课题基金 / 基金详情

电子螺旋理论指导下手性自具微孔聚合物膜的设计合成及分离性能研究

批准号:
22078174
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
王新波
依托单位:
学科分类:
分离工程
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王新波

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
发展高效手性拆分技术是高端制药工业发展的热点和难点。手性膜分离作为一种易于工业放大和低能耗的手性拆分技术,被认为是最可能解决手性分离难题的手段。然而,兼有高通量和高选择性的稳定手性膜材料,迄今尚难实现。本项目以分析手性相互作用的电子螺旋理论为指导,以高通量自具微孔聚合物为材料基础,设计了一类兼有手性螺二茚满骨架和手性伯胺官能团的自具微孔有机聚合物(PIM-NH2)材料,制备成膜并用于小分子对映体的选择性分离。通过调控微观结构,和优化反应条件,制备具有高比表面积和良好溶剂可溶性的聚合物分子;在此基础上制备出同时具有高通量和高选择性的手性拆分膜,通过对分离过程的分析,建立分离动力学模型,阐明聚合物分子结构和膜分离性能的内在联系。该项目实施将开拓自具微孔聚合物膜新的应用领域,为高性能手性膜分离技术的发展提供新材料、新思路和新方法。
英文摘要
The development of high-efficiency chiral separation technology is critical for the development of high-end pharmaceutical industry. Chiral membrane separation, which is easy to scale-up and low in energy consumption, is considered to be the best solution for chiral separation. However, stable chiral membrane materials with both high throughput and high selectivity have so far been difficult to achieve. This project based on an electronic helix theory which is good for analysis of chiral interactions, and polymers of intrinsic microporosity (PIMs) which have high-throughput properties, designed a class of PIMs with both chiral spirodiindane skeleton and chiral primary amine functional groups. The material is prepared into a membrane and used for the selective separation of small molecule enantiomers. By adjusting the microstructure and optimizing the reaction conditions, polymer molecules with high specific surface area and good solvent solubility were prepared. On this basis, a chiral resolving membrane with high throughput and high selectivity was prepared, and Based on the analysis of the separation process, a separation kinetic model was established to clarify the inherent relationship between the molecular structure of the polymer and the separation performance of the membrane. The implementation of this project will open up new application fields of PIM membranes, and provide new ideas, new methods as well as new materials for the development of high-performance chiral membrane separation technology.
膜分离法是近年来发展的一种新型节能分离技术,具有连续操作、易于放大、无污染等优点。用手性或非手性膜对天然手性分子和药物的外消旋混合物进行手性分离作为一项新兴技术,目前已成为膜分离过程中发展最快的分支之一,引起了人们越来越多的关注。本项目根据自具微孔聚合物(PIMs)自身的结构特点,兼具传统聚合物的可溶性与成膜性,和多孔材料的高比表面积和易官能化等特性,设计合成了三种手性PIMs材料,包括以联萘酚为骨架、以螺双茚满为骨架和以六元环锁定的多手性中心的PIMs材料。原料的合成涉及手性不对称催化、手性拆分等手性合成和分离方法。并将其应用于手性膜分离、手性荧光传感和圆偏振发光等领域,实现了对手性分离、手性光学等多重领域的探索。这一系列工作为手性分子、手性聚合物的可控合成以及手性分离领域提供了新的材料和新的方法。.本项目在国际、国内重点学术期刊已发表标注基金的论文19篇,获得4项发明专利授权,一项专利完成技术转移实施。项目执行期间,成员多次参与国际影响力大的大型学术或专题会议,交流展示研究成果。同时,培养了数位优秀硕博研究生。
可溶性固有多孔有机聚合物嵌合单分散Pincer仿生催化剂的设计与应用
  • 批准号:
    21908018
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    王新波
  • 依托单位:
国内基金
海外基金