Группы хромофоров, функции и приложения



хромофоров они являются элементами атома молекулы, ответственными за цвет. В этом отношении они являются носителями различных электронов, которые, будучи стимулированы энергией видимого света, отражают диапазон цветов..

На химическом уровне хромофор отвечает за установление электронного перехода полосы спектра поглощения вещества. В биохимии он отвечает за поглощение световой энергии, участвующей в фотохимических реакциях..

Цвет, воспринимаемый человеческим глазом, соответствует непоглощенным длинам волн. Таким образом, цвет является следствием передаваемого электромагнитного излучения..

В этом контексте хромофор представляет собой часть молекулы, ответственную за поглощение длин волн видимого диапазона. Что влияет на отраженную длину волны и, следовательно, цвет элемента.

Поглощение УФ-излучения основано на длине волны, получаемой при изменении уровня энергии электронов и состояния приема: возбужденного или базального. По сути, молекула приобретает определенный цвет, когда она захватывает или передает определенные видимые длины волн.

индекс

  • 1 хромофорные группы
  • 2 Механизм и функции
    • 2.1 Аукшромы 
  • 3 Как изменяется цвет?
  • 4 Применение
  • 5 ссылок

Хромофорные группы

Хромофоры организованы в функциональные группы, ответственные за поглощение видимого света. Хромофоры обычно образованы углерод-углеродными двойными связями и тройными связями (-C = C-): в качестве карбонильной группы, тиокарбонильной группы, этиленовой группы (-C = C-), иминогруппы (C = N), нитрогруппы, азотистая группа (-N = O), азогруппа (-N = N-), диазогруппа (N = N), азоксигруппа (N = NO), азометиновая группа, дисульфидная группа (-S = S-) и ароматические кольца, такие как парахинон и ортохинон.

Наиболее распространенными хромофорными группами являются:

  • Этиленовые хромофоры: Ar- (CH = CH) n -Ar; (N≥4)
  • Азохромофоры: -R-N = N-R
  • Ароматические хромофоры:
    • Производные трифенилметана: [Ar3CH]
    • Производные антрахинона
    • фталоцианины
    • Гетеро-ароматические производные

Хромофорные группы представляют собой электроны, резонирующие с определенной частотой, которые непрерывно захватывают или излучают свет. После присоединения к бензольному кольцу, нафталину или антрацену, они усиливают поглощение излучения.

Тем не менее, эти вещества требуют включения молекул групп auxocromos, чтобы усилить окраску, закрепление и усиление роли хромофоров.

Механизм и функция

На атомном уровне электромагнитное излучение поглощается, когда происходит электронное преобразование между двумя орбиталями с различными уровнями энергии..

Находясь в состоянии покоя, электроны находятся на определенной орбите, когда они поглощают энергию, электроны переходят на более высокую орбиту, и молекула переходит в возбужденное состояние..

В этом процессе представлена ​​разность энергий между орбиталями, которая представляет поглощенные длины волн. Фактически, энергия, поглощенная в процессе, высвобождается, и электрон переходит из возбужденного состояния в исходную форму покоя..

Как следствие, эта энергия высвобождается различными способами, являясь наиболее распространенным в виде тепла, или в результате высвобождения энергии посредством диффузии электромагнитного излучения..

Это явление свечения распространено в фосфоресценции и флуоресценции, когда молекула освещается и приобретает электромагнитную энергию, переходя в возбужденное состояние; возвращаясь в базальное состояние, энергия высвобождается за счет излучения фотонов, то есть излучения света.

auxochrome 

Функция хромофоров связана с auxocromos. Ауксохромо представляет собой группу атомов, которые в сочетании с хромофором изменяют длину волны и интенсивность поглощения, влияя на то, каким образом указанный хромофор поглощает свет.

Один только ауксхром не может давать цвет, но прикрепленный к хромофору обладает способностью усиливать его цвет. В природе наиболее распространенными ауксхромами являются гидроксильные группы (-OH), альдегидная группа (-CHO), аминогруппа (-NH2), метилмеркаптановая группа (-SCH3) и галогены (-F, -Cl, -Br, -I).

Функциональная группа ауксокромов представляет одну или несколько пар доступных электронов, которые, присоединяясь к хромофору, модифицируют поглощение длины волны.

Когда функциональные группы сопряжены непосредственно с системой Pi хромофора, поглощение усиливается, поскольку длина волны, которая захватывает свет, увеличивается.

Как изменяется цвет?

Молекула имеет цвет в зависимости от частоты поглощенной или испускаемой длины волны. Все элементы имеют характерную частоту, называемую собственной частотой. 

Когда длина волны имеет частоту, аналогичную собственной частоте объекта, она легче поглощается. В связи с этим этот процесс известен как резонанс.

Это явление, благодаря которому молекула захватывает излучение с частотой, аналогичной частоте движения электронов своей собственной молекулы..

В этом случае вмешивается хромофор, элемент, который улавливает разность энергий между различными молекулярными орбиталями, которые находятся в пределах светового спектра, таким образом, молекула окрашена, потому что она захватывает определенные цвета видимого света.

Вмешательство auxocromos вызывает преобразование собственной частоты хромофора, поэтому цвет изменяется, во многих случаях цвет усиливается.

Каждый auxocromo производит определенные эффекты на хромофоры, изменяя частоту поглощения длин волн разных частей спектра.

приложение

Благодаря своей способности придавать цвет молекулам, хромофоры имеют различные применения в производстве красителей для пищевой и текстильной промышленности..

В действительности, красители имеют одну или несколько хромофорных групп, которые определяют цвет. Кроме того, у вас должны быть группы auxocromos, которые обеспечивают потенциал и фиксируют цвет на цветных элементах..

Индустрия разработки красителей разрабатывает конкретные продукты в соответствии с конкретными спецификациями. Бесконечность специальных промышленных красителей была создана для любого материала. Устойчив к различным обработкам, включая постоянное воздействие солнечного света и длительное мытье или неблагоприятные условия окружающей среды.

Таким образом, производители и промышленники играют с комбинацией хромофоров и ауксромов, чтобы создать комбинации, которые обеспечивают краситель большей интенсивности и стойкости при низкой стоимости..

ссылки

  1. Хромофор (2017) Сборник материалов по химической терминологии IUPAC - Золотая книга. Получено с: goldbook.iupac.org
  2. Сантьяго В. Луис Лафуэнте, Мария Изабель Бургуэте Аскарат, Белен Альтава Бенито (1997) Введение в органическую химию. Университет Жауме И. Д.Л. редактор Внутривенно Títol. V. Série 547. ISBN 84-8021-160-1
  3. Sanz Tejedor Ascensión (2015) Промышленность красителей и пигментов. Органическая органическая химия. Школа промышленной инженерии Вальядолид. Восстановлено в: eii.uva.es
  4. Shapley Patricia (2012) Поглощение света органическими молекулами. Химия 104 Index. Университет Иллинойса. Восстановлено: chem.uiuc.edu
  5. Peñafiel Sandra (2011) Влияние размягчения с помощью основ жирных кислот на изменение оттенка в 100% хлопчатобумажных тканях, окрашенных реактивными красителями низкой реактивности. Цифровой репозиторий Технический университет Севера. (Дипломная работа).
  6. Reusch William (2013) Видимая и Ультрафиолетовая Спектроскопия. IOCD Международная организация по химическим наукам в развитии. Получено по адресу: chem.msu.edu