fotokemiallisten

Fotokemialliset reaktiot ovat kemiallisia reaktioita, joita käynnistyy valon absorptiolla. Kun aine absorboi fotonin, sen elektroninen tila virittyy korkeammalle energiatilalle (yleensä singlet- tai triplet-tilaan). Tämä viritys voi johtaa useisiin reitteihin: sidosten katkeamiseen, uusien sidosten muodostumiseen, radikaalien muodostumiseen tai energian siirtämiseen toisiin molekyyleihin. Tällaiset reaktiot voivat tapahtua lyhyesti ja nopeasti, ja ne voivat käynnistää kokonaisia reaktioketjuja.

Perusmekanismeihin kuuluvat photolyysi eli valon aiheuttama sidosten katkeaminen, radikaalien muodostuminen ja kemiallinen energian siirto (esimerkiksi fotosensitointi). Fotosensitoinnissa toinen yhdiste ottaa vastaan valonenergiaa ja välittää sen edelleen, ohjaten reaktiota. Fotokemiallisissa reaktioissa valon laadulla (wavelength) ja voimakkuudella sekä ympäristöllä (liuotin, hapetusolot, hapetuslataus) on suuri vaikutus lopputulokseen.

Sovellukset ja ilmiöt ovat moninaiset. Teollisessa mittakaavassa fotokemialliset reaktiot mahdollistavat valokemiallisen polymeroinnin, fotolitografian mikrosirujen valmistuksessa sekä fotoredoksikatalyysin käytön organisessa synteesiissä. Luonnossa valo vaikuttaa esimerkiksi valosta johtuvaan ilmiöön, joka voi muuttaa aineiden kemiallista rakennetta.

Turvallisuusnäkökohdat ovat tärkeitä, sillä valon tuottamat reaktiot voivat muodostaa nopeasti voimakkaita radikaaleja. Siksi valokemiallisia kokeita suoritetaan asianmukaisilla suojavarusteilla ja valonlähteet sekä suodattimet valitaan kontrolloidusti.