Квазірівноважні процеси релаксації електронного збудження в молекулі 1,5-діазидопіримідину
DOI:
https://doi.org/10.18372/1990-5548.88.20974Ключові слова:
квазірівноважна релаксація електронного збудження в молекулі, дисоціативні стани молекули, конфігураційна взаємодія, механізм фотодисоціації молекули, використання азидівАнотація
Роботу присвячено вивченню на підставі експериментальних і теоретичних досліджень процесів квазірівноважної релаксації електронного збудження молекули 1,5-діазидопірімідину (1,5-ДАП) та її практичного використання. При вивченні енергетичної структури молекули показано, що перші два синглетні стани молекули (S1 і S2) зумовлені квантовими переходами в дисоціативні pσ*-стани, перший з яких відповідає локалізації на азидогрупі в положенні 5, а другий – в положенні 1. Хвильові функції відповідних станів просторово відділені. Наступні два синглетні стани відповідають квантовим переходам в pp*-стани, які формують спектр поглинання молекули. Показано, що релаксація електронного збудження молекули описується квазірівноважним процесом, який дозволяє локалізації збудження на вищих енергетичних рівнях. Оскільки в стані S1 на шляху до розриву N–N-зв’язку існує енергетичний бар’єр, який виключає цей канал дисоціації, продовжується процес релаксації збудження до стану T3(pp*), а потім до стану T2(ps*), який відповідає локалізації збудження на азидогрупі в положенні 5 молекули. Як наслідок, в реалізується дисоціація молекули лише через єдиний дисоціативний стан T2(pσ*). Релаксація збудження зі стану Т2 до нижнього збудженого стану T1(pp*) виявилась забороненою, що забезпечує високий квантовий вихід фотодисоціації азидогрупи. Показано, що всі інші канали релаксації електронного збудження приводять до релаксації молекули в стан T2, тобто процес є квазірівноважним. Наслідком такої локалізації є дисоціація молекули з виділенням молекули азоту і нітрена. Нітрен, будучи високореакційною, частинкою, широко використовується в молекулярній і наноелектроніці для створення фоторезистів, а також як проміжних продуктів в нанотехнології.
Ключові слова: квазірівноважна релаксація електронного збудження в молекулі, дисоціативні стани молекули, конфігураційна взаємодія, механізм фотодисоціації молекули, використання азидів
Посилання
P. O. Kondratenko, Photochemical action of light, Kyiv: Publishing and Printing Center "Kyiv University", 2005, 401 p. ISBN 966-594-696-X.
S. Bräse, C. Gil, K. Knepper, and V. Zimmermann, “Organic Azides: An Exploding Diversity of a Unique Class of Compounds,” Angewandte Chemie International Edition, vol. 44, Issue 33, 2005, pp. 5188–5240. https://doi.org/10.1002/anie.200400657.
P. O. Kondratenko, Yu. M. Lopatkin, and T. M. Sakun, “Quasi-equilibrium processes in extremely exciting resazurin molecules,” JNEP, vol. 4, no. 2, pp. 1–7, 2012. ISSN: 2077-6772.
P. O. Kondratenko, Yu. M. Lopatkin, and T. M. Sakun, “Quasi-equilibrium Processes of Relaxation of the Electronic Excitation of the Azidomalachite Green Molecule,” Journal of nano- and electronic physics, vol. 12, no. 5, pp. 05002-1–05002-7, 2020. https://doi.org/10.21272/jnep.12(5).05002
Organic Azides: Syntheses and Applications / Editor(s): Stefan Bräse, Klaus Banert. First published:20 November 2009. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd. Print ISBN: 9780470519981. Online ISBN:9780470682517. https://doi.org/10.1002/9780470682517.
Hiroki Tanimoto and Kiyomi Kakiuchi, “Recent Applications and Developments of Organic Azides in Total Synthesis of Natural Products,” Natural Product Communications, vol 8, no 7, pp. 1021–1034, 2013. https://doi.org/10.1177/1934578X1300800730
Ekaterina Chainikova, Sergey Khursan, and Alfia Yusupova, “On the mechanism for the photooxidation of aromatic azides containing a secondary N–H bond: A sequence of intramolecular transformations with the formation of heterocyclic oximes,” Tetrahedron Letters, 2018, 59 (34). https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2018.07.034
N. P. Gritsan, “Study of photochemical transformations of organic azides by methods of matrix isolation and quantum chemistry,” Uspekhi Chemii, vol. 76, Issue 12, pp. 1218–1240, 2007.
M. F. Budyka, “Photodissociation of aromatic azides,” Uspekhi Chemii, vol. 77, no. 8. pp. 757–773, 2008.
Pharmaceutical Encyclopedia / edited by the Head of the Editorial Board and author of the preface, V. P. Chernykh; National Pharmaceutical University of Ukraine. 2nd ed., revised and expanded. Kyiv: MORION, 2010, 1632 p. ISBN 978-966-2066-34-0. [in Ukrainian]
D. S. Breslow, “Photoresists and printing plates.” in Azides and Nitrenes: Reactivity and Utility, edited by E. F. V. Scriven, Academic Press, 1984, pp. 491–498. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-633480-7.50014-6
Michael J. S. Dewar, Walter Thiel, MNDO, From Wikipedia, the free encyclopedia.
N. T. Pokhodilo, “Organic azides as convenient structural blocks in the synthesis of nitrogen-containing heterocycles,” Diss. Doctor of Chemical Sciences, Ivan Franko National University, Lviv, 46 p., 2018.
O. M. Krupka, “Preparation of polymers with biologically active functional groups,” Questions of chemistry and chemical technology, no. 1, pp. 55–59, 2010.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Науковий журнал "Електроніка та системи управління" дотримується принципів відкритого доступу (Open Access) та забезпечує вільний, негайний і постійний доступ до всіх опублікованих матеріалів без фінансових, технічних або юридичних обмежень для читачів.
Усі статті публікуються у відкритому доступі відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).
Авторські права
Автори, які публікують свої роботи в журналі ""Електроніка та системи управління":
-
зберігають за собою авторські права на свої публікації;
-
надають журналу право на перше опублікування статті;
-
погоджуються на поширення матеріалів за ліцензією CC BY 4.0;
-
мають право повторно використовувати, архівувати та поширювати свої роботи (у тому числі в інституційних та тематичних репозитаріях) за умови посилання на первинну публікацію в журналі.
