ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ранние химические теории цветности из "Введение в химию и технологию органических красителей" В свете сказанного, величина Я акс Характеризующая цвет (окраску) вещества, является мерой энергии возбуждения его молекул, а величина в акс характеризующая интенсивность окраски (интенсивность поглощения), является мерой вероятности того, что при взаимодействии со светом длины волны молекула вещества поглотит соответствующий фотон и перейдет в возбужденное состояние. [c.21] Уровни внергии молекул в основном и возбужденном состояниях, от которых зависит величина энергии возбуждения и равная ей энергия фотона, избирательно поглощающегося данным веществом и обусловливающего его цвет, определяютсй химическим строением вещества. [c.21] Первая попытка найти зависимость между химическим строением и окраской органических соединений была сделана почти одновременно с созданием теории строения этих соединений ее основоположником А. М. Бутлеровым. В вышедшем в 1864—1866 гг, в Казани знаменитом Введении к полному изучению органической химии он отметил, что все цветные органические соединения способны присоединять водород, превращаясь в бесцветные введение же в бесцветные органические соединения некоторых групп, способных восстанавливаться, например нитро-и нитрозогрупп, сообщает им окраску. Таким образом Бутлеров установил фундаментальный для теории цветности факт — ненасыщенность молекул веществ, обладающих цветом. [c.21] Хромофорно-ауксохромная теория. Б 1868 г. книга Бутлерова была издана в Германии на немецком языке и стала доступной европейским ученым. В том же году мысль Бутлерова о связи между ненасыщенностью молекул органических соединений и их окраской была повторена и развита немецкими химиками Гребе и Либерманом. [c.21] Дальнейшее развитие она нашла в трудах русского ученого П. П. Алексеева, который в 1876 г. отметил, что для образования интенсивно окрашенных соединений обычно необходимо, чтобы наряду с ненасыщенными заместителями, такими, как нитро-, карбонильная и другие группы, в соединении присутствовали и такие заместители, как окси-и аминогруппы. Эти идеи получили законченное выражение й хромофор-но-ауксохромной теории, сформулированной в 1876 г. немецким ученым О. Виттом. [c.22] Согласно этой теории, причиной окраски органических соединений является присутствие в их молекулах хромофорных групп или хромофоров ( цветоносителей — от греческих слов хрома — цвет, форео — ношу). [c.22] Хромофорно-ауксохромная теория оказала большое влияние на развитие химии красителей. На][ее основе была создана классификация красителей (по хромофорам), выявлен ряд общих закономерностей зависимости между характером, числом и положением хромофоров и ауксохромов и цветом красителей, предсказана возможность синтеза большого числа новых окрашенных соединений. [c.22] Признаком хромофорного атома, по Дилтею, служит его координационная ненасыщенность, выражающаяся в том, что атом связан с меньшим числом других атомов, чем это соответствует его максимальному координационному числу. Например, атомы углерода, координационное число которого четыре, в алмазе и парафинах не являются хромофорами, так как каждый из них связан с четырьмя другими атомами и, следовательно, координационно насыщен. Но в графите, этилене, бензоле и т. п. веществах атомы углерода являются хромофорами, так как связаны только с тремя другими атомами. При достаточном числе хромофорных атомов соединение становится окрашенным, причем окраска особенно усиливается в результате ионизации молекул. [c.22] Теория Дилтея была значительно пополнена Вицингером (1926 г.), который преобразовал понятие об ауксохромах и дал новую классификацию Красителей. [c.22] Сторонники хиноидной теории считали, что все окрашенные органические соединения имеют хиноидное строение. На основе этой,теории была создана классификация красителей (по типу хиноидных систем) и сделан ряд новых наблюдений о влиянии различных структурных изменений на двет органических веществ. Благотворное воздействие на развитие химии красителей оказала полемика между сторонниками хромофорно-ауксохром-ной и хиноидной теорий, стимулировавшая поиски новых фактов и создание новых представлений. [c.23] Переход к электронной теории цветности. Несмотря на коренное различие в объяснении причин окраски органических соединений хромофорно-ауксохромная и хиноидная теории имели одну общую черту обе они не ставили вопроса о том, что происходит с молекулой окрашенного вещества при взаимодействии со светом, рассматривая молекулу как нечто неизменное. Новые факты, говорившие о подвижности связей между атомами в молекулах, породили теории, которые пытались установить зависимость между изменениями связей в молекуле и поглощением света. [c.23] согласно осцилляцояной теории А. Е. Порай-Кошица (1910 г.) избирательное поглощение света происходит в результате интерференции между колебаниями световых лучей и осцилляцией (перемещением) связей внутри молекул ненасыщенных соединений чем больше скорость осцилляции связей, тем больше частота колебаний поглощаемых лучей (и, следовательно, меньше длина волны этих лучей). [c.23] Теория А. Е. Порай-Кошица полностью отбрасывала взгляд на моле- кулу как на нечто застывшее и связывала поглощение света с процессами изменения связей в молекулах. С появлением электронной теории валентности, раскрывшей физическую природу связей между атомами, эта идея получила полное признание. [c.23] Основы современной электронной теории цветности органических соединений были заложены в многочисленных работах В. А. Измаильского, начатых им в 1915 г. Основная идея В. А. Измаильского заключает- ся в том, что способность органических соединений поглощать свет определяется особым электронным состоянием их молекул, которое возникает при наличии достаточно длинной цепи сопряженных двойных связей и присоединенных к ней электронодонорных (поставляющих, отталкивающих электроны) и электроноакцепторных или электронофильных (принимающих, притягивающих электроны) заместителей. Развитие и уточнение представлений В. А. Измаильского привело к созданию принятой в настоящее время теории цветности органических соединений. [c.23] Вернуться к основной статье