22(10) 10. 00Индигоиды0
10. Индигоидные красители
Название этого химического класса красителей происходит от Индиго- одного из природных красителей, который был известен человеку с глубокой древности и до сих пор не утратил своего значения в крашении текстильных материалов.
В молекулах индигоидных красителей присутствует тот же структурный элемент, что и в Индиго.
В большинстве индигоидных красителей X, A икарбонильная группавключены в циклическую систему и являютсяпроизводными гетероциклических или ароматическихсоединений. Практически ценные индигоиды являются производнымииндола(X=NH),бензотиофена(X=S),нафталина,аценафтена(A= H2C–CH2).
Поэтому индигоидные красители включают большое количество разнообразных, но структурно родственных соединений.
Из приведенных примеров видно, что индигоидные красители могут быть как симметричными молекулами (Индиго, Тиоиндиго красный С), которые построены из одинаковых гетероциклических остатков, так иметь и несимметричное строение.
При этом несимметричные индигоиды могут состоять:
из одинаковых гетероциклов, но связанных в разных положениях (Индирубин), то есть быть позиционными изомерами, или
из разных циклических систем (Циба фиолетовый B,Ализарин индиго синий R, Тиоиндиго алый Ж)- гетероциклических или гетероциклической и ароматической.
Условные названия индигоидных красителей принято составлять путем перечисления гетероциклических и ароматических систем, которые образуют краситель, с добавлением слова «индиго». Кроме того, цифрами обозначаются положения, в которых остатки исходных соединений связаны друг с другом двойной связью.
Отметим, что в названии красителя указываются название “родительского” цикла, а не производного, остатки которого фактически входят в молекулу красителя (индол, а не индоксил, бензотиофен, а не гидроксибензотиофен, аценафтен, а не аценафтенхинон).
Тогда в соответствии с этими правилам вышеприведенные красители называются:
-
Индиго
2,2’-бис(индол)индиго
Индигорубин
2,3’-бис(индол)индиго
Циба фиолетовый 3B
2-индол-2’-бензотиофениндиго
Тиоиндиго красный С
2,2’-бис(бензотиофен)индиго
Ализарин индиго синий R
2-индол-2’-нафталининдиго
Тиоиндиго алый Ж
2-бензотиофен-2’-аценафтениндиго
В зависимости от природы гетероциклических остатков, из которых построены молекулы практически ценных индигоидных красителей, они делятся на следующие четыре группы:
бис(индол)индигоиды;
бис(бензотиофен)индигоиды;
индолбензотиофениндигоиды;
бензотиофенарен- и индоларениндигоиды.
Методы их синтеза и свойства будут рассмотрены позднее.
10.1. Строение и хромофорная система Индиго
Наиболее поразительной чертой Индиго и его производных является неожиданно глубокая окраска при сравнительно простом химическом строении молекулиндигоидов. В самом деле, замечательно, что такая небольшая молекула какИндигоможет быть синей. Синие азо- и антрахиноновые красители обычно содержат несколько ЭД и ЭА заместителей во взаимносопряженных положениях развитой системы сопряженных двойных связей, обеспечивая тем самым максимальное углубление цвета.
Многочисленные исследования показали, что феномен глубокой окраски объясняется:
особенным строением хромофорной системыиндигоидов,
высокой полярностью молекулэтих красителей,
значительным влиянием межмолекулярных взаимодействий, способствующих углублению цвета.
существованием молекул в энергетическивыгодной транс-конформации,
Вклад этих факторов при формировании окраски различных групп индигоидных красителей не одинаков и зависит:
от природы гетероатомов, входящих в состав хромофорной системы, и
от дополнительных структурных элементов, которые влияют на чувствительность молекул красителей к изменению среды и агрегатного состояния.
Рассмотрим влияние этих факторов подробнее.