Aktualisiert: 2023-05-29
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Licht
Schlüsselwort: Photochemie
Licht
Dieses Werk erläutert anschaulich und spannend, weshalb Licht in den Naturwissenschaften eine so zentrale Rolle spielt. Aus der Wechselwirkung von Licht mit belebter und unbelebter Materie ergeben sich faszinierende Zusammenhänge zwischen Physik, Chemie und den Lebenswissenschaften. Von Photovoltaik über Photosynthese bis zur solaren Wasserstofferzeugung werden die zugrundeliegenden physikalisch-chemischen Prinzipien behandelt.
Aktualisiert: 2023-05-29
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Licht
Transiente Untersuchungen zu Ladungstransferprozessen photoangeregter Moleküle in Lösung im UV-Vis-NIR-Bereich
In vielen chemischen Systemen spielen Ladungstransfers eine Schlüsselrolle im elektronisch angeregten Zustand und in deren Relaxationsdynamik nach Photoanregung. Diese können auf der ultrakurzen Zeitskala stattfinden. Mit Hilfe der Femtosekunden-Breitbandabsorptionsspektroskopie im UV-Vis-NIR-Bereich wurden verschiedene Ladungstransferprozesse für vier Molekülsysteme in Lösung aufgeklärt, wodurch deren photophysikalische und âchemische Prozesse analysiert werden konnten. Die zusätzliche Untersuchung der intra- und intermolekularen Umgebungseinflüsse auf die angeregte Zustandslandschaft beleuchtete, neben den Relaxationsprozessen, die Bildung von Intermediaten.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Untersuchungen lokaler Umgebungsvariation auf das Relaxationsverhalten photoangeregter Zustände von Molekülen in Lösung mittels Femtosekunden-Breitband-Absorptionsspektroskopie
Untersuchung von Relaxationskanälen elektronisch angeregter Zustände in Lösung, hinsichtlich verschiedener intra- und intermolekularer Umgebungseinflüsse, unter Verwendung von stationären Methoden sowie der Femtosekunden-Breitband-Absorptionsspektroskopie.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Photo- und elektrochemische CO₂-Reduktion mit Rheniumtricarbonyl- und Gruppe 8 Hydridkomplexen
https://cuvillier.de/de/shop/publications/8769-photo-und-elektrochemische-co-reduktion-mit-rheniumtricarbonyl-und-gruppe-8-hydridkomplexen
Die chemische Industrie basiert auf der Verwendung fossiler Rohstoffe wie Öl und Gas, welche jedoch nur begrenzt verfügbar sind. Über die Reduktion von CO₂ ist es möglich Basischemikalien wie CO oder Formiat ausgehend von dem im Prinzip unbegrenzt verfügbaren Treibhausgas CO₂ zu erhalten. Um CO₂ zu reduzieren, werden Katalysatoren, die zu selektiver Produktbildung führen sowie Energie benötigt. Potentiell nachhaltig verfügbare Energiequellen sind elektrischer Strom oder Licht. Die Reduktion von CO₂ zu CO mit Rheniumtricarbonylkomplexen wurde sowohl photo- als auch elektrochemisch untersucht. Dabei wurde ein Katalysator entwickelt, der auf Elektrodenoberflächen gebunden werden kann, um Eigenschaften der homogenen und der heterogenen Katalyse zu verbinden. Ebenso wurde der Einfluss einer internen Protonenquelle auf die photochemischen Eigenschaften eines Rheniumtricarbonylkomplexes mittels Lumineszenzspektroskopie und kinetischer Messungen untersucht. Zudem wurden Nickel- und Platinhydridkomplexe hinsichtlich ihrer Eignung zur gekoppelten photo-elektrochemischen CO₂-Reduktion evaluiert.
Aktualisiert: 2023-03-23
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Neue Methoden der organischen Photochemie: Ungewöhnliche Chromophore und unerwartete Reaktionswege
Die organische Chemie wurde lange von ihrer bekanntesten Reaktion, der [2+2]-Photocycloaddition von α,β-ungesättigten Carbonylverbindungen, dominiert. Seit einigen Jahren gewinnen andere Chromophore und Reaktionen zunehmend an Bedeutung. Diese Arbeit leistet einen Beitrag, indem sie sowohl alternative Reaktionswege von Carbonylverbindungen als auch neue Chromophore für [2+2]-Photocycloadditionen behandelt. So wurde eine Methode zur [2+2]-Photocycloaddition von Vinylsulfonen entwickelt, bei der nicht nur die Direktbestrahlung, sondern auch katalytische Verfahren zum Erfolg führten. Der Zugang zu Sulfonylcyclobutanen konnte hierdurch in nur wenigen Stufen ausgehend von kommerziell erhältlichen Chemikalien realisiert werden.
Im zweiten Teil der Arbeit wurde eine photochemische Ringkontraktion von 5,5-disubstituierten Cyclopentenonen synthetisch und mechanistisch untersucht. Die Substratbreite dieser ungewöhnlichen Transformation konnte dabei deutlich vergrößert und die Ausbeuten gegenüber bisher bekannten Methoden deutlich gesteigert werden. Zudem wurden die beiden parallel ablaufenden Reaktionswege der Reaktion durch die Übereinstimmung von synthetischen Ergebnissen und theoretischen Rechnungen von Kooperationspartnern verifiziert.
Aktualisiert: 2022-12-30
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Transiente Untersuchungen zu Ladungstransferprozessen photoangeregter Moleküle in Lösung im UV-Vis-NIR-Bereich
In vielen chemischen Systemen spielen Ladungstransfers eine Schlüsselrolle im elektronisch angeregten Zustand und in deren Relaxationsdynamik nach Photoanregung. Diese können auf der ultrakurzen Zeitskala stattfinden. Mit Hilfe der Femtosekunden-Breitbandabsorptionsspektroskopie im UV-Vis-NIR-Bereich wurden verschiedene Ladungstransferprozesse für vier Molekülsysteme in Lösung aufgeklärt, wodurch deren photophysikalische und âchemische Prozesse analysiert werden konnten. Die zusätzliche Untersuchung der intra- und intermolekularen Umgebungseinflüsse auf die angeregte Zustandslandschaft beleuchtete, neben den Relaxationsprozessen, die Bildung von Intermediaten.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Lichtinduzierter Abbau unerwünschter organischer Farbstoffe: Naphthalimide als Photobleichmittel
In dieser Arbeit wurden organische Chromophore hinsichtlich einer Anwendung als Abbaureagenzien von anderen organischen Chromophoren untersucht, welche z.B. als Farbstoffe auf Textilien vorkommen können. Dabei wurden die Naphthalimide als solche potenziellen Photobleichmittel etabliert, wobei ein Farbstoffabbau auch bei der Verwendung unterstöchiometrischer Mengen der Naphthalimide beobachtet wurde, was einen photokatalytischen Prozess nachweist. Auf Grundlage dieser Erkenntnis wurden verschiedene Naphthalimide als potenzielle Photokatalysatoren hergestellt und in Bezug auf ihre photophysikalischen Eigenschaften und Stabilitäten untersucht. Den Schwerpunkt stellte der Abbau verschiedener organischer Farbstoffe und Farbstoffsysteme in Gegenwart von Naphthalimiden dar. Mit dieser Methode konnte eine Vielzahl an Modellchromophoren erfolgreich abgebaut werden. Zur Verallgemeinerung des Abbaukonzepts wurden die physikalischen Eigenschaften der Naphthalimide mit denen von gängigen organischen Photoredoxkatalysatoren verglichen. Dabei wurden Benzophenone und Anthrachinone als potenzielle Abbaureagenzien eingesetzt, wobei auch bei der Verwendung dieser ein Farbstoffabbau vorgefunden wurde. Somit konnte das Abbaukonzept verallgemeinert werden.
Aktualisiert: 2022-12-30
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Das war’s – Erinnerungen eines Doktorvaters
Das war’s – Erinnerungen eines Doktorvaters
Das war’s – Erinnerungen eines Doktorvaters
Licht
Dieses Werk erläutert anschaulich und spannend, weshalb Licht in den Naturwissenschaften eine so zentrale Rolle spielt. Aus der Wechselwirkung von Licht mit belebter und unbelebter Materie ergeben sich faszinierende Zusammenhänge zwischen Physik, Chemie und den Lebenswissenschaften. Von Photovoltaik über Photosynthese bis zur solaren Wasserstofferzeugung werden die zugrundeliegenden physikalisch-chemischen Prinzipien behandelt.
Aktualisiert: 2023-03-27
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Licht
Licht
3D-Drucken von chemischen Experimenten
Der 3D-Druck als innovatives Forschungsfeld ist längst auch in der chemischen Forschung angekommen. Dabei ist nicht nur die Entwicklung neuer Polymere interessant, sondern der 3D-Druck bietet auch den Vorteil, Reaktoren bzw. Flow-Reaktoren mit geringen Kosten zu erstellen und auf individuelle Weise anzupassen.
Leitgedanke dieser Arbeit war die Entwicklung eines druckbaren Experimentes. Als Grundlage dafür wurde ein Flow-Reaktor konstruiert und 3D-gedruckt. Um noch weitere Komponenten eines Experimentes zu integrieren, wurden ebenfalls Katalysatoren durch verschiedene Weisen im Reaktor immobilisiert und durch Modellreaktionen getestet. Als Modellreaktion diente sowohl die Photooxygenierung von Citronellol als auch ein photoinduzierter Wasserstoffatom-Transfer zwischen Chalkon und 1,3-Dioxolan. Aus diesen Testreaktionen gingen erfolgreich zwei Flow-Reaktoren hervor. Weiterführendes Ziel war die Entwicklung eines 3D-Drucklabors für Studierende und die Integration des druckbaren Experimentes. Weiterhin wurden für anschauliche Experimente im gedruckten Reaktor kolorimetrische Reaktionen untersucht. So wurden z. B. photochrome und solvatochrome Farbstoffe als Sensor immobilisiert, aber auch Chalkone als Photooxygenierungssubstrate getestet.
Aktualisiert: 2021-12-30
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Totalsynthese von Atlanticon C
Die vorliegende Arbeit hat sich mit einer durch ortho-Photocycloaddition initiierten Reaktionskaskade beschäftigt. Im ersten Teil der Arbeit wurden basierend auf literaturbekannten Beobachtungen die Reaktionsbedingungen für die Umsetzung optimiert, sowie ein Substratspektrum definiert. In diesem Zug wurden 13 von Salicylsäure abgeleitete Substrate getestet, von denen zwölf zum Kaskadenprodukt führten. Weiterhin wurde die Reaktionskaskade in der ersten Synthese des Sesquiterpens Atlanticon C, sowie der formalen Totalsynthese von Paesslerin A und 6-Protoilluden angewendet.
Aktualisiert: 2020-12-26
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Neue hocheffiziente Phthalimid- und Naphthalimid-basierte Fluoreszenzfarbstoffe: Synthese, photophysikalische Charakterisierung und Einsatz als optische Aufheller
In dieser Doktorarbeit wurden neue optische Aufheller auf Phthalimidbasis hergestellt und ihre Absortions-, Emissionswellenlängen, ihre Extinktionskoeffizienten sowie die Fluoreszenzquantenausbeute bestimmt.
Darauf aufbauend wurden durch Palladium-katalysierte Kreuzkupplungen C-C-verknüpfte Phthalimide hergestellt. Dabei zeigten sich die Phenylacetylen-substituierten Phthalimide als Verbindungen mit den höchsten Extinktionskoeffizienten. Weiter wurden über den Stickstoff der Imidfunktion funktionelle Gruppen angebracht, die die Löslichkeit der Aufheller in Wasser erhöhen. Hier wies Taurin die besten Ergebnisse auf.
Nachdem sich zeigte, dass die Extinktionskoeffizienen ein Maximum erreicht hatten, wurden die erhaltenen Erkenntnisse auf Naphthalimide angewandt.
Aktualisiert: 2020-12-26
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Grundriss der Photochemie
Chemie mit Licht
Dieses Lehrbuch vermittelt die Photochemie als innovatives und vielseitiges Konzept für die Gestaltung eines modernen und nachhaltigen Chemieunterrichts. Es ist eine absolute Pflichtlektüre für aktive Chemielehrer und Lehramtsstudierende und mit seinen Experimenten auf das 21. Jahrhundert ausgerichtet.
Aktualisiert: 2023-04-11
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Bücher zum Thema Photochemie
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