Интеркомбинационная конверсия выход

Покажите, что для любого сенсибилизатора, который тушится циклогексадиеном-1,3 со скоростью, определяемой диффузией, эффективность интеркомбинационной конверсии (выход триплетных состояний) сенсибилизатора определяется следующим выражением [c.261]

Эффективность и время затухания фосфоресценции. Фосфоресценция— это излучательный переход с триплетного уровня Т на синглетный 5о- Эффективность фосфоресценции в первую очередь определяется концентрацией триплетных молекул. Фосфоресценция наблюдается в основном в твердой фазе, когда процессы диффузионного тушения триплета замедлены. Эффективность образования триплетов фт — это число триплетных молекул, образующихся на один поглощенный квант возбуждающего света. В отсутствие фотохимических реакций или же интеркомбинационной конверсии из высших синглетных состояний скорость заселения нижнего возбужденного синглетного состояния равна скорости поглощения /п, а скорость образования триплетных молекул /пфт- По методу стационарных концентраций определяют выход триплетов [c.62]

Кривая потенциальной энергии реакции основного состояния пересекается с соответствующей кривой триплетного возбужденного состояния. Вследствие этого реакция может идти двумя независимыми каналами адиабатическим с образованием двух молекул формальдегида в основном состоянии и неадиабатическим с возникновением одной молекулы формальдегида в возбужденном триплетном состоянии. Сильная интеркомбинационная конверсия вследствие большого спин-орбитального взаимодействия приводит к тому, что реакция идет почти полностью по неадиабатическому каналу. Этим объясняется большой выход молекул формальдегида в триплетном состоянии с последующим высвечиванием путем фосфоресценции, [c.357]

В этом случае график Штерна — Фольмера (зависимость 1//иа.г от [М]) будет иметь в точке пересечения значение (1-ЬА1/Л)/ погл и производную ikq[N. ]/A)[ j,onu поэтому kq/A нельзя определить без измерения / эл и /погл. Однако необходимо знать только отношение /изл//погл, а не абсолютные значения интенсивностей. Следует заметить, что если энергетические спектры возбуждения и излучения не идентичны, то необходимо измерять отношение потоков квантов, а не отношение потоков энергии. Отношение /изл//погл есть квантовый выход ф1 процесса люминесценции (фг — квантовый выход флуоресценции, фр — квантовый выход фосфоресценции), поэтому значение модифицированной кривой Штерна — Фольмера 1/ф —[М] в точке пересечения будет определять отношение скоростей радиационных и безызлучательных процессов. Следовательно, в идеальном случае можно определить скорость внутренней и интеркомбинационной конверсии в люминесцирующей системе. [c.88]

Фосфоресценция, как правило, происходит после заселения уровня Г) посредством безызлучательного синглет-триплетного перехода с уровня 5], который в свою очередь возбуждается в результате поглощения света. Состояние 1 обычно имеет меньшую энергию, чем состояние 5ь поэтому долгоживущее излучение (фосфоресценция) является более длинноволновым, чем короткоживущее излучение (флуоресценция). Относительная интенсивность флуоресценции и фосфоресценции зависит от скорости излучения и интеркомбинационной конверсии с 5 абсолютный квантовый выход зависит также от меж- и внутримолекулярных процессов переноса энергии, фосфоресценция конкурирует не только со столкновительным тущением Ти но и с интеркомбинационным переходом на 5о. Разница между общей скоростью образования триплетов из 51 и скоростью фосфоресценции может быть использована для определения эффективности процесса 7 1 5о в условиях, когда процессами бимолекулярного тушения можно пренебречь. [c.101]

Разнообразные реакции изомеризации и перегруппировок могут быть инициированы фотохимически. В гл. 5 несколько раз уже упоминалось использование цыс-гра с-изомеризации как индикатора триплетного канала передачи энергии. По факту существования такой изомеризации можно оценить энергию триплетных уровней и определить выход интеркомбинационной конверсии в донорных молекулах (с. 140). Возможность [c.161]

Если возможны какие-либо иные — безызлучательные — процессы дезактивации, сопоставимые по скорости со скоростью радиационного процесса, вероятность флуоресценции уменьшается (падает квантовый выход). Безызлучательная дезактивация электронной энергии возбуждения может осуществляться за счет внутренней и интеркомбинационной конверсии. При внутренней конверсии дезактивация энергии происходит между двумя уровнями одинаковой мультиплетности, например "г 5 . Более важна интеркомбинационная конверсия, сопровождающаяся переходом молекулы с синглетного состояния одного типа (например, 5 ) на триплетный уровень другого типа (Гял )- Время жизни возбужденного триплетного состояния больше, чем синглетного из этого состояния также возможны радиационные (фосфоресценция) и безызлучательные переходы. Ввиду того что время жизни триплетного состояния велико, велика и вероятность перехода энергии возбуждения в кинетическую энергию молекулы. Именно поэтому фосфоресценция проявляется главным образом в замороженных растворах, где вероятность колебательных и вращательных движений молекулы снижена. [c.12]

Влияние структуры макроцикла на выход флуоресценции онре-деляется зависимостью константы скорости флуоресценции и, в меньшей степени, интеркомбинационной конверсии от структурных факторов [22]. [c.80]

Этим отчасти обусловлена зависимость квантового выхода фотосенсибилизированной димеризации от природы основания и сенсибилизатора (табл. 12.10). Кроме того, факторами, определяющими эффективность триплет-триплетного переноса энергии, являются поглощение сенсибилизатора в области длин волн применяемого излучения и эффективность интеркомбинационной конверсии в молекулах сенсибилизатора. [c.679]

За время после выхода в свет книги Паркера на английском языке появился ряд монографий и обзоров (ссылки на них даны в библиографии, см. стр. 496) и начали издаваться два новых международных журнала [3]. Были получены новые результаты (в частности, в области люминесценции биологически важных соединений [4]), предложены новые методы исследования. Особенно надо отметить революционизирующее влияние применения лазеров. Исключительно малая продолжительность импульса, сравнимая с временами внутримолекулярного перераспределения электронной энергии, а также высокие мощности излучения сделали возможным прямое измерение скоростей внутренней и интеркомбинационной конверсии [5], исследование синглет-синглетной и триплет-синглетной аннигиляции [6] и синглет-син-глетного (S 4-Sb п> 1) поглощения [7,8]. Наконец было обнаружено испускание из самого нижнего синглет-возбужденного состояния азулена [9]. [c.6]

Обеим зависимостям соответствовали одни и те же значения Е, что указывает на определяющую роль интеркомбинационной конверсии 51Г) в зависимости выхода флуоресценции от температуры. Авторы прищли к выводу, что для исследованных соединений внутренней конверсией 51—>-5о можно пренебречь, и предположили, что брутто-процесс 51->71 начинается с интеркомбинационной конверсии в состояние Гг, расположенное немного выше состояния 5ь [c.84]

Некоторые соединения имеют высокие выходы люминесценции, и интеркомбинационная конверсия на уровни редкоземельных элементов должна быть достаточно эффективной, чтобы конкурировать с высокой скоростью безызлучательной конверсии, которую испытывают триплетные состояния в жидком растворе. [c.458]

Максимальное значение Ф = 1 достигается при реакциях типа интеркомбинационной конверсии с хорошими триплетными генераторами, например бензофеноном. Химические реакции молекул, находящихся в триплетном состоянии, часто протекают с существенно меньшими квантовыми выходами. Определение соотношений между химической реакцией и процессами дезактивации (преимущественно безызлучательной) является важной проблемой фотохимии. [c.52]

Синглет-триплетное расщепление и выход интеркомбинационной конверсии [35, 82] [c.103]

Рассмотрим пример. Бензольный раствор содержит бензофенон в концентрации, достаточной для поглощения всего излучения от источника монохроматического света. Концентрация тушителя достаточно велика для того, чтобы все образующиеся триплеты бензофенона были потушены. Для бензофенона Фят =1, и если эффективность переноса энергии равна 100% Ет, акцептор < < Ер, бензофенон), ТО ЧИСЛО образовавшихся триплетных молекул акцептора равно числу фотонов, поглощенных бензофеноном. Допустим, что триплетные молекулы акцептора (например, циклогексадиена) вступают в реакцию димеризации [65], выход которой равен единице. В этом случае каждый поглощенный фотон даст одну молекулу димера. Чтобы измерить величину исследуемого донора, нужно вновь создать такие условия, чтобы он поглощал весь падающий свет и чтобы все триплеты донора тушились стандартным акцептором (например, циклогексадиеном). Далее нужно облучить в одинаковых условиях два образца — раствор с бензофеноном и раствор с исследуемым донором — так, чтобы каждый из них поглотил одно и то же количество света. Теперь, для того чтобы оценить выход интеркомбинационной конверсии, необходимо сосчитать (например, при помощи метода газовой хроматографии) число или процент димеров, получившихся в обоих образцах. Так, если с бензофеноном образуется 20% димеров, а с исследуемым донором— 10%, то для последнего можно рассчитать выход Фаг [но уравнению (5-46)] [c.157]

Этим способом были определены выходы интеркомбинационной конверсии для многих соединений (табл. 31). Естественно, при [c.157]

Выход интеркомбинационной конверсии, определенный по химическому тушению в бензольных растворах при 25° с бензофеноном в качестве стандартного донора [54 [c.158]

Каков выход интеркомбинационной конверсии из состояния 5) в молекуле сенсибилизатора [c.160]

Количественное изучение флуоресценции и фосфоресценции позволяет определить ряд важных величин, характеризующих фотохимический процесс время жизни возбужденных молекул скорость интеркомбинационной конверсии, число и природу воз бужденных состояний, эффективные сечения тушения молекул эффективность переноса электронной энергии, первичный кван товый выход. Рассмотрим процесс, который слагается из ста дий первичного возбуждения исходных молекул светом и после дующих процессов флуоресценции или фосфоресценции, конвер сии энергии электронного возбуждения в энергию теплового движения и химического превращения возбужденных частиц. [c.312]

В присутствии значительных концентраций тушителей наблюдается статическое тушение, приводящее к уменьшению квантового выхода фосфоресценции без изменения времени затухания (аналогично статическому тушению флуоресценции). Некоторые соединения, в особенности содержащие тяжелые атомы, способствующие интеркомбинационной конверсии, образуют комплексы с фосфоресцирующим соединением, приводя к изменению времени затухания фосфоресценции и иногда даже к увеличению квантового выхода фосфоресценции вследствие увеличения константы скорости испускания фосфоресценции в таких комплексах. При этом затухание фосфоресценции происходит неэкспоненциально. В простейшем случае кинетика затухания представляет собой сумму двух экспонент, одна из которых соответствует свободным молекулам М, а другая— комплексу (М-р). Соотношение вкладов этих двух экспонент зависит не только от концентрации комплексообразователя, но также от продолжительности возбуждающего импульса, поскольку время достижения стационарного состояния при заданной интенсивности возбуждающего овета для частиц с разным време- [c.99]

Поглощение излучения на синглет-триплетном переходе мало, поскольку он запрещен в такой же степени, как запрещена фосфоресценция на триплет-синглетном переходе. Следовательно, возбуждение верхнего фосфоресцирующего уровня непосредственно из основного является неэффективным, гораздо чаще фосфоресценция возникает в результате радиационного распада триплетных уровней, заселяемых безызлучательными переходами с синглетных уровней, возбуждаемых поглощением из основного состояния. Диаграмма последовательности событий показана на рис. 4.1. В результате поглощения заселяется уровень Si" после быстрой релаксации (по крайней мере в конденсированных средах) по колебательным уровням молекула оказывается на уровне Si°, где она может потерять энергию либо за счет излучения (фосфоресценции), либо в результате безызлучательного перехода на уровень T l — интеркомбинационной конверсии (IS ), либо в результате безызлучательного перехода на уровень — внутренней конверсии (1 ). Возможно, это может показаться странным, что ISG на уровень Ti , являющийся запрещенным по спину согласно правилам отбора для безызлучательных переходов, может эффективно конкурировать с разрешенной по спину флуоресценцией или внутренней конверсией на So " однако фосфоресценция наблюдается во многих случаях, когда можно предположить, что 1 5i 5o относительно неэффективна. Для полного понимания процессов фотохимии молекул необходимо знать эффективность (квантовый выход) всех процессов, происходящих в ней. Даже если возбужденные частицы не вступают в химические реакции, не подвержены процессам разложения или тушения, то необходимо уметь определять квантовый выход флуоресценции ((pf), фосфоресценции (фр), интеркомбинационной конверсии " So (fis ) и внутренней конверсии 51 5о(ф1с). Учитывая, что суммарная эффективность всех процессов равна единице, получим [c.84]

Эта реакция фотовосстаиовления будет описана в разд. 6.6.) В случае такого донора водорода, как eHj H(ОН)СеНа, в концентрации 0,1 моль/дм квантовый выход разложения беи-зофенона (фв) близок к единице. Один этот факт исключает возможность рассмотрения возбужденного синглета бензофено-iia в качестве участника реакции. Константа скорости отрыва атома водорода синглетом должна быть менее 10 дм У(мольХ Хс), поскольку физическое тушение S l протекает по крайней мере в 100 раз быстрее и контролируется диффузией ( q> >10 ° дм (моль с)). Константа скорости интеркомбинационной конверсии S l T i около 10 ° с , так что конкуренция между отрывом водорода и интеркомбинационной конверсией (IS ) накладывает ограничение на <рв порядка (10 х0,1/10 °) = 10 при [RH]=0,1 моль/дм для реакции S,. В то же время процессы диссипации энергии для T l протекают гораздо медленнее, чем для Si (например, константа скорости IS Ti Sq для бензофенона около 10 С ), и реакция эффективно конкурирует с другими процессами. Дальнейшее утверждение, что триплет является наиболее важной активной частицей, основано на сравнении данных по скорости, полученных именно для триплета, с полученными из рассмотрения кинетических зависимостей фв в реакции фотовосстановления для неизвестного состояния. Триплет бензофенона был идентифицирован в экспери- [c.154]

Триплетные состояния интенсивно тушатся кислородом, ионами переходных металлов, тяжелыми атомами, акцепторами и донорами электрона. При рассмотрении тушения триплетных молекул следует различать статическое и динамическое тушение. При статическом тушении триплетных состояний наблюдается уменьшение концентрации триплетных молекул без изменения их времени жизни. Явление статического тушения связано с образованием комплекса между возбужденной молекулой и тушителем. Такой комплекс может образовываться как в основном, так и в син-глетно-возбужденном состоянии. При сильном уменьшении вероятности интеркомбинационной конверсии в комплексе по сравнению со свободной молекулой наблюдается уменьшение выхода триплетных молекул. Динамическое тушение триплетных молекул обусловлено взаимодействием триплетной молекулы с тушителем при соударении. При динамическом тушении происходит уменьшение времени жизни триплетных моле- [c.293]

Мощность флуоресцентного и фосфоресцентного излучения, испускаемая пробой, является прямой функцией квантового выхода. Поэтому квантовый выход интересующего процесса люминесценции должен быть постоянным и воспроизводимым, если необходимо разработать успешный флуориметрический или фосфориметрический метод анализа. Когда квантовый выход значительно уменьшается, то говорят, что люминесценция затухает. К сожалению, многие посторонние вещества могут оказывать влияние на квантовый выход и тушить люминесценцию. В частности, тяжелые атомы или парамагнитные частицы сильно влияют на скорость интеркомбинационной конверсии, которая, в свою очередь, изменяет квантовый выход флуоресценции или фосфоресценции, тем самым приводя к погрешности в анализе. В фосфориметрии, конечно, желательно увеличить скорость интеркомбинационной конверсии, в то время как в флуориметрии — уменьшить. Поэтому, для того чтобы предотвратить тушение в большинстве флуориметрических методик, тяжелые атомы и парамагнитные частицы должны быть удалены из раствора пробы. Кислород, будучи парамагнитным, является особенно серьезной помехой, и его также удаляют, пропуская азот через анализируемые растворы. [c.660]

У замещенных нафталина, в основном, наблюдается та же зависимость, что и у замещенных бензола. В работе [16], где изучались люминесцентные свойства метилзамещенных нафталина при низких температурах, отмечается, что сумма квантовых выходов флуоресценции и фосфоресценции приблизительно равна единице. Особо подчеркнута роль пространственного строения молекул. Даже малые отклонения от копланарности повышают вероятность безызлучательной дезактивации. Наиболее сильно интеркомбинационная конверсия проявляется у 1,8- и 1,4,5,8-тетраметилнафталинов. [c.28]

Важно подчеркнуть, что в ряду рассмотренных соединений наименьшей энергией триплетного состояния обладает тимидин-З -фосфат в нейтральной форме. Интенсивность заселения возбужденного триплетного состояния характеризуется квантовым выходом интеркомбинационной конверсии ф кк- Для рбТ и р11 при pH 7 эти величины равны нулю (см. табл. 12.1), т. е. в разбавленных растворах при низких температурах возбуждение изолированных молекул этих соединений на триплетный уровень возможно, по-видимому, только путем сенсибилизации. Однако в концентрированных замороженных растворах рс1Т и р1Л наблюдается фосфоресценция, что свидетельствует о заселении в этих условиях триплетного уровня Возбужденные состояния нуклеотидов в растворах при температурах выше 0° С исследованы в значительно меньшей степени. [c.622]

Рис. 12.6. УФ-Облучение (265 ммк) урацила в атмосфере азота. Зависимость квантовых выходов фотогидратации ф1 и интеркомбинационной конверсии фикк от pH

При обычной фотореакции заселение триплетного возбужденного состояния достигается за счет интеркомбинационной конверсии. Исходя из предположения, что фотодимеризация урацила в водном растворе идет через триплетное состояние, по выходу фотодимера был определен квантовый выход интеркомбинационной конверсии фцкь и время жизни возбужденного триплетного состоя- [c.640]

Рис. 12.9. УФ-Облучение урацила в водном растворе. Зависимость квантовых выходов гидртации ф, и интеркомбинационной конверсии Фикк от энергии облучения

Интеркомбинационная конверсия, процессы межмолекудярно-го переноса энергии и химические реакции конкурируют со всеми другими процессами дезактивации (флуоресценцией, фосфоресценцией, безызлучательной дезактивацией). Эффективность интересующего процесса определяется квантовым выходом [c.52]

Отсутствие фотовосстановленпя может быть также связано с пониженным квантовым выходом триплетов, поскольку для п-аминобензофенона в полярных растворителях, например ацетонитриле, изонроннловом спирте, наблюдалось замедление интеркомбинациониой конверсии. [c.307]

В отсутствие необратимых фотохимических реакций основными процессами, уменьшающими квантовый выход излучения, являются внутренняя конверсия из состояния 51 в 5о и интеркомбинационная конверсия из состояния Г1 в 5о- Кроме того, для заселения триплетных состояний необходима интеркомбинацио1шая конверсия [c.79]

Ламола и Хэммонд [54] использовали изящный метод, основанный на переносе энергии, для измерения той доли синглет-возбу-жденных молекул, которая испытывает интеркомбинационную конверсию в низшее триплетное состояние, т. е. выхода интеркомбинационной конверсии Фяг [c.156]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология