Rationales Design von Triplet-Sensibilisatoren für den Transfer der angeregten Zustand-Photochemie von UV zu sichtbar

Die zeitabhängige Dichtefunktionaltheorie wurde zur Unterstützung des Designs und der Synthese einer Serie von Thioxanthon-Triplet-Sensibilisatoren eingesetzt. Die berechneten Energien des angeregten Triplet-Zustands (ET) informierten sowohl über den Typ als auch über die Position der auf dem Thioxanthon-Kern platzierten Auxochrome, was eine Feinabstimmung der UV-vis-Absorptionen und der zugehörigen Triplet-Energien ermöglichte. Die berechneten Ergebnisse waren in hohem Maße konsistent mit den experimentellen Beobachtungen sowohl in Bezug auf die Reihenfolge der λmax als auch der ET-Werte. Die synthetisierten Verbindungen wurden dann auf ihre Wirksamkeit als Triplet-Sensibilisatoren in einer Vielzahl von photochemischen Reaktionen unter UV- und sichtbarem Licht bewertet. Die Ergebnisse dieser Studie übertrafen die Erwartungen; insbesondere wurde festgestellt, dass die zuvor im UV sensibilisierte 2 + 2-Cycloadditionschemie bei 455 nm (blau) mit einer 2- bis 9-fachen Steigerung der Produktivität (g/h) im Verhältnis zur Eingangsleistung abläuft. Diese Studie demonstriert die Fähigkeit moderner leistungsstarker Berechnungsmethoden, das Design erfolgreicher und produktiver triplet-sensibilisierter photochemischer Reaktionen zu unterstützen.