香豆素肟酯类可见光引发剂：分子设计、合成及应用研究
发布时间：2021-08-11 21:54
具有“5E”特点（高效、适应性广、经济、节能、环保）的光固化技术已在涂层、胶黏剂、油墨等传统领域及3D打印等高新技术中得到了广泛应用。近年来,节能高效的LED光源已逐步取代传统的UV汞灯,成为光固化领域的主流辐射源。然而,由于LED光源发射谱带窄,且发射波长主要集中在UV-A及可见光等长波区域,因此,传统的短波UV光引发剂难以与之有效匹配。如何通过合理的分子设计以构筑高效的LED光引发剂是光固化领域极富挑战的基础难题之一。本课题以香豆素肟酯为核心结构,通过调控肟酯末端基团的结构和取代位点,以及增加体系共轭长度的方式,设计并合成了一系列高效的可见光香豆素肟酯类光引发剂,在系统研究其结构-性能关系的基础上,进一步探究该类光引发剂在厚层材料光固化及3D打印中的应用。本文第一部分以二乙胺基香豆素作为生色团,肟酯作为裂解基团,通过在肟酯末端引入具有不同结构及不同取代位点的五元杂环制备了四种新型杂环香豆素肟酯类光引发剂（2-O,2-S,3-O,3-S）。该类引发剂的主吸收峰在400-480 nm之间,能有效匹配常见的405 nm和450 nm的LED光源。辐照下激发态肟酯分子发生N-O键均裂,经过...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光引发剂引发机理示意图
第一章绪论3型光引发剂通常具有较高的迁移稳定性。类似地，还可以对常用的UV光引发剂（如IrgacureTPO-L，硫杂蒽酮等）进行化学改性，如引入可聚合基团（丙烯酸双键、叠氮、双键等），使剩余的光引发剂参与到聚合反应中，从而使小分子光引发剂固定在聚合物网络中[21-23]，或将其固定在纳米粒子上以限制其运动[24,25]。图1-2可聚合二苯甲酮MBPAc和大分子硫杂蒽酮类PP1(TX1-co-DMAEM)光引发剂的结构式Fig.1-2StructuresofpolymerablebenzophenonederivativeMBPAcandthiaxanthone-basedmacromolecularphotoinitiatorPP1(TX1-co-DMAEM).为了响应环境保护的号召，推动光固化技术的发展，可见光低迁移性光引发剂应运而生。如图1-3，Wang等[26]通过在可见光光敏基团萘二甲酰亚胺结构中引入可聚合的丙烯酸双键结构，制备了一种可见光低迁移性光引发剂ND-N-BEA，和不含双键的类似物相比，其迁移稳定性大大增加。类似地，Zhao等[27]也是通过在亚苄基环戊酮染料中引入双键的策略制备了具有低迁移性的可见光引发剂PBDA，不同的是，Zhao报道的该类光引发剂具有良好的双光子吸收行为，在双光子立体光刻领域具有一定的应用价值。图1-3含可聚合丙烯酸双键基团的可见光引发剂ND-N-BEA和PBDA的结构式Fig.1-3StructuresofvisiblephotoinitiatorsND-N-BEAandPBDAcontainingpolymerizableacrylicdoublebond.1.3可见光引发剂1.3.1多组分可见光光引发体系多组分光引发体系（PIS）一般指两种或三种化合物的组合，其中必有一组分是光引发剂PI（双组分PIS：PI/添加剂，三组分PIS：PI/添加剂1/添加剂2），并在一定的光照条件下可以引发聚合反应。高效的可见光引发体系需要满足以下几个因素：PIS应具有良好的可见光吸收性能（较高的摩尔消光系数），吸收波长必须与辐照?
reTPO-L，硫杂蒽酮等）进行化学改性，如引入可聚合基团（丙烯酸双键、叠氮、双键等），使剩余的光引发剂参与到聚合反应中，从而使小分子光引发剂固定在聚合物网络中[21-23]，或将其固定在纳米粒子上以限制其运动[24,25]。图1-2可聚合二苯甲酮MBPAc和大分子硫杂蒽酮类PP1(TX1-co-DMAEM)光引发剂的结构式Fig.1-2StructuresofpolymerablebenzophenonederivativeMBPAcandthiaxanthone-basedmacromolecularphotoinitiatorPP1(TX1-co-DMAEM).为了响应环境保护的号召，推动光固化技术的发展，可见光低迁移性光引发剂应运而生。如图1-3，Wang等[26]通过在可见光光敏基团萘二甲酰亚胺结构中引入可聚合的丙烯酸双键结构，制备了一种可见光低迁移性光引发剂ND-N-BEA，和不含双键的类似物相比，其迁移稳定性大大增加。类似地，Zhao等[27]也是通过在亚苄基环戊酮染料中引入双键的策略制备了具有低迁移性的可见光引发剂PBDA，不同的是，Zhao报道的该类光引发剂具有良好的双光子吸收行为，在双光子立体光刻领域具有一定的应用价值。图1-3含可聚合丙烯酸双键基团的可见光引发剂ND-N-BEA和PBDA的结构式Fig.1-3StructuresofvisiblephotoinitiatorsND-N-BEAandPBDAcontainingpolymerizableacrylicdoublebond.1.3可见光引发剂1.3.1多组分可见光光引发体系多组分光引发体系（PIS）一般指两种或三种化合物的组合，其中必有一组分是光引发剂PI（双组分PIS：PI/添加剂，三组分PIS：PI/添加剂1/添加剂2），并在一定的光照条件下可以引发聚合反应。高效的可见光引发体系需要满足以下几个因素：PIS应具有良好的可见光吸收性能（较高的摩尔消光系数），吸收波长必须与辐照光源的发射光谱相匹配；在吸收适当波长的可见光之后，PI的激发单重态1PI（或三重态3PI）应与添加剂
【参考文献】：
期刊论文
[1]微电子光致抗蚀剂的发展及应用[J]. 魏玮,刘敬成,李虎,穆启道,刘晓亚. 化学进展. 2014(11)
[2]咔唑肟酯衍生物的合成和光引发性[J]. 谢川,李万舜,冯岩,陈秋容. 四川大学学报(工程科学版). 2009(04)
[3]一种新型香豆素酮可见光敏化染料的合成及其光引发性质的研究[J]. 王涛,吴飞鹏,施盟泉,高放,杨永源. 化学学报. 2004(05)
硕士论文
[1]香豆素基肟酯衍生物的合成及其在LED光固化中的应用[D]. 朱桂刚.江南大学 2016
本文编号：3336955
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光引发剂引发机理示意图
第一章绪论3型光引发剂通常具有较高的迁移稳定性。类似地，还可以对常用的UV光引发剂（如IrgacureTPO-L，硫杂蒽酮等）进行化学改性，如引入可聚合基团（丙烯酸双键、叠氮、双键等），使剩余的光引发剂参与到聚合反应中，从而使小分子光引发剂固定在聚合物网络中[21-23]，或将其固定在纳米粒子上以限制其运动[24,25]。图1-2可聚合二苯甲酮MBPAc和大分子硫杂蒽酮类PP1(TX1-co-DMAEM)光引发剂的结构式Fig.1-2StructuresofpolymerablebenzophenonederivativeMBPAcandthiaxanthone-basedmacromolecularphotoinitiatorPP1(TX1-co-DMAEM).为了响应环境保护的号召，推动光固化技术的发展，可见光低迁移性光引发剂应运而生。如图1-3，Wang等[26]通过在可见光光敏基团萘二甲酰亚胺结构中引入可聚合的丙烯酸双键结构，制备了一种可见光低迁移性光引发剂ND-N-BEA，和不含双键的类似物相比，其迁移稳定性大大增加。类似地，Zhao等[27]也是通过在亚苄基环戊酮染料中引入双键的策略制备了具有低迁移性的可见光引发剂PBDA，不同的是，Zhao报道的该类光引发剂具有良好的双光子吸收行为，在双光子立体光刻领域具有一定的应用价值。图1-3含可聚合丙烯酸双键基团的可见光引发剂ND-N-BEA和PBDA的结构式Fig.1-3StructuresofvisiblephotoinitiatorsND-N-BEAandPBDAcontainingpolymerizableacrylicdoublebond.1.3可见光引发剂1.3.1多组分可见光光引发体系多组分光引发体系（PIS）一般指两种或三种化合物的组合，其中必有一组分是光引发剂PI（双组分PIS：PI/添加剂，三组分PIS：PI/添加剂1/添加剂2），并在一定的光照条件下可以引发聚合反应。高效的可见光引发体系需要满足以下几个因素：PIS应具有良好的可见光吸收性能（较高的摩尔消光系数），吸收波长必须与辐照?
reTPO-L，硫杂蒽酮等）进行化学改性，如引入可聚合基团（丙烯酸双键、叠氮、双键等），使剩余的光引发剂参与到聚合反应中，从而使小分子光引发剂固定在聚合物网络中[21-23]，或将其固定在纳米粒子上以限制其运动[24,25]。图1-2可聚合二苯甲酮MBPAc和大分子硫杂蒽酮类PP1(TX1-co-DMAEM)光引发剂的结构式Fig.1-2StructuresofpolymerablebenzophenonederivativeMBPAcandthiaxanthone-basedmacromolecularphotoinitiatorPP1(TX1-co-DMAEM).为了响应环境保护的号召，推动光固化技术的发展，可见光低迁移性光引发剂应运而生。如图1-3，Wang等[26]通过在可见光光敏基团萘二甲酰亚胺结构中引入可聚合的丙烯酸双键结构，制备了一种可见光低迁移性光引发剂ND-N-BEA，和不含双键的类似物相比，其迁移稳定性大大增加。类似地，Zhao等[27]也是通过在亚苄基环戊酮染料中引入双键的策略制备了具有低迁移性的可见光引发剂PBDA，不同的是，Zhao报道的该类光引发剂具有良好的双光子吸收行为，在双光子立体光刻领域具有一定的应用价值。图1-3含可聚合丙烯酸双键基团的可见光引发剂ND-N-BEA和PBDA的结构式Fig.1-3StructuresofvisiblephotoinitiatorsND-N-BEAandPBDAcontainingpolymerizableacrylicdoublebond.1.3可见光引发剂1.3.1多组分可见光光引发体系多组分光引发体系（PIS）一般指两种或三种化合物的组合，其中必有一组分是光引发剂PI（双组分PIS：PI/添加剂，三组分PIS：PI/添加剂1/添加剂2），并在一定的光照条件下可以引发聚合反应。高效的可见光引发体系需要满足以下几个因素：PIS应具有良好的可见光吸收性能（较高的摩尔消光系数），吸收波长必须与辐照光源的发射光谱相匹配；在吸收适当波长的可见光之后，PI的激发单重态1PI（或三重态3PI）应与添加剂
【参考文献】：
期刊论文
[1]微电子光致抗蚀剂的发展及应用[J]. 魏玮,刘敬成,李虎,穆启道,刘晓亚. 化学进展. 2014(11)
[2]咔唑肟酯衍生物的合成和光引发性[J]. 谢川,李万舜,冯岩,陈秋容. 四川大学学报(工程科学版). 2009(04)
[3]一种新型香豆素酮可见光敏化染料的合成及其光引发性质的研究[J]. 王涛,吴飞鹏,施盟泉,高放,杨永源. 化学学报. 2004(05)
硕士论文
[1]香豆素基肟酯衍生物的合成及其在LED光固化中的应用[D]. 朱桂刚.江南大学 2016
本文编号：3336955
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