Красители электронное строение молекул

Важной особенностью строения молекул красителей является расположение в них атомов в одной плоскости, так называемая капланарность. В некапланарных молекулах отсутствует сопряжение л электронов, поэтому такие молекулы не могут быть глубоко окрашены. [c.7]

В силу указанных причин одной классической структурной формулой со строго фиксированным распределением двойных связей и ионных зарядов нельзя изобразить истинное электронное строение молекулы красителя. Поэтому ни одна из приведенных ниже формул [c.371]

Окраска вещества связана с его способностью поглощать из видимой части спектра (в интервале длин волн от 800 до 400 нм) только лучи с определенными длинами волн, т. е. с определенной энергией. При этом непоглощенные лучи спектра, являясь дополнительными к поглощенным, воспринимаются как видимые и вещество (тело) становится окрашенным. Поглощение света молекулой красителя определяется состоянием ее электронов. Так как энергия поглощенных лучей расходуется на возбуждение валентных электронов, состояние которых может быть различным (а- или л-электроны), то, изменяя химическое строение молекулы, можно в широком интервале изменять интенсивность и характер поглощения света. Соединения, содержащие кратные связи, поглощают в видимой области или на ее границе, так как входящие в молекулу я-электроны требуют для своего возбуждения меньшей энергии. Поэтому органические красители — это вещества, в состав молекул которых входят ненасыщенные группировки, поглощающие,свет и, следовательно, вызывающие появление окраски хромофоры), и группы, которые увеличивают интенсивность этого поглощения ауксохромы). [c.235]

Одним из наиболее общих качественных представлений является идея об осциллирующем электроне. Это представление связывает Окраску, например берлинской лазури, с осцилляцией электрона между атомами двух- и трехвалентного железа. С другой стороны, окраску органических красителей также объясняют осцилляцией электрона по цепи сопряжения. Однако, естественно, нельзя ожидать одинаковой зависимости между строением и окраской для столь различных по строению молекул. [c.64]

Согласно развитой им теории, способность органических красителей и других окрашенных соединений поглощать свет определяется главным образом не наличием тех или иных хромофорных групп, а теми изменениями в строении молекулы, которые происходят вследствие сопряжения отдельных хромофоров и электронных взаимодействий в сопряженных системах. Для обозначения особого характера связей в подобных молекулах был предложен термин X р о м о с о с т о я н и е. Таким образом, задачей исследования является выяснение тех особенностей электронного строения молекулы, которые определяют хромосостояние. Решение этой задачи дает возможность в известной мере предвидеть, какое влияние должны оказывать на окраску и спектр вещества природа хромофорных групп и порядок их сочетания. [c.34]

Благодаря симметричному строению красителей электрический заряд (или пара неподеленных электронов) не локализуется у одного из атомов азота, а равномерно распределяется между обоими концевыми атомами, причем расстояния между группами СН практически одинаковы (изовалентное сопряжение, см. том I). Обе предельные структуры, при помощи которых изображается распределение электронов в молекуле, обладают равным числом двойных связей. Другая адекватная формула подобной хромофорной системы следующая [c.574]

Поглощение света определяется состоянием электронов в молекуле. Поскольку энергия поглощенных лучей расходуется на возбуждение внешних электронов, состояние которых может быть различным (о- или л-электроны), то, изменяя химическое строение молекулы красителя, можно в широком интервале изменять интенсивность и характер поглощения света. Для возбуждения электронов, образующих простые о-связи (а-электроны), требуется больщая энергия. Поэтому насыщенные соединения поглощают только в далекой ультрафиолетовой [c.292]

В результате поляризации на атоме кислорода появляется избыток, а на атоме азота—недостаток электронной плотности. Следовательно, и здесь имеются необходимые элементы строения молекулы красителя хромофор (цепь конъюгации), ауксохромы и ионные заряды. [c.373]

B. А. Измаильского, начатых еще в 1915 г. По его теории, способность органических красителей к светопоглощению определяется не наличием хромофорных групп, а теми изменениями в строении молекулы, которые имеют место вследствие сопряжения отдельных хромофоров и электронных взаимодействий в сопряженных системах. Для обозначения особого характера связей в подобных молекулах [c.62]

Кроме колебательно-вращательных спектров специфические особенности для отдельных элементов строения молекул проявляются и в электронно-колебательно-вращательных спектрах многих сложных молекул в газовой фазе или электронно-колебательных спектрах в конденсированных фазах (жидкой, твердой, растворах). На этом основаны идентификация и определение наличия структурных групп в сложных веществах—красителях, природных продуктах, биологических объектах и многих технических материалах и смесях. [c.437]

Молекулы красителей как раз и обладают таким строением, что для изменения движения внешних электронов является достаточной энергия видимого света. Причин, обусловливающих повышенную подвижность электронов в молекулах красителей, имеется несколько. Как мы уже говорили, все красители имеют в составе молекул системы сопряженных двойных связей, для которых, как известно, характерна повышенная подвижность части внешних электронов (тс -электронов). Удлинение цепочки сопряженных двойных связей увеличивает подвижность -электронов и делает их более легковозбудимыми. Вследствие этого наблюдается поглощение лучей света с более длинными волнами, в том числе и видимых лучей, или, иначе, появляется видимая окраска. Этим может быть объяснено углубление окраски у ряда углеводородов (см. стр. 60). [c.64]

Сродство прямых красителей к целлюлозе обусловлено строением и плотностью электронных силовых полей, которые окружают цепочку сопряженных двойных связей в молекуле красителя. Напряженность силового поля возрастает с увеличением числа. конъюгированных двойных связей, так как в этом случае я-электроны легче смещаются вдоль цепочек чередующихся простых и двойных связей. В результате создается необходимая плотность электронных облаков в местах контакта молекулы красителя с соответствующим силовым полем гидратцеллюлозного волокна, что и обеспечивает их взаимодействие друг с другом. Необходимо, чтобы цепочка сопряженных двойных связей проходила через всю молекулу красителя и не прерывалась. Нарушение сопряжения приводит к резкому снижению сродства. Большое значение имеет также пространственное строение молекулы красителя. Для обеспечения высокого сродства красителя к целлюлозе его молекулы должны быть планарными или принимать планарное положение при взаимодействии с волокном., [c.169]

Известно, что цветность красителя [14] обусловлена наличием в его молекуле определенной структурной группировки атомов (хромофора) и ауксохромных групп, включенных в общую систему сопряженных двойных связей. л-Электроны этой сопряженной системы двойных связей (цепи конъюгации) легко возбуждаются и поглощают из светового потока кванты света видимой части спектра, в связи с чем любое изменение в строении молекулы, затрагивающее эти электроны, отражается на окраске. [c.6]

Видоизменение структуры молекул этих красителей помогло выяснить связь между химическим строением молекул и цветностью красителей. Так, мы теперь знаем, что окраска зависит от того, какие волны видимого света вещество абсорбирует (поглощает). Эта абсорбция света, в свою очередь, связана с числом подвижных (возбуждаемых) электронов в молекуле. Подвижные электроны характерны для структур с системой сопряженных двойных свя.зей (—СН = СИ—СН=( Н —). [c.107]

Красители также обладают таки.м строением, при котором связь внешних электронов с молекулой настолько ослаблена, что для изменения движения этих электронов достаточна энергия видимого света. [c.23]

Большинство красителей имеет строение солей или их можно рассматривать, как внутренние соли . Эти соли несут противоположные электрические заряды, расположенные в различных частях молекулы. Эти электрические заряды также повышают подвижность электронов в молекулах красителей и поэтому при образовании солей наблюдается углубление цвета. [c.26]

Взаимосвязь цвета и строения весьма сложна, но зависит в первую очередь от п-электронной структуры молекулы, хотя важную роль могут играть также пространственные факторы. Лишь производные антрахинона, содержащие электронодонорные заместители с неподеленной 2р -парой электронов, такие, как ЫНг или ОН, имеют интенсивные полосы поглощения в видимой части спектра, поэтому все товарные антрахиноновые красители относятся к этому типу. Вообще производные антрахинона, содержащие электронодонорные заместители в положении 1, обладают большей красящей способностью и более глубоким цветом, чем 2-изомеры. Наиболее важные антрахиноновые красители, обладающие высокой красящей способностью и глубоким цветом, представляют собой 1,4- и 1,4,5,8-производные. [c.217]

При этом можно идти ДВУМЯ ПУТЯМИ. По первому из них исходят из анализа спектров поглощения пытаются найти характерные особенности в спектре и затем численно вывести их из строения молекул путем расчета взаимодействия связующих электронов со светом. Первый этап на этом пути изложен на примере полиенов, следующий этап очень труден. Поэтому пока в основном приходится пользоваться вторым путем, при котором, правда, с самого начала следует отказаться от полного разрешения проблемы, так как он не дает никаких сведений о процессе поглощения света. Таким образом, опираясь на современные представления о распределении электронов в молекуле, развиваются взгляды старой химической теории цветности. Как и в случае первого пути, при втором также исходят из химической формулы и пытаются установить связь между конститутивными особенностями, с одной стороны, и появлением окраски и смещением полос поглощения — с другой. При этом тип поглощения, его характерные черты для каждого класса красителей считаются заранее известными. Поскольку при такой [c.165]

Комплексообразование. Известно, что цвет ионов некоторых металлов зависит не только от строения электронных оболочек, но и от природы окрун ающих молекул. Так, бесцветный сульфат меди постепенно синеет по мере поглощения воды, синий безводный хлорид кобальта становится бледно-розовым в присутствии воды. Механизм этого влияния, по-видимому, аналогичен гипсохромному эффекту бетаиновых красителей селективная гидратация ионов приводит к сдвигу максимума поглощения в коротковолновую область. [c.167]

Изложенная выше хромофорная теория красителей, появившаяся еще в прошлом столетии, лишь формально связывала цветность веществ с наличием определенных групп атомов. В течение последующих десятилетий химики и физики пытались установить реальную, физическую связь между цветом и электронным строением молекул красителей. Как известно из физики, окрашенными являются вещества, поглощающие лучи определенной длины волны из (5елого видимого света, и вещество кажется окрашенным в цвет, являющийся дополнительным к поглощенному цвету . Поглощение тех или иных хвантов света (видимого или ультрафиолетового) зависит от особенностей электронов. Электроны, участвующие в построении с-связей, возбуждаются большими квантами и поэтому вещества с простыми связями поглощают лишь в далекой ультрафиолетовой части спектра при длинах волн до 2000 А квантов видимого света онн не поглощают и кажутся бесцветными. Электроны, участвующие в построении я-свя-зей, возбуждаются меньшими квантами. Особенно легко возбуждаются электроны, участвующие в построении сопряженных двойных связей, причем чем длиннее система сопряженных связей, тем меньшие кванты нужны для их возбуждения. [c.416]

О цвете и электронном строении красителей. Изложенная выше хромофорная теория красителей, появившаяся еще в прошлом столетии, лишь формально связывала цветность веществ с наличием определенных групп атомов. В течение последующих десятилетий химики и физики пытались установить реальную, физическую связь между цветом и тонким электронным строением молекул красителей. Как известно из физики, окрашенными являются вещества, поглощающие лучи определенной длины волны из белого видимого света, и вещество кажется окрашенным в цвет, являющийся дополнительным к поглощенному цвету . Как ранее упоминалось, поглощение тех или иных квантов света (видимого или ультрафиолетового) зависит от особенностей электронов. Электроны, участвующие в построении о-связец, возбуждаются большими квантами и поэтому вещества с простыми связями поглощают лишь в далекой ультра- [c.456]

Окраска вещества связана с его способностью поглощать из видимой части спектра (в интервале длин волн от 800 до 400 нм) только некоторые лучи с определенными длинами волн, т. е, с определенной энергией. При этом непогло-щенные лучи спектра, являясь дополнительными к поглощенным, воспринимаются, как видимые, и тело становится окрашенным. Например, если тело поглощает все лучи, кроме красных (620—400 нм), то они, отражаясь, окрашивают тело в красный цвет (800—620 нм) (рис. 35). Поглощение света определяется состоянием электронов в молекуле. Поскольку энергия поглощенных лучей рас.ходуется на возбуждение внешних электронов, состояние которых может быть различным (а- нли я-электроны), то, изменяя химическое строение молекулы красителя, можно в широком интервале изменять величину и характер поглощения света. Для возбуждения электронов, образующих простые а-связи (а-электроны), требуется большая энергия, т. е. лучи с большей энергией. [c.307]

Следует отметить, что реакционная способность активных красителей определяется строением как активного центра, так и хромофорной части молекулы, оказываюш,ей влияние на распределение электронной плотности в активном центре. Поэтому внутри каждой группы отдельные красители по своей реакционной способности могут отличаться друг от друга в 10 и более раз. [c.103]

Основные научные работы посвящены химии красителей. Разработал (1925) и внедрил в производство метод получения бензи-дина. Синтезировал новые лекарственные препараты (бисмоверол, камфару ВИ и др). На основе изучения спектров и химических свойств сопряженных систем создал (1913—1919) учение, устанавливающее связь окраски со средним ( промежуточным ) строением молекул и предвосхитиБщее учение о мезомерии. Предложил (1939) классификацию хромофорных групп и систем на основе их электронного строения. Открыл существование окращенных соединений с несопряженными хромофорными системами, объяснил их окраску межмолекулярным взаимодействием. Установил, что в сопряженных соединениях и в молекулярных комплексах, при наличии в обоих случаях электронных систем сходного строения, максимумы поглощения могут лежать в близкой области. [c.207]

Возможно, что растворитель оказьтает влияние и на внутреннее вращение в молекулах немезогенов, однако такие данные в литературе не обнаружены. Растворитель может оказывать влияние также на электронное строение немезогенов, о чем свидетельствует батохромный сдвиг, обнаруженный для красителей, растворенных в нематиках [125], [c.249]

О т в о т. Формулировка вопроса показывает, что вопрос задан лицом, не совсем понимающим существо дела. Мезоформа — только услов-цое обозначение для реально существующего тонкого строения сопряженной системы, которое отличается от строения предельных электромерных формул вследствие того, что я-электронные компоненты, из которых мы построили молекулу, взаимодействуют друг с другом. Между прочим, нужно отметить, что тонкое строение молекулы, мезостроение, зависит в значительной стенени от условий среды. Мы знаем влияет растворитель, влияет температура. Есть группы красителей, например, исследованные [c.166]

Итак, мы приходим к важному выводу хемосорбированные молекулы и сорбент, т. е. молекулы, присоединенные к твердому телу атомными связями, и данное твердое тело (как атомы или молекулы примеси, соединенные с атомами твердого тела атомными связями, и соответствующее твердое тело), представляют собой единую квантовую систему. Подобные системы, как мы видим, могут образовать как неорганические вещества, например примеси 2пО или СнгЗ в сульфиде цинка, так и органические с неорганическими, в частности красители-сенсибилизаторы, адсорбированные А Вг. Последние могут находиться на поверхности бромида серебра в виде коллоидных частиц—агрегатов молекул. Как указывает А. Н. Теренин, существует беспрепятственный перенос энергии или электронов по таким агрегатам даже в том случае, когда они не имеют кристаллического строения. Следовательно, контактное соединение (см. гл. IV) аморфного и кристаллического вещества является также единой квантовой системой. [c.132]

Представление об электронных смещениях в молекуле красителя и о мезосостоянии молекулы дает нам возможность предсказывать, как повлияет на цвет нарушение симметрии молекулы цианинового красителя. В соответствии с теоретическими представлениями, развитыми В. А. Измаильским еще 35 лет назад, краситель наиболее глубоко окрашен именно в его мезосостоянии, т. е. тогда, когда строение его молекулы одинаково удалено от обеих предельных форм. Действительно, па множестве примеров нами было показано, что переход от цианинового красителя симметричного строения, содержащего два одинаковых азотистых гетероцикла, связанных полиметиновой цепочкой, к красителю несимметричному, построенному из гетероциклов неодинаковой основности, всегда сопровождается эффектом ослабления цвета, смещением поглощения в сторону фиолетовой части спектра. [c.178]

Пользуясь принципами квантовой механики, можно рассчитать для некоторых красителей разность энергии так же, как и другие характеристики электронных переходов между основным и возбужденным состоянием сложных молекул красителей, так что и длина волны и интенсивность поглощения будут тесно связаны со строением молекулы. Тем не менее продолжающиеся поиски эмпирических зависимостей между строением и спектрами являются весьма полезными, особенно, если они могут дать и количественные зависимости, как это было в случае групп красителей, изучавщихся Люисом и Брукером. Кванто-механический расчет простых молекул и обсуждение электронных структур сложных красителей являются двумя различными приближенными методами, следуя которым за последние годы сложная теория цветности органических молекул приобрела ясные очертания. [c.448]

Метод Хюккеля [52] и метод самосогласованного поля [53] были распространены на а-электроны, а также п-электроны валентных оболочек атомов относительно несложных молекул. Кроме этого, было сделано сообщекие [54] о полных квантоБОмеханических расчётах для молекул, включая пиридин, с учётом всей внутренней оболочки, а также всех валентных электронов. Подобные расчёты для более сложных молекул, вероятно, будут возможны в ближайшем будущем, а теоретические расчёты спектральных свойств красителей смогут быть осуществлены с помощью счётных машин. Однако каждый неэмпирический расчёт относится к индивидуальной молекуле, а общие связи между цветом, строением молекулы и электронной структурой более очевидны из приближенных методов МО. [c.1844]

Начата работа (главным образом Бранчем и Шварцен-бахом) по установлению зависимости между кислотностью и основностью веществ и их электронной резонансной структурой. Повидимому, возможно развить теорию строения молекул настолько, чтобы делать надежные предсказания i) поведении веществ как в отношении физических, так и химических свойств. С резонансом тесно связана окраска органических красителей . Насколько тесна эта связь, видно из последних экспериментальных работ, главным образом Шварценбаха и Михаэлиса. Хотя до сих пор и не создано настоящей теории цветности, но можно надеяться, что такая теория, исходя из идеи резонанса, будет разработана в ближайшие десять лет. К числу наиболее интересных научных проблем принадлежат вопросы о строении и свойствах веществ, имеющих биологическое значение. Я не сомневаюсь в том, что в этой области очень существенны явления резонанса и водородной связи. Эти две особенности строения [c.415]

Рассмотрение этого красителя поучительно с нескольких точек зрения. Известно, что прочность к валке при прочих равных условиях возрастала с величиной молекулы. К этому же приводит этилирование оксигрупп. С другой стороны, увеличение молекулы с сохранением сопряжения по леей длине цепи должно приводить к появлению субстантивных свойств, что для кислотных красителей нежелательно. В рассматриваемом красителе оба центральных бензольных ядра, казалось бы, сопряжены, так как сульфидный мостик не прерывает сопряжения [217]. Однако, несмотря на способность сульфидного мостика проводить электронные влияния, в данном случае из-за поворота бензольных ядер и вывода их из одной плоскости этого не происходит. Об этом же говорит относительно высокая окраска рассматриваемого красителя по строению он, обладая большой молекулой и длинной цепью чередующихся простых и двойных связей, должен быть окрашен гораздо глубже, чем в желтый цвет. Однако цвет красителя примерно такой же, каким должен быть у половинки , например продукта азосочетания метаниловой кислоты с фенолом с последующим этилированием продукта сочетания. Таким образом, мы видим, что два важных свойства — субстан-тивность и цветность — зависят от одних и тех же причин и чутко отзываются на наличие или отсутствие сопряжения в цепи атомов [218]. [c.68]

По своему " строению хинониминовые красители аналогичны, арилмета-новым, но отличаются от них тем, что место центрального атома занимает не углеродный атом, а атом азота, усиливающий своей парой неподеленных электронов я-электронную систему молекулы. Поэтому цвет хинон-иминовых красителей значительно глубже цвета соответствующих ди-арилметановых красителей. Это видно из сравнения диарилметанового красителя гидрола Михлера (синий, Хиакс 603,5 нм) с аналогичным ему хинониминовым красителем Зеленым Биндшедлера (> акс 26 нм) [c.190]

Осн. работы посвящены химии красителей. Разработал (1925) и внедрил в произ-во метод получения бепзидина. Синтезировал новые лекарственные препараты (бисмоверол, камфару ВИ и др.). Изучал спектры и хим. св-ва сопряженных систем, установил (1913—1919) связь окраски со средним (промежуточным) строением молекул и предвосхитил (1915) представления о мезомерии. Предложил (1939) классификацию хромоформных групп на основе электронного строения. [c.179]

Взаимосвязь цвета и красящей способности красителей с их строением является весьма сложной и зависит в первую очередь от л-элек-тронного строения молекулы, хотя пространственные факторы также могут играть немаловажную роль. Для объяснения и предсказания влияния строения на цвет предложены многочисленные теории и правила. Из них наиболее полное объяснение этой взаимосвязи дает количественная модель ППП. Это единственный метод, позволяющий найти количественное выражение как для Х,макс так и для Емакс (через /). Последняя величина играет особенно важную роль, поскольку она непосредственно связана с экономической эффективностью красителя. Модель ППП имеет ряд ограничений она не учитывает влияния а-электронов, водородных связей, пространственных затруднений, а также влияние растворителей (ее результаты относятся к изолированным молекулам в газовой фазе). Качественная теория МО, в виде правил Дьюара, соверщенно непригодна для предсказания влияния заместителей на цвет нейтральных азокрасителей. Их можно с большим успехом использовать для протонированных азокрасителей. Теория ВС, не столь успешно применяемая в случае простейших красителей, полезна для объяснения и даже предсказания цвета более сложных нейтральных красителей. [c.176]

Распределение зарядов (электронной плотности) между атомами в молекуле, т. е. ее тонкое строение , эта формула не показывает, и оно точно не установлено. В дальнейшем изложении приводятся более наглядные орго-хиноидные или парс-хинсидные формулы красителей. [c.356]

Существуют другие разделы оргаиической химии и химической технологии, имеющие также существенное практическое значение,— разделы, в которых вести исследовательскую работу без аппарата современной электронной теории крайне затруднительно. Я имею в виду, нанример, химию красителей и, в частности, химию сенсибилизирующих гграсите-лей, которой я сам занимаюсь. Должен сказать, что работать в области синтеза новых цианиновых красителей, фотосенсибилизаторов, без использования теории электронных смещений, изложенной в докладе, по моему мнению, в настоящее время просто невозможно. Чтобы синтезировать сенсибилизатор к определенной зоне спектра, необходимо знать связь, существующую между строением красителя н его цветом. Современная же теория цветности построена на смещении электронов от ауксохромных групп на цепь сопряженных связей. Если бы мы не располагали в химии красителей теорией цветности, т. е. х лавным образом теорией электронных смещений по цепям котгьюгации, мы были бы обречены на чистую эмпирию, удачный случай в синтетических поисках эффективных красителей, без какой-либо направляющей идеи. К счастью, это не так. Теория цветности в органической химии весьма несовершенна, но она существует. Сказанное относится не только к цвету цианиновых красителей, но и к их активности в качестве сенсибилизаторов. Мы знаем теперь, благодаря главным образом И. И. Левкоеву, что эффективность сенсибилизатора зависит от ряда факторов, в том числе от степени основности его молекулы. Если в молекулу цианинового красителя ввести группу — акцептор электронов, то вместо сенсибилизаторов получатся десенсибилизаторы. [c.177]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология