Колебательная релаксация в процессах межмолекулярного переноса электрона

• Автор: Горбач, Виктор Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 130 c. : ил

Глава I. ПРЯМОЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕНОС МЕЖДУ МОЛЕКУЛАМИ

1.1. Введение

1.2. Кинетические уравнения для квантовой подсистемы

с конечным числом степеней свободы

1.3. Гамильтониан исследуемой системы

1.4. Донор-акцепторный перенос электрона при "слабой" электрон-колебательной связи

1.5. Донор-акцепторный перенос электрона при "сильной" электрон-колебательной связи
1.6. Выводы

Глава 2. ПЕРЕНОС ЭЛЕКТРОНА ЧЕРЕЗ ПРОМЕЖУТОЧНОЕ СОСТОЯНИЕ

2.1. Введение

2.2. Гамильтониан системы

2.3. Кинетика электронного переноса при "слабой" электрон-колебательной связи
2.4. Кинетика электронного переноса при "сильной" электрон-колебательной связи
2.5. Выводы
Глава 3. ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОННОГО
ПЕРЕНОСА
3.1. Введение
3.2. Активационный и туннельный перенос электрона

3.3. Некондоновские электронные переходы и температурная зависимость скорости переноса электрона от цитохрома к хлорофиллу
3.4. Кинетика электронных переходов в фотосинтетических реакционных центрах и температурная зависимость скорости возврата электрона с первичного акцептора
на пигмент
3.4.1. Переходы в нормальных реакционных центрах
3.4.2. Переходы в реакционных центрах с блокированным переносом электрона на вторичный акцептор
3.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

В настоящее время большое внимание уделяется как экспериментальному, так и теоретическому исследованию процессов переноса энергии и заряда в физических, химических и биологических системах.
Классическими примерами таких процессов могут служить: миграция квазичастиц в кристаллах /1-3/, перенос возбуждения между примесями, тушение и возникновение люминисценции за счет взаимодействия возбужденных и невозбужденных молекул Д-87, химические окислительно-восстановительные реакции, реакции протонного переноса, реакции с переносом тяжелых частиц /9-13/.
Современные исследования биологических объектов на молекулярном уровне, которые стали возможными благодаря развитию экспериментальной техники, а также успехи, достигнутые при изучении процессов переноса в физических и химических системах, позволили установить, что перенос заряда и энергии является определяющим для функционирования многих биологических систем /14-24/. К процессам переноса в биологии следует отнести транспорт ионов через мембраны, миграцию возбуждения в антеннах хлорофилла, перенос электронов через белки, электронный транспорт в фотосинтетических реакционных центрах и ряд других. Наиболее экспериментально изученным процессом переноса в биологии является электронный перенос между молекулами или их фрагментами, который играет существенную роль во многих жизненно важных биологических системах. Накопление большого числа экспериментальных данных об электронном переносе

Глава 2. ПЕРЕНОС ЭЛЕКТРОНА ЧЕРЕЗ ПРОМЕЖУТОЧНОЕ
СОСТОЯНИЕ
2.1. Введение
Прямой электронный перенос между молекулами, рассмотренный в главе I, может оказаться невозможным из-за отсутствия прямого взаимодействия (либо из-за его малости) между донорной и акцепторной молекулами. Однако, такой перенос становится возможным при наличии промежуточного состояния, с которым донорное и акцепторное состояния взаимодействуют достаточно сильно.
Примерами реакций, протекающих через промежуточное состояние, могут служить химические каталитические реакции в присутствии ионов металлов, а также биологические ферментативные и тран-спортны е ре акции (см., например, /10,14,56,57/).
При исследовании электронного переноса через промежуточное состояние, обычно использовался подход, основанный на подсчете вероятности перехода по теории возмущений. Выражение для вероятности перехода, полученное во втором порядке теории возмущений, использовалось рядом авторов для описания мостиковкх реакций в химии /58-63/. Однако, такой подход не дает ответа на вопрос о пределах применимости и возможных других выражениях, определяющих донор-акцепторный перенос электрона через промежуточное состояние.
В настоящей главе, основанной на работах /65/, будет рассмотрена кинетика переноса электрона через промежуточное состояние при помощи метода неравновесной матрицы плотности, описанного в главе I, когда параметры системы изменяются в широких пределах. Будут освещены также кинетические механизмы переноса и