1. 可見光與紫外線光譜的輻射所產生的能量，足以把原子的電子，從低能階軌域推到高能階軌域，這種情形，對有π化學鍵的化合物尤其明顯。
2. 把電子推離原本軌域的能量需要多少，決定於π系統中「共軛的雙鍵」數量是多少，決定於取代基的性質。因此，輻射的頻率能被分子吸收多少，也跟一個未飽和化合物的π結構有關。
3. 【理論背景】隨著光譜從紅外線、接著可見光，前進到紫外線區域，光子的能量也愈來愈強。紫外線光譜的能量大到足與干擾許多有機分子的電子結構。即使是在低能量可見光區域的光子，也能激化某些有機分子的電子。
4. 在第一章與第二章，你學到分子的電結構，可寫成在分子軌域中的電子們。
5. 舉例來說，分子的鍵結(π)與反鍵結(π*)軌域，來自於2個原子的「p軌域」的交互作用；
6. 二個原子互相拉扯的臨界點，雙方的力量為0，在這裡，二個互相鍵結的原子，它們的「p軌域」(π系統)，被均等地一分為二(在臨界點沒有p軌域的交互作用)。
7. 2個原子各自提供位於「π軌域」的1個電子，也就是總共2個價電子，作為分子的鍵結淨力。
8. 當充滿能量的光子(hv)碰到分子，並且被分子吸收，鍵結電子的其中1個電子，就會被光子推到「反鍵結」軌域。經過這個稱為「光激發photoexcitation」的過程，「鍵結」與「反鍵結」軌域都各自被電子填滿。
9. 因為有1個電子從π(鍵結)移動到π*(反鍵結)分子軌域，這個改變又稱為一個π,π*(或者π→π*)轉變transition(讀成pi-to-pi-star)。
10. 1個電子在鍵結軌域，1個電子在「反鍵結」軌域，這二種力量加在一起的效果，原子的「p軌域」間就變得沒有淨鍵結交互作用。
11. 要發生電轉變electronic transition，必須「被分子吸收的光子的能量」，剛好等於「把一個鍵結電子拉到反鍵結軌域所需的能量」，只有二者能量相等的時候，才會發生電轉變electronic transition。
12. 可見光或紫外線光譜，是描繪吸收波強度的圖，用可說明激化能量的波長函數來表達強度。
13. 因此，在吸收光譜，電子在「填滿」與「中空」的軌域間的轉換情形，是用波長函數來衡量的。就乙烯ehtylene來說，「π,π*轉變」需要高能量，吸收波大約在171nm(在紫外線光譜末端較高能量區域)。
14. 我們能夠用公式計算這種波長wavelength發出輻射的能量(用千卡kcal/莫耳mole)：E= 2.86×10 4次方 kcal‧nm‧mole-1/wavelength(nm)
15. 因此，200nm就等於143kcal/mole，300m等於95kcal/mole，而400nm(紫外線光與可見光譜交界區域)是72kcal/mole。(翻譯改寫自Mary Anne Fox, James K. Whitesell的《Organic Chemistry》)
沒有留言:
張貼留言