CCl4的光解微观机制研究

利用激光光解瞬态吸收光谱技术,研究有氧和无氧条件下CCl4的激光光解.结果表明,在248 nm激光作用下, CCl4发生了单光子吸收,反应生成{CCl4－Cl}σ电荷转移复合物、(CCl3＋…Cl－)离子对、CCl3O2过氧自由基等瞬态物种,它们的衰减过程是表观一级反应. {CCl4－Cl}σ电荷转移复合物在有氧/无氧条件下的拟合衰减速率常数分别是3.38×106 s－1和3.65×106 s－1,它的形成不受氧气含量影响. (CCl3＋…Cl－)离子对在有氧/无氧条件下的拟合衰减速率分别为3.73×107 s－1和3.02×107 s－1,它的形成也不受氧气含量影响, CCl3O2过氧自由基需在有氧条件下形成,拟合衰减速率是2.32×104 s－1.     

4-n-壬基酚的激光闪光光解和紫外光降解

采用266nm激光闪光光解瞬态吸收光谱和254nm紫外光降解,研究了乙腈及乙腈-水混合溶液中4-n-壬基酚（4-n-NP）的各种光解行为,考察了不同物理化学体系对4-n-NP光解行为的影响规律.实验发现,在266nm激光闪光光解下,4-n-NP既发生光电离又发生光激发,获得了4-n-NP光电离生成的阳离子自由基,以及光激发生成的激发三重态的瞬态特征吸收谱.由S2O82-光分解产生的SO4·-可快速氧化4-n-NP,测得反应速率常数为2.85×109M-1s-1,判定4-n-NP阳离子自由基在pH高于2.2条件下会转变成脱质子中性自由基.研究发现,使用254nm紫外光直接降解4-n-NP比较困难,UV结合添加H2O2可提高其降解效率,UV结合添加K2S2O8可极大提高4-n-NP降解效率,3.5min的光照即可使1×10-4M的4-n-NP完全降解.本文就4-n-NP在各种条件下的光解机理进行了探讨,为此类具有生物激素效应的非离子表面活性剂光降解奠定了基础.     

利用瞬态吸收光谱技术研究水体中苯与亚硝酸的交叉反应机理

利用瞬态吸收光谱技术进行了有氧、无氧条件下苯与亚硝酸水溶液复相体系的交叉反应机理研究 ,初步考察了这些瞬态物种的生长与衰减等行为 ;并对其光解产物进行了GC/MS分析 .研究表明 ,HNO2 在 3 5 5nm紫外光的照射下可产生·OH和NO+ ,·OH自由基和苯反应生成C6H6 OHadduct ,反应速率常数为 8 9× 10 9L·mol-1·s-1,在有氧条件下C6H6 OHadduct进一步氧化为C6H6 OHO2 ,反应速率常数 3 3× 10 8L·mol-1·s-1;NO+ 自由基和苯作用形成C6H6 NO+ πcomplex ,然后进一步分解     

无 氧 条 件 下ＴｉＯ２ 薄 膜 界 面 光 催 化 反 应 的ＸＰＳ 研 究

设计利用X射线光电子能谱仪的高真空系统作为无氧条件下光催化反应和分析的场所,研究真空无氧环境和大气有氧环境中紫外光激发TiO2薄膜表面的光催化反应,并对无氧条件下TiO2薄膜降解亚甲基蓝进行初步探索.结果表明,在大气有氧和真空无氧条件下TiO2薄膜经紫外光照后,表面的化学组成和化学状态均发生了变化;在有氧环境中TiO2薄膜表面氧含量增加,而在无氧环境中TiO2薄膜表面氧含量减少.TiO2薄膜表面的吸附氧是维持无氧条件下光催化反应的重要原因,增加薄膜表面吸附氧的含量能提高TiO2薄膜在无氧环境中的催化活性.此外,无氧条件下TiO2薄膜降解亚甲基蓝光催化反应过程中,亚甲基蓝分子只是脱去了某个含氮的基团,生成了中间产物,而并没有完全降解.     

分子束技术研究Ba与CHCl~3, CCl~4的反应

本文分别在交叉分子束和分子束-气体条件下, 利用化学发光方法, 研究了Ba(^3D)+CH~2Cl~2, CHCl~3,CCl~4和Ca(^1S~O),Ca(^3P),Ba(^1S～O)Ba(^3D)+CCl~4的反应, 实验得出了Ba(^3D)与CH~2Cl~2, CHCL~3, CCl~4反应时, A^2II,B~2Σ^+态BACl产物的发光截面对反应物碰撞能的依赖关系和反应阈能, 以及Ba(^3D)与CCl~4反应时, 产生电子激发态BaCl产物的光子产率。发现当Ba,Ca被激发到亚稳态时, Ba+CCl~4的反应电子基态BaCl产物的振动激发增加; 而Ca+CCl~4的反应电子基态CaCl产物的转动激发增加. 并针对以上结果进行分析讨论。     

水杨酸的光电离和光激发机理

水杨酸(SA)是阿司匹林的主要有效成分,具有多种医疗疗效如美容和抗癌作用.本研究运用激光闪光光解瞬态吸收技术,考察了在266 nm激光的激励条件下水杨酸的光物理和光化学行为.实验结果表明,在266 nm的激光作用下SA可发生单光子电离,量子产率为0.21,光致电离效率较高.在细胞含氧体系中,由SA光电离生成的水合电子易与O2结合生成超氧阴离子自由基,可杀灭癌细胞.SA光电离产生的阳离子自由基可以脱质子生成中性自由基,测得其pKa是2.95.用SO-4誗0自由基氧化SA,获得了具有390 nm特征吸收的SA+誗,测得SO-4誗0氧化SA的反应速率常数为2.28×109 L.mol-1.s-1,进一步验证了SA光电离反应机理.同时发现SA可能受266nm激光激发生成激发三线态(3SA*),转而有可能生成单线态氧(1O2*).这些结果为水杨酸作为一种潜在的抗肿瘤药物提供了依据.     

瞬态吸收光谱研究苯与H2O2水溶液的反应机理

利用瞬态吸收光谱技术研究了不同条件下苯与H2O2水溶液复相体系的激光闪光光解情况,考察了其瞬态物种的生长和衰减等行为.研究表明, •OH自由基和苯反应生成C6H6-OH加合物,其反应速率常数在近中性和酸性条件下分别为(8.0～8.1)×109 L•mol－1•s－1和7.7×109 L•mol－1•s－1, 而在碱性时则为(6.7～6.9)×109 L•mol－1•s－1,在有氧条件下C6H6-OH加合物被氧化为C6H6-OHO2后,进一步分解成对苯醌;C6H6-OH加合物和激发态的苯也可直接与H2O2反应生成对苯醌,三种反应途径同时存在.     

激光诱导的亚硝酸与二苯醚的反应机理

355 nm光照下利用瞬态吸收光谱技术进行了有氧、无氧条件下二苯醚与亚硝酸体系的反应机理研究, 考察了其中瞬态物种的衰减行为, 并对其光解产物进行了GC-MS分析. 研究表明, HNO₂在355 nm紫外光的照射下产生的OH自由基和二苯醚反应生成C₁₂H₁₀O-OH 加合物, N₂条件下C₁₂H₁₀O-OH衰减的速率常数为(1.86±0.14)×10⁵ s^－1, 在有氧条件下, C₁₂H₁₀O-OH可转化为C₁₂H₁₀O-OHO₂, 衰减的速率常数为(6.6±0.4)×10⁶ s^－1. N₂条件下最终产物为苯酚、2-羟基二苯醚、4-羟基二苯醚、4-硝基二苯醚.     

脉冲直流放电-LIF法CCl~2(A'B~1和a^3B~1)自由基被醇类分子 猝灭动力学研究

CCl~4/Ar混合气体进行脉冲高压直流放电产生CCl~2自由基,再用YAG泵浦的染料激光输出的541.52nm激光将电子基态CCl~2激励到电子激发态A^1B~1(0,4,0)模的P^R~1能级上,通过检测激发态CCl~2自由基的时间分辨荧光信号,测得了室温下(293K)激发态CCl~2自由基被醇类分子猝灭的动力学结果,根据我们提出的三能级模型来分析处理这些实验数据,首次获得了激发态CCl~2自由基被醇类分子猝灭的态分辨的速率常数k~q~1,k~q~2和k~q~3的值,并对这些数据与猝灭剂的结构关系进行了分析讨论。     

Etoposide的氧化还原反应: 脉冲辐解和激光光解研究

首次用脉冲辐解时间分辨方法研究了etoposide(VP16)在水溶液中与N~3^.,(SCN)~2^.^-和e~a~q^-之间发生的单电子氧化还原反应,测定了VP16的阴离子自由基、脱质子中性自由基的特征吸收谱;测得VP16与e~a~q^-,N~3^.,(SCN)~2^.^-的绝对反应速率常数分别为2.7×10^9,3.2×10^9和2.5×10^8dm^3.mol^-^1.s^-^1。研究表明,水溶液中的VP16可为248nm激光光电离,光电离的瞬态产物为阳离子自由基及脱质子中性自由基,并且测定了其酸碱电离的pK值。测得SO~4^.^-自由基单电子氧化VP16的反应速率常数为2.8×10^9dm^3.mol^-^1.s^-^1。     

1,2-和1,4-萘醌248 nm激光光解的瞬态吸收光谱研究

利用纳秒级激光光解动态吸收光谱装置,研究了1,2-和1,4-萘醌中性水溶液的瞬态吸收光谱.发现1,2-萘醌及1,4-萘醌被光电离后形成的阳离子自由基在380nm均有最大吸收,但1,4-萘醌阳离子自由基在衰变过程中又形成了两种新的活性粒子,它们的最大吸收分别位于410和580nm,分析表明:410nm属于1,4-萘醌脱氢自由基的吸收,而580nm很可能归属由于电子转移而形成的瞬态产物.进一步研究发现,1,2-萘醌在中性水溶液中能被248nm激光单光子电离.     

电子转移反应O~2+O~2^.^-→O~2^.^-+O~2的从头算研究

利用abinitio方法,在UHF,UMP2及不同基组3-21G,6-31G^*,6-311+G^*和UMP2(full)/6-311+G^*水平上,研究了O~2/O~2^.^-自交换电子转移反应。优化了电子转移前后反应物和产物的结构,研究了体系能量的变化,计算了自交换电子转移反应的内重组能。对UHF方法和UMP2方法的计算结果进行了比较,并与实验结果进行了对照。结果表明UHF方法由于没有考虑组态相互作用,计算结果存在较大偏差,UMP2(full)/6-311+G^*水平上的计算结果与实验值吻合较好。在UMP2(full)/6-311+G^*水平上计算了气相自交换电子转移反应速率常数。在优化了电子转移复合物结构的基础上考虑了溶剂效应的影响,计算了水溶液中的溶剂重组能。研究结果表明O~2/O~2^.^-体系电子转移反应的活化能主要来源于溶剂重组能的贡献。最后计算了该反应在水溶液中的反应速率常数。理论计算结果与实验值吻合得很好。     

trans-[(en)~2(NO~2)Co(O~2CC~5H~5N)]^2^+/Fe(Ⅱ)间电子转移反应动力学及机理研究

合成了新型Co(Ⅲ)配合物trans-[(en)~2(NO~2)Co(O~2CC~5H~5N)](ClO~4)~2, 并通过紫外可见光谱、红外光谱、元素分析和X射线单晶衍射分析进行了表征。同时分别以[Fe(CN)~6]^4^-和[Fe(CN)~5(H~2O)]^3^-作为还原剂, 考察了该配合物被还原的反应动力学行为。结果表明两反应体系分别按外配位界机理和内配位界机理进行电子传递。在25℃, Ⅰ=0.5mol·L^-^1,trans-[(en)~2(NO~2)Co(O~2CC~5H~5N)]^2^+/[Fe(CN)~6]^4^-反应体系的前驱配合物离子对形成常数Q~i~p=29mol^-^1·L, 电子转移速率常数k~e~t=2.4×10^-^4s^-^1,电子转移过程的活化焓△H^≠~e~t和活化熵△S^≠~e~t分别为1.2×10^2kJ·mol^-^1和5.0×10^2J·mol^-^1·K^-^1。在40℃, pH=8.0, Ⅰ=0.1mol·L^-^1,trans-[(en)~2(NO~2)Co(O~2CC~5H~4N)]^2^+/[Fe(CN)~5(H~2O)]^3^-反应体系前驱双核配合物分子内电子转移速率常数为7.0×10^-^5s^-^1。最后讨论了分子轨道对称性, 两金属中心氧化还原电势差等因素对电子转移速率的影响。     

Laser-induced modification of DNA and Poly[A,G] at guanine moiety using acetone as photosensitizer

The interactions of triplet acetone with polyadenylic acid (Poly[A]), polyguanylic acid (Poly[G]), polyadenylic-guanylic acid (Poly[A,G]) and single-stranded DNA (ssDNA) were investigated in neutral aqueous solution using KrF (248 nm) laser flash photolysis. The transient absorption spectra and kinetics of DNA and polynucleotides obtained under acetone sensitization demonstrated that the predominant transient species was guanine radical. These novel findings have offered time-resolved evidence for photochemical modification of DNA and Poly[A,G] at guanine moiety.     

三苯基硫鎓盐衍生物激光闪光光解的研究

The photochemical and photophysical behaviors of tri(4-tert-butoxycarbonyl oxyphenyl) sulphonium salts have been investigated. In argon-satureted acetonitrile, the quantum yields of Bronsted acid formed during photolysis of these compounds was abount 0.5. In the transient absorption spectrum excited by 266nm in mathanol and dioxane an evident absorption peak at 360 nm decayed in accordance with pseudo-first-order reaction was observed. In the presence of poly-p-hydroxystyrene or diphenyl sulphide, the apparent second-order reaction decay rate constsnts were 107 and 108 L﹒mo-1﹒s-1, respectively. Results indicated that the transient absorption peak at 360nm was attributed to the diphenyl sulphide radical cations formed in photolysis of sulphonium salts, which were proposed by abstraction of hydrogen from solvent or polymer to yield the photonic acid and diphenyl sulphide as listed in eqns. (1) and (2). The influence of non-nuncleophilic anions of title compounds on their photochemical behavior was just less important.     

4-氯酚稀水溶液的脉冲辐解研究

利用脉冲电子束进行了多种条件下4－氯酚稀水溶液的脉冲辐解研究,对其瞬态光谱中的主要吸收峰作了归属,并初步考察了这些瞬态物种的生长、衰减等行为,研究表明,·OH基与4－氯酚在碱性条件下反应生成氯代酚氧基,速率常数为4.14×10^9L/(mol·s),在酸性条件下要经过OH-adducts;H原子与4-氯酚反应生成H-adducts的速率常为2.0×10^9L/(mol·s),产物可通过双分子二级反应逐步脱氯;eaq^-可直接从4-氯酚分子夺氯,反应速率常数为1.82×10^9/L(mol·s)。     

瞬态吸收光谱研究水相中三苯基锡与•OH自由基反应机理

利用激光闪光光解技术进行了有氧、无氧条件下氯化三苯基锡与亚硝酸水溶液的紫外光解反应研究。研究表明,•OH和三苯基锡阳离子(Sn(C6H5)3+)反应生成了瞬态粒子Sn(C6H5)3+-OH,其二级反应速率常数为(7.9±1.2)×109 L mol-1 s-1。在N2饱和条件下,Sn(C6H5)3+-OH以单分子方式衰减,其衰减速率常数为(1.15±0.15)×105 s-1;在O2饱和条件下,表观一级衰减常数增加为(1.87±0.25)×105 s-1,这是由于Sn(C6H5)3+-OH能够与O2发生作用生成Sn(C6H5)3+-OHO2,其二级反应速率常数为(6.0±2.9) ×107 L mol-1 s-1。     

胞嘧啶水溶液体系辐解的瞬态产物研究

Using the ns pulse radolysis, we studied the characteristic absorption spectrum and kinetic decay of cytosine anion radical (Cyt-). Results showed that the characteristic absorption of Cyt- was located at λ=355±5 nm, and decayed following the first order kinetics with τ1/2=265 ns at pH=7.0. The decay became slower and τ1/2 rapidly rised with the increment of pH value, Cyt- protonated at C6 in acidic solution, and the characteristic absorption was located at λ=310±5 nm, and decayed following the second order kinetics: Cyt- protonated at N3 in aqueous solution of pH≥7, and the characteristic absorption was located at λ=295±5 nm, and decayed following the second order kinetics.     

Photoreduction of Azaoxoisoaporphines by Amines: Laser Flash and Steady‐State Photolysis and Pulse Radiolysis Studies

Photoreduction of 7H‐benzo[e]perimidin‐7‐one (3‐AOIA, A1) and its 2‐methyl derivative (2‐Me‐3‐AOIA, A2) by non‐H‐donating amines (1,4‐diazabicyclo[2.2.2]octane [DABCO]; 2,2,6,6‐tetramethylpiperidine [TMP]), and a hydrogen‐donating amine (triethylamine [TEA]), has been studied in deaerated neat acetonitrile solutions using laser flash photolysis (LFP) and steady‐state photolysis. The triplet excited states of A1 and A2 were characterized by a strong absorption band with λ_max = 440 nm and lifetimes of 20 and 27 μs respectively. In the presence of tertiary amines, both triplet excited states were quenched with rate constants close to the diffusional limit (k_q ranged between 10⁹ and 10¹⁰ M^?1 s^?1). The transient absorption spectra observed after quenching with DABCO and TMP were characterized by maxima located at 460 nm and broad shoulders in the range of 500–600 nm. These transient species are attributed to solvent‐separated radical ion pairs and/or to isolated radical anions. In the presence of TEA, these transients undergo proton transfer, leading to the neutral hydrogenated radicals, protonated over the N1‐ and O‐atoms. Transient absorption spectra of these transients were characterized by maxima located at 400 and 520 nm and 430 nm respectively. Additional support for these spectral assignments was provided by pulse radiolysis (PR) experiments in acetonitrile and 2‐propanol solutions.