Цвет и строение молекул органических соединений

Ионно-хромофорная теория индикаторов. Таким образом, согласно дополняющим друг друга ионной и хромофорной теориям в растворах кислотно-основных индикаторов одновременно имеют место и равновесия, обусловливаемые диссоциацией молекул, и равновесия, связанные с внутримолекулярными перегруппировками одних форм индикатора в другие, отличающиеся различным строением. Поэтому обе рассмотренные теории слились в общую ионно-хромофорную теорию индикаторов, согласно которой изменение цвета кислотно-основного индикатора, происходящее вследствие последовательного присоединения органическими соединениями ионов водорода при действии кислот или отнятия ионов водорода при действии щелочей, связано со смещением ионных равновесий индикаторов, сопровождающихся одновременным изменением их структуры. [c.143]

Хромофоры и ауксохромы. Цвет органических соединений тесно связан с их строением. Согласно теории цветности окраска соединений объясняется наличием в молекулах этих соединений ненасыщенных групп атомоп, называемых хромофорами, или хромофорными группами. Хромофоры поглощают свет в видимой области, возбуждая л-электроны своих кратных связей, что вызывает ощущение цвета человеческим глазом. [c.562]

ЦВЕТ И СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ [c.55]

Теория цветности органических соединений рассматривает связь между строением молекулы вещества и его цветом. Она возникла около ста лет назад почти одновременно с появлением первых синтетических красителей. [c.257]

Основные научные работы посвящены развитию электронных представлений в органической химии. В начале своей научной деятельности изучал физико-химические свойства органических соединений — их ионизацию, растворимость, цвет. Затем посвятил себя изучению (с 1919) электронного строения химических соединений. Занимался выяснением структуры различных типов комплексных соединений. Объяснил (1923) координационную связь в рамках представлений электронной теории валентности выдвинул (1925) понятие хелатов и хелатных колец для характеристики молекул соединений, содержащих внутренние водородные связи. По совету П. И. В. Дебая занимался (с 1928) определением дипольных моментов молекул с целью выяснения корреляции между их величинами и свойствами веществ. Автор книг Органическая химия азота [c.462]

Несмотря на недостаточность теоретических данных, все же во многих случаях представляется возможным на основании структуры молекулы предвидеть характер ее флуоресценции, а также судить о строении молекул на основании наблюдаемой флуоресценции (речь идет, разумеется, не о деталях структуры спектра, а только о его описании в самых грубых чертах, и не о деталях строения вещества, а лишь о выявлении типа соединения). Так, например, имея раствор, обнаруживающий флуоресценцию желтого или красного цвета, мы можем быть уверены, что в нем содержатся сложные молекулы с очень большим числом сопряженных двойных связей наоборот, флуоресценция фиолетового цвета у высокомолекулярного органического соединения делает вероятным предположение о его принадлежности к соедивениям алифатического ряда, точнее, к соедине- [c.56]

Первая попытка найти зависимость между химическим строением и окраской органических соединений была предпринята 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.26]

Планарное расположение звеньев молекулы. Спектры поглощения красителей (как и других органических соединений) зависят от пространственного расположения атомов в их молекулах. Сопряжение кратных связей достигается при плоском (планарном) строении молекулы, так как оси р-орбиталей при этом параллельны и орбитали перекрываются в максимальной степени. Факторы, нарушающие сопряжение связей, в том числе и пространственные препятствия, сильно влияют на цвет органической молекулы. Пространственные факторы влияют не только на цвет, но и на субстантивность красителей, их растворимость, способность флуоресцировать и на многие другие физические и химические свойства. [c.72]

Органические красители не случайно имеют сложное строение. Исследования многих химиков позволили установить связь между окраской соединения и его строением. Основу, или ядро, молекулы красителя, как правило, образует кольчатая структура. К ней должны быть присоединены носители цвета — хромофоры. Это всегда ненасыщенные группы [c.247]

Окраска органических соединений зависит от строения их молекул, т. е. наличия в последних особых атомных групп (радикалов) или группировок, называемых хромофорами, как, например, нитрогруппа — N02, азогруппа — N=N — и г. д. Строение молекул органических соединений может изменяться в результате внутримолекулярной перегруппировки. Этот обратимый процесс называется таутомерией, а соответствующие таутомерные формы — таутомерами. Введение в молекулу хромофорной группы вызывает возникновение окраски данного вещества, ее удаление — исчезновение окраски замена одной хромофорной группы другой вызывает изменение цвета. [c.65]

Окраска соединений является одним из важнейших аналитических признаков. Известно, что цвет соединений определяется избирательным поглощением квантов видимого света. При поглощении квантов света электроны переходят на одну из возбужденных орбиталей. Энергия квантов видимого света невелика, поэтому переход электронов может быть только между орбиталями, имеющими небольшую разность энергий между соседними, близко расположенными орбиталями или же, при определенных условиях, между орбиталями одного подуровня. Атомные группировки в молекуле или ионе, обеспечивающие такие переходы, называются хромофорами. В органических соединениях хромофорами являются группы атомов с двойными связями. Строение хромофоров неорганических соединений более сложно, и они менее изучены. [c.22]

Строение комплекса никеля с диметилглиоксимом давно привлекало внимание многих исследователей. На основании рентгеновских данных и инфракрасных спектров есть основания полагать, что кроме тех или других связей между никелем и оксимными группами имеется также водородная связь между оксим-ными группами двух молекул реактива, что приводит к образованию двух дополнительных хелатных колец. Предполагается также, что в красных кристаллах Ч(НВт)2 имеет связь между соседними атомами никеля. Однако нельзя считать этот вопрос решенным. Во всяком случае ни одна из теорий не объясняет резко специфического действия диоксимов и многих свойств этих соединений. Так, Ni(HDm)2 красного цвета только в твердом виде, растворы его в органических жидкостях желтые. Железо (П) образует хорошо растворимый в воде комплекс интенсивно красного цвета, кобальт и медь — слабо окрашенные комплексы и т. д. Между тем строение всех этих соединений выражается [c.302]

Мы считали, что построение моделей молекул даст дополнительную информацию о связи между их строением и люминесцентными свойствами. Как известно, идеи рассмотрения влияния строения и планарности молекулы на цвет органических соединений оказались плодотворными [c.54]

Чтобы яснее представить, почему большинство синтезируемых в биохимической лаборатории живой клетки веществ бесцветные и лишь некоторые соединения (пигменты) имеют окраску, нужно обратиться к некоторым свойствам органических соединений. Рассмотрим химические и физико-химические закономерности строения органических соединений, обусловливающих цветность вещества, т. е. оказывающих физиологическое воздействие на человеческий глаз и вызывающих зрительное восприятие первичного цвета. Электромагнитные излучения с диапазоном волн 365—750 нм (а в специальных условиях 302—950 нм) воспринимаются человеком с ощущением цвета. Цветность микробных пигментов, как и цветность любого органического соединения, зависит от неиасыщенности и поляризуемости, т. е. наличия двойных и тройных связей или же свободных радикалов. Все микробные пигменты имеют в молекуле двойные связи. Существует взаимосвязь между ненасы-щенностью соединения и поглощением света в видимой области спектра. Ненасыщенные группы с областью поглощения 180— 800 нм названы хромофорами . Введение хромофоров в бесцветные (прозрачные) соединения превращают их в вещества, поглощающие свет в видимой области, т. е. обладающие цветностью они названы хромогенами. Имеются данные о строении хромофорных радикалов. Гиллем и Штерн [64] приводят перечень следующих хромофорных групп [c.44]

Недавно было найдено, что бесцветный кристаллический фенолфталеин (растворы которого в щелочной среде приобретают красную окраску) превращается из белого в красный, если его подвергнуть сжатию под давлением 20 ООО ат в сочетании с напряжением сдвига. Полученные этим путем окрашенные кристаллы сохраняют красный цвет на воздухе при атмосферном давлении в течение многих месяцев. Оказалось, что появление красной окраски в данном случае вызвано тем, что часть неплоских молекул фенолфталеина становится плоской для этого необходим разрыв по крайней мере одной химической связи. Таким образом, приложение высокого давления со сдвигом может привести к разрыву химических связей и изменению строения молекул как неорганических, так и органических соединений. Можно полагать, что дальнейшие исследования [c.62]

Цвет органических пигментов является одним из основных их свойств. Так же, как для неорганических пигментов, появление окраски связано с электронным строением органического соединения, точнее, с характером взаимодействия такого соединения с электромагнитным излучением (светом). Современная электронная теория цветности основана на способности органических соединений избирательно поглощать свет, что определяется особым электронным состоянием их молекул, которое возникает при наличии достаточно длинной цепи сопряженных двойных связей и присоединенных к ней электронодонорных и электроноакцепторных заместителей. [c.281]

Эти примеры показывают, что цвет органического соединения может быть связан с хиноидным строением его молекулы. В соответствии с этим, хиноидная теория цветности утверждает, что все красители имеют в своем составе хиноидно построенные ядра большая или меньшая глубина окраски достигается введением в ядро тех или иных заместителей. [c.32]

При окраске шерсти протравными азокрасителями получаются неяркие цвета. Более ярки и прочны так называемые металл содержащие кислотные азокрасители, получаемые в виде готовых комплексных соединений хрома или кобальта и потому не требующие обработки солями этих металлов при крашении. По строению органической части молекулы металлсодержащие кислотные азокрасители близки к протравным. В качестве примера приводим строение одного из таких красителей— кислотного оранжевого ЖМ [c.592]

Здесь ион N 2+ заместил два иона водорода в кислотных группах = ЫОН двух молекул диметилглиоксима и в то же время образовал донорно-акцепторную связь с атомами азота двух других =НОН. Это так называемые внутрикомплексные соединения. Они образуются различными катионами с органическими реактивами. Эти соединения имеют циклическое строение и яркий цвет, почти все плохо растворимы в воде. Соединения N 2+ с диметилглиоксимом образуют осадок характерного красного цвета. [c.186]

Изучение строения красителей, известных человеку с глубокой древности и принадлежащих к самым разным классам органических соединений, позволило установить связь между структурой молекулы и ее цветом. Оказалось, что в молекуле органического вещества имеются структурные фрагменты — группы атомов, ответственные за возникновение цвета. Такие атомные группировки получили название хромофс юв (от греч. hroma — цвет и phoros — носитель). [c.224]

Хромофорно-ауксохромная теория цветности сыграла крупную роль в развитии химии красителей. Она создала основу для классификации красителей по хромофорам, позволила систематизировать большой фактический материал и выявить общие закономерности изменения цвета в зависимости от изменений в строении молекул органических соединений. На основе хро-мофорно-ауксохромной теории был открыт и изучен ряд новых фактов, которые в дальнейшем привели к дополнениям и изменениям этой теории. [c.28]

Проблема цветности красителей является крайне сложной, поскольку теория должна охватывать в количественном и качественном аспекте цветность всех известных типов окрашенных органических соединений. Кислотные и основные красители — две самостоятельные группы, и было бы ошибочным непосредственно переносить закономерности связи между цветом и строением с одной группы на другую. Бари, например, рассматривал Галлацетофенон как кубовый краситель и попытался приписать аналогичные структуры ан-трахиноновому кубовому красителю Индантрону. В современном подходе к теории цветности прогрессивными являются попытки проследить связь между строением и цветом с помощью квантово-механического расчета поглощения света сложными молекулами и конъюгированными системами, с последующим сопоставлением полученных данных с наблюдаемыми спектрами. [c.379]

Первая теория, связывающая окраску с химическим строением, была развита Виттом [82]. Она представляла собою чисто эмпирическую зависимость между химической структурой и красящими свойствами. Витт отметил, что все известные в то время окрашениле органические вещества содержали определенные ненасыщенные группы, названные хромофорами, как, например, — Ы=Н—, >С = О, >С = 8, >С = Ы, — N =0, — N02 и о- или п-хино-идные структуры. Однако молекулы, содержащие такие хромофоры, почти всегда окрашены в жёлтый цвет и не являются красителями. Если молекула органического соединения, кроме хромофорных гр тш. Содержит также такие группы, как —ННа, [c.201]

В настоящее время считают, что изменение цвета индикатора связано с изменением строения его молекулы. Появление же окраски у молекул органического соединения часто связано с образованием в их структуре так называемых хромофорных групп, содержащих двойные связи, например — N = О — N = N — С = О и др. Очень эажными хромофорами являются более сложные группы, в структуре которых имеется цепь сопряженных двойных связей. В качестве примера можно назвать хиноидную группировку, которая имеет [c.262]

Предпосылкой для создания первой гипотезы о зависимости запаха от химического строения органических соединений послужила разработка теории цветности. Б конце XIX в. были достигнуты успехи в установлении взаимосвязи между цветностью и химическим строением органических соединений, которые определялись развитием производства органических красителей. В 1876 г. О. Виттом [94] была предложена так называемая хромофорная теория цветности, согласно которой причиной окраски соединений являются хромофоры (от греч. несущие цвет ). К хромофорам Витт относил группы атомов —N62, —N=N—, —С=0, —СО—СО—. В 1888 г. Витт [95] высказал предположение о необходимости существования в молекулах красителей наряду с хромофорами ауксохромов —NП2, —ОП (оксигрунцы фенольного характера). [c.113]

В на[стоящее время считают, что изменение цвета индикатора связано с изменением строения его молекулы. Например, образование окрашенной соли 4)ечолфталеина из бесцветной кислоты является следствием превращения одной его формы в другую, причем этот процесс сопровождается перегруппировкой атомов молекуле фенолфталеина. Появление же окраски у молекул органического соединения часто связано с образованием в их структуре так называемых хромофорных групп, содержащих двойные связи, например —N=0, — >С=0 и др. Очень важными хромофорами являются также более сложные группы, в структуре которых имеется цепь сопряженных двойных связей, например, наличие в молекуле органического вещества хиноидной группировки [c.104]

До последнего времени каменноугольная смола была основным сырьем для синтетических красителей. Развитие анилинокрасочного производства привело к выделению и изучению все большего числа фракций каменноугольной смолы, что сильно продвинуло химию карбоциклического и гетероциклического рядов. Синтез красителя из каменноугольной смолы включает ряд промежуточных соединений и реакций, и это, в свою очередь, привело к многочисленным открытиям в органической химии и технологии. Химия красителей стимулировала квантово-механические исследования вопроса о зависимости между электронной структурой простой и сложной молекулы и поглощением овета. То доминирующее положение в производстве красителей, которое занимала Германия до первой мировой войны, было достигнуто благодаря поощрению исследовательской работы как в области химии красителей, так и всей органической химии. После 1916 г- Великобритания и США предприняли решительные меры для укрепления и развития своей анилинокрасочной промышленности. Английские и американские анилинокрасочные фирмы составили обширные программы исследований для своих лабораторий и для университетов. В эти исследования были включены не только потребности производства, но и фундаментальные проблемы цвета, строения волокна, сродства красителей к волокну, хемотерапии и других отраслей органической и биологической химии. [c.18]

Азокрасители. Продукты реакции сочетания диазотированных ароматических аминов с различными сочетающимися компонентами являются производными азобензола и, следовательно, они окрашены. Цвет этих соединений изменяется в зависимости от характера, числа и положения заместителей в молекуле, главным образом гидроксильных и аминогрупп (ауксохромных групн, см. Соотношение между цветом и строением органических соединений ). Известны азокрасители всевозможных цветов и оттенков — от желтого и красного до голубого и черного. [c.463]

Опыт показал, что цвет органических красителей не может быть, приписан только наличию в их молекулах особых единичных хромофорных групп, ионоидных центров и т. д. Не оправдалось также объяснение роли подсобных групп — ауксохромов,— якобы не участвующих в поглощении света, а только модифицирующих (ослабляющих или усиливающих) поглощающие свойства основной хромофорной системы и изменяющих сродство красителя к окрашиваемому волокну тинктофорные свойства). Характер поглощения света органическими соединениями определяется не только индивидуальными, свойствами отдельных хромофорных групп, но также строением, всей сложной хромофорной системы, в состав которой они входят в-качестве компонент. Ауксохромы также оказались особого вида хромофорными компонентами, вносящими в сложный хромофор свои р-электроны и влияющими на характер поглощения света. [c.57]

На разных этапах развития органической химии и химии красителей предлагались различные теории [87], характеризующие связь между цветом и строением органических соединений. Впервые эта связь отмечена А. М. Бутлеровым, который связал явление цветности с наличием в молекуле ненасыщенных групп N02, N0 и других, способных восстанавливаться. П. П. Алексеев обратил внимание на то обстоятельство, что определенные заместители в органической молекуле нитрогруппа N02, азогруппа N=N, карбонильная С = 0, азометино-вая H=N, нитрозо N=0 и другие группы — сообщают окраску соответствующим соединениям и что эта окраска усиливается при введении сульфгидрильных окси- и аминогрупп. О. Витт назвал ненасыщенные группы, определяющие цветность, хромофорами, а соединения, содержащие хромофоры — хромогенами. Дополнительные группы, усиливающие и углубляющие окраску, — это ауксохромы. [c.6]

Органическая химия как наука сформировалась сравнительно недавно. Тысячелетиями человечество осваивало тайны химических превращений соединений углерода. Сначала это были самые простые процессы окисления — горение древесины, нефти, угля, полностью разрушающие органические вещества. Затем были найдены способы выделения некоторых природных химических соединений. Это были прежде всего красители и лекарственные вещества, которые находили практическое применение. Почти не располагая данными о их составе и правильными представлениями о строении атома и молекулы, первооткрыватели называли такие вещества, руководствуясь их цветом, вкусом или источником получения. И в наше время мы пользуемся этими названиями, такими, например, как борнеол — маслообразное вещество, которое содержится в эфирных маслах деревьев, растущих на острове Борнео, — или лимонная кислота . Зачастую и сейчас исследователи присваивают новым выделенным веществам названия, указывающие на источник их получения. Так, грибок пенициллиум определил название пенициллина. [c.5]

Связь между химическим строением и цветностью органических соединений изучалась многими исследователями. Одна из первых теорий цветности была предложена Виттом (1876 г.), который объяснял цвет, красителей присутствием в их молекулах особых хромофорных групп, например азогруппы —N=N—, карбонильной группы >С=0, нитрогруппы —NOa и др. По теории Витта, красители содержат также ауксо-хромные группы, важнейшими из которых являются —NHj, —ОН, а также замещенная аминогруппа. Ауксохрбмные группы усиливают и углубляют цвет красителей и способствуют прочной связи их с текстильными волокнами. [c.580]

Окраска (цветность) органических веществ и способность окрашивать зависят от определенных особенностей их химической структуры. Это стало очевидным уже во второй половине прошлого столетия, после создания А. М. Бутлеровым теории химического строения. В частности, именно Бутлеров первым установил, что молекулы соединений, обладающих цветом, ненасыщены. [c.435]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология