Фотохимия
-
Фотохимия и её значение
- Фотохимия изучает химические эффекты света
- Важна для фотосинтеза, зрения и образования витамина D
- Может быть разрушительной, как в случае фотодеградации пластмасс
-
Законы фотохимии
- Закон Гроттуса-Дрейпера: свет должен быть поглощен для фотохимической реакции
- Закон Старка-Эйнштейна: на каждый фотон активируется не более одной молекулы
-
Флуоресценция и фосфоресценция
- Возбуждение в синглетное состояние S1 или триплетное состояние T1
- Флуоресценция: переход от S1 к S0 с испусканием фотона
- Фосфоресценция: переход от T1 к S0 с изменением электронного спина
-
Экспериментальная установка
- Источник света: солнечный свет, ртутные лампы, лазеры, светодиоды
- Важность растворителей и их влияние на поглощение света
- Выбор длины волны на основе спектра поглощения
-
Фотохимия в сочетании с проточной химией
- Преимущества непрерывной фотохимии
- Избирательное возбуждение молекул лазерным лучом
- Наблюдение за распределением энергии продуктов реакции
-
Принципы фотохимии
- Свет обеспечивает энергию активации
- Избирательное возбуждение и отслеживание излучения
- Изменение симметрии электронной конфигурации молекулы
-
Примеры фотохимических реакций
- Фотосинтез, образование витамина D, биолюминесценция
- Полимеризация, фотодеградация, фотодинамическая терапия
- Фотохимическое производство, фотоалкилирование, фотодимеризация ДНК
-
Органическая фотохимия
- Примеры: электроциклические реакции, радикальные реакции, фотоизомеризация, реакции Норриша
- Алкены и их реакции с фотонно-индуцированным π-переходом
-
Фотохимические реакции алкенов
- В первом электронно-возбужденном состоянии алкена отсутствует π-связь, что приводит к быстрым вращениям и реакциям.
- Реакции включают цис-транс-изомеризацию и циклоприсоединение к другому алкену.
- Цис-транс-изомеризация происходит в сетчатке глаза.
- Димеризация алкенов связана с фотоповреждением ДНК.
-
Фотохимические реакции в биологии и медицине
- Солнечный свет вызывает фотохимически индуцированную реакцию ретроциклизации эргостерола с образованием витамина D.
- В реакции ДеМайо алкен реагирует с 1,3-дикетоном через енол, образуя 1,5-дикетон.
- Ди-π-метановая перегруппировка Говарда Циммермана также распространена.
-
Фотохимические реакции в промышленности
- Газофазная фотохимическая реакция толуола с хлором дает бензилхлорид.
- Фотон вызывает гомолиз связи Cl-Cl, образуя хлорный радикал, который превращает толуол в бензильный радикал.
- Меркаптаны получают путем фотохимического добавления сероводорода к альфа-олефинам.
-
Фотохимия координационных комплексов и металлоорганических соединений
- Координационные комплексы и металлоорганические соединения также фотореактивны.
- Фотореакции могут приводить к цис-транс-изомеризации и диссоциации лигандов.
- УФ-облучение раствора ТГФ гексакарбонила молибдена приводит к образованию комплекса ТГФ.
- Фотолиз пентакарбонила железа образует диирон-нонакарбонил.
-
Типы фотохимических реакций
- Фотодиссоциация: AB + hv → A* + B*
- Фотоиндуцированные перегруппировки, изомеризация: A + hv → B
- Добавление фотографий: A + B + hv → AB + C
- Замена фотографий: A + BC + hv → AB + C
- Фото-окислительно-восстановительная реакция: A + B + hv → A− + B+
-
Исторический контекст
- Первая фотохимическая реакция описана Троммсдорфом в 1834 году.
- В 2007 году реакция была описана как последовательность из трех стадий.
-
Специализированные журналы и научные общества
- Журнал фотохимии и фотобиологии
- Химфотохимия
- Фотохимия и фотобиология
- Фотохимические и фотобиологические науки
- Фотохимия
- Межамериканское фотохимическое общество
- Европейская ассоциация фотохимии
- Ассоциация фотохимии Азии и Океании
-
Международные конференции
- Симпозиум ИЮПАК по фотохимии
- Международная конференция по фотохимии
-
Смотрите также
- Фотонная молекула
- Фотоэлектрохимический элемент
- Фотохимический логический элемент
- Фотосинтез
- Светозависимые реакции
- Список фотохимиков
- Источники одиночных фотонов
- Фотогеохимия
- Фотоэлектрический эффект
- Фотолиз