New water-soluble benzophenone derivatives as initiators of free radical polymerization of acrylates

F. Ścigalski; J. Pączkowski

Data publikacji : 2022-08-26

Tom 52 Nr 1 (2007)

Nowe rozpuszczalne wwodzie pochodne benzofenonu jako inicjatory rodnikowej polimeryzacji akrylanów

F. Ścigalski J. Pączkowski

Abstrakt

Wygaszanie stanu trypletowego benzofenonu przez aminokwasy przebiega zgodnie z mechanizmem fotoindukowanego międzycząsteczkowego przeniesienia elektronu (PET), prowadząc do generowania wolnych rodników mogących inicjować polimeryzację. Opisano wyniki badań inicjowania z wykorzystaniem procesu PET polimeryzacji rodnikowej za pomocą rozpuszczalnej w wodzie kompozycji składającej się z soli sodowej kwasu 4-benzoilo-benzenosulfonowego (BBS) lub soli disodowej kwasu di(benzoilobenzofenono-4,4'-sulfonowego) (DBBS) pełniących role absorbera promieniowania i aminokwasu jako donora elektronów. Stosowano przy tym aminokwasy zawierające siarkę bądź jej niezawierające - odpowiednio SAAc i AAc (tabela 1). Polimeryzacji poddano mieszaninę diakrylanu glikolu polioksyetylenowego (PEGDA) z 1-proc. roztworem NH4OH w stosunku objętościowym 3:1. Mechanizm procesu fotoinicjowania polimeryzacji analizowano korzystając z pomiarów kinetyki polimeryzacji rodnikowej metodą oznaczania ilości wydzielającego się ciepła (rys. 10, tabela 1) oraz badania procesu fotoredukcji sulfonowych pochodnych benzofenonu w obecności donorów elektronu metodą nanosekundowej fotolizy błyskowej (tabele 2 i 3, rys. 1-9). W procesie pierwotnym następuje przeniesienie elektronu z aminokwasu do stanu trypletowego sulfonowej pochodnej benzofenonu (absorpcja przejściowa BBS3 przy 530 nm) dające w rezultacie parę rodnikojonów (widmo przejściowe BBS-ź z maksimum przy 630 nm). Szybkie protonowanie rodnikoanionu prowadzi do utworzenia rodnika ketylowego badanego benzofenonu, obserwowanego w widmie przejściowym przy 545 nm. Zachodzący równolegle proces fotoindukowanego utleniania aminokwasu prowadzi w wyniku sekwencji reakcji następczych do utworzenia rodników a-aminoalkilowych mogących inicjować polimeryzację rodnikową akrylanów. Na podstawie uzyskanych wyników zaproponowano mechanizm podstawowych procesów fotochemicznych zachodzących w trakcie polimeryzacji (schematy A-D).

Słowa kluczowe

fotoinicjowana polimeryzacja rodnikowa ; diakrylan glikolu polioksyetylenowego ; układy redoksy ; rozpuszczalne w wodzie pochodne benzofenonu ; aminokwasy zawierające siarkę photoinitiated radical polymerization ; poly(ethylene glycol) diacrylate ; redox systems ; water-soluble benzophenone derivatives ; sulfur-containing aminoacids

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Ścigalski, F., & Pączkowski, J. (2022). Nowe rozpuszczalne wwodzie pochodne benzofenonu jako inicjatory rodnikowej polimeryzacji akrylanów. Polimery, 52(1), 19-28. Pobrano z https://ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/1385

Bibliografia

Yates S. F., Schuster G. B.: J. Org. Chem. 1984, 49, 3349.

2. Bobrowski K., Marciniak B., Hug G. L.: J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10 279.

3. Corrales T., Peinado C., Catalina F., Neumann M. G., Allen N. S., Rufs A. M., Encinas M. V.: Polymer 2000, 41, 9103.

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

5. Kabatc J., Kucybała Z., Pietrzak M., Ścigalski F., Pączkowski J.: Polymer 1999, 40, 735.

6. Pączkowski J., Kucybała, Z., Ścigalski F., Wrzyszczyński A.: J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2003, 159, 115.

7. Jędrzejewska B., Kabatc J., Pączkowski J.: Polimery 2005, 50, 418.

8. Linden L.-A., Pączkowski J., Rabek J. F., Wrzyszczyński A.: Polimery 1999, 3, 161.

9. Pączkowski J., Kucybała Z., Ścigalski F., Wrzyszczyński A.: Trends Photochem. Photobiol. 1999, 9,79.

10. Inbar S., Linschitz H., Cohen S. G.: J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 1679.

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

12. Hug G. L., Bobrowski K., Kozubek H., Marciniak B.: J. Photochem. Photobiol. 1998, 68, 785.

13. Marciniak B., Bobrowski K., Hug G. L.: J. Phys. Chem. 1993, 97, 11 937.

14. Pączkowski J., Pietrzak M., Kucybała Z.: Macromolecules 1996, 15, 5057.

15. Allonas X., Lalevée J., Morlet-Savary F., Fouassier J. P.: Polimery 2006, 51, 491.

16. Fouasier J. P., Lougnot D. J., Zuchowicz I., Green P. N., Timpe H. J., Kronfeld K. P., Müller Z.: J. Photochem. 1987, 36, 347.

17. Bobrowski K., Marciniak B., Hug G. L.: J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10 279.

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

19. Ścigalski F., Pączkowski J.: Polimery 2001, 46, 613.

20. Ścigalski F., Pączkowski J.: J. Appl. Pol. Sci. 2005, 97, 358.

21. Bell J. A., Linchitz H.: J. Am. Chem. Soc. 1963, 85, 528.

22. Buettner A. V., Dedinas J.: J. Phys. Chem. 1971, 98, 3884.

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

24. Inbar S., Linschitz H., Cohen S. G.: J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 7323.

25. Rehm D., Weller A.: Ber. Bunsen-Ges. Phys. Chem. 1969, 73, 834.

26. Rehm D., Weller A.: Isr. J. Chem. 1970, 8, 259.

27. Bensasson R. V., Gramain J.-C.: J. Chem. Soc. Faraday I 1980, 76, 1801.

28. Turro N. J.: ”Modern molecular Photochemistry”, University Science Books, Sausalito, California, 1991.

29. Peters K. S., Lee, J.: J. Phys. Chem. 1993, 97, 3761.

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

31. Inbar S., Linschitz H., Cohen S. G.: J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 1419.

32. Moore W. M., Hammond G. S., Foss R. P.: J. Am. Chem. Soc. 1961, 83, 2789.

33. Inbar S., Linschitz H., Cohen S. G.: J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 1679.

34. Cohen S. G., Ojanpera S.: J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 5633.

35. Pączkowski J., Neckers D. C.: „Photoinduced Electron Transfer Initiating Systems for Free-radical Polymerization” in „Electron Transfer in Chemistry” (ed. V. Balzani), WILEY-VCH Verlag GmbH, D-69469 Weinheim, 2001, Volume 5, Part 2, Chapter 4, pp 516-585.

Google Scholar

Wskaźniki altmetryczne

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 124

PDF Downloads : 163

F. Ścigalski scigal@chem.atr.bydgoszcz.pl

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

J. Pączkowski