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Die Vielfalt der Photochemie.

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Tagungsberichte
Die Vielfalt der Photochemie**
Jochen Mattay
George S. Hammond war einer der
Initiatoren des IUPAC Symposiums on
Photochemistry, das erstmals 1964 in
Straßburg veranstaltet wurde. Seitdem
findet diese Tagung alle zwei Jahre in
Europa statt. In diesem Jahr wurde das
Symposium erstmals außerhalb Europas, in Kyoto, Japan, abgehalten, mit
Masahiro Irie (Kyushu University) und
Atsuhiro Otsuka (Kyoto University) als
Chairmen. George S. Hammond galt
auch der erste Beitrag: David Whitten
(University of New Mexico, Albuquerque) w6rdigte die Pers8nlichkeit und
das wissenschaftliche Werk dieses Pioniers der Photochemie und der physikalisch-organischen Chemie, der 2005
im Alter von 84 Jahren verstorben ist
(siehe Angew. Chem. 2006, 118, 1034;
Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 1018).
Auch in diesem Jahr spiegelten die
zahlreichen Konferenzbeitr?ge den interdisziplin?ren Charakter der Photochemie wider: Das Themenspektrum
reichte von den klassischen Bereichen
der Chemie – der anorganischen, organischen, physikalischen und theoretischen Chemie – bis hin zur Physik, der
biologischen Chemie und den Materialwissenschaften.
Die Spektroskopie war eines der
zentralen Themen. So berichtete W. E.
Moerner (Stanford University, USA)
6ber Single Molecules as Nanoscale Reporters in Biophysics, Chemistry, and
[*] Prof. Dr. J. Mattay
Universitt Bielefeld
Fakultt fr Chemie
Organische Chemie
Postfach 100131
33501 Bielefeld (Deutschland)
E-mail: mattay@uni-bielefeld.de
[**] XXIst IUPAC Symposium on Photochemistry vom 2. bis 7. April 2006 in Kyoto,
Japan
3650
Materials Science. Dem gleichen Thema
widmete sich Frans De Schryver (Universit?t Leuven, Belgien) mit dem Ziel
Probing Molecular Properties and the
Role of the Environment at Simple
Molecule Level. Niek F. van Hulst
(Universit?t Twente, Niederlande) berichtete 6ber Ultrafast Femtosecond
Single Molecule Spectroscopy Reveals
the Effect of Disorder on Exciton Dynamics. Zeitaufl8sung in der Spektroskopie spielt in diesem Zusammenhang
nat6rlich eine entscheidende Rolle. Paul
Corkum (National Research Council of
Canada, Ottawa) diskutierte in eindrucksvoller Weise das Attosecond
Imaging, ein Verfahren, das sich grundlegend von der Femtosekundenspektroskopie unterscheidet und vollkommen neue Einsichten in die Reaktionsdynamik erm8glichen wird.
Ein weiteres Thema war der photoinduzierte Elektronentransfer (PET).
Dieser Prozess ist von so grundlegender
Bedeutung, dass er in vielen Beitr?gen
aus der Chemie, den Materialwissenschaften und den biologisch orientierten
Disziplinen diskutiert wurde. Auch in
Klaus M6llens (MPI Mainz, Deutschland) Vortrag 6ber Nanoemitters by
Design spielte der Elektronentransfer
eine wichtige Rolle. Der Vortrag behandelte dar6ber hinaus aber auch
weitere wichtige Aspekte der modernen
Farbstoffchemie, z. B. die Kontrolle der
Absorption und der Fluoreszenz sowie
des Energietransfers unter anderem
durch supramolekulare Ordnung. Frank
W6rthner
(Universit?t
W6rzburg,
Deutschland) behandelte in seinem
Beitrag 6ber Photoluminescent Arrays
and Aggregates Based on Perylene Bisimide Dyes den gleichen Aspekt. Aggregate aus linearen Acenen und die
Rolle des Energietransfers innerhalb
dieser Selbstassoziate wurden von JeanPierre Desvergne (UniversitF Bordeaux I, Frankreich) diskutiert.
PET als ein Werkzeug moderner
Synthesechemie ist nach wie vor aktuell.
Norbert Hoffmann (UniversitF de
Reims, Frankreich) berichtete 6ber Efficient Radical Addition of Tertiary
Amines to Alkenes Using Photochemical
2006 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim
Electron Transfer. Anhand sehr sch8ner
Beispiele demonstrierte er die breite
Anwendbarkeit seines Verfahrens.
Grundlegende Fragen zum PET
sowie seine Rolle in biologischen Systemen, einfachen Modellsystemen und
Materialien wurden in einem Workshop
diskutiert. Dirk M. Guldi (Universit?t
Erlangen, Deutschland) behandelte
Novel Opportunities for Electron
Transfer-Versatile Carbon Nanostructures. David I. Schuster (New York
University, NY, USA) berichtete 6ber
Topological Effects on Electron Transfer
in Porphyrin-Fullerene Hybrids. PET to
Triplet Flavins wurde von Silvia E. Braslavsky (MPI M6lheim, Deutschland)
besprochen. Michael R. Wasielewski
(Northwestern University, USA) diskutierte Photoinduced Charge Separation
and Transport in Self-Assembled Biomimetic Systems. Zwei engagierte und
sehr kontroverse Beitr?ge 6ber Design
of Long-Lived Charge-Separated States
and Applications und Long-Lived
Charge Transfer States in Compact
Dyads; Pitfalls and Opportunities
kamen von Shunichi Fukuzumi (Universit?t Osaka, Japan) bzw. Jan W. Verhoeven (Universit?t Amsterdam, Niederlande). Letzterer stellte die ungew8hnlich langen Lebensdauern der ladungsgetrennten Zust?nde durch aufw?ndige eigene Experimente ernstzunehmend infrage.
Biologische und andere Aspekte des
Elektronentransfers und auch des
Energietransfers wurden in den folgenden Beitr?gen behandelt: Frederick D.
Lewis (Northwestern University, USA)
berichtete 6ber DNA Photonics,
Gary B. Schuster (Georgia Institute of
Technology, Atlanta, USA) 6ber Long
Distance Radical Cation Migration in
Duplex DNA, Monique M. Martin
(Ecole Normale SupFrieure, Paris,
Frankreich) 6ber Charge Transfer as the
Driving Force for the Photoactivity of the
Chromophore of Photoactive Yellow
Protein in Solution und Jaques-E. Moser
(EPFL, Lausanne, Schweiz) 6ber Dynamics of Light-Induced Interfacial
Electron Transfer in the Dye-Sensitiza-
Angew. Chem. 2006, 118, 3650 – 3651
Angewandte
Chemie
tion of Nanocrystalline Oxide Semiconductors.
Bei einer von Masahiro Irie veranstalteten Tagung verwundert es nicht,
dass Photoschalter einen breiten Raum
einnahmen. Zwar ist dieses Thema in
seinen Grundlagen bereits etabliert,
dennoch finden Photoschalter zurzeit
große Beachtung in der Chemie, der
Physik und den Lebenswissenschaften.
Dies ist nicht zuletzt das Verdienst von
Masahiro Irie, denn der von ihm entwickelte Diarylethylen-Chromophor geh8rt mit den Fulgiden derzeit sicher zu
den stabilsten und am vielseitigsten
einsetzbaren Photoschaltern. Bei den
zahlreichen entsprechenden Poster- und
Wortbeitr?gen ging es nicht nur um das
Schalten von molekularen Eigenschaften, sondern mittlerweile auch um unterschiedlichste Anwendungen: Schalten von Spinzust?nden, Chiralit?t, optoelektronischen Merkmalen, Reaktivit?ten, Energie- oder Elektronentransfer
usw. Jochen Mattay (Universit?t Bielefeld, Deutschland) berichtete in seinem
Vortrag „On the Way to Supramolecular
Photochemistry at the Single Molecule
Level“ 6ber Calixaren-Anthracen-Photoschalter, die mit Rasterkraftmikroskopie auf Einzelmolek6l-Niveau untersucht wurden. Die erstmalige Anwendung der dynamischen Kraftspektroskopie erm8glichte dabei nicht nur
die Bestimmung der Off-Raten, sondern
auch das „Ausloten der Bindungstasche“ der untersuchten Wirt-GastKomplexe. Neil Branda (Simon Fraser
University, Kanada) berichtete 6ber
Relating Photochromism and Reactivity
in Molecular Switching. Auch in diesem
Vortrag wurden „Irie-Diaryl-Schalter“
diskutiert, die jedoch in vielf?ltiger
Weise modifiziert und auf spezifische
Reaktionen „getrimmt“ worden waren.
Nat6rlich fanden auch andere photochrome Systeme in diesem Zusammenhang Beachtung: nach wie vor das
klassische Azobenzol, aber auch Fulgide
und besonders die Spiropyrane, die
beim Schalten vom „geschlossenen“ in
den „offenen“ Zustand ihre Polarit?t
sehr stark ?ndern.
Licht als „spurenloses Reagens“ und
Kontrollelement in biologischen Systemen fand ebenfalls breite Beachtung.
Die Themen spannten einen sehr weiten
Angew. Chem. 2006, 118, 3650 – 3651
Bogen – von der Entwicklung neuer
Techniken zur Bildgebung, z. B. dem
Molecular Engineering of Two-Photon
Absorbing Molecules for Bioimaging,
6ber das Mireille Blanchard-Desce
(UniversitF de Rennes, Frankreich) referierte, bis hin zu Drug-Biomolecule
Interactions in the Excited State, von
denen Miguel A. Miranda (Universidad
PolitFcnica de Valencia, Spanien)
sprach.
Heiko Ihmels (Universit?t Siegen,
Deutschland) stellte seine neuesten Ergebnisse in seinem Vortrag 6ber Detection of Biomolecules with Fluorescent
Light-Up Probes vor, und Isao Saito
(Universit?t Kyoto, Japan) berichtete
6ber Highly Selective Fluorescent Nucleobases for Designing Base-Discriminating Fluorescence Probes.
Welche bedeutende Rolle die Photochemie bei der Kl?rung zuk6nftiger
Fragen wie der L8sung des Energieproblems spielen kann, verdeutlichte
Kazunari Domen (Universit?t Tokio,
Japan), der 6ber Overall Water Splitting
Reaction on Non-Oxide Based Photocatalysts berichtete.
Grundlegende photophysikalische
Prozesse und lichtinduzierte Ladungstrennung als M8glichkeit zur Energiespeicherung, wie sie in der Photosynthese genutzt wird, wurden ebenfalls
umfassend in Modellsystemen untersucht. Franco Scandola (Universit?t
Ferrara, Italien) berichtete 6ber Photophysics of Metal-mediated Assemblies of
Porphyrins and Perylene Bisimides,
Dongho Kim (Yonsei University, Seoul,
Korea) 6ber Ultrafast Excitation Energy
Migration Processes in Various Multiporphyrin Arrays, Villy Sundstr8m
(Universit?t Lund, Schweden) 6ber
Light-induced Processes in Organic Semiconductors, David Whitten (University of New Mexico, Albuquerque,
USA) 6ber Cooperative Self-Assembly
of Cyanines and Carboxy-methylamylose und Andrew Beeby (University of
Durham, Großbritannien) 6ber An Interesting Twist of Molecular Wires.
Eine interessante und technisch bedeutsame Anwendung photochemischer
Methoden wurde von Lei Jiang (Center
of Molecular Sciences, CAS Peking,
China) diskutiert. Er berichtete 6ber
einen UV-Manipulated Switch between
Superhydrophobicity and Superhydrophilicity.
Auch zwei Workshops widmeten
sich der Anwendung – den OLEDs und
der Photokatalyse. Peter I. Djurovich
(University of Southern California, Los
Angeles, USA) berichtete 6ber Blue
Phosphorescent Materials for OLEDs
und Chihaya Adachi (Universit?t
Kyushu, Japan) 6ber Prospects for Organic Semiconductor Lasers from an
Organic Solid-State Film. Im Workshop
6ber Photokatalyse referierte JeanMarie Hermann (UniversitF Lyon,
Frankreich) 6ber Photocatalysis in Environmental Green Chemistry, Akihiko
Kudo (Tokyo University of Science,
Japan) 6ber Development of Powdered
Photocatalysts for Water Splitting und
Jae Sung Lee (Universit?t Pohang,
Korea) 6ber Engineered Nanocomposite
Photocatalysts for Visible Light Harvest.
Aus den 462 Postern wurden 131 f6r
Kurzvortr?ge ausgew?hlt; drei Autoren
erhielten Preise: Hisao Shimizu (University of Toyama, Japan), A. O. Chapman (University of Nottingham, Großbritannien) und J. W. Chung (Seoul
National University, S6dkorea). Das 21.
IUPAC-Symposium endete mit einem
weiteren H8hepunkt, der Verleihung
der Porter-Medaillen an Howard E.
Zimmerman (University of Wisconsin,
Madison, USA) und an Hiroshi Masuhara (Universit?t Osaka, Japan).
Howard Zimmerman, ebenfalls einer
der Mitbegr6nder dieser Tagung und
Pionier der organischen Photochemie,
ist auch bekannt vom ZimmermanTraxler-Modell, das in der Stereochemie
eine bedeutsame Rolle spielt. Hiroshi
Masuhara hat wichtige Beitr?ge auf dem
Gebiet der Laserphysik und Laserchemie geleistet, die in viele Bereiche der
Material- und Biowissenschaften hineinwirken.
Dieses IUPAC-Symposium hat
wieder einmal gezeigt, wie vielf?ltig die
Themen der Photochemie sind, und es
hat Interesse f6r die n?chste Tagung
dieser Serie geweckt, die voraussichtlich
im Juli 2008 in G8teborg (Schweden)
veranstaltet wird.
DOI: 10.1002/ange.200601561
2006 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim
www.angewandte.de
3651
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