Спиновая химия

• Определение и область спиновой химии

  • Спиновая химия объединяет области химии, физики и биологии, исследуя магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях. 
  • Она включает в себя явления, такие как динамическая поляризация ядер и поляризация электронов, и считается ключевой в механизмах магниторецепции и сознания. 

• Механизм парных радикалов

  • Этот механизм объясняет, как магнитное поле влияет на кинетику реакции через динамику вращения электронов. 
  • Он был предложен в 1969 году и объясняет ускорение реакций за счет уменьшения частоты обратных реакций. 

• Радикалы и пары радикалов

  • Радикалы — это молекулы с нечетным числом электронов, которые могут быть индуцированы различными способами. 
  • Пара радикалов — это две молекулы, связанные квантовой запутанностью, и они обладают магнитными моментами из-за спиновых состояний электронов. 

• Синглетные и триплетные состояния

  • Радикальная пара может быть синглетной или триплетной в зависимости от состояния спина электронов. 
  • Синглетное состояние характеризуется антикоррелированными спинами электронов, а триплетное — коррелированными спинами. 

• Кинетика реакции и зеемановское взаимодействие

  • Зеемановское взаимодействие изменяет спин одного электрона в паре радикалов, что влияет на их способность к рекомбинации. 
  • Триплетные состояния ускоряют радикальные реакции, в то время как синглетные находятся в равновесии с реагентами и продуктами. 

• Сверхтонкие взаимодействия

  • Сверхтонкие взаимодействия, вызванные локальными магнитными изотопами, также играют важную роль в спиновой динамике радикалов. 

• Зеемановское взаимодействие и магниторецепция

  • Зеемановское взаимодействие может быть усилено или ослаблено изменением внешних магнитных или ларморовских частот. 
  • Нарушение этого взаимодействия у перелетных птиц влияет на их навигационные способности.