光学活性聚合物拥有其他聚合物所无法比拟的独特性质,例如手性识别、对映体拆分、不对称催化以及手性记忆等等,引起了广大科研工作者们越来越多的关注,已成为近年来高分子领域的研究热点之一。通过分子设计,科学家们合成出了许多不同种类的新型光学活性聚合物,它们在手性分离材料、液晶材料、光电传感器及生物医药等领域都具有非常广阔的应用前景。本论文合成了一系列侧链带有手性基团的甲基丙烯酰胺型光学活性聚合物,并分别把该类聚合物制备成高效液相色谱用手性固定相和化学类识别器来考察其手性拆分能力和阴离子识别能力。通过两步酰胺化反应合成了具有光学活性的甲基丙烯酰胺类单体N-(R)-((N-(R)-1-苯乙酰胺)-苯基)甲基丙烯酰胺(RR-PEBM)、N-(R)-((N-(S)-1-苯乙酰胺)-苯基)甲基丙烯酰胺(RS-PEBM)和N-(R)-苯甲酰胺-苯基)甲基丙烯酰胺(R-PMBM),利用自由基聚合的方法获得了它们相应的聚合物P(RR-PEBM)s、P(RS-PEBM)s和P(R-PMBM)s。其中,单体侧链远离双键的手性基团对聚合物的形成过程和聚合物的光学活性起了显著的作用。聚合溶剂的改变分别对聚合物P(RS-PEBM)和P(R-PMBM)的光学活性影响较小,但聚合物P(RR-PEBM)的光学活性随聚合条件的改变具有较大的变化。另外,聚合物P(RR-PEBM)具有与其对应单体方向完全相反的比旋光度值,这说明聚合物P(RR-PEBM)的光学活性不完全是由其侧基的手性单元引起的,而在聚合过程中其主链也形成了一定的二级结构,聚合物比旋光度值是它们二者共同作用所得。单体RR-PEBM在甲苯中形成的聚合物的Cotton效应明显大于在甲醇中形成的聚合物的Cotton效应,这可能是由于溶剂甲醇与单体的酰胺基在聚合过程中形成氢键,从而破坏了单体内部构型导致的。这些结果表明单体之间的氢键在聚合物螺旋构象的形成过程中扮演了主要的角色。另外,随着温度的变化,聚合物P(RR-PEBM)的螺旋构象较为稳定,但甲醇对其稳定性有一定的破坏作用。利用自由基聚合法对手性单体RR-PEBM和RS-PEBM进行聚合,并系统的考察了聚合条件(如聚合溶剂、路易斯酸的种类及路易斯酸的浓度)的改变对聚合物性质的影响。研究结果表明,稀土金属的三氟甲磺酸盐对聚合物的立构规整度有较大的影响,如三氟甲磺酸盐的加入能够大幅度的提高聚合物全同立构的比例,同时,比旋光度和圆二色光谱也表明聚合物的光学活性也受到三氟甲磺酸盐的影响。另外,单体RR-PEBM与甲基丙烯酸甲酯(MMA)以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂在不同的溶剂中反应24小时所得具有不同性质的共聚物。利用GPC、旋光仪和DSC对共聚物的性质进行分析。随着手性单体组分的不断增加,共聚物与其的光学活性完全相反,这表明共聚物的主链形成了一定的二级结构。另外,共聚物组分和聚合溶剂都对共聚物的性质有较大的影响。例如,在甲苯形成的共聚物与在甲醇中得到共聚物的性质有一定的不同,这说明分子间氢键对共聚物的形成过程起了明显的作用。利用酰胺化和酯交换反应合成了新型手性单体N-[(R)-α-叔丁氧基羰基苄基]甲基丙烯酰胺(R-BCBMAM),通过自由基聚合法获得相应的光学活性聚合物P(R-BCBMAM),并以三氟乙酸为水解催化剂除去叔丁基而得到P(R-CBMAM)。利用红外、核磁、圆二色等分析手段对聚合物的结构进行表征,研究表明条件的改变对所得聚合物P(R-BCBMAM)的光学活性没有明显影响,而P(R-BCBMAM)水解后光学活性有较大的改变。以P(R-BCBMAM)和P(R-CBMAM)制备的两种涂敷型高效液相色谱用手性固定相,它们对部分对映体具有一定的手性拆分能力。利用1H-NMR技术研究了上述两种聚合物与1,1’-联-2-萘酚(BINOL)的相互作用,它们对BINOL都具有良好的手性识别能力。利用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合对手性单体N-(S)-((N-(S)-1-苯乙酰胺)-苯基)甲基丙烯酰胺(SS-PEBM)和RR-PEBM进行聚合,其中考察了单体浓度对聚合物性质的影响。聚合物的数均分子量和单体与链转移剂(CDB)的比例呈线性关系,通过GPC曲线得出分子量测试结果与理论计算保持一致,且聚合物具有较小的分子量分布(Mw/Mn=1.15～1.23)。通过紫外-可见光谱、荧光光谱和圆二色光谱对聚合物的阴离子识别进行了考察,结果表明,与Cl-,Br-,HSO4-,AcO-,NO3(and H2PO4-相比,此类聚合物对F-表现出了更高的选择性和灵敏度,而且聚合物也表现出比单体有更高的选择能力。总的结果表明此类聚合物可以作为一种新型的化学传感器来对F-进行检测。