感光性高分子
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hv
N3
R
N
hv
N
R
N
25
芳香族叠氮化合物品种繁多，通过与各种高分 子组合，已经研制出一大批芳香族叠氮类感光高分 子。按其使用形式来看，可分成两大类。 （a）水溶性芳香族双叠氮类感光高分子 这是一类较早研究成功的叠氮类感光高分子。 如1930年卡尔（Kalle）公司生产的4, 4’—二叠氮 芪—2,2’—二磺酸钠和1，5—二叠氮萘—3, 7—二磺 酸钠就是这一类的典型例子。
PVA系，聚酯系，尼龙系，丙烯酸酯系，环氧 系，氨基甲酸酯（聚氨酯）系等。
（5）根据聚合物的形态和组成分类
感光性化合物（增感剂）+ 高分子型，带感光
基团的聚合物型，光聚合型等。
下图表明了上述分类间的相互关系。
13
感光性高分子
光聚合型
带感光基团的聚合物
感光化合物 + 高分子型
感 电 子 束 和 X 射 线 的 高 分 子
15
（1）重铬酸盐 ＋ 亲水性高分子 重铬酸盐导致高分子化合物光固化的反应机理 尚不十分清楚。但一般认为经过两步反应进行。 首先，在供氢体（如聚乙烯醇）的存在下，六 价铬吸收光后还原成三价铬，而供氢体放出氢气生 成酮结构。
CH OH CH2 + Cr [VI] hv C O
16
CH2
+ Cr + ［Ⅲ］ H2
CH2 CH n C O CH3
+
R
CHO
CH2
CH
11
感光性高分子的分类
（1）根据光反应的类型分类 光交联型，光聚合型，光氧化还原型，光二 聚型，光分解型等。 （2）根据感光基团的种类分类 重氮型，叠氮型，肉桂酰型，丙烯酸酯型等。 （3）根据物理变化分类 光致不溶型，光致溶化型，光降解型，光导 电型，光致变色型等。
12
（4）根据骨架聚合物种类分类
2
光化学反应的基础知识
光的性质和光的能量 物理学的知识告诉我们，光是一种电磁波。在 一定波长和频率范围内，它能引起人们的视觉，这 部分光称为可见光。广义的光还包括不能为人的肉 眼所看见的微波、红外线、紫外线、X 射线和γ射 线等。
3
现代光学理论认为，光具有波粒二相性。光的 微粒性是指光有量子化的能量，这种能量是不连续 的。光的最小能量微粒称为光量子，或称光子。光 的波动性是指光线有干涉、绕射、衍射和偏振等现 象，具有波长和频率。光的波长λ和频率ν之间有 如下的关系：
然后，三价铬与具有酮结构的PVA配位形成交 联固化结构，完成第二阶段反应。
C O C O CH2 + Cr[III] O C CH2 Cr[III] O C CH2 CH2 C O CH2
17
（2）芳香族重氮化合物 ＋ 高分子 芳香族重氮化合物是有机化学中用来合成偶氮 类染料的重要中间体，它们对于光有敏感性这一特 性早已为人们所注意，并且有不少应用成果，如用 作复印感光材料等。芳香族重氮化合物与高分子配 合组成的感光高分子，已在电子工业和印刷工业中 广泛使用。 芳香族重氮化合物在光照作用下发生光分解反 应，产物有自由基和离子两种形式：
R N2Cl
R
Leabharlann Baidu
R +2N2+2Cl
CH2
CH OH
n + Cl
CH2
CH O
n + HCl
R CH2 CH O + n + HCl
R CH2 CH O n
R
R
O CH2 CH n
22
（3）芳香族叠氮化合物 十 高分子
在有机化合物中，叠氮基是极具光学活性的。 即使是最简单的叠氮化合物叠氮氢也能直接吸收光
33
通过高分子的化学反应在普通的高分子上连接 上感光基团，就可得到感光性高分子。这种方法的 典型实例是1954年由美国柯达（Kodak）公司开发 的聚乙烯醇肉桂酸酯，它是将聚乙烯醇用肉桂酰氯 酯化而成的。该聚合物受光照形成丁烷环而交联。
[ CH2 O [ CH2 CH ] n OH + CH CH C Cl CH ] n O C CH O CH
要加以区别。
20
例如下面是一种已实用的芳香族重氮化合物： 双重氮盐 十 聚乙烯醇感光树脂 这种感光树脂在光照射下其重氮盐分解成自由 基，分解出的自由基残基从聚乙烯醇上的羟基夺氢 形成聚乙烯醇自由基。最后自由基偶合，形成在溶 剂中不溶的交联结构。 该光固化过程中，实际上常伴随有热反应。
21
R ClN2
4,4'-二（4'-叠氮苄叉）环己酮
28
将这些叠氮化合物与天然橡胶、合成橡胶或将 它们环化的环化橡胶配合，即可得到性能优良的感 光性高分子。其光固化反应主要是亚氮化合物向双 键的加成。
CH2 CH + N3 CH CH2 O CH CH CH N3 + CH CH2 CH2 hv -2N2
CH2 CH N CH CH2 CH
光 聚 合 性 单 体 + 高 分 子 化 合 物
单 独 光 聚 合 物
其 他 带 感 光 基 的 高 分 子
光 降 解 性 高 分 子
带 重 氮 基 和 叠 氮 基 的 高 分 子
聚 乙 烯 醇 肉 桂 酸 酯 及 类 似 聚 合 物
其 他 的 感 光 性 化 合 物 + 高 分 子
重 氮 和 叠 氮 基 化 合 物 + 高 分 子
27
（b）溶剂型芳香族双叠氮类感光高分子 这类双叠氮化合物以柯达公司推出的下列品种 为代表。
O N3 C
4,4'-二叠氮二苯甲酮
N3
N3
CH2
4,4'-二叠氮二苯基甲烷
N3
N3
CH
CH
N3
4,4'-二叠氮芪
O N3 CH CH C CH CH N3 N3 CH
O CH N3
4,4'-二叠氮苄叉丙酮
O CH CH C
苄叉苯乙酮基
或
O C CH CH
250~400
苯乙烯基吡啶基 α-苯基马来酰亚胺基 叠氮基 重氮基
+
N
CH
CH
视R而定 200～400
SO3N3
CO N CO
N3 ,
C CH
260～470 300～400
32
N2+
（2）具有感光基团的高分子的合成方法 这类本身带有感光基团的感光性高分子有两 种合成方法。一种是通过高分子反应在聚合物主 链上接上感光基团，另一种是通过带有感光基团 的单体进行聚合反应而成。用这两种方法制备感 光性高分子各有其优缺点。
26
N3
CH SO3Na
CH SO3Na
N3
NaO3S
N3
4, 4'-二叠氮芪 -2, 2'- 二磺酸钠
N3
SO3Na
1, 5-二叠氮萘 -3, 7-二磺酸钠
它们可与水溶性高分子或亲水性高分子配合组 成感光高分子。常用的高分子有聚乙烯醇、聚乙烯 吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、甲基纤维素、乙烯醇—马 来酸酐共聚物、乙烯醇—丙烯酰胺共聚物、聚乙烯 醇缩丁醛、聚醋酸乙烯酯等。
第三章 感光性高分子
1 概述
感光性高分子是指在吸收了光能后，能在分子 内或分子间产生化学、物理变化的一类功能高分子 材料。而且这种变化发生后，材料将输出其特有的 功能。从广义上讲，按其输出功能，感光性高分子 包括光导电材料、光电转换材料、光能储存材料、 光记录材料、光致变色材料和光致抗蚀材料等。
1
作为感光性高分子材料，应具有一些基本的性 能，如对光的敏感性、成像性、显影性、膜的物理 化学性能等。但对不同的用途，要求并不相同。如 作为电子材料及印刷制版材料，对感光高分子的成 像特性要求特别严格；而对粘合剂、油墨和涂料来 说，感光固化速度和涂膜性能等则显得更为重要。
T I Io
如果吸收光的体系厚度为l，浓度为c，则有：
lgT lg I I o lc
6
上式称为兰布达—比尔(Lambert—Beer)定律。 其中，ε称为摩尔消光系数。它是吸收光的物 质的特征常数，也是光学的重要特征值，仅与化合 物的性质和光的波长有关。
表征光吸收的更实用的参数是光密度D：
34
CH2
CH
n CH hv CH CH2 OCO CH n CH2 CH n CH CH CH2 OCO CH n
OCOCH + CH
OCOCH CH
35
CH
CHCOC1 OCOCH CH
酚醛树脂
CH2
n
CH3 环氧树脂 C CH3 O CH2 CH CH2 O CH
n
+
OCOCH
聚甲基丙烯 酸羟乙酯 CH2
O CH CH N CH
CH2
CH2
29
具有感光基团的高分子 从严格意义上讲，上一节介绍的感光材料并不 是真正的感光性高分子。因为在这些材料中，高分 子本身不具备光学活性，而是由小分子的感光化合 物在光照下形成活性种，引起高分子化合物的交 联。在本节中将介绍真正意义上的感光高分子，在 这类高分子中，感光基团直接连接在高分于主链 上，在光作用下激发成活性基团，从而进一步形成 交联结构的聚合物。
而分解为亚氮化合物和氮。
HN 3 hv HN N2
同样，烷基叠氮化合物和芳基叠氮化合物都可 直接吸收光而分解为中间态的亚氮化合物与氮。
23
RN3
hv
RN + N2
N3
hv
N
+ N2
24
对双叠氮化合物的研究证明，其光分解井非是 吸收一次光而产生两个亚氮化合物的，而是两个叠 氮基团分步激发的。
N3 R N3
D lg1 T lg I o I lc
7
光化学定律 光化学现象是人们很早就观察到了的。例如， 染过色的衣服经光的照射而褪色；卤化银见光后会 变黑；植物受到光照会生长（光合成）等等。 1817年，格鲁塞斯(Grotthus)和德雷珀(Draper) 通过对光化学现象的定量研究，认识到并不是所有 的入射光都会引起化学反应，从而建立了光化学第 一定律，即Gtotthus—Draper定律。这个定律表述 为：只有被吸收的光才能有效地引起化学反应。
CH3 C
n
COO 苯乙烯 CH2 CH
CH2CH2
OCO
CH
CH
n
COCH
CH
肉桂酰氯与含羟基聚合物的反应
36
以上的例子都是将具有感光基团的化合物与高 分子反应制得感光性高分子的。在某些情况下，与 高分子反应的化合物本身并不具备感光基团，但在 反应过程中却能产生出感光基团的结构。例如聚甲 基乙烯酮与芳香族醛类化合物缩合就能形成性质优 良的感光性高分子。
9
量子收率用φ表示：
光化学反应中起反应的 分子数 吸收的光量子数
或
光化学过程的速度 Φ 吸收光的速度
φ≤1时是直接反应； φ >1时，连锁反应。
10
分子的光活化过程 从光化学定律可知，光化学反应的本质是分子 吸收光能后的活化。当分子吸收光能后，只要有足 够的能量，分子就能被活化。 分子的活化有两种途径，一是分子中的电子受 光照后能级发生变化而活化，二是分子被另一光活 化的分子传递来的能量而活化，即分子间的能量传 递。
18
R R N2+ Xhv -N2 R +
+X
(Ⅰ)
+ X-
(Ⅱ)
19
上述反应中，（I）是光分解反应，而（II）
是热分解反应。两者的比例取决于取代基的效应。 取代基的吸电子能力越大，则（I） 越容易发生。
但从感光高分子的实用角度看，无论反应（I） 还
是反应（II）均可引起光固化作用，因此，并不需
8
1908年由斯达克 ( Stark ) 和1912 年由爱因斯坦 ( Einstein ) 对光化学反应作了进一步研究之后，提 出了Stark—Einstein定律，即光化学第二定律。该 定律可表述为：一个分子只有在吸收了一个光量子 之后，才能发生光化学反应。光化学第二定律的另 一表达形式为：吸收了一个光量子的能量，只可活 化一个分子，使之成为激发态。
30
（1）感光基团的种类 在有机化学中，许多基团具有光学活性，其中 以肉桂酰基最为著名。此外，重氮基、叠氮基都可 引入高分子形成感光性高分子。
重要的感光基团
基团名称 烯基 肉桂酰基
O C O
结构式
C C
吸收波长 /nm ＜200 300
31
CH
CH
肉桂叉乙酰基
O
C O
CH
CH
CH
CH
300~400
c
c为光在真空中的传播速度(3×108 m/s)。
4
在光化学反应中，光是以光量子为单位被吸收 的。一个光量子的能量由下式表示：
E h h c
其中，h为普朗克常数（6.62×10-34 J· s）。
5
光的吸收 发生光化学反应必然涉及到光的吸收。光的吸 收一般用透光率来表示，记作T，定义为入射到体 系的光强I0与透射出体系的光强I之比：
重 铬 酸 盐 + 高 分 子
感光性高分子分类
14
重要的感光性高分子 高分子化合物＋增感剂 这类感光性高分子是由高分子化合物与增感剂 混合而成。它们的组分除了高分子化合物和增感剂 外，还包括溶剂和添加剂（如增塑剂和颜料等）。 增感剂可分为两大类：无机增感剂和有机增感 剂。代表性的无机增感剂是重铬酸盐类；有机增感 剂则主要有芳香族重氮化合物，芳香族叠氮化合物 和有机卤化物等，下面分别介绍。
N3
R
N
hv
N
R
N
25
芳香族叠氮化合物品种繁多，通过与各种高分 子组合，已经研制出一大批芳香族叠氮类感光高分 子。按其使用形式来看，可分成两大类。 （a）水溶性芳香族双叠氮类感光高分子 这是一类较早研究成功的叠氮类感光高分子。 如1930年卡尔（Kalle）公司生产的4, 4’—二叠氮 芪—2,2’—二磺酸钠和1，5—二叠氮萘—3, 7—二磺 酸钠就是这一类的典型例子。
PVA系，聚酯系，尼龙系，丙烯酸酯系，环氧 系，氨基甲酸酯（聚氨酯）系等。
（5）根据聚合物的形态和组成分类
感光性化合物（增感剂）+ 高分子型，带感光
基团的聚合物型，光聚合型等。
下图表明了上述分类间的相互关系。
13
感光性高分子
光聚合型
带感光基团的聚合物
感光化合物 + 高分子型
感 电 子 束 和 X 射 线 的 高 分 子
15
（1）重铬酸盐 ＋ 亲水性高分子 重铬酸盐导致高分子化合物光固化的反应机理 尚不十分清楚。但一般认为经过两步反应进行。 首先，在供氢体（如聚乙烯醇）的存在下，六 价铬吸收光后还原成三价铬，而供氢体放出氢气生 成酮结构。
CH OH CH2 + Cr [VI] hv C O
16
CH2
+ Cr + ［Ⅲ］ H2
CH2 CH n C O CH3
+
R
CHO
CH2
CH
11
感光性高分子的分类
（1）根据光反应的类型分类 光交联型，光聚合型，光氧化还原型，光二 聚型，光分解型等。 （2）根据感光基团的种类分类 重氮型，叠氮型，肉桂酰型，丙烯酸酯型等。 （3）根据物理变化分类 光致不溶型，光致溶化型，光降解型，光导 电型，光致变色型等。
12
（4）根据骨架聚合物种类分类
2
光化学反应的基础知识
光的性质和光的能量 物理学的知识告诉我们，光是一种电磁波。在 一定波长和频率范围内，它能引起人们的视觉，这 部分光称为可见光。广义的光还包括不能为人的肉 眼所看见的微波、红外线、紫外线、X 射线和γ射 线等。
3
现代光学理论认为，光具有波粒二相性。光的 微粒性是指光有量子化的能量，这种能量是不连续 的。光的最小能量微粒称为光量子，或称光子。光 的波动性是指光线有干涉、绕射、衍射和偏振等现 象，具有波长和频率。光的波长λ和频率ν之间有 如下的关系：
然后，三价铬与具有酮结构的PVA配位形成交 联固化结构，完成第二阶段反应。
C O C O CH2 + Cr[III] O C CH2 Cr[III] O C CH2 CH2 C O CH2
17
（2）芳香族重氮化合物 ＋ 高分子 芳香族重氮化合物是有机化学中用来合成偶氮 类染料的重要中间体，它们对于光有敏感性这一特 性早已为人们所注意，并且有不少应用成果，如用 作复印感光材料等。芳香族重氮化合物与高分子配 合组成的感光高分子，已在电子工业和印刷工业中 广泛使用。 芳香族重氮化合物在光照作用下发生光分解反 应，产物有自由基和离子两种形式：
R N2Cl
R
Leabharlann Baidu
R +2N2+2Cl
CH2
CH OH
n + Cl
CH2
CH O
n + HCl
R CH2 CH O + n + HCl
R CH2 CH O n
R
R
O CH2 CH n
22
（3）芳香族叠氮化合物 十 高分子
在有机化合物中，叠氮基是极具光学活性的。 即使是最简单的叠氮化合物叠氮氢也能直接吸收光
33
通过高分子的化学反应在普通的高分子上连接 上感光基团，就可得到感光性高分子。这种方法的 典型实例是1954年由美国柯达（Kodak）公司开发 的聚乙烯醇肉桂酸酯，它是将聚乙烯醇用肉桂酰氯 酯化而成的。该聚合物受光照形成丁烷环而交联。
[ CH2 O [ CH2 CH ] n OH + CH CH C Cl CH ] n O C CH O CH
要加以区别。
20
例如下面是一种已实用的芳香族重氮化合物： 双重氮盐 十 聚乙烯醇感光树脂 这种感光树脂在光照射下其重氮盐分解成自由 基，分解出的自由基残基从聚乙烯醇上的羟基夺氢 形成聚乙烯醇自由基。最后自由基偶合，形成在溶 剂中不溶的交联结构。 该光固化过程中，实际上常伴随有热反应。
21
R ClN2
4,4'-二（4'-叠氮苄叉）环己酮
28
将这些叠氮化合物与天然橡胶、合成橡胶或将 它们环化的环化橡胶配合，即可得到性能优良的感 光性高分子。其光固化反应主要是亚氮化合物向双 键的加成。
CH2 CH + N3 CH CH2 O CH CH CH N3 + CH CH2 CH2 hv -2N2
CH2 CH N CH CH2 CH
光 聚 合 性 单 体 + 高 分 子 化 合 物
单 独 光 聚 合 物
其 他 带 感 光 基 的 高 分 子
光 降 解 性 高 分 子
带 重 氮 基 和 叠 氮 基 的 高 分 子
聚 乙 烯 醇 肉 桂 酸 酯 及 类 似 聚 合 物
其 他 的 感 光 性 化 合 物 + 高 分 子
重 氮 和 叠 氮 基 化 合 物 + 高 分 子
27
（b）溶剂型芳香族双叠氮类感光高分子 这类双叠氮化合物以柯达公司推出的下列品种 为代表。
O N3 C
4,4'-二叠氮二苯甲酮
N3
N3
CH2
4,4'-二叠氮二苯基甲烷
N3
N3
CH
CH
N3
4,4'-二叠氮芪
O N3 CH CH C CH CH N3 N3 CH
O CH N3
4,4'-二叠氮苄叉丙酮
O CH CH C
苄叉苯乙酮基
或
O C CH CH
250~400
苯乙烯基吡啶基 α-苯基马来酰亚胺基 叠氮基 重氮基
+
N
CH
CH
视R而定 200～400
SO3N3
CO N CO
N3 ,
C CH
260～470 300～400
32
N2+
（2）具有感光基团的高分子的合成方法 这类本身带有感光基团的感光性高分子有两 种合成方法。一种是通过高分子反应在聚合物主 链上接上感光基团，另一种是通过带有感光基团 的单体进行聚合反应而成。用这两种方法制备感 光性高分子各有其优缺点。
26
N3
CH SO3Na
CH SO3Na
N3
NaO3S
N3
4, 4'-二叠氮芪 -2, 2'- 二磺酸钠
N3
SO3Na
1, 5-二叠氮萘 -3, 7-二磺酸钠
它们可与水溶性高分子或亲水性高分子配合组 成感光高分子。常用的高分子有聚乙烯醇、聚乙烯 吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、甲基纤维素、乙烯醇—马 来酸酐共聚物、乙烯醇—丙烯酰胺共聚物、聚乙烯 醇缩丁醛、聚醋酸乙烯酯等。
第三章 感光性高分子
1 概述
感光性高分子是指在吸收了光能后，能在分子 内或分子间产生化学、物理变化的一类功能高分子 材料。而且这种变化发生后，材料将输出其特有的 功能。从广义上讲，按其输出功能，感光性高分子 包括光导电材料、光电转换材料、光能储存材料、 光记录材料、光致变色材料和光致抗蚀材料等。
1
作为感光性高分子材料，应具有一些基本的性 能，如对光的敏感性、成像性、显影性、膜的物理 化学性能等。但对不同的用途，要求并不相同。如 作为电子材料及印刷制版材料，对感光高分子的成 像特性要求特别严格；而对粘合剂、油墨和涂料来 说，感光固化速度和涂膜性能等则显得更为重要。
T I Io
如果吸收光的体系厚度为l，浓度为c，则有：
lgT lg I I o lc
6
上式称为兰布达—比尔(Lambert—Beer)定律。 其中，ε称为摩尔消光系数。它是吸收光的物 质的特征常数，也是光学的重要特征值，仅与化合 物的性质和光的波长有关。
表征光吸收的更实用的参数是光密度D：
34
CH2
CH
n CH hv CH CH2 OCO CH n CH2 CH n CH CH CH2 OCO CH n
OCOCH + CH
OCOCH CH
35
CH
CHCOC1 OCOCH CH
酚醛树脂
CH2
n
CH3 环氧树脂 C CH3 O CH2 CH CH2 O CH
n
+
OCOCH
聚甲基丙烯 酸羟乙酯 CH2
O CH CH N CH
CH2
CH2
29
具有感光基团的高分子 从严格意义上讲，上一节介绍的感光材料并不 是真正的感光性高分子。因为在这些材料中，高分 子本身不具备光学活性，而是由小分子的感光化合 物在光照下形成活性种，引起高分子化合物的交 联。在本节中将介绍真正意义上的感光高分子，在 这类高分子中，感光基团直接连接在高分于主链 上，在光作用下激发成活性基团，从而进一步形成 交联结构的聚合物。
而分解为亚氮化合物和氮。
HN 3 hv HN N2
同样，烷基叠氮化合物和芳基叠氮化合物都可 直接吸收光而分解为中间态的亚氮化合物与氮。
23
RN3
hv
RN + N2
N3
hv
N
+ N2
24
对双叠氮化合物的研究证明，其光分解井非是 吸收一次光而产生两个亚氮化合物的，而是两个叠 氮基团分步激发的。
N3 R N3
D lg1 T lg I o I lc
7
光化学定律 光化学现象是人们很早就观察到了的。例如， 染过色的衣服经光的照射而褪色；卤化银见光后会 变黑；植物受到光照会生长（光合成）等等。 1817年，格鲁塞斯(Grotthus)和德雷珀(Draper) 通过对光化学现象的定量研究，认识到并不是所有 的入射光都会引起化学反应，从而建立了光化学第 一定律，即Gtotthus—Draper定律。这个定律表述 为：只有被吸收的光才能有效地引起化学反应。
CH3 C
n
COO 苯乙烯 CH2 CH
CH2CH2
OCO
CH
CH
n
COCH
CH
肉桂酰氯与含羟基聚合物的反应
36
以上的例子都是将具有感光基团的化合物与高 分子反应制得感光性高分子的。在某些情况下，与 高分子反应的化合物本身并不具备感光基团，但在 反应过程中却能产生出感光基团的结构。例如聚甲 基乙烯酮与芳香族醛类化合物缩合就能形成性质优 良的感光性高分子。
9
量子收率用φ表示：
光化学反应中起反应的 分子数 吸收的光量子数
或
光化学过程的速度 Φ 吸收光的速度
φ≤1时是直接反应； φ >1时，连锁反应。
10
分子的光活化过程 从光化学定律可知，光化学反应的本质是分子 吸收光能后的活化。当分子吸收光能后，只要有足 够的能量，分子就能被活化。 分子的活化有两种途径，一是分子中的电子受 光照后能级发生变化而活化，二是分子被另一光活 化的分子传递来的能量而活化，即分子间的能量传 递。
18
R R N2+ Xhv -N2 R +
+X
(Ⅰ)
+ X-
(Ⅱ)
19
上述反应中，（I）是光分解反应，而（II）
是热分解反应。两者的比例取决于取代基的效应。 取代基的吸电子能力越大，则（I） 越容易发生。
但从感光高分子的实用角度看，无论反应（I） 还
是反应（II）均可引起光固化作用，因此，并不需
8
1908年由斯达克 ( Stark ) 和1912 年由爱因斯坦 ( Einstein ) 对光化学反应作了进一步研究之后，提 出了Stark—Einstein定律，即光化学第二定律。该 定律可表述为：一个分子只有在吸收了一个光量子 之后，才能发生光化学反应。光化学第二定律的另 一表达形式为：吸收了一个光量子的能量，只可活 化一个分子，使之成为激发态。
30
（1）感光基团的种类 在有机化学中，许多基团具有光学活性，其中 以肉桂酰基最为著名。此外，重氮基、叠氮基都可 引入高分子形成感光性高分子。
重要的感光基团
基团名称 烯基 肉桂酰基
O C O
结构式
C C
吸收波长 /nm ＜200 300
31
CH
CH
肉桂叉乙酰基
O
C O
CH
CH
CH
CH
300~400
c
c为光在真空中的传播速度(3×108 m/s)。
4
在光化学反应中，光是以光量子为单位被吸收 的。一个光量子的能量由下式表示：
E h h c
其中，h为普朗克常数（6.62×10-34 J· s）。
5
光的吸收 发生光化学反应必然涉及到光的吸收。光的吸 收一般用透光率来表示，记作T，定义为入射到体 系的光强I0与透射出体系的光强I之比：
重 铬 酸 盐 + 高 分 子
感光性高分子分类
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重要的感光性高分子 高分子化合物＋增感剂 这类感光性高分子是由高分子化合物与增感剂 混合而成。它们的组分除了高分子化合物和增感剂 外，还包括溶剂和添加剂（如增塑剂和颜料等）。 增感剂可分为两大类：无机增感剂和有机增感 剂。代表性的无机增感剂是重铬酸盐类；有机增感 剂则主要有芳香族重氮化合物，芳香族叠氮化合物 和有机卤化物等，下面分别介绍。