Etude cinetique et raman du processus d'ouverture d'un spiropyranne indolinique

Institut de Topologie et de Dynamique des Systèmes de l'Université Paris VII, associé au C.N.R.S., 1, rue Guy de La Brosse, 75005 Paris,, France.

Résumé

Nous avons étudié le mécanisme d'ouverture du spiropyranne indolinique en solution dans le toluène, par photolyse-laser nanoseconde à 354 nm. Les résultats cinétiques nous permettent de constater que cette réaction met en jeu un Intermédiaire de courte durée de vie (t_1/2 ≈ 500 ns), qui se transforme entièrement en photomérocyanine et dont le spectre d'absorption présente deux bandes dans le domaine 400-600 nm. Toutefois, ces données spectrocinétiques ne nous permettent pas de mettre en évidence une éventuelle voie concurrente proposée par de nombreux auteurs. Nous avons donc enregistré le spectre de vibration des espèces photoproduites pendant l'Irradiation laser de 30 ns et celui de la photomérocyanine à l'aide d'une installation de spectrométrie Raman de résonance résolue dans le temps. L'analyse comparée de ces deux spectres nous montre que la photomérocyanine est présente dès l'irradiation laser. Ce résultat confirme l'existence d'une voie d'ouverture rapide Indépendante de l'Intermédiaire. L'attribution de certaines raies Raman apporte, en outre, des précisions sur la structure de ces espèces transitoires.

Abstract

We have studied the mechanism of the photochromic transformation of the Indolinic spiropyran In toluene by nanoseconde laser-photolysis at 354 nm. The kinetic results show that this reaction Implies a short-lived Intermediate (t_1/2 ≈ 500 ns), which is completely transformed into photomerocyanine and whose absorption spectrum shows two bands In the 400-600 nm region. However, these spectrokinetic data do not enable us to demonstrate the existence of a possible competing pathway proposed by several authors. We have therefore recorded the vibrational spectrum of the photoproduced species during the 30 ns laser irradiation by means of a time resolved resonance Raman spectrometer. Comparison of the transient spectrum recorded at 30 ns and that of the photomerocyanine reveals that the latter is present during the laser Irradiation. This result confirms the existence of a rapid opening pathway independent of the intermediate. In addition, the assignment of certain Raman lines provides details about the structures of these transient species.