語(yǔ)音播報
分子間的電荷轉移,即電子從給體分子向受體分子的移動(dòng),是物質(zhì)相互作用和化學(xué)反應中最為重要的物理過(guò)程。它在自然界中無(wú)處不在,在光合作用、呼吸作用等過(guò)程中扮演著(zhù)不可或缺的角色。因此,解鎖新的電荷轉移機制,對理解自然界中復雜的光化學(xué)光物理過(guò)程、開(kāi)發(fā)高效的有機合成方法和能量轉化技術(shù)至關(guān)重要。
理論上,通過(guò)合理地調控有機電子給體和受體分子的能級,構筑較高的結合能壘,可以實(shí)現兩者在基態(tài)下不發(fā)生相互作用。而在電子激發(fā)態(tài)下,給受體對能夠通過(guò)電荷轉移發(fā)生相互作用,且在電子激發(fā)態(tài)退去后即使在基態(tài)也能穩定。但迄今,僅能通過(guò)激發(fā)態(tài)形成的基態(tài)有機電子復合物還沒(méi)有被實(shí)現。
在前期工作基礎上,研究人員首先選取了萘酰亞胺和三乙胺為模型化合物,通過(guò)測量萘酰亞胺和三乙胺混合體系光照前后的譜學(xué)性質(zhì),確定了光誘導電荷轉移復合物的存在;并通過(guò)高分辨質(zhì)譜、時(shí)間分辨光譜,以及改變萘酰亞胺分子的取代基、更換電子給體等手段,研究了光誘導電荷轉移復合物的形成機制,證明了其確實(shí)需要通過(guò)激發(fā)態(tài)的電荷轉移和之后電子激發(fā)態(tài)的退激發(fā)才能形成。研究人員將該體系成功應用于丙烯酸酯類(lèi)單體的光誘導聚合、二氧化碳的光還原,以及光能存儲及釋放方面,通過(guò)在黑暗條件下將光照時(shí)儲存的光能釋放,使得原本需要光照才能進(jìn)行的過(guò)程在黑暗條件下也能進(jìn)行。
研究人員表示,通過(guò)電子激發(fā)態(tài)形成溶液中穩定的基態(tài)復合物這種分子間相互作用模式,不應該僅局限于酰亞胺和胺分子之間,很有可能是一種比較普遍但是未被關(guān)注的相互作用,有望在更多的分子結構中被發(fā)現并且能夠用于新的光化學(xué)反應。
(原載于《科技日報》?2024-06-18?第02版)
© 1996 - 中國科學(xué)院 版權所有 京ICP備05002857號-1 京公網(wǎng)安備110402500047號 網(wǎng)站標識碼bm48000002
地址:北京市西城區三里河路52號 郵編:100864
電話(huà): 86 10 68597114(總機) 86 10 68597289(總值班室)
編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn
© 1996 - 中國科學(xué)院 版權所有 京ICP備05002857號-1 京公網(wǎng)安備110402500047號 網(wǎng)站標識碼bm48000002
地址:北京市西城區三里河路52號 郵編:100864
電話(huà): 86 10 68597114(總機) 86 10 68597289(總值班室)
編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn
© 1996 - 中國科學(xué)院 版權所有
京ICP備05002857號-1
京公網(wǎng)安備110402500047號
網(wǎng)站標識碼bm48000002
地址:北京市西城區三里河路52號 郵編:100864
電話(huà):86 10 68597114(總機)
86 10 68597289(總值班室)
編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn