Five novel thioxanthone (TX) based monomeric photoinitiators (PIs) for free radical polymerization of acrylates were synthesized from reactions of tert-butyl α-bromomethacrylate with 2-hydroxy thioxanthone (TX1) and 1,4-dihydroxy thioxanthone (TX3); and by cleavage of their respective tert-butyl ester groups with trifluoro acetic acid (TX2 and TX4); and by reaction of the acid chloride derivative of TX2 with 2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanone (Irgacure 2959) (TX5). This last monomeric PI possesses two side-chain photoinitiating groups. The photoinitiator TX1 has also been copolymerized with N,N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEM) to give a polymeric photoinitiator. All these monomeric PIs absorb in the near UV-visible region (390-420 nm; absorption red-shift ~10-40 nm) with comparable values to TX. Their photoinitiating abilities of acrylate polymerizations are studied under LED exposure at 385 and 405 nm using real-time FTIR and under mercury lamp using photo-DSC. The performances of TX1 and TX2 are similar to isopropyl thioxanthone, and TX used as reference photoinitiators. The reactivities of TX3 and TX4 are lower, due to their difunctional character, which however makes it possible for them to simultaneously serve as crosslinking agents. The successful photoinitiating by TX5 under visible light proves that TX5 contains both photoinitiator and photosensitizer groups. The photochemical mechanisms are studied by electron spin resonance, steady state photolysis, laser flash photolysis experiments and cyclic voltammetry techniques.

Akrilatların serbest radikal polimerizasyonunda kullanılmak üzere, beş yeni tiyokzanton (TX) bazlı monomerik fotobaşlatıcı, tert-bütil α-bromo metakrilatın 2-hidroksi tiyokzanton (TX1) ve 1,4-dihidroksi tiyokzanton (TX2) ile reaksiyonlarından; ve tert-bütil ester gruplarının trifloro asetik asit ile kırılmasından (TX2 ve TX4); TX2'nin asit klorür türevinin, 2-hidroksi-1-[4-(2-hidroksietoksi)fenil]-2-metil-1-propanon (Irgacure 2959) ile reaksiyonundan (TX5) sentezlendi. Bu son monomerik fotobaşlatıcı yan zincirinde iki fotobaşlatıcı gruba sahiptir. Fotobaşlatıcı TX1, N, N- dimetilaminoetil metakrilat (DMAEM) ile kopolimerleştirildiğinde polimerik bir fotobaşlatıcı elde edildi. Tüm bu monomerik fotobaşlatıcılar yakın ultraviyole-görünür bölgesinde (390-420 nm; kırmızıya kayma ~10-40 nm) ve tiyokzantona kıyaslanabilir değerlerinde absorb ederler. Akrilat polimerizasyonlarını fotobaşlatma etkinlikleri, 385 ve 405 nm'de LED ışık kaynakları ile gerçek zamanlı FTIR spektrometresi kullanılarak ve civa lambası altında foto diferansiyel taramalı kalorimetre kullanılarak incelendi. TX1 ve TX2'nin performansları referans fotobaşlatıcılar olarak kullanılan izopropil tiyokzanton ve TX'e benzerdir. TX3 ve TX4'ün reaktiflikleri çift fonksiyonel gruba sahip olmalarından dolayı daha düşüktür, fakat bu özellik dolayısıyla aynı zamanda çapraz bağlayıcı olarak görev yapabilirler. TX5'in görünür ışık altında fotobaşlatma etkinliği, TX5'in hem fotobaşlatıcı hem de fotoduyarlı gruplar içerdiğini kanıtlar. Fotokimyasal mekanizmalar; elektron döngü rezonansı, durağan durum fotolizi, lazer flaş fotoliz deneyleri ve dönüşümlü voltametri teknikleri ile incelendi.