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
имой скоростью, различной для разных красителей, и носит характер медленной нейтрализации.

Соединения типа III являются красителями и по химическому составу представляют собой соли слабых оснований. Они образуются при действии кислот на карбинольные соединения, а при действии воды подвергаются гидролизу, вследствие чего водные растворы триарилметановых красителей обладают кислотной реакцией. При действии щелочей красители превращаются в карбинольные соединения.

Соединения типа IV образуются при отщеплении воды от карбинольных соединений и представляют собой производные фуксона (в случае окситриарилметановых красителей) или фуксонимина (в случае аминотриарилметановых красителей).

 

 

Цвет их вследствие отсутствия ионизации, усиливающей электроноакцепторность групп C=O и C=NH, значительно выше цвета соответствующих красителей: например, краситель III - фиолетовый, аминофуксонимин IV - желтый. При действии кислот на иминные основания IV происходит ионизация с образованием красителей III.

Гидрирование триарилметановых красителей III и их иминных оснований IV приводит к образованию бесцветных лейкосоединений I.

Лейкосоединения I и карбинольные соединения II обычно образуются в процессе производства триарилметановых красителей.

Триарилметановые красители в большинстве случаев растворимы в воде, а также в спирте и ряде других органических растворителей.

Как правило, они отличаются чистотой и яркостью оттенков, однако устойчивость окрасок к свету и щелочным обработкам (стирке) мала. Поэтому в настоящее время триарилметановые красители в текстильной промышленности практически не применяются. Используются они главным образом для окрашивания бумаги, дерева, изготовления чернил и цветных карандашей, лаков для полиграфической промышленности, а также в гистологической практике для окрашивания тканей организмов при микроскопических исследованиях. Исключение составляют лишь такие триарилметановые красители, которые способны к комплексообразованию с металлами, повышающему устойчивость окрасок, - так называемые хромоксановые красители, представляющие интерес и для крашения текстильных изделий [8].

 

1.2 Способы получения триарилметановых красителей

 

Существует два основных способа получения триарилметановых красителей - бензальдегидный и бензгидрольный (формальдегидный).

По бензальдегидному способу центральный углеродный («метановый») атом красителя образуется за счет углерода карбонильной группы бензальдегида.

Способ заключается в конденсации вторичных или третичных ароматических аминов, у которых свободно пара-положение к аминогруппе, с бензальдегидом (или его замещенными) в присутствии кислых конденсирующих агентов (безводный хлористый цинк, соляная и серная кислоты, безводная щавелевая кислота и т.п.). Реакция протекает через стадию образования несимметричного бензгидрола, при взаимодействии которого со второй молекулой амина образуется лейкосоединение красителя.

Так, при конденсации бензальдегида с диэтиланилином в производстве красителя Основного ярко-зеленого последовательно образуются несимметричный 4-диэтиламинобензгидрол и 4,4'-бис-(диэтиламино)-трифенилметан (лейкосоединение красителя):

 

 

В качестве конденсирующего средства чаще всего используют серную кислоту (моногидрат) в количестве около 0,15 моль на 1 моль бензальдегида. Конденсация протекает при температурах порядка 115-120°C в течение длительного времени - до 48 и даже до 70 ч. для освобождения образовавшегося лейкосоединения от непрореагировавших бензальдегида и амина реакционную массу неутрализуют содой до слабощелочной реакции и отгоняют эти вещества с водяным паром.

Окислителями для перевода лейкосоединений в карбинольные соединения служат двуокись свинца (в кислой среде), двуокись марганца, двухромовые соли. Наиболее удобным окислителем, проявляющим сильное окисляющее действие в мягких условиях, является тонкодисперсная двуокись свинца. В этом случае лейкосоединение перед окислением обычно растворяют на холоду в разбавленной соляной кислоте и быстро приливают водную суспензию свежеприготовленной двуокиси свинца. Реакцию ведут при температуре не выше 10°C в течение 10-30 мин. Образующееся первоначально карбинольное соединение в кислой среде сразу же реагирует с кислотой с образованием красителя. Так окисляют, в частности, лейкосоединение Основного ярко-зеленого:

 

 

Соли свинца осаждают раствором сульфата натрия, и раствор красителя (хлорида) отделяют фильтрованием. Для очистки от примесей краситель может быть осажден в виде основания подщелачиванием раствора содой при температуре 40°C и промыт декантацией или каким-либо другим способом.

Приблизительно в таких же условиях в качестве окислителя действует двуокись марганца, которая дешевле двуокиси свинца; однако отделение красителя от образующихся соединений марганца осуществляется труднее. Окисление хромпиком требует более жестких условий (температура около 60°C).

Если краситель выпускают в виде хлорида, то очищенное основание обрабатывают соляной кислотой и высаливают краситель поваренной солью; если в виде сульфата - соляную кислоту заменяют серной (обработка при 60-70°C), а поваренную соль - сульфатом натрия (высаливание при 70-80°C).

Для получения красителя в виде оксалата промытый осадок основания размешивают с горячей водой и щавелевой кислотой до полного растворения; кристаллы оксалата (в случае с Основным ярко-зеленым состава [C27H33N2]+ HC2O4- ·H2O) выпадают при охлаждении.

Для получения красителя в виде двойной соли раствор хлорида обрабатывают хлористым цинком; для Основного ярко-зеленого выпавшая в осадок двойная соль имеет состав [C27H33N2Cl]2 · ZnCl2 · 2H2O.

По бензгидрольному (формальдегидному) способу центральный («метановый») углеродный атом красителя вводится с помощью формальдегида через дифенилметановое, а затем бензгидрольное производное.

Способ заключается в конденсации ароматических аминов (со свободным пара-положением к аминогруппе) с формальдегидом в водной среде в присутствии небольших количеств серной и сульфаниловой кислот при 65°C, окислении образующегося дифенилметанового производного в производное бензгидрола и конденсации последнего с ароматическими соединениями, обладающими достаточно подвижным атомом водорода. Таким способом получают, в частности Основный бирюзовый из диметиланилина.

Окисление дифенилметанового производного в бензгидрол чаще всего осуществляется с помощью тонко дисперсных двуокиси свинца или двуокиси марганца в серной кислоте и протекает очень быстро (10-20 мин.) при температурах порядка 0-10°C. Конденсацию бензгидрола с ароматическими соединениями проводят в присутствии кислых конденсирующих агентов, чаще всего серной кислоты. Иногда сначала образуется продукт присоединения, который может быть выделен высаливанием и таким образом отделен от солей марганца или свинца. Собственно конденсация протекает в среде моногидрата или олеума при температурах около 100°C и продолжается обычно от нескольких часов до 24 ч. Образовавшееся лейкосоединение выделяют выливанием реакционной массы в воду.

Окисление лейкосоединения в краситель не отличается от соответствующей стадии бензальдегидного метода. В ряде случаев оказывается удобным осуществлять окисление дифенилметанового производного в присутствии соединения, с которым предстоит затем конденсировать бензгидрол; при этом удается в одну технологическую стадию получить готовый краситель [8].

 

2. Бриллиантовый зеленый. Технология получения бриллиантового зеленого

 

.1 Общие сведения о красителе

 

Бриллиантовый зеленый (тетра-4,4-диаминотрифенилметана оксалат, «зеленка») - синтетический анилиновый краситель трифенилметанового ряда.

Технические названия - основной зеленый 1; №42040; основной ярко-зеленый; малахитовый зеленый Ж.

Структурная формула

 

 

Брутто-формула C26H35N2O4; молекулярная масса 475,6 г/моль; антисептик и дезинфицирующее средство, выпускается в виде раствора для наружного применения (спиртового) 1%, 2%.

В русский язык название этого красителя попало из французского языка. В сухом виде бриллиантовый зеленый представляет собой золотисто зеленые комочки, по латыни viridis nitentis, - дословно «зеленый блестящий». При переводе на французский было использовано слово brilliant - по-французски «блестящий», что русский переводчик перевел буквально как «бриллиантовый».

На постсоветском пространстве хорошо известен под разговорным названием «зеленка».

Качество Бриллиантового зеленого регламентирует ГОСТ ТУ 6-09- 4278-88.

Физические свойства. Зеленовато-золотистые комочки или золотисто-зеленый порошок. Трудно растворим в воде (1:50) и этаноле, растворим в хлороформе. Растворы в воде и этаноле имеют интенсивный зеленый цвет. Раствор в изопропиловом спирте имеет синий цвет.

Химические свойства. При прибавлении к 0,2% раствору Бриллиантового зеленого концентрированной соляной кислоты появляется оранжевое окрашивание, а при добавлении раствора NaOH выпадает бледно-зеленый осадок основания.

Несовместим с дезинфицирующими лекарственными средствами, содержащими активный йод, хлор, щелочи (в том числе раствор аммиака).

Производится в виде солей бис-(пара-диэтиламино)-трифенилангидро-карбинола с различными анионами:

¾оксалат (CAS 23664-66-6) - наиболее широко используется в медицине;

¾сульфат (CAS 633-03-4) - используется для фотометрического определения некоторых химических элементов и в качестве pH-индикатора;

¾основание (CAS 630-98-8).

Об

Похожие работы

< 1 2 3 4 5 > >>