Мероцианин Брукерс - Википедия - Brookers merocyanine

Мероцианин Брукера
Brookersmerocyanine.svg
Имена
Название ИЮПАК
1-метил-4 - [(оксоциклогексадиенилиден) этилиден] -1,4-дигидропиридин
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard100.255.640 Отредактируйте это в Викиданных
Характеристики
C14ЧАС13НЕТ
Молярная масса211,26 г / моль
ВнешностьКрасные кристаллы
Температура плавления 220 ° С (428 ° F, 493 К) (разлагается)
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы
Мероцианин Брукера в различных растворах

Мероцианин Брукера (1-метил-4 - [(оксоциклогексадиенилиден) этилиден] -1,4-дигидропиридин, МОЭД)[1] является органический краситель принадлежащий к классу мероцианины.

МОЭД отличается сольватохромный свойства, то есть он меняет цвет в зависимости от растворитель в котором он растворен.

Как показано в структурная формула, МОЭД можно изобразить двумя резонансные структуры: нейтральный и цвиттерионный. Исследования показывают, что цвиттерионная структура является основным фактором резонансного гибрида, когда соединение существует в полярный растворители, такие как вода, и нейтральная форма, когда она существует в неполярных растворителях, таких как хлороформ.[2]

Сольватохромные эффекты

Когда MOED растворяется в различных жидкостях, его цвет будет варьироваться в зависимости от растворителя и его полярности. Как правило, чем полярнее растворитель, тем короче длины волн поглощенного света будет, это называется гипсохромный сдвиг. Когда свет определенного цвета (длины волны) поглощается, раствор будет иметь цвет, дополнительный к поглощаемому. Следовательно, в воде, высокополярном растворителе, MOED выглядит желтым (соответствует поглощенному синему свету с длинами волн 435-480 нм), но пурпурным или синим (соответствует поглощенному зеленому или желтому свету с длинами волн 560-595 нм) в ацетон, менее полярный растворитель.

Эффект отчасти связан со стабилизацией основное состояние молекулы мероцианина в полярных растворителях, что увеличивает энергетический зазор между основным состоянием и возбужденные состояния, что соответствует более коротким длинам волн (повышенной энергии) поглощенного света. Точно так же протонные и апротонные растворители по-разному влияют на MOED в растворе. Растворители, которые являются донорами водорода (например, вода, кислоты), будут влиять на спектры поглощения в видимой области, участвуя в образовании водородных связей / или напрямую отдавая водород, заставляя молекулу благоприятствовать форме цвиттерионного резонанса; Пример этого можно увидеть на картинке, где уксусная кислота, хотя и менее полярная, чем вода, смогла дать более желтый раствор.

Цвета растворов MOED в различных растворителях[3]
РастворительЦветλ (макс, нм)Относительная полярность растворителя[4]
ВодаЖелтый4421
МетанолКрасный апельсин5090.762
Этиловый спирткрасный5100.654
2-пропанолфиолетовый5450.546
ДМСОСине-фиолетовый5720.444
АцетонСине-фиолетовый5770.355
ПиридинСиний6030.302
ХлороформСиний618[5]0.259

Использует

Благодаря своим сольватохромным свойствам MOED и сольватохромные красители в целом полезны в качестве индикаторов полярности растворителей и для создания растворов, поглощающих свет с определенной частотой. Дополнительные потенциальные области использования включают: pH датчики и переходный металл катион индикаторы. Дальнейшее использование MOED включает производство определенных светочувствительных материалов. Исследования мероцианиновых красителей продолжаются.[6]

Синтез

Мероцианин Брукера можно получить, начиная с метилирование из 4-метилпиридин для производства иодида 1,4-диметилпиридиния. Катализируемая основанием реакция с 4-гидроксибензальдегид и последующая внутримолекулярная дегидратация дает мероцианин Брукера.

Синтез мероцианина Брукера из 4-метилпиридин, метилиодид, и 4-гидроксибензальдегид. Шаг 2 катализируется слабым основанием.
Кристаллы МОЭД после одной перекристаллизации в воде

Примечания

  1. ^ Brooker, L.G.S .; Киз, G.H .; Sprague, R.H .; VanDyke, R.H .; VanLare, E .; VanZandt, G .; Уайт, Ф. (Ноябрь 1951 г.). «Исследования в серии цианиновых красителей. XI. Мероцианины». Журнал Американского химического общества. 74 (11): 5326–5332. Дои:10.1021 / ja01155a095. связь
  2. ^ «Фундаментальные исследования мероцианина Брукера», Морли и др., Варенье. Chem. Soc., 1997, 119 (42), 10192-10202 • Дои:10.1021 / ja971477m
  3. ^ Минч, М.Дж. (1977). «Препарат мероцианинового красителя для вводной органической лаборатории». J. Chem. Образовательный. 54 (11): 709. Bibcode:1977JChEd..54..709M. Дои:10.1021 / ed054p709 - через ACS Publications.
  4. ^ Райхард, Кристиан (2003). Растворители и их действие в органической химии. Издательство Wiley-VCH.
  5. ^ Ван, Юхэн (2018). «Краткие спектроскопические исследования по МОЭД».
  6. ^ Валерий З. Ширинян и Алексей А. Шимкин: «Мероцианины: синтез и применение», в сб. Разделы химии гетероциклов, Springer, 2008 г.

Рекомендации

  • М. Дж. Минч и С. Садик Шах: «Спектроскопические исследования гидрофобной ассоциации. Мероцианиновые красители в катионных и анионных мицеллах». Журнал органической химии, 44:3252, 1979.
  • Амареш Мишра и др .: «Цианины в 1990-е годы: обзор», Химические обзоры, 2000, 100 (6), 1973-2012 • Дои:10.1021 / cr990402t
  • Кристиан Райхард: «Сольватохромные красители как индикаторы полярности растворителей», Chem. Ред., 1994, 94 (8), 2319-2358 • Дои:10.1021 / cr00032a005
  • С. Дж. Дэвидсон2 и В. П. Дженкс: «Влияние концентрированных солевых растворов на мероцианиновый краситель, винилогидный амид», Журнал Американского химического общества,1969, 91 (2), 225-234 • Дои:10.1021 / ja01030a001
  • Брукер, Киз и др.: "Исследования серии цианиновых красителей. XI. Мероцианины", Варенье. Chem. Soc., 1951, 73 (11), 5326-5332 • Дои:10.1021 / ja01155a095
  • Брукер, Киз и др.: "Цвет и конституция. XI.1 Ангидрониевые основы п-гидроксистирил-красителей как индикаторы полярности растворителя", Варенье. Chem. Soc., 1951, 73 (11), 5350-5356 • Дои:10.1021 / ja01155a097
  • Мохамед К. Авад и Шакир Т. Абдель-Халим: "Механизм воздействия воды на мероцианиновый краситель Брукера и его влияние на молекулярные и электронные структуры: теоретическое исследование", Бык. Chem. Soc. Jpn. Vol. 2006. Т. 79, № 6. С. 838–844.
  • H.S. Фриман и С.А.Макинтош, "Некоторые интересные эффекты заместителей в красителях мероцианина", Educ. in Chem., 27 (3) 79 (1990).