Page 135 - 《精细化工》2022年第11期

第 11 期 侯玉梅，等: pH、温度和光三重敏感的 PDMAEMA-AZO 的研究 ·2285·

H 的信号峰，δ=2.29 处为侧链二甲氨基中与氮原子相 2.3 PDMAEMA-AZO 的光敏性
连的—CH 3 中 H 的信号峰，δ=0.9 处为主链上碳链— 通过测定紫外光与可见光交替照射下PDMAEMA-
CH 3 上 H 的信号峰。另外，δ=7.0~8.0 之间弱的吸收 AZO1 聚合物的乙醇、三氯甲烷与水溶液的紫外-可
峰为聚合物 PDMAEMA-AZO1 中偶氮苯基团苯环上 见吸收光谱，研究 PDMAEMA-AZO1/聚合物的光敏
H 的信号峰，δ=1.27 处弱峰为聚合物 PDMAEMA- 性，结果见图 2。由图 2a 可知，在首次经过紫外光
AZO1 端基（C 12 H 25 ）中部分 CH 2 上 H 的信号峰， 照射时，随着紫外光照射时间的增加，PDMAEMA-
δ=0.90 处的小峰是聚合物 PDMAEMA-AZO1 中端基 AZO1 聚合物在 317 nm 处的特征吸收峰显著降低，
（C 12 H 25 ）上 CH 3 中 H 的信号峰。 430 nm 处的吸收峰强度略微增加，紫外光照射 5120 s
达到光稳态；接着，对 PDMAEMA-AZO1 聚合物溶
液改用可见光照射（图 2b），只需 80 s 就达到光稳
态，与未经紫外光照射的初始溶液相比，特征吸收
波长由 317 nm 红移至 325 nm，而且特征波长处吸
光度只恢复到初始值的 70%左右。此外，430 nm 处
的吸光度略微降低。紧接着，再次采用紫外光和可
见光照射上述同一溶液（图 2c 和 d），PDMAEMA-
AZO1 聚合物溶液在 325 nm 处的吸光度随着光照时
间的改变迅速可逆地降低或升高（图 2c 和 d），几
乎都在 80 s 后达到光稳态，而且特征波长保持不变。
偶氮苯通常以反式结构存在，紫外光照射能使偶氮
苯从反式结构转化为顺式结构，可见光或热能将偶
氮苯顺式结构恢复到反式结构 [29-30] 。首次对聚合物
进行紫外光照射，在紫外光的作用下，聚合物中反
式偶氮苯端基迅速异构为顺式结构，并且三硫酯端
基发生光降解，导致 317 nm 附近由聚合物中反式偶
氮苯端基（特征波长 325 nm）和三硫酯端基（特征
波长 309 nm）叠加产生的紫外吸收峰降低，由于三
硫酯端基的光降解较慢，因此需要 5120 s 才达到光
稳态。接着采用可见光照射，此时三硫酯端基已经
在首次紫外光照射时完全光降解，只呈现出聚合物
中顺式结构偶氮苯端基向反式结构的迅速异构化，
只需 80 s 就达到光稳态，特征波长也红移至仅有反
式偶氮苯端基吸收的 325 nm 处。由于不存在三硫酯
端基的叠加吸收，特征波长处的吸光度只恢复到首
次未经紫外光照射时的 70%左右 [31] 。紧接着，依次
采用紫外光和可见光照射同一溶液，PDMAEMA-
AZO1 聚合物只表现出偶氮苯端基的快速可逆光致
顺反异构。

a—CTA-AZO 的乙醇溶液（A）及 PDMAEMA-AZO1 的乙醇（B）、
三氯甲烷（C）和水溶液（D）的 UV-Vis 谱图；b—PDMAEMA-
AZO1 及 PDMAEMA 的 FTIR 谱图；c—CTA-AZO、PDMAEMA
均聚物和 PDMAEMA-AZO1 在 CDCl 3 中的 HNMR 谱图
1
图 1 PDMAEMA-AZO1、PDMAEMA 和 CTA-AZO 的结
构表征
Fig. 1 Structure characterization of PDMAEMA-AZO1，
PDMAEMA and CTA-AZO

综合上述分析可知，利用 RAFT 聚合成功制备了
含有偶氮苯端基的 PDMAEMA 聚合物。