甲基紫精与醇类间的光诱导电子转移及光催化反应的ESR研究

摘要

用ESR方法研究了甲基紫精(MV++)与甲醇,乙醇及苄醇等之间的光诱导电子转移和光反应过程.结果发现,甲基紫精存在条件下,某些很稳定的醇类也可以发生光催化分解和光催化氧化的反应,甲基紫精在反应过程中起的是催化剂的作用.在无氧条件下,MV++/C2H5OH体系经UV光照10min后即可观察到很强的MV+.离子基的信号,表明甲基紫精与乙醇分子之间发生了电子转移;当进行较长时间光辐照,则MV+.离子基逐步消失而生成H原子和碳中心自由基.在通氧条件下进行光照时,则无MV+.基信号而产生*OOH基和碳中心自由基的信号.当体系中有一定量的水存在时,.OOH基减弱而产生.OH基,且随着水量的增加,.OOH基的强度更为减弱直至消失,而同时羟基浓度则大大增加.另一个有趣而重要的现象是,对于MV++/苄醇体系,在通氧条件下辐照时可给出很强的超氧阴离子基O-.2的信号,而MV++/甲醇体系可产生较弱的O-.2信号.但是在无氧时甲基紫精的存在进行光辐照甲醇并不发生反应,而苄醇却可被甲基紫精光催化分解产生很强的苄氧基,羟甲基等自由基.本文详细地研究和讨论了甲基紫精与几种醇之间的光诱导电子转移和相应的均相光催化反应过程的机理.