Asoühendid on orgaaniliste molekulide klass, mida iseloomustab asorühm (-N=N-). Nende ainulaadsed fotoisomerisatsiooniomadused muudavad need väärtuslikuks valgusega-kontrollitud materjalides, biopildis ja tuvastuses. Nende ühendite põhitööpõhimõte tuleneb pöörduvast cis-trans-isomeerimisprotsessist, mis on ajendatud asorühma mõlemas otsas olevate asendajate elektrooniliste efektide sünergilisest mõjust ja steerilisest takistusest.
Põhiseisundis esinevad asoühendid tavaliselt termodünaamiliselt stabiilses trans-struktuuris: kaks aromaatset tsüklit või alküülahelat on lineaarselt paigutatud ja konjugeeritud süsteem laieneb, pannes molekuli neelama nähtava või lähedalasuva ultraviolettvalguse kindlaid lainepikkusi. Energia-sobitatud footonite ergastamise korral hüppavad elektronid siduvatelt π-orbitaalidelt antisiduvatele π*-orbitaalidele, käivitades molekulisisese laengujaotuse ümberkonfigureerimise ja nõrgendades N=N-kaksiksideme π--sideomadusi. Sel hetkel üksiksideme pöörlemisbarjäär väheneb ja molekul võib ümber N=N-telje-pöörlemise teel muutuda cis-struktuuriks, kaks aromaatset tsüklit moodustavad steerilise tõrjumise tõttu painutatud konformatsiooni ja nõrgenenud konjugatsiooni tulemuseks on sinine nihe neeldumisspektris. See fotoisomerisatsiooniprotsess on väga pöörduv: termilise lõdvestamise või muu valguse lainepikkusega (nt nähtava valgusega) kiiritamisel võib molekul naasta trans-olekusse, viies lõpule "fotolüliti" tsükli.
Asoühendite funktsionaalsus sõltub konformatsiooniliste muutuste põhjustatud muutustest makroskoopilistes omadustes. Näiteks mõjutab erinevus trans-struktuuri tasapinnalisuse ja cis-struktuuri mittetasapinnalisuse vahel molekulidevahelist virnastusmustrit, muutes seeläbi materjali murdumisnäitajat, vedelkristalli faasisiirdetemperatuuri või pinna märguvust. Kui molekul on kinnitatud polümeeri selgroo külge, võib selle konformatsiooniline inversioon indutseerida ahela segmendi liikumist, võimaldades materjali mehaaniliste omaduste dünaamilist kontrolli. Bioloogilistes süsteemides võib asorühma pöörduv isomerisatsioon käivitada ravimimolekulide vabanemise või valgu konformatsioonide muutumise, pakkudes võimalusi täppismeditsiiniks.
Tähelepanuväärne on, et asendajate elektroonilised mõjud (nagu elektron-annetavad rühmad, mis suurendavad N=N-sidemete polaarsust) ja steerilised takistused (nt suured rühmad, mis piiravad cis-konformatsiooni stabiilsust) mõjutavad oluliselt isomerisatsiooni efektiivsust ja fotoreaktsiooni kiirust. Optimeerides neid parameetreid molekulaarse disaini kaudu, saab asoühendite valgustundlikke omadusi kohandada, laiendades nende rakendusstsenaariume intelligentsetes fotoreageerimissüsteemides. Selle põhiolemus on muuta valgusenergia kontrollitavaks molekulaarse konformatsiooni informatsiooniks, kontrollides molekulide pöörlemisvabadusastmeid valguskvantjuhtimise kaudu, ja lõpuks saavutada intelligentne reaktsioon välistele stiimulitele.
