Красители
Другие рефераты
Природные красители,органические соединения,которые вырабатываются живыми
организмами и окрашивают животные и растительные клетки и ткани.В основном
соединения желтых, коричневых , черных и красных цветов разных оттенков,
очень мало синих и фиолетовых, зеленые, как правило, отсутствуют.
До 2-ой половины 19в. природные красители-единственные в-ва для крашения
текстильных и парфюмерных изделий, кожи,бумаги,пищевых продуктов и др. С
развитием промышленности органического синтеза, особенно анилокрасочной
пром-ти,природные красители не выдержали конкуренции с красителями
синтетическими и в основном утратили былое практическое значение. В
небольших количествах природные красители используют в реставрационных
работах. Их применяют также в пищевой и парфюмерной промышленностях, при
исследованиях методами оптической и электронной микроскопии в цитологии и
гистохимии, в аналитической химии. Многие природные красители обладают
значительной физиологической и антибиотической активностью, вследствие чего
их часто используют как лекарственные средства. Некоторые природные
красители - регуляторы роста растений, а также сигнальные вещества,
привлекающие насекомых-опылителей и отпугивающие вредителей.
Природные красители широко распространены в природе и крайне многообразны.
Часто в различных природных источниках встречаются одни и те же или близкие
по строению природные красители, поэтому наиболее целесообразно
классифицировать их по типам химических соединений.
Алифатические и алициклические красители.Включают каратиноиды,
обусловливающие желтую,оранжевую и красную окраски цветов и плодов. С
удлинением цепи сопряженных двойных связей окраска углубляется. Среди
природных красителей этого ряда - углеводороды , например, ликопин
(красный),алюфа-,бетта-,гамма - каротины(фиолетовый);спирты, например,
криптоксантин и ксантофил (желтый), зеаксантин (желтовато-красный); кетоны,
например, родоксантин (синевато-черный) и астицин (фиолетовый); кето-
спирты, например, кантаксантин и астаксантин
(красный);альдегиды,альдегидоспирты и др..
Встречаются каротиноиды в растительном и животном мире. Многие из них,
например, каротин, обладают высокой физиологической активностью, ретиналь
(альдегид,образующийся из витамина А) входит в состав зрительного белка
родопсина. К полиенам относится ряд антибиотиков (канацидин, пентамицин,
трихомицин и др.), продуцируемых актиномицетами.
Ароматические красители. В основном это гидрокси- и алкокси- замещенные
непредельные кетоны: 1)производные коричной и феруловой кислот - 4,4-
дигидроксидициннамоилметан (желтый), 4- гидроксициннамоилферулоилметан
(оранжевый) и диферулоилметан,или куркумин (оранжево-красный),
встречающиеся в корнях куркумы и др. ; 2) производные халкона
С6Н5СН=СНСОС6Н5 и хинонов, например, лавсон и юглон, выделенные
соответственно из листьев хны и из кожуры незрелых грецких орехов, - желтые
красители для шерсти и щелка; хризаробин - желтый краситель бразильских
видов древесины, эмодинантрон - желтый краситель древесины жостера
даурского; гиперицин и псевдогиперицин - темно-фиолетовый и темно-красный
красители цветов зверобоя продырявленного, обладающие способностью убивать
микроорганизмы и простейшие даже при слабом УФ облучении.
Многие природные красители обладают физиологической активностью, витамины
группы К -противовоспалительным действием. К частично гидрированным
ароматичным природным красителям относятся антибиотики группы тетрациклина
и хромомицина, окрашенные в желтый цвет. Некоторые из красителей этого ряда
все еще применяют для крашения; например, в реставрационных рабо тах
используют ализарин - основное красящее вещество краппа, или марены
красильной, содержащее также пурпурин - красный краситель, который
применяют в гистохимии для выявления Са в замороженных средах, а также как
реактив в аналитической химии: картамин - желтый краситель пыльцы цветов
сафлора красильного; кармин, выделяемый из кошенили (самок насекомых
кактусовая ложнощитовка); и применяемый в пищевой и парфюмерной
промышленностях. Действующее начало кармина - карминовая кислота; ее
применяют в цитологии.
Гетероциклические красители.
Наиболее широко представлены желтые природные красители- гидрокси-, метокси
- и метилендигидроксипроизводные 4-хромона и хромена. К ним относятся
флавоноиды - производные флавона, флавонола, флаванона и флаванонола,
изофлавона, а также антоцианидины, окрашивающие цветы, ягоды, плоды и овощи
в красный, фиолетовый, синий и черный цвета.
К этой группе природных красителей относятся также телефоровая кислота-
черно-фиолетовый краситель множества видов грибов, бразилин и гематоксилин,
выделенные из древесины различных видов красного дерева и кампешевого
дерева. Эти бесцветные вещества при крашении хлопка по аллюминиевой
протраве дают синевато-красные и фиолетовые окраски. Гематоксилин (на его
основе созданы красящие растворы специфического действия) применяют также
для цитологической диагностики рака.
Азотсодержащие гетероциклы.
Наиболее древние природные красители - индиго и пурпур античный.
Производные поррола включают три важные группы красителей:
1. Красный пигмент эритроцитов крови гемоглобин - железосодержащий комплекс
протопорфирина и белка глобина.
2. Пигменты зеленых частей растений, содержащиеся в хлоропластах наряду с
каротиноидами (в соотношении 3:1), сине-зеленый хлорофилл а и желто-зеленый
хлорофилл б, играющие важную роль в процессах фотосинтеза.
3. Желчные пигменты.
Производные птеридина - широко распространенные пигменты, содержащиеся в
крыльях бабочек и птиц.
Красители синтетические,органические соединения,используемые для крашения
различных (преимущественно волокнистых) материалов и изделий.
Представляют собой главным образом окрашенные соединения., некоторые
бесцветные соединения, например, отбеливатели оптические, а также
соединения, из которых красители образуются после нанесения на окрашиваемый
материал. Цвет красителя обусловлен наличием в его молекуле хромофорной
ссистемы - достаточно развитой открытой или замкнутой системы сопряженных
кратных связей и связанных с ней электронодонорных и (или)
электроноакцепторных заместителей. Кроме того, в молекулах красителей могут
содержаться заместители, придающие им различные свойства, например:
способность растворяться в водных или неводных средах; образовывать
внутрикомплексные соединения с металлами; химически связываться с
окрашиваемым материалом.
Синтетические красители должны образовывать окраски, устойчивые к различным
физико-химическим воздействиям в процессах последовательной переработки
окрашенных материалов и при их эксплуатации, например, к обработке горячей
водой и насыщение паром, к действию активного хлора, высоких температур ( в
расплавах полимеров), света, морской воды, к погодным условиям, стирке,
глажению, трению в сухом и мокром состояниях. Эти свойства оцениваются по
пятибалльной шкале, только прочность к свету - по восьмибалльной. Набор
требований, предъявляемых к красителю, определяется назначением и способом
производства окрашенного материала. Помимо устойчивости к различным
воздействиям,синтетические красители характеризуют также по ровноте
окрасок, чистоте их оттенка.
В течение многих веков для крашения тканей, изготовления косметических
препаратов, а позднее и художественных красок применяли красители природные
- ализарин, индиго, кармин и др. (всего около 30). В 1771г. действием НNO3
на индиго получен первый синтетический краситель - пикриновая кислота; в
1843г ее получили из более доступного сырья - фенола, что позволило в
1849г. начать производство кислоты для крашения шелка.Возникновение
промышленности синтетических красителей стало возможным лишь после открытия
Н.Н.Зининым (1842г.) универсального метода получения анилина и др.
ароматических аминов.В 1855г. Я.Натансон получил из анилина красный
синтетический краситель, вторично открытый в 1859г. Э.Вергеном и названный
фуксином (цвет фуксии).В 1856г. У.Перкин-старший синтезировал розовато-
лиловый мовеин (цвет мальвы).Год 1856 считается датой возникновения
промышленности синтетических красителей, названной анилинокрасочной.
В 1858г. П.Грисс открыл реакцию диазотирования, а в 1864 - азосочетания,
что привело к синтезу азокрасителей. В 1880г. А.Байер синтезировал индиго,
промышленное производство которого началось в 1896г., после чего последовал
синтез др. индигоидных синтетических красителей. В 1873г. открыты сернистые
синтетические красители, а с 1893г. организовано их промышленное
получение.В 19о1г. получен первый синтетический кубовый краситель
индантрон, в 1903г. налажено производство полиметиновых синтетических
красителей, в 1936г. - фталоцианиновых. К началу 20 в. синтетические
красители вытеснили природные красители.Крупнейшие достижения после 2-й
мировой войны выпуск активных и дисперсных синтетических соединений. Общее
число известных синтетических красителей составляет свыше 6500, а
производимых в мире около 1500.
До 1914г. монополистом в области производства синтетических красителей была
Германия, на долю которой (вместе с филиалами ее фирм за рубежом)
приходилось около 90% мирового производства, равного 150,3 тыс.т/год. К
1937г. крупные промышленные производства синтетических кр
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
