多光子解离和电离和有机光化学反应氮-氮双键的异构化
化学先生 / 2019-08-30
以高功率近红外光激光为代表的高能辆照下的多光子激励,和继而引发的光化学过程,已经成为光化学中一个十分重要的领城。
对于多光子激发,它的优点是由于近红外光激发,故对样品的损伤大大减小,由于双光子的激发效率与短波长的单光子相当,使得许多在可见区甚至紫外区困难的实验可以通过多光子激励加以完成。
实现对分子的多光子激励,有两种常用的机制: 一种是共振激励机制,通过分子n个光子的同步吸收,使其经共振激励面升至很高的电子東缚态(连续 的解离态或预解离态):另一种为非共振激励,即中间能级是实际存在或部分存在的,分子的激励过程类似于在间隔基本相近的阶梯上攀升的过程。
有机光化学反应氮-氮双键的异构化:
在外界激发源的作用下, -种物质或一个体系发生颜色明显变化的现象称为变色性。光致变色是指一种化合物A受到一定波长的光照射时,可发生光化学反应得到产物B,A和B的颜色(即对光的吸收)明显不同。B在另外一柬光的照射下或经加热又可恢复到原来的形式A。光致变色是一种可逆的化学反应,这是一个重要的判断标准。在光作用下发生的不可逆反应,也可导致颜色的变化,只属于一般的光化学范畴,而不属于光致变色范畴。
偶氮苯 (azobenzene) 是一个典型的具有光致变色特性的分子,在特定波长的紫外光照射下,反式构型的偶氮苯会转变为顺式构型:在可见光或热作用下,顺式构型可回复到反式构型。以偶氮苯为例,图6-4 给出了其光异构化机理,两种构型的偶氮苯分子具有明显不同的紫外可见吸收光谱,同时其物理性质例如介电常数、折射率等也大不相同。基于此,偶氮苯及其衍生物在光触发开关(optical switch)、全息数据擦写、图像存储以及生物学领城有着广泛的应用前景。