常见光化学反应有哪些

常见的光化学反应类型及其代表性反应如下：

一、光解反应（光分解）

物质吸收光能后化学键断裂，生成更小分子或自由基。例如：

1. 臭氧分解：O₃在光照下分解为O₂和氧原子。
2. 二氧化氮分解：2NO₂ + 光 → 2NO + O₂（典型的光化学氧化反应）。
3. 羰基化合物分解：如诺瑞什I型（α-裂解）和II型（γ-氢转移后裂解）反应。

二、光氧化还原反应

光激发导致电子转移，引发氧化或还原反应：

1. 光化学氧化：如汽车尾气中的氮氧化物在光照下生成臭氧，加剧空气污染。
2. 光化学还原：如Ru(bpy)₃²⁺在光照下被还原为Ru(bpy)₃³⁺。
3. 光合作用：植物将CO₂和H₂O转化为葡萄糖，释放O₂（光能→化学能）。

三、光异构化反应

光诱导分子结构发生几何或电子构型变化：

1. 顺反异构化：如视黄醛在光照下从顺式变为反式（视觉成像的关键步骤）。
2. 环状化合物开环/闭环：如光致环戊烷与烯烃的互变。

四、光环加成反应

光激发促使分子间形成环状结构：

1. [2+2]环加成：如烯酮与烯烃生成氧杂环丁烷。
2. Diels-Alder反应：光催化下实现反电子需求的环加成。

五、光重排与自由基反应

光引发分子内重排或自由基链式反应：

1. Di-π-methane重排：光照下二烯烃重排为乙烯基环丙烷。
2. Barton反应：亚硝酸酯光解生成δ-肟醇。
3. 自由基脱羧：如羧酸转化为Barton酯后脱羧。

其他特殊类型

• 光敏反应：依赖光敏剂（如核黄素、金属配合物）传递能量，促进反应。
• 激光/辐射催化反应：如激光诱导非热化学反应。

以上分类涵盖了生态环境、有机合成等领域的典型光化学反应。更多实例及机理可参考相关文献或课件资料- ()]。

常见光化学反应

1. 碳氢化合物相关的光化学反应
   • 烷烃在真空紫外区有很强的(*)允许跃迁，甲烷的吸收从144nm开始，高级烷烃的吸收波长略有红移，在129.5 - 147nm范围。
   • 多烯烃的光解离只在低压气相中发生，加入外部惰性气体后可受到抑制。
   • 简单的芳烃在近紫外区有中等的吸收强度，短波长的光可使苯发生完全解离，而长波长的光则只能使苯产生激发态，继而发生光化学反应式辐射失活。
2. 羰基化合物相关的光化学反应
   • 诺瑞什I型光解：在光作用下，羰基化合物的位置的光解反应。
   • 诺瑞什II型光解：在光的作用下，在位置上有H的酮片，先发生自身光还原，然后开裂称烯烃和烯醇，后者经异构化变为相应的酮。
3. 有机合成中的光化学反应
   • 光解亚硝酸酯得到δ - 肟醇的反应。
   • 羧酸转化为Barton酯，然后进行自由基脱羧的反应。
   • 烯酮和烯烃进行[2 + 2]-光化学环加成后，进行反 - 羟醛缩合得到1，5 - 二酮的反应。
   • 光诱导下羰基化合物和烯烃进行电环化得到多取代的氧杂环丁烷的反应。
   • NBS(N - 溴丁二酰亚胺)在自由基引发条件下对烯烃的烯丙位或芳烃的苄位进行取代得到烯丙基溴或苄溴的反应（常见的自由基引发条件有：自由基引发剂，加热或光照，四氯化碳是最常用的溶剂）。
4. 烯烃的光化学反应类型
   • 顺反异构化反应，如人的视觉成像中11 - 顺式视黄醛与视蛋白以席夫碱的形式结合生成视紫红质I，视紫红质I的11 - 顺式双键在可见光照射下发生顺反异构，变成具有11 - 反式双键的视紫红质II。
   • 环加成反应。
   • 重排反应。

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