Химическая энциклопедия - метиновые красители

(полиметиновые красители), содержат в молекуле метиловые группы ЧСН= (свободные или замещенные), образующие цепь сопряженных двойных связей с нечетным числом углеродных атомов между концевыми электронодонорной и электроноакцепторной группами. Последние могут обмениваться зарядом, передавая его по цепи сопряжения (т. е. заряд делокализован). В зависимости от заряда молекулы в целом М. к. подразделяют на катионные (ф-ла I), анионные (II) и нейтральные (нейтроцианины;III):

Практич. значение в пром-сти имеют в осн. катионные и нейтральные М. к.

Строение М. к. разнообразно, классификация их сложна. В зависимости от числа метиновых групп в открытой цепи различают моно-, ди-, ..., полиметинцианиновые красители, в зависимости от числа виниленовых групп (ЧСН=СНЧ) карбоцианиновые красители (одна группа), ди-, трикарбоцианиновые и т. д. По названию первого синтезированного М. к. "цианин" (от греч. цианос-синий; ф-ла IV) долгое время все М. к. называли цианино-выми. С появлением разнообразных типов М. к. это наименование осталось только для группы красителей, содержащих на обоих концах метиновой цепи ароматич. гетероциклы (напр., как у красителя IV). Наименования почти всех прочих групп образуют прибавлением к слову цианиновый (или цианин) приставки, характеризующей их отличия. Так, гемицианинами называют М. к., у к-рых только один концевой атом азота включен в ароматич. гетероцикл. М. к., у к-рых несущие заряд концевые атомы непосредственно связаны с метиновой цепью, как в ф-лах I-III, наз. стрептоцианиновыми. Если между метиновой цепью и одной концевой группой включено ароматич. кольцо, то эти фенилоги стрептоцианинов относят к аминоариленаминовым красителям (ф-ла V), а если и второй концевой атом отделен арилом,-то к диили триарил-метановым красителям и их винилогам (VI; см. также Арилметановые красители).

Число метиновых групп указывают приставкой к групповому названию красителя, напр. монометинцианиновый, диметингемицианиновый, полиметинцианиновый. Нульме-тиновыми (или апоцианиновыми) наз. такие гемицианино-вые красители, у к-рых фенильная группа непосредственно примыкает к азотсодержащему гетероциклу, напр. синий краситель (ф-ла VII).

К М. к. относятся также красители, у к-рых одна или неск. групп ЧСН= заменены атомами ЧN=, поскольку при такой замене сохраняются сопряжение связей, делокализация заряда и обусловленные этим физ.-хим. характеристики. В групповые наименования красителей тогда включают приставки моно-аза-, диазаи т. д.

Помимо указанной классификации, отдельные группы М. к. иногда наз. исходя из хим. признаков, напр. гидра-зоновые, триазеновые.

М. к. могут иметь любые цвета (от желтых до зеленых), отличаются яркими оттенками (т. е. у них узкие спектральные полосы поглощения). Цвет зависит от структуры, а в каждом из типов он углубляется при удлинении метиновой цепи, а также часто при замене групп ЧСН= на атомы ЧN=. Для всех М. к. характерна высокая интенсивность окраски: молярный коэф. экстинкции у простейших представителей 30 000, а при удлинении цепи может достигать 250 000, причем он имеет наиб. значения у симметричных красителей, т. е. содержащих одинаковые концевые группы.

М. к. устойчивы к действию восстановителей, а при обработке окислителями разрушаются. К-тами обесцвечиваются вследствие протонирования донорной группы, причем при нейтрализации окраска восстанавливается. Под действием щелочей могут образовываться карбинольные основания, к-рые в большинстве случаев нестабильны и разлагаются с расщеплением метиновой цепи; при щелочных обработках более стабильны М. к. с короткими метиновыми цепями. Высокой светостойкостью обладают гл. обр. нуль-, моно-, дии триметиновые красители.

Ниже перечислены наиб. практически важные группы катионных М. к. (приведены простые примеры, назван цвет красителя; в ф-лах не указаны сопутствующие анионы): енаминовый (желтый; VIII); гидразоновый (желтый; IX); триазеновый (желтый; X); фенилоги гемицианиновых, среди к-рых нульметиновый (синий; VII) и стириловый (розовый; XI), диазастириловый (синий; XII); триметинцианиновые и их азааналоги [напр., розовый (XIII) и желтый (XIV)]:

Среди нейтральных практич. значение имеют красители как с открытыми концевыми группировками (ф-ла XV), так и с циклическими (т. наз. мероцианиновые; XVI).

Известны также нейтроцианины, содержащие сульфогруп-пы, что позволяет применять их как кислотные красители, или имеющие в боковой цепи четвертичную аммониевую группу (их используют как катионные красители).

Получают М. к. взаимод. активной метиленовой (или метильной) группы одного компонента с карбонильной группой второго компонента. В качестве первого компонента чаще всего используют основание Фишера (ф-ла XVII; R = Н), циануксусный эфир либо малонодинитрил, индолы, ароматич. амины, 2-метилпроизводные бензотиазола и бенз-имидазола, а в качестве второго альдегид Фишера (XVIII; R = Н) или др. гетероциклич. альдегиды, N-алкилнафтости-рил (XIX), N,N-диалкиламинобензальдегиды.