Новые методы и подходы ЭПР в изучении спиновой динамики радикалов, ионов переходных металлов и гетероспиновых молекулярных магнетиков
Диссертация
Развиты новые методы стационарного и импульсного ЭПР, использующие многофотонные резонансы, генерируемые с помощью перпендикулярного СВЧ и продольного РЧ магнитных полей. Показано, что эксперименты ЭПР, использующие две различные микроволновые частоты, могут быть альтернативно осуществлены с использованием комбинации одного СВЧ и одного РЧ полей. Продемонстрировано применение нового подхода… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Литературный обзор
- 1. 1. Методы исследования спиновой динамики короткоживущих радикалов и радикальных пар
- 1. 1. 1. Природа магнитных и спиновых эффектов в химических реакциях
- 1. 1. 2. Методы, основанные на магнитных и спиновых эффектах
- 1. 1. 3. Теоретические исследования магнитных и спиновых эффектов в слабых магнитных полях
- 1. 1. 4. Спиновая релаксация и методы ее изучения
- 1. 2. Многофотонные переходы и их применение в спектроскопии
- 1. 1. Методы исследования спиновой динамики короткоживущих радикалов и радикальных пар
- Электронного Парамагнитного Резонанса (ЭПР)
- 1. 2. 1. Различные типы многофотонных переходов в ЭПР
- 1. 2. 1. 1. Многофотонные переходы в спиновых системах с неравномерно распределенными энергетическими уровнями
- 1. 2. 1. 2. Многофотонные переходы в двухуровневых системах
- 1. 2. 2. Переходы с использованием осциллирующего продольного магнитного поля
- 1. 2. 2. 1. Стационарный ЭПР с модуляцией магнитного поля как многофотонный эксперимент
- 1. 2. 2. 2. Импульсные ЭПР эксперименты с использованием бихроматических импульсов
- 1. 2. 2. 3. Прозрачность, индуцированная л-фотонами
- 1. 3. Молекулярные магнетики и их изучение методом ЭПР
- 1. 3. 1. Основные тенденции в ЭПР обменно-связанных систем
- 1. 3. 2. Изучение двух- и трех-спиновых систем с помощью ЭПР
- 1. 3. 3. Спиновый кроссовер и соединения семейства СиО^ас^Ь1*
- 1. 3. 3. 1. Термически-индуцированный спиновый кроссовер
- 1. 3. 3. 2. Светоиндуцированный спиновый кроссовер
- 1. 3. 3. 3. Спиновый кроссовер нового типа в «дышащих кристаллах» Си (Мас)2Ьк
- 1. 2. 1. Различные типы многофотонных переходов в ЭПР
- 2. 1. Теория спиновой релаксации радикалов в слабых магнитных полях
- 2. 1. 1. Основные закономерности и подходы
- 2. 1. 2. Релаксация, обусловленная модуляцией анизотропного СТВ
- 2. 1. 3. Релаксация, обусловленная модуляцией изотропного СТВ
- 2. 1. 4. Релаксация, обусловленная модуляцией спин-вращательного взаимодействия
Список литературы
- Бучаченко А.Л., Сагдеев Р. З., Салихов К. М. Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях, Новосибирск, 1978.
- Сагдеев Р.З., Лешина Т. В., Камха М. А., Шейн С. М., Молин Ю. Н. Влияние магнитного поля на соотношение продуктов реакции пентафторбензилхлорида с И-С4Н91Л // Известия Академии наук СССР. Серия химическая. 1972. — № 9. — С.2128−2129.
- Сагдеев Р.З., Салихов К. М., Лешина Т. В., Камха М. А., Шейн С. М., Молин Ю. Н. Влияние магнитного поля на радикальные реакции // Журнал экспериментальной и теоретической физики. Письма в ред. 1972. — Т. 16, № 11. — С.599−602.
- Бучаченко А.Л., Галимов Е. М., Ершов В. В., Никифоров Г. А., Першин А. Д. Изотопное обогащение, вызванное магнитными взаимодействиями в химических реакциях // ДАН СССР. 1976. -Т.228.-С.379−381.
- Молин Ю.Н., Сагдеев Р. З. Магнитные и изотопные эффекты в реакциях с участием свободных радикалов и возбужденных молекул // Доклад на Всесоюзной конференции по химической кинетике, посвященной 80-летию акад. Н. Н. Семенова. М., 1976.
- Тарасов В.Ф., Бучаченко А. Л., Мальцев В. П. Магнитный изотопный эффект и разделение изотопов в «микрореакторах»// Ж. Физ. Хим. 1981.-Т.55.-С.1921.
- Bargon J., Fisher H., Johnsen U. Kernresonanz-Emissionslinien wahrend rascher Radikalreaktionen. I Aufnahmeverfahren und Beispiele // Z.Naturforsch. 1967. — № 22a. — C. 1551.
- Ward H.R., Lawler R.G. Nuclear Magnetic Resonance Emission and Enhanced Absorption in Rapid Organometallic Reactions. // J. Am. Chem. Soc. 1967. — T.89. — C.5518.
- Kaptein R., Oosterhoff J.L.: Chemically Induced Dynamic Nuclear Polarization. II. (Relation with anomalous ESR spectra). // Chem. Phys. Lett. 4 (1969) 195
- Kaptein R., Oosterhoff J.L.: Chemically Induced Dynamic Nuclear Polarization III. (Anomalous multiplets of radical coupling and disproportionation products) H Chem. Phys. Lett. 1969.-T.4.-C.214.
- Closs G.L. A Mechanism Explaining Nuclear Spin Polarizations in Radical Combination Reactions // J. Am. Chem. Soc. 1969. — T.91. — C.4552.
- Franck J., Rabinowitch E. Some remarks about free radicals and photochemistry of solutions // Trans. Far. Soc. 1934.-T.30.-C. 120.
- McLauchlan K.A., Yeung M.T. Specialist Periodical Report «Electron Spin Resonance». -1994. -T. 14. C.32.
- Bagryanskaya E.G., Ananchenko G.S., Nagashima T., Maeda K., Milikisyants S., Paul H. DNP and CIDEP Study of Cross-Relaxation Processes in Short-Lived Radicals in Solution // J.Phys. Chem. A. 1999. — T. 103. — C. l 1277.
- Sakagushi Y., Hayashi H., Nagakura S. Laser Photolysis study of the magnetic field effect upon photochemical processes of carbonyl compounds in micelles // J. Phys. Chem. 1982. — T.86. -C.3177.
- Evans C.H., Ingold K.U., Scaiano J.C. Magnetic field effects on the decay of ketyl-ariloxyl radical pairs in micellar solution // J. Phys. Chem. 1988.-T.92.-C. 1257.
- Evans C.H., Scaiano J.C., Ingold K.U. Influence of micellar size on the decay of triplet-derived radical pairs in micelles // J. Am. Chem. Soc. 1992. — Т. 114. — C. 140.
- Levin P.P., Shafirovich V. Ya., Kuzmin V. A. Magnetic isotope effects on the decay kinetics of micellised triplet ketyl-phenoxyl radical pairs. Role of Hyperfine, Exchange and dipole-dipole interactions // J. Phys. Chem. 1992. — T.96. — C. 10 044.
- Levin P.P., Kuzmin V.A. Magnetic Field, Additive and Structural Effect on the Decay Kinetics of Micellized Radical Pairs. Role of Diffusion, Spin-orbit coupling and Paramagnetic Relaxation // J. Chem. Phys. 1992. — T. 162. — C.79.
- Closs G.L., Miller R.J. and Redwein O.D. Time-resolved CIDNP: Application to Radical and Biradical Chemistry//Acc. Chem. Res. 1985. — T.18. — C.196.
- Vollenveider J.K., Fisher H. Time-resolved CIDNP in Laser Flash Photolysis of Di-tert-butyl Ketone. Multiplet versus net effects // Chem. Phys. 1986. — Т. 108. — C.365.
- Turro N.J., Zimmt M.B., Gould I.R. Dynamics of Micellized Radical Pairs. Measurement of Micellar Exit Rates of Benzylic Radicals by Time-Resolved Flash CIDNP and Optical Spectroscopy // J. Am. Chem. Soc. 1983. — T. 105. — C.6347.
- Tsentalovich Yu.P., Yurkovskaya A.V., Sagdeev R.Z., Obynochny A. A, Purtov P.P., Shargorodsky A.A. Kinetics of Nuclear Polarization in the Geminate Recombination of Biradicals //Chem. Phys. 1989.-T. 139.-C.307.
- Fessenden R.W. Time resolved ESR spectroscopy. I. A kinetic treatment of signal enhancements // J. Chem. Phys. 1973. — T.58. — C.2489.
- Verma N.C., Fessenden R.W. Time. resolved ESR spectroscopy. II. The behavious of H atom signals//J. Chem. Phys. 1973.-T.58.-C.2501.
- Verma N.C., Fessenden R.W. Time resolved ESR spectroscopy. IV. Detailed measurement and analysis of the ESR time profile // J. Chem. Phys. 1976. — T.65. — C.2139.
- Bramley R., Strach S.J. Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy at Zero Magnetic Field // Chem. Rev. 1983. — T.83. — C.49.
- Анисимов.О.А., ГригорянцгВ.М., Молчанов В. К., Молин Ю. Н. Оптическая регистрация сигнала э.п.р. короткоживущих радикальных пар при сверхнизкие концентрациях // Доклады, Академии наук СССР. 1979: -Т.248, N 2. — С.380−382.
- Коптюг А.В. Спектрометр ЭПР для работы в слабых магнитных полях // Известия. СО АН СССР, серия хим. 1998. — Т. 1. — С. 121.
- Коптюг А.В., Сайк В. О., Анисимов О. А., Молин Ю. Н. Оптическое детектирование спектров ЭПР ион-радикальных пар в слабых магнитных полях // Докл. АН СССР. 1987. -Т.297. — С.1414.
- Anishchik S.V., Usov О.М., Anisimov О.А., Molin Yu.N. Study of fraction of spin-correlated pairs in radiation spurs by the methods of time-resolved magnetic field effects and quantum beats // Radiat. Phys. Chem. 1998. — T.51. -C.31.
- Bagryansky V.A., Borovkov V.I., Molin Yu.N., Egorov M.P., Nefedov О. M. Quantum beats in the recombination- fluorescence of radical ion pairs caused by hyperfine couplings in radical anions // Chem. Phys. Lett. 1998. -T.295. — C.230.
- Stass D.V., Lukzen N.N., Tadjikov B.M., Molin Yu.N. Manifestation of quantum «coherence upon-recombination of radical ion pairs in weak magnetic fields. Systems with non-equivalent nuclei // Chem. Phys. Lett. 1995. — T.233. — C.444.
- Stass D.V., Tadjikov B.M., Molin Yu.N. Manifestation of quantum coherence upon recombination of radical ion pairs in weak magnetic fields. Systems with equivalent nuclei // Chem. Phys. Lett. 1995.- T.235.-C.511.
- Sviridenko F.B., Stass D.V., Molin Yu.N. Estimation of lifetimes of solvent radical cations in liquid alkanes using the level crossing spectroscopy technique // Chem. Phys. Lett. 1998. — T.297. -C.343.
- Сухенко С.А., Пуртов П. А., Салихов K.M. Проявление пересечения уровней энергии спинов радикальных пар в магнитных эффектах и в эффектах химической поляризации ядер //Хим. Физика. 1983.-Т. 1.-С.21.
- Woodward J.R., Jackson R.J., Timmel C.R., Ноге P.J., McLauchlan К.А. Resonant radiofrequency magnetic field effects on a chemical reaction // Chem. Phys. Lett. 1997. — T.272. — C.376.
- Гришин Ю.А., Гоголев A.3., Багрянская Е. Г., Сагдеев Р. З., Молин Ю. А. ЭПР короткоживущих радикалов, детектируемый по эффектам ДПЯ // Докл. Акад. Наук. 1980. -Т.255. — С.1160.
- Bagryanskaya E.G., Grishin Yu.A., Avdievich N.A., Sagdeev R.Z. Studies of Various Mechanisms of Nuclear Polarization due to a Resonant High-frequency Field in Radical Reactions // Chem. Phys. Lett. 1986. — T. 128. — C. 162.-j