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(jì)中的重要基團(tuán)。為了提高功能染料分子的給電子基團(tuán)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(tuán)，設(shè)計(jì)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(guò)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(guò)量子化學(xué)計(jì)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(guò)UV-vis吸收光譜和熒光光譜研究了不同的分子結(jié)構(gòu)對(duì)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(tuán)的引入使得所合成的八種染料分子在350-550nm之間具有強(qiáng)吸收，以氰基乙酸基為吸電子基團(tuán)的染料分子的吸收波長(zhǎng)比以醛基為吸電子基團(tuán)的染料分子的吸收波長(zhǎng)長(zhǎng)。單光子熒光光譜表明，所合成染料分子的熒光發(fā)射波長(zhǎng)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(yáng)離子光聚合中的光引發(fā)活性。實(shí)驗(yàn)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(yáng)離子型光聚合。當(dāng)光源為455nm時(shí)光引發(fā)活性最高的是CZ-PTZ-CHO/ONI。當(dāng)光源為532nm