给体-受体体系分子内光致电子转移反应研究

对一类以９，１０－二甲氧基蒽为给体，双酚Ａ为连接链连接不同受体的电子给体－受体体系，通过单光子计数法测定荧光寿命，计算了体系的光致电子转移反应速率常数；通过测定氧化还原电位，计算出各电子给体－受体体系电子转移反应的自由能变化。并根据电子转移反应理论对光致电子转移速率常数与自由能变化关系进行了理论计算分析，发现本文各体系的光致电子转移速率常数的实验值与电子转移反应理论曲线吻合得比较好，同时也揭示在该     

给体-受体体系分子内光致电子转移反应研究

对一类以9，10－二甲氧基蒽为给体，双酚A为连接链连接不同受体的电子给体－受体体系，通过单光子计数法测定荧光寿命，计算了各体系内的光致电子转移反应速率常数，通过测定氧化还原电位，计算出各电子给体－受体体系电子转移反应的自由能变化．并根据电子转移反应理论对光致电子转移速率常数与自由能变化关系进行了理论计算分析，发现本文各体系的光致电子转移速率常数的实验值与电子转移反应理论曲线吻合得比较好，同时也揭示在该类给体－受体体系中未出现电子转移反转区的原因在于电子转移过程自由能变化（－ΔG）没有足够大。     

电子给体-电子受体体系的合成及分子内光致电荷转移反应的研究

论文中设计,合成了以9,10-二甲氧基蒽(DMA)为电子给体,双酚A(BA)为连接体,连接不同的电子受体(对苯甲酸乙酯,对腈基苯,2,4-二氧苯,对硝基苯,蒽醌AQ,2,4-二硝基苯)的六种二元分子,测定了它们的氧化还原电位,吸收光谱,荧光光谱,荧光寿命等。研究了它们的分子内光致电子转移过程,研究了它们的分子内光致电子转移反应自由能的变化△G与电子转移速率常数K_q的关系。     

卟啉-酞菁分子内能量传递和电子转移的溶剂效应

用稳态荧光光谱研究了以氧原子和哌嗪作为连接基的卟啉酞菁二元分子在不同溶剂中的分子内能量传递和电子转移过程结果表明;分子内的能量传递和电子转移是两个相互竞争的过程，在非极性溶剂中，激发单重态的能量传递是主要过程，而在极性溶剂中则以电子转移为主运用Rehm-Weller公式计算了两种二元化合物在不同溶剂中的电子转移反应的自由能变化△G0ET，表明溶剂的极性对电子转移反应的自由能变化△G0ET影响很大极性越大;体系中的电子转移反应的△G0ET、越负，电子转移反应越易进行由于电子转移过程较能量传递过程进行得快，所以表现为体系中能量传递效率降低而电子转移效率增大。两种二元化合物的能量传递效率（φEnT）利和电子转移效率（φET）随溶剂的极性的变化具有相同的变化趋势     

呫吨染料与给体和受体之间光致分子间和分子内的电子转移反应

合成了一些电子给体,电子受体和含呫吨染料的二元化合物.在激发染料时,测定和计算了染料与给体和受体之间的光致分子间和分子内的电子转移的速率常数和效率.发现激发的呫吨染料可与多种,其中包括很弱的给体和受体之间进行有效的光致电子转移反应.分子间的反应速率常数受扩散控制,有浓度的影响.闪光光解的实验表明,在浓度较低时,主要是通过染料的三重激发态来进行的.如存在异种电荷,则产生静态猝灭.分子内的光致电子转移反应与溶液的浓度无关,可从染料的单重激发态直接有效地进行.     

荧光素与紫精、咔唑分子内的光致电子转移反应

合成了以-(CH_2)_4连接的荧光素、紫精、咔唑二元及三元化合物,运用吸收光谱,荧光光谱及荧光寿命研究了荧光素-咔唑、紫精-荧光素、紫精-荧光素-咔唑等二元、三元化合物分子内的光致相互作用,结果表明:分子内紫精对荧光素荧光的淬灭主要通过形成不发荧光的络合物,荧光淬灭的效率φ_Q为0.97,荧光寿命淬灭的效率φ_(ET)为0,不发荧光络合物的淬灭的效率φ_C为0.97.咔唑对荧光素荧光的淬灭则以动态的光致电子转移过程为主,荧光淬灭的效率φ_Q为0.63,荧光寿命淬灭的效率φ_(ET)也为0.63,不发荧光络合物的淬灭效率φ_C为0.在三元化合物内紫精-荧光素和荧光素-咔唑对光致相互作用是一种竞争过程,以荧光素-咔唑对间的动态电子转移反应为主,φ_Q为0.97,φ_(ET)为0.65,不发荧光络合物的淬灭效率φ_C为0.32.从反应自由能变化的角度对此进行了讨论.     

荧光素与咔唑分子内的光致电子转移反应

合成了以-(CH_2)_4-连接的荧光素,咔唑二元化合物,运用吸收光谱,荧光光谱及荧光寿命研究了咔唑在荧光素不同取代位置上的二元化合物分子内的光致电子转移过程,结果表明:分子内电子转移以动态过程为主.且当咔唑接在荧光素2’羧基端时,荧光素与咔唑的面对面取向较咔唑接在荧光素6位羟基端的肩并肩取向更有利于光致电子转移反应.     

一种新型的可见光诱导电子转移生酸体系的研究

对 4种分子内共轭的电荷转移化合物和取代的双 (三氯甲基 ) 2 ,4,6 三嗪分子间的光诱导电子转移和光生酸反应进行了详细研究 .通过荧光猝灭和体系荧光随时间的变化可看到作为电子受体的三嗪分子和作为电子给体电荷转移化合物间的光诱导电荷转移作用 .在对体系酸度的测定中 ,可清楚地看到体系经光照后所发生的变化 .对所研究生酸体系引发酚醛树脂 六甲氧基甲基三聚氰胺交联反应的能力进行了初步研究 .对可能发生的反应机制进行了讨论     

荧烷染料的光诱导显色反应和机制的研究

荧烷染料是一类重要的功能性染料,广泛地应用于热敏和压敏记录材料.通常采用在酸作用下,使荧烷染料发生显色反应,由内酯环结构的无色体生成开环结构的有色体.并且通过吨环上不同取代基得到各种色调.荧烷染料有色体不稳定,在一般有机介质中容易发生褪色反应,使得荧烷染料作为记录介质普遍存在着色稳定性差、保存期短的缺点.为了改善有色体的稳定性,人们进行了大量的工作^[1-3],但均未取得重要进展.考虑到荧烷染料母核上带有烷胺基取代基,具有电子给体特性,有可能通过电子转移反应的途径进行显色反应.实现这种电子转移显色过程的关键问题是选择合适的电子受体.为此采用盐类化合物如碘盐和硫盐作为电了受体,因为它们容易和不同电子给体组成电子转移光敏反应体系^[4-6].因此,本文研究了以荧烷染料为电子给体和碘盐为电子受体的光致电子转移显色反应,并提出了显色反应机制.     

meso-苯基四苯并卟啉锌与芳腈在低温下的电子转移反应

研究了以meso-苯基四苯并卟啉锌作为电子给体,二腈基苯为电子受体分散在聚甲基丙烯酸甲酯中的光子选通光谱烧孔体系的特性.在20K用大功率和长时间的光子选通烧孔实验获得了反应产物的吸收光谱数据,为该体系通过光诱导电子转移反应机理提供了直接证据.     

卟啉酞菁模型化合物光致电子转移研究

本文采用时间相关单光子计数对卟啉酞菁ＴＴＰ－（ＣＨ２）ｎ－Ｐｃ模型化合物的光致电子转移进行了研究，发现激发Ｐｃ时，呈现单指数衰减，ｎ＝４时电子转移速率减小，活化能，重排能增加，电子转移效率下降，电子转移反应△ＧＣＳ与电荷分离活化络合物衰变速率ＫＣＴ，按以下规律：△Ｇ＾（５）ＣＳ〉△＾（３）ＣＳ〉△＾（４）ＣＳ〉△＾（２）ＣＳ，ｋ＾（２）ＣＳ〉ｋ＾（３）ＣＳ〉ｋ＾（４）ＣＳ〉ｋ＾（５）ｃｓ。其△Ｇ＾     

锌酞菁类染料荧光寿命的非瞬态实验估算

合成了一系列的锌酞菁染料。用循环伏安法测定了它们的氧化还原电位, 并测定了用典型的电子受体猝灭它们的荧光动力学数据。按电子转移模式确定了各染料-电子受体对的荧光猝灭速率常数κ_q对电子从染料向受体转移的自由能变化⊿G函数关系。根据测得的氧化还原电位和光谱数据计算出⊿G, 根据函数关系计算出κ_q, 代入到猝灭动力学数据κ_qτ。这样,就用非瞬态的实验估算出染料的荧光寿命r。与已知的实测文献值进行比较, r的大致范围是可信的。     

细菌光合反应中心Q~A和Q~B间电子转移反应的量子化学研究

用量子化学半经验的AM1和密度泛函DFT(BELYP/6-31G(d))方法分别优化了质体醌MQ1(Q~A)、泛醌UQ1(Q~B)及其阳离子自由基的结构。用Nelsen方法计算了电子转移反应MQ1-UQ1→MQ1UQ^-~1的内重组能λi。用线性反应坐标方法构造了该电子转移反应的双势阱,两透热势能面在反应坐标R≈0.30处相交。对该电子转移体系进行闭壳层的单点计算,并用Koopmans定理计算了体系的分裂能△,得到△随线性反应坐标R的变化关系。结果表明,在R=0.342处△有一极小值,从而得到该电子转移反应的电子转移矩阵元Vrp,并由此确定了反应的过渡态。在此基础上,用两球模型计算了反应的溶剂重组能λ0。本文还计算了该电子转移反应的活化自由能△G。最后,根据Marcus电子转移理论计算了该反应的速率常数ket为5.93×10^4s^-^1,由此得到该反应的半衰期与文献报道的结果一致。     

用于识别金属离子的超分子荧光/磷光传感器*

本文总结了近年来用于金属离子识别的超分子荧光/磷光传感器的研究工作进展,着重介绍了光诱导电子转移及单体-激基缔合物体系在金属离子识别中的应用.     

苯甲醇在二氧化钛超微粒表面的光诱导电子转移和光反应过程研究

本文用自旋捕捆—ESR方法探讨了苯甲醇在超细微粒二氧化钛胶体表面的光诱导电子转移和光化学行为。结果明确地显示出,在不同pH条件下,笨甲醇在二氧化钛胶体表面的光化学行为有显著差别。在很低pH条件下,体系中检出明显的单重态氧加合物的信号,在pH=3.0左右,则以超氧负离子基为主;pH在4—6范围内时,产生较大量的苄氧基,且认pH=6时为最多;在pH为7左右时,除苄氧基外,同时还有一定量的羟甲基(·CH₂OH)和苯基自由基产生。本文对于不同pH条件下的光诱导电子转移和光化学反应机理进行了讨论。     

Kinetic pathway investigations of three‐component photoinitiator systems for visible‐light activated free radical polymerizations

Three‐component photoinitiator systems generally include a light‐absorbing photosensitizer (PS), an electron donor, and an electron acceptor. To investigate the key factors involved with visible‐light activated free radical polymerizations involving three‐component photoinitiators and 2‐hydroxyethyl methacrylate, we used thermodynamic feasibility and kinetic considerations to study photopolymerizations initiated with either rose bengal or fluorescein as the PS. The Rehm–Weller equation was used to verify the thermodynamic feasibility for the photo‐induced electron transfer reaction. It was concluded that key kinetic factors for efficient visible‐light activated initiation process are summarized in two ways: (1) to retard back electron transfer and recombination reaction steps and (2) to use a secondary reaction step for consuming dye‐based radical and regenerating the original PS (dye). Using the thermodynamic feasibility and kinetic data, we suggest three different kinetic mechanisms, which are (i) photo‐reducible series mechanism, (ii) photo‐oxidizable series mechanism, and (iii) parallel‐series mechanism. Because the photo‐oxidizable series mechanisms most efficiently allow the key kinetic factors, this kinetic pathway showed the highest conversion and rate of polymerization. The kinetic data measured by near‐IR and photo‐differential scanning calorimeter verified that the photo‐oxidizable series mechanism provides the most efficient kinetic pathway in the visible‐light activated free radical polymerizations. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem 47: 887–898, 2009     

A photo‐oxidizable kinetic pathway of three‐component photoinitiator systems containing porphrin dye (Zn‐tpp), an electron donor and diphenyl iodonium salt

A series of kinetic experiments were conducted involving visible‐light activated free radical polymerizations with three‐component photoinitiators and 2‐hydroxyethyl methacrylate (HEMA). Three‐component photoinitiator systems generally include a light‐absorbing photosensitizer (PS), an electron donor and an electron acceptor. To compare kinetic efficiency, we used thermodynamic feasibility and measured kinetic data. For this study, 5,10,15,20‐tetraphenyl‐21H,23H‐porphyrin zinc (Zn‐tpp) and camphorquinone (CQ) were used as the PSs. The Rehm‐Weller equation was used to verify the thermodynamic feasibility for the photo‐induced electron transfer reaction. Using the thermodynamic feasibility, we suggest two different kinetic mechanisms, which are (i) photo‐reducible series mechanism of CQ and (ii) photo‐oxidizable series mechanism of Zn‐tpp. Kinetic data were measured by near‐IR spectroscopy and photo‐differential scanning calorimetry based on an equivalent concentration of excited state PS. We report that the photo‐oxidizable series mechanism using Zn‐tpp produced dramatically enhanced conversions and rates of polymerizations compared with those associated with the photo‐reducible series mechanism using CQ. It was concluded from the kinetic results that the photo‐oxidizable series mechanism efficiently retards back electron transfer and the recombination reaction step. In addition, the photo‐oxidizable series mechanism provides an efficient secondary reaction step that involves consumption of the dye‐based radical and regeneration of the original PS. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem 47: 3131–3141, 2009     

周边含己氧基的三代光致变色液晶树枝状大分子的光化学

报道了新化合物含108个己氧基端基的三代(G3)碳硅烷光致变色液晶树状大分子在溶液中的反-顺光异构化反应速率常数k_p, 光回复异构化正/逆反应速率常数k_t和k_c, 热回复异构化反应速率常数k_H, 光回复异构化反应平衡常数k_t/k_c, 活化能E, 异构转化率A/A₀及组分比A'/A₀. G3的光致变色反应速率常数的数量级为10^－1 s^－1, 而侧链含偶氮基元的光致变色聚硅氧烷的光致变色反应速率常数的数量级为10^－8 s^－1, 因此G3的光响应速率比后者快10⁷倍.     

ADSORPTION OF 1,2,4-ACID BY WEAKLY BASIC RESIN： ISOTHERMS, THERMODYNAMICS AND KINETICS

The adsorption properties, including the adsorption isotherms, thermodynamics and kinetics, of l-amino-2-naphthol-4-sulfonic acid (1,2,4-acid) onto weakly basic resin ND900 are investigated. Both the Langmuir and Freundlich equations can give a good fit to the adsorption isotherms, which indicates an endothermic and a favorable adsorption in our study range. A high yield in elimination of about 45.21%-97.28% is obtained for the tested adsorption systems. The capacity and affinity of the adsorption increase with temperature, due to the phenomena of “solvent-motivated” effects. The value of ΔH is 51.59 kJ/mol, which indicates a chemical adsorption and then expects the poor desorption property of ND900. The negative value of ΔG indicates the spontaneous nature of the adsorption process, and the positive value of ΔS shows the increased randomness at the solid/solution interface during the adsorption process. The value of the adsorption rate constant lower than 0.013 min^-1 is indicative of a slow adsorption rate. The intra-particle diffusion must be one of the rate limiting steps.