简介
许多光化学反应在光照后以化学键断裂开始,进而重排、裂分或消除小分子形成最终产物。疊氮苯是这类反应中的一组重要化合物。它们以化学键断裂开始反应,然后消除氮分子,并经过双自由基或双性离子的中间状态形成新的产物。在非亲核溶剂中,叠氮苯光照后主要生成偶氮苯和苯胺,这一过程是通过三线态进行的;而在亲核溶剂中,叠氮苯生成3-氢氮(杂)庚三烯,这一过程则是通过单线态进行的[1]。

疊氮苯的性状
低温光化学反应产物
在低温(18K)条件下,叠氮苯与氩气共沉积后,经大于364nm的光照射,会生成一种新化合物,其红外谱图在1894cm⁻¹处有一强吸收峰,此外在3023、1347、1110等波数处也有吸收峰。进一步研究表明,该化合物为1-氮-1,2,4,6-环庚四烯。这一结果表明,叠氮苯在低温光化学反应中可以通过脱氮、扩环等过程形成含氮的累积多烯结构,且该产物对大于364nm的光不稳定,需要在更短波长的光照射下才能稳定存在并清晰地观察到其红外谱图[1]。
中间体转化
通过ESR检测发现,在大于216nm的光照射下,叠氮苯(10K,与氩气共沉积的样品)首先生成三线态的苯基氮宾。进一步照射后,生成三线态的2-吡啶甲叉。当改变辐照波长时,发现在这两个三线态中间体之间至少存在一个单线态的中间体。结合红外光谱的结果,可以推断在两个三线态中间体之间存在环庚四烯这一单线态的中间体。这表明叠氮苯的光化学反应过程中存在着复杂的中间体转化关系,这些中间体的相互转化对最终产物的形成具有重要意义[1]。
稳定性
需要在使用疊氮苯前提前制备,并在低温下避光保存。这种不稳定性可能是由于叠氮苯分子结构中存在高活性的叠氮基团,该基团在光照或热激发下容易发生键断裂,进而引发一系列的光化学反应。因此,在进行相关实验时,必须在低温环境下操作,并尽量避免光照[1]。
参考文献
[1]寿涵森. 叠氮苯及偶氮甲基吡啶的低温光化学 [J]. 感光科学与光化学, 1983, (02): 46-53. DOI:CNKI:SUN:GKGH.0.1983-02-005.