生物基旋光性聚酰胺的合成及性能研究

发布时间：2017-10-05 00:03

  本文关键词：生物基旋光性聚酰胺的合成及性能研究

  更多相关文章： 旋光性聚酒石酰胺 酒石酸二乙酯 荧光手性识别 硫脲显色剂

【摘要】：本文首先以异佛尔酮二胺(IPDA)和手性单体酒石酸二乙酯(DETs)为原料,利用本体缩聚合成了旋光性的聚酒石酰胺(PITA),并通过手性试剂确定了PITAs的结构,研究了联萘酚(BINOL)对DETs和PITAs的荧光手性识别；还在Si02微球上引入了酒石酰胺结构和聚酒石酰胺结构,研究了它们的BINOL荧光手性识别；此外,合成了新型的硫脲显色手性识别剂(TUD),并以TUD对DETs进行紫外和显色手性识别和对PITAs的荧光手性识别。本文主要研究内容：(1)以IPDA和手性单体DETs为原料,合成了一种新的旋光性聚酒石酰胺PITA。此类PITA在极性大的溶剂如H2O、乙醇等中溶解性较好,难溶于THF、氯仿等极性小的溶剂,其Mn在10万以上,Mw在30万以上。通过旋光测试表明,PITAs的旋光度由单体DETs的8.90增大到60°左右,在合成PITA过程中酒石酸结构的构型得到了保持。此外还通过与手性试剂2-甲酰基苯基硼酸和S-a-苯基乙胺的反应及核磁表征,探讨了PITAs不对称结构。(2)利用BINOL为手性荧光识别试剂,研究了L-DET和D-DET在乙醇、氯仿、甲苯等中的手性识别,发现在极性较大的溶剂乙醇中,BINOL不能手性识别DETs对映体；在弱极性溶剂氯仿或甲苯中,可以选择性识别手性DETs。同时研究了BINOL对L-PITA和D-PITA的荧光识别,发现L-PITA对荧光的淬灭作用强于D-PITA,由此可以手性识别L-PITA和D-PITA。并将手性物质L-DET、D-DET、L-PITA和D-PITA,分别偶联到被(3-氨丙基)三甲氧基硅烷氨化的硅胶的上,研究了BINOL对不同构型酒石酰胺化硅胶载体的手性识别。(3)利用S-苯基乙胺和4-硝基苯硫代异氰酸酯常温搅拌反应24h,合成了新型硫脲手性显色识别剂TUD,对TUD进行了FT-IR、1H NMR等表征,其熔点在114.5～115.5℃间。研究了TUD对DETs手性显色及紫外识别,发现在DMSO溶剂中于358nnm处,TUD的吸光度随着D-DET浓度的变大明显降低,但L-DET随着浓度变大TUD吸光度减小不明显；在483nm处,随着TUD溶液中D-DET浓度的变大,吸收峰强度逐渐明显变大,而L-DET随着浓度变大无此现象；且随着D-DET浓度的变大,溶液逐渐由无色变为淡黄色,而加入L-DET后,溶液没有明显的颜色变化。由此可得出,TUD可以通过紫外和显色的手段识别L-DET和D-DET。此外还探讨了DMSO溶剂中以TUD对PITAs的荧光手性识别,L-PITA对TUD的荧光强度增强作用大于D-PITA,即TUD可以荧光手性识别L-PITA和D-PITA。
【关键词】：旋光性聚酒石酰胺 酒石酸二乙酯 荧光手性识别 硫脲显色剂
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O633.22
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-16
• 第一章 绪论16-38
• 1.1 旋光性聚酰胺(PA)概述17-23
• 1.1.1 旋光性PA的结构和简介17
• 1.1.2 旋光性PA的合成方法概述17-23
• 1.1.3 旋光性PA的应用23
• 1.2 联萘酚(BINOL)及其衍生物对手性物质的识别23-30
• 1.2.1 荧光化学传感器及手性分子识别概述23-24
• 1.2.2 联萘酚及其衍生物对手性物质的识别概述24-30
• 1.3 硫脲显色剂对手性物质的识别30-35
• 1.3.1 硫脲及其衍生物概述30-32
• 1.3.2 硫脲显色剂对手性物质的荧光和显色识别32-35
• 1.4 本课题的提出35-38
• 第二章 旋光性聚酰胺PITA的合成及性能研究38-66
• 2.1 实验方案38
• 2.2 实验所需药品及设备38-39
• 2.2.1 实验所需药品38-39
• 2.2.2 实验所需仪器与设备39
• 2.3 实验方法39-43
• 2.3.1 不同构型旋光性聚酒石酰胺PITAs的合成39-40
• 2.3.2 不同构型的PITAs模拟物(PITA-Simulant)的合成40
• 2.3.3 偶联手性单体DETs手性固定相的合成40-41
• 2.3.4 偶联旋光性聚合物PITAs手性固定相的合成41
• 2.3.5 待测溶液的配制41-43
• 2.3.6 测试所需手性固定相的制备43
• 2.3.7 核磁识别手性化合物的反应43
• 2.4 分析测试方法43-45
• 2.4.1 傅里叶变换红外(FT-IR)表征43
• 2.4.2 核磁共振氢谱表征43
• 2.4.3 凝胶渗透色谱测定43-44
• 2.4.4 熔点的测定44
• 2.4.5 溶解性测试44
• 2.4.6 旋光度测试44
• 2.4.7 荧光测试44-45
• 2.4.8 X射线光电子能谱(XPS)表征45
• 2.5 结果与讨论45-64
• 2.5.1 不同构型旋光性聚酒石酰胺PITAs的合成45
• 2.5.2 凝胶渗透色谱(GPC)结果分析45
• 2.5.3 溶解性表征分析45-46
• 2.5.4 旋光度表征结果分析46
• 2.5.5 PITA模拟物红外测试分析46-47
• 2.5.6 旋光性PITA红外测试分析47-48
• 2.5.7 旋光性PITA核磁测试分析48-49
• 2.5.8 核磁法识别手性物质测试分析49-59
• 2.5.9 BINOL识别手性物质荧光测试分析59-63
• 2.5.10 手性固定相XPS测试分析63
• 2.5.11 BINOL对手性固定相荧光手性识别63-64
• 2.6 本章小结与讨论64-66
• 第三章 硫脲显色剂(TUD)对旋光性聚酰胺(PITA)的影响及其研究66-78
• 3.1 实验方案66
• 3.2 实验所需药品及设备66-67
• 3.2.1 实验所需试剂与原料66-67
• 3.2.2 实验所需仪器与设备67
• 3.3 实验方案67-68
• 3.3.1 硫脲显色剂TUD的合成67
• 3.3.2 测试所需储备液和溶液的配制67-68
• 3.4 分析测试方法68-69
• 3.4.1 傅里叶变换红外(FT-IR)表征68
• 3.4.2 核磁共振氢谱表征68-69
• 3.4.3 熔点的测定69
• 3.4.4 荧光测试69
• 3.4.5 紫外测试69
• 3.5 结果与讨论69-75
• 3.5.1 硫脲显色剂(TUD)红外测试分析69-70
• 3.5.2 TUD的~1H-NMR测试分析70-71
• 3.5.3 硫脲显色剂(TUD)对手性单体DETs的识别71-74
• 3.5.4 硫脲显色剂(TUD)对旋光性PITAs的识别74-75
• 3.6 本章小结75-78
• 第四章 结论78-80
• 参考文献80-84
• 致谢84-86
• 研究成果及发表的学术论文86-88
• 作者和导师简介88-90
• 附件90-91

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