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光引发剂是光固化体系的一个重要组成部分,目前用于商业化紫外光固化材料和可见光齿科修复领域的光引发体系分别是二苯甲酮(BP)/胺和樟脑醌(CQ)/胺,其中胺助引发剂是必不可少的组成部分。但胺助引发剂经常引起黄变,而且具有毒性和致癌性。尽管大分子胺和可聚合胺的出现在某种程度上改善了体系的生物相容性,但寻找一种合适的胺助引发剂的替代物仍然是一个重大的挑战。环缩醛类化合物的分子结构含有活泼氢可作为夺氢型光引发体系的助引发剂,替代传统的胺助引发剂。本论文寻找和合成了一系列生物相容性好、引发活性高的引发剂和助引发剂,具体的内容和结论如下：1.天然产物芝麻素(SA)作为樟脑醌(CQ)的助引发剂用于齿科修复体系中,以代替传统的胺助引发剂。研究了CQ/SA引发双酚A缩水甘油双甲基丙烯酸酯(Bis-GMA)/二缩三乙二醇双甲基丙烯酸酯(TEGDMA)的光聚合动力学,该体系的机械性能(储能模量和玻璃化温度)、吸水性、溶解性、黄变系数和间接细胞毒性。商业用的胺助引发剂4-N,N-二甲基氨基苯甲酸乙酯(EDMAB)作为对比也进行了研究。结果表明,在CQ引发体系中,加入助引发剂SA可以显著提高聚合速率和最终双键转化率。虽然CQ/SA引发聚合的最终双键转化率比稍传统的胺助引发剂EDMAB稍低,但是其固化膜的机械性能相近,而且玻璃化转变温度更高,黄变系数和细胞毒性更低,吸水性和溶解性在ISO 4049范围之内。因此,SA作为一种天然产物,可以作为传统的胺助引发剂的潜在替代物应用于齿科修复中。2.芝麻素也可以作为作为紫外光聚合助引发剂,本章1,6-已二醇丙烯酸酯为光聚合单体,通过实时红外技术研究了芝麻素作为紫外光助引发剂的光聚合动力学,结果表明芝麻素浓度,光强,以及不同单体对光聚合动力学有显著的影响。3.通过麦克尔加成反应,合成了可聚合的环缩醛基的助引发剂,并与商业化的胺4-N,N-二甲基氨基苯甲酸乙酯(EDMAB)对比,该助引发剂也可以作为活性稀释剂,代替活性稀释剂二缩三乙二醇双甲基丙烯酸酯(TEGDMA)。研究结果表明：随着助引发剂DMEBM浓度的增加,光固化速率和最终双键转化率随着增加；在相同光固化条件下,Bis-GMA/DMEBM/CQ的最终双键转化率(67.5%)略高于Bis-GMA/TEGDMA/CQ/EDMAB (66.8%)和Bis-GMA/TEGDMA/CQ/DMEBM (64.8%)体系,Bis-GMA/TEGDMA/CQ /EDMAB体系的玻璃化温度Tg(93.4℃)高于Bis-GMA/TEGDMA/CQ /DMEBM (89.3℃)和Bis-GMA/DMEBM/CQ (80.4℃)体系,而且DMEBM作为助引发剂和活性稀释剂的吸水性和溶解性都在ISO 4049范围之内。这些结果表明,DMEBM可以作为一种潜在的助引发剂和活性稀释剂替代物用于齿科修复中。4.合成了不同结构的环缩醛作为光引发剂和助引发剂,并通过光聚合动力学来评价其结构与引发效率的关系。结果显示：环缩醛可作为紫外光引发剂,但引发效果并不高。不同结构的环缩醛作为紫外光聚合助引发剂时,对BP有助引发效果,而且BDO的效果最好,但对ITX没有助引发剂效果。不同结构的环缩醛对CQ光还原的量子产率与对CQ引发聚合的影响并没有直接的联系,其可能的原因是环缩醛对CQ引发聚合的影响可以由两个相对的过程控制：形成相对活性的引发聚合的自由基可以加速聚合与通过链转移反应干扰有效的聚合。5.合成了一种夺氢型光引发剂5-苯酰基-1,3-二氧苯并环戊烷(BBDO),研究了BBDO在溶液中引发MMA聚合的转化率与引发剂浓度和溶剂极性的关系,通过实时红外研究了BBDO引发树脂的光聚合动力学,并与传统的胺助引发剂的聚合效率进行比较,通过核磁和红外研究了BBDO的引发聚合的机理。结果显示BBDO的引发过程是自身夺氢-供氢产生自由基引发双键聚合,引发活性比传统的BP引发体系的更高,可以减少胺助引发剂的使用。6.合成了一种新型光引发剂二苯甲酮并-1,3-二氧己噁烷(BP-DO),研究了BP-DO在溶液中引发MMA以及引发苯乙烯本体聚合的转化率与引发剂浓度的关系,通过实时红外研究了BP-DO引发单体的光聚合动力学,并对研究了BP-DO可能的引发机理。研究结果表明,BP-DO单独引发单体聚合的效率高于BP/EDAB体系,而且引发剂的萃取量明显低于BP和BP/EDAB,因此BP-DO可以单独作为引发剂用于光聚合体系,代替传统的引发体系BP和BP/EDAB,从而消除胺助引发剂的使用。7.合成了一种新型光引发剂二苯甲酮并-二-1,3-二氧己噁烷(BP-DDO),考察了不同单体、不同引发剂和助引发剂浓度、不同光强对聚合动力学的影响.结果表明,BP-DDO是一种非常有效的光引发剂.随着引发剂浓度的增加,单体的最大速率和转化率先增大后减小；随着光强的增大,单体转化率和最大聚合速率都增大,而且诱导期缩短。与传统的光引发体系相比,BP-DDO明显高于BP和BP/EDAB体系,但BP-DDO虽然多一个1,3-二氧己烷,但引发效率与BP-DO的引发体系相当。