Фотохимические
процессы
Поглощение света и переход молекулы в возбужденное состояние;
Первичные фотохимические процессы с участием возбужденных молекул и образованием первичных фотохимических продуктов;
Вторичные реакции веществ, образовавшихся в первичном процессе.
Фотохимические
процессыП оцессы, котор е могут протекать самопроизвольно после поглощения реагентами светового импульса. Свет - возбудитель и инициатор (цепные экзотермические процессы: хлорирование и бромирование углеводородов, синтез некоторых полимеров).
Процессы, для проведения которых необходим непрерывный подвод световой энергии к реагентам (фотосинтез).
Процессы, в которых для повышения фотохимической эффективности в реакционную среду вводятся фотосенсибилизаторы.
Преимущества фотохимической активации
Сокращение использования реагентов
фотоны – идеальные реагенты, они активируют реакцию
и полностью исчезают, не оставляя прямых загрязнений
Низкие температуры реакции
Контроль селективности
фотохимические реакции обычно не требуют нагрева
нагрев vs облучение
Фотохимическая
активация
Е
возбужденное
состояние
hν |
поверхности энергий |
основного состояния |
|
продукт 2 (фото) |
реактанты |
продукт 1 (терм.) |
|
|
|
координата реакции |
Примеры
PNC-процесс |
N |
OH |
O |
|
|
|
|||
+ |
NOCl |
hv |
H2SO4 |
NH |
- HCl |
|
|
||
|
|
|
|
|
Фотобромирование диэтилкарбоната
O |
hv |
|
|
O |
||||
|
|
|||||||
|
|
O + Br2 |
Br |
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
- HBr |
||||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
O |
|
|
O |
|||||
|
|
|
||||||
|
|
|
||||||
Примеры
|
R |
R |
|
|
|
|
|
hv |
H |
|
|
HO |
|
HO |
|
|
|
провитамин D |
|
прeвитамин D |
Rt oC
|
|
витамин D2: R = С9H17 |
HO |
|
витамин D3: R = С8H17 |
Общие проблемы фотохимических процессов
Требуются особые фотохимические реакторы
«Непопулярные» технологические процессы
Засорение рабочих стекол ламп
квантовый выход – число молекул продукта, полученных
«сВысокаяпомощью» одногостоимостьфотона фотонов