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