在基于偶极-偶极作用、氢键作用、π-π作用、立体效应(构象)等基础上,充分利用聚合物及其膜制备、改性手段的多样性以及手性识别功能可调控的特点,系统探索具有手性识别功能聚合物膜的制备、结构与性能。研究聚合物膜中手性识别体的拓扑学特征,建立可用于聚合物膜的手性识别理论、设计原则。揭示聚合物膜表面的手性识别体的性质、数量、分布及膜的结构等对膜拆分效率的影响。阐明聚合物膜对手性化合物的拆分过程和机理。提出提高聚合物膜性能稳定性、高效性等的对策。发展手性化合物拆分的新理论和新方法。
手性聚合物膜拆分技术仅处于初级阶段,其发展依赖于对膜的选择性传递行为及对映体选择识别机制等的深入研究。本工作立足于新型手性膜材料的制备及其膜对对映体的拆分。同时,还发现光学活性胶束具有手性识别功能因而可以作为手性化合物拆分的潜在方法。主要研究内容包括1)利用ATRP反应,合成了一系列均聚物和嵌段共聚物。对合成聚合物的结构进行了详细的表征。利用园二色谱等表征了合成聚合物的光学性能。2)研究了所合成的嵌段共聚物在水中的自组装性能。发现通过改变制备条件,具有长亲水链段的嵌段共聚物同样可以制备各种形态如,球形、柱状、囊泡状等胶束。3)详细研究了所制备胶束的旋光性能。探索了所制备胶束对手性化合物的识别和拆分性能。4)通过(IR)-(+)-樟脑-10-磺酰氯对醋酸纤维素改性,合成一种具有手性识别功能的新型的聚合物膜材料。主要探讨溶剂体系、对映体结构以及樟脑磺酰基取代度对手性膜拆分的影响。5)研究了不同成膜条件对海藻酸钠(SA)成膜能力及膜性能的影响,通过交联的SA膜对α-氨基酸对映体进行光学拆分,考察了温度、交联度、氨基酸结构和膜厚度等因素对膜的选择性和渗透性的影响。