光化学合成

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光化学合成是指在光的作用下进行的化合物合成研究。光化学反应的完成时光致电子激发态的化学反应。通常用紫外光和可见光,使电子从基态跃迁到激发态,然后,这一激发态再进行其他的光物理和光化学过程。[1]与光化学反应相对的便是热化学反应。

光源[编辑]

用于光化学合成的光源主要是汞灯光源。它可以提供200~750nm〔紫外光到可见光〕范围内的辐射光。[1]

用途[编辑]

目前主要用于有机化学中合成金属配合物方面。[1]

反应类型[编辑]

根据反应的类型,光化学合成可以分为以下若干类:

光取代反应[编辑]

光水合反应:

\rm \ [Cr(NH_3)_5Cl]^{2+} +H_2O \rightarrow [Cr(NH_3)_4(H_2O)Cl]^{2+} +NH_3[2]

光异构化反应[编辑]

有机金属配合物有的可以发生光异构化反应:

典型的光异构化反应


光敏金属—金属键的断裂反应[编辑]

参与此类反应的配合物一般都是双核或多核的。键的断裂可以发生于同一种金属键之上,亦可以发生于不同种类的金属之间的键上。

\rm \ Ru_3(CO)_9(PPh_3) +3X \rightarrow 3Ru(CO)_3PPh_3X (方程式中,X=CO,PPh3)

光致电子转移反应和氧化还原反应[编辑]

电子转移类型[编辑]

电子转移反应中所涉及到的电子的激发态种类多样,其中包括:

  • 电子转移激发态
  • 以金属为中心的
  • 配位场激发态
  • 从配体到金属电荷转移
  • 配位体内部[1]

电子转移方向[编辑]

  • 从金属到配体的转移
  • 从配体到金属的转移
  • 电荷到溶剂的转移
  • 在多核配合物之中,有金属-金属之间的转移[1]

此类反应可以用于制备低价的金属配合物,利用光照分解制备氢气氧气也属于光氧化还原反应。

光敏化反应[编辑]

此反应应在敏化剂的作用之下进行。敏化剂主要用来传递能量或者生成自由基从而参与反应,之后与反应物发生作用再被还原成为敏化剂。比较常见的光敏化反应有敏化反应。

发展前景[编辑]

维生素D3光化学合成技术已经发展成产业化,前景广阔。[3]

外部链接[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 《无机化学》.高等教育出版社.第852-853页.ISBN 978-7-04-011583-3
  2. ^ 光水合反应.《无机化学》.高等教育出版社.第852-853页.ISBN 978-7-04-011583-3
  3. ^ [1] 维生素D3光化学合成技术产业化