Brookersův merokyanin - Brookers merocyanine - Wikipedia
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Název IUPAC 1-methyl-4 - [(oxocyklohexadienyliden) ethyliden] -1,4-dihydropyridin | |
| Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA | 100.255.640  |
PubChem CID | |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti | |
| C14H13NE | |
| Molární hmotnost | 211,26 g / mol |
| Vzhled | Červené krystaly |
| Bod tání | 220 ° C (428 ° F; 493 K) (rozkládá se) |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 ověřit (co je   ?) | |
| Reference Infoboxu | |
Brookerův merokyanin (1-methyl-4 - [(oxocyklohexadienyliden) ethyliden] -1,4-dihydropyridin, MOED)[1] je organický barvivo patřící do třídy merokyaniny.
MOED je pozoruhodný jeho solvatochromní vlastnosti, což znamená, že mění barvu v závislosti na solventní ve kterém je rozpuštěn.
Jak je uvedeno v strukturní vzorec, MOED lze zobrazit pomocí dvou rezonanční struktury: neutrální a zwitterionický. Výzkum naznačuje, že zwitteriontová struktura je hlavním přispěvatelem k rezonančnímu hybridu, když sloučenina existuje polární rozpouštědla, jako je voda, a neutrální forma, pokud existuje v nepolárních rozpouštědlech, jako je chloroform.[2]
Solvatochromní účinky
Když je MOED rozpuštěn v různých kapalinách, jeho barva se bude lišit v závislosti na rozpouštědle a jeho polaritě. Obecně platí, že čím je polárnější rozpouštědlo, tím kratší je vlnové délky absorbovaného světla bude, toto se označuje jako a hypsochromní posun. Když je absorbováno světlo určité barvy (vlnové délky), objeví se roztok v doplňkové barvě absorbované barvy. Proto ve vodě, vysoce polárním rozpouštědle, se MOED jeví žluté (odpovídá absorbovanému modrému světlu vlnových délek 435-480 nm), ale je fialové nebo modré (odpovídá absorbovanému zelenému až žlutému světlu vlnových délek 560-595 nm) aceton, méně polární rozpouštědlo.
Účinek částečně vyplývá ze stabilizace základní stav molekuly merokyaninu v polárních rozpouštědlech, což zvyšuje energetickou mezeru mezi základním stavem a vzrušené stavy, což odpovídá kratším vlnovým délkám (zvýšené energii) absorbovaného světla. Podobně protická a aprotická rozpouštědla také ovlivňují MOED v roztoku odlišně. Rozpouštědla, která jsou donory vodíku (tj. Voda, kyseliny), ovlivní viditelná absorpční spektra zapojením vodíkové vazby / nebo přímým darováním vodíku, čímž se molekula zvýhodní formou zwitteriontové rezonance; příklad toho lze vidět na obrázku, kde kyselina octová, i když méně polární než voda, dokázala produkovat žlutější roztok.
| Solventní | Barva | λ (max, nm) | Relativní polarita rozpouštědla[4] |
|---|---|---|---|
| Voda | Žlutá | 442 | 1 |
| Metanol | Červený pomeranč | 509 | 0.762 |
| Ethanol | Červené | 510 | 0.654 |
| 2-propanol | fialový | 545 | 0.546 |
| DMSO | Modrofialová | 572 | 0.444 |
| Aceton | Modrofialová | 577 | 0.355 |
| Pyridin | Modrý | 603 | 0.302 |
| Chloroform | Modrý | 618[5] | 0.259 |
Použití
Vzhledem ke svým solvatochromním vlastnostem jsou MOED a solvatochromní barviva obecně užitečné jako indikátory polarity rozpouštědla a pro vytváření řešení, která absorbují světlo při určité frekvenci. Mezi další potenciální oblasti použití patří pH senzory a přechodový kov kation ukazatele. Další použití MOED zahrnuje výrobu určitých fotocitlivých materiálů. Výzkum merokyaninových barviv pokračuje.[6]
Syntéza
Brookerův merokyanin lze připravit počínaje methylace z 4-methylpyridin za vzniku 1,4-dimethylpyridiniumjodidu. Bází katalyzovaná reakce s 4-hydroxybenzaldehyd a následná intramolekulární dehydratace poskytuje Brookerův merokyanin.
Poznámky
- ^ Brooker, L.G.S .; Keyes, G.H .; Sprague, R.H .; VanDyke, R.H .; VanLare, E .; VanZandt, G .; White, F.L. (Listopad 1951). „Studie ze série cyaninových barviv. XI. Merocyaniny“. Journal of the American Chemical Society. 74 (11): 5326–5332. doi:10.1021 / ja01155a095. odkaz
- ^ „Fundamental Studies on Brooker’s Merocyanine“, Morley et al., J. Am. Chem. Soc., 1997, 119 (42), 10192-10202 • doi:10,1021 / ja971477m
- ^ Minch, M. J. (1977). "Příprava barviva merocyaninu pro úvodní organickou laboratoř". J. Chem. Educ. 54 (11): 709. Bibcode:1977JChEd..54..709M. doi:10.1021 / ed054p709 - prostřednictvím publikací ACS.
- ^ Reichardt, Christian (2003). Rozpouštědla a rozpouštědlové účinky v organické chemii. Vydavatelé Wiley-VCH.
- ^ Wang, Yuheng (2018). „Krátké spektroskopické studie na MOED“.
- ^ Valerii Z. Shirinian a Alexey A. Shimkin: „Merocyaniny: syntéza a aplikace“, v Témata v heterocyklické chemiiSpringer, 2008
Reference
- M J Minch a S Sadiq Shah: "Spektroskopické studie hydrofobní asociace. Merokyaninová barviva v kationtových a aniontových micelách". Journal of Organic Chemistry, 44:3252, 1979.
- Amaresh Mishra a kol .: „Kyaniny během 90. let 20. století: recenze“, Chemické recenze, 2000, 100 (6), 1973-2012 • doi:10.1021 / cr990402t
- Christian Reichardt: „Solvatochromní barviva jako indikátory polarity rozpouštědel“, Chem. Rev., 1994, 94 (8), 2319-2358 • doi:10.1021 / cr00032a005
- S. J. Davidson2 a W. P. Jencks: „The Effect of Concentrated Salt Solutions on a Merocyanine Dye, a Vinylogous Amide“, Journal of the American Chemical Society,1969, 91 (2), 225-234 • doi:10.1021 / ja01030a001
- Brooker, Keyes a kol .: "Studie ze série Cyanine Dye Series. XI. The Merocyanines", J. Am. Chem. Soc., 1951, 73 (11), 5326-5332 • doi:10.1021 / ja01155a095
- Brooker, Keyes a kol .: "Barva a složení. XI.1 Anhydroniové báze p-hydroxystyrylových barviv jako indikátorů polarity rozpouštědla", J. Am. Chem. Soc., 1951, 73 (11), 5350-5356 • doi:10.1021 / ja01155a097
- Mohamed K. Awad a Shakir T. Abdel-Halim: „Mechanismus útoku vody na Brookerovo merokyaninové barvivo a jeho účinek na molekulární a elektronické struktury: teoretická studie“, Býk. Chem. Soc. Jpn. Sv. 79, č. 6, 838–844 (2006)
- H.S. Freeman a S.A. McIntosh, „Některé zajímavé substituční účinky u merokyaninových barviv“, Educ. v Chem., 27 (3) 79 (1990).