Mae cyfansoddion azo yn ddosbarth o foleciwlau organig a nodweddir gan y grŵp azo (-N=N-). Mae eu priodweddau ffotoisomereiddio unigryw yn eu gwneud yn werthfawr mewn-defnyddiau a reolir gan olau, bioddelweddu a synhwyro. Mae egwyddor weithredol graidd y cyfansoddion hyn yn deillio o'r broses isomerization traws cildroadwy a yrrir gan effaith synergaidd yr effeithiau electronig a rhwystr sterig yr eilyddion ar ddau ben y grŵp azo.
Yn y cyflwr daear, mae cyfansoddion azo fel arfer yn bodoli mewn strwythur traws sy'n sefydlog yn thermodynamig: mae dwy fodrwy aromatig neu gadwyni alcyl wedi'u trefnu'n llinol, ac mae'r system gyfun yn ymestyn, gan achosi'r moleciwl i amsugno tonfeddi penodol o olau uwchfioled gweladwy neu agos. Pan fydd ffotonau sy'n cyfateb i egni wedi'u cyffroi, mae electronau'n neidio o'r orbitalau bondio π i'r orbitalau gwrthbondio π*, gan ysgogi ad-drefnu'r dosraniad gwefr mewnfoleciwlaidd a gwanhau nodweddion bond π y bond dwbl N{{4}N. Ar y pwynt hwn, mae'r rhwystr cylchdro bond sengl yn lleihau, a gall y moleciwl drawsnewid yn strwythur cis trwy gylchdroi o amgylch yr echel N=N -mae'r ddwy gylch aromatig yn ffurfio cydffurfiad plygu oherwydd gwrthyriad sterig, ac mae'r cydgysylltiad gwan yn arwain at newid glas yn y sbectrwm amsugno. Mae'r broses ffotoisomereiddio hon yn wrthdroadwy iawn: o dan ymlacio thermol neu arbelydru â thonfedd arall o olau (fel golau gweladwy), gall y moleciwl ddychwelyd i'r cyflwr traws, gan gwblhau cylch "newid llun-).
Mae ymarferoldeb cyfansoddion azo yn dibynnu ar newidiadau mewn priodweddau macrosgopig a achosir gan newidiadau cydffurfiad. Er enghraifft, mae'r gwahaniaeth rhwng cynllunaredd y strwythur traws ac an{1}}planaredd y strwythur cis yn effeithio ar y patrwm pentyrru rhyngfoleciwlaidd, a thrwy hynny yn newid y mynegai plygiannol, tymheredd trawsnewid cyfnod crisial hylifol, neu wlybedd arwyneb y deunydd. Os yw'r moleciwl wedi'i gysylltu ag asgwrn cefn y polymer, gall ei wrthdroad cydffurfiadol ysgogi symudiad segment cadwyn, gan alluogi rheolaeth ddeinamig ar briodweddau mecanyddol y deunydd. Mewn systemau biolegol, gall isomerization cildroadwy o'r grŵp azo sbarduno rhyddhau moleciwlau cyffuriau neu newid cydffurfiadau protein, gan ddarparu posibiliadau ar gyfer meddygaeth fanwl.
Mae'n werth nodi bod effeithiau electronig dirprwyon (fel grwpiau rhoi electronau sy'n gwella polaredd bondiau N=N) a rhwystr sterig (fel grwpiau mawr sy'n cyfyngu ar sefydlogrwydd y cydffurfiad cis) yn effeithio'n sylweddol ar effeithlonrwydd isomereiddio a chyfradd ffoto-ymateb. Trwy optimeiddio'r paramedrau hyn trwy ddylunio moleciwlaidd, gellir addasu priodweddau ffotosensitif cyfansoddion azo, gan ehangu eu senarios cymhwyso mewn systemau ffoto-ymateb deallus. Ei hanfod yw trosi egni golau yn wybodaeth gydffurfiad moleciwlaidd y gellir ei reoli trwy reoli graddau cylchdro rhyddid o fewn moleciwlau trwy reolaeth cwantwm ysgafn, ac yn y pen draw cyflawni ymateb deallus i ysgogiadau allanol.
