具有d-d-A結(jié)構(gòu)的芳胺功能涂料分子的合成及其性質(zhì)研究.pdf

1、芳胺類化合物咔唑(CZ)、三苯胺(TA)、吩噻嗪(PTZ)是功能染料分子的設(shè)計中的重要基團。為了提高功能染料分子的給電子基團的給電子能力，并提高分子在可見光區(qū)的吸收，本論文以三鍵橋接的CZ-CZ、TA-CZ、CZ-PTZ和TA-PTZ為雙給電子基團，設(shè)計合成分子具有D-D-A型結(jié)構(gòu)的功能染料分子，并系統(tǒng)研究了它們的光物理和光化學(xué)性質(zhì)及其在光聚合中作為光敏增感劑的應(yīng)用。
　　本論文合成了八種D-D-A型功能染料分子，分別為N-乙基-

2、6-（（N-乙基咔唑-3'-基）乙炔基）咔唑-3-醛(CZ-CZ-CHO)、N-乙基-6-（（N-乙基咔唑-3'-基）乙炔基）吩噻嗪-3-醛(CZ-PTZ-CHO)、N-乙基-6-（（三苯胺-4'-基）乙炔基）咔唑-3-醛(TA-CZ-CHO)、N-乙基-6-（（三苯胺-4'-基）乙炔基）吩噻嗪-3-醛(TA-PTZ-CHO)、2-氰基-3-[N-乙基-(6'-((N-乙基咔唑-3"-基)乙炔基））-3-咔唑基]丙烯酸(CZ-CZ-CN

3、)、2-氰基-3-[N-乙基-(6'-((N-乙基咔唑-3"-基)乙炔基））-3'-吩噻嗪基]丙烯(CZ-PTZ-CN)、2-氰基-3-[N-乙基-（（（三苯胺-4"-基）乙炔基））-3-咔唑基]丙烯酸(TA-CZ-CN)、2-氰基-3-[N-乙基-（（（三苯胺-4'-基）乙炔基））-3'-吩噻嗪基]丙烯酸(TA-PTZ-CN)。染料分子通過HRMS、1HNMR、IR、13C NMR表征手段，以確定八種染料分子的結(jié)構(gòu)。八種D-D-A結(jié)構(gòu)

4、的共軛芳炔基染料分子通過量子化學(xué)計算獲得八種染料分子的優(yōu)化結(jié)構(gòu)、HOMO和LUMO軌道參數(shù)。
　　通過UV-vis吸收光譜和熒光光譜研究了不同的分子結(jié)構(gòu)對于D-D-A型功能染料分子的光物理性質(zhì)的影響。研究表明雙給電子基團的引入使得所合成的八種染料分子在350-550nm之間具有強吸收，以氰基乙酸基為吸電子基團的染料分子的吸收波長比以醛基為吸電子基團的染料分子的吸收波長長。單光子熒光光譜表明，所合成染料分子的熒光發(fā)射波長位于380n

5、m-700nm之間，并均具有較高的熒光量子效率。
　　以合成的染料分子與二甲苯基碘六氟磷酸鹽(ONI)組成的光引發(fā)體系，在455nm和532nm LED光源照射下，研究在自由基光聚合和陽離子光聚合中的光引發(fā)活性。實驗結(jié)果表明，染料與ONI組成的光引發(fā)體系體系可高效引發(fā)丙烯酸預(yù)聚體TPGDA的自由基光聚合反應(yīng)和環(huán)氧樹脂預(yù)聚體E51的陽離子型光聚合。當(dāng)光源為455nm時光引發(fā)活性最高的是CZ-PTZ-CHO/ONI。當(dāng)光源為532nm