Elektronenspinpolarisation und zeitaufgelöste Elektronenspinresonanz: Anwendungen auf die Paradigmen der molekularen und supramolekularen Photochemie

An den meisten molekularen und supramolekularen photochemischen Reaktionen sind reaktive paramagnetische Intermediate beteiligt, wie molekulare Triplettspezies, Triplett‐Radikalpaare und freie Radikale. In vielen Fällen entstehen diese Spezies mit „anomalen“ Spinpopulationen, die weit vom thermischen Gleichgewicht entfernt sind. Solche paramagnetischen Spezies nennt man spinpolarisiert. Sie lassen sich mit der zeitaufgelösten paramagnetischen Elektronenresonanz (time resolved electron paramagnetic resonance, TREPR) direkt beobachten. Die TREPR‐Technik kann so betrieben werden, dass die Spinpolarisation gemessen wird. Zum einen ergibt sich dadurch eine enorme Verstärkung des Signal/Rausch‐Verhältnisses, zum anderen werden auch die Mechanismen photochemischer Reaktionen zugänglich. Die TREPR‐Spektroskopie bietet ein Möglichkeit, die Reaktion von Radikalen mit Molekülen und die nichtreaktiven Wechselwirkungen von Radikalen untereinander in Echtzeit zu verfolgen. Anhand der letztgenannten Wechselwirkungen ist die systematische Untersuchung supramolekularer Wechselwirkungen von Zwillingsradikalpaaren in Micellen möglich.