Кинетика диффузионно-контролируемых реакций радикальной рекомбинации и процессов переноса энергии и электрона тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.17 ВАК РФ

Введение

1 Обзор литературы

1.1 Современные методы описания кинетики бимолекулярных реакций в жидкостях.

1.2 Реакции переноса электрона в жидкой фазе.

1.2.1 Теория Маркуса неадиабатического переноса электрона

1.2.2 Экспериментальные исследования реакций переноса электрона в жидкости.

1.3 Теоретическое описание эффектов ХПЯ в геминальных реакциях радикальных пар.

2 Интегральные теории встреч многостадийных реакций

2.1 Кинетические уравнения.

2.1.1 Описание многостадийных реакций.

2.1.2 Учет наличия внутренней структуры реагентов.

2.1.3 Частичные матрицы плотности и иерархии

2.1.4 Матричные корреляционные формы.

2.1.5 Интегральная теория встреч.

2.1.6 Модифицированная теория встреч

2.2 Реакция обратимого межмолекулярного переноса энергии.

2.2.1 Теория встреч.

2.2.2 Модифицированная теория встреч

2.2.3 Квантовый выход флуоресценции.

2.2.4 Случай тушения энергии.

2.2.5 Случай накопления энергии.

2.3 Реакция обратимого внутримолекулярного переноса энергии.

2.3.1 Теория встреч.

2.3.2 Модифицированная теория встреч

3 Реакции обратимого переноса электрона в жидких растворах

3.1 Обратимая фотоионизация в жидких растворах.

3.1.1 Кинетические уравнения.

3.1.2 Квантовый выход флуоресценции, свободных зарядов и триплетных молекул

3.1.3 Роль триплетных состояний в экспериментах по фотоионизации.

3.1.4 Эксперимент Рема-Веллера.

3.2 Люминесценция при электрохимической генерации возбужденных молекул.

3.2.1 Кинетические уравнения.

3.2.2 Случай низких концентраций ионов.

3.2.3 Квантовый выход синглетных и триплетных возбужденных молекул.

3.2.4 Кинетика синглетных и триплетных молекул.

3.3 Влияние реакций ВЭО на трансформацию спектров ЭПР свободных радикалов

3.3.1 Уравнения теории встреч для реакции ВЭО в сильных магнитных полях.

3.3.2 Форма линий в спектре ЭПР.

3.3.3 Влияние ВЭО на форму спектра ЭПР C6jF6~.

4 Теоретическое исследование полевой зависимости ХПЯ в многоядерных системах 124 4.1 Регистрация ХПЯ и ЯМР-спектры продуктов.

4.1.1 Влияние адиабатического переноса на ХПЯ продуктов.

4.1.2 Форма спектра ХПЯ

4.2 Вычисление ХПЯ и сравнение расчета с экспериментом.

4.2.1 Вычисление ХПЯ.

4.2.2 Интегральный эффект ХПЯ и нутационные кривые.

Исследование кинетики бимолекулярных реакций с участием короткоживущих частиц в жидкой фазе представляет значительный экспериментальный и теоретический интерес. К таким процессам относятся, в частности, процессы тушения люминесценции, реакции переноса электрона, энергии, атома водорода, реакции рекомбинации радикалов. С развитием экспериментальной техники появилась возможность исследовать кинетику данных реакций в широком диапазоне времен с использованием как оптических (лазерный импульсный фотолиз), так и магниторезонансных, методов регистрации короткоживущих частиц (ЭПР, методы химической поляризации электронов и ядер). При этом важное значение имеет развитие теории химичесг" г реакций в жидкой фазе. При этом под "химической реакцией" может подразумеваться широкий круг процессов, приводящих как к изменению структуры реагентов, так и к смене их внутреннего состояния (энергетического, зарядового или спинового).

При этом в жидкости (в отличие от газовой фазы) существенное влияние на кинетику реакций оказывает кинематика движения реагентов в жидкости (плотной, конденсированной среде) и их взаимодействие с молекулами растворителя. На данный момент общепринятым упрощенным методом учета влияния среды является разделение теории на 2 части: теорию элементарного акта и теорию реакций, контролируемых подвижностью реагентов. При этом теорией реакций, контролируемых подвижностью реагентов (в частности, диффузионной), исследуется кинетг.'хС-л химических процессов при заданной скорости протекания элементарного акта. Теория элементарного акта (одним из примеров такой теории является, например, теория Маркуса неадиабатического переноса электрона) рассчитывает скорость протекания реакции при фиксированных пространственных положениях реагентов. Эту скорость мы далее будем считать заданной и будем интересоваться влиянием подвижности реагентов на кинетику химических процессов. В последнее время теория обратимых и многостадийных диффузионно-контролируемых процессов привлекает внимание большого числа исследователей. Построение такой теории представляет из себя весьма сложную проблему, поскольку для этого требуется решение задачи многих тел, что возможно только в ряде простейших случаев. Однако ситуация значительно упрощается в приближении малых концентраций реагентов. Существенным достижением в области теории диффузионно-контролируемых реакций стало создание [1, 2, 3] интегральной теории встреч (далее, для краткости, теории встреч). Данный метод позволяет описывать кинетику бимолекулярных реакций с учетом кинематики сближения реагентов, эволюции их внутренних состояний и их релаксации. При этом уравнения теории встреч имеют интегро-дифференциальный вид и не всегда сводятся к общепринятым кинетическим уравнениям закона действующих масс. Теория встреч оперирует не константами скорости реакций, а ядрами (функциями памяти) интегро-дифференциальных уравнений. При этом функции памяти не зависят от концентраций реагентов и могут быть выражены через характеристики отдельной реакционной пары.

Тем не менее, и теория встреч обладает рядом недостатков. Даже в случае необратимых реакций она неправильно описывает кинетику реакций на больших временах [4, 5]. Для того чтобы избавиться от этого недостатка теории встреч, ее следует модифицировать, что было впервые сделано Куприяновым и соавторами с использованием интуитивной бинарной концепции [6], основанной на точно решаемых кинетических моделях [7] и суммировании диаграмм [8] с использованием процедуры скэйлинга. Позже уравнения модифицированной теории встреч (МТБ) были получены в той же группе при помощи адаптации методов неравновесной статистической механики на системы химически реагирующих частиц [9]. Авторами был разработан универсальный метод получения иерархий на корреляционные формы ж был предложен новый метод вывода бинарных немарковских кинетических уравнений для произвольных реакционных систем [9], точность которого была детально исследована авторами путем сравнения с точно решаемыми моделями. Было показано, что МТБ дает более точные оценки для величины квантовых выходов люминесценции [10] и описывает кинетику реакции в более широком временном интервале, чем теория встреч [5]. Отличие МТБ от теории встреч заключается в виде ее функции памяти, зависящей от концентраций реагентов.

Однако, уравнения МТВ были получены только для нескольких простых реакций, т.е. теория встреч является на данный момент времени самым общим подходом для описания кинетики диффузионно-контролируемых реакций, в том числе многостадийных реакций частиц с внутренними состояниями. Все остальные известные теоретические подходы были развиты лишь для описания кинетики элементарных реакций. В связи с этим, важным является обобщение МТВ для случая многостадийных реакций. Для получения этого результата следует в первую очередь получить уравнения теории встреч многостадийных реакций [1, 2, 3]. Решение этих проблем являлось одной из целей данной работы.

Большой интерес представляет также применение упомянутых выше подходов для описания кинетики реакций обратимого переноса энергии с участием метаста-бильных частиц. Ранее для таких процессов было обнаружено, что их кинетику невозможно описать в терминах констант скорости [11, 12, 13]. Поэтому в данном случае только интегро-дифференциальный формализм (как, например, теории встреч или МТВ), позволяет описывать кинетику реакции и величины квантовых выходов люминесценции метастабильных частиц частиц. Реакции переноса электрона в жидкой фазе также часто являются диффузионно-контролируемыми и активно исследуются экспериментально [14, 15, 16, 17, 18]. Поэтому описание в рамках подходов теории встреч и МТВ кинетики реакций переноса энергии и электрона в жидкой фазе представляет значительный интерес и будет проведено в данной работе. Еще одним важным как с теоретической, так и с экспериментальной, точки зрения объектом исследования являются эффекты химической поляризации ядер (ХПЯ) в реакциях аминокислот в произвольных внешних магнитных полях. Интерес к этим проблемам связан с возможностью применения метода ХПЯ для исследования пространственной структуры белков.

В первой главе диссертации дан обзор литературы по современным теоретическим подходам к описанию кинетики диффузионно-контролируемых реакций, по современному состоянию экспериментальных исследований в реакций переноса электрона в жидкой фазе, а также по методам описания эффектов химической поляризации ядер при геминальной рекомбинации радикальных пар.

Во второй главе разработан новый многочастичный метод описания кинетики химических реакций и получены иерархические системы уравнений для частичных матриц плотности и матричных корреляционных форм. На основе данного многочастичного подхода и предложенных ранее [9j методах замыкания иерархий получены известные из литературы уравнения теории встреч [1, 2, 3] и выведены уравнения МТБ для случая многостадийных реакций. В этой же главе полученные общие результаты применяются для описания кинетики реакций обратимого внутри- и межмолекулярного диффузионно-контролируемого переноса энергии с участием мета-стабильных частиц. Проводится сравнение точности теории встреч и МТБ с рядом других известных методов описания кинетики диффузионно-контролируемых реакций.

В третьей главе в рамках теории встреч проводится исследование кинетики реакций обратимого переноса электрона в жидкой фазе. При этом проводится объяснение ряда экспериментов по измерению квантового выхода тушения люминесценции посредством обратимого переноса электрона, квантового выхода фотохимического разделения зарядов и электрохимической генерации возбужденных молекул. В этой же главе исследуется химическая динамика процессов вырожденного обмена и ее проявление в спектрах ЭПР ион-радикалов.

В четвертой главе проводится расчет полевой зависимости химической поляризации ядер, возникающей в результате геминальной рекомбинации радикальных пар с большим числом магнитных ядер. Кроме того, в данной главе проводится сравнение расчетов с экспериментальными данными [19] для реакций аминокислот с возбужденными молекулами красителя.

В конце диссертации приведены приложения, основные результаты и выводы работы, а также список цитируемой литературы.

Основные результаты и выводы

1) Предложен способ многочастичного матричного описания многостадийных бимолекулярных реакций с сохраняющимся числом частид. Получены иерархии для частичных матриц плотности и матричных корреляционных форм. В рамках данного формализма воспроизведены матричные уравнения теории встреч, полученные ранее диаграммными методами. Проведена матричная модификация этих уравнений, существенно расширяющая временной диапазон применимости теории.

2) Развитая теория применена для описания кинетики реакций обратимого внутри-и межмолекулярного переноса энергии. Получены кинетические уравнения теории встреч и модифицированной теории встреч, в общем случае не сводящиеся к уравнениям формальной химической кинетики. На примере данных реакций исследованы пределы применимости различных кинетических теорий и продемонстрированы преимущества теории встреч и модифицированной теории встреч по сравнению с другими современными кинетическими подходами. Проведен подробный анализ зависимостей кинетики реакций обратимого переноса и квантовых выходов люминесценции метастабильных частиц от времени жизни частиц, концентраций тушителя, вязкости растворителя.

3) В рамках теории встреч проведено исследование кинетики обратимой фотоионизации в жидких растворах. Исследованы зависимости константы тушения и квантового выхода свободных ион-радикалов от теплового эффекта реакции. Показано, что учет обратимости процесса ионизации и рекомбинации триплетных ион-радикальных пар существенно влияет на ход этих зависимостей. Предложено объяснение экспериментов Рема и Веллера по определению зависимости константы тушения люминесценции от теплового эффекта в реакции фотоиндуцированного переноса электрона.

4) В рамках теории встреч проведено последовательное теоретическое описание кинетики люминесценции возбужденных молекул при их электрохимической генерации. Произведен учет реакции триплет-триплетной аннигиляции, с помощью которой предложено объяснение уменьшению интенсивности фосфоресценции, ранее наблюдавшееся экспериментально.

5) В рамках теории встреч проведено исследование влияния химической динамики реакций вырожденного электронного обмена на форму спектров ЭПР ион-радикалов. Существенно уточнена общепринятая теория некоррелированной частотной миграции, величины уширений частотных сдвигов линий спектров ЭПР.

6) Произведен расчет химической поляризации ядер при геминальной рекомбинации многоядерных радикальных пар в широком диапазоне магнитных полей. Проведено сравнение расчетов с экспериментальными данными для реакций гистидина с возбужденным 2,2'-дипиридилом. Продемонстрировано хорошее согласие теории и эксперимента, позволяющее использовать общие теоретические подходы для интерпретации экспериментальных данных.

1. V. P. Sakun. 1.termolecular spin-spin interactions in liquids. Physica А, т. 80A, No. 2, c. 128-148 (1975).

2. A. B. Doktorov. The impact approximation in the theory of bimolecular quasi-resonant processes. Physica А, т. 90, с. 109-136 (1978).

3. A. A. Kipriyanov, A. B. Doktorov, A. I. Burshtein. Binary theory of dephasing in liquid solutions. I. The non-Markovian theory of encounters. Chem. Phys., т. 76, No.2, c. 149-162 (1983).

4. A. A. Kipriyanov, I. У. Gopich, A. B. Doktorov. A modification of the non-Markovian encounter theory. III. Hopping and diffusion mechanisms of reactions. Chem. Phys., т. 191, No. 1-3, c. 101-118 (1995).

5. I. V. Gopich, A. A. Kipriyanov, A. B. Doktorov. A many-particle treatment of the reversible reaction A + В & C + B. J. Chem. Phys., т. 110, No. 22, c. 10888-10898 (1999).

6. A. A. Kipriyanov, I. V. Gopich, A. B. Doktorov. A modification of the non-Markovian encounter theory. III. Hopping and diffusion mechanisms of reactions. Chem. Phys., т. 191, No. 1-3, c. 101-118 (1995).

7. И. В. Гопич, А. А. Киприянов, А. Б. Докторов. Точно решаемые модели для жидкофазных обратимых реакций А + В ^ С + В. Хим. физика, т. 14, No. 9, 120-131 (1995).

8. A. A. Kipriyanov, I. V. Gopich, А. В. Doktorov. A many-particle approach to the derivation of binary non-Markovian kinetic equations for the reaction A + В —» В. Physica А, т. 255, No. 3-4, c. 347-405 (1998).

9. A. I. Burshtein, I. V. Gopich, P. A. Frantsuzov. Accumulation and distribution of energy quenching products. Chem. Phys. Lett., т. 289, с. 60-66 (1998).

10. N. N. Lukzen, A. B. Doktorov, A. I. Burshtein. Non-Markovian theory of diffusion-controlled excitation transfer. Chem. Phys., т. 102, No. 3, c. 289-304 (1986).

11. A. I. Burshtein, N. N. Lukzen. Reversible reactions of metastable reactants. J. Chem. Phys., т. 103, No. 22, c. 9631-9641 (1995).

12. A. I. Burshtein, N. N. Lukzen. Excitation trapping in liquid solutions. /. Chem. Phys., т. 105, No. 21, c. 9588-9596 (1996).

13. D. Rehm, A. Weller. Kinetics of fluorescence quenching by electron and H-atom transfer. Israel J. Chem., т. 8, с. 259-271 (1970).

14. S. S. Jayanthi, P. Ramamurthy. Photoinduced electron transfer reactions of 2,4,6-triphenylpyrylium. Phys. Chem. Chem. Phys., т. 1, с. 4751-4757 (1999).

15. С. Turro, J. M. Zaleski, Y. M. Karabatsos, D. G. Nocera. Bimolecular electron transfer in the Marcus inverted region. J. Am. Chem. Soc., т. 118, No. 25, c. 60606067 (1996).

16. I. R. Gould, S. Farid. Steric effects in photoinduced electron transfer reactions. J. Phys. Chem. А, т. 97, No. 50, c. 13067-13072 (1993).

17. R. D. Mussell, D. Nocera. Partitioning of the electrochemical excitation energy in the electrogenerated chemiluminescence of hexanuclear molybdenum and Tungsen clusters. Inorg. Chem., т. 29, с. 3711-3717 (1990).

18. Grosse, S., Yurkovskaya, A. V., Lopez, J., and Vieth, H.-M. Field dependence of chemically induced dynamic nuclear polarization (CIDNP) in the photoreaction of

19. N-acetyl histidine with 2,2'-dipyridyl in aqueous solutions. J. Phys. Chern. А, т. 105, No. 26, c. 6311-6319 (2001).

20. M. Смолуховский. Опыт математической теории кинетики коагуляции коллоидных растворов. Коагуляция коллоидов. М.: ОНТИ НКТП СССР, с 7-39 (1936).

21. F. С. Collins, G. Е. Kimball. Diffusion controlled reaction rates. J. Colloid Sci., т. 4, No. 2, c. 425-437 (1949).

22. O. A. Igoshin, A. I. Burshtein. Quenching of fluorescence by irreversible energy transfer at arbitrary strong pumping light. J. Lumin., т. 92, No. 1-2, c. 123-132 (2000).

23. I. V. Gopich, A. I. Burshtein. Inter-system crossing catalyzed by solute enconters. J. Chem. Phys., т. 109, No. 7, c. 2833-2843 (1998).

24. A. I. Burshtein, P. A. Frantsuzov. Interplay of geminate and bimolecular reactions in multistage electron and energy transfer. J. Chem. Phys., т. 107, No. 8, c. 2872-2880 (1997).

25. A. I. Burshtein, P. A. Frantsuzov. Triplet-triplet annihilation after biexciton quenching of singlets. J. Lumin., т. 78, No. 1, c. 33-52 (1998).

26. A. I. Burshtein, P. A. Frantsuzov. Universal binary theory of photochemical charge separation and distribution. J. Chern. Phys., т. 106, No. 10, c. 3948-3955 (1997).

27. R. A. Marcus. On the theory of oxidation-reduction reactions involving electron transfer. J. Chem. Phys., т. 24, с. 966-989 (1956).

28. G. L. Closs, L. T. Calcaterra, N. J. Green, K. W. Penfield, J. R. Miller. Distance, stereoelectronic effects, and the Marcus inverted region in intramolecular electron transfer in organic radical anions. J. Phys. Chem. А, т.90, с. 3673-3684 (1986).

29. R. A. Marcus, P. Siders. Theory of highly exotermic electron transfer reactions. J. Phys. Chem. А, т. 86, No. 5, c. 622-630 (1982).

30. M. Tachiya, S. Murata. New explanation for the lack of the inverted region in charge separation reactions. J. Phys. Chem. А, т. 96, 8441-8444 (1992).

31. A. I. Burshtein, E. B. Krissinel. Free energy gap law under diffusion control. J. Phys. Chem. А, т. 100, No. 8, c. 3005-3015 (1996).

32. A. I. Burshtein. Unified theory of photochemical charge separation. Adv. Chem. Phys., т. 114, c. 419 (2000).

33. А. В. Докторов, А. И. Бурштейн. Квантовая теория дистанционного переноса, ускоренного диффузией. ЖЭТФ, т. 68, No. 4, с. 1349-1362 (1975).

34. N. Agmon, R. D. Levine. Energy, entropy and the reaction coordinate: thermodynamic-like reactions in chemical kinetics. Chem. Phys. Lett., т. 52, No. 2, c. 197-201 (1977).

35. G. L. Closs, L. E. Closs. A mechanism explaining nuclear spin polariztion in radical combination reactions. J. Am. Chem. Soc., т. 91, No. 16, c. 4552-4554 (1969).

36. R. Kaptien, J. L. Oosterhoff, Chemically Induced Dynamic Nuclear Polarization. II. Relation with anomalous ESR spaectra. Chem. Phys. Lett., т. 4, с. 195-197 (1969).

37. F. J. Adrian. Role of diffusion-controlled reaction in chemically induced nuclear-spin polarization. II. General theory and comparison with experiment. J. Chem. Phys., t.54, No. 9, c. 3912-3917 (1971).

38. А. Б. Докторов, П. А. Пуртов. Кинематическое приближение в теории геми-нальной рекомбинации радикальных пар. Хим. Физика, т. 6, No. 4, с. 484-491.

39. А. М. Osintsev, P. A. Purtov, К. М. Salikhov. Calculation of SNP effect in weak magnetic field. Chem. Phys., т. 174, No. 2, c. 237-245 (1993).

40. A. M. Осинцев, П. А. Пуртов, К. M. Салихов. Полуклассические расчеты эффекта химической поляризации ядер в слабых магнитных полях для радикальных пар с большим числом магнитных ядер. Хим. Физика, т. И, No. 9, с. 1192-1201 (1992).

41. К. Schulten, P. G. Wolynes. Semiclassical description of electron spin motion in radicals including the effect of electron hopping. J. Chem. Phys., т. 68, No. 7, c. 3292-3297 (1978).

42. K. L. Ivanov, N. N. Lukzen, A. B. Doktorov, A. I. Burshtein. Integral encounter theories of multistage reactions. I. Kinetic equations. J. Chem. Phys., т. 114, No. 4, 1754-1762 (2001).

43. K. L. Ivanov, N. N. Lukzen, A. B. Doktorov, A. I. Burshtein. Integral encounter theories of multistage reactions. II. Reversible inter-molecular energy transfer. J. Chem. Phys., т. 114, No. 4, 1763-1774 (2001).

44. K. L. Ivanov, N. N. Lukzen, A. B. Doktorov, A. I. Burshtein. Integral encounter theories of multistage reactions. 1П. Reversible intra-molecular energy transfer. J. Chem. Phys., т. 114, No. 13, 5682-5690 (2001).

45. E. B. Krissinel, O. A. Igoshin, A. I. Burshtein. Integral, unified and Markovian theories of biexcitonic photoionization. Chem. Phys., т. 247, с. 261-273 (1999).

46. G. Wilemsky and M. Fixman. General theory of diffusion-controlled reactions. J. Chem. Phys., т. 58, No. 9, c. 4009-4019 (1973).

47. P. Балеску. Равновесная и неравновесная статистическая механика. М.: Мир, 1978.- т. 1, 407 е., т.2., 400 с.

48. Р.А. Frantsuzov, О.А. Igoshin, Е.В. Krissinel. Differential approach to the memory-function reaction kinetics. Chem. Phys. Lett., т. 317, No. 3-5, c. 481-489 (2000).

49. J. Sung, J. Chi, S. Lee. Nonequilibrium distribution function theory of diffusion-influenced reversible energy transfer reactions. J. Chem. Phys., т. Ill, No. 3, c. 804.815 (1999).

50. M. Yokoto, O. Tonimoto. Effecs of Diffusion on Energy Transfer by Resonance. J. Phys. Soc. Japan, x. 22, c. 779-784 (1967).

51. K. Allinger, A. Blumen. On the direct energy transfer to moving acceptors. J. Chem. Phys., т. 72, No. 8, c. 4608-4619 (1980).

52. S. Lee and M. Karplus. Kinetics of diffusion-influenced bimolecular reactions in solutions. I. General formalism and relaxation kinetics of fast reversible reactions. J. Chem. Phys., т. 86, No. 4, c. 1883-1903 (1987).

53. S. Lee, M. Yang, K. J. Shin, K. J. Choo, D. Lee. Theory of diffusion-influenced fluorescence quenching: dependence of the Stern-Volmer curve on light intensity. Chem. Phys., т. 156, No. 3, c. 339-358 (1991).

54. J. Sung, К. Л. Shin, D. Lee. Effect of light intensity on the fluorescence quenching kinetics probed by frequency-domain fluorometry. J. Chem. Phys., т. 101, No. 9, c. 7241-7247 (1994).

55. A. Szabo, W. Naumann. Comparison of the Smoluchowski approach with modern alternative approaches to the diffusion-influenced fluorescence quenching: the effect of intense excitation pulses. J. Chem. Phys., т. 107, No. 2, c. 402-407 (1997).

56. M. Yang, S. Lee, K. J. Shin. Kinetic theory of bimolecular reactions in liquid. I. Steady-state fluorescence quenching kinetics. J. Chem. Phys., т. 108, No. 1, c. 117133 (1998).

57. H. Mori. Transport, collective motion, and brownian motion. Progr. Theor. Phys., т. 33, No. 3, c. 423-455 (1965).

58. S. Mukamel. Non-Markovian theory of molecular relaxation. I. Vibrational relaxation and dephasing in condensed phases. Chem. Phys., т. 37, No. 1, c. 33-47 (1979).

59. R. W. Stoughton, G. K. Rollefson. The quenching of fluorescence in solution. II. Temperature and solvent effects. J. Am. Chem. Soc., т. 62, No. 7-9, c. 2264-2268 (1940).

60. К. C. Hodges, V. K. La Mer. Solvent effects on the quenching of the fluorescence of uranin by aniline. J. Am. Chem. Soc., т. 70, No. 1-3, c. 722-726 (1948).

61. Б. Я. Свешников. Тушение флуоресценции растворов посторонними веществами как метод исследования кинетики бимолекулярных реакций в растворах. Усп. Физ. Наук, т. 46, No. 3, с. 331-347 (1952).

62. J. Sung, S. Lee. Relations among the modern theories of diffusion-influenced reactions. I. Reduced distribution function theory versus memory function theory of Yang, Lee and Shin. J. Chem. Phys., т. Ill, No. 22, c. 10159-10170 (1999).

63. J. Sung, S. Lee. Relations among the modern theories of diffusion-influenced reactions. II. Reduced distribution function theory versus modified encounter theory. J. Chem. Phys., т. 112, No. 5, c. 2128-2138 (2000).

64. A. I. Burshtein, K. L. Ivanov. Reversible Photoionization in Liquid Solutions. J. Phys. Chem., т. 105, No. 13, 3158-3166 (2001).

65. A. I. Burshtein, A. A. Neufeld, K. L. Ivanov. Reversible Electron Transfer in Photochemistry and Electrochemistry. J. Chem. Phys., т. 115, No. 6, 2652-2663 (2001).

66. A. I. Burshtein. Energy quenching kinetics beyond the rate concept. J. Lumin., т. 93, No. 3, c. 229-241 (2001).

67. O. A. Igoshin, A. I. Burshtein. Impurity quenching of fluorescence in intense light. Violation of the Stern-Volmer law. J. Chem. Phys., т. 112, No. 24. c. 10930-10940 (2000).

68. К. Kukuchi, Т. Niwa, Y. Takahashi, H. Ikeda, T. Miyashi. Quenching mechanism in a highly exothermic region of the Rehm-Weller relationship for electron-transfer fluorescence quenching. J. Phys. Chem. A, т. 97, No. 19, c. 5070 (1993).

69. A. I. Burshtein, A. Yu. Sivachenko. Photochemical accumulation and recombination of ion pairs undergoing singlet-triplet conversion. Chem. Phys., т. 235, с. 257-266 (1998).

70. D. BurBner, H.-J. Wolff, U. E. Steiner. Magnetokinetic probing of extremely fast electron spin relaxation in paramagnetic rutenium complexes. Z. Phys. Chem. Bd., т.182, c. 297-308 (1993).

71. В. M. Агранович, M. Д. Галанин. Перенос энергии электронного возбуждения в кондесированных средах. М.: Наука, 1978. 383 с.

72. А. И. Бурштейн. Кинетика процессов пеерноса в системе трех уровней. Теор. Эксп. Хим., т. 1, No. 5, с. 563-573 (1965).

73. К. Kikuchi. A new aspect of photoinduced electron transfer in acetonitrile. J. Photochem. Photobiol. A: Chem, т. 65, с. 149-156 (1992).

74. S. S. Jayanthi, P. Ramamurthy. Excited singlet state reactions of Thoipyrylium with electron donors. J. Phys. Chem. А, т. 102, No. 3, c. 511-518 (1998).

75. H. A. Montejano, J. J. Cosa, H. A. Carrera, С. M. Previtali. Solvent effect on the photoinduced electron transfer reaction between excited singlet pyrene and indole. J. Photochem. Photobiol A: Chem, т. 86, с. 115-120 (1995).

76. К. Zachariasse. PhD Thesis, Free University, Amsterdam (1972).

77. Weller, A.; Zachariasse, K. in "Chemiluminescence and Bioluminescence" (M. J. Cormier, D. M. Hercules and J. Lee, eds.) Plenum, New York, c. 169, (1973).

78. Zachariasse, К."Exciplexes in chemilnminescent radical ion recombination", in The Exciplex Eds. M. Gordon, W. R. Ware Acad. Press Inc., NY 1975, 275.

79. S. S. Jayanthi, P. Ramamurthy. Excited singlet state reactions of triphenylpyrylium ion with excited donors. J. Phys. Chern. А, т. 101, No. 11, c. 2016-2022 (1997).

80. R. Searle, J. L. Williams, D. E. DeMeyer, J. C. Doty. J. Chem. Soc. Chem. Commun., c. 1165 (1967).

81. К. M. Salikhov, Yu. N. Molin, R. Z. Sagdeev, and A. L. Buchachenko, Spin Polarization and Magnetic Effects in Chemical Reactions, "Elsevier", Amsterdam, (1984).

82. B. S. Brunschwig, S. Ehrenson, N. Sutin. J. Am. Chem. Soc., т. 106, с. 6859 (1984).

83. A. I. Burshtein, P. A. Frantsuzov, A. A. Zharikov. Spatial dispersion of the electron transfer probability. Chem. Phys., т. 155, No. 1, c. 91-98 (1991).

84. A. I. Burshtein, P. A. Frantsuzov. Remote ionization and recombination through the multichannel electron transfer. Chem. Phys., т. 212, No. 1, c. 137-148 (1996).

85. T. Kakitani, A. Yoshimori, N. Mataga. Effects of the donor-acceptor distance distribution on the energy gap laws of charge separation and charge recombination reactions in polar solutions. J. Phys. Chem. А, т. 96, с. 5385-5392 (1992).

86. Y. Enomoto, T. Kakitani, A. Yoshimori, Y. Hatano, M. Saito. Monte Carlo simulation study on reorganization energy of electro-transfer reactions in polar solutions. Chem. Phys. Lett., т. 178, No. 2-3, c. 235-240 (1991).

87. A. I. Burshtein, A. A. Neufeld, K. L. Ivanov. Fluorescence and phosphorescence resulting from electrochemical generation of triplet excitations. J. Chem. Phys., т. 115, с. No. 22, с. 10464-10471 (2001).

88. R. D. Mussell, D. Nocera. J. Am. Chem. Soc., т. 110, с. 2764 (1988).

89. R. D. Mussell, D. Nocera. Role of the solvation in the electrogenerated chemiluminescence of hexanuclear molybdenum cluster ion. J. Phys. Chem. А, т. 95, с. 6919-6924 (1991).

90. A. Kapturkiewitcz. Electrogenerated chemiluminescence from the tris(4,7-diphenyl-1,10-phenantroline) rutenium(II) complex. Chem. Phys. Lett., т. 236, No. 4-5 c. 389-394 (1995).

91. P. Szrebowaty, A. Kapturkiewitcz. Free energy dependence on tris(2,2'-bipyridine)ruthenium(II) electrochemiluminescence efficiency Chem. Phys. Lett., т. 328, No. 1-2, c. 160-168 (2000).

92. P. A. Frantsuzov, A. I. Burshtein. Biexciton photoseparation and photoconductivity. J. Chem. Phys., т. 109, No. 14, c. 5957-5962 (1998).

93. G. L. Hoytink. The influence of paramagnetic molecules on singlet-triplet transitions. Mol. Phys., т. 3, с. 67-70 (1960).

94. J. N. Murrell. The effect of paramagnetic molecules on the intensity of spin-forbidden absorption bands of aromatic molecules. Mol. Phys., т. 3, с. 319-329 (1960).

95. E. W. Knapp, K. Schulten. Magnetic field effect on the hyperfine-induced electron spin-motion in radicals undergoing diamagnetic-paramagnetic exchange. J. Chem. Phys.т. 71, No. 4, c. 1878-1883 (1979).

96. A. I. Kruppa, Т. V. Leshina, R. Z. Sagdeev, К. M. Salikhov, F. S. Sarvarov. Electron exchange effect on CIDNP formation in electron transfer reactions. Chem. Phys., т. 67, No. 1, c. 27-33 (1982).

97. B. Brocklehurst, Intl. Rev. Phys. Chem., т. 4, с. 279 (1985).

98. U. Е. Steiner, Т. Ulrich. Magnetic field effects in chemical kinetics and related phenomena. Chem. Rev., т. 89, с. 51-147 (1989).

99. V. О. Saik, N. N. Lukzen, V. M. Grigoryantz, 0. A. Anisimov, A. B. Doktorov, Yu. N. Molin. Ion-molecular charge transfer as studied by the method of optically detected ESR of radical pairs. Chem. Phys., т. 84, с. 421-430 (1984).

100. V. R. Gorelik, N. N. Lukzen, V. A. Morozov, E. G. Bagryanskaya, R. Z. Sagdeev. The manifestation of degenerate electron exchange in stimulated nuclear polarization at high magnetic fields. Chem. Phys., т. 224, с. 229-241 (1997).

101. V. R. Gorelik, E. G. Bagryanskaya, N. N. Lukzen, I. V. Koptyug, V. V. Perov, R. Z. Sagdeev. Investigation of time-resolved DNP in radical-ion reactions accompanied by degenerate electron exchange. J. Phys. Chem. А, т. 100, с. 5800-5807 (1996).

102. А. И. Бурштейн. ЖЭТФ, т. 21, с. 567 (1965).

103. S. I. Temkin, A. A. Zharikov, А. I. Burshtein. J. Phys. В, т. 21, с. 1907 (1988).

104. А. I. Burshtein, and S. I. Temkin, Spectroscopy of Molecular Rotation in Gases and Liquids, Cambridge University Press (1994).

105. R. Ernst, G. Bodenhausen, and A. Wokaun, Principles of NMR in One & Two Dimensions, Clarendon Press, Oxford, (1987).

106. К. M. Salikhov, A. B. Doktorov, Yu. N. Molin, К. I. Zamaraev. Exchange broadening of ESR lines for solution of free radicals and transition metal complexes. J. Magn. Reson., т. 5, No. 2, c. 189-205 (1971).

107. Yu. N Molin, К. M. Salikhov, and К. I. Zamaraev, Spin Exchange: Principles and Applications to Chemistry & Biology, Schpringer Verlag, Berlin New York, 1980.

108. В. А. Морозов, К. JI. Иванов, Н. Н. Лукзен, А. Б. Докторов. Влияние динамики встречи реагентов в жидкой фазе на эффективность реакции вырожденного электронного обмена. ДАН, т. 382, No. 2, с. ?-? (2002).

109. G. Grampp, S. Landgraf, К. Rasmussen. Electron self-exchange kinetics between 2,3-dicyano-5,6,-dichloro-p-benzoquinone (DDQ) and its radical anion. JCS Perkin 2, c. 1897-1899 (1999).

110. P. J. Hore, R. W. Broadhurst. Photo-CIDNP of biopolymers. Prog. NMR Spectrosc., т. 25, c. 345-402 (1993).

111. R. Kaptein, K. Dijkstra, K. Nicolay. Laser photo-CIDNP as a surface probe fur proteins in solution. Nature, т. 274, с. 293 (1978).

112. R. Kaptein. 1978, In NMR Spectroscopy in Molecular Biology, Ed. B. Pullman; Reidel: Dordrecht, 211.

113. Kaptein, R., 1982, In NMR Spectroscopy in Molecular Biology, Vol. 4', Eds. L. J. Berliner, J. Reuben; Plenum Press: New York, 145.

114. С. E. Lyon. PhD Thesis, Oxford University (1999).

115. J. J. Lopez, С. E. Lyon, В. M. Cho, P. J. Hore. Proceedings of the Joint 29th Ampere-13th ISMAR International Conference, Berlin, c. 462 (1998).

116. S. Grosse, F. Gubaydullin, H. Scheelken, H.-M. Yieth, A. V. Yurkovskaya. Field cycling by fast NMR probe transfer: design and application in field-dependent CIDNP experiments. Appl. Magn. Reson., т. 17, с. 211-225 (1999).

117. Fabian, H., Grosse, S., Vieth, H.-M., and Yurkovskaya, A. V., 2001, Proceedings of the 7th International Symposium on "Magnetic Field and Spin Effects in Chemistry and Related Phenomena", Tokyo, c. 131.

118. N. P. Gritsan, N. P., частное сообщение.

119. E. Konig, H. Fisher. Electronenspinresonanzuntersuchunger am anionradikal des 2,2'-dipyridyls. Z. Naturforsch., т. 17a, c. 1063-1066 (1962).

120. Landolt-Bornstein, 1977, Magnetic Properties of Free Radicals, Eds: H. Fisher and K.-H. Hellwege; Springer-Verlag, Berlin.

121. S. Schaublin, A. Hohener, R. R. Ernst. Fourier spectroscopy of nonequilibrium states, application to CIDNP, Overhauser experiments and relaxation time measurements. J. Magn. Reson., т. 13, с. 196-216 (1974).

122. M. G. Pravica, P. Weitekamp. Net NMR alignment by adiabatic transport of parahydrogen addition products to high magnetic field. Chem. Phys. Lett., т. 145, No. 4, c. 255-258 (1988).

123. Т. C. Eisenschmid, R. U. Kirss, P. Deutsch, S. I. Hommeltoft, J. Bargon, R. G. Lawler, A. L. Balch. Para hydrogen induced polarization in hydrogenation reactions. J. Am. Chem. Soc., т. 109, No. 26, c. 8089-8091 (1987).