азокрасители

АЗОКРАСИТЕЛИ

характеризуются наличием в молекуле одной или неск. азогрупп —N==N—, связывающих остатки ароматич. или гетероароматич. соед. друг с другом или с остатками соед., имеющих активные CH₂-группы. Молекулы содержат также электронодонорные заместители, напр. OH, NH₂, N(CH₃)₂, OCH₃, NHCOCH₃, чаще всего вместе с электроноакцепторными (NO₂, CN, SO₂CH₃ и т. п.) и (или) атомами галогенов, реже — только электроноакцепторные. Получают А. способами, общими для всех азосоединений, гл. обр. азосочетанием.

По числу азогрупп в молекуле различают моно-, дис- и полиазокрасители (соотв. моно-А., дис-А., поли-А.). Цвет моно-А. определяется хим. строением связанных азогруппой остатков (различающихся структурой и размерами электронной сопряженной системы), числом и положением в них заместителей. Наиб. практически важные моно-А., содержащие один электронодонорный заместитель, имеют след. цвета: желтый-производные бензолазоацетоацетарилидов, пиразолоназобензола и азобензола, напр. пигмент желтый светопрочный (формула I), жирорастворимый желтый 3 (II); оранжевый и красный-производные соотв. нафталиназобензола и азонафталина, напр. кислотный

оранжевый (III) и кислотный красный 2С (IV). Углубление цвета достигается увеличением-электронной системы и усилением ее поляризации след. способами: заменой электронодонорных заместителей на более сильные или введением дополнит. заместителей (напр., как в моно-А. общей формулы V; см. ниже); введением электроноакцепторных заместителей в остаток диазосоставляющей (VI); применением в качестве диазосоставляющей аминов гетероциклич. ряда. Моно-А. общей формулы V могут иметь оранжево-красный (X = Н, R = Н), ярко-красный (X = Н, R = = NHCOCH₃), синевато-красный (X = Н, R = NH₂), красно-фиолетовый (X = CH₃CONH, R = OH), фиолетовый (X = = NH₂, R = OH) и голубой [X = (CH₃)₂N, R = ОН] цвета; моно-А. общей формулы VI-рубиновый (X = NH₂) и фиолетовый (X = NO₂).

Цвет дис- и поли-А. зависит также от наличия сопряжения между азогруппами. Возникновение единой сопряженной системы углубляет цвет по сравнению с цветом каждого моно-А., остаток которого входит в состав дис- и поли-А. и который образован из тех же исходных компонентов, взятых в том же порядке, что и при получении последних, а также по сравнению с цветом смеси этих моно-А. Например, дис-А. (формула VII) — aлoгo цвета; моно — А. — желтого (VII, а; содержит в положении 4' группу NH₂) и оранжевого (VII, о) цветов, смесь их — желто-оранжевого цвета. Обычно цвет поли-А. углубляется при увеличении числа сопряженных азогрупп до 4; при большем числе азогрупп цвет повышается из-за нарушения плоскостности молекулы (увеличение углов поворота вокруг простых связей Ar—N при удлинении молекулы), приводящего к нарушению сопряжения.

Во многих дис- и поли-А. цепь сопряжения разорвана, напр., как в красителях типа ArN=NAr'—X— —Ar"N=N—Ar'", где X = О, S, CH₂, CONH и т. п. или отсутствует (поворот Ar' и Ar" делает молекулу неплоской). Части молекулы, разделенные фрагментом X, поглощают свет независимо друг от друга. Цвет таких красителей приблизительно соответствует цвету смеси А., которые могли бы образоваться при разрыве молекулы по Х. Например, поли-А. VIII окрашен в зеленый цвет, соответствующий смеси составляющих его желтого моно-А. и темно-синего дис-А.

В зависимости от растворимости, хим. природы и особенностей взаимод. с окрашиваемыми материалами А. делят на след. группы:

1. Пигменты (азопигменты) — гл. обр. моно-А. и дис-А. (напр., I); не содержат кислотных (SO₃H, COOH), основных [NH₂, (CH₃)₂N или др.], ониевых [(CH₃)₂ и др.] групп и поэтому не раств. в воде; высокопрочные пигменты не раств. также в большинстве орг. растворителей и пластмассах. Как правило, молекулы пигментов содержат NO₂, Cl, CH₃, CH₃O, (C₂H₅)₂NSO₂ и др. заместители. Иногда пигменты наносят на минер. субстраты, напр. А1(OH)₃, BaSO₄, мел, часто с добавками минер. наполнителей для понижения интенсивности окраски.

2. Жиро-, спирто- и ацетонорастворимые А. (напр., II) по хим. строению аналогичны пигментам, но обычно не содержат NO₂ и Cl; не раств. в воде, хорошо раств. в органических растворителях, моторных топливах, жирах, маслах и т. п.

3. Дисперсные А. — обычно моно-А.; плохо раств. в воде, раств. в органических растворителях и полимерах.

4. Основные и катионные А. содержат в молекуле основные или ониевые группы, напр. красный А (IX); раств. в воде с образованием цветных катионов.

5. Кислотные А. — чаще всего моно-А. и дис-А., содержащие одну или неск. групп SO₃H, напр. красители формул III и IV; раств. в воде с образованием цветных анионов.

6. Лаки (азолаки)-не растворимые в воде соли (обычно Ba или Са) некоторых кислотных А. Применяются для тех же целей, что и пигменты.

7. Хромовые (протравные) А. характеризуются наличием групп SO₃H (реже СООН), придающих растворимость в воде, и в орто-орто'-положениях к азогруппе — групп OH, NH₂ или COOH, которые при крашении могут образовывать с Cr³⁺ внутрикомплексные соединения; пример-хромовый сине-черный (X). В некоторых хромовых А. группы OH и COOH содержатся в одном ароматич. ядре в орто-положении друг к другу. При крашении хромовыми А. белковых волокон атом Cr связывает в комплекс молекулы А. и белка (напр., кератина шерсти) по его функц. группам (COOH, OH, NH₂), в результате чего возрастает устойчивость окрасок.

8. Прямые А. — в основном дис-А. и поли-А., напр. прямой ярко-оранжевый (XI). Обладают сродством к целлюлозным волокнам благодаря ван-дер-ваальсовому взаимод. и водородным связям между группами красителя (ОН и NH₂, атомы N гетероциклов и особенно NH—СО) и группами OH целлюлозы.

9. Активные А. обычно раств. в воде; содержат группировки, которые при крашении вступают в химическую реакцию с молекулами субстрата, с образованием ковалентных связей, благодаря чему окраски устойчивы к мокрым обработкам и трению.

10. Азогены-нерастворимые А., образующиеся непосредственно на волокне сочетанием диазосоединений с азосо-ставляющими.

11. Металлсодержащие А. — внутрикомплексные соединения А. с Cu²⁺ , Cr³⁺ , Со³⁺, реже с Ni²⁺ и Fe²⁺. Исходные А. содержат группировки, характерные для хромовых А. По свойствам и способам применения относятся к кислотным, дисперсным, активным и прямым красителям. Окраски отличаются повышенной светостойкостью и другими ценными свойствами.

А. включают представители всех цветов и оттенков и почти всех групп по техн. применению, просты в производстве и применении и относительно дешевы. На их долю приходится более половины всех производимых красителей по ассортименту и примерно 25–50% (в разных странах) по тоннажу. Применяются А. для крашения прир. и синтетич. волокон, кожи, бумаги, резины, пластмасс, как пигменты для лаков и красок, при изготовлении цветных карандашей и др.

^{Лит. см. при ст. азосоединения.}

_{Б. И. Степанов}