Dynamic Properties: Static Properties: สมบัติของสถานะเร้า

งานนำเสนอเรื่อง: "Dynamic Properties: Static Properties: สมบัติของสถานะเร้า"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 Dynamic Properties: Static Properties: สมบัติของสถานะเร้า
time dependent phenomena Static Properties: time independent phenomena

2 Static Properties: time independent phenomena
Geometry of Excited State Acid-Base Properties Dipole Moment Solvent Effect

3 Acetylene Geometry of Excited State (linear) transoid trigonal planar
HC บ CH transoid trigonal planar (linear) ground state excited state

4 sp2 hybridization ที่ excited state มีการสร้าง orbital ใหม่
2 sC-H 1 sC-C 2 pC-C ที่ excited state มีการสร้าง orbital ใหม่ p ฎ p* transition ( nm) sp2 hybridization

5 Ethylene H2C = CH2 อิเล็กตรอนใน p และp*orbitals
เข้าไปอยู่ใน P-orbitals ของ C ทั้งสองอะตอม และเกิดการผลักกันมีผลให้เหลือเพียง s-bond และCH2-plane หมุนไปรอบ s-bond C H p ฎ p*

6 การหมุนของ CH2 ในโมเลกุล มักเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลอยู่ที่สถานะเร้าทำให้เกิดปฏิกิริยา cis-trans Photoisomerization 900

7

8 Formaldehyde n ฎ p* Transition p ฎ p* Transition พบมากที่สุด
ไม่มีการทำลาย p-bond มีผลทำให้ความยาวพันธะระหว่าง C-O atoms เพิ่มขึ้น

9 อิเล็กตรอนใน p*-orbital มีผลทำให้ความหนาแน่น ของอิเล็กตรอนบริเวณ
C-atom สูงขึ้นกว่าเดิม เกิดการ hybridization ใหม่ (ป SP3) เพื่อเป็นที่อยู่ของอิเล็กตรอนนี้

10 H H C O C O H C O H Planar Bent Bent H H S S (n, p * ) T (n, p * ) 1 1
120 C O H C O H o o 120 120 H o 120 o 35 Planar Bent Bent H H S S (n, p * ) 1 T (n, p * ) 1

11 Acid-Base Properties (5) (1) (2) ของ 2-Naphthol ที่ pH ต่าง ๆ
(1) M NaOH (2) M Acetic acid + 0.02 M sodium acetate (3) pH = 5-6 (4) M HClO4 (5) M HClO4 (1) (2) ของ 2-Naphthol ที่ pH ต่าง ๆ Fluorescence Spectra

12

13 ที่สถานะเร้า มี anion คือ 2-naphthoxide (ซึ่งเกิดจาก
Spectra 2,3 และ 4 แสดงให้เห็นว่า ที่สถานะเร้า มี anion คือ 2-naphthoxide (ซึ่งเกิดจาก การแตกตัวของ 2-naphthol) เกิดขึ้น

14 ใช้ในการหาค่า pKa ของสภาวะเร้า
.. “Froster-Weller Cycle” ใช้ในการหาค่า pKa ของสภาวะเร้า

15 A- (S1) A- (S0) รูปที่ 5.8 Froster - Weller cycle for deriving p K
D H * (S 1 ) HA* D E A h n ’ D E HA h n A- (S0) D H (S ) HA รูปที่ 5.8 Froster - Weller cycle for deriving p K for excited states. values

16 ln ( ) = hDn kT HA HA* H+ + A-* HA H++ A- H+ + A-* Ka* Ka hn hn’
DH* HA HA* H+ + A-* DEHA hn’ DH HA H++ A- H+ + A-* DEA- DEHA + DH* = DH + DEA- ln ( ) = hDn Ka* Ka kT

17 ที่สถานะเร้า โมเลกุลจะมี ความเป็นขั้วมากขึ้น (เพื่อให้เสถียรขึ้น)
Solvent Effect ที่สถานะเร้า โมเลกุลจะมี ความเป็นขั้วมากขึ้น (เพื่อให้เสถียรขึ้น)

18 p* p p* DE = hn พลังงาน DE > DE’ p ในตัวทำละลายที่มี สภาพขั้วสูง
สภาพขั้วต่ำ ในตัวทำละลายที่มี สภาพขั้วสูง

19 พลังงานที่ใช้ในการกระตุ้นลดลงเกิดปรากฏการณ์ ที่เรียกว่า
“ Bathochromic shift” หรือ “red shift” เมื่อสภาพขั้วของ สารละลายเพิ่มขึ้น

20 สรุป Polar solvent จะ stabilized pฎ p*transition

21 Blue shift ? “Hypsochromic shift” lmax ลดลง (พลังงานเพิ่มขึ้น)

22 ที่สภาวะเร้า มีความเป็นขั้วลดลง เช่น กรณีของการเกิด
ที่สภาวะเร้า มีความเป็นขั้วลดลง เช่น กรณีของการเกิด nฎ p* transition ของ Pyridinium Iodide มีการส่งผ่าน อิเล็กตรอนจาก iodide ion ไปยัง aromatic ring ฎ p n * . Et N CO Et Et N CO Et 2 2 . - [I ] [I ] ground state excited state

23 พลังงาน ในตัวทำละลายที่มี สภาพขั้วต่ำ ในตัวทำละลายที่มี สภาพขั้วสูง
p* p* พลังงาน DE = hn DE’ = hn’ DE < DE’ n ในตัวทำละลายที่มี สภาพขั้วต่ำ n ในตัวทำละลายที่มี สภาพขั้วสูง

24 สรุป: Polar solvent จะ destabilized nฎ p*transition

25 พลังงาน Non - polar solvents Polar solvents S0 S0 blue shift S2 (p,p*)
S2 (n,p*) blue shift S2 (p,p*) พลังงาน red shift S1 (n,p*) S1 (p,p*) S0 S0 Solvent Polarity

26 Polar solvent stabilized pฎ p* transition
destabilized nฎ p* transition