Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ЭКСИПЛЕКСЫ

ЭКСИПЛЕКСЫ (от англ. excited complex), возбужденные мол. комплексы из двух или неск. молекул. Связь между молекулами, образующими комплекс, м. б. донорно-акцепторной (частичный или полный перенос электрона) или "экси-тонной" (вследствие делокализации возбуждения между двумя молекулами; напр., в случае одинаковых молекул или молекул с близкими энергиями возбуждения). Термин "эксиплексы" обычно относится к таким возбужденным комплексам, основное состояние к-рых нестабильно. Эксиплексы наблюдаются гл. обр. в неполярных р-рителях, поскольку в полярных средах они быстро диссоциируют на ион-радикалы. Эксиплексы часто являются промежут. продуктами фотохим. р-ций и их св-ва определяют закономерности этих р-ций.
Электронная волновая функция эксиплексов [АВ]*, образованного молекулами А и В, в общем случае приближенно м. б. представлена в виде линейной комбинации ф-ций, отвечающих локальным возбужденным состояниям А*В и АВ*, а также состояниям с переносом заряда А-В+ и А+В-

6028-3.jpg

Если А - акцептор, а В - донор электрона, то с6028-4.jpgd и а, b6028-5.jpg0; в случае одинаковых молекул а6028-6.jpgb (или а = b), а с, d6028-7.jpg0. Мультиплетность квантового состояния эксиплексов зависит от характера возбуждения отд. частиц; как правило, имеют дело с эксиплексами в синглетном или триплетном состоянии.
В узком смысле эксиплексами наз. именно комплексы с переносом заряда, данная статья посвящена гл. обр. этим частицам. Комплексы одинаковых или очень близких (по структуре энергетич. спектра) молекул наз. эксимерами.
Эксиплексы (общепринятое обозначение A-D+) обычно образуются в р-ре при взаимод. возбужденных молекул с донорами D или акцепторами А электрона:

6028-8.jpg

Так, при взаимод. антрацена в возбужденном синглетном состоянии (донор электрона) с 1,4-дицианобензолом в основном электронном состоянии образуется синглетный эксиплекс (р-ция 1), а при взаимод. азафенантрена в триплетном состоянии (акцептор электрона) с нафталином в основном состоянии - триплетный эксиплекс (р-ция 2):

6028-9.jpg

6028-10.jpg - доля перенесенного заряда). В этих примерах происходит почти полный перенос заряда и6028-11.jpg
Образование синглетных эксиплексы проявляется прежде всего в тушении флуоресценции исходного в-ва в присут. донора или акцептора электрона и появлении в спектре флуоресценции р-ра новой полосы испускания, сдвинутой в длинноволновую область. Зависимость квантового выхода флуоресценции А* (или D*) и эксиплексов зависит от концентрации [А] (или [D]) и описывается ур-ниями типа Штерна-Фольмера (см. Люминесценция). Кинетика флуоресценции р-ра при обратимом образовании эксиплексов в общем случае неэкспоненциальна. Образование триплетных эксиплексов обнаруживается по изменению спектров поглощения триплетных состояний в присут. доноров (или акцепторов) электронов.
Энергии наиб. типичных эксиплексов близки к энергиям состояний с полным переносом электрона (типа A-D+), поэтому энергии их образования из возбужденных молекул А* (или D*) м. б. оценены из окислит.-восстановит. потенциалов донора электрона E0(D*/D) и акцептора Е0(А*/А-):

6028-12.jpg

где F - число Фарадея; Е* - энергия возбуждения А (или D);6028-13.jpg - энергия электростатич. взаимодействия между ионами в эксиплексе (е - заряд электрона;6028-14.jpg- электрич. постоянная;6028-15.jpg- диэлектрич. проницаемость р-рителя; r - расстояние между ионами). Энергия (в эВ), соответствующая максимуму испускания эксиплексов, выражается ур-нием:

6028-16.jpg

где сдвиг полосы6028-17.jpg эВ (в том же р-рителе, в к-ром измерены окислит.-восстановит. потенциалы) и зависит от полярности р-рителя:

6028-18.jpg

где6028-19.jpgи а — дипольный момент и радиус эксиплекса;6028-20.jpg и п - соотв. диэлектрич. проницаемость и показатель преломления р-рителя; v0 - частота испускания в-ва в газовой фазе. Эксиплексы атомов инертных газов с галогенами применяются в газовых лазерах (неправильно называемых эксимерными лазерами). наиб. эффективны лазеры на ArF, KrF, XeF.

Лит.: Капинус Е.И., Фотоника молекулярных комплексов, К., 1988; The exciplex, ed. by M. Gordon, W. R. Ware, N. Y., 1975.

М. Г. Кузьмин.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн