更新时间：2024-07-01 21:14
重原子效应指的是，在磷光测定体系中（待测分子内或加入含有重原子的试剂）有原子序数较大的原子存在时，由于重原子的高核电荷引起或增强了溶质分子的自旋-轨道耦合作用，从而增大了S0→T1吸收跃迁和S1→T1体系间窜跃的几率，即增加了T1态粒子的布居数，有利于磷光的产生和增大磷光的量子产率这一效应。
重原子效应的机理是，重原子的高核电荷使得磷光分子的电子能级交错，容易引起或增强磷光分子的自旋轨道耦合作用，从而使S1→ Tl的体系间窜跃(ISC)概率增大，有利于增大磷光效率。重原子效应有时也称重卤素(heavy halogen)效应。在核磁共振碳谱中，碳原子上面的氢被电负性基团取代之后，化学位移(δ)将增大，但若被碘取代后，δ反而减小，溴也可表现这种性质。当卤素原子与碳原子连接后，它们众多的电子对于碳原子有抗磁屏蔽作用，从而使碳原子共振移向高场。
重原子效应最早由Mc Clure在1949年提出，包括内重原子效应和外重原子效应。像卤素作为有机化合物的取代基，直接影响kISC，即引起内部重原子效应(intrin—sic heavy atom effect)。随着卤素原子序数的增加，其磷光发射也增强，如含有卤素取代基的溴代萘、试铁灵等都能产生强的室温磷光。由表1．10可见，内部重原子效应使萘的荧光量子产率降低，磷光量子产率和系间窜越速率常数增大，磷光寿命缩短。但氟代萘似乎有些特殊，荧光和磷光量子产率同时增加。
当重原子盐与磷光分子共存或与磷光分子发生配位作用时，也能有效地增强磷光发射，这是外部重原子效应(extrinsic heavy atomeffect)。原子序数越大，耦合常数越大，原则上重原子效应越显著。但实际上并非所有原子序数大的原子都能增强室温磷光发射。
重原子效应是增强磷光信号的重要手段。 这种效应的产生与重原子高的核电荷数引起的自旋-轨道耦合作用的增强有关。
磷光测定体系中（待测分子内或加入含有重原子的试剂）有原子序数较大的原子存在时，由于重原子的高核电荷引起或增强了溶质分子的自旋-轨道耦合作用，从而增大了S0→T1吸收跃迁和S1→T1体系间窜跃的几率，即增加了T1态粒子的布居数，有利于磷光的产生和增大磷光的量子产率。
重原子效应还体现在光动力学治疗、稳态紫外光谱、荧光光谱、时间分辨荧光光谱、红外光谱等学科和领域中。