Modern Molecular Photochemistry of Organic Molecules pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:University Science Books

作者:Nicholas J. Turro

出品人:

页数:1053

译者:

出版时间:2010-01-05

价格:USD 134.50

装帧:Hardcover

isbn号码:9781891389252

丛书系列:

图书标签:

光化学
有机分子
分子光化学
光谱学
反应机理
激发态
光物理过程
光化学合成
荧光
磷光

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具体描述

This complete revision of Turro's classic text "Modern Molecular Photochemistry" presents a clearly written introduction to organic photochemistry and goes on to cover advanced and special topics. This title provides a complete revision of the author's classic text "Modern Molecular Photochemistry" published in 1991. It offers a clearly written introduction to organic photochemistry. It covers the methods for determining the mechanisms of organic photoreactions. It comprehensively describes the photochemistry of the basic functional groups of organic chemistry. It includes special topic chapters on supramolecule organic photochemistry, and the role of triplet and singlet molecular oxygen in organic photochemistry. A complete revision of Turro's classic text, "Modern Molecular Photochemistry", which has been the standard of the field for three decades, it also presents a clear introduction to organic chemistry and goes on to cover the mechanisms of organic photoreactions and the photochemistry of the basic functional groups of organic chemistry.

化学与材料科学前沿探索：聚焦结构、反应与功能一本深入解析有机分子在光照下行为的著作本书旨在为化学、材料科学、物理学及相关领域的科研人员、高级学生和专业人士提供一个全面、深入的视角，探讨有机分子在光照激发下的复杂行为、结构演变、反应机理及其在先进材料设计中的潜在应用。我们力求超越基础理论的表面介绍，深入剖析分子层面的光物理过程与光化学转化路径，并结合现代计算化学工具，为理解和调控这些现象提供坚实的理论基础和实践指导。第一部分：光化学基础与分子激发态动力学本部分奠定理解有机光化学的理论框架，重点关注分子如何吸收光子并进入激发态，以及这些高能态如何演化。 1. 光吸收与能级结构：详细阐述有机分子（如芳香烃、杂环化合物、羰基化合物及共轭聚合物）的电子结构，重点分析$pi ightarrow pi^$、$n ightarrow pi^$ 等关键电子跃迁。引入并深入讨论吸收光谱的形状、斯托克斯位移的起源及其与分子几何结构和溶剂环境的依赖关系。对廷特-费利克斯（T-F）法则在分析激发态过程中的应用进行详尽阐述。 2. 激发态的弛豫过程：核心章节之一，系统解析分子在激发单重态 ($S_1$) 和激发三重态 ($T_1$) 中的主要弛豫途径。振动弛豫与内转换 (IC)：探讨能量如何通过振动能级迅速耗散至环境热能，以及分子内电势面交叉点（Conical Intersections, CIs）在高效内转换中的关键作用。通过对范霍夫-瓦茨（Van Vleck-Waltz）模型的讨论，揭示几何结构变化对IC效率的影响。系间窜越 (ISC)：深入分析由强自旋-轨道耦合（SOC）驱动的 $S_1 ightarrow T_1$ 过程。讨论重原子效应、分子内电荷转移（CT）对ISC速率的影响，以及如何通过分子设计策略调控三重态的生成效率（例如在磷光材料中的应用）。辐射过程：比较荧光（Fluorescence）和磷光（Phosphorescence）的动力学参数（如量子产率和寿命）。特别关注延迟荧光（Delayed Fluorescence）的机制，包括热激活延迟荧光（TADF）的原理，这是下一代有机发光器件的核心。 3. 激发态的寿命与产额分析：介绍测量激发态寿命的技术手段（如飞秒瞬态吸收光谱、时间分辨荧光光谱）。讨论如何通过精细的动力学模型（如基于主方程的求解）来解析复杂的串联反应网络，分离出各个竞争路径的速率常数。第二部分：光诱导的化学转化机理本部分聚焦于激发态分子如何驱动化学键的断裂、形成或重排，催生新的分子结构和产物。 4. 光化学反应的基本类型：系统梳理经典的光化学反应，包括：光异构化：对几何异构化（如烯烃的顺反异构）和构象异构化（如螺吡喃、二芳基乙烯衍生物）的反应势垒和动力学进行深入剖析。光氧化还原反应：探讨激发态分子作为单电子转移（SET）供体或受体的角色。分析氧化还原电位如何随激发程度变化，并讨论其在光催化有机合成中的应用。光环加成与环合反应：重点讨论[2+2]、[4+4]等环加成反应的区域选择性和立体选择性控制，特别是对摩尔甘-瓦茨沃斯-霍默（Morrison-Wadsworth-Emmons, MWE）反应的深入探讨。 5. 自由基与离子对的形成：分析在溶液或固态中，激发态分子如何通过光解离（Photolysis）或电子转移生成高度活性的自由基或离子对。讨论溶剂极性和介电常数对自由基对分离和后续反应的影响。特别关注光诱导的C-X键（X=卤素、C-C键）的均裂过程。 6. 能量转移与电子转移：详细区分福斯特（Förster）共振能量转移（FRET）和德克斯特（Dexter）电子转移（DET）机制。讨论FRET在生物分子标记和纳米材料中的应用，以及DET在有机光伏电池（OPV）和光催化循环中的关键作用。引入扩散控制和静态猝灭模型的适用边界。第三部分：先进光功能材料的设计与应用本部分将理论基础与实际应用相结合，探讨如何基于光化学原理构建具有特定功能的新型分子材料。 7. 有机发光材料的分子工程：高效荧光体：讨论如何通过刚性化结构和限制分子内旋转（RIR）策略来抑制非辐射跃迁，提高荧光量子产率，例如通过使用咔唑、硼二吡咯亚甲基（BODIPY）骨架。热激活延迟荧光（TADF）材料的最新进展：深入探讨如何通过精确控制HOMO和LUMO轨道分布，实现极小的单线态-三重态能级差 ($Delta E_{ST}$)，从而高效捕获三重态激子。分析分子内电荷转移态（CT State）在驱动反向系间窜越（RISC）中的作用。 8. 光响应性智能材料：介绍利用分子光开关实现材料宏观性能（如颜色、形状、导电性、粘度）可逆调控的原理。重点分析偶氮苯、二芳基乙烯、螺吡喃等经典光致变色体系的转换动力学、循环稳定性和光照耐久性。讨论其在信息存储、分子机器和药物递送系统中的应用潜力。 9. 光催化在有机合成中的前沿：超越传统光化学，深入探讨使用有机小分子光敏剂（如吖啶鎓盐、吩噻嗪衍生物）替代贵金属催化剂的策略。阐述如何利用有机光催化剂生成高活性的自由基物种（如烷基自由基、酰基自由基），从而实现传统热力学上困难的C-H键活化、偶联反应和胺化反应。结语：未来展望本书最后将展望该领域的研究热点，包括超快光谱学在解析瞬态结构中的应用、基于机器学习的激发态结构预测，以及如何将这些光化学原理应用于更复杂体系，如能源转换（人工光合作用）和生物成像。本书的深度和广度，将助力读者在光化学领域实现创新性突破。