Макрогетероциклические красители

Хромофорная система макрогетероциклических красителей характеризуется наличием макрогетероциклов, которые построе­ны из ароматических или гетероароматических остатков, связан­ных мостиками из атомов углерода или гетероатомов.

Макрогетероциклами (макроциклами), лежащими в основе хромофорной системы, являются шестнадцатичленные циклы, четырнадцатичленные циклы и др. Х = СН, Z = N, X = N.

Основой молекул фталоцианиновых красителей, хромофор­ная система которых включает шестнадцатичленный макро­цикл (1; X = Z = N), является тетразапорфиновое кольцо, построенное из четырех остатков пиррола, свя­занных атомами азота («внешние» атомы макроцикла). Меж­атомные расстояния между пиррольными атомами азота делают возможным образование устойчивых комплексов тетразапорфинов с металлами.

В практически интересных фталоцианиновых красителях при­сутствуют остатки бензопиррола (изоиндола), связанные ато­мами азота в тетрабензотетразапорфиновое азиновое) кольцо фталоцианина.

Краситель оливко-зеленый для крашения пластмасс.

Макрогетероциклические красители используют также в электронной и лазерной технике в качестве диодов, полупроводников, используют в качестве катализаторов.

16. ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ (ОПТИЧЕСКИЕ) ОТБЕЛИВАТЕЛИ

Флуоресцентные (оптические) отбеливатели представляют собой своеобразный класс белых красителей, применяемых для усиления эффекта «белизны» неокрашенных материалов (текс­тильных, бумаги, пластических масс и др.). и являются частным случаем люминесцентных (флуоресцентных) красителей.

Люминесценцией называется выделение энергии в виде элек­тромагнитного излучения (т. е. света) при переходе молекулы из возбужденного состояния в основное.

Как правило, при люминесценции молекула излучает фотон меньшей энергии, чем поглощенный при возбуждении ), так как часть поглощенной энергии расходуется на внутримолекулярные процессы и в конечном счете передает­ся окружающей среде в виде тепла. Но поскольку фотонам меньшей энергии соот­ветствуют световые лучи больших длин волн, практически лю­минесценция заключается в преобразовании световых лучей в более длинноволновые.

Если этим свойством обладают соединения, поглощающие в видимой части спектра, т. е. обычные красители, то это при­водит к значительному возрастанию яркости окраски. Такие красители называют флуоресцентными, люминесцентными, кра­сителями-люминофорами. Они широко применяются в тех слу­чаях, когда надо повысить яркость надписей или знаков, кото­рые должны быть хорошо видны на больших расстояниях (например, в дневных флуоресцентных красках, которые исполь­зуют для нанесения опознавательных знаков на самолеты, морские суда, аэродромные устройства и т. п.) или для усиле­ния декоративного эффекта (плакаты, театральные декорации, рекламные щиты и т. п.).

Например, катионный периноновый краситель образует яркие люминесцирующие зеленовато-желтые окраски на ПАН.

Если же флуоресцентными свойствами обладают бесцветные (т. е. не поглощающие в видимой области спектра) соединения, то их можно использовать в качестве флуоресцентных (оптичес­ких) отбеливателей.

Все тела поглощают в тех или иных участках УФ-области спектра. При этом тела, которые поглощают только в УФ-об­ласти, кажутся нам белыми (или бесцветными). Однако мно­гие «белые» тела (например, отбеленные ткани, бумага) в ре­зультате химических и физических воздействий (стирка, про­должительное действие солнечных лучей и т. п.) приобретают способность слабо поглощать и в коротковолновой видимой части спектра. Однако даже малоинтенсивное поглощение в области 400—480 нм вызывает появление желтизны (желтый цвет — дополнительный к спектральному фиолетовому и синему). Именно потому белые ткани после стирки приоб­ретают неприятный желтоватый оттенок (как и белая бумага, выставленная на длительное время на свет). Эффект подсини­вания белья заключается в том, что механическое нанесение на поверхность выстиранных тканей ничтожного количества синего ультрамарина компенсирует убыль коротковолновых лучей ви­димой части спектра и искусственно дополняет спектр отражен­ных лучей до белого.

Нанесение на неокрашенные (белые) тела бесцветных сое­динений, способных поглощать лучи ближней УФ-части спектра и преобразовывать их в лучи коротковолновой видимой части (400—480 нм), т. е. именно в те лучи, которые поглощаются «пожелтевшими» белыми телами, приводит к компенсации по­глощенной части видимых лучей и восполнению спектра отра­женного света. Вследствие этого тела кажутся часто даже зна­чительно белее, чем сами по себе. Этот эффект называется эф­фектом оптического или флуоресцентного отбеливания, а соеди­нения, обладающие такими свойствами, — оптическими (флуо­ресцентными) отбеливателями. Они широко используются при стирке, белении природных и синтетических текстильных ма­териалов, бумаги, пластических масс, для повышения белизны при вытравной печати узоров на тканях и т. п.

Оптические отбеливатели выпускаются под названием бе-лофоры с добавлением буквенных обозначений, указывающих на сообщаемый отбеленному материалу оттенок (первая буква) и на области применения: Ц — для целлюлозных волокон, Б — бумаги, П — полиамидных волокон, Д-—детергентов (т. е. мою­щих средств), Л — полиэфирных волокон (лавсана), А — аце­татных волокон, Н — полиакрилонитрильных волокон (нитро­на), Ш—-шерсти и шелка, В —вискозы в массе, М — других синтетических волокон в массе.

Белофор СБВ (4; R = R^/ = CH₂CH₂OH, R" = C₆H4SO₃H-м), предназначенный для отбеливания бумаги и вискозы в массе, получают из дисульфокислоты, метаниловой кислоты и диэтаноламина.