Photochemie

Konzepte, Methoden, Experimente

Häftad, Tyska, 1998

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Beskrivning

Kompakt, interdiziplinär, praxisorientiert - so präsentiert sich dieses facettenreiche Lehrbuch der Photochemie.Das gut strukturierte und sehr verstandlich geschriebene Werk macht den Leser mit allen bedeutenden photochemischen Prozessen vertraut.

Produktinformation

Utgivningsdatum:1998-10-29
Mått:67 x 95 x 11 mm
Vikt:879 g
Format:Häftad
Språk:Tyska, Engelska
Antal sidor:539
Upplaga:1
Förlag:Wiley-VCH Verlag GmbH
ISBN:9783527295456

Utforska kategorier

Fysikalisk kemi inom Naturvetenskap och teknik

Innehållsförteckning

1 Definition, historischer Abriß und Bedeutung der Photochemie l2 Die konzeptionellen und theoretischen Grundlagen der Photochemie (W.-D. Stohrer) 52.1 Die Natur der elektromagnetischen Strahlung 52.2 Die photochemische Reaktion, eine Wanderung auf und zwischen Potentialflächen 72.2.1 Die Born-Oppenheimer-Approximation: Elektronen- und Schwingungszustände 82.2.1.1 Elektronenzustände 102.2. 1 .2 Schwingungszustände 112.2.1.3 Die Bedeutung der Born-Oppenheimer-Approximation 122.2.2 Die Energie„landschaft" 132.3 Orbitale, Konfigurationen und Zustände 162.3.1 Die Konfigurationswechselwirkung 232.3.1.1 VB-Methode versus MO-Modell 232.3.1.2 Die Konsequenzen der Konfigurationswechselwirkung 262.3.2 Der elektronisch angeregte Zustand - eine eigenständige Verbindung 352.4 Die Lichtabsorption und -emission 402.4.1 Definitionen und Phänomenologisches 402.4.2 Das Franck-Condon-Prinzip 422.4.3 Der elektrische Dipol stationärer und nichtstationärer Elektronenzustände 462.4.4 Auswahlregeln und Auswahlverbote 492.4.4.1 Das Übergangsmoment: Ein Produkt aus drei Faktoren 492.4.5 Das „Verbot" beim Wechsel zwischen Potentialflächen 522.4.5.1 Der Orbitalfaktor oder Symmetriefaktor 532.4.5.2 Der Franck-Condon-Faktor 552.4.5.3 Der Spinfaktor 562.5 Der strahlungslose Wechsel zwischen Potentialflächen 592.5.1 Stark gekoppelte Potentialflächen 592.5.2 Schwach gekoppelte Potentialflächen 622.6 Die Desaktivierung eines durch Lichtabsorption gebildeten elektronisch angeregten Zustandes 632.6.1 Das Jablonski-Diagramm 632.6.2 Die Energieübertragung 682.6.3 Die Elektronenübertragung 712.6.4 Die Exciplexbildung 722.7 Der mögliche Ablauf photochemischer Reaktionen 763 Photoreaktionen organischer Verbindungen (M. Tausch) 833.1 Tabellarische Übersicht 833.2 Photolysen organischer Moleküle 873.2.1 Norrish-Typ-I-Reaktion 883.2.2 Norrish-Typ-II-Reaktion 893.2.3 Stickstoff-Abspaltung 903.2.4 Heterolysen in Säuren und Basen (Förster-Zyklus) 923.3 Photoadditionen 933.3.1 [2+2]-Cycloadditionen 933.3.2 [2+2+2]-Cycloadditionen 983.3.3 [4+2]-Cycloadditionen 983.3.4 Die Paterno-Büchi-Reaktion 993.4 Photoisomerisierungen 1023.4.1 Di-7i-Methanumlagerung 1023.4.2 Photo-Fries-Umlagerung 1043.4.3 Die Barton-Reaktion 1053.4.4 Photoenolisierung 1053.4.5 Sigmatrope Reaktionen 1063.4.6 Elektrocyclische Reaktionen 1073.5 Photoreduktionen, Photooxidationen 1083.5.1 Photoreduktionen 1083.5.2 Photooxidationen 1103.6 Literatur zu Kapitel 3 1114 Photochemie im sichtbaren Bereich, solare Photochemie und verwandte Prozesse (D* Wöhrle) 1134.1 Der sichtbare Bereich im elektromagnetischen Spektrum und Farbe 1144.1.1 Entstehen von Farbigkeit 1144.1.2 Lichtabsorption durch Moleküle und Festkörper 1164.1.2.1 Farbige organische Verbindungen 1164.1.2.2 Lichtabsorption durch Metallkomplexe 1194.1.2.3 Weitere Möglichkeiten für Farbigkeit 1234.2 Künstliche Lichtquellen und solare Einstrahlung 1244.2.1 Arbeiten mit künstlichen Lichtquellen 1244.2.2 Solare Einstrahlung 1244.3 Photosynthese 1294.3.1 Bedeutung der Photo Synthese und Gesamtreaktion 1304.3.2 Die Reaktionen der Photosynthese im Überblick 1314.3.3 Einige wesentliche Schritte im photosynthetischen Reaktionszentrum 1344.4 Lösungsprozesse 1384.4.1 Photooxidationen durch Sauerstoff (Photooxigenierung) 1394.4.1.1 Elektronenkonfiguration von Sauerstoff 1414.4.1.2 Photosensibilisierte Darstellung von Singulett-Sauerstoff in Lösung 1424.4.1.3 Reaktionen von Singulett-Sauerstoff 1464.4.1.4 Superoxid-Anion 1524.4.2 Weitere unter solarer Einstrahlung durchgeführte Reaktionen über photoinduzierten Energietransfer 1534.4.3 Photoinduzierter Elektronentransfer im sichtbaren Bereich 1554.4.4 Photochemie von Metallkomplexen 1604.4.5 Modellsysteme zur Photosynthese 1654.5 Photochromie 1674.5.1 (£)/(Z)-Isomerisierung 1684.5.2 Tautomerisierung 1694.5.3 Homolytische und heterolytische Bindungsspaltungen 1704.5.4 Pericyclische Reaktionen 1704.5.5 Elektronentransfer/Redox-Photochromie 1734.5.6 Mögliche Anwendungen 1744.6 Literatur zu Kapitel 4 1755Photochemie und Photophysik in selbstorganisie - renden Systemen, hochmolekularen Verbindungen und Festkörpern (D. Wöhrle) 1795.1 Photochemie in selbstorganisierenden Systemen 1795.1.1 Wirt/Gast-Systeme 1805.1.2 Micellen und Liposomen 1835.1.3 Geordnete Mono- und Multifilme 1855.1.4 Photoreaktionen in Kristallen 1895.2 Photochemie in organischen und anorganischen hochmole kularen Verbindungen 1925.2.1 Organische Polymere 1925.2.2 Nicht geordnete hochmolekulare Systeme 1965.2.2.1 Silikagel 1965.2.2.2 Schichtminerale 1995.2.2.3 Molekularsiebe 2015.3 Photochemische Polymerisation und Photopolymerisation 2035.3.1 Photochemische Polymerisationen 2035.3.1.1 Photochemische Initiierung radikalischer Polymerisationen 2035.3.1.2 Photochemische Initiierung kationischer Polymerisationen 2045.3.2 Photopolymerisation 2055.4 Anorganische und organische Halbleiter 2065.4.1 Anorganische Halbleiter 2075.4.1.1 Bändermodell anorganischer Halbleiter 2075.4.1.2 Photovoltazellen anorganischer Halbleiter 2125.4.1.3 Photoelektrochemische Zellen anorganischer Halbleiter 2165.4.1.4 Photosensibilisierungszellen 2185.4.2 Organische Halbleiter 2205.4.3 Heterogene Photokatalyse an anorganischen Halbleiterteilchen 2235.4.3.1 Solare Abwasserentgiftung über heterogene Photokatalyse 2245.4.3.2 Synthesen über heterogene Photokatalyse 2265.5 Literatur zu Kapitel 5 2286 Chemolumineszenz (H. Brandl) 2316.1 Einleitung und Begriffsbestimmung 2316.1.1 Klassifikation von Lumineszenzprozessen 2316.1.2 Vergleich Chemolumineszenz - photochemische Reaktionen 2326.1.3 Voraussetzungen für effiziente Chemolumineszenz 2336.1.4 Quantenausbeute und Intensität von CL-Prozessen 2346.1.5 Chemisch-elektronische Anregungsprozesse (chemitronische Konversion) 2346.2 Chemolumineszenz-Systeme 2356.2.1 Chemolumineszenz bei der Autoxidation von weißem Phosphor 2356.2.2 Das Luminol und seine Derivate als CL-Systeme 2386.2.3 Lucigenin und Acridin-Derivate als CL-System 2426.2.4 CL des Peroxyoxalat-Systems 2446.2.5 Die Singulett-Sauerstoff-Chemolumineszenz 2496.2.6 Chemolumineszenz bei der Trautz-Schorigin (TS)-Reaktion 2516.2.7 Die Chemolumineszenz von Tetrakis(dimethylamino) ethylen TDAE 2536.2.8 Die Siloxen-Chemolunüneszenz 2556.2.9 Siloxenderivate und ihre Eigenschaften 2566.2.10 Chemolumineszenz von Rutheniumkomplexverbindungen 25 86.2.11 Ozoninduzierte Chemolumineszenz 2606.2.12 1 ,2-Dioxethane als Chemolumineszenz-System 2626.3 Literatur zu Kapitel 6 2667 Photochemie in Technik, Biologie und Medizin 2717.1 Photochemie in der Technik und möglicher Anwendung (D. Wöhrle) 2717.1.1 Photochemische Prozesse in der industriellen chemischen Synthese 2717.1.2 Optische Informationsspeicherung 2747.1.2.1 Photo graphische Prozesse 2747.1.2.2 Farbphotographie 2757.1.3 Photolithographie, Photoresists 2777.1.4 Photochemie und synthetische Polymere 2787.1.4.1 Photochemische Polymerisation 2787.1.4.2 Photoabbau und Lichtschutz von Polymeren 2797.1.5 Solarenergienutzung 2807.1.5.1 Wasserstoff als Energieträger 2817.1.5.2 Das Speichersystem Norbornadien-Quadricyclan, weitere Beispiele 2837.1.6 Laserchemie 2847.1.7 Molekulare Funktionseinheiten 2867.2 Der Photoreaktor Atmosphäre (M. Tausch) 2887.3 Photochemie und Biologie (M. Tausch, D. Wöhrle) 2967.3.1 Photochemische Prozesse zur Steuerung von Lebensfunktionen 2967.3.1.1 Mögliche Rolle der Photochemie in der Entwicklung des Lebens, Photosynthese 2967.3.1.2 Die Erregungskaskade beim Sehprozeß 2977.3.1.3 Bakteriorhodopsin 3017.4 Photochemie/Photophysik und Medizin (D. Wöhrle) 3027.4.1 Fluoreszenzdiagnostik 3027.4.2 Photodynamische Krebstherapie 3037.4.3 Weitere photochemische Methoden 3077.5 Photochemie, alkoholische Getränke und ausgiebiges Sonnenbaden (D. Wöhrle) 3087.6 Literatur zu Kapitel 7 3108 Arbeitsmethoden und Versuche 3138.1 Arbeitsmethoden zur Durchführung photochemischer Experimente (D. Wöhrle) 3138.1.1 Allgemeine Anforderungen an photochemische Experimente 3138.1.1.1 Vorsichtsmaßnahmen bei Durchführung photochemischer Experimente 3148.1.1.2 Gerätematerialien, Lösungsmittel, Verunreinigungen, Sauerstoff 3158.1.1.3 Photochemisch aktive Verbindung 3168.1.1.4 Strahlung 3188.1.2 Strahlungsquellen 3198.1.2.1 Gasentladungsstrahler 3228.1.2.2 Glühlampe 3248.1.2.3 Quarz-Wolfram-Halogenlampen 3248.1.2.4 Laser 3258.1.3 Filter und Monochromatoren 3258.1.3.1 Graufilter 3268.1.3.2 Selektion von Wellenlängenbereichen 3268.1.3.3 Enge Wellenlängenbereiche, monochromatische Strahlung 3278.1.4 Strahlungsdetektoren (Aktinometer) 3288.1.4.1 Physikalische Aktinometer 3288.1.4.2 Chemische Aktinometer 3298.1.5 Photochemische Apparaturen 3318.1.5.1 Außenbelichtung 3328.1.5.2 Innenbelichtung 3338.1.6 Übungen 3348.2 Instrumente!! analytische Methoden (D. Wöhrle) 3378.2.1 Optische Spektroskopie 3378.2.1.1 Absorptionsspektroskopie 3388.2.1.2 Lumineszenzspektroskopie. 3398.2.2 Zeitaufgelöste optische Spektroskopie 3428.2.2.1 Zeitaufgelöste Absorptionsspektroskopie 3428.2.2.2 Zeitaufgelöste Emissionsspektroskopie 3448.3 Quantifizierung photochemischer Reaktionen und photophysikalischer Prozesse (D. Wöhrle) 3458.3.1 Ausbeute, Wirkungsgrad, Quantenausbeute und Effektivität 3458.3.2 Photokinetik 3468.3.3 Grundsätzliche Überlegungen zum energetischen Ablauf 3518.4 Versuche zur Photochemie und Photophysik (M. Tausch, D. Wöhrle) 3578.4.1 Tabellarische Übersicht zu den Versuchen 3588.4.2 Versuchvorschriften 362Themenbereich: Photolysen organischer Moleküle 362Themenbereich: Photoadditionen 369Themenbereich: Photoisomerisierungen 378Themenbereich: Photochemische Kettenreaktionen 385Themenbereich: Photooxidationen, Photoreduktionen 403Themenbereich: Reaktionen an und mit Halbleitern 426Themenbereich: Experimente zu Absorption, Lumineszenz,Lebensdauer, Quantenausbeute und Kinetik 4438.5 Versuche zur Chemolumineszenz (H. Brandl) 4668.5.1 Tabellarische Übersicht zu den Versuchen 4668.5.2 Versuchsvorschriften 467Themenbereich: Chemolumineszenz des weißen Phosphors 467Themenbereich: Chemolumineszenz des Luminols 469Themenbereich: Chemolumineszenz des Lucigenins 473Themenbereich: Chemolumineszenz des Peroxyoxalat-Systems 474Themenbereich: Chemolumineszenz von Singulett-Sauerstoff 476Themenbereich: Die Trautz-Schorigin-Reaktion 479Themenbereich: Chemolumineszenz bei der Autoxidation vonTetrakis(dimethylamino)ethylen (TDAE) 480Themenbereich: Chemolumineszenz von Siloxen 481Themenbereich: Oszillierende Reaktion mitChemolumineszenz 482Themenbereich: Ozonolyse 4838.6 Allgemeine Literatur zu Kapitel 8 4849 Anhang (D. Wöhrle) 4879.1 Angaben über Einheiten, Umrechnungsfaktoren, Größenordnungen 4879.2 Glossar zu Definitionen in der Photochemie 4979.3 Weitere Literatur zur Photochemie 512