Photoredoxkatalyse

Die Photochemie nutzt die Anregung von Molekülen durch Photonen für chemische Transformationen. Die meisten organischen Moleküle zeigen Absorptionsbanden im ultravioletten Bereich und benötigen somit energiereiche Strahlung zur Anregung. Manche organischen und anorganischen Farbstoffe absorbieren dagegen im wesentlich langwelligeren sichtbaren Licht, sie sind durch handelsübliche Leuchtmittel, sogar durch LED anregbar.

Moleküle mit langlebig angeregten Zuständen wirken als Einelektronendonor oder Einelektronenakzeptor, der Vorgang heißt oxidatives bzw. reduktives Quenching. So lassen sich analog zur Radikalchemie Einelektronentransferprozesse (single electron transfer, SET) auslösen, die unter ähnlich milden Bedingungen und ohne Radikalstarter ablaufen. Ein Oxidations- oder Reduktionsschritt bildet den Farbstoff zurück. Ein Vorteil dieser Photoredoxkatalyse besteht in der Nutzung sichtbaren Lichts. Reaktionsprodukte und Reagenzien sind somit keiner energiereichen Strahlung ausgesetzt und Nebenreaktionen unterbleiben.

Aktuell kommen organische (Eosin Y (1), Flavin (2)) und anorganische ([Ru(bpy)3Cl2] (3), [Ir(ppy)3] (4), [Cu(dap)2Cl] (5)) Photoredoxkatalysatoren zu

Blickpunkt Prozess