The radicals COT. CH,O-, CH,CHO-, and CH,COCH; were pulse radiolytically produced in aqueous solutions of pH 13 containing 5.5. lo-' to 1 . lo-, M pyrene in cationic micelles. The pyrene reacted in either its singlet ground state or its lowest triplet state, the latter being produced by UV pre-irradiation before formation of the radicals. The electron transfer reactions were monitored by measuring either the optical absorption of the pyrene anion at 495 nm or that of triplet pyrene at 414nm. COY and CH,O-were found to be unreactive towards singlet pyrene. The anion of pyrene transfers its electron to CO, with k = 1 . lo7 M-' s -' and to CO; with k = 1.8.10'" M-' . .
s-CH,CHO-transfers its charge to singlet pyrene with k = 1.7' 1 0 8 M -' s -' . The back reaction was also observed ( k = 7.4. 10' M -' s -') and the heterogeneous equilibrium constant (corrected for ionic effects) CH,CHOa; + Pmi, e CH,CHO,, + Pii, was determined (K = 1.3). CH,COCH; transfers its electron to singlet pyrene with k = 2.3. lo9 M -' s -' . The triplet state of pyrene was found to be reduced by these radicals, the rate becoming larger with increasing redox potential of the system aldehyde (or ketone)/radical anion, although the reduction power of these radicals increases in the reverse order. These results are explained in terms of electron tunneling through the electrical double layer separating the lipoidic part of the micelle where the pyrene molecule resides and the aqueous phase where the hydrophilic radical anions exist. The rate of tunneling is dependent on the relative positions of occupied and unoccupied electronic redox levels of the redox systems involved in the two phases.Die Radikale COY, CH,O-, CH,CHO-und CH,COCH; wurden pulsradiolytisch in waBrigen Losungen erzeugt, die 5.5. bis 1 10-' M Pyren in kationischen Mizellen be; pH 13 enthielten. Das Pyren reagierte entweder im Singlett-Grundzustand oder im niedrigsten Triplcttzustand, wobei der letztere durch Vorbestrahlung rnit UV-Licht erzeugt wurde. Die Elektroneniibertragungsreaktionen wurden am zeitlichen Verlauf der Absorption des Pyren-Anions bei 495 nm oder des Pyren-Tripletts bei 414 nm verfolgt. CO; und CH,O reagieren nicht mit Singulett-Pyren. Das Pyren-Anion iibertragt sein Elektron an CO, mit k = 1 . lo7 M -' s-' und an CO; mit k = 1.8.10'0 M ~ ' sC1. CH,CHO-iibertragt an Singulett-Pyren rnit k = 1,7. lo8 M -' s -' ; die Riickreaktion konnte auch beobachtet ( k = 7,4. lo-' M -' s--I ) und die Konstante des heterogenen Gleichgewichts CHACHO, + Pmic + CH,CHO,, + Pij, bestimmt werden ( K = 1,3; korrigiert fur ionische Effekte). CH,COCH; iibertragt sein Elektron an Singulett-Pyren rnit k = 2,3. lo9 M-' s -' . Der Triplett-Zustand des Pyrens wurde durch alle Radikale reduziert; dabei war die Geschwindigkeit um so grol3er. je positiver das Redoxpotential des Systems Aldehydjoder Keton)/Radikalanion, obgleich das Reduktionsvermogen dieser Radikale im allgemeinen in umgekehrter Reihenfolge steigt. Diese Ergebnisse werden durch das Tunneln des Elektrons durch die elektrische D...