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Studying the polymerization initiation efficiency of acetophenone-type initiators via PLP-ESI-MS and femtosecond spectroscopy

Frick, Elena 1,2; Ernst, Hanna A. 3; Voll, Dominik 1,2; Wolf, Thomas J. A. 3; Unterreiner, Andreas-Neil ORCID iD icon 3; Barner-Kowollik, Christopher 1,2
1 Institut für Biologische Grenzflächen (IBG), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Technische Chemie und Polymerchemie (ITCP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Physikalische Chemie (IPC), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

The initiation efficiency and the excited state dynamics of the three triplet radical photoinitiators MMMP (2-methyl-4[prime or minute]-(methylthio)-2-morpholinopropiophenone){,} benzoin (2-hydroxy-1{,}2-diphenylethanone{,} Bz){,} and 4-methyl benzoin (2-hydroxy-2-phenyl-1-(p-tolyl) ethanone{,} 4MB) are investigated via a trifold combination of pulsed laser polymerization and subsequent electrospray ionization mass spectrometry (PLP-ESI-MS){,} femtosecond transient absorption (TA) spectroscopy{,} and density functional theory (DFT) methods. A quantitative elucidation of the underlying mechanisms that cause unequal initiation efficiencies of the three photoinitiators is proposed suggesting higher radical formation capabilities for MMMP and 4MB compared to Bz based on the inherent photophysical properties of the three initiators. MMMP shows significantly higher complexity of the relaxation pathways due to partial excitation into higher singlet states as well as extended triplet lifetimes. However{,} Bz shows the highest initiation efficiency for polymerization of MMA at a wavelength of 351 nm compared to both MMMP (Bz : MMMP corresponds to 1 : 0.63) and 4MB (Bz : 4MB corresponds to 1 : 0.86). ... mehr


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DOI: 10.5445/IR/1000046422
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1039/C4PY00418C
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Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Fakultät für Architektur – Institut für Baugestaltung (Inst. f. Baugest.)
Institut für Biologische Grenzflächen (IBG)
Institut für Physikalische Chemie (IPC)
Universität Karlsruhe (TH) – Interfakultative Einrichtungen (Interfakultative Einrichtungen)
Karlsruhe School of Optics & Photonics (KSOP)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2014
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1759-9954
urn:nbn:de:swb:90-464221
KITopen-ID: 1000046422
HGF-Programm 43.14.01 (POF II, LK 01) Photonics crystals and metamaterials
Erschienen in Polymer Chemistry
Verlag Royal Society of Chemistry (RSC)
Band 5
Heft 17
Seiten 5053-5068
Bemerkung zur Veröffentlichung RSC geförderter Open Access-Artikel
Nachgewiesen in Dimensions
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