Aufwärtskonversion von blauem Licht zu UVB‐Strahlung, Lösungsmittelsensibilisierung und anspruchsvolle Bindungsaktivierungen durch einen Benzol‐Annihilator

Viele energetisch anspruchsvolle Photoreaktionen benötigen schädliches UV‐Licht aus ineffizienten Lichtquellen. Die Umwandlung von niederenergetischem sichtbarem Licht in hochenergetische Singulett‐Zustände über die Aufwärtskonversion durch Triplett‐Triplett‐Annihilierung (TTA‐UC) könnte eine Lösung...

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Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Angewandte Chemie 2023-02, Vol.135 (8), p.n/a
Hauptverfasser: Zähringer, Till J. B., Moghtader, Julian A., Bertrams, Maria‐Sophie, Roy, Bibhisan, Uji, Masanori, Yanai, Nobuhiro, Kerzig, Christoph
Format: Artikel
Sprache:eng ; jpn
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Online-Zugang:Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Viele energetisch anspruchsvolle Photoreaktionen benötigen schädliches UV‐Licht aus ineffizienten Lichtquellen. Die Umwandlung von niederenergetischem sichtbarem Licht in hochenergetische Singulett‐Zustände über die Aufwärtskonversion durch Triplett‐Triplett‐Annihilierung (TTA‐UC) könnte eine Lösung bieten, um solche Reaktionen unter milden Bedingungen durchzuführen. Wir präsentieren den ersten Annihilator mit einem Emissionsmaximum im UVB‐Bereich, der in Kombination mit einem organischen Sensibilisator für die Aufwärtskonversion von blauem Licht zu UVB geeignet ist. Der angeregte Singulett‐Zustand des Annihilators wurde erfolgreich als Energiedonor in einer nachgelagerten FRET‐Aktivierung von aliphatischen Carbonylen eingesetzt. Die bislang weitestgehend unbekannte UC‐FRET‐Reaktionssequenz wurde mittels Laserspektroskopie direkt untersucht und in mechanistischen Bestrahlungsexperimenten eingesetzt, um die Machbarkeit von anspruchsvoller Norrish‐Chemie zu demonstrieren. Unsere Ergebnisse liefern eindeutige Beweise für eine neuartige durch blaues Licht angetriebene Aktivierungsstrategie von Substrat‐ oder Lösungsmittelmolekülen, die im Zusammenhang mit der Entwicklung von nachhaltigen Systemen zur Umwandlung von Licht in chemische Energie von hoher Relevanz ist. Zum ersten Mal wird Aufwärtskonversion (UC) von Blau zu UVB mithilfe eines Benzol‐Annihilators gezeigt. Die bisher höchste Singulett‐Energie von 4,15 eV des Annihilators wurde erfolgreich zur Anregung inerter Carbonyle über einen anschließenden Förster‐Energietransfer eingesetzt. Diese UC‐FRET‐Sequenz wurde mittels Laserspektroskopie nachgewiesen und das Potential des Systems für die Umwandlung von Licht zu Energie wurde im Labormaßstab gezeigt.
ISSN:0044-8249
1521-3757
DOI:10.1002/ange.202215340