光学活性螺旋聚合物由于其独特的二级结构能够表现出一些其它聚合物所不具备的特殊性质,如光学活性相较于手性小分子成倍增加的“手性放大效应”等。这种独特的结构与性质使其在分子识别、不对称催化、手性拆分等方面获得了广泛应用,同时也在刺激响应材料、液晶材料、生物医药、仿生化学等领域展现出巨大的潜力和广阔的应用前景。有鉴于此,设计合成新型螺旋聚合物对于化学、材料和生命科学等领域具有重要意义。本论文基于炔类单体的配位聚合方式,对取代乙炔单体的悬浮聚合法进行了初步探索,制备了取代乙炔螺旋聚合物微球,同时进一步引入磁性纳米粒子,制备了兼具光学活性和磁性的复合微球,考察了该微球在诱导丙氨酸对映体选择性结晶应用中的效果及其重复利用性能。另一方面,合成了含有手性硫脲侧基的螺旋聚合物,用于均相催化不对称Michael加成反应,以探究螺旋结构在催化中所起的作用,在此基础上,通过悬浮聚合体系内的点击反应制备了接枝奎宁的螺旋聚合物微球,并考察了其作为聚合物固载有机催化剂非均相催化不对称Michael加成反应的效果。主要的研究内容如下：1、以固态取代乙炔单体为原料,通过加入助溶剂的手段使其形成液滴,利用悬浮聚合法制备了由取代聚乙炔构成的螺旋聚合物微球,微球的形貌规整,尺寸均一。在此基础上,又在聚合体系中加入双炔基交联剂,制备了交联聚合物微球。圆二色谱(CD)和紫外光谱表明,构成微球的聚合物在交联前后均具有较为稳定的螺旋构象,但交联后螺旋结构的螺距发生了一定程度的改变,同时交联剂用量的增加使得微球的粒径呈逐渐减小趋势。根据实验现象,初步探讨了取代乙炔类单体悬浮聚合的成球机理,即成球过程可分为生成低聚物、链增长-堆叠、微球形成三个阶段,并据此探讨了助溶剂、反应温度等实验因素对聚合成球的影响。2、在手性取代乙炔单体M1的悬浮聚合过程中,引入炔基化Fe304纳米粒子,制备了一类由取代聚乙炔和磁性纳米粒子复合而成的光学活性磁性微球,该微球集螺旋聚炔的光学活性与Fe304纳米粒子的磁性于一体。溶解性测试表明,炔基化Fe304纳米粒子主要以化学键接的形式与取代聚乙炔复合形成微球。CD和紫外光谱显示,组成复合微球的取代聚乙炔螺旋构象没有受到磁性纳米粒子的影响,振动样品磁强计(VSM)测试证明该微球具有一定的饱和磁强度。制备的光学活性磁性复合微球被用于丙氨酸外消旋体的手性拆分,在诱导一种对映体的选择结晶后,通过SEM和旋光分别表征晶体形貌和对映体过量值(ee值),证明微球具有较高的手性拆分效率。更重要的是,体系内的磁性微球在外加磁场作用下很容易进行分离,从而实现微球的回收再利用。微球在重复利用多次后手性拆分效率保持稳定,利用这一点,我们将其用于诱导所得晶体的进一步对映体选择结晶,通过重复上述过程,可以得到具有较高ee值的丙氨酸晶体。3、分别以手性取代乙炔单体M1和含手性硫脲基团的取代乙炔单体M4为原料,合成了一系列含有功能性手性硫脲侧基的共聚物,核磁表征显示共聚物的组成与投料比基本吻合,CD和紫外光谱表明该聚合物具有显著的光学活性和稳定的螺旋构象。基于硫脲基团的催化活性,将所得共聚物应用于均相催化硝基苯乙烯和丙二酸二乙酯的不对称Michael加成反应。催化结果表明,手性硫脲侧基和螺旋聚炔主链之间存在一种特殊的协同效应,通过该效应形成的催化结构域有助于提高不对称Michael加成反应的产率和立体选择性。4、为实现有机催化剂的循环利用,顺应“绿色化学”的发展趋势,设计合成了一类新型接枝奎宁的光学活性螺旋聚合物微球。受取代乙炔单体悬浮聚合方法的启发,微球的制备采用了悬浮体系中的点击反应。首先合成主链为螺旋聚炔、侧基含可反应双键的大分子单体,随后利用其与奎宁、三巯基交联剂在悬浮的助溶剂中进行巯基-双键点击反应,通过调节上述三组分的比例,制备了一系列具有不同螺旋聚合物含量的交联微球。SEM照片显示,随大分子单体用量的增加,微球的形貌趋于规整,平均粒径减小,粒径分布变窄。CD和紫外光谱证明构成微球的聚合物主链呈现单手过量的螺旋构象,光学活性显著。将上述微球作为聚合物固载有机催化剂应用于非均相体系中的不对称Michael加成反应,实验结果表明,随着构成微球的螺旋聚合物含量增加,反应产率和产物ee值有所提高。此外在奎宁接枝量相同时,由螺旋聚合物构成的微球与无规聚合物链构成的微球相比具有更好的催化效果,从而进一步证实了螺旋结构在催化过程中的关键作用。不仅如此,微球在经过分离回收和多次使用后,仍然维持良好的催化效果,具有令人满意的可重复使用性。