ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические свойства красящих веществ из "Органические красящие вещества Издание 4" В 1864 г. А. М. Бутлеров отметил, что среди чистых органических соединений решительно преобладают белые или бесцветные. Хотя с тех пор количество углеродистых соединений, точно известных, возросло чрезвычайно и ныне исчисляется уже сотнями тысяч, выше приведенное заключение остается вполне правильным и в наше время. Углеродистых соединений, цветных или окрашенных, известно несравненно меньше, чем не обладающих в наших глазах никаким цветом. Наконец, красящими свойствами отличается еще и того меньшее число цветных углеродистых соединений, так что к красящим веществам можно причислить лишь весьма гезначительную, сравнительно, долю цветных соединений, хотя в абсолютных цифрах технические красящие вещества исчисляются уже тысячами при этом имеется в виду прежде всего окрашивание волокнистых материалов и изделий. [c.33] В нашей литературе часто встречается смешение двух терминов — цветное и красящее вещество, и отсюда проистекает путаница в изложении. Между тем, нельзя упускать из вида, что каким бы красивым и ярким цветом ни обладало органическое соединение, но если оно не проявляет красящих свойств, его значение в нашем изложении может быть только второстепенным или вспомогательным. Изучение явлений цветности среди углеродистых соединений и объяснение ее происхождения представляет чрезвычайно большой научный и практический интерес, но до полного выяснения первопричин цветности, вероятно, еще далеко по этому поводу А. М. Бутлеров высказался в том смысле, что не много еще шагов сделано на этом пути, который в будущем обещает полное слияние химии с физикой . Поэтому мы должны отдать предпочтение рассмотрению красящих свойств с точки зрения химической технологии. [c.33] Элементарный состав красящих веществ особенно не выделяется среди прочих органических соединений углерод, водород, кислород и азот входят обычно в наибольших количествах, далее галоиды и сера и, наконец, иногда металлы — щелочные, щелочно-земельные и изредка прочих групп системы Менделеева. Для иллюстрации мы приводим перечень красящих веществ, начиная с самых древних и заканчивая новейшими. [c.33] В ЭТОМ перечне центральные строки занимают три прямых красителя составы таковых в настоящее время относятся к наиболее громоздким среди всех, потому что в их молекулы нередко входят 6 или 7 элементов так, молекула коричневого прямого X складывается из 168 атомов щести элементов с частичным весом около 1600. Приготовление таких сложных веществ в химически чистом состоянии, анализы состава и определения частичных весов представляют очень трудную задачу, но все же она разрешалась легче, чем вопросы о внутреннем строении молекул красящих веществ. В этом направлении гораздо большую роль, чем анализ, играли синтетические методы и изучение продуктов распада, благодаря которому структура красящих веществ выяснялась во всех подробностях. Общая теория строения органических соединений в этой области всегда играла и продолжает играть чрезвычайно важную и видную роль. [c.34] Основоположник теории строения органических соединений А. М. Бутлеров, разбирая вопрос о связи между физическими свойствами углеродистых соединений и строением их молекул, распределил цветные органические вещества на 4 категории, которые очень полно охватывали всю эту область, во всяком случае полнее, чем это делается даже ныне, потому что он включал сюда также цветные соли органических кислот, как, например, меди, никеля и других. [c.34] Все физические свойства веществ А. М. Бутлеров ставил в самую тесную связь с химическим строением их молекул как способом взаимной химической связи элементарных паев в частице цветность — свойство очень тонкое, проистекающее от влияния молекулы в целом иа лучи энергии, расположенные на весьма малом участке спектра. [c.34] Красящих свойств А. М. Бутлеров совсем не касался вероятно потому, что в то время красящих веществ было известно еще не более двух десятков, почти все они были природного происхождения и по методам применения представляли только, главным образом, протравные и единично кубовое (индиго). [c.34] Соединение, которое содержит хромофор, называется хромо-г е н о м оно может быть превращено далее в красящее вещество введением в молекулу некоторых иных атолшых групп, усиливающих цветность и сообщающих веществу красящие свойства эти атомные группировки должны называться ауксохромами. [c.35] Эти три термина Витта носят формальный характер, так как автор не вдавался в объяснение их влияний в составе молекул и не проследил их приложимости к известным тогда уже весьма многим и разнообразным красящим веществам. Так, еще Перкин указывал, что под воззрения Витта не подходит такое древнее и важное красящее вещество, как индиго. Теперь таких пигментов имеется множество и они приобретают все больш ее значение в технике. [c.35] Изложенная теория Витта была построена по существу только на фактическом материале растворимых азокрасящих веществ и не учитывала значения в текстильной технологии таких важнейших и ценнейших представителей, как индиго. По этому поводу напомним, что А. М. Бутлеров, отмечая, что все так называемые теории в химии суть только обобщения известного круга фактических знаний , предостерегал от слепого доверия к теориям в химии за пределами тех фактов, из которых они выведены . [c.35] Таким образом, признавая за хромофорными группировками значение вех на пути к пониманию особенностей красящих веществ, нужно главное внимание, согласно указаниям А. М. Бутлерова, сосредоточить на молекулах в целом при таких условиях научная классификация красящих веществ будет соответствовать строго научным требованиям. [c.35] Растворимые красящие вещества могут объединяться под обобщающим термином красители, предложенным А. Е. Порай-Кошицем для всех вообще красящих веществ, но не подходящим для нерастворимых. Для нерастворимых красяищх веществ обобщающим термином должен остаться прежний — пигмент Различение этих общих терминов необходимо и целесообразно потому, что они тесно связаны с объяснениями цветных и красящих свойств представителей той и другой категории. [c.36] Выдвинутые Виттом хромофорные группы, как сказано выше, служат лишь некоторым внешним, формальным признаком, по которому можно обкидать в соединении цветных свойств вообше. но который еще не достаточен для полного выявления цветных свойств в качественном и количественном отношениях. Подобных этому признаку в углеродистых соединениях имеется немало других. Эти признаки полной и вполне определенной характеристики данного вещества еще не дают. Для примера можно привести гидроксил ОН эта группа служит признаком определенных категорий веществ, но сама по себе, вне целой молекулы, в которую эта группа входит, не дает возможности сказать, имеем ли мы дело со спирто.м, с фенолом, с углеводом и т. д. Это мы устанавливаем не иначе, как разбирая строение молекулы- в целом. В области красящих веществ эти соображения тем более приложимы, что хромофоры Витта ЯВЛЯЮ1СЯ группировками, которые вообще встречаются в органических соединениях на каждом шагу и очень часто вне всякой связи с цветными или красящими свойствами, как нитро-30-, нитро-, карбонил-, азо- и пр. С другой стороны, в цветных соединениях можно подметить наличие многих иных групп, благодаря которым вещество поглощает выборочно лучистую энергию и обнаруживает окраску. В. А. Измаильский в своих работах по цветности чрезвычайно расширил объем термина хромофор и наметил три группы хромофоров электрофильные, донорные и амфотерные далее, по его мнению, ауксохромы необходимо рассматривать как особый вид хромофоров. [c.36] Если бы хромофоры являлись первопричиной цветности, то умножение числа хромофоров в частице углеродистого вещества должно было бы приводить к углублению цветности этого соединения. Между тем, факты этого не подтверждают так известно, например, что не все динитро-и тринитробензолы обладают цветом. [c.36] Очень часто хромогены являются сложными в них несколько ароматических или гетероциклических колец связываются одним или двумя хромофорами. Примерами хромогенов могут служить азобензол, феназин, динитронафталин, антрахинон и другие. [c.37] Термин ауксохром появился спустя 12 лет после того, как Витт предложил свою теорию красяших вешеств, и автор не дал ему исчерпывающе четкого объяснения. Под ауксохромами стали понимать только две группы — амино- и гидроксильную, которые всегда встречались в молекулах растворимых красящих веществ и придавали им тот или иной химический характер. После этого были, естественно, выдвинуты еще группы, названные солеобразующими, в том числе и, главным образом, сульфогруппа, карбоксильная и нитрогруппа. Мы уже видели выше, что усиливающее влияние ауксохромов на цветность соединения дало повод ставить ауксохромы наравне с хромофорами. Это способствовало еще большему ослаблению четкости терминов и побудило некоторых авторов оспаривать надобность и целесообразность этого термина с точки зрения цветности. [c.37] Но термин ауксохром находит свое оправдание, если его связывать не только с цветностью вещества, а и с его красящими свойствами последние тесно связаны с органическими катионами и анионами, содержащимися в молекулах растворимых красящих веществ, которые в технологии крашения носят названия основных, кислотных и протравных. Эти названия точно определяют химический характер красящих веществ, а отсюда н методы крашения ими волокон. Солеобразующие группы, т. е. сульфогруппы, карбоксил- и нитрогруппы играют такую же роль в том смысле, что сообщают красителям кислотный характер независимо от того, какие ауксохромы имеются в частице, т. е. будут ли то гидроксилы или аминогруппы. В красителях основного характера встречать кислотные солеобразующие группы, конечно, не приходится. При таком толковании термин ауксохром вполне уместен и полезен, как четко указывающий на химический характер красящего вещества, а от этого полностью зависит применяемый метод крашения. Значит ауксохром следует связывать не только с цветностью веществ, а и с его красящими свойствами. [c.37] Цветные углеводороды. Давний вопрос относительно цветных ароматических углеводородов, остававшийся долго не разрешенным, получил частичное утверждение на рубеже двух последних столетий. Первый углеводород красного цвета — бидифенилен-этон СгвЫ в был синтезирован Гребе в 1892 г., а в 1900 г. появились три углеводорода—ф у л ь в е н ы желты.п, оранжевый и красный (Тиле). [c.39] Эти углеводороды ясно указывают на то, что свойства цветности проявляются в этих примерах пе потому, что в молекулах присутствуют какие-либо хромофорные группы, их тут совсем нет, а вследствие общей структуры этих веществ. Это общее строение обусловливает поглощение лучистой энергии не только в видимой части спектра, но и в невидимой, как свойственно бензолу. Если здесь поставить вопрос о какой-то общей отличительной особенности во всех 3 схемах, то пришлось бы указать на пятичленное углеводородное кольцо, роль которого видимо повышается благодаря наличию радикалов, как жирного алкильного метила, так, в особенности, арильного фенила. [c.39] Вернуться к основной статье