Wygaszanie stanu trypletowego benzofenonu przez aminokwasy przebiega zgodnie z mechanizmem fotoindukowanego międzycząsteczkowego przeniesienia elektronu (PET), prowadząc w rezultacie do generowania wolnych rodników mogących inicjować polimeryzację. W pracy opisano wyniki badań inicjowania procesu polimeryzacji wolnorodnikowej za pomocą rozpuszczalnych w wodzie układów fotoinicjujących składających się z sulfonowej pochodnej benzofenonu - jako inicjatora i aminokwasu z ugrupowaniem tioeterowym lub merkaptonowym jako koinicjatora. Polimeryzacji poddano mieszaninę diakrylanu glikolu polietylenowego (PEGDA) z 1% roztworem NH4 OH w stosunku objętościowym 3:1. Przebadane pary fotoredoks, sulfonowa pochodna benzofenonu / aminokwas zawierający atom siarki (II), mogą być stosowane jako efektywne inicjatory polimeryzacji. W oparciu o uzyskane wyniki i znaną z literatury fotochemię barwników ksantenowych i aminokwasów zaproponowano mechanizm podstawowych procesów fotochemicznych zachodzących w trakcie polimeryzacji.
EN
Triplet state quenching of benzophenone in the presence of amino-acids undergoes via photoinduced intermolecular electron transfer mechanism (PET), which is followed by the transformations yielding formation of free radicals able to initiate polymerization. This paper describes a series of polymerization photoinitiated by water souble initiation systems based on benzophenone derivatives as the primary absorbing chromophore and amino acids or sulfur-containing amino acids as the electron donors. Polymerizatiopn were carried out in mixture composed of poly(ethylene glycol)diacrylate (PEGDA)-1% NH4 OH (3:1). Measurements show that photoredox pair, benzophenone derivatives/sulfur-containing amino acid can be effectively used for photoinitiation of free-radical polymerization of PEGDA. Based on photochemistry of benzophenones, photochemistry of sulfur-containing amino acids and obtained results, one can propose the mechanism describing major processes occuring during photoinitiated polymerization via photoinduced intermolecular electron transfer (PET) process.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.