Fotosyra

Fotosyror är molekyler som blir surare vid absorption av ljus. Antingen orsakar ljuset en fotodissociation att producera en stark syra eller så orsakar ljuset fotoassociation (som en ringbildande reaktion ) som leder till en ökad surhet och dissociation av en proton.

Det finns två huvudtyper av molekyler som frigör protoner vid belysning: fotosyrageneratorer (PAG) och fotosyror (PAH). PAG genomgår protonfotodissociation irreversibelt, medan PAH är molekyler som genomgår protonfotodissociation och termisk reassociation. I det senare fallet är det exciterade tillståndet starkt surt, men reversibelt.

Fotosyrageneratorer

Ett exempel på grund av fotodissociation är trifenylsulfoniumtriflat. Detta färglösa salt består av en sulfoniumkatjon och triflatanjonen . Många besläktade salter är kända inklusive de med andra icke-koordinerande anjoner och de med olika substituenter på fenylringarna.

Trifenylsulfoniumsalterna absorberar vid en våglängd av 233 nm, vilket inducerar en dissociation av en av de tre fenylringarna . Denna dissocierade fenylradikal återkombinerar sedan med kvarvarande difenylsulfonium för att frigöra en H ⁺ -jon. Den andra reaktionen är irreversibel, och därför är hela processen irreversibel, så trifenylsulfoniumtriflat är en fotosyragenerator. De ultimata produkterna är alltså en neutral organisk sulfid och den starka sura triflinsyran .

[ ( _C6H5 ) _3S⁺ ] [ _CF3SO - ⁺
₃_] h _v → ^{[ (}_C6H5 ) _2S + . _ ^]
₅ [ _CF3SO
^-₃ ] + _C6H .

^{+ [} ( _C6H5 ) _2S . _ _{_}^]
₅ [ _CF3SO
^-₃ ] + _C6H . [ _CF3SO → H
^__{_}^_ ] ( _C6H5C6H4₎ ( C6H5 ) _S + _-₃_[ + ]

Tillämpningar av dessa fotosyror inkluderar fotolitografi och katalys av polymerisationen av epoxider .

Fotosyror

Ett exempel på en fotosyra som genomgår protonöverföring i exciterat tillstånd utan föregående fotolys är det fluorescerande färgämnet pyranin (8-hydroxi-1,3,6-pyrenetrisulfonat eller HPTS).

Förster-cykeln föreslogs av _Theodor Förster och kombinerar kunskap om grundtillståndets syradissociationskonstant (pKa ), absorption och fluorescensspektra för att förutsäga pKa _i det exciterade tillståndet av en fotosyra.

^ VK Johns, PK Patel, S. Hassett, P. Calvo-Marzal, Y. Qin och KY Chumbimuni-Torres, synligt ljus aktiverad jonavkänning genom att använda en fotosyrapolymer för kalciumdetektering, anal . Chem. 2014 , 86 , 6184−6187. (Publicerad online: 3 juni 2014) doi : 10.1021/ac500956j
^ WD Hinsberg, GM Wallraff, Lithographic resists , Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Wiley-VCH, Weinheim, 2005 . (Publicerad online: 17 juni 2005) doi : 10.1002/0471238961.1209200808091419.a01.pub2
^ JV Crivello Upptäckten och utvecklingen av Onium Salt Cationic Photoinitiators, J. Polym. Sci., del A: Polym. Chem. , 1999 , 37 , 4241-4254. doi : 10.1002/(SICI)1099-0518(19991201)37:23<4241::AID-POLA1>3.0.CO;2-R
^ N. Amdursky, R. Simkovitch och D. Huppert, Upphetsad protonöverföring av fotosyror adsorberade på biomaterial, J. Phys. Chem. B. , 2014 , 118 , 13859−13869. doi : 10.1021/jp509153r
^ Kramer, Horst EA; Fischer, Peter (9 november 2010). "Theodor Försters vetenskapliga arbete: en kort skiss över hans liv och personlighet". ChemPhysChem . 12 (3): 555–558. doi : 10.1002/cphc.201000733 . PMID 21344592 .

[1] VK Johns, PK Patel, S. Hassett, P. Calvo-Marzal, Y. Qin och KY Chumbimuni-Torres, synligt ljus aktiverad jonavkänning genom att använda en fotosyrapolymer för kalciumdetektering, anal . Chem. 2014 , 86 , 6184−6187. (Publicerad online: 3 juni 2014) doi : 10.1021/ac500956j

[2] WD Hinsberg, GM Wallraff, Lithographic resists , Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Wiley-VCH, Weinheim, 2005 . (Publicerad online: 17 juni 2005) doi : 10.1002/0471238961.1209200808091419.a01.pub2

[3] JV Crivello Upptäckten och utvecklingen av Onium Salt Cationic Photoinitiators, J. Polym. Sci., del A: Polym. Chem. , 1999 , 37 , 4241-4254. doi : 10.1002/(SICI)1099-0518(19991201)37:23<4241::AID-POLA1>3.0.CO;2-R

[4] N. Amdursky, R. Simkovitch och D. Huppert, Upphetsad protonöverföring av fotosyror adsorberade på biomaterial, J. Phys. Chem. B. , 2014 , 118 , 13859−13869. doi : 10.1021/jp509153r

[5] Kramer, Horst EA; Fischer, Peter (9 november 2010). "Theodor Försters vetenskapliga arbete: en kort skiss över hans liv och personlighet". ChemPhysChem . 12 (3): 555–558. doi : 10.1002/cphc.201000733 . PMID 21344592 .