МЕТИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИ (полиметиновые красители), содержат в молекуле метиловые группы —СН= (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 МЕТИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИк. подразделяют на катионные (формула I), анионные (II) и нейтральные (нейтроцианины;III):

Практич. значение в промышлености имеют в основные катионные и нейтральные МЕТИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИк.

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

Число метиновых групп указывают приставкой к групповому названию красителя, например монометинцианиновый, диметингемицианиновый, полиметинцианиновый. Нульме-тиновыми (или апоцианиновыми) называют такие гемицианино-вые красители, у которых фенильная группа непосредственно примыкает к азотсодержащему гетероциклу, например синий краситель (формула VII).

К МЕТИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИк. относятся также красители, у которых одна или несколько групп —СН= заменены атомами —N=, поскольку при такой замене сохраняются сопряжение связей, делокализация заряда и обусловленные этим физических-химический характеристики. В групповые наименования красителей тогда включают приставки моно-аза-, диаза- и т.д.

Помимо указанной классификации, отдельные группы МЕТИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИк. иногда называют исходя из химический признаков, например 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 —СН= на атомы —N=. Для всех МЕТИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИк. характерна высокая интенсивность окраски: молярный коэффициент экстинкции у простейших представителей 30 000, а при удлинении цепи может достигать 250 000, причем он имеет наиболее 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, которые в большинстве случаев нестабильны и разлагаются с расщеплением метиновой цепи; при щелочных обработках более стабильны МЕТИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИк. с короткими метиновыми цепями. Высокой светостойкостью обладают главным образом нуль-, моно-, ди- и триметиновые красители.

Ниже перечислены наиболее практически важные группы катионных МЕТИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИ к. (приведены простые примеры, назван цвет красителя; в формулах не указаны сопутствующие анионы): енаминовый (желтый; VIII); гидразоновый (желтый; IX); триазеновый (желтый; X); фенилоги гемицианиновых, среди которых нульметиновый (синий; VII) и стириловый (розовый; XI), диазастириловый (синий; XII); триметинцианиновые и их азааналоги [например, розовый (XIII) и желтый (XIV)]:

Среди нейтральных практическое значение имеют красители как с открытыми концевыми группировками (формула XV), так и с циклическими (так называемой 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 МЕТИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИк. взаимодействие активной метиленовой (или метильной) группы одного компонента с карбонильной группой второго компонента. В качестве первого компонента чаще всего используют основание Фишера (формула XVII; R = Н), циануксусный эфир либо малонодинитрил, индолы, ароматические амины, 2-метилпроизводные бензотиазола и бенз-имидазола, а в качестве второго - альдегид Фишера (XVIII; R = Н) или др. гетероциклический альдегиды, N-алкилнафтости-рил (XIX), N,N-диалкиламинобензальдегиды.

Ди- или триазаметиновые красители синтезируют азосочета нием с последующей алкилированием образовавшегося азосоединения, моноазаметиновые красители - взаимодействие нитрозосоединений с перечисленными выше соединениями, содержащими активную метиленовую группу. Мн. катионные МЕТИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИ к. используют для крашения полиакри-лонитрильного волокна, имеющего в составе полимера кислотные группы. Введение таких групп в полиэфиры и полиамиды позволяет применять для крашения соответствующих волокон некоторые типы катионных МЕТИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИк. (в частности, гемицианиновые) и получать светостойкие окраски. Катионные МЕТИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИк. используют также для крашения натуральной кожи, приготовления чернил, штемпельных красок и копировальных бумаг (см. также Катионные красители). Кар-бинольные основания, образующиеся при действии щелочей на некоторые катионные МЕТИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИк., используют в виде микрокапсул в производстве бесцв. копировальных бумаг.

Нейтроцианиновые красители нерастворимы в воде; их применяют как дисперсные красители для крашения полиэфирных, полиамидных и ацетатных волокон, а также различные пластмасс.

Почти все МЕТИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИк. сообщают галогеносеребряным фотогра-фич. эмульсиям дополнительной чувствительность в области видимых или ИК лучей (вплоть до 1500 нм). Это определило их большую роль как оптический сенсибилизаторов в фотографии. Максимум сенсибилизации обычно приходится на лучи с длиной волны несколько большей, чем максимум поглощения самого красителя (см. также Сенсибилизация оптическая).

Некоторые монометинцианины и их азааналоги - оптический отбеливатели, т. к. они бывают бесцветны и довольно сильно флуоресцируют.

Стириловые красители, получаемые конденсацией гетеро-циклов, содержащих активную метиленовую группу (например, формулы XVII) с o-гидроксибензальдегидами, в щелочной среде переходят в бесцв. спиропираны:

Эти красители используют в производстве бесцв. копировальных бумаг. При производстве таких бумаг на их поверхности наносят микрокапсулы из очень тонких пленок, заполненных бесцв. формой красителя, а также каолин, силикагель или др., обладающие слабокислыми свойствами. Под механические воздействиями капсулы раздавливаются и бесцв. форма красителя переходит в окрашенную. Подобные спиропираны, содержащие вместо аминогруппы нитрогруппу, фотохромны: окраска возникает при УФ облучении и исчезает в темноте (быстрее при натр.):

Их применяют в составе пленок, используемых в устройствах для фотозаписи информации (см. Фотохромизм).

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей