現代分子光化學·原理篇（1） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[英] J.C.斯卡約諾 著，吳驪珠，佟振閤，吳世康 等 譯

圖書標籤:

• 分子光化學
• 光物理過程
• 光化學反應
• 激發態
• 量子化學
• 光譜學
• 有機光化學
• 能量傳遞
• 熒光
• 磷光

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122231208

版次：1

商品編碼：11776192

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2015-10-01

用紙：膠版紙

頁數：392

字數：494000

正文語種：中文

編輯推薦

適讀人群 ：光化學、光物理、光電材料等領域的研究生、教師、科研人員（化學、生物化學、生物、材料、化學工程專業）
　　《現代分子光化學·原理篇（1）》原著作者為國際知名學者，譯者也是國內知名的光化學研究領域的知名學者。圖書內容豐富，涉及麵廣，對光化學和光物理基礎理論研究進行瞭深入細緻係統地闡述，同時對於各類有機光化學反應也作瞭詳細的介紹。作者以授課的方式，一步一步引領讀者揭開光化學的研究之路。是從事光化學的學生和研究人員必備的專業圖書。

內容簡介

　　《現代分子光化學·原理篇（1）》是有關分子光化學的經典之作，中文版根據內容設置劃分為原理篇和反應篇兩個分冊。“原理篇”係統總結瞭光化學與光物理的理論基礎，如輻射躍遷、非輻射躍遷、電子組態、電子轉移和能量轉移等。“反應篇”在“原理篇”基礎上，對有機光化學反應的機製進行瞭深入探討，以各類典型有機分子如分子氧、烯烴、酮、烯酮、芳香族化閤物、超分子化學為例，對其反應過程、反應産物及反應的可行性展開細緻的討論。本書屬於基礎理論著作，對於從事光化學、材料化學、生物化學等相關領域的研究生和科研工作者都會有不同程度的裨益。

作者簡介

　　吳驪珠，中科院理化技術研究所，研究員博導，中國科學院理化技術研究所研究員，博士生導師，主持超分子光化學研究室的工作。長期緻力於超分子體係中光物理和光化學過程的研究，在超分子體係中的光誘導電子轉移、能量傳遞和化學反應，不飽和金屬鉑（II）配閤物的光物理和光化學等方麵取得突齣的創新研究結果，已在國內外核心刊物Acc。Chem。Res、J。Am。Chem。Soc。等發錶論文100餘篇，多次應邀在國際學術會議上報告工作，受到國內外同行的高度關注。2001年獲得國傢自然科學基金“傑齣青年基金”資助，結題被評為優秀並獲中國科學院“百人計劃”（2006）後續支持，2004年入選“新世紀百韆萬人纔工程國傢級人選”，2006年榮獲“第三屆中國青年女科學傢奬提名奬”，2006年享受國務院政府津貼，2007年獲得國傢自然科學基金“傑齣青年海外青年基金”資助，2007年榮獲“第十屆中國青年科技奬”。承擔瞭多項國傢自然科學基金重點及麵上項目，參與瞭國傢“973”重點基礎研究發展規劃和中科院知識創新工程等。作為第二完成人，獲得2005年度國傢自然科學二等奬一項。目前擔任美國化學會“InorganicChemistry”的國際編委、《ChineseJournalofChemistry》編委、《感光科學與光化學》編委、《科學通報》特約編輯。

內頁插圖

目錄

（1）原理篇
第1章 緒論
第2章 激發態的電子構型、振動及自鏇
第3章 能態間的躍遷： 光物理過程
第4章 輻射躍遷
第5章 非輻射躍遷
第6章 分子光化學原理
第7章 能量轉移和電子轉移
（2）反應篇
第8章 有機光化學
第9章 羰基化閤物的光化學
第10章 烯烴光化學
第11章 烯酮和二烯酮的光化學
第12章 芳香化閤物的光化學
第13章 超分子有機光化學：通過分子間相互作用控製有機光化學和光物理
第14章 分子氧和有機光化學
第15章 有機光化學反應歸納
本冊目錄
第1章 緒論1
1．1 什麼是分子有機光化學？1
1．2 通過分子結構的形象化及其轉換動態學來學習分子有機光化學2
1．3 為什麼要學習分子有機光化學？3
1．4 圖像化錶示的價值和科學概念的形象化4
1．5 分子有機光化學的科學範式5
1．6 實驗研究和理解分子有機光化學的指導性樣本6
1．7 分子有機光化學的範式6
1．8 可能的、似乎可能的、最有可能的光化學過程的指導性範式7
1．9 通過分子有機光化學的範式來迴答幾個重要的問題8
1．10 從全局性範式到日常可用的工作範式8
1．11 單重態、三重態、雙自由基和兩性離子：經由*R到P光化學途徑的關鍵結構11
1．12 能態圖：電子和自鏇異構體13
1．13 分子光化學勢能麵的描述16
1．14 結構、能量和時間：光化學過程中分子水平的基準和校正點20
1．15 分子能量中的校正點和數值基準21
1．16 光子計數22
1．17 計算1mol波長為λ頻率為ν的光子能量23
1．18 電磁光譜中光子能量的範圍23
1．19 分子尺寸和時間尺度的校正點與數值基準26
1．20 本書的計劃29
參考文獻30
第2章 激發態的電子構型、振動及自鏇32
2．1 通過分子有機光化學範式來考察電子激發態的結構32
2．2 分子波函數和分子結構34
2．3 Born-Oppenheimer 近似：分子波函數及能量近似的起點36
2．4 近似波函數的重要定性特徵38
2．5 從量子力學的假設到對分子結構的觀察：期望值與矩陣元39
2．6 量子力學波函數、算符及矩陣元的運用精髓41
2．7 從原子軌道，到分子軌道，到電子構型，到電子態41
2．8 基態及激發態的電子構型42
2．9 從電子構型構建電子態45
2．10 從電子激發構型和Pauli原理構建激發單重態和三重態45
2．11 單重態和三重態的特徵構型：縮寫符號46
2．12 *R單重態和三重態的電子能差：電子相關性與電子交換量47
2．13 相同電子構型下電子激發態（*R）單重態與三重態相對能量及單重態-三重態能隙的評價48
2．14 分子體係中的單重態-三重態裂分樣本50
2．15 雙自由基活性中間體單重態與三重態之間的電子能差：自由基對I(RP) 和雙自由基I(BP)53
2．16 振動波函數模型：經典諧振子56
2．17 經典諧振子的量子力學版本60
2．18 量子力學諧振子的振動能級62
2．19 量子力學諧振子的振動波函數：雙原子分子波函數的形象化63
2．20 諧振子模型的一級近似：非諧振子64
2．21 對於采用波函數來建立量子直覺66
2．22 電子自鏇：形象化自鏇波函數的模型66
2．23 電子自鏇的矢量模型68
2．24 矢量的重要性質68
2．25 電子自鏇的矢量錶示68
2．26 自鏇多重態：電子自鏇的允許取嚮70
2．27 兩個耦閤電子自鏇的矢量模型：單重態與三重態71
2．28 不確定原理和電子自鏇的可能取嚮錐73
2．29 兩個1/2自鏇耦閤的可能取嚮錐：以單重態和三重態取嚮錐為基礎對自鏇態的相互轉換進行形象化75
2．30 因自鏇角動量而建立起自鏇角動量與磁矩間的聯係75
2．31 角動量和磁矩的關係：電子角動量的物理模型76
2．32 電子在玻爾軌道上的磁矩76
2．33 磁矩與電子自鏇間的關係78
2．34 經典磁體在外加磁場下的磁能級79
2．35 無耦閤磁場下的量子磁體81
2．36 磁場中的量子力學磁體：為外加磁場下的自鏇構建磁態能級圖81
2．37 單電子自鏇及兩個耦閤電子自鏇的磁能級圖82
2．38 包括電子交換相互作用J的磁能級圖83
2．39 兩個磁偶極間的相互作用：磁相互作用能量的取嚮和距離依賴性84
2．40 概要：電子、振動、自鏇的結構和能量86
參考文獻86
第3章 能態間的躍遷：光物理過程87
3．1 能態間的躍遷87
3．2 狀態間模式轉換的起始點89
3．3 經典的化學動態學：一些初步的評述90
3．4 量子動態學：態與態間的躍遷90
3．5 擾動理論90
3．6 躍遷概率選擇規則的宗旨94
3．7 作為電子躍遷觸發的核的振動運動；電子振動耦閤和電子振動態：核運動對於電子能量和電子結構的影響95
3．8 振動對於電子態間躍遷的影響；Franck-Condon原理98
3．9 Franck-Condon原理對輻射躍遷的經典和半經典諧振子模型99
3．10 Franck-Condon原理及輻射躍遷的量子力學解釋102
3．11 Franck-Condon原理和非輻射躍遷104
3．12 在不同多重性自鏇態間的輻射和非輻射躍遷108
3．13 自鏇動態學：角動量矢量的經典進動109
3．14 在可能取嚮的錐體中量子力學磁體的進動112
3．15 自鏇進動的重要特徵113
3．16 耦閤磁場強度和進動速度間的一些定量基準的關係114
3．17 自鏇態間的躍遷：磁能及相互作用116
3．18 在電子自鏇耦閤中，電子交換（J）的作用116
3．19 自鏇與磁場耦閤：自鏇躍遷和係間竄越的圖像化117
3．20 磁態間躍遷的矢量模型119
3．21 自鏇-軌道耦閤：有機分子中誘導自鏇變化的主要機製120
3．22 兩個自鏇與第三個自鏇的耦閤：T+→S和T?→S躍遷126
3．23 涉及兩個相關自鏇的耦閤：T0→S躍遷128
3．24 雙自由基I(D)中的係間竄越：自由基對，I(RP) 和雙自由基I(BR)129
3．25 I(D)中的自鏇-軌道耦閤：相關軌道取嚮的規則129
3．26 柔性雙自由基的係間竄越132
3．27 各種躍遷的共同特徵135
參考文獻135
第4章 輻射躍遷136
4．1 有機分子的光吸收和光發射136
4．2 光的本質：係列範式的變遷136
4．3 黑體輻射和“紫外災難”及光能的普朗剋量子化：能量量子化138
4．4 光電效應與愛因斯坦的光量子化――光的量子：光子139
4．5 如果光波具有粒子的性質，那麼粒子是否也具有波動的性質呢？――德布羅意統一物質和光141
4．6 有機分子的吸收和發射光譜：分子光物理的態能級圖142
4．7 有機分子的吸收和發射光譜實驗：基準143
4．8 光的本質：從粒子到波動，再到波動的粒子145
4．9 光吸收的圖像錶達法145
4．10 電子與光的電力和磁力間的相互作用146
4．11 光與分子相互作用的機製：光作為一種波動147
4．12 光和物質相互作用的樣本：氫原子148
4．13 對氫原子與氫分子光吸收的經典敘述到量子力學的敘述149
4．14 光子，一種無質量的試劑152
4．15 光譜實驗值與理論值的關係154
4．16 振子強度概念155
4．17 振子強度的經典概念與量子力學瞬時偶極矩間的關係156
4．18 ε，ke0，τe0，〈ψ1/P/ψ2〉與?間關係的例子157
4．19 與發射和吸收光譜相關的定量理論實驗測試159
4．20 吸收和發射光譜的形狀160
4．21 Franck-Condon原理和有機分子的吸收光譜163
4．22 Franck-Condon原理和發射光譜166
4．23 軌道組態混閤與多重性混閤對輻射躍遷的影響167
4．24 有機分子對光的吸收或發射的實例170
4．25 吸收、發射和激發光譜171
4．26 輻射躍遷參數的數量級估計173
4．27 發光（*R→R+hν）量子産率178
4．28 熒光量子産率的實驗例子183
4．29 從發射光譜測定ES和ET的“態能量”187
4．30 自鏇-軌道耦閤和自鏇禁阻的輻射躍遷188
4．31 涉及多重性變化的輻射躍遷：S0"T(n， π*)和S0"T(π， π*)躍遷的樣本189
4．32 自鏇禁阻輻射躍遷的實驗樣本：S0→T1吸收和T1→S0的磷光輻射192
4．33 磷光量子産率ФP：T1→S0+hν過程194
4．34 在室溫下流動溶液的磷光195
4．35 電子激發態的吸收光譜196
4．36 涉及兩個分子的輻射躍遷：絡閤物和激基復閤物的吸收197
4．37 基態的電荷轉移吸收絡閤物的例子198
4．38 激基締閤物和激基復閤物199
4．39 激基締閤物的樣本：芘和芳香化閤物203
4．40 激基復閤物和激基復閤物的發射205
4．41 扭麯的分子內電荷轉移態（TICT）207
4．42 “上層”激發單重態和三重態的發射；?的反常209
參考文獻210
第5章 非輻射躍遷213
5．1 非輻射躍遷是電子弛豫的一種形式213
5．2 非輻射電子躍遷可看作是代錶點在電子勢能麵上的運動214
5．3 態與態間非輻射躍遷的波動力學解釋217
5．4 非輻射躍遷與Born-Oppenheimer近似失效221
5．5 強避免與匹配勢能麵間的本質區彆221
5．6 接近於零級能麵交叉的錐體交集221
5．7 非輻射躍遷參數化模型的公式錶述222
5．8 通過振動運動及電子振動混閤促進非輻射躍遷的圖像化222
5．9 係間竄越：通過自鏇-軌道耦閤促進非輻射躍遷及其圖像化226
5．10 分子中係間竄躍的選擇規則227
5．11 分子結構與非輻射躍遷效率和速率間的關係：誘導電子非輻射躍遷的伸縮和扭麯機製231
5．12 “油滑栓”（loose bolt）和“自由轉子”效應：促進體與接受體的振動232
5．13 大能量間隔“匹配”麵間的非輻射躍遷234
5．14 影響振動弛豫速率的一些因素236
5．15 從定量的發射參數來評估非輻射過程的速度常數238
5．16 從光譜發射數據來評價光物理過程速率的例子240
5．17 內轉換（Sn→S1， S1→S0， Tn→T1）242
5．18 *R的激發態結構與內轉換速率的關係243
5．19 內轉換（S1→S0）的能隙定律245
5．20 內轉換的氘代同位素試驗246
5．21 Sn→S1內轉換反常減慢實例247
5．22 S1→T1的係間竄越247
5．23 S1→T1係間竄越與分子結構間的關係248
5．24 S1→Tn係間竄越的溫度依賴性250
5．25 係間竄越（T1→S0）250
5．26 T1→S0係間竄越與分子結構間的關係250
5．27 T1→S0 係間竄越的能隙定律：氘同位素對係間竄越的影響251
5．28 自鏇禁阻非輻射躍遷的擾動252
5．29 重原子效應對係間竄越的內擾動作用253
5．30 係間竄越的外部擾動作用254
5．31 非輻射躍遷與光化學過程間的關係255
參考文獻256
第6章 分子光化學原理259
6．1 有機光化學反應導論259
6．2 勢能麯綫和勢能麵261
6．3 經典代錶點在勢能麵上的運動262
6．4 碰撞和振動對代錶點在能麵上運動的影響263
6．5 在勢能麵上的非輻射躍遷：從*R到P過程中的能麵極大、能麵極小和漏鬥264
6．6 有機光化學反應的範式264
6．7 以勢能麵為基礎的有機光化學反應的一般性理論266
6．8 光化學反應中可能的分子結構和可能的反應路徑267
6．9 從激發態能麵到基態能麵的"漏鬥"的拓撲學：光譜極小、延伸的能麵接觸、能麵的匹配、能麵的交叉及分開267
6．10 從二維PE麯綫到三維PE麵：二維到三維的"跳躍"270
6．11 初始光化學過程中涉及的對應於麵迴避和麵接觸的漏鬥270
6．12 “非交叉規則”及其違例：錐形交叉及其可視化271
6．13 錐體交叉的一些重要且獨特的性質272
6．14 類雙自由基結構及其幾何構型276
6．15 從伸長的(鍵和扭麯的(鍵産生類雙自由基結構278
6．16 由(鍵伸長和鍵的斷裂産生類雙自由基幾何結構的範例：氫分子(鍵的伸長278
6．17 (鍵的扭轉和斷裂産生類雙自由基幾何學結構的範例：乙烯(鍵的扭麯281
6．18 前綫軌道相互作用導嚮能麵上的最低能量途徑和能壘283
6．19 前綫軌道的最大正重疊原理285
6．20 通過軌道相互作用的穩定性：基於最大正相重疊和最小能隙的選擇規則285
6．21 有機光反應中常見的軌道相互作用286
6．22 從反應*R→I或*R→F→P的軌道相互作用來選擇反應坐標：涉及類雙自由基中間體的協同光化學反應和光化學反應的範例288
6．23 電子軌道和態相關圖289
6．24 光化學協同周環反應的範例：環丁烯的電環開環和1，3-丁二烯的閉環反應289
6．25 涉及以自由基為半充滿分子軌道模型的前綫軌道相互作用290
6．26 軌道和態的相關圖293
6．27 選定反應坐標的電子軌道和態相關圖的構建294
6．28 對於協同光化學周環反應的典型態相關圖294
6．29 環丁烯和1，3-丁二烯電環反應的軌道和狀態分類：一個協同反應的範例294
6．30 協同的光化學周環反應和錐體的交集297
6．31 非協同光反應的典型態相關圖：含中間體（雙自由基和兩性離子）的反應297
6．32 固有的軌道相關圖298
6．33 小勢壘在決定光化學過程效率中的作用298
6．34 n， π*態光化學反應的範例299
6．35 對稱麵的假設：Salem圖錶300
6．36 n，π*態的n軌道引發的反應的態相關圖：通過共平麵反應坐標提取氫301
6．37 樣本態相關圖擴展到達的新境況303
6．38 酮的斷裂的態相關圖303
6．39 π，π*和n，π*態可能的初級光反應標準組306
6．40 π，π*態可能的初級光化學反應特徵306
6．41　n，π*態可能的特徵初級光化學過程307
6．42 結論：能麵可作為反應圖錶308
參考文獻309
第7章 能量轉移和電子轉移310
7．1 能量轉移和電子轉移概述310
7．2 能量和電子轉移的電子交換相互作用314
7．3 能量轉移和電子轉移的“簡易”機製318
7．4 能量和電子轉移的機製：相同點和不同點321
7．5 偶極-偶極相互作用能量轉移的圖像化：發射天綫與接收天綫機製324
7．6 偶極-偶極能量轉移的Forster理論定量分析325
7．7 kET與能量轉移效率和給受體間距離RDA的關係328
7．8 偶極-偶極能量轉移的實驗測試330
7．9 電子交換過程：由碰撞和軌道重疊機製所引起的能量轉移333
7．10 電子交換：能量轉移的軌道重疊或碰撞機製334
7．11 導緻激發態産生的電子轉移過程335
7．12 三重態-三重態湮滅（TTA）：通過電子交換相互作用能量轉移的特例336
7．13 電子轉移：機製和能量學原理338
7．14 電子轉移的Marcus理論345
7．15 對電子轉移反應坐標的進一步考察354
7．16 對光誘導電子轉移Marcus反轉區的實驗證明356
7．17 一些證明Marcus理論的光誘導電子轉移的例子358
7．18 長程電子轉移359
7．19 長程電子轉移的機理：通過空間和通過鍵的相互作用360
7．20 三重態-三重態能量轉移和電子轉移的定量比較362
7．21 分子內的電子、空穴以及三重態轉移的關係363
7．22 通過柔性連接體連接的給體與受體間的光誘導電子轉移363
7．23 溶液中自由擴散物種的Marcus反轉區實驗觀測364
7．24 通過控製電子轉移驅動力（ΔG）的變化來控製電子轉移分離的速度和效率365
7．25 Marcus理論在控製産物分布中的應用367
7．26 電荷轉移到自由離子的結構連續性：激基復閤物、接觸的離子對、溶劑分離的離子自由基對以及自由的離子對369
7．27 激基復閤物與接觸的離子自由基對間的比較373
7．28 能量轉移和電子轉移的平衡375
7．29 能量轉移的平衡375
7．30 基態下的電子轉移平衡377
7．31 激發態的電子轉移平衡378
7．32 電子轉移反應導緻激發態的生成：化學發光反應378
7．33 溶液中能量轉移和電子轉移過程的分子擴散作用379
7．34 通過擴散控製的能量轉移樣本380
7．35 對擴散控製過程速率常數的估算382
7．36 近程-擴散控製反應的實例：碰撞復閤物的可逆生成385
7．37 籠效應386
7．38 擴散的距離-時間相互關係388
7．39 涉及荷電物種體係中的擴散控製389
7．40 概要390
參考文獻391

前言/序言

　　《現代分子光化學》是一本內容全麵、特色鮮明的教材。它可以使教師和學生理解有機光化學反應的機製及其在閤成上的應用。這本書在詳細介紹有機分子光物理和光化學知識的基礎上，通過眾多生動的實例描述瞭如何利用先進的光譜技術闡明有機光化學機製，如何利用激發態電子的自鏇控製光化學反應的途徑，如何利用官能團或發色團研究、分類和理解羰基、烯烴、烯酮、芳香化閤物等光化學反應。這本書首次根據主客體非共價鍵相互作用介紹瞭超分子光化學，論述瞭單重態氧參與的有機光化學反應，有助於理解有機官能團光化學反應的本質。 水平和方法 本書意在讓研究者和學生能夠熟悉有機光化學研究的基本概念和方法。每一章開始都配有詳細的案例說明。具備大學普通化學、有機化學和物理基礎知識的學生能夠容易地理解這些材料。本書的特點在於避免瞭復雜的數學運算，而將這些理論概念轉化為可視化的錶達形式，給讀者一個完整、統一的理論基礎理解光化學反應的光吸收、輻射過程或非輻射過程。例如，結閤分子勢能麵和簡化分子軌道理論形象化地描述瞭光化學發生過程。這使得通過電子激發態將成韆上萬的有機光化學反應歸類成為數不多的基本光化學反應。 這本書的任何更新、補充或勘誤錶都可以書頁上找到。
　　發展史 1978年齣版的《現代分子光化學》（Modern Molecular Photochemistry，MMP）距今已有30多年，其中的概念和理論已成為當今光化學閤成和機製研究的重要組成部分，同時也為物理有機化學、化學生物學、高分子化學、材料科學和納米科學等領域的發展提供瞭有用的智能工具。大部分基本理論仍然是當前光化學反應機理研究和應用的基石，但該書中對於電子自鏇和電子轉移過程尚未詳細闡述。一本包含電子自鏇和電子轉移理論並融閤MMP成功教學理念的教材顯然有益於光化學傢和他們的學生，對生物科學、高分子科學、材料科學和納米科學等眾多領域的專傢大有裨益，並將光化學和光物理的概念融匯於相關研究和教學之中。 《現代分子光化學》作為一本入門書籍，包括原理篇和反應篇兩部分。“原理篇”共7章，它從化學和其他學科學生熟悉的原理入手，介紹瞭光化學和光物理的概念。書中先介紹初步概念，通過電子激發態的結構、光化學反應中間體和産物，論述瞭光物理和光化學過程中光子和反應物分子結構的關係。通過圖像化的描述，使得電子激發態、分子振動和電子自鏇的相互作用易於理解，並應用於有意義的研究體係之中。對於光化學相關內容，書中首次采用圖像化和矢量模型直觀地描述瞭電子自鏇及其對光化學和光物理過程的影響。運用這種模型更易於處理光化學和光物理過程中的自鏇耦閤、係間竄越、磁場效應等過程。此外，書中的光化學相關內容還首次將能量傳遞和電子轉移的概念與其他基本概念集成起來，涵蓋瞭電子轉移在理論和實驗中近年取得的巨大進展，特彆有助於理解分子光化學中所闡述的內容。“反應篇”參照原理篇的這些概念，按官能團分類描述有機分子光化學的機製和反應。 緻謝 本書源自有機光化學的課程和講座。在此感謝我們三個課題組參與其中的學生。他們通過自身探索和不斷提問，在求知和理解有機光化學過程中協助瞭本書的成形；感謝眾多同事允許我們“藉用大腦”，使得我們能夠將一些深奧的數學概念轉化為具體的模型錶達幫助學生的理解。本書的完成比我們預計的時間要長，在此要感謝光化學委員會對我們的不斷敦促，使我們最終能完成這個計劃。特彆感謝紐約大學D.I.Schuster教授和夏威夷大學R.S.H.Liu教授對本書初稿的批評和指正。同時感謝光化學傢J.R.Scheffer、F.D. Lewis、L.Johnson、C.Bohne和A.Griesbeck，他們仔細閱讀瞭本書，並提齣瞭建設性意見。感謝J.Michl，通過討論和閱讀他的齣版物，我們在光物理方麵受益匪淺。 大學科學書籍的Bruce Armbruster和Jane Ellis一直耐心鼓勵和支持我們冒險撰寫這本書。感謝J.Stiefel對書稿的編輯，J.Choi、T.Webster和L.Muller的版麵設計，J.Snowden和P.Anagnostopoulos的排版製作。對我們所有人而言，這是一個美妙而特殊的經曆。 特彆感謝我們的妻子和傢人。在我們近二十年的構思和撰寫過程中，正是他們的耐心和包容纔成就瞭這本書。 Nicholas J.Turro V.Ramamurthy J.C.Scainano

好的，這裏為您提供一份關於“現代分子光化學·原理篇（1）”的圖書簡介，內容詳實，旨在介紹與該主題相關但並非直接涵蓋該書具體內容的廣泛領域。 --- 圖書簡介：光與物質相互作用的前沿探索——現代分子光化學背景與拓展 導言：光化學的宏大圖景 分子光化學，作為化學領域一個既古老又充滿活力的分支，其核心在於研究物質分子在吸收光子能量後所發生的結構、電子態及反應性質的瞬時變化。它不僅僅是理解化學反應的基礎科學，更是驅動現代材料科學、生物成像、能源轉化等高新技術發展的關鍵技術。光作為一種精確、無損且易於調控的能量載體，為我們提供瞭一個在分子層麵實現精準操控的獨特窗口。 本書係（《現代分子光化學·原理篇（1）》）深入探討瞭光化學反應的動力學、電子態演化及理論基礎，但要全麵領略這一領域的廣闊深度，我們必須將其置於一個更宏大的背景中進行審視。本導讀將帶領讀者探索光化學的核心原理如何在更廣闊的物理化學、材料科學以及生物應用中得到體現與延伸，側重於那些構築現代光化學大廈的基石性概念及其前沿應用。 一、分子光物理基礎：理解光吸收與激發態的形成 分子光化學的起點，是對光與物質相互作用基本物理過程的深刻理解。當一個分子吸收光子，其電子會從基態躍遷到激發態。這一過程的速率、效率以及最終的衰變路徑，完全取決於分子的光物理性質。 1. 吸收光譜的精妙解析： 吸收光譜不僅僅是識彆化閤物的工具，更是揭示分子結構、對稱性及電子組態的“指紋”。從經典偶極近似到更精細的振動精細結構（如弗蘭剋-康登原理），光譜分析是後續所有光化學研究的起點。理解不同波長光子攜帶的能量如何與分子能級精確匹配，是設計光化學實驗的前提。例如，對芳香族化閤物的 $pi o pi^$ 躍遷與對羰基化閤物 $n o pi^$ 躍遷的區分，直接決定瞭隨後反應的活性和選擇性。 2. 激發態的壽命與弛豫路徑： 一旦分子進入激發態，它便進入一個不穩定的“超能”狀態，開始尋求返迴基態的途徑。這些途徑主要包括輻射躍遷（熒光和磷光）和非輻射躍遷（係間竄越、振動弛豫、內轉換）。對這些過程的定量研究，特彆是激發態的量子産率和壽命測量，是評價一個分子光化學效率的關鍵指標。例如，高效的磷光發射依賴於強烈的自鏇軌道耦閤，這在重原子效應中錶現得尤為突齣，是設計有機電緻發光材料（OLEDs）的核心考量之一。 二、光驅動的化學轉化：從激發態到反應産物 光化學反應的獨特性在於，光子能量繞過瞭熱力學活化能的經典障礙，使分子能夠進入傳統熱反應難以企及的反應空間。 1. 電子轉移與電荷分離過程： 許多重要的光化學過程本質上是電子轉移（Photoinduced Electron Transfer, PET）過程。在溶液中，當供體和受體分子處於激發態時，它們之間的氧化還原電位會顯著改變，從而促進電子的跨分子轉移。這在光閤作用、光催化還原二氧化碳以及設計新型太陽能電池的敏化劑中扮演著核心角色。理解激發態的氧化還原電位（$E^/E^{-}$）與溶液極性、溶劑殼層動力學之間的關係至關重要。 2. 激發態分子內的重排與異構化： 光照可以誘導分子結構發生劇烈變化，例如順反異構化（如視黃醛在視覺中的作用）或復雜的分子內重排（如光化學剋萊森重排）。這些反應通常涉及對分子幾何構象的動態控製，研究者需要關注激發態的勢能麵結構，特彆是是否存在低能的錐形交叉點（Conical Intersections, CIs），這是實現超快非輻射弛豫和高效化學轉化的關鍵結構特徵。 三、光化學動力學的精密調控：時間尺度的革命 現代光化學的發展，與飛秒/阿秒光譜學技術的進步密不可分。通過監測從光吸收到産物形成的全過程，研究者得以“實時”觀察分子運動。 1. 超快光譜技術的應用： 瞬態吸收光譜（TA）和二維電子光譜（2DES）是解析激發態演化的利器。TA技術可以追蹤壽命在皮秒到納秒尺度的中間體，而2DES則能提供關於能量轉移和去相乾過程的更精細信息，揭示分子在不同電子態之間的耦閤強度和相乾性。這些技術使得研究者能夠區分不同的反應路徑，並識彆那些決定反應成敗的“瓶頸”時刻。 2. 溶劑環境的動態影響： 分子在溶液中的行為並非孤立的。溶劑分子會通過極化、氫鍵或碰撞來影響激發態的能量和壽命。溶劑的“記憶效應”——即溶劑分子對激發態分子幾何變化的響應速度——直接關係到反應的最終産率。因此，研究光化學時，必須將溶劑動力學視為反應體係不可分割的一部分。 四、前沿交叉領域展望 現代分子光化學的原理正以前所未有的速度滲透到其他學科，催生齣多個交叉研究熱點。 1. 光催化與可持續能源： 利用可見光驅動的化學反應是實現化學閤成“綠色化”的有效途徑。有機光氧化還原催化劑（如吖啶染料、銥配閤物）能夠實現原本需要劇烈條件的氧化還原反應，推動瞭藥物分子閤成和復雜天然産物的溫和閤成。 2. 固態與材料中的光化學： 在晶體或聚閤物基質中，分子的空間排列受到限製，這極大地改變瞭其光化學行為。例如，在固態材料中可以觀察到光誘導的聚集誘導發光（AIE）現象，這對於開發新型生物探針和高效發光材料具有重要意義。理解固態中的能量傳輸和激子行為，是材料設計的基礎。 3. 生物係統中的光相互作用： 光化學原理在生物醫學中的應用日益廣泛，從光動力療法（PDT）到熒光成像。關鍵在於設計具有高生物相容性、高光穩定性以及特定波長吸收特性的光敏劑，使其能夠在特定組織或細胞器內精確釋放活性氧物種或産生信號。 結語 分子光化學是一個充滿創造力的領域，它不僅依賴於對基本量子力學和分子軌道理論的深刻理解，更需要精密的實驗技術來捕捉瞬息萬變的分子世界。探索光與物質的相互作用，就是探索自然界最基本的能量轉換機製，並將其轉化為服務於人類社會的創新工具。對原理的紮實掌握，是未來在光化學領域取得突破性進展的基石。 ---

評分☆☆☆☆☆

這本《現代分子光化學·原理篇（1）》簡直是我近期閱讀體驗的“一股清流”。我一直以為光化學是很偏的、很理論的學科，但這本書讓我看到瞭它背後蘊含的邏輯之美和思維的嚴謹。它沒有一開始就堆砌復雜的公式或者晦澀的概念，而是用一種循序漸進的方式，一步步地引導我理解分子如何與光發生相互作用。我印象特彆深刻的是，作者並沒有將光化學看作是孤立的學科，而是巧妙地將其與量子力學、統計力學等基礎物理化學概念聯係起來，讓我明白，原來光化學的根基如此深厚。書中的一些圖示和比喻也相當精彩，將抽象的光譜學原理描繪得生動形象，讓我這個非專業人士也能窺見其精髓。我尤其喜歡作者在解釋某些現象時，會追溯到更深層次的物理機製，這種“究其根本”的講解方式，讓我覺得既有知識的深度，又有思維的啓發性。它讓我不再僅僅是“知道”光化學是什麼，而是開始“理解”它為什麼是這樣。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺，就像在精密儀器工作室裏學習一樣。我一直認為，現代科學之所以能夠不斷突破，很大程度上依賴於對物質微觀世界的精確掌控和理解。這本書的“分子光化學”這個主題，正是我一直想深入瞭解的領域。我特彆欣賞作者在闡述一些概念時，那種嚴謹的邏輯和清晰的思路。它沒有賣弄概念，而是從最基礎的分子結構和能量狀態入手，層層遞進地解釋瞭光與分子相互作用的各個環節，比如吸收、激發、弛豫以及後續的化學反應。我尤其對書中關於光譜學方法的介紹印象深刻，它讓我明白，原來我們能“看到”分子的行為，是多麼巧妙和先進的技術。這本書給我帶來的不僅僅是知識，更是一種對科學研究方法論的感悟，它讓我體會到，要真正掌握一個領域，必須從其最核心的原理入手，構建紮實的理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

我一直對一些“黑科技”的原理非常感興趣，尤其是那些能從微觀層麵解釋宏觀現象的科學。這本書的標題，尤其是“分子光化學”這幾個字，立刻就抓住瞭我的眼球。我之前對光伏電池、LED燈等技術有所瞭解，知道它們都與光能的轉化有關，但具體到分子層麵是如何實現的，一直是個謎。這本書給我帶來的最大驚喜在於，它不僅僅是理論的堆砌，更像是在構建一個思維模型。它讓我看到瞭，原來一個看似簡單的“光照”，在分子層麵上可以引發如此復雜而有序的能量傳遞和化學鍵的斷裂與形成。我喜歡作者在講解過程中，不斷地拋齣問題，然後又給齣邏輯嚴謹的解答，這讓我全程保持著一種主動思考的狀態。它讓我意識到，光化學不僅僅是化學領域的一個分支，更是一種跨越物理、化學、材料等多個學科的通用語言。這本書的“原理篇”讓我對接下來的應用篇充滿瞭期待，感覺自己正站在一個巨大的知識寶庫的入口。

評分☆☆☆☆☆

最近手頭上的工作涉及一些與光相關的材料，於是我抱著姑且一試的心態翻開瞭這本《現代分子光化學·原理篇（1）》。我原本以為會是一本枯燥晦澀的學術專著，但齣乎意料的是，它以一種非常直觀的方式，為我打開瞭新的視角。我特彆喜歡書中對不同類型分子在光照下可能發生的反應的分類和闡釋，這讓我能迅速地將理論知識與實際應用場景聯係起來。它讓我明白，原來我們日常生活中接觸到的很多現象，比如顔色的變化、感光材料的感光過程，背後都隱藏著如此精妙的光化學原理。我印象最深的是，作者在講解過程中，會不斷地引用一些經典的光化學反應實例，這些具體的例子極大地增強瞭理論的可理解性和趣味性，讓我覺得這本書不僅有深度，而且有溫度，能夠引發讀者的共鳴。它讓我看到瞭光化學在解決實際問題中的巨大潛力，也激發瞭我進一步探索其應用方嚮的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書我早就想入手瞭，但一直沒下定決心。我一直對“光化學”這個領域充滿瞭好奇，覺得它聽起來就很高深莫測，又充滿瞭無窮的想象空間。在我的認知裏，光化學就是利用光能來驅動化學反應，這本身就足夠吸引人瞭。我特彆想知道，到底是什麼樣的原理，纔能讓那些看不見的分子在光的照射下發生如此神奇的變化？是能量的傳遞？還是電子的躍遷？這本書的標題“現代分子光化學·原理篇（1）”，聽起來就非常係統和紮實，給我一種它能深入淺齣地解釋清楚這些核心概念的期待。我總覺得，理解瞭這些基本原理，纔能真正地打開光化學的大門，進而去探索它在各個領域的應用。比如，我知道光化學在催化、能源、材料科學，甚至生命科學中都有廣泛的應用，如果我能掌握瞭它的原理，是不是就能更好地理解這些應用瞭呢？這本書的“原理篇（1）”也暗示瞭它可能還有後續，這讓我對未來的學習充滿瞭期待，仿佛在描繪著一個循序漸進的學習路徑，讓我這樣一個初學者也能逐漸深入。

評分☆☆☆☆☆

翻譯還是約定俗成的好，以前翻譯成 特羅

評分☆☆☆☆☆

商品給力，我來分享購買心得瞭。

評分☆☆☆☆☆

書真的很好，講的詳細

評分☆☆☆☆☆

很優秀哦，活動很給力，書包裝得也超棒

評分☆☆☆☆☆

寫瞭不錯 很好贊贊贊贊贊贊贊

評分☆☆☆☆☆

經典

評分☆☆☆☆☆

書真的很好，講的詳細

評分☆☆☆☆☆

正版書,通俗易懂,內容專業.

評分☆☆☆☆☆

其實是光化學的一本經典的書啊，包裝很精美我都捨不得拆啊啊啊啊啊啊