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第一章 有机光化学——概论 1

1.1有机分子的分子光化学 1

1.2光化学反应 2

1.3有机分子的电子激发和去激作用 3

1.4态能级图：电子异构体和自旋异构体 4

1.5分子大小和分子运动的衡量标度 6

1.6分子能学和反应动力学的衡量标度 8

1.7电子激发态的核几何构型 12

1.8一种以势能面来描述分子光化学的方法 13

1.9有机光反应 15

1.10小结 16

参考文献 17

第二章 电子轨道、电子组态和电子态 18

2.1分子波函数和分子结构 18

2.2Born-Oppenheimer近似 18

2.3使用量子力学算符的实质意义 20

2.4原子轨道、分子轨道、电子组态和电子态 21

2.5基态的电子组态 22

2.6由电子组态建立电子态 24

2.7电子自旋的形象化描写：一种简单的矢量模型 26

2.8由单一的组态所产生的单重态和三重态的矢量表示法 2

2.9单重态与三重态的电子能量差 30

2.10轨道能量的实验测定：光电子能谱 35

2.11结语 39

参考文献 39

第三章 各态间的跃迁——化学动态学 41

3.1态间跃迁的化学动态学 41

3.2经典动态学：一些预备性的说明 41

3.3量子动态学：各态间跃迁的Golden规则 43

3.4各态之间的跃迁：跃迁几率的估算 44

3.5核运动；电子振动态 46

3.6单重态－三重态相互转化 50

参考文献 55

第四章 势能面 56

4.1势能曲线和势能面 56

4.2经典粒子在表面上的运动 56

4.3形象化地描述分子行为的势能曲线和势能面 60

4.4谐振子的量子力学描述 60

4.5碰撞和振动对代表点运动的影响 67

4.6在势能面之间的跃迁 69

4.7Franck-Condon原理和辐射跃迁：一个经典模型 70

4.8Franck-Condon原理和无辐射跃迁：与振动弹簧的类比 75

4.9无辐射跃迁的化学机制和物理机制的形象化描述 78

4.10总结和计划 81

参考文献 81

第五章 辐射跃迁——光吸收和光发射 83

5.1有机分子的吸收光谱和发射光谱 83

5.2有机分子的典型实验吸收光谱和发射光谱 83

5.3光的性质：电磁波和振荡电偶极子 85

5.4光作为粒子流：光子 92

5.5吸收光谱和发射光谱的形状 99

5.6态混合：打破单一轨道组态近似和纯多重性近似 104

5.7光吸收和光发射的实验测量：分子的电子光谱 112

5.8自旋－轨道偶合和自旋禁阻的辐射跃迁 128

5.9自旋禁阻辐射跃迁的实验例子：S0→T吸收和磷光 133

5.10闪光光谱 143

5.11激发态结构和偶极矩 145

5.12包含一个以上分子的辐射跃迁：吸收复合物和激基复合物 148

5.13缓发荧光和磷光 161

5.14从“高级的”激发单重态和三重态发生的发射；薁反常（现象） 163

参考文献 164

第六章 光物理的无辐射跃迁 169

6.1作为电子弛豫形式之一的光物理的无辐射跃迁 169

6.2无辐射电子跃迁的经典解释——在势能面之间的跳跃 169

6.3各态之间无辐射跃迁的波动力学解释 171

6.4无辐射跃迁的参量化模型公式 177

6.5无辐射跃迁的速率和效率同分子结构的关系 187

6.6影响振动弛豫速率的因素 192

6.7根据发射参数量值计算无辐射过程的速率常数 194

6.8内转换（Sn→S1,Tn-T1,S1→S0） 198

6.9从S1到T1的系间窜越 204

6.10系间窜越（T1→S0） 208

6.11对自旋禁阻无辐射跃迁的微扰作用 211

6.12光物理无辐射跃迁和光化学过程之间的关系 214

参考文献 216

第七章 理论有机光化学 220

7.1有机光反应的定性理论 220

7.2轨道的最大正重迭原理 222

7.3轨道相互作用 223

7.4轨道相关图和态相关图 228

7.5为某一选定的反应坐标建立电子轨道相关图和电子态相关图 229

7.6关于协同的光化学周环反应的典型态相关图 231

7.7包含双自由基中间体的光反应的态相关图 237

7.8非协同光反应的典型的态相关图：包含中间体（双自由基和两性离子）的反应 242

7.9酮类α分裂的态相关图 248

7.10π,π*和n,π*态的一套标准的初级光反应 252

7.11结论：势能面作为反应地图或反应坐标图 254

参考文献 255

第八章 机制有机光化学 257

8.1机制 257

8.2在定量的机制分析中应用动力学的可行性 260

8.3在机制分析中结构判据的用途和反应活性中间体的作用 264

8.4从速率定律推及光化学反应机制的一些规则 268

8.5从效率定律进而推断光化学反应机制的一些规则 269

8.6测定光反应速率常数的实验方法 272

8.7光化学速率常数测量的实验例子 275

8.8反应活性中间体：检测和表征特性的实验方法 282

8.9反应活性中间体的实验检验 283

8.10对涉及自由基和双自由基的实验检验 292

8.11检测自由基、自由基对和双自由基的磁共振方法 294

8.12化学诱导核极化和自由基对的实验检测 305

8.13化学光谱学（chemicalspectroscopy）：利用光化学反应研究激发态能学和动态学 322

8.14某些原型态能级图 325

参考文献 329

第九章 能量转移 331

9.1用势能面概念描述电子能量转移和能量递降作用 331

9.2电子能量转移的“通常”机制（即辐射机制）：光谱重迭积分 333

9.3无辐射能量转移理论：一般阐述 334

9.4在库仑相互作用下发生能量转移的具体描述：发射机－天线机制 337

9.5以电子交换来进行的能量转移：重迭机制或碰撞机制 340

9.6能学在能量转移机制中的作用 345

9.7在液态溶液中，分子扩散在能量转移过程中的作用；“扩散控制的”猝灭 348

9.8扩散的距离－时间关系 352

9.9无扩散时的能量转移：Perrin公式 354

9.10能量转移的速率和效率对距离的理论上的依赖关系比较 356

9.11单重态－单重态能量转移的实验例子 358

9.12三重态－三重态能量转移 367

9.13在液态溶液中的三重态－单重态能量转移 377

9.14单重态－三重态能量转移 378

9.15共轭发色团间的激发作用转移 379

9.16“多光子”能量转移过程；三重态－三重态湮没；缓发的光致发光 382

9.17由高级激发态发生的能量转移 384

9.18非垂直的能量转移 385

9.19可逆的能量转移 389

9.20有机光化学中的光敏化作用和猝灭作用 391

9.21分子氧的猝灭作用 395

9.22能量跃移或能量迁移 396

参考文献 400

第十章 光加成反应和光取代反应 404

10.1光化学的加成反应和取代反应的分类 404

10.2羰基化合物和烯类的光还原反应：氢提取反应所引起的线性加成 405

10.3在n,π*和π,π*态氢提取反应中自由基模式的应用 405

10.4酮的氢提取反应和电子提取反应的理论分析[9] 409

10.5光化学氢提取反应在合成上的应用 410

10.6酮类光还原反应的机制分析 415

10.7光还原效率的定量分析 420

10.8氢提取和电子提取反应之间竞争的实验例证 427

10.9分子内的氢提取反应：Ⅱ型类的反应 430

10.10羰基衍生物及不饱和含氮化合物的光化学氢提取及电子提取反应 438

10.11非环烯类的加成反应 441

10.12光化学的芳香取代反应 451

10.13摘要 456

参考文献 457

第十一章 环化加成反应 463

11.1环化加成反应的分类 463

11.2通过双自由基两性离子以及激基复合物等中间体的光环化加或反应 466

11.3羰基化合物［2+2］光环化加成反应 483

11.4苯的光环化加成反应 506

11.5共轭烯酮类的光环化加成反应 513

11.6涉及不饱和含氮化合物与硫酮的光环化加成反应 520

11.7摘要 522

参考文献 522

第十二章 异构化和重排反应 528

12.1光化学重排反应的分类 528

12.2不饱和化合物的顺－反异构化反应 528

12.3骨架和位置的光异构化：σ重排 538

12.4电环化反应 549

12.5共轭碳氢化合物的分子内环化加成反应 564

12.6杂原子共轭体系的电环化反应和分子内环化加成反应 567

12.7β,γ－不饱和烯酮类的σ键迁移异构化 579

12.8摘要 580

参考文献 580

第十三章 光碎裂反应 587

13.1光碎裂反应及光消除反应 587

13.2酮类的α均裂反应；烷氧自由基模型 589

13.3由α分裂反应引起的β,γ-不饱和酮的σ键重排反应 601

13.4偶氮化合物的光消除反应 607

13.5重氮、叠氮及有关化合物中的光消除氮反应 615

13.6小环的光化学开裂反应 622

13.7过氧化物、卤化物和亚硝基化合物的各种α分裂反应；Barton反应 634

13.8摘要 638

参考文献 638

第十四章 单重态氧和化学发光有机反应 645

14.1光反应和化学发光有机反应之间在概念上的联系 645

14.2分子氧：基态（3∑）和激发单重态（1△和1∑） 650

14.31,2－二氧杂环丁烷和桥（内）过氧化物的化学发光 662

14.4化学激发应用于光化学的问题 675

14.5绝热光反应：化学发光光反应的例子 677

14.6“红光到蓝光”的实验和“上升的”光敏化作用 679

14.7有机光化学与化学发光有机反应的相互影响 681

参考文献 681

跋 685

索引 687

英中文对照表 706