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光聚合反应是利用光能合成高分子材料最经济、环保和有效的方法,在3D打印、微电子加工、涂料、油墨和胶粘剂等领域被广泛应用。光引发剂作为光聚合技术中吸收光能和产生活性物种的核心组分,直接影响所使用的光源以及聚合过程。随着汞灯被禁用以及人们对生物安全的重视,传统的光引发剂存在吸收波长短、生物毒性大和引发剂残留等问题极大地限制了光聚合技术的应用范围。新型的光引发剂需要具有低的生物毒性、可与LED光源匹配以及具有多组分协同引发能力等特征。黄酮类化合物作为一类天然产物,不仅具有好的生物活性,而且展示了很好的光化学反应性能。当黄酮类分子吸收光能后,可以发生分子内的质子转移（ESIPT）过程、分子间的电子转移过程以及辐射/非辐射失活等一系列光物理和光化学过程。为了探究黄酮类化合物作为LED光引发剂的引发性能,本文设计合成了二十三种黄酮类衍生物。首先,系统地探讨了黄酮类衍生物的光物理性质以及在四种光聚合引发体系（裂解型引发体系、夺氢型引发体系、染料敏化增感型引发体系和氧化还原型引发体系）中的光化学性质。然后,探讨了黄酮类衍生物作为引发剂时,其电子效应、内过滤作用和ESIPT过程对引发性能的影响。最后,基于黄酮类衍生物的引发性能,选取最优配方成功应用于3D打印和形状记忆聚合物中。并且探讨了黄酮类衍生物烯酮互变异构和内过滤作用等本质属性对3D打印分辨率和聚合物刺激响应性质的影响,为该类物质在光聚合中的应用奠定理论基础。本论文的主要工作如下:（1）黄酮类衍生物的合成与光物理性质为了探讨取代基的电子效应、分子结构以及ESIPT过程对黄酮类化合物引发性能的影响,本文设计合成了四类黄酮类衍生物,分别是:含有甲基和卤素取代基的黄酮醇衍生物（3HF-H-Subs）;含有三苯胺（SBA）、咔唑（CZ）、吩噻嗪（PTZ）和N,N-二甲基苯胺基团的黄酮醇衍生物（3HF-Ar-Am）,黄酮醇酯衍生物（3HF-OH-Chl）和橙酮衍生物（CT-Ar-Am）。通过核磁（NMR）、红外（IR）、高分辨质谱（HRMS）对所有的中间体和黄酮类衍生物进行了结构表征。通过紫外-可见吸收光谱研究发现:3HF-Ar-Am、3HF-OH-Chl和CTAr-Am的吸收波长可以延长至400 nm以上。其中,含有PTZ基团的橙酮衍生物（CTPTZ）吸收波长可以延长到红光范围。通过荧光光谱研究发现:3HF-H-Subs和3HF-Ar-Am具有快速的ESIPT过程,当3HF-OH-Chl抑制3HF-Ar-Am的ESIPT过程时,其荧光强度降低。分子静电势能图展示了黄酮类衍生物含有与电子给体或受体发生静电相互作用的反应位点。（2）黄酮类衍生物在LED光聚合引发体系中光化学性质的研究通过黄酮类衍生物自身光解反应研究发现:3HF-H-Subs、3HFAr-Am和3HF-OH-Chl在LED光源照射下发生光降解反应。进一步研究发现:3HF-OH-Chl具有低的S-O键解离能和光致产酸性能,因此3HF-OH-Chl自身在LED光源照射下可以发生裂解型反应产生自由基。而橙酮化合物（CTBJQ）和含有CZ基团的橙酮衍生物（CTCZ）在LED光源照射下发生烯烃的顺反异构化反应,含有SBA、PTZ和N,N-二甲基苯胺基团的橙酮衍生物（CTSBA、CTPTZ和CTN）具有一定的光稳定性。通过黄酮类衍生物和三乙醇胺（TEOA）之间光解反应研究发现:3HF-H-Subs、3HF-Ar-Am和3HF-OH-Chl可以和TEOA发生夺氢型反应产生自由基。通过黄酮类衍生物和碘鎓盐（ONI）之间光解反应研究发现:3HF-H-Subs、3HF-Ar-Am、3HFOH-Chl和CT-Ar-Am都可以和ONI发生电子转移反应产生自由基。（3）黄酮类衍生物作为光引发剂时的光引发行为研究使用385 nm LED作为光源,考察了3HF-H-Subs夺氢型引发体系和染料敏化增感型引发体系在自由基光聚合中的光引发活性,发现给电子取代基降低了3HF-H-Subs夺氢型引发体系的引发活性,提高了3HF-H-Subs染料敏化增感型引发体系的引发活性。使用405 nm和460 nm LED作为光源,考察了3HF-OH-Chl裂解型引发体系、夺氢型引发体系、染料敏化增感型引发体系和氧化还原型引发体系在自由基和阳离子光聚合中的光引发活性,发现3HF-OH-Chl的内过滤作用极大的影响其引发效率,可以通过降低3HF-OH-Chl的用量提高其引发效率,这也降低了其引发体系的生物毒性。同时3HF-OHChl抑制了3HF-Ar-Am的ESIPT过程,降低了3HF-OH-Chl的辐射失活,可以显著提高其引发活性。使用405、460、520、590和620nm LED作为光源,考察了CT-Ar-Am染料敏化增感型引发体系在自由基和阳离子光聚合中的光引发活性,发现使用更长波长的LED光源可以显著降低黄色颜料的内过滤作用对其引发效率的影响。（4）黄酮类衍生物在光聚合中的应用采用光聚合型DLP-3D打印机,考察了3HF-OH-Chl氧化还原型引发体系在DLP-3D打印中的应用,发现在3HF-OH-Chl氧化还原型引发体系中,3HF-OH-Chl不仅可以作为光活性吸收剂产生活性物种引发聚合,还可以进行经典的烯酮互变异构转化降低光散射,打印高分辨率的聚合物。同时,3HF-OH-Chl染料敏化增感型引发体系在低光强下可以快速地引发DVE-3单体阳离子聚合,其也可以应用于高分辨率的DLP-3D打印中。基于3HF-OH-Chl的内过滤作用对其引发效率有大的影响,考察了3HF-OH-Chl的内过滤作用对3D打印样品和厚聚合物样品刺激响应性质的影响,发现3HF-OH-Chl的内过滤作用对3D打印样品刺激响应性质几乎没有影响,而对厚聚合物样品的刺激响应性质有大的影响。通过不同的吸水/脱水方式可以实现静态聚合物向形状记忆聚合物的转变。进一步研究发现,3D打印样品刺激响应之后依然具有强的荧光,这有希望用于生物发光材料。