Los fotoácidos son moléculas que se vuelven más ácidas al absorber la luz. La luz provoca una fotodisociación para producir un ácido fuerte o una fotoasociación (como una reacción de formación de anillos ) que conduce a una mayor acidez y a la disociación de un protón.
Existen dos tipos principales de moléculas que liberan protones al ser iluminadas: los generadores de fotoácidos (PAG) y los fotoácidos (PAH). Los PAG sufren una fotodisociación de protones de forma irreversible, mientras que los PAH son moléculas que sufren una fotodisociación de protones y una reasociación térmica. [1] En este último caso, el estado excitado es fuertemente ácido, pero reversible.
Un ejemplo de fotodisociación es el triflato de trifenilsulfonio. Esta sal incolora consta de un catión sulfonio y el anión triflato . Se conocen muchas sales relacionadas, incluidas aquellas con otros aniones no coordinantes y aquellas con diversos sustituyentes en los anillos de fenilo.
Las sales de trifenilsulfonio absorben a una longitud de onda de 233 nm, lo que induce una disociación de uno de los tres anillos de fenilo . Este radical fenilo disociado se recombina luego con el difenilsulfonio restante para liberar un ion H + . [2] La segunda reacción es irreversible y, por lo tanto, todo el proceso es irreversible, por lo que el triflato de trifenilsulfonio es un generador de fotoácido. Los productos finales son, por lo tanto, un sulfuro orgánico neutro y el ácido tríflico, un ácido fuerte .
Las aplicaciones de estos fotoácidos incluyen la fotolitografía [3] y la catálisis de la polimerización de epóxidos .
Un ejemplo de un fotoácido que experimenta transferencia de protones en estado excitado sin fotólisis previa es el colorante fluorescente piranina (8-hidroxi-1,3,6-pirenotrisulfonato o HPTS). [4]
El ciclo de Förster fue propuesto por Theodor Förster [5] y combina el conocimiento de la constante de disociación ácida del estado fundamental (pK a ), la absorción y los espectros de fluorescencia para predecir el pK a en el estado excitado de un fotoácido.
El nombre fotoácido se puede abreviar como PAH, donde la H no representa una palabra que comience con H, sino un átomo de hidrógeno que se pierde cuando la molécula reacciona como un ácido de Brønsted . Este uso de PAH no debe confundirse con otros significados de PAH en química y en medicina .