Органические пигменты спектры поглощения

Большое значение имеет метод идентификации органических пигментов по электронным спектрам поглощения или отражения, которые сравнительно однозначно характеризуют краситель. [c.651]

Пигментами мы называем соединения, избирательно поглощающие свет в видимой части солнечного спектра. При освещении белым светом их окраска определяется теми лучами, которые они отражают или пропускают. Молекулы всех органических пигментов содержат систему правильно чередующихся двойных и одиночных связей (так называемые сопряженные двойные связи), подобную той, какая имеется в центральной части молекулы каротина (фиг. 5, ). Связи принято обозначать линиями, но каждой такой линии соответствует пара электронов. Поэтому при каждом атоме углерода имеется 8 валентных электронов, общих для данного атома и соседних атомов. Между каждой парой атомов углерода находится пара электронов, образующих локализованную а-связь. Кроме того, имеется пара л-электронов, которые могут перемещаться по всей углеродной цепи (так называемый резонанс). Благодаря резонансу молекула приобретает дополнительную стабильность. Об этом свидетельствует, например, тот факт, что ее теплота сгорания меньше, чем следовало бы ожидать при наличии несопряженных двойных связей. Высокомобильные спаренные электроны, связанные со всей системой сопряженных двойных связей, а не с отдельными атомами, легко возбуждаются квантами света с энергией, столь незначительной, как у квантов видимого света или ближнего ультрафиолета. В этом процессе, называемом JT — я -переходом, квант исчезает, а возбужденный электрон приобретает дополнительную энергию. Поскольку потребность в энергии при этом невелика, поглощение происходит в видимой части спектра. [c.18]

На рис. 177 приведены спектры поглощения и отражения некоторых органических пигментов. [c.652]

Цвет большинства объектов обусловлен входящими в них веществами, которые поглощают энергию излучения в определенных участках видимого спектра. Такие красящие вещества называют, если они нерастворимы — пигментами (красками), если растворимы — красителями. Свойство окрашивающего вещества, вследствие которого он поглощает большую или меньшую части энергии именно в данном участке видимого спектра, а не в другом, обусловлено его химическим строением. Раньше пигменты и краски добывались экстракцией из тканей животного характера (перьев определенных пород кур, некоторых моллюсков) или из растений (индиго, марена), теперь прогресс органической химии дал возможность получать эти и многие другие окрашивающие вещества синтетическим путем. Химические теории цвета получаемых соединений пытаются найти связь между избирательным поглощением падающей на них световой энергии и их химическим строением. Эти теории крайне неполны, но тем не менее имеют огромное значение в поисках и разработке химиками все более полезных окрашивающих веществ. [c.44]

Применение методов МО и ВС к пигментам и другим органическим веществам, интенсивно поглощающим видимый свет, требует серьезных упрощений, для того чтобы получить хотя бы самое общее согласие с экспериментом. Лишь применение третьего квантомеханического метода для расчета спектров поглощения сложных молекул оказалось в известной степени успешным. Это метод свободного электрона (СЭ). В методе СЭ рассматривается лишь поведение я-электронов сопряженной системы. Так как цвет красителей и пигментов, как принято считать, обязан именно им, то этот метод мы рассмотрим более подробно. [c.36]

На рис. 2 показаны спектры поглощения хлорофилла и фталоцианина магния, обнаруживающие весьма большое сходство. Предпринятое нами расширение круга объектов, включающее и другие пигменты наряду с хлорофиллом, позволило выяснить, какие особенности фотосинтеза свойственны биологическим условиям его протекания и какие черты присущи оптическим и фотохимическим свойствам главного участника — органического пигмента определенного молекулярного строения. На этой теме, составляющей содержание VI Баховского чтения, прочитанного мной в 1950 г. [10], я останавливаться здесь не буду. [c.378]

В спектрофотометре осуществляются получение монохроматического светового пучка, пропускание его попеременно через раствор изучаемого вещества и через чистый растворитель, измерение /о и / и регистрация логарифма их отношения. Типичный спектр поглощения хлорофилла Ь в органическом растворителе представлен на рис. 2.24. Этот пигмент окрашен в зеленый цвет, потому что он поглощает в синей (400—450 нм) и красной (600—700 нм) областях спектра, но пропускает зеленые и желтые лучи. [c.57]

Молекулы с неспаренными электронами обычно отличаются высокой реакционной способностью. Они играют очень важную роль во многих химических и биологических процессах обычно как короткоживущие промежуточные соединения. Например, сигнал ЭПР наблюдается при облучении фотосинтезирующих систем. Он возникает как следствие первоначального акта фотосинтеза — переноса электрона, инициированного поглощением света фотосинтезирующим пигментом. Изучение этого явления сыграло важную роль в понимании механизма фотосинтеза. Органические радикалы и ион-радикалы дают очень характеристичные спектры ЭПР, что позволяет легко их обнаруживать и идентифицировать. Кроме того, наблюдаемые в спектре расщепления дают сведения о распределении спиновой плотности в молекуле. [c.234]

Свет, поглощаемый хлорофиллом в листьях растений, используется для фотосинтеза органических веществ из простых неорганических соединений это положение, установленное в работах К. А. Тимирязева, определяет роль хлорофилла как оптического и химического сенсибилизатора процесса. У фотосинтезирующих бактерий ту же роль, что и хлорофилл зеленых растений, выполняет бактериохлорофилл—пигмент, обладающий главным максимумом поглощения в близкой инфракрасной области спектра. [c.92]

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]

Данные о наличии в ископаемых отложениях самих биохромов очень незначительны, и относятся они, в основном, к растительным пигментам. Еще в прошлом веке на страницах естественнонаучной литературы встречались заметки об обнаружении ископаемого хлорофилла . Значительное внимание этому вопросу уделили Исаченко и Любименко 5. в качестве источника ископаемого хлорофилла ими были использованы сапропе-ли (органические илы), которые состоят преимущественно из органических остатков водных организмов, в том числе водорослей. Исследования спиртовых вытяжек из отложений сапро-пелей третичного, ледникового и современного периодов обнаружили очень сходные с хлорофиллом спектры поглощения и флуоресценцию. По мнению Любименко, хорошее сохранение органических соединений в морских и других отложениях, насчитывающих сотни, тысячи и миллионы лет, объясняется теми благоприятными условиями (отсутствие кислорода и света, наличие низкой температуры около 0° С и др.), которые создаются на больших глубинах под водой. [c.195]

Спектры поглощения фотосинтетических пигментов в клетках зеленых растений сдвинуты в длинноволновую область по сравнению с таковыми для растворов в органических растворителях. Это указывает на интенсивный характер взаимодействия пигмент — микроокружение. По-видимому, особо важную роль играют пиг-мент-белковые, пигмент-ли-пидные и пигмент-пигмент-ные слабые физико-химические взаимодействия. [c.55]

Все иигменты поглощают излучение определенных длин волн, но белые пигменты интенсивно поглощают только в УФ-области. Черные пигменты поглощают свет всех видимых длин волн, но могут быть прозрачны в ИК-области, что важно для создания маскирующих красок. Большинство цветных пигментов сильно поглощают в определенных областях видимого спектра, но прозрачны в других облягтях R плрнкдх сде-4 е тиы тдагменты смешаны с рассеивающими белыми частицами, общее поглощение и, следовательно, глубина цвета зависят от размера частиц цветных пигментов. Если частицы полностью диспергированы, поглощение возрастает обратно пропорционально размеру частиц. Это объясняется тем, что поперечное сечение каждой частицы пропорционально квадрату ее диаметра d , а число частиц в единице объема пропорционально l/d . Следовательно, общее поперечное сечение частиц пропорционально l/d. Поскольку путь падающего света через частицы достаточно велик и большая часть его успевает поглотиться, интенсивность цвета приблизительно обратно пропорциональна d если поглощение на частицу гораздо меньше, то и уменьшение интенсивности цвета меньше. На рис. 14.7 показаны данные Карра [11] для красок, содержащих органические пигменты, при различном времени перетира. Для сильно поглощающего [c.425]

Наиболее распространенным методом анализа порфириновых соединений является электронная спектрометрия. Четкие острые полосы в видимой области спектра служат индикатором присутствия тетрапиррольных пигментов в различных биологических и геологических объектах. Интенсивнее всего полоса Сорэ, но чаще используется видимая область спектра, так как она более чувствительна к структурным изменениял . В органическом веществе ископаемых осадков широко распространены комплексы порфи-рннов с ванадилом, характеризующиеся максимумами поглощения в области 570—580 нм (полоса а) и 530—545 нм (полоса Р). Положение полосы Сорэ изменяется от 408 до 418 нм. Вследствие не- [c.118]

Если in vivo у бактериохлорофилла самый длинноволновый максимум поглощения находился в области 890 нм, у бактериофиридина — 740 нм, хлорофилла ам у высших растений — 680 нм, хлорофилла в — 650 нм, то те же пигменты, находящиеся в органических растворителях, имеют максимумы поглощения, соответственно, в области 780 нм, 670 нм, 672 нм и, наконец, 642 нм. Спектры люминесценции пигментов in vivo и в органических растворителях имеют сходные различия в положении длинноволновых максимумов. [c.40]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология