Скачиваний:
307
Добавлен:
08.01.2014
Размер:
1.74 Mб
Скачать

Теория цветности органических соединений

в) возможность появления локальных электронных dd*-переходов в металле вследствие расщепления вырожденных уровней d-металла в результате комплексообразования.

d-уровни

в ионе металла

Al3+

расщепление

79

Al2+ eO+

связывание

Таким образом, комплексообразование неизбежно сопровождается большим или меньшим изменением положения имею-

щихся в спектре полос поглощения или появлением новых полос, что может оказывать существенное влияние на цвет красителя.

4.7.1. Комплексообразование с углублением цвета

Если атом, предоставляющий неподеленную пару электронов для образования координационной связи с металлом, входит в главную систему сопряженных двойных связей, ответственную за длинноволновое поглощение, то комплексообразование сопровождается углублением цвета.

В триарилметановом красителе Хромовый чисто-голубой для шелка ЭД- и ЭА-заместители, принимающие участие в комплексообразовании, стоят по концам самой протяженной, пятизвенной сопряженной цепочки.

CH

3

CH

3

 

 

CH3

CH3

O

 

 

 

 

Cr O

 

HO

 

 

O

 

 

 

 

 

Cr

3+

 

Cr

O C

 

 

C OH

 

O C

 

C O

 

 

 

 

 

HO Cl

 

Cl O

λмакс 190 нм

HO Cl

Cl O

 

 

Красный

 

 

 

 

Голубой

Поэтому в результате хромирования красителя заместители, особенно карбонильная группа, усиливают свое поляризующее действие и цвет красителя углубляется от красного до голубого. При этом батохромный сдвиг длинноволновой полосы составляет 190 нм.

В антрахиноновом красителе Ализарин цепочка сопряженных двойных связей между карбонильной и HO-группой короче, поэтому комплексообразование с Al3+ вызывает меньшее смещение полосы в длинноволновую область, λмакс 96 нм.

O

OH

 

Al

O

O

 

OH

 

Al3+

OH

O

Желтый

λмакс 96 нм

Красный

O

 

 

 

При этом цвет красителя углубляется от желтого до красного.

В моноазокрасителе Хромовый черный 2С в образовании координационной связи участвует своей неподеленной парой электронов один из атомов азота азогруппы и

Теория цветности органических соединений

80

расположенные по концам цепочки сопряженных связей HO-группы – два ЭДзаместителя.

 

O2N

 

 

Cr3+

 

O2N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NaO

S

N

N

λ 56 нм

NaO

S

N N

 

3

 

..

..

 

 

 

 

 

макс

3

 

..

 

 

 

OH

HO

Красновато-фиолетовый

 

O

Cr O

Сине-черный

 

 

 

 

 

 

 

В результате хромирования батохромный сдвиг длинноволновой полосы красителя относительно невелик, λмакс 56 нм, но в длинноволновой области появляется новая интенсивная полоса поглощения, по-видимому, вызванная электронным переходом типа ПЗМлиг . В результате спектральная кривая резко уширяется и цвет красителя изменяется от фиолетового до сине-черного.

4.7.2. Комплексообразование без углубления цвета

Если гетероатом, предоставляющий неподеленную пару электронов для образования координационной связи с металлом, не участвует в смещении π-электронов в главной системе сопряженных связей, то комплексообразование практически не отражается на цвете металлокомплекса.

Например, в моноазокрасителе на основе салициловой кислоты присутствует хелатный центр: орто-расположенные гидрокси- и карбоксильная группы. Однако при комплексообразовании этот краситель практически не меняет окраску.

 

N N

 

OH

Cr3+

 

N N

O

Cr

 

.. ..

 

 

 

 

.. ..

 

O

N

C O:

 

O2N

C O

2

 

HO

..

Желтый

 

 

 

 

HO

..

Оранжевато-желтый

В нем COOH-группа находится в мета-положении к фенилазогруппе. Поэтому изменение электронного эффекта этого заместителя, которое сопровождает образование координационной связи между атомом кислорода и металлом не оказывает заметного влияния на смещение π–электронов в системе гидроксиазобензола ответственной за окраску этого красителя.

Хромирование кислотно-протравного азокрасителя другого типа сопровождается образованием координационной связи между металлом и N-атомом гетероциклической системы 8-гидроксихинолина.

SO3Na

 

Cr3+

SO3Na

 

N N

OH

N N

O

 

Cl

N оранжевый

 

Cl

N Cr оранжевый

Однако этот атом азота в положении 1 и двойная связь C=N не находится в сопряжении с азогруппой расположенной в положении 5. Этот фрагмент может оказы-

Соседние файлы в папке Лекции - Желтов - 2006