Фотокислота
Фотокислоты – это молекулы , которые становятся более кислыми при поглощении света. Либо свет вызывает фотодиссоциацию с образованием сильной кислоты , либо свет вызывает фотоассоциацию (например, реакцию образования кольца ), которая приводит к повышению кислотности и диссоциации протона.
Существует два основных типа молекул, которые выделяют протоны при освещении: генераторы фотокислот (ПАГ) и фотокислоты (ПАУ). ПАГ подвергаются необратимой фотодиссоциации протонов, тогда как ПАУ представляют собой молекулы, которые подвергаются фотодиссоциации протонов и термической реассоциации. [1] В последнем случае возбужденное состояние является сильнокислотным, но обратимым.
Генераторы фотокислоты
[ редактировать ]Примером фотодиссоциации является трифлат трифенилсульфония. Эта бесцветная соль состоит из катиона сульфония и трифлат- аниона. Известно множество родственных солей, в том числе с другими некоординирующими анионами и с различными заместителями в фенильных кольцах.
Соли трифенилсульфония поглощают длину волны 233 нм, что вызывает диссоциацию одного из трех фенильных колец. Этот диссоциированный фенильный радикал затем повторно соединяется с оставшимся дифенилсульфонием, образуя H. + ион. [2] Вторая реакция необратима, а значит, и весь процесс необратим, поэтому трифлат трифенилсульфония является генератором фотокислот. Таким образом, конечными продуктами являются нейтральный органический сульфид и сильная кислота трифликовая кислота .
- [(С 6 Н 5 ) 3 С + ][CF 3 ТАК −
3 ] + час ν → [(C 6 ЧАС 5 ) 2 S + . ][CF 3 ТАК −
3 ] + С 6 Н .
5 - [(С 6 Н 5 ) 2 С + . ][CF 3 ТАК −
3 ] + С 6 Н .
5 → (C 6 H 5 C 6 H 4 )(C 6 H 5 )S + [CF 3 SO −
3 ][Ч + ]
Применение этих фотокислот включает фотолитографию. [3] и полимеризации эпоксидов катализ .
Фотокислоты
[ редактировать ]Примером фотокислоты, которая подвергается переносу протона в возбужденном состоянии без предварительного фотолиза, является флуоресцентный краситель пиранин (8-гидрокси-1,3,6-пирентрисульфонат или HPTS). [4]
Цикл Фёрстера был предложен Теодором Фёрстером. [5] и объединяет знания о константе диссоциации кислоты в основном состоянии (pK a ), спектрах поглощения и флуоресценции для прогнозирования pK a в возбужденном состоянии фотокислоты.
Название фотокислота может быть сокращенно ПАУ, где H означает не слово, начинающееся с H, а скорее атом водорода, который теряется, когда молекула реагирует как кислота Бренстеда . Такое использование ПАУ не следует путать с другими значениями ПАУ в химии и медицине .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ В.К. Джонс, П.К. Патель, С. Хассетт, П. Кальво-Марзал, Ю. Цинь и К. Я. Чумбимуни-Торрес, Активируемое видимым светом ионное зондирование с использованием фотокислотного полимера для обнаружения кальция , Анал. хим. 2014 , 86 , 6184−6187. (Опубликовано онлайн: 3 июня 2014 г.) дои : 10.1021/ac500956j
- ^ WD Hinsberg, GM Wallraff, Литографические резисты , Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера, Wiley-VCH, Вайнхайм, 2005 . (Опубликовано в Интернете: 17 июня 2005 г.) два : 10.1002/0471238961.1209200808091419.a01.pub2
- ^ JV Crivello Открытие и разработка катионных фотоинициаторов на основе ониевой соли , J. Polym. Sci., Часть А: Полим. хим. , 1999 , 37 , 4241−4254. doi : 10.1002/(SICI)1099-0518(19991201)37:23<4241::AID-POLA1>3.0.CO;2-R
- ^ Н. Амдурски, Р. Симкович и Д. Хупперт, Перенос протонов в возбужденном состоянии фотокислот, адсорбированных на биоматериалах , J. Phys. хим. Б. , 2014 , 118 , 13859−13869. два : 10.1021/jp509153r
- ^ Крамер, Хорст Э.А.; Фишер, Питер (9 ноября 2010 г.). «Научная работа Теодора Фёрстера: краткий очерк его жизни и личности». ХимияФизХим . 12 (3): 555–558. дои : 10.1002/cphc.201000733 . ПМИД 21344592 .