Ein excimer (ursprünglich kurz für aufgeregten dimer) ist ein kurzlebiger dimeric oder heterodimeric Molekül, das von zwei Arten gebildet ist, von denen mindestens eine in einem elektronischen aufgeregten Staat sind. Excimers sind häufig diatomic und werden aus zwei Atomen oder Molekülen zusammengesetzt, die nicht verpfänden würden, wenn beide im Boden-Staat wären. Die Lebenszeit eines excimer ist auf der Ordnung von Nanosekunden sehr kurz. Die Schwergängigkeit einer größeren Zahl von aufgeregten Atomen bildet Sache-Trauben von Rydberg, von denen die Lebenszeit viele Sekunden überschreiten kann.

Bildung und Zerfall

Unter dem molekularen Augenhöhlenformalismus hat ein typisches mit dem Boden staatliches Molekül Elektronen in den niedrigstmöglichen Energieniveaus. Gemäß dem Grundsatz von Pauli höchstens können zwei Elektronen einen gegebenen Augenhöhlen-besetzen, und wenn ein Augenhöhlen-zwei Elektronen enthält, müssen sie in entgegengesetzten Drehungsstaaten sein. Das höchste hat molekular Augenhöhlen-besetzt wird den HOMO genannt, und der niedrigste freie molekulare Augenhöhlen-wird den LUMO genannt; die Energielücke zwischen diesen zwei Staaten ist als die HOMO/LUMO Lücke bekannt. Wenn das Molekül Licht absorbiert, dessen Energie größer ist als diese Lücke, kann ein Elektron im HOMO zum LUMO aufgeregt sein. Das wird den aufgeregten Staat des Moleküls genannt.

Excimers werden nur gebildet, wenn einer der dimer Bestandteile im aufgeregten Staat ist. Wenn der excimer zum Boden-Staat zurückkehrt, sondern seine Bestandteile ab und treiben häufig einander zurück. Die Wellenlänge einer Emission eines excimer ist (kleinere Energie) länger als diese der Emission des aufgeregten monomer. Ein excimer kann so durch Leuchtstoffemissionen gemessen werden.

Weil excimer Bildung von einer bimolecular Wechselwirkung abhängig ist, wird sie durch die hohe monomer Dichte gefördert. Bedingungen der niedrigen Dichte erzeugen aufgeregte monomers, die zum Boden-Staat verfallen, bevor sie mit einem unaufgeregten monomer aufeinander wirken, um einen excimer zu bilden.

Gebrauch-Zeichen

Der Begriff excimer (aufgeregter Zustandkomplex) wird genau genommen auf Fälle beschränkt, in denen ein wahrer dimer gebildet wird; d. h. beide Bestandteile des dimer sind dasselbe Molekül oder Atom. Der Begriff exciplex bezieht sich auf den heterodimeric Fall; jedoch breitet allgemeiner Gebrauch excimer aus, um diese Situation zu bedecken.

Beispiele und Gebrauch

Komplexe von Heterodimeric diatomic, die ein edles Benzin und ein Halogenid wie Xenon-Chlorid einschließen, sind im Aufbau von excimer Lasern üblich, die die allgemeinste Anwendung von excimer sind. Diese Laser nutzen die Tatsache aus, dass excimer Bestandteile attraktive Wechselwirkungen in den aufgeregten staatlichen und abstoßenden Wechselwirkungen im Boden-Staat haben. Das Molekül pyrene ist ein anderes kanonisches Beispiel eines excimer, der gefunden hat, dass Anwendungen in der Biophysik die Entfernung zwischen biomolecules bewerten.

In der organischen Chemie kommen viele Reaktionen durch einen exciplex zum Beispiel diejenigen von einfachen Arene-Zusammensetzungen mit alkenes vor: Die Reaktionen des Benzols und ihrer gezeichneten Produkte sind [2+2] cycloaddition zum ortho Produkt (A). [2+3] cycloaddition zum meta Produkt (B) und [2+4] cycloaddition zum Absatz-Produkt (C) mit einfachem alkenes wie der isomers von 2-butene. In diesen Reaktionen ist es der arene, der aufgeregt ist.

Als eine allgemeine Regel ist der regioselectivity für den Ortho-Zusatz auf Kosten des Meta-Zusatzes, wenn der Betrag der Anklage-Übertragung, die im exciplex stattfindet, zunimmt.

Generationstechniken von Excimer

Excimer kann erzeugt werden durch:

• Dielektrische Barriere entlädt

Siehe auch

• Klangfülle-Energie von Förster überträgt
• Laser von Excimer
• Krypton-Fluorid-Laser