Spiropyran - Kantonsschule Trogen

Wellenlängeder MessungGeschwindigkeitskonstanteAktivierungsenergiebei 35 °C k=0.0022 s -1EthanolSpiropyran 1535 nmbei 40 °C k=0.0042 s -1bei 45 °C k=0.0069 s -1bei 50 °C k=0.0136 s -199.82 kJ/molbei 55 °C k=0.0238 s -1bei 35 °C k=0.0025 s -1EthanolSpiropyran 2548 nmbei 40 °C k=0.0051 s -1bei 45 °C k=0.0095 s -1bei 50 °C k=0.0166 s -199.24 kJ/molbei 55 °C k=0.0264 s -1bei 25 °C k=0.0315 s -1TetrahydrofuranSpiropyran 1585 nmbei 30 °C k=0.0519 s -1bei 35 °C k=0.0957 s -1bei 40 °C k=0.1200 s -162.47 kJ/molbei 45 °C k=0.1490 s -1bei 25 °C k=0.0261 s -1TetrahydrofuranSpiropyran 2586 nmbei 30 °C k=0.0442 s -1bei 35 °C k=0.0594 s -1bei 40 °C k=0.0773 s -157.75 kJ/molbei 45 °C k=0.1230 s -1Tabelle 2: KinetikEs können Unterschiede in den Aktivierungsenergien festgestellt werden. Diese hängen aberweniger von den Linkern der Spiropyrane als viel mehr vom Lösungsmittel ab.Zwischen den Spiropyranen im gleichen Lösungsmittel liess sich, wie zu erwarten aus denähnlichen Geschwindigkeitskonstanten, nur ein kleiner Unterschied zwischen denAktivierungsenergien feststellen. Die Aktivierungsenergien sind aber bei beidenSpiropyranen höher in Ethanol als in Tetrahydrofuran. Grund hierfür ist, dass die Spiropyraneim offenen Zustand von Ethanol-Molekülen besser stabilisiert werden können als vonTetrahydrofuran-Molekülen. Wie bereits erwähnt, kann Ethanol über seine Hydroxylgruppeeine starke (aktive) Wasserstoffbrückenbindung zum Indol-Stickstoff oder Keton-Sauerstoffvom offenen Spiropyran bilden (Abbildung 3, 3, a und b). Darüber hinaus kann es durchseine Polarität Dipol-Dipol Wechselwirkungen mit Spiropyran eingehen. Van der WaalsKräfte sind dabei allgegenwärtig. Die Wasserstoffbrückenbindung ist dabei die stärkste,nichtkovalente Bindung verglichen zu den beiden anderen und die Van der Waals Kraft die~ 23 ~