(E)-2,5-二甲基-3-呋喃乙叉(异丙叉)-丁二酸酐的光发色和光消色反应过程

淡黄色的(E)-2,5-二甲基-3-呋喃乙叉(异丙叉)-丁二酸酐,1,在紫外光作用下同旋闭环生成深红色的闭环体,7,7,a-二氢苯骈呋喃-5,6-二羧酸酐,2,在Ar⁺激光(515nm)作用下,2同旋开环成1,由于在2的分子中无1-位氢,因此不发生与光消色反应相竞争的1,5氢迁移反应。用Fischer的方法测定了光化学反应1→2的光化学转化率,发现转化率是100%,证明光发色反应是定量的。对于用Ar⁺激光引起的光消色反应进行稳态的光化学分析处理,结果揭示在2的激发态和1的基态之间的某一个能级处有一个过渡态X,X分别以22.43ms^-1和1.11ms^-1的速率常数转变成化合物2和1,提出一个一般性的反应能量座标以解释俘精酸酐的光致色变过程,化合物1的光发色和光消色反应遵循两条不同的反应路线。     

螺吡喃激发态的反应活性

研究了6′-硝基-1,3,3-三甲基吲(口乃木)苯骈螺吡喃,Ⅰ,和6′-硝基-1-苯基-3,3-二甲基吲(口乃木)苯骈螺吡喃,Ⅱ,的光化学,Ⅰ的直接光解和敏化光解均得到份菁结构的光解产物Ⅲ,量子产率分别是0.42和0.32.Ⅱ直接光解时生成相应的有色光解产物Ⅳ,量子产率是0.40,氮杂蒽酮为敏化剂的敏化光解量子产率是0.58,无疑地,单线态和三线态均参予螺吡喃的发色反应,用这些结果和折算关系式得到,在Ⅰ的直接光解中,Ⅲ主要来自单线态,而在Ⅱ的直接光解中,Ⅳ主要来自三线态.从Ⅰ或Ⅱ的敏化联乙酰燐光实验中求得三线态参数.它们是:φ_ISC^Ⅰ＝0.11,φ_ISC^Ⅱ＝0.48;³K_dt^Ⅰ＝3×10⁴秒^-1,³K_dt^Ⅱ＝9×10⁴秒^-1,类似地,³K_r^Ⅰ＝0.12×10⁴秒^-1,³K_r^Ⅱ＝2.52×10⁴秒^-1,这样,³φ_r^Ⅰ值较小是由于³φ_ISC^Ⅰ值较小,而三线态寿命随结构变动不大.最后,取苯乙烯为模型,用它的电子能量与乙烯双键扭曲角度关系图推断出,来自单线态的双离子具有螺环构型,而来自三线态者具有平面状构型.