有机光化学
课程编码：180082070303P2004H
英文名称：Organic Photochemistry
课时：50
学分：2.50
课程属性：专业核心课
主讲教师：李嫕等
教学目的要求
本课程为化学专业以及部分生物和材料专业博士、硕士研究生的专业核心课。通过本课程的学习，掌握有机化合物光物理和光化学基本原理，包括电子激发态产生、基础理论、物理特性，以及典型的有机光化学反应类型、反应机理、和光化学反应的基础知识；了解光谱技术在有机光物理和光化学过程研究中的应用，以及现代光化学在信息材料、生物医药、能源、环境等交叉学科领域的应用背景和发展方向。?本课程是有机光化学、光功能材料、光生物等领域的基础课程，对高分子化学、分析化学、环境化学、生物科学等领域的学习和研究也有重要参考和借鉴意义。
预修课程
有机化学,物理化学
大纲内容
第一章 绪论 1学时 李嫕
第1节 绪论
第二章 有机光化学概述 1学时 李嫕
第1节 有机光化学概述
第三章 激发态的产生及其物理性质 1学时 李嫕
第1节 激发态
第2节 激发态的产生
第3节 激发态失活
第四章 辐射跃迁 2学时 李嫕
第1节 吸收与发射
第2节 荧光
第3节 磷光
第4节 延迟荧光
第5节 激基缔合物与激基复合物的荧光
第五章 非辐射跃迁 1学时 李嫕
第1节 内转换
第2节 系间窜越
第六章 能量传递 3学时 李嫕
第1节 能量传递相关概念及意义
第2节 能量传递分类和机制：辐射机制能量传递，非辐射机制能量传递
第七章 光致电子转移 2学时 李嫕
第1节 光致电子转移能量学
第2节 MARCUS电子转移理论
第3节 长程电子转移和三重态能量传递
第八章 荧光猝灭 1学时 李嫕
第1节 动态猝灭
第2节 静态猝灭
第3节 动态和静态联合猝灭
第九章 分子轨道对称性守恒原理及其应用 1.5学时 李嫕
第1节 成键原理
第2节 前线轨道理论
第3节 分子轨道对称守恒原理在有机光化学反应中的应用
第十章 光异构化反应 2学时 陈懿
第1节 光异构化反应
第2节 典型的光异构化反应机理
第3节 光异构化反应在有机合成中的应用
第十一章 光环合反应 1学时 陈懿
第1节 光环合反应机理
第2节 光环合么应类型
第3节 光环合反应在有机合成中的应用
第十二章 光加成反应 3学时 陈懿
第1节 烯烃光加成反应及反应机理
第2节 羰基光加成反应及反应机理
第3节 烯酮光加成反应及其反应机理
第4节 芳烃光加成反应及其反应机理
第5节 加成反应在有机合成中的应用
第十三章 光取代反应 1学时 陈懿
第1节 光取代反应定位规则
第2节 光取代反应在有机合成中的应用
第十四章 光重排反应 2学时 陈懿
第1节 二-π-甲烷光重排反应及其机理
第2节 环己烯酮A型光重排反应
第3节 环己烯酮B型光重排反应
第4节 β-γ不饱和烯酮光重排反应及机理
第5节 芳烃Fries光重排反应及机理
第6节 其他光重排反应
第十五章 光敏氧化反应 2学时 陈懿
第1节 光敏氧化反应类型
第2节 光敏氧化反应机理
第3节 Ene反应
第4节 烯烃光氧化反应
第5节 酚类光氧化反应
第6节 呋喃光氧化反应
第7节 其他光氧化反应
第8节 光氧化反应在合成中的应用
第十六章 光还原反应 2学时 陈懿
第1节 分子间的光还原反应
第2节 分子内的光还原反应—Norrish II 反应
第3节 光还原反应在有机合成中的应用
第十七章 光消除反应 1.5学时 陈懿
第1节 光消除反应定义
第2节 α-位键断裂反应—Norrish I 反应
第3节 偶氮化合物的光消除反应
第4节 重氮化合物的光消除反应
第5节 叠氮化合物的光消除反应
第6节 碳氧化合物的光消除反应
第7节 其他光消除反应
第8节 光消除反应在有机合成中的应用
第十八章 光释放反应 2学时 陈懿
第1节 光控离子释放
第2节 光控分子释放
第3节 光释放在生物领域中的应用
第4节 光释放在材料领域中的应用
第十九章 稳态光谱检测方法 3学时 李嫕
第1节 吸收光谱的测量
第2节 荧光光谱的测量
第3节 磷光及低温荧光的测定
第4节 荧光猝灭
第5节 荧光偏振
第6节 激发态能量及重叠积分计算
第二十章 时间分辨发光光谱 3学时 李嫕
第1节 单光子计数(TCSPC)技术
第2节 条纹相机
第3节 上转换合频方法
第二十一章 瞬态吸收(闪光光解) 3学时 李嫕
第1节 瞬态吸收(闪光光解)
第二十二章 光化学技术在生物、医学领域中的应用 3学时 陈懿
第1节 光合作用原理
第2节 荧光可视化生物成像
第3节 光动力治疗
第二十三章 光化学技术在能源、环境领域中的应用 3学时 陈懿
第1节 太阳能电池
第2节 太阳能分解水制氢
第3节 光化学污水处理
第4节 光化学塑料降解
第二十四章 答疑
第1节 复习答疑 1.5学时 李嫕
第2节 复习答疑 1.5学时 陈懿
第二十五章 笔试
第1节 笔试 1学时 李嫕
第2节 笔试 1学时 陈懿
参考书
1、
Modern Molecular Photochemistry of Organic Molecules@现代光化学@分子光化学@Principles of Fluorescence Spectroscopy
佟振合@Joseph R. Lakowicz
2010年@2006年6月@ 2013年3月@2006年
University Science Books@化学工业出版社@科学出版社@ Springer
课程教师信息
李嫕：1985、1994年分别于北京大学和中科院感光所获得学士和博士学位，美国伊利诺依大学厄巴拿-香槟分校博士后研究助理，入选1999年中科院BR计划，结题优秀。2019年7月至今在中科院理化所工作，研究员，博导。作为项目/课题负责人承担完成科技部973和02专项课题、财政部重大科研装备研制项目、基金委重大/重点/面上项目、中科院重大/重点项目多项。一直从事分子及超分子体系光物理和光化学研究、光功能材料研发，以及科研仪器研制。带领团队开展超高精细光刻胶研发，提出了“单分子树脂”先进光刻胶材料设计新原理，研发出多种具有自主知识产权的极紫外(EUV)光刻胶材料、配方和工艺，填补了中国极紫外光刻胶研发空白。在Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.等刊物发表论文170余篇，申请发明专利62项(授权中国发明专利42项，授权美国专利1项).
陈懿：1996年毕业于中科院感光化学研究所。现为中国科学院理化技术研究所研究员，博士生导师。先后承担过国家自然科学基金委重点项目、面上项目等。一直从事有机光功能材料（光致变色材料和有机小分子荧光材料）的合成及应用基础研究。已发表相关的研究论文90余篇。