CN103554483B - 一种手性聚席夫碱配合物材料 - Google Patents

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一种手性聚席夫碱配合物材料，将L-赖氨酸与KOH倒入装有回流冷凝装置的三口瓶中搅拌，将二羰基化合物加热溶于无水乙醇中得溶液A，将金属盐溶于去离子水中得溶液B，升温至80℃，通入氮气保护，依次滴加上述溶液，反应6-10小时，将所得产物放入真空干燥箱中干燥。本发明的优点是：（1）对金属银离子有很好的络合性能，不仅电导率高，而且不易发生金属银离子脱掺杂，导电性能稳定；（2）与有机高分子树脂的兼容性良好，制备过程简单、反应条件温和、污染小。

Description

一种手性聚席夫碱配合物材料
技术领域
本发明涉及一种手性聚席夫碱配合物材料，尤其涉及一种L-赖氨酸类手性聚席夫碱配合物材料。
背景技术
手性导电高分子作为导电高分子的一个全新领域，已经引起了科学研究者的极大兴趣，手性导电高分子不仅具有良好的导电性能，而且在溶液中有很好的氧化还原性和承受pH值转变的能力，同时具有优良的手性选择性和分子识别等特性，在电磁屏蔽、电化学开关、表面修饰电极、手性色谱、手性分离、膜层析技术和手性化学传感器等领域具有很多潜在的应用价值。
现有的手性导电高分子主要为聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯等，但用于导电材料时，往往电导率较低，不能满足实际需求。田永辉等(手征导电聚苯胺，高分子通报，第2期：37-42页)提到一种具有光学活性的磺化聚苯胺，其电导率只能达到10-2S/cm。另外，现有手性导电高分子往往是通过质子酸、碘掺杂提高电导率，容易发生脱掺杂现象，导电性能不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种手性聚席夫碱配合物材料，该材料电导率高、导电性能稳定，制备过程简单、污染小，与树脂油漆兼容性好。
本发明是这样来实现的，分三次进行聚席夫碱配体的合成与配合物的合成，缩聚反应与配位反应两者相互促进，其特征步骤方法是：
（1）将L-赖氨酸与KOH倒入装有回流冷凝装置的三口瓶中，加入一定量的无水乙醇加热搅拌，加热至50℃。
（2）将二羰基化合物加热溶于无水乙醇中得到溶液A，将溶液A分为体积相等的三份得到A1、A2、A3，将金属盐溶于去离子水中得到溶液B，将溶液B分体积相等的3份，得到溶液B1、B2、B3。
（3）升温至80℃，通入氮气保护，加入催化剂后，依次滴加A1与B1，半小时滴完，反应2小时后依次滴加A2和B2，半小时滴完，继续反应2小时后，依次滴加A3和B3，半小时滴完，此后继续在氮气保护下，80℃搅拌回流条件下反应6-10小时。
（4）将所得产物用水和乙醇反复洗涤5次，抽滤，放入真空干燥箱中干燥12小时。
本发明的优点是：（1）对金属银离子有很好的络合性能，不仅电导率高，而且不易发生金属银离子脱掺杂，导电性能稳定；（2）与有机高分子树脂的兼容性良好，制备过程简单、污染小。
具体实施方式
实施例一：
取0.05molL-赖氨酸和0.05molKOH倒入装有冷凝回流装置的三口瓶中，在向其中加入80mL无水乙醇溶液，加热至50℃，搅拌至L-赖氨酸与KOH完全溶解。
取对苯醌0.05mol溶于80mL无水乙醇中，分成三份，取0.1mol硝酸银溶于20mL去离子水中，分成三份。
升温至80℃，充入氮气保护，加入2滴冰醋酸，滴加第一份对苯醌溶液与硝酸银溶液，反应2h后，滴加第二份对苯醌与硝酸银溶液，再反应2h,滴加第三份对苯醌溶液与硝酸银溶液，此后在80℃，氮气保护的条件下反应6h。
将所得产物减压抽滤，先后用乙醇和水反复洗涤5次，真空干燥，即得到缩L-赖氨酸对苯醌手性聚席夫碱银配合物。
将合成的手性聚合物溶于DMF中，用自动旋光仪测定其比旋光度[α]20D=722，将合成的手性聚合物颗粒充分研磨后，用压片机在20MPa压力下压成薄片，用四探针法测试其电导率为82.5S/cm，将制备的手性聚合物分散到环氧树脂清漆中，喷涂在绝缘平板上，用四探针法测试其电导率为33.3S/cm。
实施例二：
取0.03molL-赖氨酸和0.03molKOH倒入装有冷凝回流装置的三口瓶中，在向其中加入60mL无水乙醇溶液，加热至50℃，搅拌至L-赖氨酸与KOH完全溶解。
取0.03mol1,4-萘醌溶于60mL无水乙醇中，分成三份；取0.06mmol硝酸银溶于15mL水中，分成三份。
升温至80℃，充入氮气保护，加入2滴对甲苯磺酸，滴加第一份1,4-萘醌与硝酸银溶液；反应2h后，滴加第二份1,4-萘醌与硝酸银溶液；再反应2h，滴加第三份1.4-萘醌与硝酸银溶液，此后在80℃，氮气保护的条件下反应6h。
将所得产物减压抽滤，先后用乙醇和水反复洗涤5次，真空干燥，即得到缩L-赖氨酸1,4萘醌手性聚席夫碱银配合物。
将合成的手性聚合物溶于DMF中，用自动旋光仪测定其比旋光度[α]20D=666，将合成的手性聚合物颗粒充分研磨后，用压片机在20MPa压力下压成薄片，用四探针法测试其电导率为1.5×103S/cm，将制备的手性聚合物分散到聚氨酯清涂料中，喷涂在绝缘平板上，用四探针法测试其电导率为1.7×102S/cm。
实施例三：
取0.02molL-赖氨酸和0.02molKOH倒入装有冷凝回流装置的250mL三口瓶中，在向其中加入40mL无水乙醇溶液，加热至50℃，搅拌至L-赖氨酸与KOH完全溶解。
取联苯甲酰0.02mol溶于60mL无水乙醇中，分成三份；取0.03mol硝酸银溶于12mL去离子水中，分成三份。
升温至80℃，充入氮气保护，加入0.2g氯化锌，滴加第一份联苯甲酰与硝酸银溶液；反应2h后，滴加第二份联苯甲酰与硝酸银溶液；再反应2h,滴加第三份联苯甲酰与硝酸银溶液，此后在80℃，氮气保护的条件下反应7h。
将所得产物减压抽滤，先后用乙醇和水反复洗涤5次，真空干燥，即得到缩L-赖氨酸联苯甲酰手性聚席夫碱银配合物。
将合成的手性聚合物溶于DMF中，用自动旋光仪测定其比旋光度[α]20D=1500，将合成的手性聚合物颗粒充分研磨后，用压片机在20MPa压力下压成薄片，用四探针法测试其电导率为5.7×103S/cm，将制备的手性聚合物分散到丙烯酸脂肪族聚氨酯漆中，喷涂在绝缘平板上，用四探针法测试其电导率为2.1×103S/cm。
实施例四：
取0.02molL-赖氨酸和0.02molKOH倒入装有冷凝回流装置的250mL三口瓶中，在向其中加入40mL无水乙醇溶液，加热至50℃，搅拌至L-赖氨酸与KOH完全溶解。
取0.02mol2,3-丁二酮溶于60mL无水乙醇中，分成三份；取0.01mol硝酸银溶于10mL去离子水中，分成三份。
升温至80℃，充入氮气保护，加入0.2g氯化锂，滴加第一份2,3-丁二酮与硝酸银溶液；反应2h后，滴加第二份2,3-丁二酮与硝酸银溶液；再反应2h，滴加第三份2,3-丁二酮与硝酸银溶液，此后在80℃，氮气保护的条件下反应10h。
将所得产物减压抽滤，先后用乙醇和水反复洗涤5次，真空干燥，即得到缩L-赖氨酸2,3-丁二酮手性聚席夫碱银配合物。
将合成的手性聚合物溶于DMF中，用自动旋光仪测定其比旋光度[α]20D=875，将合成的手性聚合物颗粒充分研磨后，用压片机在20MPa压力下压成薄片，用四探针法测试其电导率为4.3×102S/cm，将制备的手性聚合物分散到环氧树脂清漆中，喷涂在绝缘平板上，用四探针法测试其电导率为2.4×102S/cm。
注：本专利是由国家自然科学基金资助项目（21264011）和江西省青年科学家培养计划（No.2008DQ00600）资助。

Claims (5)

1.一种手性聚席夫碱配合物材料，其特征步骤方法是：
（1）将L-赖氨酸与KOH倒入装有回流冷凝装置的三口瓶中，加入一定量的无水乙醇加热搅拌，加热至50℃；
（2）将二羰基化合物加热溶于无水乙醇中得到溶液A，将溶液A分为体积相等的三份得到A1、A2、A3，将金属盐溶于去离子水中得到溶液B，将溶液B分体积相等的3份，得到溶液B1、B2、B3；
（3）升温至80℃，通入氮气保护，加入催化剂后，依次滴加A1与B1，半小时滴完，反应2小时后依次滴加A2和B2，半小时滴完，继续反应2小时后，依次滴加A3和B3，半小时滴完，此后继续在氮气保护下，80℃搅拌回流条件下反应6-10小时；
（4）将所得产物用水和乙醇反复洗涤5次，抽滤，放入真空干燥箱中干燥12小时。
2.根据权利要求1所述的一种手性聚席夫碱配合物材料，其特征在于：L-赖氨酸：二羰基化合物：金属盐的摩尔比为1:1:1~1:1:3。
3.根据权利要求1所述的一种手性聚席夫碱配合物材料，其特征在于：所述的二羰基化合物为对苯醌、1,4萘醌、联苯甲酰、2，3-丁二酮中的其中一种。
4.根据权利要求1所述的一种手性聚席夫碱配合物材料，其特征在于：所述的催化剂为对甲苯磺酸、冰醋酸、氯化锂、氯化锌中的其中一种。
5.根据权利要求1所述的一种手性聚席夫碱配合物材料，其特征在于：所述的金属盐为硝酸银。
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