ксантеновые красители

КСАНТЕНОВЫЕ КРАСИТЕЛИ (от греч. xanthos — желтый)

группа красителей, содержащих фрагмент ксантена (см. дибензопираны). По сравнению с соответствующими арилметановыми красителями из-за наличия мостикового атома кислорода спектр поглощения К. к. в видимой области, как правило, сильно смещен в коротковолновую область (гипсохромный сдвиг), устойчивость окрасок к свету немного выше. Наиб. практич. значение имеют аналоги фталсиновых триарилметановых красителей формул I и II (относятся соотв. к гидрокси- и аминоксантеновым красителям).

Флуоресцеин (I; R=Н) — желтый кислотный краситель; получают конденсацией резорцина с фталевым ангидридом при 175–195 °C (кат. — ZnCl₂). Галогенированием флуоресцеина синтезируют более глубоко окрашенные яркие кислотные красители — розовый эозин и красный эритрозин(I; R=Br или I соотв.). Амино — К.к. группы родамина. Незамещенный родамин (II; R=R¹=R²=R⁴=Н, R³=СООН) — основной краситель, получаемый конденсацией м-аминофенола с фталевым ангидридом при 180 °C в присутствии H₂SO₄. Большее значение имеют его алкилзамещенные — родамин С, родамин 6Ж и др., получаемые из фталевого ангидрида и соответствующих N-алкил-м-аминофенолов. Различают симметричные родамины (С, Ж, 6Ж, ЗС), у которых R и R¹ одинаковые алкильные остатки, и несимметричные (R и R¹ — разные; напр. родамины ЗЖО, 4Ж); первые имеют большее значение. Родамины — красные с разл. оттенками основные красители, флуоресцирующие при комнатной температуре. Родамин С (II; R = R¹=C₂H₅, R²=R⁴=Н, R³=СОOH) — ярко-красный с синим оттенком краситель. Его синтез (как и синтез гидроксиксантеновых красителей) протекает ступенчато через стадии образования диаминодигидрокситриарилметанового красителя (III), бесцв. лактона (IV) и бесцв. карбинольного соед. (V) по схеме:

Родамин Ж (И; R=C₂H₅, R¹=R⁴=Н, R²=CH₃, R³=COOC₂H₃) — ярко-красный краситель, отличающийся повыш. основностью; синтезируют из 2-этиламино-4-гидрокситолуола и фталевого ангидрида так же, как родамин С, но на заключит. стадии действием C₂H₅Cl при ~125 °C под давлением в присутствии оснований (сода, MgO) группу COOH превращают в сложноэфирную. Сульфородамин С (II; R=R¹=C₂H₅, R²=Н, R³=R⁴=SO₃H) — кислотный ярко-красный краситель; его получают конденсацией м — диэтиламинофенола с 2,4-дисульфобензальдегидом в присутствии H₂SO₄, нагревая вначале при 140–150 °C, затем при 185 °C, с послед. окислением лейкосоединения действием Na₂Cr₂O₇ в H₂SO₄. Родамин 6Ж (II; R=C₂H₅, R¹=R²=R⁴=Н, R³=COOC₂H₅) — красный с желтым оттенком краситель. Получают из фталевого ангидрида и м-моноэтиламинофенола тем же методом, что и родамин Ж. Родамин 4С, или ЗС (II; R=R¹=C₂H₅, R²=R⁴=H, R³=COOC₂H₅) — краситель такого же цвета, что и родамин С, но с большей чистотой и яркостью. Получают из фталевого ангидрида и м — диэтиламинофенола так же, как и родамин Ж. Родамин ЗЖО (II; слева R=R¹=Н, R²=CH₃, справа — R=R¹=C₂H₅, R²=Н, R³=COOC₂H₅, R⁴=Н) и родамин 4Ж (отличается от предыдущего радикалами слева — R=C₂H₅, R¹=Н)-красители красного цвета соотв. с желтым и оранжевым оттенками. Т.к. они построены несимметрично, фталеиновую конденсацию при их синтезе проводят в две стадии. К. к. образуют яркие флуоресцирующие окраски, однако из-за низкой устойчивости к свету в текстильной промышленности их применяют очень ограниченно (в осн. аминокрасители для печати по шелку). К. к. широко используют для окрашивания бумаги, косметич. средств, в производстве сигнальных красок, чернил, карандашей, как цветообразующие компоненты для множительной техники и как оптим. квантовые генераторы. Из аминокрасителей получают яркие красные основные лаки. Na-Соль флуоресцеина благодаря интенсивной зеленой флуоресценции (заметна при разбавлении 1:4∙10⁷) применяют при изучении направления водных потоков. Гидрокси- и амино — К.к. — орг. люминофоры; из них наиб. важны родамины С, Ж, 6Ж. Флуоресцеин, его галогензамещенные и родамины — флуоресцентные индикаторы; в отличие от цветных индикаторов их можно использовать в окрашенных и мутных средах при осадительном, комплексо-нометрич., окислительно-восстановит. и кислотно-основном титрованиях. Широко применяют флуоресцеин и эозин как адсорбц. индикаторы для аргентометрич. определений Cl⁻, Br⁻, I⁻, SCN⁻, CN⁻ (тушение соотв. зеленой и красно-фиолетовой флуоресценции в конце титрования) и как кислотно-основные индикаторы (соотв. при pH 3,4–4,1 и 1–3 появление зеленой флуоресценции). Родамины — высокочувствит. реагенты для экстракционно-флуориметрич. и экстракционно-спектрофотометрич. определений элементов. Образуют экстрагируемые бензолом (толуолом) ионные ассоциаты с ацидокомплексами (GaG⁻₄, InBr⁻₄, TlCl⁻₄, AuCl⁻₄, SbCl⁻₅, TaF⁻₅ и др.) или анионными хелатами металлов (напр., Sc³⁺ ,Th⁴⁺ , UO²⁺₂ РЗЭ) с салициловой и бензойной кислотами, 1-фенил-3-метил-4-бензоил-5-пираэолоном, 8-гидрокси-хинолином и его производными. Для ионных ассоциатов с разл. родаминами в спектрах поглощения и флуоресценции λ_макс соотв. в областях 510–560 нм и 535–590 нм.

^{Лит.: Головина А. П.. Левшин Л. В.. Химический люминесцентный анализ неорганических вещала. М. 1978: Степанов Б. И., Введение в химию и технологию органических краем гелей. 3 изд.. М.. 1984, с. 188 96; Красовицкий Б. М.. Болотин Б. М., Органические люминофоры. 2 изд.. М., 1984.}

_{Л. В. Аринич, А. П. Головина}