Novel dissociative electron transfer photoniniciators for free radical polymerization

A. Wrzyszczyński; J. Pączkowski

Data publikacji : 2022-09-01

Tom 49 Nr 9 (2004)

Nowe fotoinicjatory redoks z przeniesieniem elektronu w polimeryzacji rodnikowej

A. Wrzyszczyński J. Pączkowski

Abstrakt

Przedstawiono polimeryzację rodnikową triakrylanu 2-etylo-2(hydroksymetylo-1,3-propanodiolu) (TMPA) fotoindukowaną układem redoks donor-absorber elektronów. Jako absorbery zastosowano barwniki ksantenowe: sól tetrabutyloamoniową różu bengalskiego [RBTBAS - wzór (I)] oraz 5,7--dijodo-3-pentoksy-6-fluorenon [DIPF - wzór (II)]. Donory elektronów stanowiły w badanym układzie: kwas fenylotiooctowy (PTA), sól tetrabutyloamoniowa kwasu fenylotiooctowego (PTAA AS), fenylotiooctan etylu (PTAA EE) oraz boran n-butylotrifenylowy (BuPh3B+). Mechanizm fotopolimeryzacji zbadano metodą laserowej fotolizy błyskowej (laser flash photolysis). Stwierdzono, że fotoredukcja za pomocą PTAA i PTAA AS przebiega z przeniesieniem elektronu z atomu siarki do barwnika w stanie trypletowym (schematy A i B). W przypadku, gdy akceptorem elektronu jest RBTBAS otrzymuje się anionorodniki barwnika [RB(ź-3) - wzór (III) i RB(ź-2) - wzór (IV)]. Obecność tych anionorodników wskazuje, że po przeniesieniu elektronu grupa karboksylowa ma postać jonową, co umożliwia wewnątrzcząsteczkowe przeniesienie elektronu z grupy karboksylanowej do kationorodnika siarki, po czym następuje szybka dekarboksylacja. W wyniku dekarboksylacji powstają obojętne rodniki tiometylenowe (Ph-S-CH2ź), które po opuszczeniu klatki rozpuszczalnika biorą udział w fotoinicjowaniu polimeryzacji. Stwierdzono, że przeprowadzenie kwasów karboksylowych zawierających atom siarki(II) w sole tetrabutyloamoniowe wyraźnie zwiększa czułość układu inicjującego (rys. 6 i 7) oraz szybkość fotopolimeryzacji (R(p), tabela 1, rys. 10), która jest funkcją pierwiastka kwadratowego z wydajności procesu dekarboksylacji phi(CO2) (rys. 9).

Słowa kluczowe

fotoinicjatory redoks ; barwniki ksantenowe ; triakrylan trimetylolopropanu ; polimeryzacja rodnikowa ; fotoinicjowana polimeryzacja rodnikowa ; przeniesienie elektronu ; mechanizm inicjowania redox photoinitiators ; xanthene dyes ; trimethylolpropane triacrylate ; electron transfer photoinitiated radical polymerization ; initiation mechanism

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Wrzyszczyński, A., & Pączkowski, J. (2022). Nowe fotoinicjatory redoks z przeniesieniem elektronu w polimeryzacji rodnikowej. Polimery, 49(9), 606–614. Pobrano z https://polimery.ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/1791

Bibliografia

Oster G.: Nature 1954, 173, 300.

2. Shi ]., Zhang X., Neckers D. C. J. Org. Chem. 1992, 57, 4418.

3. Shi J., Zhang, X., Neckers D. C. J. Org. Chem. 1993, 58, 2614.

4. Polykarpov A.Y., Hassoon S., Neckers, D. C.: Macromolecules 1996,29,8274.

5. Hassoon S., Neckers D. C.: J. Phys. Chem. 1995,99,9416.

6. Chatterjee S., Gottschalk P., Davis P. D., Schuster G. B.: J. Am. Chem. Soc. 1988,110,2326.

7. Chatterjee S., Davis P. D., Gottschalk P, Kurz B., Yang X., Schuster G. B.: J. Am. Chem. Soc. 1990,112,6329.

8. Kabatc J., Pietrzak M., Pączkowski J.: Macromolecules 1998, 31, 4651.

9 Encinas M. v., Majmund c. Lissi E. A., Scaiano J. c. Macromolecules 1991, 24, 2111.

10. Encinas M. v., Lissi E. A., Majmund c., Cosa J. J.: Macromolecules 1993, 26, 6284.

11. Previtali C. M., Bertolotti S. G., Neumann M. G., Pastre L A., Rufs A. M., Encinas M. v.. Macromolecules 1994,27,7454.

12. Kucybala Z., Pietrzak M., Pączkowski J.: Chem. Mater. 1998, 10,2555.

13. Kucybala Z., Pączkowski J.: J. Photochem. Photobiol., A: Chem. 1999,128,135.

14. Pączkowski J., Neckers D. c.: "Photoinduced Electron Transfer Initiating Systems for Free-Radical Polymerization" in "Electron Transfer in Chernistry", vol. 5 (Ed. Gould 1. R.), Wiley-VCH, 2001, p. 516; Pączkowski L Kucybala Z., Ścigalski F., Wrzyszczyński A.: Researeh Trends, 1999, No 5,79.

15. PączkowskiJ., Pietrzak M., Kucybala Z.: Macromolecules 1996, 29,5057.

16. Kabatc J., Kucybala Z., Pietrzak M., Ścigaiski F., Pączkowski J.: Polymer 1999, 40,735.

17. Wrzyszczyński A., Filipiak P., Hug G. L., Marciniak B., Pączkowski J.: Macromolecules 2000, 33,1577.

18. Andrzejewska E., Hug G. L., Andrzejewski M., Marciniak B.: Macromolecules 1999,32,2173.

19. Lamberts J. J. M., Neckers D. c. Z. Naturjorseh 1984, 39b, 474.

20. Lamberts J. J. M., Schumacher D. R, Neckers D. c. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 5879.

21. Pączkowski J., Lamberts J. J. M., Pączkowska B., Neckers D. C. J. Free Radicals Biol. Med. 1985, 7, 341.

22. Kabatc J., Pączkowski J.: Polimery 2003, 48, 321.

23. Kabatc L Pączkowski L Karolczak J.: Polimery 2003, 48, 425.

24. Bourget D., Fouassier J. P.: J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1998, 94,1849 .

25. Peters K. S., Cashin A., Timbers P. J.: Am. Chem. Soc. 2000,122, 107.

26. Bobrowski K., Marciniak B., Hug G. L.: J. Am. Chem. Soc. 1992, 114,102279.

27. Marciniak B., Bobrowski K., Hug G. L., Rozwadowski J.: J. Phys. Chem. 1994,98,4854.

28. Bobrowski K., Hug G. L., Marciniak B., Kozubek H.: J. Phys. Chem. 1994,98,537.

29. Bobrowski K., Pogocki D., Schoneich c. J. Phys. Chem. 1998, 102,10512.

30. Bobrowski K., Pogocki D., Schoneich c. J. Phys. Chem. 1993, 97,13677.

31. Schóneich c, Pogocki D., Wiśniowski P., Hug G. L., Bobrowski K.: J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 10224.

32. Bobrowski K., Hug G. L., Marciniak B., Wiśniowski P.: Res Chem. Intermed. 1999, 25, 285.

33. Hug G. L., Bonifaćić M., Asmus K.-D., Armstrong D. A.: J. Chem. Phys. B. 2000, 104, 6674.

34. Korzeniowska-Sobczuk A., Hug G. L., Carmichel L, Bobrowski K.: J. Phys. Chem., Part: A 2002, 106, 9251.

35. Davidson R S., Steiner P. R: J. Chem. Soc. «» 1971,1682.

36. Davidson R S., Harrison P. R, Steiner P R: J. Chem. 5oc. Comm. 1971,3480.

37. Barthomolew D. R, Brimage D. R G., Davidson R. S.: J. Chem. Soc. Comm. 1971,3482.

38. Su Z., Mariano P. S., Falvey D. E., Yoon U. C, Oh S. W. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 10676.

39. Davidson R S., Steiner P. R: J. Chem. Soc. 1971, 1682.

40. Gould 1. R., Shukla D., Giesen D., Farid S.: Helvetica Chernica Acta 2001, 84, 2796.

41. Lorance E. D., Kramer W. H., Gould 1. R: J. Am. Chem. 50c. 2002,124,15225.

Google Scholar

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 0

PDF Downloads : 0

A. Wrzyszczyński wrzyszcz@atr.bydgoszcz.pl

Afiliacja
University of Technology and Agriculture Faculty of Chemical Technology and Engineering, ul. Seminaryjna 3, 85-326 Bydgoszcz

J. Pączkowski

Afiliacja
University of Technology and Agriculture Faculty of Chemical Technology and Engineering, ul. Seminaryjna 3, 85-326 Bydgoszcz