电荷转移聚合研究——苯肼及其衍生物引发丙烯腈聚合

研究了苯肼(PHZ)及其衍生物引发丙烯腈(AN)聚合以及苯肼作为电子给体与醌作为电子受体形成的电荷转移复合物(CTC)对丙烯腈的引发聚合作用。测定了光聚合时的引发剂、单体指数和聚合活化能分别为0.66、2.1和33.4千焦耳/摩尔。光聚合机理认为是PHZ与AN在光照下形成激基复合物(exciplex),它分解产生自由基引发单体聚合。而暗聚合的机理认为是PHZ与醌形成CTC,CTC再分解引发单体聚合。exciplex与CTC分别已由荧光光谱和紫外吸收光谱检出。     

电荷转移复合物和光诱导电荷转移聚合

讨论了电子受体和给体的强弱与形成基态、激发态电荷转移复合物的性质、类型等的关系。着重讨论了氧与有机化合物分子形成的接触电荷转移复合物及烯类单体与电子给体或受体形成的光诱导电荷转移复合物。讨论了使烯类单体发生光诱导电荷转移聚合和电子给体的分子结构对它的影响;并从形成激基复合物的观点对自由基阻聚剂酚噻嗪在光照下失去阻聚能力作了解释。     

电子给体结构对丙烯腈光聚合的影响

电子受体与烯类单体间通过电荷转移机理的引发聚合已有很多研究,而电子给体如芳香叔胺、二苯硫醚等引发丙烯腈(AN)光聚合亦已证明都是通过电荷转移机理进行的。     

电荷转移聚合

链引发或链增长过程包含有电荷转移的聚合称电荷转移聚合。通常可分两类:一是电子受体(或给体)直接引发烯类单体聚合。典型例子是电子受体四腈基乙烯(TCNE)引发乙烯基咔唑(给电子单体)聚合,或苯胺(电子给体)引     

含氮给体结构对丙烯腈电荷转移光聚合的影响

<正> 对于正性烯类单体,主要是乙烯基咔唑的电荷转移聚合,诚田已作过详细综述。负性烯类单体的电荷转移聚合主要研究的单体是丙烯腈(AN)及甲基丙烯酸甲酯(MMA)。Barton等研究了芳烃为引发剂的MMA光聚合。我们研究了芳胺为引发剂的光聚合。 芳胺,尤其是芳叔胺,是较强的电子给体,与负性单体在光照下经激基复合物而引发聚合,我们的实验表明,吡啶及其同系物(喹啉与吖啶)并不象吡咯及其同系物(吲哚与咔唑)那样有效地引发AN等负性单体的光聚合(见表1)。从图1所示的结构看,它们有     

芳香叔胺引发烯类单体聚合研究——单体结构与聚合的关系

不同烯类单体在芳香叔胺存在下的聚合机构不一样。甲基丙烯酸甲酯等有α-甲基的烯类单体在不照光的条件下即可被芳香叔胺引发聚合,其聚合机构认为是首先α—甲基被胺-氧复合物氧化,生成单体过氧化物。再与胺形成氧化还原体系,分解产生自由基。 丙烯酸酯,丙烯腈等没有α-甲基的单体,只有光照时才被芳香叔胺氧化聚合,不光照时完全不聚合。这是因为这些单体不被胺-氧复合物氧化。光照下聚合的机构认为是因光的激发,这些单体与芳香叔胺形成电子转移激发络合物,再分解产生自由基。 研究了单体结构,胺结构对光聚合速度的影响。不同单体的活性次序是: AN>MA>VA>St 不同芳香叔胺的活性次序是: DMT>DMA>DMB>DNA 表明单体双键电子云密度越小,芳香叔胺氮原子上电子云密度越大,越容易形成激发态电子转移络合物,从而越容易聚合。     

苯胺引发丙烯腈光聚合的机理研究

苯胺引发丙烯腈(AN)光聚合是通过电荷转移经激基复合物机理进行的。形成激基复合物途径有两条,一是苯胺和AN分子在基态形成的电行转移复合物受光激发;二是苯胺的激发单线态与基态AN分子相互作用。形成的激基复合物再经质子转移产生两个自由基引发聚合。     

电荷转移聚合——酚噻嗪及其衍生物引发丙烯腈光聚合

电荷转移引发的聚合近年来受到人们的广泛注意,许多电子给体,如芳香族的胺、醚、硫醚以及含氮芳杂环化合物,都可引发丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯等负性单体光聚合,研究表明,其聚合都是通过电荷转移机制引发的^[1-3]。     

4-乙烯基吡啶-氯化锌络合物与电子给体单体光照下共聚合研究

受电子单体4-乙烯基吡啶-氯化锌络合物(4-VP)_2ZnCl_2(M_1)可以和电子给体单体如苯乙烯(M_2)在365nm光照下共聚合。聚合是二者形成的基态电荷转移复合物(CTC)吸收光后产生自由基引发的。测得竞聚率为r_1=2.04,r_2=0.23。对溶剂极性的影响和(4-VP)_2Znal_2与其它电子给体单体光照下共聚合也作了研究。     

芳香胺与电子受体相互作用的吸收光谱研究

芳香胺与电子受体相互作用形成的电荷转移复合物(CTC)的吸收峰位置与两者的结构有关。弱的电子受体使芳胺紫外吸收峰加宽,而强的电子受体如四氰基乙烯(TCNE)与芳胺作用产生的CTC显示新峰。受体的受电子能力越强,新峰红移越多。芳胺苯环上氨基对位的取代基给电子能力越强,氮原子上烷基取代基越多,其与受体形成的CTC的吸收峰红移也越多。     

对—N，N—二甲氨基苯乙烯及其聚合物与碳—60的电荷转移现象

电荷转移现象是备受瞩目的一个研究领域，诸如在电荷转移引发聚合、导电与超导材料、磁性材料、非线性光学材料等方面都有诱人的应用前景。目前，将电荷转移复合物进行高分子化从而作为功能材料来使用也是一个研究热点，在这方面，我们已报道过两种侧链含有给电子基团的苯乙烯共聚物与碳笼烯在光诱导下的电荷转移现象^[1]。由于N，N－二甲氨基苯乙烯（DMAS）分子中既含有给电子基团，又有可聚合的双键，因此可以将给电子生色基团直接引入聚合物链中作为高分子电子给体。文献上关于DMAS及其聚合物与电子受体形成电荷转移复合物的研究报道较少。Klopffer和Willicks^[2]通过紫外和近红外吸收光谱研究了DMAS成膜后与TCEN、TCNQ等形成复合物的情况，Iwai^[3]等人将DMAS与带受电子基团的烯类单体共聚，系统地探讨了分子内激基复合物的形成机理。本文通过DMAS及其聚合物的荧光行为研究了它们与小分子受电子体，如含吸电子双键的烯类单体以及近来颇被瞩目的碳－60等，在光诱导下形成电荷转移复合物的能力，并通过氧化－还原电势和荧光寿命的测定揭示了DMAS与共聚合物P（DMAS）荧光行为的区别主要来自于小分子与高分子在溶液中的形态因素。     

丙烯酸酯在胺存在下的氧化和聚合研究

胺促进丙烯酸酯氧化和聚合与胺及丙烯酸酯结构有关。芳香胺氮原子或苯环上有正性取代基时,促进作用大。带醚键的丙烯酸酯氧化和聚合快。 胺引发丙烯酸酯聚合认为先是胺促进丙烯酸酯氧化,生成单体过氧化物,与胺再形成复合物,分解产生自由基,促进更多丙烯酸酯氧化,继而引起聚合。     

N，N－二甲基对甲苯胺引发N－对甲苯基马来酰亚胺光聚合的引发机理

Ｎ，Ｎ－二甲基对甲苯胺引发Ｎ－对甲苯基马来酰亚胺光聚合的引发机理叶克强，董建华，丘坤元，冯新德（北京大学化学系，北京，１００８７１）关键词光引发聚合机理，电荷转移复合物，激基复合物，荧光淬灭，Ｎ，Ｎ－二甲基对甲苯胺，Ｎ－对甲苯基马来酰亚胺Ｎ，Ｎ－二甲...     

芳香叔胺引发丙烯腈光聚合的引发机理

芳香叔胺引发丙烯腈(AN)光聚合是通过形成激基复合物(exciPlex)进行的。紫外光谱和荧光光谱表明,芳香叔胺在基态可以和AN形成电荷转移复合物(CTC),而在激发态可和AN形成exciplc(称定域激发)。CTC经光照亦可激发(称CTC激发)。 定域激发引起光聚合速率为CH_3C_6H_4N(CH_3)_2>C_6H_5N(CH_3)_2>HOCH_2·C_6H_4N(CH_3)_2>CH_3C_6H_4N(CH_2CH_2OH)_2,与芳胺荧光被AN淬灭的Stern-Vo-lmer常数顺序一致。CTC激发引起的光聚合顺序为:CH_3C_6H_4N(CH_3)_2>CH_3C_6H_4N(CH_2CH_2OH)_2>HOCH_2C_6H_4N(CH_3)_2>C_6H_5N(CH_3)_2,与芳胺上取代基推电子能力一致。端基分析表明聚合物有芳胺端基。     

含荧光生色基团烯类单体及其聚合物的光化学行为

近年来关于电荷转移现象的研究因理论及应用方面的重要性而备受瞩目。缺电子性丙烯酰类单体可以和给电子性化合物形成激态电葆转移复合物进而引发光聚合。我们合成了一系列同一分子中既含有给电子性荧光生色团又含缺电子性双键的烯类单体,发现这类单体在相同生色团浓度下的荧光强度均无穷氏人相应的聚合物的荧光强度。我们将这咎现象称为荧光结构自猝灭效应（ＳＳＱＥ）,以区别于众所周知的浓度自猝灭现象。对于电子状态与之相反的     

8-丙烯酰氧喹啉及其聚合物与四溴化碳双组分体系敏化的丙烯腈光聚合

我们曾报道过8-丙烯酰氧喹啉本身在光照下可以聚合;8-丙烯酰氧喹啉(AQ)及其聚合物(PAQ)的喹啉环上的氮原子可以和双键缺电子单体如丙烯腈(AN)在紫外光下能形成激基复合物引发AN的光聚合,并且通过荧光分析证明AQ或PAQ还参与AN聚合物链中,含有氮杂环的烯类单体如N-乙烯基咔唑等不仅和缺电子化合物,和一些卤代烷如CCl_4、CBr_4等在激发下也可以形成激基复合物,进而可以引发烯类单体聚     

三发色基团体系分子内激基复合物形成的环境效应

芳香烃的荧光可以被电子给体如叔胺化合物淬灭,这一现象早为人们所熟知.随着芳烃分子荧光的淬灭出现一个向红移无结构的新荧光峰,它被认为是激发态芳香烃分子A与电子给体D相互作用形成的激基复合物(exciplex)DA所发射的荧光.将两个、三个或更多个发色基团用非共轭链连接起来,受光激发后则可以形成分子内激基复合物.通过这些体系我们可以研究电子给体和电子受体相互作用的机制,研究在复杂的氧化、还原体系(如光合作用)     

用电子吸收光谱和荧光光谱研究芳胺引发的光聚合机理

用紫外吸收光谱和荧光光谱分析了苯胺等芳胺引发光聚合的聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯的端基,认为一级胺引发的聚合物端基为二级胺,二级胺引发的聚合物端基为三级胺,从而表明,一级芳胺和二级芳胺在光照下与烯类单体相互作用产生氮自由基引发聚合。     

苯二甲酸二甲酯对咔唑荧光的淬灭

用邻苯二甲酸二甲酯(DMTP)可猝灭咔唑的荧光,由此相反,在DMTP-乙基咔唑体系中,末观察到激基复合物荧光.本文对此解释为激基复合物的形成能力不仅依赖于电子给予体的电离势和电子接受体的电子亲和力,而且还取决于附着于电子给予体和电子接受体的生色团上侧基间的相互作用.     

N-(2-乙烯氧乙基)-1,8-萘二甲酰亚胺聚合物与共聚物的荧光行为

<正> 我们曾报道过一系列含有给电子生色基团的丙烯酰类单体如甲基丙烯酸二甲氨基苄酯、N-(N′,N′-二甲氨基苯基)丙烯酰胺类、8-丙烯酰氧喹啉类、N-丙烯酰-N′-苯基哌嗪类、N-丙烯酰-N′-嘧啶哌嗪类、N-甲基丙烯酰氧乙基-N-甲基代苯胺等的合成、聚合、引发行为以及它们的聚合物的荧光行为。这些单体结构的共同点在于其双键为缺电子性而生色基团为给电子性,因而在荧光行为上,由于生成激基复合物或电荷转移而发生荧光