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Effects of conjugated Systems on UV-Visible Light-sensitive D-π-A Type Sulfonium Salt Photoacid Generators

Chinese Journal of Polymer Science 2016年第12期34卷 1456-1468页

作者： Xing-yu Wu 金明 Jian-chao Xie De-cheng Wan Jean Pierre Malval School of Materials Science and Engineering Tongji UniversityShanghai 201804China Institut de Science des Mattériaux de Mulhouse UMR CNRS 7361Universitéde Haute-Alsace15 rue Jean Starcky68057 MulhouseFrance

A series of D-π-A type sulfonium salt photoacid generators with different π-conjugated structures. such as triphenyl, phenylstilbene, styryl-biphenyl, and stilbene, were designed to determine the effect of molecular structures.on the photochemical and photophysical properties. The mechanisms of photochemical generation of H＋ were studied by UV-Vis spectroscopy, theoretical calculations, and fluorescence spectroscopy. It is found that the frontier orbits determine the absorption, the molar extinction coefficients, and the quantum yields of photoacid generation. Triphenyl systems connected with sulfonium are beneficial to increase the quantum yields of acid generation. The photoreactivity of four sulfonium salts was further evaluated through the polymerizations of various epoxide monomers at different irradiation wavelengths （365- 425 nm） by using the real-time infrared spectroscopy with light-emitting diodes. The high quantum yields for acid generation （ФH＋ = -0.32 to 0.58） and the high molar extinction coefficients （ε = -23500 L.mol-1.cm-1 to 31000 L.mol-1.cm-1） of the sulfonium salts lead to high conversion rates （over 50%-80%）. Hence, these photoinitiators exhibit potential for the photocuring applications.

关键词： Sulfonium salt Photoacid generators π-conjugated structures.

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