鲁米诺的合成

化学反应可分为吸热或放热，具体取决于反应在转化为产物时是吸收还是释放热量。反应物和产物之间的能量差称为反应焓。这是通过计算产物和反应物之间的能量差或 ΔH 来发现的。如果 ΔH 为阳性，则反应为吸热反应;如果为阴性，则反应放热。虽然化学反应传统上被认为是反应物转化为产物的过程，但许多反应分多个步骤进行，形成中间体。在化学发光反应中，这些中间体从高能态转变为基态，释放出随着反应进行可能可见的光子。

原子能级

丹麦物理学家尼尔斯·玻尔 （Niels Bohr） 提出了这样一个理论，即围绕原子核运行的电子只能占据某些轨道或能级。一个原子的所有电子都处于尽可能低的能级，据说它处于基态。当电子占据高于基态的能级时，原子处于激发态。

玻尔理论中的一个关键假设是电子在受到干扰之前一直保持基态。因此，电子只有通过吸收能量才能提升到激发态。当电子弛豫回基态时，它会释放该能量。通常，这是光子的形式，其波长与激发态和基态之间的能量差直接相关。

当电子通过吸收一定能量或波长的光而被激发到更高的能级时，这种现象称为荧光。如果您将洗净的白色 T 恤暴露在黑光或紫外线下，则可以看到这种效果。特有的发光是由衬衫中洗涤剂和漂白化合物的荧光引起的，这使得它在普通光线下看起来是白色的。

化学 发光

在化学发光反应中，电子通过吸收反应过程中释放的热量而被激发。然后，当电子弛豫回到基态时，光被释放出来。化学发光和荧光之间的主要区别在于，在化学发光中激发电子的能量直接来自反应。

化学发光的一个实际应用是在商业荧光棒中。荧光棒包含两种独立的溶液:一种含有过氧化物，另一种含有草酸二苯酯和一种染料。当两种溶液混合时（在激活荧光棒时发生），过氧化物和草酸二苯酯之间的反应产生的能量产生能量，将染料激发到更高的能量状态。随着反应物耗尽，染料返回基态并释放光。这就是荧光棒具有独特颜色的原因。

鲁米诺

鲁米诺是一种具有化学发光特性的化学物质，应用范围广泛，尤其是法医。鲁米诺 （C₈H₇N₃O₂） 与氧化剂混合时发出蓝色。在法医的情况下，鲁米诺与血红蛋白中的铁发生反应，使法医科学家能够识别出非常小的血液痕迹。

鲁米诺是由 3-硝基邻苯二甲酸与肼脱水反应合成的。加热反应以除去水分，并加入三甘醇以进一步升高温度。然后使用连二亚硫酸钠还原 3-硝基邻苯肼的硝基，在高 pH 值下形成氨基。在碱性条件下，3-硝基邻苯二肼是可溶的。添加冰醋酸会沉淀鲁米诺。

与氢氧化钾一起，鲁米诺形成二离子。氢氧根阴离子使连接到鲁米诺中氮的两个氢去质子化。氧气将鲁米诺氧化成激发态。当它放松回到基态时，它会释放出蓝白光。

引用

1. Kotz， J.C.， Treichel Jr， P.M.， Townsend， J.R. （2015）.化学和化学反应性。加利福尼亚州贝尔蒙特:Brooks/Cole，圣智学习。