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Erschienen in:
2016 | OriginalPaper | Buchkapitel
26. Photochemie
verfasst von : Hans Peter Latscha, Uli Kazmaier, Helmut Alfons Klein
Erschienen in: Organische Chemie
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
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Zusammenfassung
Photochemische Reaktionen gewinnen immer mehr an Bedeutung, da sie häufig zu Produkten führen, die durch thermische Aktivierung nur schwer zugänglich sind. Durch Einstrahlung von Licht bestimmter Wellenlänge (meist durch Hg-Lampen erzeugt) können geeignete Moleküle angeregt werden. Dabei gehen Elektronen aus dem elektronischen Grundzustand durch Absorption eines Photons in einen angeregten Zustand über. Hierdurch wird die Reaktivität der Moleküle oft stark erhöht. Das eingestrahlte Licht muss eine ausreichende Energie (Wellenlänge) besitzen, um in dem Substrat Elektronen so anzuregen, dass sie von bindenden und/oder nichtbindenden Energieniveaus in antibindende angehoben werden. Die bei der Anregung aufgenommene Energie lässt sich berechnen nach Für 1 mol Quanten gilt \(E=N_{\mathrm{A}}\> h\> \upnu=N_{\mathrm{A}}\> h\> c/\uplambda\). Für jede Wellenlänge \(\uplambda\) hat E einen bestimmten Wert, für \(\uplambda=\) 1 m zum Beispiel \(E=\) 0,11963 \(\mathrm{J}/{\text{mol}}\).
$$\displaystyle E=h\> \upnu=h\> c/\uplambda.$$
Da die Energiedifferenz des \(\upsigma\to\upsigma\)*-Übergangs sehr groß ist, findet dieser i. A. nicht statt. Für den
\(\boldsymbol{\uppi}\to\boldsymbol{\uppi}\)
*-Übergang benötigt man UV-Licht mit
\(\boldsymbol{\uplambda}\boldsymbol{\approx}\)
160 nm und für den n
\(\to\boldsymbol{\uppi}\)
*-Übergang UV-Licht mit
\(\boldsymbol{\uplambda}\boldsymbol{\approx}\)
280 nm (s. Abschn. 38.1). Wichtig für die Diskussion photochemischer Reaktionen ist die sog. Multiplizität
M der Elektronenzustände.