学等领域展现出良好的应用前景。本文综述了几种利用旋光性单体缩聚合成具有光学活性高分子材料的方法 ,对所得聚合物的热稳定性、可溶性、旋光性等主要性能进行分析比较 ,得到一系列重要的结论 ,并对其影响机理进行讨论。在此基础上 ,对具有光学活性高性能高分子材料今后发展的趋势与前景进行展望。 关键词 :缩聚 ;聚酯酰亚胺 ;可溶性 ;耐热性 ;光学活性 中图分类号 :TB381    文献标识码 :A    文章编号 :100027555(2011) 120159204 收稿日期: 201011226 基金项目: 国家自然科 学 基 金 资 助 项 目 ( 50873116 , 50903096) ; 973 项 目 ( 2011CB606100) ; 广 东 省 科 技 厅 省 部 产 学 研 项 目 (2008B090500196) ;中央高校基本科研业务费专项资金通讯联系人: 张  艺 ,主要从事高性能高分子材料的合成及应用研究 , E2mail :ceszy @mail. sysu. edu. cn   具有光学活性的高分子(又称旋光性聚合物)是上世纪五十年代中期发展起来的一类新型功能高分子材料。从结构上看 ,旋光性聚合物分子主链上带有不对称因素 ,它或者含有带手性原子的基团而具有构型上的特异性 ,又或者可以形成相对稳定的单向螺旋链而具备构象上的特异性。这种结构上的特点赋予了聚合物材料的旋光性能 ,即可以使通过它的偏振光发生偏转。在自然界的生物体中 ,旋光性大分子特有的不对称结构在维持生命过程、新陈代谢、物种繁衍、进化等方面都起着决定性的作用。在人工合成领域 ,旋光性聚合物也已经在手性识别和对映体拆分方面得到广泛应用 ,并在手性催化剂、液晶、生物医药、光学开关和非线性光学等领域展现出良好的应用前景。随着材料科学的飞速发展 ,设计合成具有新型结构的聚合物 ,并研究其独特的性质和功能已成为当今高分子科学领域研究的热点。 从聚合方法的角度 ,可以把旋光性聚合物的合成方法分成几大类 ,主要有自由基聚合[1] 、离子引发聚合[2] 、缩合聚合[3] 、催化偶联聚合[4] 、配位聚合[5] 、非旋光性聚合物的手性修饰法[6] 、模板印记聚合[7]等方法。其中 ,通过缩合聚合的方法来获得旋光性聚合物的途径最为普遍。对于具有羧基、氨基、酰氯、醇、酸酐等双活性基团的手性单体 ,都可以通过缩合聚合的方 法得到旋光性聚合物。本文主要介绍由此类活性官能团单体聚合得到的高性能旋光性聚合物 ,如聚酯酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺等的研究进展。 1  聚合方法及聚合条件优化 Shadpour[8] 等 用 等 物 质 的 量 的 偏 苯 三 酸 酐(TMA)和 L2苯丙氨酸(L2phe)合成了旋光性的二酸单 体 ,再与一系列芳族二胺单体溶液聚合 ,以甲基吡咯烷酮为反应溶剂

参考文献

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