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第一章有机光化学——概论1

1.1有机分子的分子光化学1

1.2光化学反应2

1.3有机分子的电子激发和去激作用3

1.4态能级图：电子异构体和自旋异构体4

1.5分子大小和分子运动的衡量标度6

1.6分子能学和反应动力学的衡量标度8

1.7电子激发态的核几何构型12

1.8一种以势能面来描述分子光化学的方法13

1.9有机光反应15

1.10小结16

参考文献17

第二章电子轨道、电子组态和电子态18

2.1分子波函数和分子结构18

2.2Born-Oppenheimer近似18

2.3使用量子力学算符的实质意义20

2.4原子轨道、分子轨道、电子组态和电子态21

2.5基态的电子组态22

2.6由电子组态建立电子态24

2.7电子自旋的形象化描写：一种简单的矢量模型26

2.8由单一的组态所产生的单重态和三重态的矢量表示法2

2.9单重态与三重态的电子能量差30

2.10轨道能量的实验测定：光电子能谱35

2.11结语39

参考文献39

第三章各态间的跃迁——化学动态学41

3.1态间跃迁的化学动态学41

3.2经典动态学：一些预备性的说明41

3.3量子动态学：各态间跃迁的Golden规则43

3.4各态之间的跃迁：跃迁几率的估算44

3.5核运动；电子振动态46

3.6单重态－三重态相互转化50

参考文献55

第四章势能面56

4.1势能曲线和势能面56

4.2经典粒子在表面上的运动56

4.3形象化地描述分子行为的势能曲线和势能面60

4.4谐振子的量子力学描述60

4.5碰撞和振动对代表点运动的影响67

4.6在势能面之间的跃迁69

4.7Franck-Condon原理和辐射跃迁：一个经典模型70

4.8Franck-Condon原理和无辐射跃迁：与振动弹簧的类比75

4.9无辐射跃迁的化学机制和物理机制的形象化描述78

4.10总结和计划81

参考文献81

第五章辐射跃迁——光吸收和光发射83

5.1有机分子的吸收光谱和发射光谱83

5.2有机分子的典型实验吸收光谱和发射光谱83

5.3光的性质：电磁波和振荡电偶极子85

5.4光作为粒子流：光子92

5.5吸收光谱和发射光谱的形状99

5.6态混合：打破单一轨道组态近似和纯多重性近似104

5.7光吸收和光发射的实验测量：分子的电子光谱112

5.8自旋－轨道偶合和自旋禁阻的辐射跃迁128

5.9自旋禁阻辐射跃迁的实验例子：S0→T吸收和磷光133

5.10闪光光谱143

5.11激发态结构和偶极矩145

5.12包含一个以上分子的辐射跃迁：吸收复合物和激基复合物148

5.13缓发荧光和磷光161

5.14从“高级的”激发单重态和三重态发生的发射；薁反常（现象）163

参考文献164

第六章光物理的无辐射跃迁169

6.1作为电子弛豫形式之一的光物理的无辐射跃迁169

6.2无辐射电子跃迁的经典解释——在势能面之间的跳跃169

6.3各态之间无辐射跃迁的波动力学解释171

6.4无辐射跃迁的参量化模型公式177

6.5无辐射跃迁的速率和效率同分子结构的关系187

6.6影响振动弛豫速率的因素192

6.7根据发射参数量值计算无辐射过程的速率常数194

6.8内转换（Sn→S1,Tn-T1,S1→S0）198

6.9从S1到T1的系间窜越204

6.10系间窜越（T1→S0）208

6.11对自旋禁阻无辐射跃迁的微扰作用211

6.12光物理无辐射跃迁和光化学过程之间的关系214

参考文献216

第七章理论有机光化学220

7.1有机光反应的定性理论220

7.2轨道的最大正重迭原理222

7.3轨道相互作用223

7.4轨道相关图和态相关图228

7.5为某一选定的反应坐标建立电子轨道相关图和电子态相关图229

7.6关于协同的光化学周环反应的典型态相关图231

7.7包含双自由基中间体的光反应的态相关图237

7.8非协同光反应的典型的态相关图：包含中间体（双自由基和两性离子）的反应242

7.9酮类α分裂的态相关图248

7.10π,π*和n,π*态的一套标准的初级光反应252

7.11结论：势能面作为反应地图或反应坐标图254

参考文献255

第八章机制有机光化学257

8.1机制257

8.2在定量的机制分析中应用动力学的可行性260

8.3在机制分析中结构判据的用途和反应活性中间体的作用264

8.4从速率定律推及光化学反应机制的一些规则268

8.5从效率定律进而推断光化学反应机制的一些规则269

8.6测定光反应速率常数的实验方法272

8.7光化学速率常数测量的实验例子275

8.8反应活性中间体：检测和表征特性的实验方法282

8.9反应活性中间体的实验检验283

8.10对涉及自由基和双自由基的实验检验292

8.11检测自由基、自由基对和双自由基的磁共振方法294

8.12化学诱导核极化和自由基对的实验检测305

8.13化学光谱学（chemicalspectroscopy）：利用光化学反应研究激发态能学和动态学322

8.14某些原型态能级图325

参考文献329

第九章能量转移331

9.1用势能面概念描述电子能量转移和能量递降作用331

9.2电子能量转移的“通常”机制（即辐射机制）：光谱重迭积分333

9.3无辐射能量转移理论：一般阐述334

9.4在库仑相互作用下发生能量转移的具体描述：发射机－天线机制337

9.5以电子交换来进行的能量转移：重迭机制或碰撞机制340

9.6能学在能量转移机制中的作用345

9.7在液态溶液中，分子扩散在能量转移过程中的作用；“扩散控制的”猝灭348

9.8扩散的距离－时间关系352

9.9无扩散时的能量转移：Perrin公式354

9.10能量转移的速率和效率对距离的理论上的依赖关系比较356

9.11单重态－单重态能量转移的实验例子358

9.12三重态－三重态能量转移367

9.13在液态溶液中的三重态－单重态能量转移377

9.14单重态－三重态能量转移378

9.15共轭发色团间的激发作用转移379

9.16“多光子”能量转移过程；三重态－三重态湮没；缓发的光致发光382

9.17由高级激发态发生的能量转移384

9.18非垂直的能量转移385

9.19可逆的能量转移389

9.20有机光化学中的光敏化作用和猝灭作用391

9.21分子氧的猝灭作用395

9.22能量跃移或能量迁移396

参考文献400

第十章光加成反应和光取代反应404

10.1光化学的加成反应和取代反应的分类404

10.2羰基化合物和烯类的光还原反应：氢提取反应所引起的线性加成405

10.3在n,π*和π,π*态氢提取反应中自由基模式的应用405

10.4酮的氢提取反应和电子提取反应的理论分析[9]409

10.5光化学氢提取反应在合成上的应用410

10.6酮类光还原反应的机制分析415

10.7光还原效率的定量分析420

10.8氢提取和电子提取反应之间竞争的实验例证427

10.9分子内的氢提取反应：Ⅱ型类的反应430

10.10羰基衍生物及不饱和含氮化合物的光化学氢提取及电子提取反应438

10.11非环烯类的加成反应441

10.12光化学的芳香取代反应451

10.13摘要456

参考文献457

第十一章环化加成反应463

11.1环化加成反应的分类463

11.2通过双自由基两性离子以及激基复合物等中间体的光环化加或反应466

11.3羰基化合物［2+2］光环化加成反应483

11.4苯的光环化加成反应506

11.5共轭烯酮类的光环化加成反应513

11.6涉及不饱和含氮化合物与硫酮的光环化加成反应520

11.7摘要522

参考文献522

第十二章异构化和重排反应528

12.1光化学重排反应的分类528

12.2不饱和化合物的顺－反异构化反应528

12.3骨架和位置的光异构化：σ重排538

12.4电环化反应549

12.5共轭碳氢化合物的分子内环化加成反应564

12.6杂原子共轭体系的电环化反应和分子内环化加成反应567

12.7β,γ－不饱和烯酮类的σ键迁移异构化579

12.8摘要580

参考文献580

第十三章光碎裂反应587

13.1光碎裂反应及光消除反应587

13.2酮类的α均裂反应；烷氧自由基模型589

13.3由α分裂反应引起的β,γ-不饱和酮的σ键重排反应601

13.4偶氮化合物的光消除反应607

13.5重氮、叠氮及有关化合物中的光消除氮反应615

13.6小环的光化学开裂反应622

13.7过氧化物、卤化物和亚硝基化合物的各种α分裂反应；Barton反应634

13.8摘要638

参考文献638

第十四章单重态氧和化学发光有机反应645

14.1光反应和化学发光有机反应之间在概念上的联系645

14.2分子氧：基态（3∑）和激发单重态（1△和1∑）650

14.31,2－二氧杂环丁烷和桥（内）过氧化物的化学发光662

14.4化学激发应用于光化学的问题675

14.5绝热光反应：化学发光光反应的例子677

14.6“红光到蓝光”的实验和“上升的”光敏化作用679

14.7有机光化学与化学发光有机反应的相互影响681

参考文献681

跋685

索引687

英中文对照表706