编辑推荐
适读人群 :有机化学、有机光化学专业的学生,教师,科研人员 《现代分子光化学 2·反应篇》原著作者为国际知名学者,译者也是国内知名的光化学研究领域的知名学者。图书内容丰富,涉及面广,对基础理论有详细的介绍,同时对于各类有机光化学反应也作了详细的阐述。作者以授课的方式,一步一步引领读者揭开光化学的研究之路。是从事光化学的学生和研究人员必备的专业图书。
内容简介
《现代分子光化学 2·反应篇》是有关分子光化学的经典之作。全书中文版根据内容设置划分为原理篇和反应篇两个分册。“原理篇”系统总结了光化学与光物理的理论基础,如辐射跃迁、非辐射跃迁、电子组态、电子转移和能量转移等。本分册为“反应篇”,基于有机光反应基本原理,对有机光化学反应及其机制进行了深入探讨,涵盖了各类典型的有机分子如分子氧、烯烃、酮、烯酮、芳香族化合物、超分子的光化学。对光化学、光电材料等领域的研究生、科研工作者都会有不同程度的裨益。
作者简介
吴骊珠,中科院理化技术研究所,研究员 博导,中国科学院理化技术研究所研究员,博士生导师,主持超分子光化学研究室的工作。长期致力于超分子体系中光物理和光化学过程的研究,在超分子体系中的光诱导电子转移、能量传递和化学反应,不饱和金属铂(II)配合物的光物理和光化学等方面取得突出的创新研究结果,已在国内外核心刊物Acc. Chem. Res、J. Am. Chem. Soc.等发表论文100余篇,多次应邀在国际学术会议上报告工作,受到国内外同行的高度关注。2001年获得国家自然科学基金“杰出青年基金”资助,结题被评为优秀并获中国科学院“百人计划”(2006)后续支持,2004年入选 “新世纪百千万人才工程国家级人选”,2006年荣获“第三届中国青年女科学家奖提名奖”,2006年享受国务院政府津贴,2007年获得国家自然科学基金“杰出青年海外青年基金”资助,2007年荣获“第十届中国青年科技奖”。承担了多项国家自然科学基金重点及面上项目,参与了国家 “973” 重点基础研究发展规划和中科院知识创新工程等。作为第二完成人,获得2005年度国家自然科学二等奖一项。目前担任美国化学会“Inorganic Chemistry”的国际编委、《Chinese Journal of Chemistry》编委、《感光科学与光化学》编委、《科学通报》特约编辑。
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目录
《现代分子光化学》总目录
(1)原理篇
第1章 绪论
第2章 激发态的电子构型、振动及自旋
第3章 能态间的跃迁: 光物理过程
第4章 辐射跃迁
第5章 非辐射跃迁
第6章 分子光化学原理
第7章 能量转移和电子转移
(2)反应篇
第8章 有机光化学
第9章 羰基化合物的光化学
第10章 烯烃光化学
第11章 烯酮和二烯酮的光化学
第12章 芳香化合物的光化学
第13章 超分子有机光化学:通过分子间相互作用控制有机光化学和光物理
第14章 分子氧和有机光化学
第15章 有机光化学反应归纳
本册目录
第8章 有机光化学1
8.1 光化学反应机制1
8.2 有关反应机制根本性质的一些哲学评论5
8.3 创建一个标准的机制群5
8.4 合理的动力学在定量分析中的应用8
8.5 自由基和双自由基反应简介14
8.6 运用结构标准对反应机制进行分析:反应中间体(*R,I)的结构-反应活性的相关性24
8.7 反应类型和结构关系在机制分析中的应用24
8.8 利用结构关系分析机制的示范26
8.9 从速率定律推及光化学反应机制的一些规则27
8.10 从量子产率和效率定律推及光化学反应动力学信息的一些规则31
8.11 测定光化学反应速率常数的实验方法33
8.12 脉冲激发将R转化为*R34
8.13 检测高能电子态(**R)的技术35
8.14 低温基质分离技术36
8.15 双激光闪光光解37
8.16 激光喷墨技术38
8.17 Stern-Volmer分析光化学动力学:*R单分子和双分子失活过程的竞争39
8.18 Stern-Volmer猝灭:由效率与浓度的关系推断速率常数41
8.19 Stern-Volmer分析:基于应用门控检测的时间分辨测量数据方法42
8.20 测量光化学速率常数的一些实验例子43
8.21 动力学参数中的绝对效率的测定49
8.22 多种激发态参与反应的动力学研究50
8.23 用探针的方法来检测光谱上“不可见”的瞬态53
8.24 实验测量非辐射过程的效率:光声方法54
8.25 活性中间体*R和I的实验检测和表征56
8.26 应用时间分辨红外光谱和顺磁共振光谱对*R和I的结构特征和动力学特征进行分析:以酮类的α-裂解为例58
8.27 通过时间分辨红外光谱(TP IR)研究*R的结构59
8.28 利用TP IR来研究*R→I(RP)过程中的α-裂解61
8.29 时间分辨电子顺磁共振和CIDEP61
8.30 电子自旋极化:自旋的Boltzmann分布偏差和对磁共振信号强度的影响62
8.31 利用TR EPR的方法研究*R(T1)的结构和S1→*R(T1)系间窜越(ISC)过程的机制64
8.32 通过TR EPR手段研究初级光化学过程*R→I66
8.33 通过TR EPR直接观察I(PR)gem和I(BR)67
8.34 涉及电子激发态*R的实验测试:*R(S1)和*R(T1)的定性实验68
8.35 涉及电子激发态*R的实验测试:定量实验70
8.36 利用动力学方法来检测和确定反应中间体*R和I73
8.37 涉及双自由基中间体的反应78
8.38 自旋化学:化学反应的自旋选择原则84
8.39 I ( RP )和I ( BR ) 反应的磁效应85
8.40 磁场效应(MFE)、磁同位素效应(MIE)、化学诱导动态核极化(CIDNP)的动力学基础86
8.41 磁场效应对3I(RP)和3I(BR)的反应活性以及产物的影响87
8.42 磁同位素效应对3I(RP)和3I(BR)的反应活性以及产物的影响92
8.43 自由基对的化学诱导动态核极化:3I(RP)gem化学反应对于核自旋方向的依赖性94
8.44 构象灵活双自由基的CIDNP99
8.45 化学光谱学:利用光化学反应研究激发态的能量和动力学101
8.46 现代机制有机光化学的进展:超快反应和激光相干光化学104
8.47 飞秒光化学104
8.48 单分子光谱104
8.49 相干激光光化学105
8.50 多光子显微镜105
8.51 某些范例的态能级参数106
参考文献109
第9章 羰基化合物的光化学112
9.1 羰基化合物的光化学简介112
9.2 *R(n,π*)的分子轨道描述:羰基化合物的初级过程112
9.3 基于前线轨道相互作用的*R(n,π*)→I初级光化学过程114
9.4 基于自由基对、自由基和双自由基反应的I→P次级热力学过程116
9.5 烷氧基自由基:活性n,(*羰基发色团的类似物117
9.6 酮类化合物的态能级图118
9.7 醛酮类化合物的*R(n,π*)→P过程120
9.8 一个由n←HOMO引起的*R(n,π*)→I过程示例:分子间抽氢反应的初级光化学过程120
9.9 自由基-自由基偶合反应中“看不见的瞬态物种”:通过自由基-自由基偶合反应物种回到起始原料122
9.10 分子间电子转移的初级过程:n,π*态与胺的反应123
9.11 分子间抽氢反应的构效关系126
9.12 初级过程中的电子转移反应:T1(π,π*)反应态129
9.13 抽氢和电子转移之间的竞争:轨道结构和氢(电子)给体结构的影响129
9.14 初级光化学过程的分子内抽氢:NorrishⅡ型反应131
9.15 在Ⅱ型反应中的反应性与效率之间的关系132
9.16 Ⅱ型反应中产物形成的I(BR)→P过程:一个双自由基的行为范式133
9.17 抽取γ-氢的几何学以及其与初级光化学过程竞争的结果135
9.18 系间窜越在决定由(-氢抽取所引起的双自由基产物中的作用138
9.19 超越γ-抽氢反应:分子内1,n-抽氢反应141
9.20 n,π*的α-裂解的初级过程:非环酮142
9.21 n,π*态环酮的α-裂解初级过程145
9.22 α-裂解产生的初始自由基对反应145
9.23 环丁酮的光化学:α-裂解的一个特例147
9.24 n,π*态α-裂解的初级过程:结构与反应活性之间的关系149
9.25 α-裂解的轨道模型152
9.26 富电子碳-碳键的n,π*态加成反应的初级过程153
9.27 n,π*态对富电子碳-碳双键加成的初级过程:反应中间体154
9.28 双自由基中间体的证据156
9.29 在激发态的羰基化合物与烯烃的光加成反应中的内型-外型选择性157
9.30 n,π*态和缺电子的乙烯类化合物的[2+2]环加成:一个π*→π*相互作用的例子158
9.31 n,π*态和乙烯[2+2]环加成的立体选择性161
9.32 分子内[2+2]光环化加成163
9.33 β-裂解再复合和歧化作用所引发的光重排实例164
9.34 β-裂解引发的光化学碎片反应166
9.35 羰基化合物光反应的合成应用168
9.36 羰基化合物在光化学成像中的应用171
9.37 羰基化合物的光化学在设计“光触发剂”和“光保护基团”中的应用172
9.38 小结173
参考文献173
第10章 烯烃光化学177
10.1 烯烃光化学简介177
10.2 烯烃*R(π,π*)的初级过程的分子轨道描述178
10.3 烯烃的I→P次级过程180
10.4 烯烃的示例状态能级图181
10.5 顺-反异构化:烯烃S1(π,π*)和T1(π,π*)态的常见反应过程184
10.6 非环烯烃和环烯烃的顺-反异构化184
10.7 共轭多烯的顺-反异构化:非平衡激发态旋转异构体原理185
10.8 芳基取代烯烃的顺-反异构化189
10.9 有关?的顺-反异构化研究190
10.10 S1(π,π*)态的绝热顺-反异构化:*R→*P过程示例192
10.11 来自顺式环烯烃的张力反式环烯烃的捕获193
10.12 通过圆锥交叉的顺-反异构化196
10.13 烯烃S1(π,π*)态的分子内周环反应:S1(π,π*)→F→P过程示例197
10.14 关于1, 3-二烯烃的电环化开环与关环反应197
10.15 1, 3-环己二烯的电环化开环和1, 3, 5-己三烯的关环202
10.16 三烯的其他电环化反应205
10.17 ?及其相关体系的电环化关环反应205
10.18 烯烃S1(π,π*)态σ键迁移重排反应208
10.19 二 π-甲烷反应:广泛的σ迁移反应210
10.20 二 π-甲烷反应:非环1,4-二烯211
10.21 二 π-甲烷(DPM)反应:刚性环1,4-二烯及其相关化合物212
10.22 [m + n]光环加成反应215
10.23 [2+2]光环加成反应:烯烃216
10.24 1,3-二烯的[2+2]和[4+2]光环加成反应217
10.25 烯烃和多烯的分子内光环加成220
10.26 [2+2]光环化反应:芳香烯223
10.27 S1(π,π*)态的质子转移反应:两性离子光加成反应226
10.28 羰基的(n,π*)态反应与烯烃的T1(π,π*)态的比较:烯烃的T1(π,π*)态的抽氢反应226
10.29 β-裂解反应228
10.30 α-裂解反应229
10.31 关于烯烃的光诱导电子迁移反应:*R→I(D.+, A.-)过程实例230
10.32 自由基阳离子和自由基阴离子的结构和反应活性230
10.33 烯烃自由基阳离子和烯烃自由基阴离子的生成途径231
10.34 烯烃自由基离子对的反应:胺的加成231
10.35 烯烃自由基阳离子的生成234
10.36 电子转移敏化剂的选择234
10.37 烯烃阳离子自由基的产生:最大化自由基离子对的产率238
10.38 烯烃阳离子自由基的反应:几何构型异构化239
10.39 烯烃阳离子自由基的反应:亲核加成240
10.40 烯烃阳离子自由基的反应:二聚241
10.41 烯烃阳离子自由基的反应:分子内关环243
10.42 光致顺-反异构化在生物体系中的应用244
10.43 作为光开关的顺-反异构化247
10.44 在液晶、Langmuir-Blodgett(LB)膜和溶胶凝胶中作为相变和堆积排列光调节器的顺-反异构化248
10.45 通过顺-反异构化控制离子渗透膜249
10.46 实验室和工业合成中顺-反异构化的应用251
10.47 光致周环反应的应用253
10.48 小结255
参考文献255
第11章 烯酮和二烯酮的光化学259
11.1 烯酮和二烯酮的光化学简介259
11.2 烯酮*R(n,π*)和*R(π,π*)态的分子轨道描述:烯酮和二烯酮的初级光化学过程259
11.3 烯酮和二烯酮的I→P的次级光化学过程260
11.4 几种典型的烯酮轨道能量示意图及其相关分子结构261
11.5 β,γ-烯酮的光化学:羰基和烯键分离但距离相近的烯酮光化学范例262
11.6 β,γ-烯酮的n,π*态的光化学264
11.7 烯酮n,π*态和π,π*态的反应之间的竞争264
11.8 从β,γ-烯酮T1(π,π*)态的竞争性反应:氧杂二π-甲烷重排和顺-反异构化266
11.9 α,β-烯酮的光化学简介269
11.10 α,β-烯酮T1(n,π*)态的光化学:与羰基n,π*态初级光化学过程的类比270
11.11 α,β-烯酮T1(π,π*)态的光化学:与烯烃π,π*态初级光化学过程的类比272
11.12 环己烯酮的σ重排:A型重排和B型重排275
11.13 2-环己烯酮A型重排中的几何异构化作用276
11.14 2-环己烯酮的B型重排:从T1(n,π*)态的[1,2]芳香基迁移和[1,2]乙烯基迁移277
11.15 环状α,β-烯酮的[2+2]环加成反应278
11.16 交叉共轭的二烯酮的σ重排281
11.17 线性共轭环己二烯酮的光化学:六电子电环化开环反应及[1,2]σ重排反应285
11.18 烯酮和二烯酮光化学在合成上的应用286
11.19 发展有用的合成方法学用于构建非对映和对映的环丁烷的环290
11.20 香豆素和补骨脂素的光环化反应:补骨脂素长波长紫外线A治疗293
11.21 核酸碱基对的光环化反应和皮肤癌294
11.22 小结295
参考文献296
第12章 芳香化合物的光化学299
12.1 芳香化合物的光化学简介299
12.2 芳香化合物的初级光化学过程的分子轨道描述300
12.3 芳香分子的初级光化学过程301
12.4 芳香烃能级图实例302
12.5 周环光化学反应:芳香环的电环化及相关反应304
12.6 周环光化学反应:[6e]电环化反应307
12.7 芳基-乙烯基二π-甲烷重排308
12.8 芳香化合物的光致环加成:光环二聚反应310
12.9 苯和其衍生物的光环加成反应313
12.10 苯和其衍生物的光环加成反应:邻位或[2+2]环加成反应314
12.11 苯和其衍生物的光环加成反应:间位或[2+3]环加成反应316
12.12 苯和其衍生物的光环加成反应:[2+2]光环加成反应和[2+3]光环加成反应的竞争319
12.13 多环芳烃的光环加成反应:对烯烃的加成321
12.14 芳基酯及其相关化合物的C―O键的β-均裂:光Fries重排反应和相关重排反应324
12.15 小环化合物碳-碳键的β-均裂327
12.16 β-异裂:光溶剂化和相关反应328
12.17 激发态酸碱性:碱协助的β-裂解(Ar―O―H)331
12.18 芳基卤化物的α-均裂:芳香-芳香偶联反应334
12.19 电子转移反应:胺加成336
12.20 芳香分子作为自由基阳离子形成的敏化剂338
12.21 光化学芳烃亲电取代反应:芳香化合物的质子转移反应340
12.22 通过光诱导电子转移过程的芳烃亲核取代反应341
12.23 由亲核试剂直接进攻*R参与的光致芳环亲核取代:SNAr*机理(取代,亲核,激发态)343
12.24 由亲核试剂向*R电子转移参与的光致芳环亲核取代反应:SN(ET)Ar*机理(取代,亲核,电子转移,激发态)346
12.25 经由SNR―Ar*机理的亲核取代反应(取代,阴离子自由基,亲核,激发态)350
12.26 由光致电离引发的光致亲核取代反应:SNR+Ar*机理(取代,亲核,阳离子自由基,激发态)351
12.27 光致亲核取代反应的总结353
12.28 芳环光化学反应在合成上的应用354
12.29 芳烃发光性能的潜在应用:分子发光探针357
12.30 基于Ham效应的极性探针358
12.31 基于扭曲分子内电荷转移现象的极性探针359
12.32 黏度探针360
12.33 基于TICT现象的黏度探针361
12.34 荧光温度传感器361
12.35 基于有温度依赖性的非辐射跃迁的荧光温度传感器362
12.36 基于激基缔合物与激发态单体平衡的荧光温度传感器362
12.37 基于TICT现象的荧光温度传感器362
12.38 荧光化学传感器363
12.39 基于电子转移机理的荧光化学传感器364
12.40 小结365
参考文献366
第13章 超分子有机光化学:通过分子间相互作用控制有机光化学和光物理369
13.1 超分子有机化学现有的及新展现的范式369
13.2 超分子有机化学的范式:客体@主体配合物371
13.3 超分子有机光化学的范式373
13.4 客体@主体配合物中酶作为示例性的超分子主体。通过超分子作用控制活化参数和竞争反应速率375
13.5 将客体@酶配合物的一些关键结构和动力学特征扩展到有机客体@主体配合物―主体反应孔腔概念379
13.6 水溶液超分子光化学中的一些示例性的有机客体:超笼、穴状体和胶囊382
13.7 固体超分子光化学的一些典型性主体:晶体和多孔固体388
13.8 超分子有机光化学的时间尺度以及动力学的作用,瞬时和持续的超分子配合物的概念,活门囚笼复合物和囚笼复合物390
13.9 光化学过程和光物理过程的超分子控制:一般原则392
13.10 通过客体@主体配合物的预组装进行的单分子光物理过程的超分子控制:室温磷光的提高393
13.11 通过客体@主体配合物的预组装对双分子光物理过程进行超分子控制:提高*R
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