光化學反應機制與位能面之理論研究

Theoretical Studies of Potential Energy Surface and Reaction Mechanism of Photochemical Reactions

張怡雅(I-Ya Chang)

指導教授 ： 游靜惠

國立清華大學/理學院/化學系/博士(2009年)

摘要

研究對應於某反應路徑之反應位能面乃是深入探討並該反應並得以透徹解析該反應之反應機制並各種化學性質之利器。
在此，我們利用得到反應位能曲線的方法來研究三種光化學反應。這三種光化學反應系統包括7-azaindole與甲酸分子所形成之錯合物的光異構化反應，arenesulfounyl基在N位置取代之雜環分子的光解離反應，以及[(NO)Fe(S,SO2-C6H4)(S,S-C6H4)]n(n = 1, 2) 和[(NO)Fe(S,S-C6H4)2]n兩錯合物之間的光轉換反應。
經過理論計算的方法，我們成功地得到上述三種光化學反應系統中對應於反應路徑之反應位能曲線圖並由其得到三種光化學反應系統之反應機制。由研究結果可以的知7-azaindole與甲酸分子所形成之錯合物的光異構化反應乃是以非對稱同步性移動的方式進行。而arenesulfounyl基在N位置取代之雜環分子的光解離反應在反應系統為三重態時較傾向於生成自由基電子對而非雙自由基。但若反應系統為單重態時，則arenesulfounyl基在N位置取代之雜環分子在光解離或熱解離後會形成雙自由基物質。而(NO)Fe(S,SO2-C6H4)(S,S-C6H4)]n和[(NO)Fe(S,S-C6H4)2]n(n = 1, 2) 兩錯合物之間的光轉換反應在系統總電荷負一價系統是為雙向可行。但在在系統總電荷為負二價時發現只能單向性進行去氧反應。

關鍵字

光化學反應 ； 反應機制 ； 理論計算 ； 電子泛涵密度理論 ； 光異構化 ； 光分解 ； 光轉換

參考文獻

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