아조염료

Azo dye
주황색 아조 염료의 화학적 구조.

아조 염료는 기능군 R-N=N-R′을 포함하는 유기 화합물로, R과 R′은 보통 아릴이다. 그것들은 상업적으로 중요한 아조 화합물, 즉 연결 C-N=N-C를 포함하는 화합물들의 집단이다.[1] 아조 염료는 직물, 가죽 제품, 그리고 몇몇 음식을 다루는 데 널리 사용된다. 화학적으로 아조 염료와 관련이 있는 아조 색소는 물과 다른 용매에서 불용성인 아조 색소다.[2][3]

반

많은 종류의 아조 염료가 알려져 있으며, 여러 분류 체계가 존재한다. 일부 등급에는 분산 염료, 금속 복합 염료, 반응 염료, 실체 염료 등이 포함된다. 직접 염료라고도 하며 면화를 포함한 셀룰로오스 기반 섬유에 실질적인 염료를 채용한다. 염료는 비정전기력에 의해 섬유와 결합된다. 또 다른 분류에서는 아조 염료를 아조 그룹의 수에 따라 분류할 수 있다.

트라이판 블루는 면화에 사용되는 직접 염료의 한 예다.

물리적 특성, 구조 및 결합

아릴 아조 화합물은 염가로 분해된 결과, 선명한 색상을 가지며, 특히 적색, 오렌지, 노란색을 띤다. 예를 들면 디스펜서 오렌지 1이 있다. 일부 아조 화합물(예: 메틸 오렌지)은 산성 기반 지표로 사용된다. 대부분의 DVD-R/+R과 일부 CD-R 디스크는 파란색 아조 염료를 기록 레이어로 사용한다.

많은 페놀릭 디아조 염료는 여기에 단순화된 형태로 표시된 tautomeric 평형수에 참여한다(Ar = aryl).[4]

아조 염료는 고체다. 대부분은 염류인데, 색소성분은 보통 음이온으로 알려져 있지만, 일부 양화성 아조 염료는 알려져 있다. 대부분의 염료의 음이온적 특성은 염료품의 pH에서 완전히 이온화된 1-3개의 설폰산 그룹에서 발생한다.

RSOH3 → RSO3−+ + H

대부분의 단백질은 양이온성이므로 가죽과 양모의 염색은 이온교환반응에 해당한다. 음이온 염료는 정전기력을 통해 이 물건들에 달라붙는다. 계향 아조 염료는 일반적으로 2차 암모늄 중심을 포함한다.

준비

대부분의 아조 염료는 아조 커플링에 의해 준비되며, 아릴 디아조늄 양이온의 전기적 대체 반응을 다른 화합물인 커플링 파트너와 수반한다. 고전적으로 결합하는 파트너는 전자 기부 그룹과 함께 다른 방향족 화합물이다.[5]

ArN+
2 + Ar′H → ArN=NAR+′ + H

실제로 아세트아미드(acetoacetic amide)는 다음과 같은 연결 파트너로 널리 사용된다.

ArN+
2+ + Ar′NHC(O)CHC2(O)Me → ArN=NCH(O)Me(C(O)NHAR) + H

아조 염료도 아닐린으로 질화합물을 응축한 후 아조산성 중간의 감소를 통해 준비된다.

아르노2 + 아르′NH2 → ArN(O)=NAr′ + H2O
ArN(O)=NAR′ + CHO6126 → ArN=NAR′ + CHO6106 + HO2

섬유 사망의 경우 일반적인 니트로 커플링 파트너는 이소듐 4,44-디니트로틸베네-2′-이황산염일 것이다. 대표적인 아닐린 파트너는 다음과 같다. 아닐린은 니트로 화합물로부터 제조되기 때문에 방향족 니트로 화합물을 부분적으로 감소시켜 일부 아조 염료가 생성된다.[3]

많은 아조 염료들은 기존의 아조 화합물들의 반응에 의해 생성된다. 대표적인 반응으로는 금속 복합화와 아틸화 등이 있다.

아조 색소

아조 색소는 화학 구조는 아조 염료와 비슷하지만 용해 집단이 부족하다. 사실상 모든 매체에서 용해되지 않기 때문에 쉽게 정제되지 않아 고도로 정제된 전구체가 필요하다.

C의 합성.I. 색소 황색 12, 아조 색소(일기상 색소로도 분류됨)

아조 색소는 다양한 플라스틱, 고무, 페인트(예술가의 물감 포함)에서 중요하다. 그들은 주로 노란색에서 빨간색 범위까지 뛰어난 색소 특성을 가지고 있으며, 또한 광택도 좋다. 광속도는 유기 아조 화합물의 성질은 물론, 색소 캐리어에 흡수된 방식에 따라 달라진다.

생물분해

염료가 유용하기 위해서는 높은 수준의 화학적 안정성과 광학적 안정성을 가져야 한다. 이러한 안정성의 결과로 광분해효과는 아조 염료의 분해 경로로 간주되지 않는다. 아조염료로 염색한 제품의 수명을 연장하기 위해서는 미생물 공격에 대한 안정성을 확보하는 것이 필수적이며, 실험 결과 아조염료에 대한 생분해효과는 에어로빅 조건에서 단기간 테스트에서 무시할 수 없을 정도로 낮게 나타났다. 그러나 혐기성 조건에서 변색은 생물분해의 결과로 관찰될 수 있다.[6]

안전 및 규정

디니트로아닐린 오렌지, 정형-니트로아닐린 오렌지, 또는 색소 오렌지 1, 2, 5와 같은 몇몇 색소는 돌연변이 유발적이고 발암성이 있지만 많은 아조 색소는 독성이 없다.[7][8]

벤지딘에서 추출한 아조 염료는 발암물질이다; 그것들에 노출되는 것은 방광암과 관련이 있다.[9] 이에 따라 1980년대 많은 서구 국가에서 벤지딘 아조 염료 생산이 중단됐다.[3]

유럽 규제

특정 아조 염료는 환원 조건에서 분해되어 정의된 방향족 그룹 중 하나를 방출한다. 아조 염료에서 유래한 목록화된 방향족이 함유된 소비재는 2003년 9월 유럽연합 국가들에서 제조와 판매가 금지되었다. 염료 함유량이 적었을 뿐 똑같이 적은 아민 함유량이어서 영향을 받은 제품은 상대적으로 적었다.[2]

참고 항목

참조

  1. ^ IUPAC, 화학용어 종합편찬, 제2편. ("금책")(1997년). 온라인 수정 버전: (2006–) "아조 화합물". doi:10.1351/골드북.A00560
  2. ^ Jump up to: a b 유럽 특정 아조 다이어스에 대한 금지 웨이백머신에 보관된 2012-08-13, 닥터 A. 귄터너와 닥터 C. 페이지, 품질 및 환경, TFL
  3. ^ Jump up to: a b c Hunger, Klaus; Mischke, Peter; Rieper, Wolfgang; et al. (2000), "Azo Dyes", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, doi:10.1002/14356007.a03_245
  4. ^ Paola Gilli; Valerio Bertolasi; Loretta Pretto; et al. (2002). "The Nature of Solid-State N−H···O/O−H···N Tautomeric Competition in Resonant Systems. Intramolecular Proton Transfer in Low-Barrier Hydrogen Bonds Formed by the ···OC−CN−NH··· ⇄ ···HO−CC−NN··· Ketohydrazone−Azoenol System. A Variable-Temperature X-ray Crystallographic and DFT Computational Study". J. Am. Chem. Soc. 124 (45): 13554–13567. doi:10.1021/ja020589x. PMID 12418911.
  5. ^ H. T. Clarke; W. R. Kirner (1941). "Methyl Red". Organic Syntheses.; Collective Volume, 1, p. 374
  6. ^ Bafana, Amit; Devi, Sivanesan Saravana; Chakrabarti, Tapan (2011-09-28). "Azo dyes: past, present and the future". Environmental Reviews. 19 (NA): 350–371. doi:10.1139/a11-018. ISSN 1181-8700.
  7. ^ "Health & Safety in the Arts, A Searchable Database of Health & Safety Information for Artists". City of Tucson. Archived from the original on 2009-05-10.
  8. ^ Eva Engel; Heidi Ulrich; Rudolf Vasold; et al. (2008). "Azo Pigments and a Basal Cell Carcinoma at the Thumb". Dermatology. 216 (1): 76–80. doi:10.1159/000109363. PMID 18032904.
  9. ^ Golka, K.; Kopps, S.; Myslak, Z. W. (June 2004). "Carcinogenicity of azo colorants: influence of solubility and bioavailability". Toxicology Letters. 151 (1): 203–10. doi:10.1016/j.toxlet.2003.11.016. PMID 15177655. 복습하다.