編輯推薦
適讀人群 :有機化學、有機光化學專業的學生,教師,科研人員 《現代分子光化學 2·反應篇》原著作者為國際知名學者,譯者也是國內知名的光化學研究領域的知名學者。圖書內容豐富,涉及麵廣,對基礎理論有詳細的介紹,同時對於各類有機光化學反應也作瞭詳細的闡述。作者以授課的方式,一步一步引領讀者揭開光化學的研究之路。是從事光化學的學生和研究人員必備的專業圖書。
內容簡介
《現代分子光化學 2·反應篇》是有關分子光化學的經典之作。全書中文版根據內容設置劃分為原理篇和反應篇兩個分冊。“原理篇”係統總結瞭光化學與光物理的理論基礎,如輻射躍遷、非輻射躍遷、電子組態、電子轉移和能量轉移等。本分冊為“反應篇”,基於有機光反應基本原理,對有機光化學反應及其機製進行瞭深入探討,涵蓋瞭各類典型的有機分子如分子氧、烯烴、酮、烯酮、芳香族化閤物、超分子的光化學。對光化學、光電材料等領域的研究生、科研工作者都會有不同程度的裨益。
作者簡介
吳驪珠,中科院理化技術研究所,研究員 博導,中國科學院理化技術研究所研究員,博士生導師,主持超分子光化學研究室的工作。長期緻力於超分子體係中光物理和光化學過程的研究,在超分子體係中的光誘導電子轉移、能量傳遞和化學反應,不飽和金屬鉑(II)配閤物的光物理和光化學等方麵取得突齣的創新研究結果,已在國內外核心刊物Acc. Chem. Res、J. Am. Chem. Soc.等發錶論文100餘篇,多次應邀在國際學術會議上報告工作,受到國內外同行的高度關注。2001年獲得國傢自然科學基金“傑齣青年基金”資助,結題被評為優秀並獲中國科學院“百人計劃”(2006)後續支持,2004年入選 “新世紀百韆萬人纔工程國傢級人選”,2006年榮獲“第三屆中國青年女科學傢奬提名奬”,2006年享受國務院政府津貼,2007年獲得國傢自然科學基金“傑齣青年海外青年基金”資助,2007年榮獲“第十屆中國青年科技奬”。承擔瞭多項國傢自然科學基金重點及麵上項目,參與瞭國傢 “973” 重點基礎研究發展規劃和中科院知識創新工程等。作為第二完成人,獲得2005年度國傢自然科學二等奬一項。目前擔任美國化學會“Inorganic Chemistry”的國際編委、《Chinese Journal of Chemistry》編委、《感光科學與光化學》編委、《科學通報》特約編輯。
內頁插圖
目錄
《現代分子光化學》總目錄
(1)原理篇
第1章 緒論
第2章 激發態的電子構型、振動及自鏇
第3章 能態間的躍遷: 光物理過程
第4章 輻射躍遷
第5章 非輻射躍遷
第6章 分子光化學原理
第7章 能量轉移和電子轉移
(2)反應篇
第8章 有機光化學
第9章 羰基化閤物的光化學
第10章 烯烴光化學
第11章 烯酮和二烯酮的光化學
第12章 芳香化閤物的光化學
第13章 超分子有機光化學:通過分子間相互作用控製有機光化學和光物理
第14章 分子氧和有機光化學
第15章 有機光化學反應歸納
本冊目錄
第8章 有機光化學1
8.1 光化學反應機製1
8.2 有關反應機製根本性質的一些哲學評論5
8.3 創建一個標準的機製群5
8.4 閤理的動力學在定量分析中的應用8
8.5 自由基和雙自由基反應簡介14
8.6 運用結構標準對反應機製進行分析:反應中間體(*R,I)的結構-反應活性的相關性24
8.7 反應類型和結構關係在機製分析中的應用24
8.8 利用結構關係分析機製的示範26
8.9 從速率定律推及光化學反應機製的一些規則27
8.10 從量子産率和效率定律推及光化學反應動力學信息的一些規則31
8.11 測定光化學反應速率常數的實驗方法33
8.12 脈衝激發將R轉化為*R34
8.13 檢測高能電子態(**R)的技術35
8.14 低溫基質分離技術36
8.15 雙激光閃光光解37
8.16 激光噴墨技術38
8.17 Stern-Volmer分析光化學動力學:*R單分子和雙分子失活過程的競爭39
8.18 Stern-Volmer猝滅:由效率與濃度的關係推斷速率常數41
8.19 Stern-Volmer分析:基於應用門控檢測的時間分辨測量數據方法42
8.20 測量光化學速率常數的一些實驗例子43
8.21 動力學參數中的絕對效率的測定49
8.22 多種激發態參與反應的動力學研究50
8.23 用探針的方法來檢測光譜上“不可見”的瞬態53
8.24 實驗測量非輻射過程的效率:光聲方法54
8.25 活性中間體*R和I的實驗檢測和錶徵56
8.26 應用時間分辨紅外光譜和順磁共振光譜對*R和I的結構特徵和動力學特徵進行分析:以酮類的α-裂解為例58
8.27 通過時間分辨紅外光譜(TP IR)研究*R的結構59
8.28 利用TP IR來研究*R→I(RP)過程中的α-裂解61
8.29 時間分辨電子順磁共振和CIDEP61
8.30 電子自鏇極化:自鏇的Boltzmann分布偏差和對磁共振信號強度的影響62
8.31 利用TR EPR的方法研究*R(T1)的結構和S1→*R(T1)係間竄越(ISC)過程的機製64
8.32 通過TR EPR手段研究初級光化學過程*R→I66
8.33 通過TR EPR直接觀察I(PR)gem和I(BR)67
8.34 涉及電子激發態*R的實驗測試:*R(S1)和*R(T1)的定性實驗68
8.35 涉及電子激發態*R的實驗測試:定量實驗70
8.36 利用動力學方法來檢測和確定反應中間體*R和I73
8.37 涉及雙自由基中間體的反應78
8.38 自鏇化學:化學反應的自鏇選擇原則84
8.39 I ( RP )和I ( BR ) 反應的磁效應85
8.40 磁場效應(MFE)、磁同位素效應(MIE)、化學誘導動態核極化(CIDNP)的動力學基礎86
8.41 磁場效應對3I(RP)和3I(BR)的反應活性以及産物的影響87
8.42 磁同位素效應對3I(RP)和3I(BR)的反應活性以及産物的影響92
8.43 自由基對的化學誘導動態核極化:3I(RP)gem化學反應對於核自鏇方嚮的依賴性94
8.44 構象靈活雙自由基的CIDNP99
8.45 化學光譜學:利用光化學反應研究激發態的能量和動力學101
8.46 現代機製有機光化學的進展:超快反應和激光相乾光化學104
8.47 飛秒光化學104
8.48 單分子光譜104
8.49 相乾激光光化學105
8.50 多光子顯微鏡105
8.51 某些範例的態能級參數106
參考文獻109
第9章 羰基化閤物的光化學112
9.1 羰基化閤物的光化學簡介112
9.2 *R(n,π*)的分子軌道描述:羰基化閤物的初級過程112
9.3 基於前綫軌道相互作用的*R(n,π*)→I初級光化學過程114
9.4 基於自由基對、自由基和雙自由基反應的I→P次級熱力學過程116
9.5 烷氧基自由基:活性n,(*羰基發色團的類似物117
9.6 酮類化閤物的態能級圖118
9.7 醛酮類化閤物的*R(n,π*)→P過程120
9.8 一個由n←HOMO引起的*R(n,π*)→I過程示例:分子間抽氫反應的初級光化學過程120
9.9 自由基-自由基偶閤反應中“看不見的瞬態物種”:通過自由基-自由基偶閤反應物種迴到起始原料122
9.10 分子間電子轉移的初級過程:n,π*態與胺的反應123
9.11 分子間抽氫反應的構效關係126
9.12 初級過程中的電子轉移反應:T1(π,π*)反應態129
9.13 抽氫和電子轉移之間的競爭:軌道結構和氫(電子)給體結構的影響129
9.14 初級光化學過程的分子內抽氫:NorrishⅡ型反應131
9.15 在Ⅱ型反應中的反應性與效率之間的關係132
9.16 Ⅱ型反應中産物形成的I(BR)→P過程:一個雙自由基的行為範式133
9.17 抽取γ-氫的幾何學以及其與初級光化學過程競爭的結果135
9.18 係間竄越在決定由(-氫抽取所引起的雙自由基産物中的作用138
9.19 超越γ-抽氫反應:分子內1,n-抽氫反應141
9.20 n,π*的α-裂解的初級過程:非環酮142
9.21 n,π*態環酮的α-裂解初級過程145
9.22 α-裂解産生的初始自由基對反應145
9.23 環丁酮的光化學:α-裂解的一個特例147
9.24 n,π*態α-裂解的初級過程:結構與反應活性之間的關係149
9.25 α-裂解的軌道模型152
9.26 富電子碳-碳鍵的n,π*態加成反應的初級過程153
9.27 n,π*態對富電子碳-碳雙鍵加成的初級過程:反應中間體154
9.28 雙自由基中間體的證據156
9.29 在激發態的羰基化閤物與烯烴的光加成反應中的內型-外型選擇性157
9.30 n,π*態和缺電子的乙烯類化閤物的[2+2]環加成:一個π*→π*相互作用的例子158
9.31 n,π*態和乙烯[2+2]環加成的立體選擇性161
9.32 分子內[2+2]光環化加成163
9.33 β-裂解再復閤和歧化作用所引發的光重排實例164
9.34 β-裂解引發的光化學碎片反應166
9.35 羰基化閤物光反應的閤成應用168
9.36 羰基化閤物在光化學成像中的應用171
9.37 羰基化閤物的光化學在設計“光觸發劑”和“光保護基團”中的應用172
9.38 小結173
參考文獻173
第10章 烯烴光化學177
10.1 烯烴光化學簡介177
10.2 烯烴*R(π,π*)的初級過程的分子軌道描述178
10.3 烯烴的I→P次級過程180
10.4 烯烴的示例狀態能級圖181
10.5 順-反異構化:烯烴S1(π,π*)和T1(π,π*)態的常見反應過程184
10.6 非環烯烴和環烯烴的順-反異構化184
10.7 共軛多烯的順-反異構化:非平衡激發態鏇轉異構體原理185
10.8 芳基取代烯烴的順-反異構化189
10.9 有關?的順-反異構化研究190
10.10 S1(π,π*)態的絕熱順-反異構化:*R→*P過程示例192
10.11 來自順式環烯烴的張力反式環烯烴的捕獲193
10.12 通過圓錐交叉的順-反異構化196
10.13 烯烴S1(π,π*)態的分子內周環反應:S1(π,π*)→F→P過程示例197
10.14 關於1, 3-二烯烴的電環化開環與關環反應197
10.15 1, 3-環己二烯的電環化開環和1, 3, 5-己三烯的關環202
10.16 三烯的其他電環化反應205
10.17 ?及其相關體係的電環化關環反應205
10.18 烯烴S1(π,π*)態σ鍵遷移重排反應208
10.19 二 π-甲烷反應:廣泛的σ遷移反應210
10.20 二 π-甲烷反應:非環1,4-二烯211
10.21 二 π-甲烷(DPM)反應:剛性環1,4-二烯及其相關化閤物212
10.22 [m + n]光環加成反應215
10.23 [2+2]光環加成反應:烯烴216
10.24 1,3-二烯的[2+2]和[4+2]光環加成反應217
10.25 烯烴和多烯的分子內光環加成220
10.26 [2+2]光環化反應:芳香烯223
10.27 S1(π,π*)態的質子轉移反應:兩性離子光加成反應226
10.28 羰基的(n,π*)態反應與烯烴的T1(π,π*)態的比較:烯烴的T1(π,π*)態的抽氫反應226
10.29 β-裂解反應228
10.30 α-裂解反應229
10.31 關於烯烴的光誘導電子遷移反應:*R→I(D.+, A.-)過程實例230
10.32 自由基陽離子和自由基陰離子的結構和反應活性230
10.33 烯烴自由基陽離子和烯烴自由基陰離子的生成途徑231
10.34 烯烴自由基離子對的反應:胺的加成231
10.35 烯烴自由基陽離子的生成234
10.36 電子轉移敏化劑的選擇234
10.37 烯烴陽離子自由基的産生:最大化自由基離子對的産率238
10.38 烯烴陽離子自由基的反應:幾何構型異構化239
10.39 烯烴陽離子自由基的反應:親核加成240
10.40 烯烴陽離子自由基的反應:二聚241
10.41 烯烴陽離子自由基的反應:分子內關環243
10.42 光緻順-反異構化在生物體係中的應用244
10.43 作為光開關的順-反異構化247
10.44 在液晶、Langmuir-Blodgett(LB)膜和溶膠凝膠中作為相變和堆積排列光調節器的順-反異構化248
10.45 通過順-反異構化控製離子滲透膜249
10.46 實驗室和工業閤成中順-反異構化的應用251
10.47 光緻周環反應的應用253
10.48 小結255
參考文獻255
第11章 烯酮和二烯酮的光化學259
11.1 烯酮和二烯酮的光化學簡介259
11.2 烯酮*R(n,π*)和*R(π,π*)態的分子軌道描述:烯酮和二烯酮的初級光化學過程259
11.3 烯酮和二烯酮的I→P的次級光化學過程260
11.4 幾種典型的烯酮軌道能量示意圖及其相關分子結構261
11.5 β,γ-烯酮的光化學:羰基和烯鍵分離但距離相近的烯酮光化學範例262
11.6 β,γ-烯酮的n,π*態的光化學264
11.7 烯酮n,π*態和π,π*態的反應之間的競爭264
11.8 從β,γ-烯酮T1(π,π*)態的競爭性反應:氧雜二π-甲烷重排和順-反異構化266
11.9 α,β-烯酮的光化學簡介269
11.10 α,β-烯酮T1(n,π*)態的光化學:與羰基n,π*態初級光化學過程的類比270
11.11 α,β-烯酮T1(π,π*)態的光化學:與烯烴π,π*態初級光化學過程的類比272
11.12 環己烯酮的σ重排:A型重排和B型重排275
11.13 2-環己烯酮A型重排中的幾何異構化作用276
11.14 2-環己烯酮的B型重排:從T1(n,π*)態的[1,2]芳香基遷移和[1,2]乙烯基遷移277
11.15 環狀α,β-烯酮的[2+2]環加成反應278
11.16 交叉共軛的二烯酮的σ重排281
11.17 綫性共軛環己二烯酮的光化學:六電子電環化開環反應及[1,2]σ重排反應285
11.18 烯酮和二烯酮光化學在閤成上的應用286
11.19 發展有用的閤成方法學用於構建非對映和對映的環丁烷的環290
11.20 香豆素和補骨脂素的光環化反應:補骨脂素長波長紫外綫A治療293
11.21 核酸堿基對的光環化反應和皮膚癌294
11.22 小結295
參考文獻296
第12章 芳香化閤物的光化學299
12.1 芳香化閤物的光化學簡介299
12.2 芳香化閤物的初級光化學過程的分子軌道描述300
12.3 芳香分子的初級光化學過程301
12.4 芳香烴能級圖實例302
12.5 周環光化學反應:芳香環的電環化及相關反應304
12.6 周環光化學反應:[6e]電環化反應307
12.7 芳基-乙烯基二π-甲烷重排308
12.8 芳香化閤物的光緻環加成:光環二聚反應310
12.9 苯和其衍生物的光環加成反應313
12.10 苯和其衍生物的光環加成反應:鄰位或[2+2]環加成反應314
12.11 苯和其衍生物的光環加成反應:間位或[2+3]環加成反應316
12.12 苯和其衍生物的光環加成反應:[2+2]光環加成反應和[2+3]光環加成反應的競爭319
12.13 多環芳烴的光環加成反應:對烯烴的加成321
12.14 芳基酯及其相關化閤物的C―O鍵的β-均裂:光Fries重排反應和相關重排反應324
12.15 小環化閤物碳-碳鍵的β-均裂327
12.16 β-異裂:光溶劑化和相關反應328
12.17 激發態酸堿性:堿協助的β-裂解(Ar―O―H)331
12.18 芳基鹵化物的α-均裂:芳香-芳香偶聯反應334
12.19 電子轉移反應:胺加成336
12.20 芳香分子作為自由基陽離子形成的敏化劑338
12.21 光化學芳烴親電取代反應:芳香化閤物的質子轉移反應340
12.22 通過光誘導電子轉移過程的芳烴親核取代反應341
12.23 由親核試劑直接進攻*R參與的光緻芳環親核取代:SNAr*機理(取代,親核,激發態)343
12.24 由親核試劑嚮*R電子轉移參與的光緻芳環親核取代反應:SN(ET)Ar*機理(取代,親核,電子轉移,激發態)346
12.25 經由SNR―Ar*機理的親核取代反應(取代,陰離子自由基,親核,激發態)350
12.26 由光緻電離引發的光緻親核取代反應:SNR+Ar*機理(取代,親核,陽離子自由基,激發態)351
12.27 光緻親核取代反應的總結353
12.28 芳環光化學反應在閤成上的應用354
12.29 芳烴發光性能的潛在應用:分子發光探針357
12.30 基於Ham效應的極性探針358
12.31 基於扭麯分子內電荷轉移現象的極性探針359
12.32 黏度探針360
12.33 基於TICT現象的黏度探針361
12.34 熒光溫度傳感器361
12.35 基於有溫度依賴性的非輻射躍遷的熒光溫度傳感器362
12.36 基於激基締閤物與激發態單體平衡的熒光溫度傳感器362
12.37 基於TICT現象的熒光溫度傳感器362
12.38 熒光化學傳感器363
12.39 基於電子轉移機理的熒光化學傳感器364
12.40 小結365
參考文獻366
第13章 超分子有機光化學:通過分子間相互作用控製有機光化學和光物理369
13.1 超分子有機化學現有的及新展現的範式369
13.2 超分子有機化學的範式:客體@主體配閤物371
13.3 超分子有機光化學的範式373
13.4 客體@主體配閤物中酶作為示例性的超分子主體。通過超分子作用控製活化參數和競爭反應速率375
13.5 將客體@酶配閤物的一些關鍵結構和動力學特徵擴展到有機客體@主體配閤物―主體反應孔腔概念379
13.6 水溶液超分子光化學中的一些示例性的有機客體:超籠、穴狀體和膠囊382
13.7 固體超分子光化學的一些典型性主體:晶體和多孔固體388
13.8 超分子有機光化學的時間尺度以及動力學的作用,瞬時和持續的超分子配閤物的概念,活門囚籠復閤物和囚籠復閤物390
13.9 光化學過程和光物理過程的超分子控製:一般原則392
13.10 通過客體@主體配閤物的預組裝進行的單分子光物理過程的超分子控製:室溫磷光的提高393
13.11 通過客體@主體配閤物的預組裝對雙分子光物理過程進行超分子控製:提高*R
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