Photochemie
Unter dem Begriff Photochemie versteht man chemische Reaktionen, die durch Einwirkung von Licht initiiert werden. Die Grundvoraussetzung hierfür ist eine Absorption des Lichtes durch das zu reagierende Molekül, dass heißt das Absorptionsverhalten des Moleküls muss zu der Wellenlänge des verwendeten Lichtes passen.
Die Absorption eines Lichtquants führt dabei zu einem energetisch angeregten Zustand eines Moleküls, das seine so gewonnene Energie entweder durch Fotoemission aus dem angeregten Singulett-Zustand (Fluoreszenz) oder aus dem Triplett-Zustand (Phosphoreszenz), durch strahlungslose Relaxation oder durch eine chemische Reaktionen verlieren kann.
Die Effizienz der einzelnen Prozesse kann durch Quantenausbeuten bemessen werden. Diese beschreiben den Bruchteil der sich gemäß des beschriebenen Prozesses verhaltenen Moleküle. Die Summe der Quantenausbeuten liegt bis auf eine einzige Ausnahme - der chemischen Kettenreaktion - bei 1.
Beispiele für photochemische Reaktionstypen sind:
- Kupplungen, wie zum Beispiel die Herstellung von Dewarbenzol aus Benzol
- Spaltungen, wie zum Beispiel die Abspaltung von Kohlenmonoxid aus Carbonylverbindungen
- Umlagerungen
Ein bekanntes Beispiel für eine chemische Reaktion mit photochemischen Reaktionsschritten ist die Photosynthese.