Barwniki ksantenowe i aminokwasy z ugrupowaniem tioeterowym lub merkaptanowym jako potencjalne składniki kompozycji ptoinicjującej polimeryzację rodnikową

• Autorzy: Ścigalski F. , Pączkowski J.

Warianty tytułu

EN

Xanthene dyes and amino acids containing thioether or mercaptan groups as potential components of free-radical polymerization photoinitiating compositions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wygaszanie stanu tripletowego benzofenonu oraz barwników ksantenowych przez aminokwasy przebiega zgodnie z mechanizmem fotoindukowanego międzycząsteczkowego przeniesienia elektronu (PET), co prowadzi w rezultacie do generowania wolnych rodników mogących inicjować polimeryzację. Opisano wyniki badań inicjowania polimeryzacji rodnikowej diakrylanu glikolu polioksyetylenowego (PEGDA) za pomocą kompozycji składającej się z barwnika ksantenowego (tabela 1) jako inicjatora i aminokwasu z ugrupowaniem tioeterowym lub merkaptanowym (tabela 2) jako koinicjatora. PoHmeryzację prowadzono w warunkach pH = 11,8. Przebadane pary fotoredoksy złożone z barwnika ksantenowego i aminokwasu zawierającego atom siarki(II) mogą być stosowane jako efektywne inicjatory polimeryzacji PEGDA (tabela 3, rys. 1), przy czym najlepszą wydajność tego procesu zaobserwowano w przypadku tioaminokwasów grupy metioniny odgrywających rolę donora elektronów w kompozycji z każdym z testowanych barwników. Na podstawie uzyskanych wyników oraz znanej z literatury fotochemii barwników ksantenowych i aminokwasów zaproponowano mechanizm podstawowych procesów fotochemicznych zachodzących w trakcie polimeryzacji (schemat III). Podkreślono istotny wpływ wywierany na szybkość badanej fotoinicjowanej via PET rodnikowej polimeryzacji PEGDA przez procesy następcze przebiegające bezpośrednio po przeniesieniu elektronu. Dotyczy to zwłaszcza procesu dekarboksy-lacji kationorodnika z centrum rodnikowym na atomie siarki, prowadzącego do powstania rodników a-aminoalkilowych (aN) zdolnych do inicjowania polimeryzacji.

EN

Quenching of the triplet state in benzophenone and in xanthene dyes in the presence of amino acids obeys the mechanism of photoinduced intermolecular electron transfer (PET), which is followed by transformations producing free radicals able to initiate polyme- rization. Initiation systems were studied in free-radical polymerization of polyoxyethylene glycol diacrylate (PEGDA), based on xanthene dyes (Table 1) as primary light absorbing chromophores, which were used as initiators, and amino acids carrying a thioether or a mercaptan group as electron donors, which were used as co-initiators. PEGDA was polymerized in a (3:1 by vol.) mixture with 1% NH4OH, pH 11.8. The photo-redox pairs composed of a xanthene dye and a sulfur(II)-carrying amino acid were found to be effective initiators (Table 3, Fig. 1); the maximum polymerization yield was achieved with the amino acids of the methionine group, acting as electron donors, that were used in the composition with each dye examined. A scheme (III) is suggested to describe the fundamental photochemical processes occurring in the polymerization. The essential effect is emphasized, exercised by the subsequent processes occurring immediately after electron transfer, on the rate of the PET-photoinitiated polymerization of PEGDA. This is true particularly of decarboxylation of the cation-radical having the radical center located on the sulfur atom, leading to alpha-aminoalkyl radicals able to initiate polymerization.

Słowa kluczowe

PL

fotoinicjowana polimeryzacja rodnikowa; fotoindukowane międzycząsteczkowe przeniesienie elektronu; układ fotoredoksy barwnik ksantenowy/aminokwas zawierający siarkę(II)

EN

photoinitiated free-radical polymerization; photoinduced intermolecular electron transfer (PET); xanthene dye-sufur(II)-containing amino acid photoredox system

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2001
• Tom: T. 46, nr 9
• Strony: 613--621
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz.

Twórcy

autor

Ścigalski F.

autor

Pączkowski J.

• Akademia Techniczno-Rolnicza Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej ul. Seminaryjna 3, 85-326 Bydgoszcz,