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Un experimento simulado en espectroscopia de fluorescencia
Stephen W. más grande * 1, Andrew S. Bigger2 y Kenneth P. Ghiggino3
1College de ingeniería y Ciencias, Universidad de Victoria, PO Box 14428,Melbourne 8001, AUSTRALIA
2Lonely planeta, PO Box 1, Footscray 3011, AUSTRALIA
3School de la química, la Universidad de Melbourne, Parkville 3010, AUSTRALIA
* Autor para correspondencia:stephen.bigger@vu.edu.au
Excitación electrónica en moléculas
Las transiciones electrónicas: Excitación electrónica se produce cuando unamolécula absorbe la luz de la
radiación ultravioleta (UV) o región visible de la spectrum1, 2. Este procesoconsiste en la promoción de un
electrón de un orbital molecular de baja energía a uno de mayor energía. Máscomúnmente, una
electrón que está implicado en un orbitalmolecular como una vinculación (n) ouna Unión de pi (π)
orbital se excita fácilmente a un orbital de energía más alto como un π * o σ *orbital anti-bonding a
producir uno de los cuatro estados excitados mas comunes que sonrepresentados como sigue:
Transición de estado excitado
n → π * (n, π *)
Π → Π * (Π, Π *)
n → σ * (n, σ *)
Π → Σ * (Π, Σ *)
La energía del estado excitado aumenta a medida que unose mueve hacia abajode la lista anterior. Así para el
ejemplo, el estado designado (π, π *) es de una energía más alta que la (n, π *)estado. Es importante
Sin embargo, observar que la (n, π *) estado no siempre es el más bajo estadode energía tales como en el caso
de simples aromáticos (por ejemplo C6H6).
Singlete y triplete Estados: se presenta una complejidad adicional si se considerael giro dela
promovido electrones en relación con el giro de su socio que queda de laenergía baja
orbital. Existen dos posibilidades para las configuraciones de rotación relativa yéstos, a su vez, dan lugar a
emocionado de dos posibles Estados, es decir el singlete y triplete Unidos3 – 5.
Estado singlete en este estado (denota "S") el spin del electrón excitado estásincronizado (es decir
antiparalela) conla de su socio. Moléculas orgánicas más que se disuelven
y que tienen un número par de electrones que están emparejados existen comouna camiseta en
su estado de energía más bajo a temperatura ambiente (por ejemplo, "estado" o
Estado S0).
Estado triplete en este estado (denota "T") el spin del electrón excitado es impar(es decir
paralelo) con la de su socio. El estado excitado triplete (T1) sueleser de menor
energía que el estado excitado singlete (S1) y puede ser lograda a través de un
proceso mecánico cuántico conocido como cruce intersistema (ISC), que seencuentra en
esencia una conversión de la S1 al estado T1.
FluSpec: Espectroscopia de fluorescencia, cont.
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No todas las moléculas que tienen el estado S0 como la energía más bajaposible. De hecho, las moléculas tales como
O2 y NO2existen con Estados de tierra del trío y doblete, respectivamente.
Niveles vibracionales: Dentro de cada uno de los S0, S1, T1, etc., electrónicosexisten niveles diferentes
niveles vibracionales. Las transiciones vibracionales dentro de las moléculas seasocian con mucho menos
energía comparada con las transiciones electrónicas. En particular, las transiciones vibracionales son tales que
puedenocurrir en la absorción de la luz de la región infrarroja (IR) del espectroque ha
longitudes (es decir, menor energía) en comparación con la región UV-visible(más corta
longitudes de onda y por lo tanto mayor energía). De hecho, una multitud deEstados vibracionales se asocian
con cada uno de los distintos Estados electrónicos.
Si una molécula de vibrationally está muy entusiasmada en el estadoelectrónico(S0) tiende a perder esto
devuelve energía muy rápidamente por un proceso conocido como "relajaciónvibracional" tan eficientemente la
molécula a nivel vibracional más bajo en el estado S0. Este nivel vibracionalparticular es
a veces se denomina el "punto cero" level6, 7. El retorno eficiente de unvibrationally emocionado
molecule8 al nivel del punto cero de esta manera tiene el efecto que,...