The photochemistry of indeno (2,1-a) indene, a trans-stilbene analogue, was studied. The fluorescence quantum yield and singlet lifetime of this compound were 0.85 and 1.99 nsec respectively. The Stern-Volmer constants ($k_q\cdot\tau$) of fluorescence quenching increased with increasing olefin electron affinity. The plot of log $k_q$ vs. ionization potential gave near linearity.
Irradiation of benzene solution of indeno (2,1-a) indene gave two $c_4$-cyclodimers, head-to-tail and head-to-head dimer in a 2:1 ratio. The concentration effect on quantum yield of photodimerization, triplet sensitization and external heavy atom effect were investigated. From these investigations, it was concluded that $C_4$-photocyclodimerization of indeno (2,1-a) indene occurs via a singlet excimer intermediate.
Photoreaction of indeno (2,1-a) indene with electron rich olefins gave only two cyclodimers without giving cross addition product in contrast to that of transstilbene.
Irradiation of benzene solution of indeno (2,1-a) indene and moderate electron defficient olefins gave $C_4$-cycloaddicts and other stereochemistry was influenced by secondary π-orbital overlap.
The photocycloaddition of indeno (2,1-a) indene with methyl crotonate was most efficient among the tested olefins.
In photoreaction of indeno (2,1-a) indene with dimethyl fumarate, ene-reaction product was obtained as major product and that of indeno (2,1-a) indene with fumaronitrile gave no product.
The linear relationship between $\Phi_a^{-1}$ and $(A)^{-1}$, quantum yields of photocycloaddition reaction and stereochemistry of photocycloadducts were consistent with the singlet exciplex mechanism and the reaction rate of photocycloaddition was found to be controlled by the stability of these intermediates.
트란스-스틸벤의 유사체인 인데노[2,1-a]인덴의 광화학을 연구하였다. 이 화합물의 형광 양자 수율과 형광수명은 각각 0.85와 1.99n sec였다. 형광소광의 스턴-발머 상수들은 올레핀의 전자 친화도가 증가함에 따라 증가했으며 소광상수(kq) 값을 이온화 포텐샬에 대하여 전개한 결과 거의 일직선이 얻어졌다.
인데노[2,1-a]인덴에 300nm 빛을 조사하여 $C_4-$환이합체들을 얻었으며 이들의 구조는 각각 머리-꼬리 이합체와 머리-머리 이합체였다. 그리고 두 이합체의 비율은 2였고 이 값을 인데노[2,1-a]인덴의 농도가 변하여도 일정하게 나타났다.
인데노[2,1-a]인덴이 광이합체화의 양자수율에 미치는 영향, 삼증상태 증감제와 외부 중원자 효과 등을 연구한 결과 이 반응이 단일상태 엑사이머 중간체를 통하여 일어남을 알 수 있었다. 인데노[2,1-a]인덴과 전자가 풍부한 올레핀들과의 광반응에서는 $C_4-$환이합체만 얻어졌고 올레핀과의 반응은 일어나지 않았다. 적당히 전자가 부족한 올레핀들과의 반응에서는 광부가 반응이 광이합체화 반응과 경쟁적으로 일어났으며, 광부가체들의 입체화학은 주로 이차적 π-궤도 겹침에 의하여 좌우됨을 알 수 있었다. 전자가 부족한 올레핀인 디메틸 푸마레이트 와는 광엔-반응만 일어났으며, 푸마로니트릴과는 반응을 하지 않았다.
광환부가 반응의 양자수율의 역수와 올레핀 농도의 역수 사이의 일직선 관계, 광환부가 반응의 양자수율과 광환부가체들의 입체화학 등으로 보아 광환부가 반응은 단일상태 엑사이플렉스를 거쳐 일어나며, 이 중간체의 안정성에 따라 반응속도가 결정됨을 알았다.
