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| 光化學研究現狀在的合成中占有特殊地位 | |||
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光化學發展展望隨著學科間交叉研究內容的日益增多和科學技術的發展，如新能源的開發及各種敏化過程的研究，作為一個新興的、多學科交叉的研究領域，光化學研究是具有強大的生命力的。近幾年光化學的主要發展方向主要由以下幾種：首先，與熱化學相比，光化學反應的類別、反應機理的研究遠遠不夠，光化學的一些基本的光化學原理和化學反應的本質尚需進一步的了解，新的光化學反應的發現和反應過程及條件的研究，將是光化學研究的一個持續的研究內容；第二，隨著光電子工業和微電子工作的發展，在新型光電功能材料的研究和開發中，光物理過程和光化學反應的研究顯得日益重要；第三，隨著環境科學研究的發展，各種新的研究手段在相關工作中的應用將使得環境保護工作的范圍得到擴展。光作為一種清潔的反應試劑在環境科學的研究中將有著廣闊的前景；第四，隨著光化學和光電化學以及能源領域的研究工作的進展，利用太陽能進行的新型能源的生產和利用將會越來越重要，各種新型太陽能電池的原理和實用化研究將會越來越顯示出必要性和重要性。
光化學所具有的獨特優越性和在某些反應中的不可代替性將促使其在工業生產上進一步取得突破性進展，為我國國民經濟的持續發展和提高人民的生活質量做出越來越大的貢獻。光化學的研究是從有機化合物的光化學反應開始的。早期光化學家認為光是一種特殊的、能夠產生某些反應的試劑。18世紀末期Hales首次報道了植物的光合作用,開始研究光與物質相互作用所引起的一些物理變化和化學變化。1843年Draper 報道了H2與Cl2在氣相中發生光化學反應的科研成果,并提出了光化學反應第一定律。1908年Ciamician 利用地中海地區的強烈的陽光進行各種化合物光化學反應的研究,只是當時對反應產物的結構還不能鑒定。到60年代上半葉，已經有大量的有機光化學反應被發現。60年代后期，隨著量子化學在有機化學中的應用和物理測試手段的突破，光化學開始飛速發展。現在，光化學被理解為分子吸收大約200至700nm范圍內的光，使分子到達電子激發態的化學。由于光是電磁輻射，光化學研究的是物質與光相互作用引起的變化。
光化學合成在有機合成化學，特別在一些非常見結構的合成中占有特殊地位，能大大縮短傳統合成化學的步驟而且經濟適用，其主要突出的成就是天然產物及其中間體的合成。光敏化作用可以提高烯烴由單重態到三重態之間的系間竄越效率，引發烯烴的光異構反應和光重排反應。烯烴的光誘導順反異構化反應可用于合成純的維生素A，在醫藥合成中是關鍵的一步；光誘導價鍵異構化反應可以方便合成香料或貯能化合物，降冰片二烯在電子轉移或三重態光敏劑作用下，生成貯能化合物四環烷；周環反應在應用中有許多合成實例，是一類很重要的有機光化學合成反應，其中麥角固醇或7-去氫膽固醇經光照單重態開環反應可分別生成預維生素D2和D3是利用光化學技術最為成功的例子。光氧化反應的研究在生物學、醫學、有機物的降解等方面都有重要的意義，在有機合成上也占有特別重要的位置。α-蒎烯經雙鍵移位轉化生成β-蒎烯，中間產物無需分離提純，總產率達42%，這是當前文獻報道中產率高，且較簡便的轉化方法。
超分子是由兩個以上獨立的分子亞單位（不同組分）通過不同鍵合形式組成，包括共價鍵、靜電相互作用以及分子建立等[5]。利用超分子光化學成功地合成了大環化合物，為提高大環化合物的合成開辟了新的途徑。系統地研究了分子間和分子內激基締合物和激基復合物的形成條件、形成動態學、光物理和光化學特性，首次用光譜數據證實了超分子體系中三重態激基締合物的存在。在多種微反應器中高選擇性地合成了大環化合物，高選擇性地進行了烯烴的光氧化反應，證實了利用主客體化合物的包結作用可以提高反應速度、增加反應選擇性。在超分子自組裝基礎上，通過動態組裝構建了基于螺旋與線型分子主客體相互作用的分子機器，并在分子水平上實現對其運動的調控。
光催化反應的機理和應用基礎研究是近年來一個重要的研究領域，目前在我國得到了較為深入的開展。從分子水平研究了染料分子在半導體顆粒表面的吸附模型與界面光化學反應機理，發現不同的吸附模型導致不同的反應途徑和不同的反應產物;利用多種現代分析手段從分子水平進行了反應機理的研究，提出了可見光光催化降解有機污染物和染料可見光Fenton降解的反應機理，受到國際同行的廣泛認同。利用敏化光催化反應開展的有機合成反應的研究也取得重要的進展，為光催化還原反應提供了新的實驗和理論證據。 |
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