Кислотно-основные равновесия в растворах новых 4-гидроксистириловых красителей на основе 1-октилпиридиния
Вантажиться...
Файли
Дата
2019
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
Номер ISSN
Номер E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
В данной работе цветометрическим и спектрофотометрическим методами изучены
кислотно-основные свойства ряда новых 4-гидроксистириловых красителей на основе
1-октилпиридиния в водно-этанольных растворах. Исследуемые соединения получены
при взаимодействии эквивалентных количеств соответствующих солей гетероциклических метиленовых оснований с 4-гидроксиальдегидами в ацетонитриле. Показано,
что использование данных об изменении величин цветометрических функций в зависимости от кислотности среды позволяет определить константы ионизации функциональных групп 4-гидроксистириловых красителей, правильность которых подтверждена методом спектрофотометрии с итерационными алгоритмами обработки данных.
Отмечено, что количественное описание цвета объектов различной природы путем расчета их цветовых координат на основании спектрофотометрических данных позволяет
получать информацию об их состоянии в растворах. Использование величин цветоме-
трических функций ионно-молекулярных форм 4-гидроксистириловых красителей в
качестве аналитического сигнала позволяет получить информацию о существующих
кислотно-основных равновесиях в широком диапазоне кислотности среды и зафиксировать таутомерию. На основе экспериментальных данных предложена вероятная
схема кислотно-основных равновесий в водных растворах 4-гидроксистириловых кра-
сителей. Установлено, что в умеренно кислой среде 4-гидроксистириловые красители
существуют в протонированной однозарядной (катионной) форме, а при повышении
рН происходит диссоциация фенольного гидроксила и таутомеризация с образованием
депротонированной (мероцианиновой) формы. Построены соответствующие диаграммы распределения ионно-молекулярных форм 4-гидроксистириловых красителей в зависимости от кислотности среды.
У даній роботі кольорометричним і спектрофотометричним методами вивчені кислотно- основні властивості ряду нових 4-гідроксистирилових барвників на основі 1-октилпіридинію у розчинах. Досліджувані сполуки отримані при взаємодії еквівалентних кількостей відповідних солей гетероциклічних метиленових основ з 4-гідроксиальдегідами в ацетонітрилі. Відзначено переваги кольорометричного методу при дослідженні кислотно-основних рівноваг у водних розчинах барвників. Показано, що використання даних про зміну величин кольорометричних функцій в залежності від кислотності середовища дозволяє визначити константи іонізації функціональних груп 4-гідроксистирилових барвників. Показано, що кількісний опис кольору об’єктів різної природи шляхом розрахунку їх колірних координат на основі спектрофотометричних даних дозволяє отримувати інформацію про їх стан в розчинах. Використання величин кольорометричних функцій іонно-молекулярних форм 4-гідроксистирилових барвників в якості аналітичного сигналу дозволяє отримати цілісну картину про існуючі кислотно- основні рівноваги в широкому діапазоні кислотності середовища. Ґрунтуючись на отриманих експериментальних даних, запропонована ймовірна схема кислотно-основних рівноваг у водних розчинах 4-гідроксистирилових барвників. Показано, що в помірно кислому середовищі 4-гідроксистирилові барвники існують в протонованій однозарядній катіонній формі, а при підвищенні рН відбувається дисоціація фенольного гідроксилу і таутомеризація з утворенням мероціанінової форми. Побудовано відповідні діаграми розподілу іонно-молекулярних форм 4-гідроксистирилових барвників залежно від кислотності середовища.
In this paper, the acid-base properties of a number of new 4-hydroxystyryl dyes based on 1-octylpyridinium in solutions have been studied by tristimulus colorimetry and spectrophotometry. The studied dyes are obtained by the interaction of equivalent amounts of corresponding heterocyclic methylene bases salts with 4-hydroxyaldehydes in acetonitrile. The advantages of the tristimulus colorimetric method in the study of acid-base equilibria in dyes solutions were noted. It was shown that the use of data on the change in the values of colorimetric functions (specific color discrimination), depending on the medium acidity allows us to determine the constants of ionization of the functional groups of 4-hydroxystyryl dyes. It was shown that the quantitative description of the color of objects of different nature by calculating their color coordinates on the basis of spectrophotometric data allows obtaining information about their state in solutions. Using the values of the colorimetric functions of the ionic-molecular forms of 4-hydroxystyryl dyes as an analytical signal allows us to obtain a coherent picture of existing acid-base equilibria in a wide range of the medium acidity. Based on the obtained experimental data, a probable scheme of acid-base equilibrium in aqueous solutions of 4-hydroxystyryl dyes was proposed. It was shown that in the acidic medium 4-hydroxystyryl dyes exist in a protonated single-charged cationic form, and with pH rise dissociation of phenolic hydroxyl and tautomerization with the formation of a merocyanine form occurs. The corresponding diagrams for the distribution of ion-molecular forms of 4-hydroxystyryl dyes have been constructed, depending on the acidity of the medium.
У даній роботі кольорометричним і спектрофотометричним методами вивчені кислотно- основні властивості ряду нових 4-гідроксистирилових барвників на основі 1-октилпіридинію у розчинах. Досліджувані сполуки отримані при взаємодії еквівалентних кількостей відповідних солей гетероциклічних метиленових основ з 4-гідроксиальдегідами в ацетонітрилі. Відзначено переваги кольорометричного методу при дослідженні кислотно-основних рівноваг у водних розчинах барвників. Показано, що використання даних про зміну величин кольорометричних функцій в залежності від кислотності середовища дозволяє визначити константи іонізації функціональних груп 4-гідроксистирилових барвників. Показано, що кількісний опис кольору об’єктів різної природи шляхом розрахунку їх колірних координат на основі спектрофотометричних даних дозволяє отримувати інформацію про їх стан в розчинах. Використання величин кольорометричних функцій іонно-молекулярних форм 4-гідроксистирилових барвників в якості аналітичного сигналу дозволяє отримати цілісну картину про існуючі кислотно- основні рівноваги в широкому діапазоні кислотності середовища. Ґрунтуючись на отриманих експериментальних даних, запропонована ймовірна схема кислотно-основних рівноваг у водних розчинах 4-гідроксистирилових барвників. Показано, що в помірно кислому середовищі 4-гідроксистирилові барвники існують в протонованій однозарядній катіонній формі, а при підвищенні рН відбувається дисоціація фенольного гідроксилу і таутомеризація з утворенням мероціанінової форми. Побудовано відповідні діаграми розподілу іонно-молекулярних форм 4-гідроксистирилових барвників залежно від кислотності середовища.
In this paper, the acid-base properties of a number of new 4-hydroxystyryl dyes based on 1-octylpyridinium in solutions have been studied by tristimulus colorimetry and spectrophotometry. The studied dyes are obtained by the interaction of equivalent amounts of corresponding heterocyclic methylene bases salts with 4-hydroxyaldehydes in acetonitrile. The advantages of the tristimulus colorimetric method in the study of acid-base equilibria in dyes solutions were noted. It was shown that the use of data on the change in the values of colorimetric functions (specific color discrimination), depending on the medium acidity allows us to determine the constants of ionization of the functional groups of 4-hydroxystyryl dyes. It was shown that the quantitative description of the color of objects of different nature by calculating their color coordinates on the basis of spectrophotometric data allows obtaining information about their state in solutions. Using the values of the colorimetric functions of the ionic-molecular forms of 4-hydroxystyryl dyes as an analytical signal allows us to obtain a coherent picture of existing acid-base equilibria in a wide range of the medium acidity. Based on the obtained experimental data, a probable scheme of acid-base equilibrium in aqueous solutions of 4-hydroxystyryl dyes was proposed. It was shown that in the acidic medium 4-hydroxystyryl dyes exist in a protonated single-charged cationic form, and with pH rise dissociation of phenolic hydroxyl and tautomerization with the formation of a merocyanine form occurs. The corresponding diagrams for the distribution of ion-molecular forms of 4-hydroxystyryl dyes have been constructed, depending on the acidity of the medium.
Опис
Ключові слова
цветометрия, спектрофотометрия, 4-гидроксистириловые красители, кислотно-основные равновесия, константы ионизации, кольорометрія, спектрофотометрія, 4-гідроксистирилові барвники, кислотно-основні рівноваги, константи йонізації, tristimulus colorimetry, spectrophotometry, 4-hydroxystyryl dyes, acid-base equilibria, ionization constants
Бібліографічний опис
Вісник Одеського національного університету = Odesa National University Herald