hóa học về Phthalocyanines

Phthalocyanines CHAPTER Chapter Phthalocyanines 5.1 GIỚI THIỆU • Bột màu hữu cổ điển đại diện cho hệ thống chất mang màu quan trọng phát triển kỷ XX • Khám phá năm 1928 công ty sản xuất thuốc nhuộm Grangemouth, Scotland • Tuy nhiên, nhà nghiên cứu trước quan sát thấy s ự hình thành phthalocyanine, khơng đ ược cơng nhận đầy đủ • Năm 1907, von Braun Tscherniak tham gia vào m ột nghiên cứu hóa học o-cyano-benzamide (Hình 5.1), (phát hợp chất làm nóng, lượng nh ỏ ch ất màu xanh thu được.) CONH2 CN 5.1 • Năm 1927, de Diesbach von der Weid báo cáo 1,2dibromobenzen xử lý Đồng (I) cyanide đun sôi quinolin giờ, sản phẩm xanh thu đ ược với su ất hợp lý Đây gần chắn hình thành c phthalocyanine đồng (CuPc ), N N N N N Cu N N N 5.3 Phthalocyanines Chapter Năm 1928, sản xuất Phthalimide thuốc nhuộm Scottish từ Sau phát này, ngành công nghiệp sản xuất màu nhanh chóng nhận đặc tính độc đáo hợp chất khai thác tiềm thương mại chúng Các phtha locyanines sau lên lớp học nghiên cứu rộng rãi hợp chất, màu sắc mạnh mẽ, tươi sáng c chúng, tính ổn định cao cấu trúc phân tử độc đáo chúng 5.2 CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA PHTHALOCYANINES Cấu trúc mà nhận lần đề xu ất t kết phân tích số Phthalocyanines kim loại, Cu ối cùng, xác nhận cấu trúc kết ứng dụng cổ điển tinh thể quang tinh thể đơn tinh thể Hệ thống phthalocyanine, coi dẫn xuất tetrazaaa tetrabenzoporphin, phẳng, bao gồm bốn đơn vị isoindole đ ược kết nối bốn nguyên tử nitơ tạo thành vòng tròn 16-thành phần bên nguyên tử cacbon nguyên t thay Phthalocyanines cao chứa phức hợp trung gian Nguyên t kim loại, dẫn xuất chuẩn bị từ hầu hết kim lo ại bảng tuần hoàn Nguyên tử kim loại trung tâm nằm mơi trường phẳng Phthalocyanines có cấu trúc liên quan đến sắc tố tự nhiên chlorophyll (Hình 5.4), haemin (Hình 5.5), Tuy nhiên, khơng giống chất màu tự nhiên, có độ ổn định giới hạn R CH3 H3C C2 H H3C N N N FeCl N N H3C CH3 CO2CH3 C20H39O2C N N Mg N CH3 H3C O 5.4 R = CH3: chlorophyll a R = CHO: chlorophyll b HO2C CO2H 5.5 Phthalocyanines Chapter Phthalocyanines mang lại ổn định đặc biệt chúng chất ổn định tất chất hữu t hợp Đồng phthalocyanine, sử dụng ví d ụ, th ường đ ược minh họa dạng cấu trúc (5.3) chứa ba vòng ngồi benzenoid o-quinonoid N N N N N Cu N N N 5.3 Phthalocyanines 140 Chapter 141 Các phthalocyanin kim loại nói chung cho màu sắc r ực r ỡ, mãnh li ệt Phổ hấp thụ UV / nhìn thấy phthalocyanine không ch ứa kim loại (5.2) 1-chloronaphthalen cho thấy hai dải hấp th ụ có c ường đ ộ tương tự bước sóng 699 664 nm phthalocyanines rộng rãi phức Kim lo ại chuyển ti ếp đầu tiên, sắt, coban, niken, đồng kẽm màu sắc có ảnh h ưởng chất ion kim loại trung tâm, trường hợp giá tr ị max tìm thấy khoảng 670-685 nm Các chất thay vòng thơm bên hầu nh thay đ ổi d ải hấp thụ sang bước sóng dài Ví dụ, hexadecachlorophthalocyanine đồng hấp thụ 720 nm 1chloronaphthalen, làm tăng màu xanh Đồng naphthalocyanine (Hình 5.6) hấp thụ bước sóng 784 nm, dẫn xu ất vanadyl tương ứng cho nồng độ max 817 nm N N N N N Cu N N N 5.6 Mặc dù thuốc nhuộm dệt dựa chất phthalocyanines có tầm quan trọng hạn chế, phthalocyanine cung cấp sắc t ố h ữu c xanh quan trọng Đặc biệt, đồng phthalo cyanin, 5,3, CI Pigment Blue 15, chất màu xanh quan trọng nhất, phát gần phổ biến s d ụng làm chất màu nhiều loại sơn, mực in ứng dụng nhựa Đồng phthalocyanine thể đa hình Các tinh thể quan trọng dạng a b, Cả a b biểu sắc màu khác nhau, m ột dạng có màu Phthalocyanines 140 Chapter 141 xanh nhạt, dạng b có màu xanh l ục nhạt ổn đ ịnh h ơn, đ ặc bi ệt dung môi hữu α−form β−form Các phân tử CuPc phẳng Hình 5.1 Đa hình phthalocyanin đồng (CuPc) Một số phthalocyanines khác sử dụng thương mại sắc tố Các chất hữu màu xanh quan trọng phthalocyanines halogen hóa CI Pigment Green 7, nguyên t hydro vòng 16 phân tử phân tử CuPc thay gần hoàn toàn chlorine Màu sắc sắc tố trở nên ửng đỏ với thay bromin ngày tăng Các màu xanh phthalocyanine có hiệu suất màu sắc kỹ thuật xuất sắc sắc tố màu xanh mà chúng tạo sử dụng rộng rãi việc sơn màu, mực in nhựa Những thuốc nhuộm cung cấp màu sáng có đ ộ bền ánh sáng t ốt Một ví dụ CI Direct Blue 86, 5.7, CI Direct Blue 199 Phthalocyanines 140 Chapter 141 ... 5.1 Đa hình phthalocyanin đồng (CuPc) Một số phthalocyanines khác sử dụng thương mại sắc tố Các chất hữu màu xanh quan trọng phthalocyanines halogen hóa CI Pigment Green 7, nguyên t hydro vòng... nguyên t thay Phthalocyanines cao chứa phức hợp trung gian Nguyên t kim loại, dẫn xuất chuẩn bị từ hầu hết kim lo ại bảng tuần hoàn Nguyên tử kim loại trung tâm nằm môi trường phẳng Phthalocyanines. .. N N Mg N CH3 H3C O 5.4 R = CH3: chlorophyll a R = CHO: chlorophyll b HO2C CO2H 5.5 Phthalocyanines Chapter Phthalocyanines mang lại ổn định đặc biệt chúng chất ổn định tất chất hữu t hợp Đồng