Chromophores-grupper, funksjoner og applikasjoner



den kromoforer de er elementene i atomet i et molekyl som er ansvarlig for fargen. I denne forbindelse er de bærere av forskjellige elektroner som, en gang stimulert av energien av synlig lys, reflekterer rekkevidden av farger.

På et kjemisk nivå er kromoforen ansvarlig for å etablere den elektroniske overgangen av båndet til absorpsjonsspekteret av et stoff. I biokjemi er det ansvarlig for absorpsjon av lysenergi involvert i fotokjemiske reaksjoner.

Fargen som oppfattes gjennom det menneskelige øye, tilsvarer de ikke-absorberte bølgelengder. På denne måten er fargen en konsekvens av den overførte elektromagnetiske strålingen.

I denne sammenheng representerer kromoforen den delen av molekylet som er ansvarlig for absorpsjonen av bølgelengder av det synlige området. Hva påvirker reflektert bølgelengde og dermed elementets farge.

Absorpsjonen av UV-stråling er basert på bølgelengden mottatt av endringen i energinivået til elektronene og mottakstilstanden: opphisset eller basal. I virkeligheten oppnår molekylet en bestemt farge når den fanger eller overfører visse synlige bølgelengder.

index

  • 1 kromoforiske grupper
  • 2 Mekanisme og funksjon
    • 2.1 Auxchromer 
  • 3 Hvordan fargen er endret?
  • 4 Søknad
  • 5 referanser

Kromforer grupper

Kromoforene er organisert i funksjonelle grupper som er ansvarlige for absorpsjon av synlig lys. Kromoforen er vanligvis dannet av dobbelt- og trippelbindinger, karbon-karbon (-C = C-) og den karbonylholdige gruppe, tiokarbonylgruppe, etylengruppe (-C = C-), imino (C = N), nitro- gruppe, nitroso (-N = O), azo-gruppe (-N = N-), diazogruppe (N = N), azoksy gruppe (N = NO), azometin- gruppe, disulfid-gruppe (-S = S), og aromatiske ringer som paraquinon og ortookinon.

De vanligste kromofore gruppene er:

  • Etylenkromforer: Ar- (CH = CH) n-Ar; (N≥4)
  • Azo kromophorer: -R-N = N-R
  • Aromatiske kromoforer:
    • Derivater av trifenilmetan: [Ar3CH]
    • Derivater av antrakinon
    • ftalocyaniner
    • Hetero-aromatiske derivater

De kromophoriske gruppene presenterer elektroner som resonerer ved en bestemt frekvens, som fanger opp eller utstråler lys kontinuerlig. Når de er festet til en benzenring, naftalen eller antracen, forsterker de opptaket av stråling.

Imidlertid krever disse substansene inkorporering av molekyler av auxokromosegrupper, for å forsterke fargen, fiksere og intensivere rollen av kromoforene.

Mekanisme og funksjon

På atomnivå absorberes elektromagnetisk stråling når en elektronisk transformasjon finner sted mellom to orbitaler av forskjellige energinivåer.

Når de blir funnet i ro, er elektronene i en bestemt omløp, når de absorberer energi, sender elektronene seg til en høyere omgang, og molekylet går i en opphisset tilstand.

I denne prosessen presenteres en energidifferens mellom orbitaler, som representerer de absorberte bølgelengder. I virkeligheten frigjøres energien som absorberes under prosessen, og elektronen går fra opphisset tilstand til sin opprinnelige hvilemodus.

Som en konsekvens frigjøres denne energien på ulike måter, som er den vanligste i form av varme, eller ved frigjøring av energi gjennom diffusjon av elektromagnetisk stråling.

Dette fenomenet luminescens er vanlig i fosforescens og fluorescens, hvor et molekyl opplyser og oppnår elektromagnetisk energi som beveger seg til en begeistret tilstand; Ved å gå tilbake til en basalstat frigjøres energien gjennom utslipp av fotoner, det vil si strålelys.

auxochrome 

Funksjonen til kromoforene er knyttet til auxokromene. En auxochrome er en gruppe av atomer som, sammen med en kromofor, modifiserer bølgelengden og intensiteten av absorpsjonen, som påvirker hvordan nevnte kromofor absorberer lys.

En auxkrom alene kan ikke produsere farge, men festet til en kromofor har evnen til å intensivere fargen. I naturen er det mest vanlige auxochrome er hydroksyl (-OH), aldehydgruppe (-CHO), aminogruppe (-NH2), metylmerkaptan gruppe (-SCH3) og halogener (-F, -Cl, -Br, -I).

Den funksjonelle gruppen av auxokromene presenterer ett eller flere par tilgjengelige elektroner som, når de går med i en kromofor, modifiserer absorpsjonen av bølgelengden.

Når de funksjonelle gruppene er konjugert direkte med Pi-systemet i kromoforen, blir absorpsjonen forsterket siden bølgelengden som fanger lyset økes.

Hvordan fargen er endret?

Et molekyl presenterer en farge avhengig av frekvensen av bølgelengden absorbert eller utsendt. Alle elementene har en karakteristisk frekvens som kalles naturlig frekvens. 

Når bølgelengden er av frekvens som ligner en objekts naturlige frekvens, blir den lettere absorbert. I denne forbindelse er denne prosessen kjent som resonans.

Dette er et fenomen hvor et molekyl fanger stråling av en frekvens som ligner frekvensen av bevegelsen av elektronene i sitt eget molekyl.

Her griper kromoforen element som fanger opp energien forskjellen mellom ulike molekylorbitalene som er innenfor lysspekteret, slik molekylet er vist farget fordi den fanger opp visse farger av synlig lys.

Intervensjonen av auxokromene forårsaker transformasjonen av den naturlige frekvensen av kromoforen, slik at fargen er modifisert, i mange tilfeller farges intensiteten.

Hver auxokromo gir visse effekter på kromoforene, og modifiserer frekvensen av absorpsjonen av bølgelengder av forskjellige deler av spektret.

søknad

På grunn av sin evne til å gi farge til molekyler har kromforer forskjellige anvendelser i produksjon av fargestoffer til mat- og tekstilindustrien.

I virkeligheten har fargene en eller flere kromoforgrupper som bestemmer fargen. Også, du må ha auxocromos grupper som tillater potensial og fikse fargen på elementene som skal farge.

Næringen av utarbeidelse av fargeprodukter utvikler bestemte produkter i baser til spesifikke spesifikasjoner. En uendelig spesiell industriell fargestoffer er laget for noe materiale. Motstandsdyktig mot ulike behandlinger, inkludert kontinuerlig eksponering for sollys og langvarig vasking eller uønskede miljøforhold.

Så produsenter og industriere spiller med kombinasjonen av kromoforer og aksjromer for å designe kombinasjoner som gir farger med større intensitet og motstand til lave kostnader.

referanser

  1. Chromophore (2017) IUPAC Compendium of Chemical Terminology - Gullboken. Hentet fra: goldbook.iupac.org
  2. Santiago V. Luis Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Belén Altava Benito (1997) Introduksjon til organisk kjemi. Universitat Jaume I. D.L. ed. IV. Títol. V. Série 547. ISBN 84-8021-160-1
  3. Sanz Tejedor Ascensión (2015) Næringen av farger og pigmenter. Organisk organisk kjemi. School of Industrial Engineering Valladolid. Gjenopprettet i: eii.uva.es
  4. Shapley Patricia (2012) absorberer lys med organiske molekyler. Kjemi 104 Indeks. University of Illinois. Gjenopprettes: chem.uiuc.edu
  5. Peñafiel Sandra (2011) Påvirkning av mykning med baser av fettsyrer i endring av nyanse i 100% bomullsstoffer farget med reaktive farger med lav reaktivitet. Digital Repository Teknisk universitet i nord. (Avhandling av grad).
  6. Reusch William (2013) Synlig og Ultraviolet Spektroskopi. IOCD Internasjonal Organisasjon for Kjemisk Vitenskap i Utvikling. Hentet på: chemistry.msu.edu