Арилметановые красители

Полученные в результате химического синтеза синтетические красители обычно мало пригодны для непосредственного применения в крашении и особенно в печатании. Чтобы

Арилметановые красители

Дипломная работа

Разное

Другие дипломы по предмету

Разное

Сдать работу со 100% гаранией

Содержание

 

Введение

1. Арилметановые красители

1.1 Общие сведения

1.2 Способы получения триарилметановых красителей

2. Бриллиантовый зеленый. Технология получения бриллиантового зеленого

2.1 Общие сведения о красителе

2.2 Технология получения красителя

3. Стадии производства красителя бриллиантового зеленого

4. Схема получения красителя бриллиантового зеленого

5. Расчет материального баланса

6. Расчет теплового баланса

7. Отходы производства красителей. Очистка

Заключение

Список использованной литературы

 

Введение

 

Красителями, в широком смысле этого слова, называют органические соединения, обладающие способностью поглощать и преобразовывать световую энергию в видимой и ближних ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра. Применение веществ, способных придавать тот или иной цвет предметам, в том числе волокнам, тканям, поверхности тела, известно с незапамятных времен. Для этого использовались цветные глины, минеральные пигменты, вытяжки из растений и животных.

Только в XVIII веке стали предприниматься попытки создания дешевых синтетических красителей. К этому химиков подтолкнуло бурное развитие текстильной промышленности и переход к машинному производству. Первый синтетический краситель был получен в 1855 г. профессором Я. Натансоном, соединение красного цвета. Позже в 1858 г., во Франции, Верген получил этот же краситель другим способом и назвал фуксином. В том же году Грисс открыл реакцию диазотирования, положившую начало синтезу азокрасителей.

В настоящее время известно большое количество красителей, разделяющиеся по химическому строению: нитрокрасители, нитрозокрасители, азокрасители, арилметановые, хинониминовые, сернистые, индигоидные, антрахиноновые, полициклические, фталоцианиновые, полиметиновые, азометиновые красители [8].

Производство синтетических красителей - отрасль промышленности тонкого органического синтеза. Синтетические красители получают в результате проведения многостадийного химического синтеза из промежуточных продуктов, производимых, в свою очередь, из ароматических и гетероароматических соединений, вырабатываемых угле- и нефтехимической промышленностью. Часто из одного промежуточного продукта получают несколько синтетических красителей. Промежуточные продукты, кроме того, широко используют для производства лекарственных веществ, пестицидов, ростовых веществ и многих других продуктов. Как правило, производство промежуточных продуктов организовано на заводах, которые вырабатывают синтетические красители.

Для промышленности синтетическим красителям характерны: многоассортиментность (большое число марок синтетических красителей), малотоннажность отдельных производств, многостадийность получения большинства красителей (иногда 10 и более стадий). Это затрудняет механизацию и автоматизацию производства и, следовательно, улучшение экономических показателей.

Основные пути прогресса в промышленности синтетических красителей: разработка для каждого вида крашения триад красителей (желтый-пурпурный-голубой), смешением которых по данным расчета цветности на ЭВМ можно получить смесовые марки синтетических красителей любых цветов и оттенков; организация гибких производств, позволяющих с помощью небольшого числа аппаратов повышенной мощности производить широкий ассортимент продукции; изыскание возможностей использования одних и тех же промежуточных продуктов для синтеза возможно большего числа синтетических красителей и применения в качестве промеж. продуктов соединений, производимых для синтеза лекарственных веществ, пестицидов, фотоматериалов и др.

Полученные в результате химического синтеза синтетические красители обычно мало пригодны для непосредственного применения в крашении и особенно в печатании. Чтобы красители были удобны в применении и для повышения степени их использования (например, исключение механических потерь, более полная выбираемость из красильных ванн) из них готовят выпускные формы. Это стандартизованные товарные формы, в которых синтетические красители поступают потребителям; кроме красителя, взятого в строго определенной концентрации, в их состав входят различные вспомогательные вещества. На основе одного и того же синтетического красителя может быть приготовлено несколько выпускных форм. Синтетические красители производят в виде непылящих порошков, гранул и жидкостей, в виде растворов.

Применяют синтетические красители для крашения волокон и различных текстильных материалов, кожи, мехов, бумаги, древесины и др.; растворимые в органических средах синтетические красители - для окрашивания бензинов, парафина, спиртов, восков, растительных жиров, синтетических волокон при получении их формированием в массе, пластмасс, резин. Синтетические красители используют также в цветной и черно-белой кинематографии и фотографии, в электрофотографии аналитической химии, в медицине (средства диагностики, при биохимических исследованиях), в жидкостных лазерах, в различных физических приборах в качестве полупроводников и элементов, обладающих фотопроводимостью и некоторыми другими свойствами, как катализаторы [3].

Цель данного курсовой проекта - изучить теоретический материал по данному вопросу.

Задачи курсового проекта:

1)дать характеристику арилметановым красителям;

2)рассчитать материальный баланс одного из красителей арилметанового ряда;

)рассчитать тепловой баланс;

)проиллюстрировать схему его получения;

)сделать выводы о проделанной работе;

)описать технологию получения одного из красителей арилметанового класса.

 

1. Арилметановые красители

 

.1 Общие сведения

 

Хромофорная система арилметановых красителей характеризуется наличием электронодонорного и электроноакцепторного заместителей по концам цепочки сопряженных двойных связей, включающей два ароматических остатка и соединяющий их центральный углеродный атом:

 

 

Арилметановые красители можно рассматривать как производные метана, у которых центральный («метановый») атом углерода входит в единую сопряженную цепочку хромофорной системы. Если заместитель R - атом водорода или неароматический остаток, краситель является диарилметановым, если же R - ароматический остаток, т.е. R=Ar", - триарилметановым.

По своему строению ариметановые красители делятся на следующие группы:

. Собственно арилметановые, представляющие собой производные ди- и триарилметана:

 

и

 

 

. Ксантеновые, отличающиеся от собственно арилметановых наличием мостика из кислородного атома, связывающего ароматические остатки в о,о'-положениях к центральному атому углерода:

и

 

 

. Акридиновые, отличающиеся от ксантеновых тем, что вместо кислородного мостика у них имеется мостик из атома азота (в виде иминогруппы):

 

и

 

 

 

Ксантеновые и акридиновые красители иногда рассматриваются как самостоятельные классы красителей, однако сходство хромофорных систем (а следовательно, закономерностей изменения цвета) и способов синтеза делают целесообразным рассмотрение их как отдельных групп одного и того же класса.

Введение двух арильных радикалов в молекулу метана увеличивает подвижность атомов водорода метанового остатка. Это выражается, в частности, в относительно легкой окисляемости дифенилметана и его производных по центральному атому углерода.

Введение третьего остатка в молекулу диарилметанового красителя несколько смещает максимум поглощения в длинноволновую область вследствие усиления хромофорной системы π-электронами нового ароматического кольца.

Из-за пространственных затруднений, возникающих вследствие того, что атомы водорода бензольных колец в орто-положениях к центральному атому углерода не могут разместиться в одной плоскости, бензольные кольца повернуты по отношению друг к другу подобно лопастям пропеллера. Угол поворота составляет около 18°, что мало нарушает сопряжение π-электронов всех трех колец. При введении заместителей в орто-положение к центральному атому углерода нарушение плоскостности достигает таких размеров, что наступает разобщение сопряженной системы и повышение цвета.

Введение третьего арильного остатка еще больше повышает подвижность атома водорода, связанного с центральным углеродным атомом: трифенилметан, например, окисляется в трифенилкарбинол уже при пропускании воздуха через его раствор в сероуглероде в присутствии следов хлористого алюминия.

Для триарилметановых производных характерны некоторые превращения, иллюстрируемые следующей схемой (на примере аминопроизводных):

 

 

Соединения типа I бесцветны и называются лейкосоединениями. Они являются обычными ароматическими аминами, способными к солеобразованию за счет имеющихся у них аминогрупп.

Соединения типа II образуются при окислении лейкосоединений. Они называются карбинольными соединениями, так как могут рассматриваться как продукты замещения атомов водорода метильной группы карбинола (метилового спирта) ароматическими остатками. Карбинольные соединения в недиссоциированной форме бесцветны, но в растворах диссоциируют с образованием окрашенных катионов:

 

 

В зависимости от pH среды равновесие может быть сдвинуто либо в сторону бесцветной недиссоциированной формы (при добавлении щелочи), либо в сторону окрашенной диссоциированной (при подкислении). Характерной особенностью данного процесса является то, что он протекает не мгновенно, а с измер

Похожие работы

1 2 3 4 5 > >>