光化学 3章 DL Ver. 1.0 FUT 原道寛問題 • 電子配置と電子状態の違いを述べよ。 (0・1*100=10pt) 問題 • 一重項状態と三重項状態の違いを述べよ。 (0・1*100=10pt) 問題 • Jabionski図をできるだけ詳しく記入せよ。 • 1語句につき1 pt （最大10pt）光化学I 3 章序章 •“光化学”を学ぶにあたって 1章 •光とは何か 2章 •分子の電子状態 • 電子励起状態 • 3.1電子配置と電子状態 • 3.2一重項状態と三重項状態 • 3.3エネルギー状態図と素過程 4章 •分子と光の相互作用 5章 •光化学における時間スケール 6章 •分子に光をあてると何が起こるか 7章 •光化学の観測と解析 8章 •どのように光を当てるか 9章 •光化学の素過程 10章 •光化学反応の特徴 3章電子励起状態電子配置と電子状態の差を理解する一重項状態と三重項状態の差 Jabionski図 3.1電子配置と電子状態分子軌道電子配置電子状態 ψ1(ε1) ψ2(ε2) ψ3(ε3) ψ4(ε4) 軌道１ • 4つのＡ 2 • ４つのＢ 3 • どのように配置されるのだろうか 3.1電子配置と電子状態ＡＢＣＤＦＨＥＧ 3.1電子配置と電子状態最もエネルギーが低くなるのは、電子が • ψ1にＡ・ψ2にＢ • 全電子エネルギーE0= Ｃ次に低い電子の並べ方 • ψ1にＤ・ψ2にＥ・ψ3に • 全電子エネルギーE0= ＦＧＪＨＩＫＬ 3.1電子配置と電子状態Ａ ground state Ｃ electronically excited state Ｅ excited state Ｆ the lowest excited state • エネルギーがもっともＢなもの • Ｄのすべての状態 • 上記と同じＧ • 励起状態でもエネルギーの状態 3.1電子配置と電子状態ＡＢ状態 • ππ*遷移の結果生じる励起状態状態 • nπ*遷移の結果生じる励起状態基Ｃのnπ* Ｆ • n軌道に1個=酸素のＤに局在化 • π*軌道に1個= Ｅに広がっている。Ｇ • の性質も持っている。Ｈ • nπ*励起の反応の原因 3.2一重項状態と三重項状態ＡＢ状態 • スピンを反対にしている状態状態 • スピンを並行にしている状態 • 一重項状態よりエネルギーがＣ_ 3.2一重項状態と三重項状態ＡＢ状態 • 電子(1)α • 電子(2)β 状態 • 電子のスピンの向き • 電子のスピンの向きＣＤ 3.3エネルギー状態図と素過程ＧＨＡ座標Ｂが異なるためにＣ最も安定な状態は横軸 • • 縦軸 • 核振動のＤされたエネルギー準位 • Ｅ状態とＦ状態 3.3エネルギー状態図と素過程 S0 S1 S2 T1 T2 • Ａ状態 • • • • 状態Ｂ状態Ｃ状態ＤＥ状態 S0 •Ｆ階 S1 • Ｇ階 S2 • Ｈ階 T1 • Ｉ階 T2 • Ｊ階 3.3エネルギー状態図と素過程 3.3エネルギー状態図と素過程Ａ（励起）Ｄ vibration relaxation ＢからＥからＨ radiationless transition Ｌ radiationless deactivation 励起状態のＩ無放射遷移同じ多重度Ｍ：各励起状態ＣのレベルＦ励起状態のを分配、溶媒分子に奪われ、 _ 最低励起状態のＪＮＧさらに、Ｋ 3.3エネルギー状態図と素過程ＡＢからの光を放出・蛍光 radiative transition ＩＤＥ interesystem crossing 状態から光光化学反応ＣＦのＨ高振動レベルＧＪからの光を放出ＫからＬおよびＭ反応Ｎから一分子および二分子反応状態に失活した後、化学反応が進行する＝Ｐの法則Ｏ状態レベル参考文献 • 光化学I 井上ら丸善（株）