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本文首先对醌类化合物的研究方法和研究进展进行了总结,其次结合循环伏安法(CV),红外光谱电化学循环伏吸法(IR-CVA)和倒数循环伏吸法(IR-DCVA)研究了具有代表性的醌类化合物-对苯醌在惰性质子溶剂、有机-水混合溶剂、非缓冲中性水溶液、缓冲溶液([H+]>[BQ])及酸性非缓冲溶液([H+]<[BQ])中的电子转移机理。IR CVA和DCVA不仅可以帮助我们很好的理解氢键和质子化作用对BQ电子转移的影响,而且使我们对BQ在不同溶液中的氧化还原过程研究形成一个完整的体系。主要工作概括如下:1、研究了对苯醌在惰性质子溶剂、有机-水混合溶剂和中性非缓冲溶液中的电子传递行为和电子转移机理。为了理解BQ在不同溶液中红外吸收峰的变化,首先对BQ在惰性质子溶剂中电化学过程各红外吸收峰进行了指认,1656,1316;1502,1340和1230,1473cm-1分别用来追踪BQ,BQ-·和BQ2-在电化学过程中的变化。在乙腈-水混合溶剂中,随着水的比例增加,由于产物和H20之间形成氢键,1502和1473cm-1分别发生红移和蓝移,当水的比例足够大时,两个吸收峰重叠为波数1496 cm-1一个峰。在中性非缓冲溶液中,在CV中尽管只观察到一对氧化还原峰,但是通过现场红外光谱技术和IR CVA和DCVA技术,不仅观察到中间体的变化,而且还重构了每步电子转移i-E曲线得到了更详细的信息。在3D中,除了观察到1496cm-1归属于BQ-…H2O和BQ2-…H2O的特征峰,还观察到3200-2200cm-1归属于BQ2-…(H2O)m的特征峰。实验结果表明此过程为氢键耦合电子转移过程2、BQ在缓冲的酸性溶液中被描述为2e,2H+过程,但是通过红外快速扫描3D图仔分析不同波数下的DCVA曲线,我们发现BQ并不是简单的2e,2H+电化学过程。在非缓冲酸性水溶液CV扫描的过程中,CV图中呈现两对氧化还原峰,实验结果表明第一步电子转移机理为2e+1H+过程;第二步还原过程,由于可以观察到中间体的存在,认为是连续的两步单电子过程。在酸性非缓冲溶液中和酸性缓冲溶液的3D中,都可以观察到归属于H2BQ的VC=C的1512cm-1红外吸收峰变化情况,而且观察到归属于BQ…(H3O+)m的VO-H在3000-1700cm-1范围内红外吸收峰的变化。这个结果表明BQ在酸性非缓冲溶液中和酸性缓冲溶液中的电化学还原的过程为质子耦合电子转移过程。