酚噻嗪的光诱导电荷转移作用

酚噻嗪(PTZ)是常用的自由基阻聚剂,但在光照下,它能引发 AN 聚合,从紫外,荧光等分析证明引发自由基来自激基复合物的电荷转移:

PTZ·比较稳定,主要起链终止作用。AN·引发聚合。

用苯乙烯做单体,PTZ 不能引发它光聚合。如果不照光,它表现为强阻聚剂,即在 PTZ 存在时,即使加过氧化苯甲酰(BPO),加热,苯乙烯亦不发生聚合。奇怪的是,如果光照,PTZ 的阻聚效应消失,由于 BPO 的作用,St 很快聚合。

光照下 PTZ 为何失去阻聚性质?现初步证明这是因为在光照下 PTZ 与 St 生成了激基复合物的缘故。与 St 在一起,PTZ 是作为电子受体接受St 的电子,光照下形成如下结构的激基复合物:

St 作为给体、PTZ 作为受体是很出乎预料的,但实验证明是如此,因为St 能淬灭 PTZ 荧光而不能淬灭甲基酚噻嗪荧光,只有 St 作为给体才能如此。此外与 St 比,α-甲基苯乙烯更容易淬灭 PTZ 荧光,也表明单体在此时是起电子给体的作用。

PTZ 的阻聚作用,完全靠氮原子氢与增长链自由基的链转移,生成PTZ 自由基比较稳定,不引发单体聚合而起链终止作用,从而表现出很强的阻聚性。如果 PTZ 与 St 在光照下形成了激基复合物,氢转移这一步大概受了阻碍,从而使 PTZ 失去了阻聚剂作用。顺便说一句,PTZ 与 St 的激基复合物亦不能发生 H+转移,因为 PTZ 不具备接受 H+的结构。所以 PTZ 是不能引发 St 光聚合的。