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光碱产生剂(PBGs)可以在光照条件下释放有机碱催化剂,产生的有机碱可以催化聚合物的一系列反应,在微电子成像和光刻胶领域有极大的应用价值。本文研制了新型双环胍类光碱产生剂和催化剂,并研究了其在光引发催化聚合物交联反应和改性方面的应用。本文选择双环胍类强碱：1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5烯(TBD)作为有机碱催化剂,烃基作为发色团,提出一条简单、可行的PBGs合成路线。选择三种不同发色团：烷烃基、苯基和不饱和烃基,可以更加全面的代表TBD衍生物的性质和应用。生成的三种TBD化合物,收率高,纯度好。本文测试了产品的一系列性能：包括核磁、红外光谱、溶解性、热稳定性、紫外吸收及溶液浓度、阳离子和不同极性溶剂对紫外吸收的影响,还检测了产品的荧光量子产率,提出了产品的光引发机理。经过测试,可以证明,本文合成的三类新型PBGs的各类性能都符合工业实际应用的需要：收率高；纯度好；溶解性好；热稳定性大大高于目前常用光引发催化剂；紫外吸收范围符合微电子产业的要求,特别适用于光刻胶工业领域；量子产率平均值0.5,大大高于工业要求的0.1,也高于现有PBGs量子产率平均值,说明光解效率好；产品光引发条件适宜,在曝光10min内,三种化合物都可以产生强碱催化剂TBD,从而应用于微电子和涂层领域。在光照条件下,强碱TBD可以从TBD衍生物中释放出来,有效催化聚合物酯交换反应。本文独创性地提出了一种光交联水溶性聚合物的研究,并且分别合成了三类以去离子水作为显影液的环境友好型三组分光刻胶：合成的三类新型PBGs,乙烯基吡咯烷酮(VP)、甲氨基乙基甲基丙烯酸酯(DMAEMA)的聚合物[poly (VP-co-DMAEMA)]和2-羟乙基纤维素(HEC)。本文用核磁共振,紫外可见光谱,差示扫描量热仪和热重分析等测试方法研究了PBGs,聚合物组分,曝光时间,后烘(PEB)温度,PEB时间和清洗时间对光刻胶光交联,图案化的影响,阐述了光交联机理。由于TBD衍生物催化活性高、制备简单、溶解性好,所以将其作为光碱引发剂和催化剂是很好的选择。水作为溶剂和显影液替代传统的高纯有机显影剂或含有强碱的无机显影液和昂贵的有机光刻剥离剂,避免了污染、降低了成本。本文还研究了三种TBD衍生物在光引发催化纤维素和聚甲基丙烯酸甲酯交联聚合和纤维素改性方面的应用