Полиметиновые красители

Метиновые красители ( полиметиновые красители ) — красители, хромофорная система которых состоит из сопряженных двойных связей фланкированных двумя концевыми группами: акцептором электронов А и донором электронов D. (полиенов) ,

Структура метиновых красителей

Метиновые красители содержат нечетное число метиновых групп . Концевые группы также могут быть частью гетероцикла или частью двойных связей ароматической системы : подклассы метиновых красителей основаны на этих структурных различиях. Кроме того, метиновые красители можно разделить на катионные, анионные и нейтральные.

Если одна или несколько метиновых групп заменены гетероатомом — обычно азотом — говорят о гетероаналогичных (аза-аналогичных) метиновых красителях.

Общие свойства и классификация

Метиновые красители можно охарактеризовать как полиеновые красители с концевыми электронодонорными и акцепторными группами. В большинстве случаев эти концевые группы содержат атомы азота или кислорода. Однако, хотя встречающиеся в природе полиеновые красители (такие как каротиноиды) ограничены тонами от желтого до желто-красного, почти все цвета спектра могут быть достигнуты с помощью преимущественно синтетических метиновых красителей.

Цианиновые красители

Пример: CI Basic Red 12.

Наиболее известной группой метиновых красителей являются катионные цианиновые красители . Обе концевые группы хромофора содержат атомы азота, тогда как амино- или иминогруппа входит в состав гетероцикла .

Общая структура цианиновых красителей

Гемицианиновые красители

Пример: CI Basic Yellow 11.

В случае гемицианиновых красителей одна концевая аминогруппа является частью гетероцикла, а вторая концевая группа имеет открытую цепь.

общая структура гемицианиновых красителей

Стрептоцианиновые красители

Если и концевая амино-, и иминогруппа хромофора имеют открытую цепь, говорят о стрептоцианиновых красителях.

Общая структура стрептоцианиновых красителей

Мероцианиновые красители

Мероцианиновые красители имеют в качестве концевых групп полиенового структурного элемента амино- и карбонильную группу. Для этого типа соединений можно описать как нейтральную, так и цвиттер-ионную резонансную структуру.

общая структура мероцианиновых красителей

Оксоноловые красители

Пример: Оксонол Блау.

Члены оксоноловых красителей, концевые группы которых содержат кислород в качестве гетероатома, играют роль в аналоговой цветной фотографии. и отслеживание ферментативных реакций посредством использования барбитуровых и тиобарбитуровых концевых групп.

общая структура оксоноловых красителей

Стириловые красители

Конденсацией активного метиленового соединения (например, динитрила малоновой кислоты ) с производным бензальдегида получают стирильные красители. За счет интеграции бензольного кольца в полиеновую часть эти соединения имеют частичную структуру стирола . Стириловые красители применяют в качестве дисперсионных красителей при крашении полиэфирных волокон .

Пример: Получение CI Disperse Yellow 31 ( 3 ) путем конденсации этилцианоацетата ( 1 ) с производным п -аминобензальдегида.

Синтез CI Disperse Yellow 31 ( 3 )

Ди- и триарилметиновые красители

Структурным элементом метинового красителя также являются амино- и гидроксизамещенные ди- и триарилметины:

Триарилметиновые красители, резонансная структура (R=H, алкил)

Триарилметиновые красители получают из трифенилметана , в котором по крайней мере два ароматических кольца имеют электронодонорные заместители (например, аминогруппы, вторичные и третичные алкиламиногруппы или гидроксигруппы). Поэтому в более старой литературе их также называют триарилметановыми красителями. Для красителей резонансная структура может быть описана как ион карбения или частичная структура иминоциклогексадиена или циклогексадиенона. Таким образом, центральный атом углерода в красителях не является sp. ³ - но сп ² -гибридизированный.

Триарилметиновые красители обычно имеют интенсивную светящуюся окраску с различной светостойкостью. Помимо крашения и печати на текстиле, коже и бумаге, они также используются для печатных красок, чернил, паст для шариковых ручек и в качестве микроскопических красителей. В качестве функциональных красителей некоторые представители этого класса красителей используются как индикаторы ( фенолфталеин ), как дезинфицирующие , антигельминтные и противогрибковые средства (например, малахитовый зеленый , кристаллический фиолетовый ).

Примеры:

• 
  Михлерс Гидравлический
• 
  CI Растворитель Желтый 34
• 
  Фенолфталеин (pH 8,2-12)
• 
  CI Basic Violet 14 (Фуксин)
• 
  CI Basic Green 4 ( малахитовый зеленый )
• 
  CI Basic Violet 3 ( кристальный фиолетовый )

Аза-аналог метиновых красителей

Если метиновую группу в метиновом красителе заменить атомом азота, получается азаметиновый краситель (пример: CI Basic Yellow 28). ). Соответственно, диазаметиновые красители получают путем замены двух метиновых групп атомами азота. Диазагемицианиновые красители (примеры: CI Basic Red 22). и CI Basic Blue 41 ), в частности, представляют собой важный класс метиновых красителей и используются в качестве катионных красителей при крашении полиакрилонитрильных волокон.

Примеры:

• 
  CI Базовый Желтый 28
• 
  CI Базовый Красный 22
• 
  CI Базовый Синий 41

Хинониминовые красители являются аза-аналогами диарилметиновых красителей:

Общая структура хинонимовых красителей, где X = OH, NH ₂ или NR ₂ Y = O или NH