Внутренняя конверсия (химия) - Internal conversion (chemistry)

Диаграмма Яблонского с указанием межсистемного пересечения (слева) и внутреннего преобразования (справа).

Внутреннее преобразование представляет собой переход из более высокого электронного состояния в более низкое в молекуле или атоме.[1] Иногда это называют «безызлучательным девозбуждением», потому что нет фотоны испускаются. Он отличается от межсистемный переход в том, что, хотя оба метода являются безызлучательными методами девозбуждения, состояние спина молекулы для внутренней конверсии остается тем же самым, тогда как оно изменяется при переходе между системами. Энергия электронно-возбужденного состояния передается колебательным модам молекулы. Энергия возбуждения превращается в тепло.

Примеры

Классическим примером этого процесса является хинин сульфат флуоресценция, который может быть закаленный за счет использования различных галогенид соли.[нужна цитата ] Возбужденная молекула может снять возбуждение за счет увеличения тепловой энергии окружающей сольватированной молекулы. ионы.

Некоторые природные молекулы совершают быстрое внутреннее преобразование. Эта способность преобразовывать энергию возбуждения фотона в тепло может быть решающим свойством для фотозащита молекулами, такими как меланин.[2] Быстрое внутреннее преобразование уменьшает время жизни возбужденного состояния и тем самым предотвращает бимолекулярный реакции. Бимолекулярный перенос электрона всегда приводит к образованию химически активных веществ, свободные радикалы.[нужна цитата ] Нуклеиновые кислоты (именно отдельные свободные нуклеотиды, а не те, которые связаны в цепи ДНК / РНК) имеют чрезвычайно короткое время жизни из-за быстрой внутренней конверсии.[3]

И меланин, и ДНК имеют одни из самых высоких показателей внутренней конверсии.[нужна цитата ]

В приложениях, использующих бимолекулярный перенос электронов, внутреннее преобразование нежелательно. Например, желательно иметь долгоживущие возбужденные состояния в Клетки Гретцеля (Солнечные элементы, сенсибилизированные красителем).

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Общему количественному обсуждению внутримолекулярных безызлучательных переходов посвящена статья М. Биксона и Дж. Джортнера (J. Chem. Phys., 48 (2) 715-726 (1968)).
  2. ^ Мередит, Пол; Рис, Дженнифер (2004). "Квантовые выходы радиационной релаксации для синтетического эумеланина". Photochem. Фотобиол. 79 (2): 211–216. arXiv:cond-mat / 0312277. Дои:10.1111 / j.1751-1097.2004.tb00012.x. PMID  15068035.
  3. ^ «сверхбыстрая внутренняя конверсия ДНК». Архивировано из оригинал на 2008-06-05. Получено 2008-02-13.