Фотокислоты — это молекулы , которые становятся более кислыми при поглощении света. Либо свет вызывает фотодиссоциацию , в результате чего образуется сильная кислота , либо свет вызывает фотоассоциацию (такую как реакция образования кольца ), которая приводит к повышению кислотности и диссоциации протона.
Существует два основных типа молекул, которые высвобождают протоны при освещении: фотокислотные генераторы (PAG) и фотокислоты (PAH). PAG подвергаются протонной фотодиссоциации необратимо, в то время как PAH — это молекулы, которые подвергаются протонной фотодиссоциации и термической реассоциации. [1] В этом последнем случае возбужденное состояние является сильно кислым, но обратимым.
Примером фотодиссоциации является трифлат трифенилсульфония. Эта бесцветная соль состоит из катиона сульфония и аниона трифлата . Известно много родственных солей, включая соли с другими некоординирующими анионами и с различными заместителями на фенильных кольцах.
Соли трифенилсульфония поглощают на длине волны 233 нм, что вызывает диссоциацию одного из трех фенильных колец. Этот диссоциированный фенильный радикал затем рекомбинирует с оставшимся дифенилсульфонием, освобождая ион H + . [2] Вторая реакция необратима, и, следовательно, весь процесс необратим, поэтому трифенилсульфонийтрифлат является генератором фотокислот. Конечными продуктами, таким образом, являются нейтральный органический сульфид и сильная кислота трифторметансульфоновая кислота .
Области применения этих фотокислот включают фотолитографию [3] и катализ полимеризации эпоксидов .
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 константы диссоциации кислоты в основном состоянии (pK a ), спектров поглощения и флуоресценции для прогнозирования pK a в возбужденном состоянии фотокислоты.
Название фотокислота может быть сокращено до PAH, где H не обозначает слово, начинающееся с H, а скорее атом водорода, который теряется, когда молекула реагирует как кислота Бренстеда . Такое использование PAH не следует путать с другими значениями PAH в химии и медицине .