现代分子光化学-(1)-原理篇

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内容简介

《现代分子光化学》是有关分子光化学的经典之作，中文版根据内容设置划分为原理篇和反应篇两个分册。“原理篇”系统总结了光化学与光物理的理论基础，如辐射跃迁、非辐射跃迁、电子组态、电子转移和能量转移等。“反应篇”在“原理篇”基础上，对有机光化学反应的机制进行了深入探讨，以各类典型有机分子如分子氧、烯烃、酮、烯酮、芳香族化合物、超分子化学为例，对其反应过程、反应产物及反应的可行性展开细致的讨论。本书属于基础理论著作，对于从事光化学、材料化学、生物化学等相关领域的研究生和科研工作者都会有不同程度的裨益。

《现代分子光化学》总目录

（1）原理篇

第1章 ?绪论

第2章 ?激发态的电子构型、振动及自旋

第3章 ?能态间的跃迁: 光物理过程

第4章 ?辐射跃迁

第5章 ?非辐射跃迁

第6章 ?分子光化学原理

第7章 ?能量转移和电子转移

（2）反应篇

第8章 ?有机光化学

第9章 ?羰基化合物的光化学

第10章 ?烯烃光化学

第11章 ?烯酮和二烯酮的光化学

第12章 ?芳香化合物的光化学

第13章 ?超分子有机光化学：通过分子间相互作用控制有机光化学和光物理

第14章 ?分子氧和有机光化学

第15章 ?有机光化学反应归纳

本册目录

第1章 ?绪论1

1.1 ?什么是分子有机光化学？1

1.2 ?通过分子结构的形象化及其转换动态学来学习分子有机光化学2

1.3 ?为什么要学习分子有机光化学？3

1.4 ?图像化表示的价值和科学概念的形象化4

1.5 ?分子有机光化学的科学范式5

1.6 ?实验研究和理解分子有机光化学的指导性样本6

1.7 ?分子有机光化学的范式6

1.8 ?可能的、似乎可能的、能的光化学过程的指导性范式7

1.9 ?通过分子有机光化学的范式来回答几个重要的问题8

1.10 ?从全局性范式到日常可用的工作范式8

1.11 ?单重态、三重态、双自由基和两性离子：经由*R到P光化学途径的关键结构11

1.12 ?能态图：电子和自旋异构体13

1.13 ?分子光化学势能面的描述16

1.14 ?结构、能量和时间：光化学过程中分子水平的基准和校正点20

1.15 ?分子能量中的校正点和数值基准21

1.16 ?光子计数22

1.17 ?计算1mol波长为λ频率为ν的光子能量23

1.18 ?电磁光谱中光子能量的范围23

1.19 ?分子尺寸和时间尺度的校正点与数值基准26

1.20 ?本书的计划29

参考文献30

第2章 ?激发态的电子构型、振动及自旋32

2.1 ?通过分子有机光化学范式来考察电子激发态的结构32

2.2 ?分子波函数和分子结构34

2.3 ?Born-Oppenheimer 近似：分子波函数及能量近似的起点36

2.4 ?近似波函数的重要定性特征38

2.5 ?从量子力学的假设到对分子结构的观察：期望值与矩阵元39

2.6 ?量子力学波函数、算符及矩阵元的运用精髓41

2.7 ?从原子轨道，到分子轨道，到电子构型，到电子态41

2.8 ?基态及激发态的电子构型42

2.9 ?从电子构型构建电子态45

2.10 ?从电子激发构型和Pauli原理构建激发单重态和三重态45

2.11 ?单重态和三重态的特征构型：缩写符号46

2.12 ?*R单重态和三重态的电子能差：电子相关性与电子

摘要与插图

译者的话呈献于读者面前的这本《现代分子光化学》包括原理篇和反应篇两册。本书英文版由光化学家N.J.Turro、V.Ramamurthy和J.C.Scaiano撰写并于2009年出版。该书完整地介绍了有机光化学的基础知识，包括光物理和有机光化学反应，内容丰富，论述条理清晰。它不仅为初学者介绍了现代分子光化学的基础，也为专家学者提供了详尽的参考资料，是从事光化学领域教学与研究工作者的必备参考书籍。 Turro教授生前任职于美国哥伦比亚大学，是美国科学院院士。他是超分子化学、有机光化学、分子光谱学、主-客体化学、化学反应的磁场效应等领域的和开拓者。Ramamurthy教授现任职于美国佛罗里达州迈阿密大学。他在固体化学、超分子化学以及有机光化学等领域做出了杰出贡献。Scaiano教授现任职于加拿大渥太华大学。他在光化学及物理有机化学等领域的杰出工作受到了同行的广泛认可。早在1987年，中国科学出版社曾组织翻译出版过Turro教授所著的《现代分子光化学》一书（英文版1978年出版）。虽然30年前出版的这本译著积极推动了我国光化学研究的发展，但由于当时有关电子转移理论以及超分子化学理论处于成长与发展阶段，相关理论都未成为书中的重要组成部分。因此，Turro、Ramamurthy和Scaiano教授撰写了该图书，增加了30多年来光化学理论的发展与应用，弥补了之前的缺憾。同时，该书在结构编排上也做了较大的变动，许多理论用图形给出了清晰的描述，有助于读者理解相关内容。 “原理篇”详细介绍了分子的基态和激发态的电子构型、电子自旋和振动能级，讨论了光和物质的相互作用，深入论述了激发态失活过程，包括辐射跃迁（荧光和磷光）、非辐射跃迁（内转换和系间窜越）以及能量传递和电子转移过程，内容深入浅出，层次分明，使读者，是对现代量子力学不够熟悉的化学工作者能够清晰了解现代分子光化学的基础理论。 “反应篇”详细论述了各类激发态能够发生的化学反应，包括反应中间体和反应动力学以及检测相关中间体的技术，从前线轨道理论出发，按照发色团分类对反应机理进行了详尽的描述，具有显著的创新性和前瞻性。参与本书翻译工作的人员分别是中国科学院理化技术研究所吴骊珠、佟振合、吴世康、陈彬、冯科、李治军、孟庆元、陈玉哲，华东理工大学赵春常，汕头大学佟庆笑，北京师范大学杨清正，北京大学汤新景，中国科学院大连化学物理研究所赵耀鹏，南昌大学周力，以及超分子光化学研究中心的多位研究生王登慧、丁洁、罗林、徐红霞、王文光、刘贤玉、李欣玮、汪晶晶、王晓军、俞茂林、王红艳、程素芳、彭荣鹏、王格侠、王锋、邢令宝等。 “原理篇”由冯科（第1章和第2章）、孟庆元（第3章和第6章）、陈彬（第4章）、李治军（第5章和第7章）进行了修订和润色；“反应篇”由赵春常（第8章）、佟庆笑（第9章）、赵耀鹏（第10章）、汤新景（第11章）、杨清正（第12章）、陈玉哲（第13章）、冯科（第14章）、陈彬（第15章）进行了修订和润色；全书由吴骊珠、佟振合和吴世康进行了*后的汇总、修改和定稿。由于本书涉及不同学科领域，限于我们水平、肯定存在许多不妥之处，恳请读者批评指正，我们将竭诚欢迎，并衷心感谢。吴骊珠佟振合吴世康 2015年7月于北京