本书为现代分子光化学基础理论和典型光化学反应机制的综合分析与论述。内容包括分子光化学导论；激发态的产生及其分子内物理衰变理论；分子激发态的能量转移与电子转移；分子激发态反应动力学和超快过程研究，特别侧重瞬态过程，涉及皮秒和飞秒过程动力学；光反应中间体和高级激发态的光化学；光氧化反应；双键的光异构化反应及其应用；光环合加成反应理论与反应中间体的捕获；分子基光功能配合物的光化学与光物理；固体表面光催化反应。
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前言
第1章 分子光化学导论 1
1.1 分子轨道 1
1.1.1 n轨道 2
1.1.2 π轨道和π*轨道 2
1.1.3 σ轨道和σ*轨道 2
1.2 电子激发态 3
1.2.1 激发态的电子组态 3
1.2.2 激发态的多重态 4
1.2.3 激发态的能量 4
1.3 激发态的产生 5
1.3.1 Lambcrt-Bccr定律 5
1.3.2 Stark-Einstein定律 5
1.3.3 吸收光谱 6
1.3.4 选择定则 6
1.4 激发态的衰减 7
1.4.1 Kasha规则 7
1.4.2 辐射跃迁 7
1.4.3 无辐射跃迁 8
1.4.4 能量传递 8
1.4.5 电子转移 9
1.4.6 化学反应 9
1.4.7 Jablonski图解 9
1.5 光化学发展的趋势 10
参考文献 10
第2章 激发态的产生及其分子内物理衰变理论 11
2.1 激发态的产生及相关间题 11
2.1.1 构造原理 11
2.1.2 光和分子的相互作用 13
2.1.3 选择规则 14
2.1.4 跃迁及激发态的表示方法 20
2.1.5 单重态与三重态的性质比较 21
2.1.6 n→π跃迁和π→π*跃迁 23
2.1.7 激发态与基态的性质比较 27
2.1.8 激发态的寿命 30
2.1.9 量子产率 32
2.2 激发态的衰变概述 33
2.3 辐射跃迁与光吸收的关系 34
2.4 荧光 37
2.4.1 荧光产生的条件 37
2.4.2 影响荧光的主要因素 38
2.4.3 荧光速率常数、强度、量子产率和荧光寿命 41
2.4.4 荧光光谱和斯托克斯频移 43
2.4.5 高级激发态发射的荧光 45
2.5 磷光 46
2.5.1 磷光的产生及磷光速率常数 46
2.5.2 磷光量子产率 47
2.5.3 磷光光谱 48
2.5.4 室温下液态溶液中的磷光 48
2.6 延迟荧光 49
2.6.1 E型延迟荧光 49
2.6.2 P型延迟荧光 50
2.7 激基缔合物和激基复合物 51
2.7.1 电荷转移络合物与电荷转移跃迁 51
2.7.2 激基缔合物及激基复合物的形成与特征 52
2.8 荧光技术的应用 54
2.9 非辐射跃迁理论 55
2.10 内转换 57
2.10.1 速率常数 57
2.10.2 量子产率 59
2.11 系间窜越 59
2.12 单分子过程的光物理动力学 63
参考文献 65
第3章 分子激发态能量转移与电子转移 68
3.1 分子激发念能量转移 68
3.1.1 引言 68
3.1.2 能量转移的基本理论 69
3.1.3 能量转移的典型实例 84
3.1.4 能量转移的研究方法 88
3.2 分子激发态电子转移 96
3.2.1 引言 96
3.2.2 电子转移的基本理论 97
3.2.3 电子转移的研究方法 111
3.2.4 能量转移与电子转移的对比 124
3.3 能量转移与电子转移的竞争 125
3.3.1 引言 125
3.3.2 双组分体系中的能量转移和电子转移 125
3.3.3 能量转移理论 127
3.3.4 电子转移过程 129
3.3.5 能量转移与电子转移的一般动力学处理 129
3.3.6 能量向多个激发态转移 129
3.3.7 能量转移与电子转移的竞争 131
3.3.8 能量转移与电子转移竞争的实例 132
参考文献 133
第4章 分子激发态反应动力学和超快过程研究 147
4.1 反应动力学基本原理 147
4.1.1 分子激发态的产生 147
4.1.2 激发态的失活途径 148
4.1.3 激发态能量传递与电荷转移 151
4.2 时间分辨光谱技术简介 152
4.2.1 电秒时间分辨吸收 153
4.2.2 皮秒时间分辨荧光 154
4.3 酮缺陷和链间相互作用对聚芴类分子绿光发射的影响 155
4.3.1 非树状化聚芴薄膜和溶液中的发光行为 156
4.3.2 带芴酮缺陷聚芴PFN薄膜和溶液中的发光行为 158
4.3.3 树状化聚芴薄膜和溶液中的发光行为 161
4.3.4 芴酮缺陷和链间相互作用的协同效应 162
4.4 菌紫质光循环中视黄醛超快异构化过程 164
4.4.1 近红外区的全局拟合 165
4.4.2 激发态吸收450nm动力学曲线的分析 166
4.4.3 基态漂白540nm动力学曲线的分析 166
4.4.4 光产物630nm动力学曲线的分析 168
4.4.5 听见区受激荧光710nm动力学曲线的分析 168
参考文献 169
第5章 光反应中间体及高级激发态的光化学 175
5.1 分步双激光技术与一般光化学方法 176
5.2 分步双激光技术的简介 176
5.3 激发态反应中间体的荧光光谱研究 178
5.3.1 自由基的荧光光谱 178
5.3.2 双自由基的荧光光谱 182
5.3.3 卡宾的发射光谱 184
5.4 激发态中间体的瞬态吸收 186
5.5 激发念中间体的单分子反应 190
5.5.1 单分子光裂解反应 190
5.5.2 分子内光裂解重排反应 192
5.5.3 单光子光电离 194
5.6 激发态反应中间体的分子间反应 195
5.6.1 氧与激发态自由基之间的反应 195
5.6.2 激发态自由基同烯烃的反应 196
5.6.3 激发态自由基同电子受体之间的反应 197
5.6.4 激发态自由基同电子给体之间的反应 198
5.6.5 卡宾的分子间反应 199
5.7 高级激发念 201
5.7.1 高级激发态——光物理 202
5.7.2 高级激发态的光化学 214
5.8 多光子过程理论 222
5.8.1 微扰力方法 222
5.8.2 格林函数方法 233
参考文献 240
第6章 光氧化反应 246
6.1 引言 246
6.1.1 氧原子和氧分子的电子结构和化学活性 246
6.1.2 光氧化反应的分类 248
6.2 自动氧化反应 249
6.2.1 自动氧化反应的动力学 249
6.2.2 引发 252
6.2.3 链传递 254
6.2.4 链终止 255
6.2.5 抗氧化剂 257
6.2.6 多不饱和脂肪酸的自动氧化 264
6.2.7 支链反应 270
6.2.8 金属催化的自动氧化反应 274
6.2.9 氮氧自由基催化的自动氧化反应 275
6.3 单重态氧反应 278
6.3.1 单重态氧的基本性质 278
6.3.2 单重态氧的产牛 279
6.3.3 单重态氧的化学反应 283
6.3.4 杂环化合物的单重态氧反应 295
6.4 电子转移光氧化反应 309
6.4.1 经激发态反应物与氧的CTC或经激发态反应物与基态氧的电子转移进行的光氧化反应 310
6.4.2 经基态反应物与单重态氧进行电子转移而进行的光氧化反应 317
6.4.3 光诱导电子转移反应 323
6.4.4 激发态电子受体敏化剂引发的光氧化反应 325
6.5 分子筛以及某些超分子体系中的光氧化反应 355
6.5.1 分子筛中的光氧化反应 355
6.5.2 其他超分子体系中的光氧化反应 359
6.6 与单重态氧反应有关的化学发光现象 361
6.6.1 道氧化物反应中产生的单重态氧的化学发光 362
6.6.2 产生化学发光的能量要求 363
6.6.3 二氧杂环丁烷体系的化学发光 364
6.6.4 其他CL体系 370
6.6.5 化学发光在分析化学中的应用 374
6.7 生物体系中的光氧化反应 374
6.7.1 DNA的氧化损伤 374
6.7.2 蛋白质的氧化损伤 382
6.7.3 光化学疗法 388
参考文献 408
第7章 双键的异构化反应及其应用 445
7.1 碳碳双键的异构化反应 445
7.1.1 般理论分析 445
7.1.2 基态顺-反热异构化反应 446
7.1.3 光异构化或激发态异构化反应 447
7.2 氮-氮双键的异构化 462
7.2.1 偶氮苯类化合物 463
7.2.2 氨基偶氮苯类型 463
7.2.3 假1，2-二苯乙烯类型 464
7.2.4 偶氮苯的光异构化机制 464
7.3 碳-氮双键的异构化 468
7.3.1 含一个双键的异构化 468
7.3.2 碳氮双键的单向光片构化 469
7.3.3 含两个碳氮双键化合物的异构化 470
7.4 甲嵌衍生物的异构化反应 471
7.5 双键异构化的应用 473
7.5.1 离子识别 473
7.5.2 对映体的分离 473
7.5.3 光控蛋白和多肽的结构 474
7.5.4 光控树枝状化合物的定向药物输送 474
7.5.5 偶氮苯的异构化在光控分子机器中的应用 475
7.5.6 含偶氮苯衍生物的液晶材料的研究 475
参考文献 475
第8章 光环合加成反应理论和反应中间体的捕获 478
8.1 碳-碳双键之间的分步光环合加成反应 478
8.1.1 劳烃中碳碳不饱和键的光环合加成反应 480
8.1.2 α，β烯酮的光环合加成反应 483
8.2 羰基和硫羰基参与的分步光环合加成反应 486
8.3 含碳氮双键化合物的分步光环合加成反应 491
8.4 协同光环合加成反应 505
参考文献 508
第9章 分子基光功能配合物的光化学与光物理 513
9.1 配合物中的电子激发态 513
9.1.1 配体内的电荷跃迁 514
9.1.2 金属中心的电荷跃迁 514
9.1.3 配体到配体的电荷跃迁 514
9.1.4 配体到金属的电荷跃迁 515
9.1.5 金属到配体的电荷跃迁 515
9.1.6 金属-金属到配体的电荷跃迁 515
9.1.7 其他类型的电荷跃迁 515
9.2 金属有机配合物的光取代反应机制 516
9.2.1 压力对光诱导取代反应的影响 517
9.2.2 M(CO)4(phen)和PR3的光诱导取代反应机制 518
9.3 光致发光的Pt(ll)多联吡啶配合物 526
9.3.1 多联吡啶Pr(ll)配合物的电子光谱 528
9.3.2 光致发光多联吡啶Pt(ll)配合物 528
9.3.3 光致发光多联吡啶PtCII)配合物的应用 530
9.4 d10电子构型铜(I)和金(I)配合物的结构和光物理性质 533
9.4.1 Cu(NN)2+和Cu(PP)2+类配合物 534
9.4.2 光致近紫外高能发射的Au2(dcpm)2(Y)2(Y=ClO4、PF6、CF3SO3)配合物 537
参考文献 539
第10章 固体表面光催化反应 549
10.1 非均相光催化反应 549
10.1.1 基本概念 549
10.1.2 反应机制 551
10.1.3 反应过程动力学 553
10.1.4 反应影响因素 556
10.2 光催化剂 561
10.2.1 TiO2的结构 561
10.2.2 能带弯曲和肖特基势垒 564
10.3 光催化剂的表面修饰 567
10.3.1 复合半导体 568
10.3.2 染料敏化 572
10.3.3 金属沉积 573
10.3.4 掺杂 579
10.3.5 多元化修饰技术 582
10.3.6 光催化剂的担载 584
10.3.7 量子点修饰 586
10.4 展望 587
参考文献 589
京公网安备 11010102004214号