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化学において、光異性化は光励起によって引き起こされる異性化の一種です。 [2]光スイッチ可能な化合物では可逆的な光異性化と不可逆的な光異性化の両方が知られています。ただし、「光異性化」という用語は通常、可逆的なプロセスを指します。
アプリケーション
眼球内の レチナール化合物の光異性化により視覚が可能になります。
光異性化性基質は、例えば書き換え可能なCD、DVD、3D光データストレージソリューション用の顔料として実用化されている。さらに、光異性化性分子は、分子スイッチ[3]、[4]、分子モーター[5]、分子エレクトロニクスなどの分子デバイスへの関心が高まっている。
光異性化プロセスを利用する別の種類のデバイスは、液晶の添加剤として使用され、液晶の線形および非線形特性を変更します。[6]光異性化により、液晶バルク内で分子の再配向を誘発することができ、ホログラフィー[7]、空間フィルター[8]、または光スイッチングとして使用されます。[9]
例
アゾベンゼン[1] 、スチルベン[10] 、スピロピラン[11]は光異性化を起こす化合物の主要なクラスである。
ノルボルナジエンからクアドリシクランへの光異性化。
触媒の存在下では、ノルボルナジエンは～300nmの紫外線照射によってクアドリシクランに変換される 。ノルボルナジエンに戻ると、クアドリシクランの環ひずみエネルギーが熱（ΔH = −89 kJ/mol）の形で解放される。この反応は太陽エネルギーを貯蔵する（光スイッチ）ために提案されている。[12]
光異性化の挙動は、大まかにいくつかのクラスに分類できます。2つの主要なクラスは、トランス-シス（またはE - Z）変換と開環-閉環遷移です。前者の例としては、スチルベンやアゾベンゼンが挙げられます。このタイプの化合物は二重結合を持ち、二重結合の周りの回転または反転により、2つの状態間で異性化できます。[13]後者の例としては、フルギドやジアリールエテンが挙げられます。このタイプの化合物は、特定の波長の光で照射されると、結合切断と結合生成を起こします。さらに別のクラスは、ジ-π-メタン転位です。
錯体化学
多くの錯体は光感受性であることが多く、その多くは光異性化を起こす。[14] 一例として、無色のシス-ビス（トリフェニルホスフィン）白金塩化物が黄色のトランス異性体に変換されるケースがある。
いくつかの配位錯体は光照射によってスピン状態が変化する。すなわち、これらは光感受性スピンクロスオーバー錯体である。[15]
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参照
参考文献
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