有機光化學反應的類型和特點
有機光化學反應的類型和特點包括以下幾個方面:
自激發(fā)過程:有機反應底物直接吸收光變成激發(fā)態(tài)中間體,進而自身發(fā)生化學反應或者與其它底物發(fā)生化學反應。由于大部分有機底物的吸收波長在紫外區(qū),所以此方法主要利用的是紫外光。
光引發(fā)過程:通過光引發(fā)劑吸光產(chǎn)生自由基中間體/離子中間體,自由基中間體/離子中間體進一步與底物反應產(chǎn)生新的自由基/離子進而引發(fā)自由基/離子鏈式反應。凡是能吸光之后產(chǎn)生自由基/離子,并進一步引發(fā)自由基/離子鏈式反應的材料都可以稱作光引發(fā)劑(Photo-initiator)。光引發(fā)劑吸收一個光子可以引發(fā)成百上千個化合物參與反應,光利用效率極高,光量子產(chǎn)率φ>1,因此,含有光引發(fā)劑的自由基/離子鏈式反應非常有實際工業(yè)應用價值。
光催化過程:主要依靠光催化劑吸收光,激發(fā)態(tài)光催化劑直接與底物發(fā)生反應,最終光催化劑回到基態(tài),底物通過光催化劑作用生成產(chǎn)物的反應。光催化劑雖然參與了反應過程,但是從整個反應過程角度來看,光催化劑不消耗不增加,最終保持不變。
光敏激發(fā)過程:是通過光敏劑吸收光進入激發(fā)態(tài),激發(fā)態(tài)光敏劑將能量傳遞給底物、光催化劑或者光引發(fā)劑使它們進入激發(fā)態(tài)而自身回到基態(tài)的反應。獲得光敏劑能量的化合物激發(fā)后可以經(jīng)歷a過程自身直接反應;或經(jīng)歷b過程引發(fā)底物反應;或經(jīng)歷c過程自身回到基態(tài),使其他反應物發(fā)生反應生成產(chǎn)物。
此外,有機光化學反應還包括重排反應、取代反應和鏈反應等類型。這些反應類型均屬于直接光化學反應,有時也引入光敏劑以促進光反應的進行,稱光敏反應。