Effiziente lichtinduzierte p K a ‐Modulation, gekoppelt mit basenkatalysierter Photochromie

Photoschaltbare Säure‐Base‐Paare, die eine reversible Veränderung ihrer pK a ‐Werte ermöglichen, sind für die Steuerung chemischer und biologischer Prozesse von großem Interesse. Eine signifikante, lichtinduzierte pK a ‐Änderung dreier Einheiten in wässrigem Medium wurde zwischen zwei thermisch stabilen Zuständen realisiert, die sich mit UV‐ und grünem Licht ineinander umwandeln lassen. Die lichtinduzierte pK a ‐Modulation beruht auf dem Einbau einer 3‐H‐Thiazol‐2‐on‐Einheit in das Gerüst eines Diarylethen‐Photoschalters, der bei photochemischem Ringschluss die heteroaromatische Stabilisierung der korrespondierenden, negativ geladenen Base verliert und somit deutlich weniger sauer wird. Zusätzlich wird die Effizienz der Photoreaktionen im deprotonierten Zustand drastisch erhöht, was zu einer katalytisch verstärkten Photochromie führt. Es scheint, dass die Protonierung einen signifikanten Einfluss auf die Form der Potentialenergiefläche von Grund‐ und angeregtem Zustand hat, wie durch quantenchemische Rechnungen gezeigt wird.