Chromophores-grupper, funktioner och applikationer

den kromoforer de är elementen hos atomen i en molekyl som ansvarar för färgen. I detta avseende är de bärare av olika elektroner som, en gång stimulerad av energin av synligt ljus, speglar färgområdet.

På en kemisk nivå är kromoforen ansvarig för att etablera den elektroniska övergången av bandet av absorptionsspektrumet hos ett ämne. I biokemi är den ansvarig för absorptionen av ljusenergi som är inblandad i fotokemiska reaktioner.

Den färg som uppfattas genom det mänskliga ögat motsvarar de icke absorberade våglängderna. På så sätt är färgen en följd av den överförda elektromagnetiska strålningen.

I detta sammanhang representerar kromoforen den del av molekylen som är ansvarig för absorptionen av våglängder i det synliga området. Vad påverkar den reflekterade våglängden och därmed elementets färg.

Absorptionen av UV-strålning är baserad på våglängden mottagen av förändringen i energinivån hos elektronerna och mottagningstillståndet: upphetsad eller basal. I själva verket får molekylen en viss färg när den fångar eller sänder vissa synliga våglängder.

index

• 1 kromofora grupper
• 2 Mekanism och funktion
  • 2.1 Auxchromer 
• 3 Hur färgen ändras?
• 4 ansökan
• 5 referenser

Chromoforer grupper

Kromoforerna är organiserade i funktionella grupper som är ansvariga för absorptionen av synligt ljus. Kromoforen bildas typiskt genom dubbel- och trippelbindningar kol-kol (-C = C-) och karbonylgruppen, tiokarbonylgrupp, etylengrupp (-C = C-), imino (C = N), nitrogrupp, kvävegrupp (N = 0), azo-grupp (-N = N-), diazogrupp (N = N), azoxigrupp (N = NO), azometin-grupp, disulfidgrupp (-S = S-) och aromatiska ringar, såsom paraquinon och ortookinon.

De vanligaste kromoforgrupperna är:

• Etylenkromforer: Ar- (CH = CH) n-Ar; (N≥4)
• Azo-kromoforer: -R-N = N-R
• Aromatiska kromoforer:
  • Derivat av trifenylmetan: [Ar3CH]
  • Derivat av antrakinon
  • ftalocyaniner
  • Hetero-aromatiska derivat

De kromoforiska grupperna presenterar elektroner som resonanserar vid en viss frekvens, vilka upptar eller utstrålar ljus kontinuerligt. När de är bundna till en bensenring, naftalen eller antracen förstärker de upptaget av strålning.

Emellertid kräver dessa substanser införlivandet av molekyler av auxokromosgrupper för att förstärka färgningen, fixera och intensifiera rollen av kromoforerna.

Mekanism och funktion

På atomnivå absorberas elektromagnetisk strålning när en elektronisk transformation sker mellan två orbitaler av olika energinivåer.

När de hittas i vila är elektronerna i en viss omlopp, när de absorberar energi, passerar elektronerna till en högre omlopp och molekylen går in i ett upphetsat tillstånd.

I denna process presenteras en energidifferens mellan orbitalerna, vilket representerar de absorberade våglängderna. I själva verket frigörs den energi som absorberas under processen och elektronen går från upphetsad tillstånd till sin ursprungliga vilande form.

Som en konsekvens frigörs denna energi på olika sätt, som är den vanligaste i form av värme eller genom utsläpp av energi genom diffusion av elektromagnetisk strålning.

Detta fenomen av luminescens är vanligt vid fosforescens och fluorescens, där en molekyl upplyser och förvärvar elektromagnetisk energi som flyttar till ett upphetsat tillstånd. genom att återgå till ett basalt tillstånd frigörs energin genom utsläpp av fotoner, det vill säga strålningsljus.

auxochrome 

Funktionen hos kromoforerna är kopplad till auxokromerna. En auxokrom utgör en grupp av atomer som tillsammans med en kromofor ändrar våglängden och absorptionsintensiteten, påverkar sättet på vilket kromoforen absorberar ljuset.

En auxchrom ensam kan inte producera färg, men fäst vid en kromofor har förmågan att intensifiera sin färg. I naturen den vanligaste auxochrome är hydroxyl (-OH), aldehydgrupp (-CHO), aminogrupp (-NH2), metylmerkaptan grupp (-SCH3) och halogener (-F, -Cl, -Br, -I).

Auxokromernas funktionella grupp presenterar ett eller flera par tillgängliga elektroner som, när de går med i en kromofor, modifierar absorptionen av våglängden.

När de funktionella grupperna är konjugerade direkt med Pi-systemet i kromoforen absorberas absorptionen eftersom våglängden som fångar ljuset ökas.

Hur färgen ändras?

En molekyl presenterar en färg beroende på frekvensen av våglängden absorberad eller utsläppt. Alla element har en karakteristisk frekvens som kallas naturlig frekvens. 

När våglängden är frekvens som liknar en objekts naturliga frekvens, absorberas den lättare. I detta avseende är denna process känd som resonans.

Detta är ett fenomen genom vilket en molekyl fångar strålning med en frekvens som liknar frekvensen av rörelsen hos elektronerna med sin egen molekyl.

I det här fallet intervenerar kromoforen, element som fångar energiskillnaden mellan olika molekylära orbitaler som ligger inom ljusspektrumet, på så sätt är molekylen färgad eftersom den fångar vissa färger av synligt ljus.

Auxokromos ingrepp medför omvandling av kromoforens naturliga frekvens, så färgen ändras, i många fall intensifierar färgen.

Varje auxokrom producerar vissa effekter på kromoforerna, modifierar frekvensen av absorptionen av våglängder av olika delar av spektret.

ansökan

På grund av sin förmåga att ge färg till molekyler har kromoforer olika tillämpningar vid framställning av färgämnen för livsmedels- och textilindustrin.

I själva verket har färgämnena en eller flera kromoforgrupper som bestämmer färgen. Du måste också ha auxocromosgrupper som tillåter potential och fixa färgen på de element som kommer att färgas.

Industrin för utarbetande av färgprodukter utvecklar specifika produkter i baser till specifika specifikationer. En oändlighet av speciella industriella färgämnen har skapats för något material. Beständig mot olika behandlingar, inklusive kontinuerlig exponering för solljus och långvarig tvättning eller negativa miljöförhållanden.

Så tillverkare och industriister spelar med kombinationen av kromoforer och auxchromer för att designa kombinationer som ger ett färgämne med större intensitet och motståndskraft till låg kostnad.

referenser

1. Kromofor (2017) IUPAC-kompendium för kemisk terminologi - Guldboken. Hämtad från: goldbook.iupac.org
2. Santiago V. Luis Lafuente, María Isabel Burguete Azcárate, Belén Altava Benito (1997) Introduktion till organisk kemi. Universitat Jaume I. D.L. ed. IV. Títol. V. Série 547. ISBN 84-8021-160-1
3. Sanz Tejedor Ascensión (2015) Branschen av färgämnen och pigment. Organisk organisk kemi. Skolan för industriell teknik Valladolid. Återställd i: eii.uva.es
4. Shapley Patricia (2012) Absorberande ljus med organiska molekyler. Kemi 104 Index. University of Illinois. Recoveredin: chem.uiuc.edu
5. Peñafiel Sandra (2011) Påverkan av mjukning med baser av fettsyror i skiftbytet i 100% bomullstyg färgade med reaktiva färgämnen med låg reaktivitet. Digital Repository Tekniska universitetet i norra delen. (Examensarbete).
6. Reusch William (2013) Synlig och Ultraviolet Spektroskopi. IOCD Internationella Organisationen för Kemisk Utveckling. Hämtad på: chemistry.msu.edu