Artykuł pracowników Katedry Chemii Fizycznej w Angewandte Chemie International Edition NEW
Artykuł autorstwa dr. inż. Jakuba Drapały, dr. hab. inż. Krzysztofa Durki (KChF, Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska) oraz dr. hab. Katarzyny N. Jarzembksiej, dr. inż. Radosława Kamińskiego (Wydział Chemii Uniwersytetu Warszawskiego), pt.
Reliable Determination of Photoreaction Kinetics and Cyclization/Cycloreversion Quantum Yields for Dithienylethene Switches,
został wyróżniony na wewnętrznej okładce renomowanego czasopisma Angewandte Chemie International Edition (2026, 65, e202514591).
Ditienyloeteny (DTE) należą do jednych z najciekawszych związków o właściwościach optycznych, ponieważ ulegają szybkim i odwracalnym reakcjom izomeryzacji pomiędzy formami otwartą i zamkniętą pod działaniem promieniowania ultrafioletowego lub widzialnego. Właściwości optyczne tych układów można precyzyjnie kontrolować poprzez racjonalne modyfikacje ich struktury molekularnej.
Podejście to zostało wykorzystane do stworzenia wielu złożonych materiałów funkcjonalnych o określonych właściwościach, które są następnie modulowane poprzez przełączanie jednostek DTE. W rezultacie fotoprzełączniki te zostały z powodzeniem zastosowane już w optoelektronice, układach logicznych, medycynie/biologii, chemo- i biosensorach czy katalizie.
Chociaż udowodniono, że związki DTE można łatwo wbudować w różne złożone materiały, nadal istnieje wiele ograniczeń, które należy pokonać, aby rozszerzyć ich zastosowanie i przejść z modelowych eksperymentów laboratoryjnych do rzeczywistych zastosowań. Powinno temu towarzyszyć dogłębne zrozumienie mechanizmów leżących u podstaw procesu fotoprzełączania, poparte dokładnym określeniem parametrów go opisujących, np. wydajności kwantowej fotoreakcji, konwersji cyklizacji lub okresu półtrwania reakcji.
Prezentowana publikacja dotyczy opracowania nowego modelu opisującego reakcje fotoprzełączania w układach ditienyloetenu. Zaproponowana metoda umożliwia wiarygodne wyznaczanie wydajności kwantowych procesów fotocyklizacji i fotocyklorewersji w różnych warunkach. Co najważniejsze, znajduje ona zastosowanie w szerokim zakresie stężeń i uwzględnia reakcje konkurencyjne.
Dzięki zastosowaniu zarówno rozwiązań analitycznych, jak i numerycznych równań kinetycznych uzyskano spójne wyniki: metoda numeryczna zapewnia wysoką dokładność wyznaczania wydajności kwantowych, natomiast metoda analityczna umożliwia przewidywanie przebiegu fotoreakcji DTE. Uniwersalność modelu potwierdzono dla czterech różnych fotoprzełączników DTE w szerokim zakresie stężeń, rozpuszczalników i długości fali wzbudzenia.
Praca powstała w ramach realizacji grantu NCN OPUS (2019/33/B/ST4/03144) – liderem konsorcjum był Uniwersytet Warszawski (dr inż. Radosław Kamiński), a partnerem Politechnika Warszawska (reprezentowana przez dr. hab. inż. Krzysztofa Durkę).
Link do artykułu: https://doi.org/10.1002/anie.202514591
Link do okładki: https://doi.org/10.1002/anie.2025-m0512050000


