Hromoforu grupas, funkcijas un pielietojumi



The hromofori tie ir molekulas, kas atbild par krāsu, atoma elementi. Šajā sakarā viņi ir dažādu elektronu nesēji, kas, pateicoties redzamās gaismas enerģijai, atspoguļo krāsu diapazonu.

Ķīmiskā līmenī hromofors ir atbildīgs par vielas absorbcijas spektra joslas elektroniskās pārejas noteikšanu. Bioķīmijā tā ir atbildīga par gaismas enerģijas absorbciju, kas iesaistīta fotoķīmiskās reakcijās.

Krāsa, kas tiek uztverta caur cilvēka acīm, atbilst neuzsūcinātajiem viļņu garumiem. Šādā veidā krāsa ir pārraidītā elektromagnētiskā starojuma sekas.

Šajā kontekstā hromofors ir molekulas daļa, kas atbild par redzamā diapazona viļņu garumu absorbciju. Kas ietekmē atstarotā viļņa garumu un līdz ar to elementa krāsu.

UV starojuma absorbcija ir balstīta uz viļņa garumu, ko saņem elektronu enerģijas līmeņa izmaiņas un uztveršanas stāvoklis: satraukti vai bazāli. Faktiski molekula iegūst noteiktu krāsu, kad tā uztver vai nodod zināmus redzamus viļņu garumus.

Indekss

  • 1 Hromoforiskās grupas
  • 2 Mehānisms un funkcija
    • 2.1. Aukschomi 
  • 3 Kā mainās krāsa?
  • 4 Pieteikums
  • 5 Atsauces

Hromoforu grupas

Hromofori ir sakārtoti funkcionālās grupās, kas atbild par redzamās gaismas absorbciju. Hromoforus parasti veido oglekļa-oglekļa divkāršās saites un trīskāršās saites (-C = C-): kā karbonilgrupa, tiokarbonilgrupa, etilēngrupa (-C = C-), imino grupa (C = N), nitro grupa, slāpekļa grupa (-N = O), azo grupa (-N = N-), diazo grupa (N = N), azoksigrupa (N = NO), azometīna grupa, disulfīda grupa (-S = S-), un aromātiskie gredzeni, piemēram, parakvinons un ortohinons.

Visizplatītākās hromoforu grupas ir:

  • Etilēnkromofori: Ar- (CH = CH) n-Ar; (n≥4)
  • Azohromofori: -R-N = N-R
  • Aromātiskie hromofori:
    • Trifenilmetāna atvasinājumi: [Ar3CH]
    • Antrakinona atvasinājumi
    • Ftalocianīni
    • Heteroaromātiskie atvasinājumi

Hromoforiskās grupas elektronus rezonē noteiktā frekvencē, kas nepārtraukti uztver vai izstaro gaismu. Kad tie ir pievienoti benzola gredzenam, naftalīnam vai antracenam, tie pastiprina radiācijas uzņemšanu.

Tomēr šīm vielām ir jāiekļauj auxocromos grupu molekulas, lai pastiprinātu hromoforu krāsu, nostiprinātu un pastiprinātu lomu..

Mehānisms un funkcija

Atomu līmenī elektromagnētiskais starojums tiek absorbēts, kad notiek elektroniska transformācija starp diviem dažādu enerģijas līmeņu orbitāliem.

Kad atpūsties, elektroni atrodas noteiktā orbītā, kad tie absorbē enerģiju, elektroni pāriet uz augstāku orbitālu un molekula nonāk satrauktā stāvoklī.

Šajā procesā tiek attēlota enerģijas diference starp orbitālēm, kas atspoguļo absorbētos viļņu garumus. Faktiski procesa laikā absorbētā enerģija tiek atbrīvota, un elektronu no ierosinātā stāvokļa pārceļas uz sākotnējo atpūtas formu.

Tā rezultātā šī enerģija tiek izlaista dažādos veidos, kas ir visizplatītākā siltuma veidā, vai enerģijas izdalīšanās, elektromagnētiskā starojuma izplatīšanās rezultātā..

Šī luminiscences parādība ir izplatīta fosforescencē un fluorescencē, kur molekula ir izgaismota un iegūst elektromagnētisko enerģiju, kas virzās uz ierosinātu stāvokli; atgriežoties pie bazālā stāvokļa, enerģija tiek atbrīvota caur fotonu emisiju, tas ir, starojošu gaismu.

Aukschomi 

Hromoforu funkcija ir saistīta ar auksokromos. Auksokromu veido atomu grupa, kas kopā ar hromoforu pārveido viļņa garumu un absorbcijas intensitāti, ietekmējot veidu, kādā minētais hromofors absorbē gaismu.

Aukshroms vien nevar ražot krāsu, bet pievienots hromoforam ir spēja pastiprināt krāsu. Dabā visbiežāk sastopamie aukshomi ir hidroksilgrupas (-OH), aldehīda grupa (-CHO), aminogrupa (-NH2), metil merkaptāna grupa (-SCH3) un halogēni (-F, -Cl, -Br, -I).

Auksokrātu funkcionālajai grupai ir viens vai vairāki pieejamo elektronu pāri, kas, pievienojoties hromoforam, modificē viļņu garuma absorbciju..

Ja funkcionālās grupas ir konjugētas tieši ar hromofora Pi sistēmu, absorbcija tiek pastiprināta, jo palielinās viļņa garums, kas uztver gaismu.

Kā tiek mainīta krāsa?

Molekulai ir krāsa atkarībā no absorbētā vai emitētā viļņa garuma. Visiem elementiem ir raksturīga frekvence, ko sauc par dabisko frekvenci. 

Ja viļņa garums ir līdzīgs objekta dabīgajai frekvencei, tas ir vieglāk absorbēts. Šajā sakarā šo procesu sauc par rezonansi.

Šī ir parādība, ar kuras palīdzību molekula uztver radiācijas frekvenci, kas ir līdzīgs sava molekulas elektronu kustības biežumam..

Šādā gadījumā chromophore iejaucas, elements, kas uztver enerģijas atšķirību starp dažādām molekulārajām orbitālēm, kas atrodas gaismas spektrā, tādā veidā, molekula ir krāsaina, jo tā uztver noteiktas redzamas gaismas krāsas.

Auksokromos iejaukšanās izraisa hromofora dabiskās frekvences pārveidošanos, tāpēc krāsa tiek mainīta, daudzos gadījumos krāsa pastiprinās.

Katrs auxocromo rada noteiktu ietekmi uz hromoforiem, mainot dažādu spektra daļu viļņu garumu absorbcijas biežumu..

Pieteikums

Sakarā ar to, ka molekulām var dot krāsu, hromoforiem ir dažādas pielietošanas iespējas pārtikas un tekstilrūpniecības krāsvielu ražošanā..

Faktiski krāsvielām ir viena vai vairākas hromoforu grupas, kas nosaka krāsu. Tāpat jums ir jābūt auxocromos grupām, kas nodrošina potenciālu un nosaka krāsu krāsu elementiem.

Krāsvielu izstrādes nozare izstrādā konkrētus produktus, pamatojoties uz specifiskām specifikācijām. Jebkuram materiālam ir izveidotas īpašas rūpnieciskās krāsvielas bezgalīgi. Izturīga pret dažādām procedūrām, tostarp nepārtrauktu saules staru iedarbību un ilgstošu mazgāšanu vai nelabvēlīgiem vides apstākļiem.

Tātad ražotāji un rūpnieki spēlē ar hromoforu un aukshomu kombināciju, lai izstrādātu kombinācijas, kas nodrošina lielāku intensitāti un izturību ar zemām izmaksām..

Atsauces

  1. Chromophore (2017) IUPAC ķīmisko terminoloģiju apkopojums - zelta grāmata. Saturs iegūts no: goldbook.iupac.org
  2. Santiago V. Luis Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Belén Altava Benito (1997) Ievads organiskajā ķīmijā. Universitat Jaume I. D.L. ed. IV. Títol V. Série 547. ISBN 84-8021-160-1
  3. Sanz Tejedor Ascensión (2015) Krāsu un pigmentu rūpniecība. Organiskā organiskā ķīmija. Rūpniecības inženierzinātņu skola Valladolid. Atgūts: eii.uva.es
  4. Shapley Patricia (2012) absorbē gaismu ar organiskām molekulām. Ķīmija 104 Indekss. Ilinoisas Universitāte. Atgūt: chem.uiuc.edu
  5. Peñafiel Sandra (2011) Mīkstināšanas ietekme uz taukskābju pamatnēm, mainot toni 100% kokvilnas audumos, kas krāsoti ar zemas reaktivitātes reaktīvām krāsvielām. Digitālā repozitorija Ziemeļu Tehniskā universitāte. (Grāds).
  6. Reusch William (2013) Redzams un UltravioletSpektroskopija. Starptautiskā ķīmijas zinātnes organizācija (IOCD) attīstības jomā. Saturs iegūts šādā valodā: chemistry.msu.edu