A quantitative and comparative study was carried out on the direct and the sensitized $\underline{cis} \rightleftharpoons \underline{trans}$ photoisomerization reaction of 1,2-bispyrazylethylene (BPE). Various conditions (solvent effect, salt effect, pH effect, etc.) were applied on the photoisomerization reaction in order to investigate the character of the reactive state, HPLC techniques were used for all quantitative analyses.
Photoisomerization in direct isomerization or sensitized reaction was little affected by changing solvents. The salt effect and pH effect indicated the intersystem crossing very important. By azulene quenching studies, the intersystem crossing is proved to occur very efficiently on the direct isomerization of BPE in contrast to bispyridylethylene. These results are very different from those of the stilbenes which have only (π,π*) excited states. In benzophenone triplet sensitized reactions, triplet-triplet annihilation of benzophenone is observed. In direct excitation of BPE, a triplet mechanism is proposed for the $\underline{cis} \rightleftharpoons \underline{trans}$ photoisomerization from the experimental results and comparison of these results of diazastilbenes.
비스피라질에틸렌은 스틸벤의 벤젠고리에 질소가 1, 4 위치로 치환되어 있는 화합물이다. 이중결합의 이성질화 반응은 광화학에서 매우 간단하면서도 그 메카니즘이 복잡한 것으로 알려지고 있다. 그래서 비스피라질에틸렌과 스틸벤과의 차이를 연구하는 것은 큰 가치가 있다고 생각된다.
비스피라질에틸렌은 피라진산에서 출발하여 합성하며, 이것은 여러가지 스펙트럼으로 비교, 확인하였다. 양자 수율의 측정시, 정량분석은 고속 액체 크로마토그래피를 이용하였다. 여러가지 용매에서 직접 빛을 쪼인 경우와 증감제를 사용한 경우의 양자수율을 비교하여 보면 큰 차이가 없으며, 이것으로 이성질화 반응에서 (π,π*)상태가 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다. 염과 산의 첨가로 인터시스템 크로싱이 중요한 것을 알 수 있었고, 직접 빛을 쪼인 경우, 아줄렌으로의 퀸칭 효과는 스틸벤과는 전혀 다른 메카니즘을 통해 이성질화반응이 일어난다고 생각된다.
따라서, 직접 빛을 쪼인 경우, 비스피라질에틸렌은 인터시스템 크로싱을 통해 생긴 삼중상태에서 이성질화 반응이 일어남을 알 수 있었다.
