Cromofori

I cromofori sono elementi dell'atomo di una molecola responsabile del colore

Cosa sono i cromofori?

IL cromofori Sono gli elementi dell'atomo di una molecola responsabile del colore. Si può dire che sono portatori di vari elettroni che, una volta stimolati dall'energia della luce visibile, riflettono la gamma di colori.

A livello chimico, il cromoforo è responsabile della creazione della transizione elettronica della banda dello spettro di assorbimento di una sostanza. In biochimica, è responsabile dell'assorbimento di energia luminosa che partecipa alle reazioni fotochimiche.

Il colore che viene percepito attraverso l'occhio umano corrisponde alle lunghezze d'onda non assorbite. In questo modo, il colore è una conseguenza della radiazione elettromagnetica trasmessa.

In questo contesto, il cromoforo rappresenta la parte della molecola responsabile dell'assorbimento delle lunghezze d'onda dell'intervallo visibile. Che influenza la lunghezza d'onda riflessa e quindi nel colore dell'elemento.

L'assorbimento delle radiazioni UV viene eseguito in base alla lunghezza d'onda ricevuta dalla variazione del livello di energia degli elettroni e dallo stato di accoglienza: eccitato o basale.  In effetti, la molecola acquisisce un certo colore quando cattura o trasmette determinate lunghezze d'onda visibili.

Gruppi di cromofori

I cromofori sono organizzati in gruppi funzionali responsabili dell'assorbimento della luce visibile.

I cromofori sono normalmente formati da legami a doppio e triplo carbonio carbonio (-c = c-): come il gruppo carbonil, gruppo tiocarbonile, gruppo etilene (-c = c-), gruppo imino (c = n), gruppo nitro, Nitroso Group (-n = O), gruppo Azo (-n = n-), anelli aromatici Grupo Diaz come il paraquinone e l'ortochinone.

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I gruppi cromoforeali più comuni sono:

- Cromofori di etilene: ar- (ch = ch) n -ar; (N≥4)

- Azofori

- Cromofori aromatici:

• Derivati ​​di trifenilmetano: [AR3CH]
• Derivati ​​di antraquinone
• Phtalocianinine
• Derivati ​​etero-aromatici

I gruppi di cromofori hanno elettroni che risuonano a una certa frequenza, che catturano o irradiano la luce. Una volta uniti a un anello di antracene Bentenic, Naftalene o antracene, rafforzano la raccolta di radiazioni.

Tuttavia, queste sostanze richiedono l'incorporazione di molecole di gruppo auxocromae, al fine di rafforzare il colore, fissando e intensificando il ruolo dei cromofori.

Meccanismo e funzione

A livello atomico, la radiazione elettromagnetica viene assorbita quando si verifica una trasformazione elettronica tra due orbitali di diverso livello di energia.

Quando sono a riposo, gli elettroni sono in un certo orbitale, quando assorbono energia, gli elettroni passano a un orbitale superiore e la molecola passa a uno stato eccitato.

In questo processo c'è un differenziale di energia tra gli orbitali, che rappresenta le lunghezze d'onda assorbite. In effetti, l'energia assorbita durante il processo viene rilasciata e l'elettrone passa dallo stato eccitato alla sua forma originale a riposo.

Di conseguenza, questa energia viene rilasciata in vari modi, essendo la più comune sotto forma di calore o per liberazione di energia attraverso la diffusione della radiazione elettromagnetica.

Questo fenomeno di luminescenza è comune nella fosforescenza e nella fluorescenza, dove una molecola si illumina e acquisisce energia elettromagnetica che passa a uno stato eccitato; Quando si inverte uno stato basale, l'energia viene rilasciata attraverso l'emissione di fotoni, cioè irradiazione della luce.

Auxocromi 

La funzione dei cromofori è collegata agli auxocromi. Un auxocroma costituisce un gruppo di atomi che, unito a un cromoforo.

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Un aiuto solo non può produrre colore, ma insieme a un cromoforo, ha la capacità di intensificare il suo colore. In natura, gli aiuti più comuni sono i gruppi idrossilici (-oh), aldeide (-cho), aminino gruppo (-nh2), gruppo metilico Mercaptano (-sch3) e gli alogeni (-f, -cl, -br, br,- Yo).

Il gruppo di auxocromi funzionale presenta una o più coppie di elettroni disponibili che, quando si uniscono a un cromoforo, modificano l'assorbimento della lunghezza d'onda.

Quando i gruppi funzionali vengono coniugati direttamente con il sistema PI cromoforo, l'assorbimento è intensificato, poiché la lunghezza d'onda che la luce cattura è aumentata.

Come viene modificato il colore?

Una molecola ha un colore a seconda della frequenza della lunghezza d'onda assorbita o emessa. Tutti gli elementi hanno una frequenza caratteristica chiamata frequenza naturale. 

Quando la lunghezza d'onda è di frequenza simile alla frequenza naturale di un oggetto, viene assorbita più facilmente. Questo processo è noto come risonanza.

Questo è un fenomeno attraverso il quale una molecola cattura le radiazioni da una frequenza simile alla frequenza del movimento degli elettroni della propria molecola.

In questo caso interviene il cromoforo, un elemento che cattura il differenziale di energia tra diversi orbitali molecolari che si trovano all'interno dello spettro della luce; Pertanto, la molecola è colorata perché cattura alcuni colori chiari visibili.

L'intervento degli auxocromi provoca la trasformazione della frequenza naturale del cromoforo, quindi il colore viene modificato e in molti casi il colore si intensifica.

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Ogni aiuto produce alcuni effetti sui cromofori, modificando la frequenza dell'assorbimento della lunghezza d'onda di diverse parti dello spettro.

Applicazione

Grazie alla loro capacità di fornire colore alle molecole, i cromofori hanno varie applicazioni nell'elaborazione dei coloranti per l'industria alimentare e tessile.

In effetti, i coloranti hanno uno o più gruppi cromofori che determinano il colore. Allo stesso modo, devi avere gruppi di aiuto che consentono di migliorare e fissare il colore sugli elementi che stanno colorando.

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Riferimenti

1. Cromoforo. Iupac Compendium of Chemical Terminology - The Gold Book. Goldbook recuperato.Iupac.org
2. Shapley Patricia. Assorbimento della luce con molecole organiche. Indice chimica 104. Università dell'Illinois. Chimica recuperata.Uiuc.Edu
3. Reusch William. Denteloscopia visibile e ultraviolets. Organizzazione internazionale IOCD per le scienze chimiche nello sviluppo. Recuperato dalla chimica.MSU.Edu