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多光子解離和電離和有機(jī)光化學(xué)反應(yīng)氮-氮雙鍵的異構(gòu)化

化學(xué)先生 / 2019-08-30

以高功率近紅外光激光為代表的高能輛照下的多光子激勵(lì)，和繼而引發(fā)的光化學(xué)過程，已經(jīng)成為光化學(xué)中一個(gè)十分重要的領(lǐng)城。

對(duì)于多光子激發(fā)，它的優(yōu)點(diǎn)是由于近紅外光激發(fā)，故對(duì)樣品的損傷大大減小，由于雙光子的激發(fā)效率與短波長的單光子相當(dāng)，使得許多在可見區(qū)甚至紫外區(qū)困難的實(shí)驗(yàn)可以通過多光子激勵(lì)加以完成。

實(shí)現(xiàn)對(duì)分子的多光子激勵(lì)，有兩種常用的機(jī)制: 一種是共振激勵(lì)機(jī)制，通過分子n個(gè)光子的同步吸收，使其經(jīng)共振激勵(lì)面升至很高的電子?xùn)|縛態(tài)(連續(xù) 的解離態(tài)或預(yù)解離態(tài)):另一種為非共振激勵(lì)，即中間能級(jí)是實(shí)際存在或部分存在的，分子的激勵(lì)過程類似于在間隔基本相近的階梯上攀升的過程。

有機(jī)光化學(xué)反應(yīng)氮-氮雙鍵的異構(gòu)化：

在外界激發(fā)源的作用下， -種物質(zhì)或一個(gè)體系發(fā)生顏色明顯變化的現(xiàn)象稱為變色性。光致變色是指一種化合物A受到一定波長的光照射時(shí)，可發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)得到產(chǎn)物B，A和B的顏色(即對(duì)光的吸收)明顯不同。B在另外一柬光的照射下或經(jīng)加熱又可恢復(fù)到原來的形式A。光致變色是一種可逆的化學(xué)反應(yīng)，這是一個(gè)重要的判斷標(biāo)準(zhǔn)。在光作用下發(fā)生的不可逆反應(yīng)，也可導(dǎo)致顏色的變化，只屬于一般的光化學(xué)范疇，而不屬于光致變色范疇。

偶氮苯 (azobenzene) 是一個(gè)典型的具有光致變色特性的分子，在特定波長的紫外光照射下，反式構(gòu)型的偶氮苯會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)轫樖綐?gòu)型:在可見光或熱作用下，順式構(gòu)型可回復(fù)到反式構(gòu)型。以偶氮苯為例，圖6-4 給出了其光異構(gòu)化機(jī)理，兩種構(gòu)型的偶氮苯分子具有明顯不同的紫外可見吸收光譜，同時(shí)其物理性質(zhì)例如介電常數(shù)、折射率等也大不相同?；诖?，偶氮苯及其衍生物在光觸發(fā)開關(guān)(optical switch)、全息數(shù)據(jù)擦寫、圖像存儲(chǔ)以及生物學(xué)領(lǐng)城有著廣泛的應(yīng)用前景。

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