Книга — совместный труд ученых СССР и ГДР — посвящена изучению органических соединений, обратимо меняющих цвет под действием света (так называемых фотохромов). Рассмотрены тонкая структура фотохромов, механизмы обратимых реакций, приведены электронные спектры. Указаны возможности применения фотохромов, в том числе для аккумуляции солнечной энергии.
Предназначена научным сотрудникам и инженерам, работающим в области органического синтеза, теоретической и прикладной фотохимии, спектроскопии, а также преподавателям, аспирантам и студентам вузов, изучающим эти дисциплины. 288 стр., 70 рис., 41 табл., список литературы 980 ссылок.
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА
Только небольшая часть из множества фотохимических реакций органических веществ приводит к обратимым изменениям структуры. Последние сопровождаются изменением ряда физических свойств, в частности электронных спектров. Этот фотохромный эффект было заманчиво использовать в разнообразных системах регулирования световых потоков, записи информации. В результате возникло достаточно самостоятельное направление работ в области фотохимии — изучение фотохромизма органических веществ с целью выявления зависимостей между строением и фотохимическим поведением, теоретического анализа этих зависимостей и попыток предсказания структур с заданными параметрами фотохромизма; наконец, отыскания областей применения фотохромизма. Результаты таких работ нескольких научных коллективов . СССР и ГДР отражены в предлагаемой монографии. Освещая один из важных аспектов прикладной фотохимии, монография конкретизирует представления о химических фотохромах, только упо' мянутых в ранее вышедших изданиях «Введение в фотохимию органических соединений» (Л., «Химия», 1976) и «Фотохимические процессы в слоях» (Л., «Химия», 1978).
Из материала первой главы следует, что теоретическое осмысливание проблем фотохромизма осуществляется с помощью самых разнообразных концепций, причем анализ изменений поверхностей потенциальной энергии фотохромной системы во время реакции представляется наиболее перспективным. Если главы II и III книги касаются традиционных систем фотохромов, то материал глав IV и V показывает на конкретных примерах, насколько велики перспективы синтеза фотохромов в ряду потенциальных таутомеров; здесь обращает особое внимание возможность использования фотохромов в системах аккумулирования и хранения солнечной энергии в виде энергии химических связей. Глава VI книги содержит сжатый обзор всего имеющегося материала по так называемым люминесцентным фотохромам; .их разработка открывает перспективы резкого повышения чувствительности фотохромных систем.
Совершенно очевидно, что совместная работа большого интернационального авторского коллектива ставила перед организатором и редактором издания весьма разноплановые проблемы, которые удалось разрешить далеко не в одинаковой степени.
Глава I написана доктором наук Ф. Дитцем (Университет им. К.. Маркса в Лейпциге), глава II — кандидатом химических наук М. А. Мостославским из Рубежанского филиала НИОПиК; глава III — профессорами Э. Фангхенелем и Г. Тимпе, доктором В. Ортманом из Высшей технической школы им. К. Шорлеммера в г. Мерзебурге; глава IV — профессором А. В. Ельцовым, кандидатами химических наук А. И. Поняевым и Э. Р. Захсом (ЛТИ им. Ленсовета, Ленинград), докторами наук Д. и Э. Клемм (Университет им. Ф. Шиллера в Иене), кандидатом химических наук
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Список принятых сокращений растворителей и сред
Глава. 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФОТОХРОМИЗМА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИИ
Применение качественных моделей, правил Вудворда — Хоф*. мана для описания фотохромных систем
Квантовохимические расчеты спектров компонент фотохромных систем, статических и динамических индексов для оценки их реакционной способности
Фотохронные спиропираны
Хромены и родственные соединения
Обратимые фотоциклизацив и циклоприсоединения
Фотохромизм инднгоидов
Фотоизомеризация азинов
Миграция водорода в фотохромных системах
Обсуждение механизмов фотохромизма с помощью представлений о поверхностях потенциальной энергии
?/2-Фотоизомерин Обратимые фотоциклизации Фотоперенос водорода
Влияние растворителя на фотохромизм Литература
3 4
13
15 28 31 85 87
41
43 48
61
51
54
Глава II. ФОТОХРОМНЫЕ ТИОИНДИГОИДНЫЕ КРАСИТЕЛИ 59
Строение и спектры тиоиндигоидов 61 Получение, термическая устойчивость, спектры Z-изомеров тиоиндигоидов 72 О механизме фотоизомеризации индигоидных красителей 90 Влияние гетероатома индигоидного красителя на
И C = N
Основные пути фотохимической и термической ?/2-изомериза-ции
Прямая и триплетно-сенсибилизированная фотоизомеризацив Фотокаталитические изомеризации
Фотохромные азосоединения
Электронные спектры поглощения
Л юминесценция
Механизмы ?/2-фото- и термоизомеризации, фото- и термораспада
Применение фотохромизма азосоединений
Фотохромные арилдиазосоединения
Электронные спектры
Механизмы Z/B-фото- и термоизомеризации, фото- и термораспада
Использование фотохромных свойств арилдиазосоединений
Фотохромизм соединений с хромофором C=N
120
120
123 127
128
128 139 141 ISO
152 161
162 10
iro
Электронные спектры 170 Механизмы E/Z-фото- в термоизомеризации соединении с хромофором C=»N 176
Литература 182
Глава IV. ФОТОХРОМНЫЕ ТАУТОМЕРНЫЕ СИСТЕМЫ 189
Фотохромизм (нитроарил) (гетарил) алканов 190
Особенности строения фотохромных (нитроарил) (гетарил) алканов 190 Природа фотоиндуцированных форм (нитроарил) (гетарил) алканов и механизм их образования 197 Влияние строения на цвет регистрируемых форм 206 Обесцвечивание окрашенных форм . 208 Квантовые выходы фотоокрашивания 214 Необратимое фоторазложение 219 Фотохромизм (нитроарил) (гетарил) алканов в кристаллах, расплавах и полимерных пленках 222
Фотохромные перы-арилокси-га-хиноны 224
Строение фотоиндуцированной формы 225
О связи между строением и фотохромизмом арилоксихинонов 229
Поглощение и люминесценция 230
О механизме фотоизомеризации 231
Возможности практического использования 232
Обратимые фотоацилотропные перегруппировки 233
Литература 240
Глава V.
ОРГАНИЧЕСКИЕ ФОТОХРОМЫ — АККУМУЛЯТОРЫ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ
245
Принцип запасания световой энергии в виде энергии напряжения метастабильных структур 245 Критерии эффективности 248 Различные фотохромные системы, аккумулирующие солнечную энергию и механизмы их действия 249
Геометрические изомеризации Валентные изомеризации Реакции распада и димеризации
250 252 256
Принципиальная схема инженерного решения задачи аккумуляции солнечной энергии и отдачи ее в виде тепловой энергии 257 Ацилотропные азометиновые системы — новый тип аккумуляторов солнечной энергии 258 Литература 261
Глава VI. ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ФОТОХРОМНЫХ СОЕДИНЕНИИ 263
Полиацены и их аналоги 265
Диарилэтилены и тиоиндигоиды 266
Производные арилметанов 270
Спиропираны • 274
Азометинимины 275
Соединения с внутримолекулярной водородной связью 276
Заключение 278
Литература 279
Цена: 150руб.
