Цветности теория это:

Цветности теория
        теория о связи Цвета химических соединений с их строением. Ощущение цвета возникает при воздействии на зрительный нерв электромагнитных излучений с энергией в пределах от 2,5․10-12 до 5․10-12 эрг (длины волн от 400 до 760 нм). При этом совместное действие электромагнитных излучений во всём указанном интервале (называется видимой частью спектра) вызывает ощущение белого света (См. Белый свет), а раздельное действие узких пучков излучений или совокупности излучений, оставшихся после изъятия (поглощения) некоторых из них,— окрашенного (см. табл.).
        ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
        | Длина волны поглощённого         | Поглощаемый цвет               | Наблюдаемый цвет            |
        | света λ, нм                                 |                                             |                                           |
        |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 400-—535                                   | Фиолетовый                         | Зеленовато-жёлтый            |
        |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 435—480                                    | Синий                                  | Жёлтый                              |
        |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 480—490                                    | Зеленовато-синий                | Оранжевый                        |
        |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 490—500                                    | Сине-зелёный                       | Красный                             |
        |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 500—560                                    | Зелёный                               | Пурпурный                         |
        |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 560—580                                    | Жёлто-зелёный                    | Фиолетовый                       |
        |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 580—595                                    | Жёлтый                                | Синий                                |
        |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 595—605                                    | Оранжевый                          | Зеленовато-синий              |
        |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 605—730                                    | Красный                               | Сине-зелёный                     |
        |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | 730—760                                    | Пурпурный                           | Зелёный                             |
        ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
        
         Поглощение света веществом описывается Бугера - Ламберта - Бера законом. Окраску вещества обычно характеризуют длиной волны λмакс, при которой поглощение света максимально (см. также Поглощение света, Дополнительные цвета).
         Смещение λмакс (при изменении строения молекулы соединения) в сторону длинных волн, сопровождающееся изменением окраски от жёлтой к красной и далее к синей и зелёной, называется углублением цвета, или батохромным эффектом; смещение λмакс в сторону коротких волн — повышением цвета, или гипсохромным эффектом. Поглощение света приводит к возбуждению электронов молекул, и, в частности, молекул окрашенного вещества в видимой области спектра (λ = 400—760 нм). Разность энергий основного и возбуждённого состояний определяет глубину окраски. Возбуждённое состояние молекул бесцветных веществ возникает при больших значениях энергий, чем в случае молекул окрашенных веществ. Из основных соотношения квантовой теории Е = hc/λ [E —- энергия кванта излучения, h — Планка постоянная (6,62․10-27 эрг/сек), с — скорость света (3․1017 нм/сек)] следует, что энергию возбуждения молекул окрашенных веществ можно оценить в 35—70 ккал/моль.
         Ц. т. возникла в связи с развитием химии синтетических органических красителей. Впервые зависимость между их строением и цветом исследовали К. Либерман и К. Гребе (1869). О. Витт предложил в 1876 т. н. хромофорную теорию, согласно которой за окраску органических соединений ответственны группы атомов, содержащие кратные связи, например —N=N—, —N=O. Эти группы были названы хромофорами (от греч. chroma — цвет и phorós —несущий). Р. Ниецкий и английский химик Г. Армстронг отметили (1888) исключительную роль хиноидных хромофоров. Значительное влияние на окраску органических веществ, согласно хромофорной теории, имели группы —ОН, —SH, NH2—, C6H5O— и др., названные ауксохромами (от греч. auxo — увеличиваю). В. А. Измаильский пришёл в 1915 к выводу, что истинное строение красителей описывается не классической структурной формулой, а отвечает некоторому промежуточному состоянию, названному позднее мезомерным. Для этого состояния характерна делокализация связей и зарядов атомов в молекуле (см. Мезомерия). Особенно легко такая делокализация происходит в молекулах, содержащих систему сопряжённых связей в сочетании с расположенными на её концах электронодонорными и электроноакцепторными группами (см. Органическая химия, Сопряжение связей). Это сочетание, характерное практически для всех типов красителей, обусловливает как лёгкость поляризации молекул (вследствие смещения π-электронов по цепи сопряжения), так и перехода молекул в возбуждённое состояние. Первое определяет интенсивность поглощения света, второе — глубину окраски вещества.
         В соответствии с указанными положениями, чем длиннее цепь сопряжения в молекуле вещества, тем глубже его цвет. Так, даже в ряду углеводородов C6H5—(CH=CH) n—C6H5 λмакс возрастает от 306 нм (при n = 1) до 403 нм (при n = 5).
         Молекулы соединений, цепь сопряжения которых завершается электронодонорными и электроноакцепторными группами, окрашены глубже. Так, в ряду веществ типа I λмакс меняется от 312 нм (n = 1) до 519 нм (n = 3).
        
         Увеличение поляризуемости концевых групп приводит к дальнейшему углублению окраски; так, для красителей типа II λмакс изменяется от 450 нм (n = 0) до 760 нм (n = 3).
        
         Анализ структуры заместителей и пространственных факторов позволяет предвидеть их влияние на окраску соединений. Например, нарушение плоскостного строения молекул азокрасителей типа IIa вследствие выведения (CH3)2N-группы из плоскости бензольного кольца объёмным заместителем R сопровождается гипсохромным эффектом: λмакс при переходе от R=Н к R=(CH3)2CH — смещается от 475 нм до 420 нм.
        
         Пространственные затруднения в самой цепи сопряжения значительно изменяют характер поглощения. Так, если поворот одной части молекулы красителя относительно другой происходит по связи, близкой к простой (а в III), то наблюдается гипсохромный эффект, если поворот происходит по связи более высокого порядка (б в IV), то наблюдается батохромный эффект. Например, при замене R=Н на R=CH3 в III λмакс меняется от 528 нм до 467 нм, а в IV — от 521 нм до 542 нм.
        
         Цвет красителей весьма чувствителен к введению в полиметиновую цепь полярных заместителей X, Y. Электронодонорные заместители в чётных положениях цепи сопряжения вызывают гипсохромный, электроноакцепторные — батохромный эффект. При введении тех же заместителей в нечётное положение происходит обращение эффекта. Например, для IVa при X = Y = Н λмакс = 558 нм, при Х = Н, Y = OCH3 λмакс = 495 нм; при Х = OCH3, Y = H λмакс= 586 нм. Большое изменение максимума поглощения наблюдается при образовании кольцевой системы.
        
         Например, при переходе от V к VI λмакс меняется от 616 до 955 нм. Максимум поглощения соединений типа VII зависит ещё и от характера заместителя X. Например, при Х = HN<, —О— или >С=O λмакс становятся равными соответственно 460, 550 и 650 нм.
        
         Сов. химиком А. И. Киприановым в 1964 показано влияние на цветность красителей внутримолекулярного взаимодействия хромофоров. Например, бисцианин VIII характеризуется двумя λмакс (522 и 581 нм), сдвигающимися относительно λмакс исходных («материнских») красителей IX (562 нм) и Х (558 нм) соответственно в коротковолновую и длинноволновую части спектра.
        
         Положение Ц. т. о связи окраски вещества с возбуждением электронов приложимо не только к органическим соединениям, содержащим протяжённые системы сопряжённых связей, но и к др. типам окрашенных веществ. Так, для неорганических соединений появление окраски может быть связано с наличием сильно выраженной деформации электронных орбиталей; при этом основную роль играет поляризация анионов, увеличение деформируемости которых должно благоприятствовать возникновению цветности. Окраску некоторых типов неорганических веществ связывают, кроме того, с наличием в их молекулах атомов с вакантными орбиталями. Предполагают, например, что окраска комплексных ионов (см. Комплексные соединения) обусловлена присутствием в них атомов элементов с незаполненными d- или f-орбиталями. Интенсивное поглощение света такими ионами связано с переносом электронов лигандов на вакантные орбитали центрального атома.
         Для расчёта полос поглощения окрашенных химических соединений (исходя из их структурных формул) существуют квантовомеханические методы, которые во многих случаях дают результаты, совпадающие с экспериментом. Расчёты полос поглощения красителей, молекулы которых имеют сложное (особенно несимметричное) строение, пока трудно осуществимы.
         Лит.: Бальхаузен К., Введение в теорию поля лигандов, пер. с англ., М., 1964; Дядюша Г. Г., Электронные спектры и строение симметричных органических соединений, «Украинский химический журнал», 1964, т. 30, № 9; его же, Влияние замыкания хромофора в симметричный цикл, там же, № 11; Chemical applications of spectroscopy, ed. W. West, N. Y., 1968; Теренин А. Н., Фотоника молекул красителей и родственных органических соединений, Л., 1967; Венкатараман К., Химия синтетических красителей, пер. с англ., т 1—3 Л., 1956—74; Штерн Э., Тиммонс К., Электронная абсорбционная спектроскопия в органической химии, пер. с англ., М., 1974; Киприанов А. И., Введение в электронную теорию органических соединений, 2 изд., К., 1975.
         Г. Г. Дядюша.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Смотреть что такое "Цветности теория" в других словарях:

  • ЦВЕТНОСТЬ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ — зависимость цвета орг. соед. от их строения. В статье рассмотрены основные положения электронной теории цветности. Ощущение цвета возникает в результате воздействия на зрительный нерв электромагн. излучения с частотами v в пределах 3,8 х 10|4 7,6 …   Химическая энциклопедия

  • Витт — I         Александр Адольфович (1902 1937), советский физик, один из основателей школы специалистов в области нелинейной теории колебаний. Окончил МГУ в 1924. Профессор МГУ. Совместно с А. А. Андроновым В. создал строгую математическую теорию… …   Большая советская энциклопедия

  • Ауксохромы и хромофоры —         1) группы атомов ( ОН, NH2, SH и др.), сообщающие окрашенному веществу способность закрепляться на тканях, усиливающие и часто углубляющие цвет красящего вещества (ауксохромы);          2) группы атомов ( СН=СН , CH=N , N=N , =С=О и др.) …   Большая советская энциклопедия

  • Хромогены — (от Хромо... и ...ген (См. …ген)         вещества, содержащие (согласно теории цветности О. Витта) хромофоры, т. е. группы атомов, ответственных за окраску соединений (см. Цветности теория). Х. называли также содержащиеся в тканях животных и… …   Большая советская энциклопедия

  • Батохромный и гипсохромный эффекты —         смещение окраски органических соединений (при изменении их химического строения) в сторону углубления цвета (от жёлтого через оранжевый, красный, фиолетовый, синий к зелёному) батохромный эффект или, наоборот, в сторону повышения цвета… …   Большая советская энциклопедия

  • Измаильский Всеволод Александрович — [р. 27.11(9.12).1885, Вильнюс], советский химик органик, заслуженный деятель науки РСФСР (1947), доктор химических наук (1938), профессор (1920). Окончил Дрезденское высшее техническое училище (1911) и Петроградский университет (1917). Основные… …   Большая советская энциклопедия

  • Красители —         цветные органические соединения, применяемые для окраски текстильных материалов, кожи, мехов, бумаги, пластмасс, резин, древесины и др. К ним относятся также бесцветные соединения, из которых окрашенные вещества образуются после нанесения …   Большая советская энциклопедия

  • Пигменты (в биологии) — Пигменты в биологии, окрашенные вещества, входящие в состав тканей организмов. Цвет П. определяется наличием в их молекулах так называемых хромофорных групп, которые обусловливают избирательное поглощение света в видимой части солнечного спектра… …   Большая советская энциклопедия

  • Хромофоры —         см. Ауксохромы и хромофоры, Цветности теория, Цвет минералов …   Большая советская энциклопедия

  • Измаильский — I Измаильский         Александр Алексеевич [22.2(6.3). 1851, Петровский уезд, ныне Саратовской области, 19.10(1.11).1914], русский учёный, агроном. В 1875 окончил Петровскую земледельческую и лесную академию (ныне Московская с. х. академия им. К …   Большая советская энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»