Fotokimya, kimyanın ışığın kimyasal etkileri ile ilgili dalıdır. Genellikle, bu terim ultraviyole (dalga boyu 100 ila 400 nm), görünür ışık (400 ila 750 nm) veya kızılötesi ışınım (750 ila 2500 nm) emiliminden kaynaklanan kimyasal reaksiyonu tanımlamak için kullanılır.
Doğada, fotokimya fotosentez, görme ve güneş ışığı ile D vitamini oluşumunun temelini oluşturduğu için büyük önem taşır. Fotokimyasal reaksiyonlar, sıcaklık odaklı reaksiyonlardan farklı şekilde ilerlemektedir. Fotokimyasal yollar, termal olarak üretilemeyen yüksek enerjili ara ürünlere erişir, böylece kısa sürede büyük aktivasyon engellerini aşar ve termal proseslerle erişilemeyen reaksiyonlara izin verir. Fotokimya, plastiklerin foto-bozunumuyla gösterildiği gibi yıkıcıdır.
Fotokimyasal reaksiyon örnekleri
Fotosentez: bitkiler, karbon dioksit ve suyu glikoz ve oksijene dönüştürmek için güneş enerjisini kullanırlar.
Güneş ışığına maruz bırakılarak insan D vitamini oluşumu.
Biyolüminesans: ör. Ateşböceklerinde, karındaki bir enzim, ışığı üreten bir reaksiyonu katalize eder.
Radyasyon polimerizasyonu için serbest radikalleri üretmek için emici ışıktan ayrışan fotobaşlatıcılar tarafından başlatılan polimerizasyonlar.
Birçok maddenin fotodedgradasyonu, örn. Polivinil klorür ve Fp. İlaç şişeleri, ilaçların fotodedgrad bozulmasını önlemek için genellikle koyu renkli camla yapılır.
Fotodinamik terapi: ışık, üçlü oksijenin fotosensitize reaksiyonları ile oluşturulan tekli oksijen hareketi ile tümörleri yok etmek için kullanılır. Tipik fotosensitifleştiriciler arasında tetrafenilporfirin ve metilen mavisi bulunur. Elde edilen singlet oksijen, agresif bir oksidandır ve C-H bağlarını C-OH gruplarına dönüştürür.
Mikroelektronik bileşenlerin üretiminde kullanılan foto rezistans teknolojisi.
Görme, rodopsinin fotokimyasal reaksiyonu ile başlatılır.
Ε-kaprolaktamın Toray fotokimyasal üretimi.
Artemisinin fotokimyasal üretimi, anti-sıtma ilacı.
Fotoalkilasyon, moleküllere ışık kaynaklı alkil gruplarının eklenmesi için kullanılır.
Akış kimyasıyla birlikte fotokimya
Sürekli akış fotokimyası toplu fotokimyaya göre çok avantajlı özellikler sunar. Fotokimyasal reaksiyonlar, istenen reaksiyona neden olan molekülleri aktive edebilen fotonların sayısına bağlıdır. Bir mikroreaktörün hacim oranına göre geniş yüzey alanı aydınlatmayı en üst düzeye çıkarır ve aynı zamanda verimli termal yan ürünlerin soğutulmasını sağlar.
Tarihi
Ağartma uzun zamandır uygulanmış olsa da, ilk fotokimyasal reaksiyon 1834’te Trommsdorf tarafından tanımlanmıştır. Güneş ışığına maruz bırakıldığında α-santonin bileşiğinin kristallerinin sarıya dönüştüğünü ve patladığını gördü. 2007’de yapılan bir çalışmada, reaksiyon, tek bir kristal içinde gerçekleşen üç aşamalı bir ardıllık olarak tanımlandı.