Групи хромофорів, функції та програми



The хромофори вони є елементами атома молекули, відповідальної за колір. У зв'язку з цим вони є носіями різних електронів, які, колись стимульовані енергією видимого світла, відображають діапазон кольорів.

На хімічному рівні хромофор відповідає за встановлення електронного переходу смуги спектру поглинання речовини. У біохімії він відповідає за поглинання світлової енергії, що бере участь у фотохімічних реакціях.

Колір, що сприймається через людське око, відповідає не поглиненим довжинам хвиль. Таким чином, колір є наслідком переданого електромагнітного випромінювання.

У цьому контексті хромофор являє собою частину молекули, відповідальну за поглинання довжин хвиль видимого діапазону. Що впливає на відбиту довжину хвилі і тим самим на колір елемента.

Поглинання УФ-випромінювання засноване на довжині хвилі, отриманої зміною енергетичного рівня електронів і стану прийому: збудженого або базального. По суті, молекула набуває певного кольору, коли захоплює або передає певні видимі хвилі.

Індекс

  • 1 Хромофоричні групи
  • 2 Механізм і функція
    • 2.1 Auxchromes 
  • 3 Як змінюється колір?
  • 4 Застосування
  • 5 Посилання

Хромофоричні групи

Хромофори організовані у функціональні групи, відповідальні за поглинання видимого світла. Хромофори зазвичай утворюються з вуглець-вуглецевих подвійних зв'язків і потрійних зв'язків (-С = С-): як карбонільної групи, тиокарбонильной групи, етиленової групи (-С = С-), іміногрупи (З = N), нітрогрупи, азотиста група (-N = O), азогрупа (-N = N-), діазогрупа (N = N), азоксигрупа (N = NO), азометинова група, дисульфідна група (-S = S-), і ароматичні кільця, такі як парахінон і ортохінон.

Найбільш поширеними групами хромофорів є:

  • Етиленові хромофори: Ar- (CH = CH) n -Ar; (n≥4)
  • Азо-хромофори: -R-N = N-R
  • Ароматичні хромофори:
    • Похідні трифеніленметану: [Ar3CH]
    • Похідні антрахінону
    • Фталоціаніни
    • Гетероароматичні похідні

Хромофоричні групи представляють електрони, резонуючі на певній частоті, які безперервно захоплюють або випромінюють світло. Після приєднання до бензольного кільця, нафталіну або антрацену вони підсилюють поглинання радіації.

Проте ці речовини вимагають включення молекул груп ауксокромоса для посилення забарвлення, фіксації та посилення ролі хромофорів..

Механізм і функції

На атомному рівні електромагнітне випромінювання поглинається, коли відбувається електронне перетворення між двома орбіталями різних рівнів енергії.

Коли вони знаходяться в стані спокою, електрони знаходяться в певній орбіті, коли вони поглинають енергію, електрони проходять до вищої орбіти, а молекула переходить у збуджений стан.

У цьому процесі представлена ​​різниця енергії між орбіталями, яка представляє поглинені довжини хвиль. По суті, енергія, що поглинається під час процесу, вивільняється, і електрон від переходить у збуджений стан до своєї первісної спочиваючої форми.

Як наслідок, ця енергія вивільняється різними способами, будучи найпоширенішою у вигляді тепла, або шляхом виділення енергії через дифузію електромагнітного випромінювання..

Це явище люмінесценції поширене у фосфоресценції і флуоресценції, де молекула освітлюється і набуває електромагнітну енергію, що рухається в збуджений стан; повертаючись до базального стану, енергія вивільняється через випромінювання фотонів, тобто випромінюючого світла.

Auxchromes 

Функція хромофорів пов'язана з ауксокросом. Ауксокрома являє собою групу атомів, які, зв'язані з хромофором, змінюють довжину хвилі і інтенсивність поглинання, впливаючи на спосіб, яким згаданий хромофор поглинає світло.

Один тільки авхром не може виробляти колір, але прикріплений до хромофору має здатність посилювати свій колір. У природі найбільш поширеними аукшромами є гідроксильні групи (-ОН), альдегідні групи (-СНО), аміногрупи (-NH2), метилмеркаптановие групи (-SCH3) і галогени (-F, -Cl, -Br, \ t -I).

Функціональна група ауксокромів представляє одну або більше пар доступних електронів, які при приєднанні до хромофору змінюють поглинання довжини хвилі.

Коли функціональні групи кон'юговані безпосередньо з системою Pi хромофору, поглинання інтенсифікується, оскільки довжина хвилі, яка захоплює світло, збільшується.

Як змінюється колір?

Молекула має колір, що залежить від частоти поглиненої або випромінюваної довжини хвилі. Всі елементи мають характерну частоту, звану власною частотою. 

Коли довжина хвилі має частоту, подібну до власної частоти об'єкта, вона легше засвоюється. У зв'язку з цим цей процес відомий як резонанс.

Це явище, через яке молекула захоплює випромінювання частоти, подібної до частоти руху електронів власної молекули..

У цьому випадку хромофор втручається, елемент, який фіксує різницю енергії між різними молекулярними орбіталями, які знаходяться в межах світлового спектру, таким чином, молекула забарвлюється, оскільки захоплює певні кольори видимого світла..

Втручання ауксокрома викликає перетворення власної частоти хромофору, тому колір змінюється, у багатьох випадках колір інтенсифікується.

Кожна ауксокрома виробляє певні ефекти на хромофори, модифікуючи частоту поглинання довжин хвиль різних частин спектру..

Застосування

Завдяки своїй здатності надавати кольору молекулам, хромофори мають різні застосування у виробництві барвників для харчової та текстильної промисловості..

По суті, барвники мають одну або кілька хромофорних груп, які визначають колір. Крім того, ви повинні мати auxocromos групи, які дозволяють потенціал і зафіксувати колір на елементи, які збираються колір.

Промисловість розробки фарбувальних виробів розробляє окремі продукти в базах до специфічних специфікацій. Для будь-якого матеріалу створено нескінченність спеціальних промислових барвників. Стійкий до різних обробок, включаючи постійне вплив сонячних променів і тривалого миття або несприятливих умов навколишнього середовища.

Таким чином, виробники та промисловці грають з комбінацією хромофорів і аукшромів з метою розробки комбінацій, які забезпечують барвник більшої інтенсивності та опору при низьких витратах..

Список літератури

  1. Хромофор (2017) Збірка хімічної термінології IUPAC - золота книга. Отримано з: goldbook.iupac.org
  2. Сантьяго В. Луїс Лафуенте, Марія Ізабель Бургует Аскарат, Белен Алтава Беніто (1997) Вступ до органічної хімії. Universitat Jaume I. D.L. ed. IV. Títol V. Сері 547. ISBN 84-8021-160-1
  3. Sanz Tejedor Ascensión (2015) Промисловість барвників і пігментів. Органічна органічна хімія. Школа промислового машинобудування Вальядолід. Відновлено в: eii.uva.es
  4. Shapley Patricia (2012) Поглинає світло з органічними молекулами. Хімія 104 Індекс. Університет Іллінойсу. Відновлюється: chem.uiuc.edu
  5. Peñafiel Sandra (2011) Вплив пом'якшення основи жирних кислот при зміні тіні в 100% бавовняних тканинах, пофарбованих реактивними барвниками низької реактивності. Цифрове сховище Технічний університет Півночі. (Дисертація).
  6. Reusch William (2013) Видима і ультрафіолетова спектроскопія. IOCD Міжнародна організація хімічних наук у розвитку. Отримано за адресою: chemistry.msu.edu