Фотохимические реакции - Институт фундаментальной
advertisement
Федеральное государственное автономное учреждение Высшее профессиональное образование Сибирский Федеральный Университет Институт фундаментальной биологии и биотехнологии Фотохимические реакции Карпенок Полина Александровна Студент 4 курса ИФБиБТ СФУ Красноярск 2015 ВВЕДЕНИЕ • Фотохимическими называются реакции, которые происходят под действием света – видимого, а также инфракрасного и ультрафиолетового излучений. • Эффективность воздействия света зависит от его энергии: чем короче длина волны, тем выше энергия излучаемых фотонов и тем сильнее воздействие кванта света на облучаемую частицу – атом, ион или молекулу. • Типы фотохимических реакций: 1.Фотодиссоциация(фотораспад) 2.Фотоперегруппировка 3.Фотоприсоеинение 4.Перенос электронов 5.Перенос протонов 2 ФОТОДИССОЦИАЦИЯ • Химическая активность электронно-возбужденного состояния определяется основными параметрами: запасом энергии, временем жизни и наличием реакционно-активных электронов на внешней орбите. • По типу образующихся продуктов различают: гомолитическую фотодиссоциацию(приводящую к образованию радикалов и атомов) пример: распад кетонов и гетеролитическую фотодиссоциацию (приводящую к образованию ионов), пример: фотораспад лейкоцианида с образованием ионов ФОТОДИССОЦИАЦИЯ - При фотораспаде происходит расщепление молекулы на радикалы, ионы или нейтральные более простые молекулы. • В основном состоянии диссоциация связи происходит при увеличении колебательной энергии до энергии разрыва связи. • Для диссоциации связи в электронно-возбужденном состоянии необходима энергия, равная, по меньшей мере, сумме энергии возбуждения и энергии связи в возбужденном состоянии. Фотовозбуждении двухатомных молекул (3 типа диссоциации) Первый тип: • Диссоциация первого типа происходит, если энергия фотона превышает сумму энергий 0–0-перехода и энергии диссоциации связи в возбужденном состоянии • В этом случае двухатомная молекула распадается на два атома и, как правило, один из атомов находится в возбужденном состоянии. Фотовозбуждении двухатомных молекул (3 типа диссоциации) Второй тип: • Двухатомная молекула распадается на два атома и, как правило, один из атомов находится в возбужденном состоянии. • Терм возбужденного состояния не имеет минимума, при диссоциации связи продукты образуются в основном состоянии. Фотовозбуждении двухатомных молекул (3 типа диссоциации) Третий тип: • Наблюдается, когда в возбужденном состоянии пересекаются два терма, один из которых является диссоциативным. • В точке пересечения имеется вероятность перехода из возбужденного состояния на диссоциативную кривую. Этот тип фотодиссоциации называется предиссоциацией. ФОТОПЕРЕГРУППИРОВКИ - фотореакции, в ходе которых один изомер или таутомер превращается в другой Фотоизомеризация - если перегруппировываются отдельные атомы или группы в молекуле – фотостериоизомеризация - изменение пространственного расположения отдельных группировок в молекуле относительно ее хребта. • Реакции фотоизомеризации и перегруппировки всегда протекают внутримолекулярно, РЕАКЦИЯ ФОТОЗАМЕЩЕНИЯ - Реакции могут протекать как по радикальному, так и по гетеролитическому механизму • Для ароматических соединений известны как радикальные, так и ионные реакции замещения •Пример: Фотореакция органических перекисей ароматическими оединениями СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
