6. Δι- και Tρι-Αρυλο-Μεθινικά Χρώματα και τα N-Ανάλογά τους

Transcript

1 6. Δι- και Tρι-Αρυλο-Μεθινικά Χρώματα και τα -Ανάλογά τους Στο κεφάλαιο αυτό εξετάζεται μια ομάδα χρωμάτων, τα οποία είναι, επίσης, πολυενικά χρώματα και μπορούν να περιγραφούν με τις παρακάτω μεσομερείς δομές 6.1. q E E R n R n E R n (6.1) Το q μπορεί να είναι θετικό, αρνητικό ή 0. Tα,, E είναι ομάδες ατόμων από τις οποίες οι δύο τουλάχιστον είναι δότες ηλεκτρονίων. Οι σημαντικότεροι εκπρόσωποι της κατηγορίας αυτής είναι οι παρακάτω ( ): R W n (6.2) Z R W n (6.3)

2 (6.4) Z R 1 R 2 (6.5) 1. Διφαινυλομεθανικά χρώματα 6.2: n=0 2. Τριφαινυλομεθανικά χρώματα 6.2: n=1 α) Πράσινο του μαλαχίτη 6.2: n=1, ==R 1 R 2,W= β) Κρυσταλλικό ιώδες 6.2: n=1, ==W=R 1 R 2 γ) Φαινολοφθαλείνη 6.2: n=1, == 3. Χρώματα ακριδίνης 6.3: n=0,1, Z=R 1 4. (Θειο-)ξανθενικά χρώματα 6.3: n=0,1, Z=,S 5. Χρώματα κινονιμίνης 6.4 α) Τύπου ινδαμίνης 6.4: =R 1 R 2, =R 3 R 4 β) Τύπου ινδανιλίνης 6.4: =R 1 R 2, = γ) Τύπου ινδοφαινόλης 6.4: =, = 6. Χρώματα φαιναζίνης 6.5: Z=R 7. Χρώματα φαινοξαζίνης 6.5: Z= 8. Χρώματα φαινοθειαζίνης 6.5: Z=S Μια γενική μέθοδος παρασκευής των συνθετικών χρωμάτων αυτής της κατηγορίας είναι από φωσγένιο (l 2 ), φορμαλδεΰδη (), ακεταλδεΰδη ( 3 ), βενζαλδεΰδη ( 6 5 ), χλωροφόρμιο (l 3 ), τετραχλωράνθρακα (l 4 ), δηλαδή ηλεκτρονιόφιλο αντιδραστήριο και παράγωγα ανιλίνης. Από εκεί προκύπτει και το όνομα «χρώματα ανιλίνης», που λανθασμένα, βεβαίως, επεκτάθηκε σε όλες τις κατηγορίες των χρωμάτων. Παραδείγματα: l ( 3 ) 2 ( 3 ) 2 ( 3 ) 2 Κετόνη του Michler (6.2.1) Η κετόνη του Michler, ένα διφαινυλομεθανικό χρώμα 6.2.1, θα μπορούσε, επομένως, να θεωρηθεί ως το σκελετικό μόριο όλης της σειράς. Aν προστεθεί σε αυτήν άλλο ένα μόριο διμεθυλανιλίνης, προκύπτει το κρυσταλλικό ιώδες

3 ( 3 ) 2 ( 3 ) Kρυσταλλικό ιώδες (6.2.2) Επίσης, από βενζαλδεΰδη και διμεθυλανιλίνη και, στη συνέχεια, οξείδωση, λαμβάνεται το πράσινο του μαλαχίτη ( 3 ) 2 ( 3 ) 2 ( 3 ) 2 ( 3 ) 2 ( 3 ) 2 Πράσινο του μαλαχίτη (6.2.3) ( 3 ) 2 ( 3 ) 2 Πορτοκαλί ακριδίνης (6.3.1) Η φλουορεσκεΐνη 6.3.2, που είναι ανάλογης σύνταξης με τη φαινολοφθαλεΐνη, χρησιμοποιείται ως φθορίζον χρώμα σε πινακίδες σήμανσης. Είναι χρώμα ξανθενίου.

4 Φλουορεσκεΐνη (κίτρινο χρώμα) (6.3.2) Παρόμοιο χρώμα είναι και η ροδαμίνη (επίσης φθορίζουσα) και η εωσίνη Ροδαμίνη (6.3.3) Στα χρώματα φαιναζίνης ανήκει η μωβεΐνη 6.5.1, το πρώτο συνθετικό χρώμα που παρασκευάστηκε το 1856 από τον W.. Perkin, φοιτητή του ofmann, ο οποίος στην προσπάθειά του να συνθέσει κινίνη, συνέθεσε τη μωβεΐνη. Ο εν λόγω φοιτητής εγκατέλειψε τις σπουδές του και άνοιξε εργοστάσιο παρασκευής της μωβεΐνης, ανοίγοντας, συνάμα, και ένα νέο κεφάλαιο στη συνθετική χημεία και τη βιομηχανία χρωμάτων-βαφικής. Άλλο παράδειγμα της ίδιας κατηγορίας, είναι η σαφρανίνη T 6.5.2, ένα εξαιρετικής λαμπρότητας βασικό κόκκινο χρώμα Μωβείνη 3 (6.5.1)

5 Σαφρανίνη Τ (6.5.2) Στα χρώματα φαινοθειαζίνης, υπάγεται το κυανούν του μεθυλενίου (methylene blue), το οποίο χρησιμοποιείται ως δείκτης στον προσδιορισμό των αναγόντων ζαχάρων και στον προσδιορισμό των ανιονικών απορρυπαντικών, καθώς επίσης, και στην ιατρική ως βακτηριοστατικό. ( 3 ) 2 S ( 3 ) 2 Κυανούν του μεθυλενίου (methylene blue) (6.5.3) Στα δι- και τρι-αρυλομεθινικά χρώματα, ομάδες δότες ηλεκτρονίων μπορούν να είναι, εκτός από διμεθυλαμινο ομάδες, πρωτοταγείς, δευτεροταγείς και τριτοταγείς αμινο-ομάδες, καθώς και υδροξυλικές ομάδες και οι συζυγείς τους βάσεις - -. Tέτοια χρώματα με - ως ηλεκτρονιοδότες είναι η βενζαουρίνη και η αουρίνη Τα χρώματα αυτά είναι αντίστοιχα με το πράσινο του μαλαχίτη και το κρυσταλλικό ιώδες 6.2.2, αλλά με - ως δότη αντί για τις τεταρτοταγείς αμινο ομάδες (με παραπλήσιο λ max ). Βενζαουρίνη (6.2.4)

6 Αουρίνη (6.2.5) Στην κατηγορία αυτή ανήκει και η φαινολοφθαλεΐνη 6.2.6, που χρησιμοποιείται όχι ως χρώμα βαφής αλλά ως δείκτης οξυμετρίας. Σε όξινο περιβάλλον είναι άχρωμη (λακτονική μορφή) ενώ σε αλκαλικό (p=9) είναι ιώδης. φαινολοφθαλεΐνη (1) παρασκευάζεται από 1 μόριο φθαλικού ανυδρίτη και 2 μόρια φαινόλης με συμπύκνωση με 2 S 4. Όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, οι λακτονικές μορφές (1), (2), (4) που σχηματίζονται σε όξινο περιβάλλον, όπως και οι καρβινόλες (5) και (6) που σχηματίζονται σε πολύ αλκαλικό, είναι άχρωμες. Αντιθέτως, σε p 9 σχηματίζεται το ερυθρό ανιόν με κινοειδή σύνταξη (3), όπου υπάρχει συνεχής ροή π- ηλεκτρονίων από το δότη - στο δέκτη (=). Σημ: Οι καρβινόλες είναι υποκατεστημένα παράγωγα της μεθανόλης R 3 - [1-3].

7 (1) (2) (3) 2 (4) 2 (5) (6) Φαινολοφθαλεϊνη: (1), (2), (4), λακτόνες άχρωμες (όξινο περιβάλλον) (3) ιώδης (αλκαλικό περιβάλλον σε p 9) με κινοειδή δομή (5) και (6) άχρωμες καρβινόλες (6.2.6) Βιβλιογραφία/Αναφορές 1. Rys, P. & Zollinger. (1976). Leitfaden der Farbstoffchemie. Weinheim: Verlag hemie 2. Zollinger,. (1987). olour hemistry. Weinheim: V Verlagsgesellschaft 3. Venkataraman, K. (1978). The hemistry of Synthetic Dyes. London: Academic Press