Внутреннее преобразование (химия)

Внутренняя конверсия — это переход из высшего электронного состояния в низшее в молекуле или атоме. ^[1] Его иногда называют «безызлучательным девозбуждением», поскольку фотоны не испускаются. Он отличается от межкомбинационного скрещивания тем, что, хотя оба являются безызлучательными методами девозбуждения, состояние молекулярного спина для внутренней конверсии остается тем же, тогда как при межкомбинационном скрещивании оно меняется. Энергия электронно-возбужденного состояния передается колебательным модам молекулы. Энергия возбуждения преобразуется в тепло.

Примеры

Классическим примером этого процесса является хинина сульфата флуоресценция , которую можно погасить с помощью различных галогенидных солей . ^{[ нужна ссылка ]} Возбужденная молекула может снять возбуждение за счет увеличения тепловой энергии окружающих сольватированных ионов .

Некоторые природные молекулы выполняют быстрое внутреннее преобразование. Эта способность преобразовывать энергию возбуждения фотона в тепло может быть решающим свойством для фотозащиты таких молекул, как меланин . ^[2] Быстрая внутренняя конверсия уменьшает время жизни возбужденного состояния и тем самым предотвращает бимолекулярные реакции. Бимолекулярный перенос электронов всегда приводит к образованию реактивных химических веществ — свободных радикалов . ^{[ нужна ссылка ]} Нуклеиновые кислоты (а именно отдельные свободные нуклеотиды, а не те, которые связаны в цепь ДНК/РНК) имеют чрезвычайно короткое время жизни из-за быстрого внутреннего преобразования. ^[3]

И меланин, и ДНК имеют одни из самых высоких скоростей внутренней конверсии. ^{[ нужна ссылка ]}

В приложениях, использующих бимолекулярный перенос электронов, внутренняя конверсия нежелательна. Например, выгодно иметь долгоживущее возбужденное состояние в ячейках Гретцеля (сенсибилизированных красителем солнечных элементах). ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Ссылки

^ Общее и количественное обсуждение внутримолекулярных безызлучательных переходов является предметом статьи М. Биксона и Дж. Джортнера ( J. Chem. Phys. , 48 (2) 715-726 (1968)).
^ Мередит, Пол; Рисс, Дженнифер (2004). «Квантовые выходы радиационной релаксации синтетического эумеланина». Фотохим. Фотобиол . 79 (2): 211–216. arXiv : cond-mat/0312277 . дои : 10.1111/j.1751-1097.2004.tb00012.x . ПМИД 15068035 .
^ «сверхбыстрая внутренняя конверсия ДНК» . Архивировано из оригинала 5 июня 2008 г. Проверено 13 февраля 2008 г.

[1] Общее и количественное обсуждение внутримолекулярных безызлучательных переходов является предметом статьи М. Биксона и Дж. Джортнера ( J. Chem. Phys. , 48 (2) 715-726 (1968)).

[Meredith-2] Мередит, Пол; Рисс, Дженнифер (2004). «Квантовые выходы радиационной релаксации синтетического эумеланина». Фотохим. Фотобиол . 79 (2): 211–216. arXiv : cond-mat/0312277 . дои : 10.1111/j.1751-1097.2004.tb00012.x . ПМИД 15068035 .

[DNA_IC-3] «сверхбыстрая внутренняя конверсия ДНК» . Архивировано из оригинала 5 июня 2008 г. Проверено 13 февраля 2008 г.

[1]

[2]

[3]