当前位置:论文写作 > 论文发表 > 文章内容

萘酰亚胺基硫醚型光引发剂的合成和性能

主题:性能 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-03-13

简介:该文是光引发剂和酰亚胺有关论文写作技巧范文与性能类论文范文.

光引发剂和酰亚胺论文范文

性能论文

目录

  1. 1.实验材料和方法
  2. 1、1 药品与仪器
  3. 1、2 萘酰亚胺基硫醚型光引发剂NPS的制备
  4. 1、3 电子顺磁共振(ESR)测试

摘 要:以4-溴-1,8-萘二甲酸酐和4-甲氧基苄基硫醇为原料合成了一种单组份萘酰亚胺基硫醚型光引发剂NPS.研究了NPS的紫外一可见光吸收性能、光解机制和引发光聚合能力.结果表明,NPS在常用的LED光源发射波长下具有优异的光吸收性能,在384nm处有最大吸收峰,该吸收峰强度随着光辐照时间的延长逐渐降低.在405nm LED照射下,NPS分子通过苄硫基的C-S键断裂和夺氢反应两个过程产生具有引发活性的对甲氧基苄基自由基、取代的萘硫自由基和a-酰亚胺基烷基自由基.NPS光引发剂可以较好的引发丙烯酸酯类单体的自由基聚合,并对氧阻聚有一定的抑制作用.

关键词:光引发剂;LED光聚合;萘酰亚胺;芳硫醚

中图分类号:TQ5724.4,TQ630.1,TQ325

文献标识码:A

文章编号:1001-5922(2020)09-0001-05

LED光固化技术因其所用光源设备的使用寿命较长、能量转换率和能量利用率高、不产生臭氧、生產成本低等优势而逐渐成为目前研究的热点[1-4].但是,目前工业上常用的光引发剂的吸收波长与LED光源发射波长难以匹配,无法用于LED光聚合体系,因此急需人们对适用于LED光聚合的光引发剂的种类进行拓展和研究[5-7].迄今为止,针对这方面的研究主要集中在多组份光引发体系的开发上[8-10].然而,这种多组分光引发体系包括增感剂、光敏剂、供氢体以及其他助剂等组份,在使用的过程中存在着配方复杂的缺点,同时还存在着不同程度的小分子挥发问题,这将导致环境污染,也会带来人体的健康问题[11-13].因此,开发适用于LED光源的单组份的Norrish I型光引发剂对LED光聚合技术的发展具有重要的意义.

以萘酰亚胺为骨架的化合物有着较好的光吸收性能,能在常用LED光源的发射波长下有着较高的摩尔消光系数,可应用于光引发剂的设计之中.在高压汞灯的照射下,含有C-S键的化合物经C-S键均裂产生的自由基可以引发聚合,如苯硫二苯甲酮[14].结合以上两点,本文设计开发了一种适用于LED光源的新颖的Norrish I型萘酰亚胺基硫醚型光引发剂(NPS),并对NPS的光吸收性能、光解行为及引发光聚合能力的进行详细研究,这将为光引发剂的设计提供新的思路.

1.实验材料和方法

1、1 药品与仪器

1,1’一双(二膦)二茂铁(dppf)、4-甲氧基苄基硫醇(SH)和无水K04均购于北京偶合科技有限公司,5,5-二一1-吡咯啉氮氧化物自由基捕捉剂(DMPO)购于东仁化学科技(上海)有限公司,无水NiC12和4-溴-1,8一萘二甲酸酐(NA)购于萨恩化学技术(上海)有限公司,1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)则购于长兴树脂公司,乙酸酐(Ac20)、无水乙醇(EtOH)、丙酮(acetone)、甲苯(toluene)和乙腈均购于北京化工厂,40%甲氨水溶液(CH3NH2)购于福晨(天津)化学试剂有限公司,双(二亚苄基丙酮)钯(Pd(dba)2)购自北京百灵威科技有限公司,叔丁基苯购于艾览(上海)化工科技有限公司.

深圳兰普里克公司UVEC-411 LED点光源照射机,德国Bruker公司Avance 400M核磁共振仪(NMR),德国Honele公司Honele UVmetre UV光强计,德国Bruker公司ELEXSYS II电子顺磁共振波谱仪,美国Thermo Electron公司Nicolet 5700实时红外光谱仪,日本岛津公司UV-3600紫外分光光度计.

1、2 萘酰亚胺基硫醚型光引发剂NPS的制备

NPS的制备流程如图1所示.在50mL的单口瓶中加入SH (6.17g, 0.040mol)、 NiC12 (0.518g,0.004mol)和Ac20(8.16g,0.080mol).经室温搅拌4h,将反应液倒人lOOmL的去离子水,混合液用CH7Cl2萃取3次,取有机相以10%的NaHC03水溶液和去离子水分别洗涤3次,以无水Na2S04干燥有机相后,旋蒸除去溶剂得到粗产物.粗产物经柱层析提纯后,得到呈无色液体状的PS (7.22g,产率为92%).在250mL的单口烧瓶中,加入NA (2.77g,O.OlOniol)、150mL无水EtOH和40%的CH.NH2水溶液(2.72g,0.035mol),将反应液于室温下进行3d的搅拌.之后过滤反应液,保留滤饼,用EtOH洗涤滤饼3次,再将滤饼真空干燥得到淡的固体BN (2.85g,产率98%).最后在25mL的三口烧瓶内添加BN(0.580g, 0.002mol)、Pd (dba)2(0.115g,0.2mmol)、PS (0.393g, 0.002mol)、dppf (0.ll5g,0.28mmol)、KO4(1.02g,4.8mmol)、4mL的甲苯和2mL的丙酮.在N2的保护下,以IIOoC搅拌反应液12h.之后将反应液冷却至室温,将其倒人饱和NH4Cl的水溶液中,以CH2Cl2萃取3次,保留有机相,再以饱和NaCl水溶液洗涤3次.所得混合液经干燥、过滤和旋蒸除去溶剂后得到粗产品,再用柱层析提纯,得到呈固体状的NPS (0.456g,产率63%).

1、3 电子顺磁共振(ESR)测试

使用Matlab软件模拟苄基自由基、芳基硫自由基和烷基自由基的电子顺磁共振谱图.配置浓度为1×10-4mo1L-1的NPS的叔丁基苯溶液,在该溶液中加入摩尔量为5倍的自由基捕捉剂5,5-二-1-毗咯啉N-氧化物.待溶液于避光条件下通15minN2后,向毛细管装入该溶液.用电子顺磁共振波谱仪(EIEX-SYS II)测试溶液在光强为IOOITiWCITI-2的405nm的LED点光源照射15min的电子顺磁共振谱图.

[2] Dietlin C,Schweizer S,Xiao P,et al.Photopolymeriza-tion upon LEDs: new photoinitiating systems and strate-gies [J].Polymer Chemistry, 2015,6(21): 3895-3912.

[3] Yong Wang, Weixiang Han, Tao Wang, et al.Facile-ly prepared blue- green light sensitive curcuminoidswith excellent bleaching properties as high performancephotosensitizers in cationic and free radical photopoly-merization[J].Polymer Chemistry, 2018,9(14):1787-1798.

[4] Weixiang Han, Yizhong Shi, Tanlong Xue, et al.Syn-thesis and electrochemical, linear and third- order non-linear optical properties of ferrocene- based D-π一Adyes as novel photoredox catalysts in photopolymeriza-tion under visible LED irradiations[J].Dyes and Pig-ments , 2019 , 166 : 140-148.

[5] Kirschner J, Bouzrati-Zerelli M, Fouassier J P, et al.Silyl glyoxylates as high-performance photoinitiators forcationic and hybrid polymerizations : towards better poly-mer mechanical properties[J].Joumal of Polymer SciencePart A : Polymer Chemistry , 2019 , 57 ( 13) : 1420-1429.

[6] Julie K, Florian S, Mariem B Z, et al.lodonium sulfo-nates as high-performance coinitiators and additives forCQ-based systems : toward aromatic amine-free photoini-tiating systems[J].Joumal of Polymer Science Part A:Polymer Chemistry , 2019 , 57 ( 15) : 1664- 1669.

[7] Shaoyi Liu, Dami en Brunel, Ke Sun, et al.A mono-component bifunctional benzophenone-carbazole type lIphotoinitiator for LED photoinitiating systems[J].PolymerChemistry , 2020 , 11 (21) : 355 1-3556.

[8] Abdallah M , Hijazi A, Lin J T, et al.Coumarin deriva-tives as photoinitiators in photo-oxidation and photo-re-duction processes and a kinetic model for simulations ofthe associated polymerization profiles[J].ACS AppliedPolymer Materials , 2020 , 2( 7) : 2769-2780.

[9] Rahal M, Abdallah M, Bui T T, et al.Design of newphenothiazine derivatives as visible light photoinitiators[J]. Polyruer Chemistry , 2020 , 11 ( 19) : 3349-3359.

[10] Sautrot-Ba P, Jockusch S, Malval J P, et aI.Quiniza-rin derivatives as photoinitiators for free-radical and cat-ionic photopolymerizations in the visible spectral range[J]. Macromolecules , 2020 , 53 (4) : 1129-1141.

[11] Julie K, Alexandre B,Bemadette G, et al. 1-aryl-2-(triisopropylsilyl) ethane- 1, 2- diones: toward a newclass of visible type I photoinitiators for free radical po-lymerization of methacrylates[J]. Macromolecular RapidCommunications , 2019 , 40 ( 20) : 1900319.

[12] Tingjie Zhan, Liumeng Pan, Zhengfeng Liu, et al.Metabolic susceptibility of 2-chlorothioxanthone and itstoxic effects on mRNA and protein expression and activi-ties of human CYPIA2 and CYP3A4 enzymes[J] Envi-ronmental Science Technology , 2018 , 52 ( 20) : 11904-11912.

[13] Rhodes M C,Bucher J R, Peckham J C, et al.Carci-nogenesis studies of benzophenone in rats and mice[J].Food and Chemical Toxicology ,2007,45(5) : 843-851.

[14] Fouassier J P, Lalevee J.Photoinitiators for polymersynthesis- scope , reactivity , and efficiency[M].Weinheim :Wiley-VCH Verlag GmbH Co KGaA ,2012.

[15] Xiaoyu Ma , Renquan Cu , Liujian Yu , et al.Conjugat-ed phenothiazine oxime esters as free radical photoinitia-tors [J].Polymer Chemistry , 2017 , 8 ( 39) : 6134-6142.

[16] Kosar N, Mahmood T, Ayub K. Role of dispersioncorrected hybrid CCA class in accurately calculatingthe bond dissociation energy of carbon halogen bond: abenchmark study[J].Journal of Molecular Structure,2017 , 1150 : 447-458.

[17]黄春辉,李富友,黄维,有机电致发光材料与器件导论[M],上海,复大学出版社,2005.

[18] Sarker A M, Sawabe K, Strehmel B, et aI.Synthesisof polymeric photoinitiators containing pendent chromo-phore- borate ion pairs: photochemistry and photopoly-merization activities[J].Macromolecules , 1999, 32 ( 16) :5203-5209.

[19] Caihong Zheng, Fangling Lu, Hanwei Lu, et al.Cop-per catalyzed selective radical- radical cross- couplingfor C-S bond formation : an access to a-alkylthionitriles[J].Chemical Communications , 2018 , 54 ( 44) : 5574-5577.

[20] Criqui A, Lalevee J, Allonas X, et al.Electron spinresonance spin trapping technique: application to thecleage process of photoinitiators[J].MacromolecularChemistry and Physics , 2008 , 209 ( 21 ) , 2223-2231.

作者簡介:李雪纯(1998-)女,研究方向:紫外光固化材料.E-mail: lixuechun0116x@163.com

通讯作者:孙 芳,E-mail: sunfang60@yeah.net

总结:点评:这篇文章为关于光引发剂和酰亚胺相关专业的经典范文,可作为性能方面的大学硕士与本科毕业论文写作参考和光引发剂和酰亚胺论文开题报告和职称论文论文写作参考文献.

性能引用文献:

[1] 聚丙烯酰胺论文范文 聚丙烯酰胺有关论文范文数据库3000字
[2] 聚丙烯酰胺论文范文 关于聚丙烯酰胺类论文范文素材2万字
[3] 二化螟和酰胺专科毕业论文范文 关于二化螟和酰胺相关本科论文范文2万字
《萘酰亚胺基硫醚型光引发剂的合成和性能》word下载【免费】
性能相关论文范文资料