Токсичность Антрахиноновых Красителей
⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Токсичность Антрахиноновых Красителей
Ализарин — представитель антрахиноновых красителей
Сопряжённые двойные связи антрахиноновых красителей
Give good old Wikipedia a great new look:
This article was just edited, click to reload
Oh no, there's been an error
Please help us solve this error by emailing us at support@wikiwand.com
Let us know what you've done that caused this error, what browser you're using, and whether you have any special extensions/add-ons installed.
Thank you!
You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.
Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.
Антрахиноновые красители — группа красителей, являющихся производными 9,10-антрахинона . Отличаются высокой стойкостью цвета и устойчивостью к действию света. Включают в себя обширную группу химических соединений.
Своей окраской антрахиноновые красители обязаны наличию системы сопряжённых двойных связей . Спектр поглощения незамещённого антрахинона имеет максимум в ультрафиолетовой области спектра, а его край в видимой области придаёт ему слабо-жёлтую окраску.
При введении в молекулу антрахинона электродонорных заместителей (гидроксильная группа, аминогруппа и др.) последние начинают взаимодействовать с системой сопряжённых двойных связей, вследствие чего максимум спектра поглощения молекулы испытывает существенный сдвиг в длинноволновую часть. Электроноакцепторные группы подобного влияния не оказывают.
Цвет антрахинонового красителя зависит не только от рода заместителя, но и от его расположении в бензольном ядре: в α- или β-положении. Это связано с тем, что в α-положении заместитель имеет сопряжённую цепь из четырёх двойных связей, а в β-положении — только из трёх. Так, 1-гидроксиантрахинон окрашен в оранжевый цвет, а 2-гидроксиантрахинон — в жёлтый.
Аналогичное влияние на цвет вещества оказывает добавление второго, третьего и четвёртого заместителей в то же бензольное кольцо. Добавление электронодонорных заместителей в другое бензольное кольцо влияет на цвет вещества гораздо слабее, так как молекула антрахинона фактически представляет собой два бензольных кольца, разъединённых карбонильными группами.
Комбинированием вида и расположения заместителей (гидрокси-, алкокси-, арилокси-, амино-, алкиламино-, ариламиногрупп) можно получить практически любой цветовой оттенок.
Кроме того, добавление других групп (сульфо-, ациламино- и др.) повышает сродство красителя к волокнам, позволяет получать кислотные красители и др.
К антрахиноновым красителям относятся:
Синтез антрахиноновых красителей основан на двух основных реакциях: сульфировании и нитровании антрахинона, позволяющих ввести аминогруппу в молекулу с последующей заменой на другую функциональную группу.
Антрахиноновые красители находят широкое применение для окрашивания шерсти, хлопка и искусственных волокон. Особенно они эффективны в области синих, голубых и бирюзовых тонов, где более дешёвые азокрасители не могут обеспечить стойкость окраски.
Некоторые красители проявляют высокую термическую стабильность. Например, красители Solvent Blue 104 и Solvent Red 52 используются для коррекции цветности расплава полиэтилентерефталата и выдерживают нагревание до ~300 °C.
Would you like to suggest this photo as the cover photo for this article?
Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.
This browser is not supported by Wikiwand :( Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience. Please download and use one of the following browsers:
An extension you use may be preventing Wikiwand articles from loading properly.
If you're using HTTPS Everywhere or you're unable to access any article on Wikiwand, please consider switching to HTTPS (http s ://www.wikiwand.com).
An extension you use may be preventing Wikiwand articles from loading properly.
If you are using an Ad-Blocker , it might have mistakenly blocked our content.
You will need to temporarily disable your Ad-blocker to view this page.
You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.
Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.
i
Надоели баннеры? Вы всегда можете
отключить рекламу .
i
Надоели баннеры? Вы всегда можете
отключить рекламу .
Оценка пожароопасных свойств органических соединений с применением дескрипторов
Влияние структуры молекулы на показатели пожароопасности азотсодержащих органических веществ
Прогнозирование основных показателей пожаровзрывоопасности органических соединений с помощью дескрипторов и искусственных нейронных сетей, используемых в расчете пожарного риска
Дескрипторный метод в прогнозировании пожароопасности органических соединений
Влияние строения молекул антрахиноновых красителей на пожароопасные свойства
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы .
i
Надоели баннеры? Вы всегда можете
отключить рекламу .
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы .
i
Надоели баннеры? Вы всегда можете
отключить рекламу .
Исследовано влияние структуры молекул антрахиноновых красителей на их пожароопасные свойства. Для описания химического строения молекул исследуемых соединений рассчитаны значения топологических индексов, геометрических и электростатических дескрипторов . Проведен анализ линейной корреляции между дескрипторами и нижним концентрационным пределом распространения пламени. Предпринята попытка прогнозирования нижнего концентрационного предела распространения пламени антрахиноновых красителей на основе данных о молекулярных дескрипторах . Предложено и апробировано уравнение для расчета нижнего концентрационного предела распространения пламени антрахиноновых красителей .
Synthetic dyes are applied practically in all industries. World production of dyes increases every year, and their range is constantly expanding. Organic dyes are combustible, and their dusty-air mixtures represent a danger of fires and explosions. Consequently, in the development of measures to ensure fire safety is necessary to have information about the fire hazard properties of dyes. Currently one of the most urgent tasks is to develop universal prediction methods of physical and chemical properties of organic compounds. Promising important method is the descriptors method based on establishing of dependency the structure properties. The purpose of this work study the possibility of using the descriptor method for predicting the lower flammability limit (LFL) of anthraquinone dyes . The analysis found that the best correlation with the index LFL observed for geometric descriptors (gravitation index: all pairs and the molecule surface area) and the electrostatic descriptors (topographic electronic indexes: all pairs and all bonds). On the basis of these data approximation equation for calculating the LFL was obtained. Checking of the adequacy of the equation showed that the average relative error of estimate of LFL makes 30 %. Thus, the descriptors method can be used to assess the LEL of anthraquinone dyes .
А. В. КАЛАЧ, д-р хим. наук, доцент, заместитель начальника по научной работе, Воронежский институт ГПС МЧС России (Россия, 394052, г. Воронеж, ул. Краснознаменная, 231; e-mail: a_kalach@mail.ru) Ю. Н. СОРОКИНА, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры химии и процессов горения, Воронежский институт ГПС МЧС России (Россия, 394052, г. Воронеж, ул. Краснознаменная, 231; e-mail: sorokina-jn@mail.ru) Т. В. ЧЕРНИКОВА, канд. хим. наук, доцент кафедры химии и процессов горения, Воронежский институт ГПС МЧС России (Россия, 394052, г. Воронеж, ул. Краснознаменная, 231)
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОЖАРООПАСНЫХ СВОЙСТВ АНТРАХИНОНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДЕСКРИПТОРОВ
Исследовано влияние структуры молекул антрахиноновых красителей на их пожароопасные свойства. Для описания химического строения молекул исследуемых соединений рассчитаны значения топологических индексов, геометрических и электростатических дескрипторов. Проведен анализ линейной корреляции между дескрипторами и нижним концентрационным пределом распространения пламени. Предпринята попытка прогнозирования нижнего концентрационного предела распространения пламени антрахиноновых красителей на основе данных о молекулярных дескрипторах. Предложено и апробировано уравнение для расчета нижнего концентрационного предела распространения пламени антрахиноновых красителей.
Ключевые слова: антрахиноновые красители; дескрипторы; прогнозирование; пожароопасные свойства; нижний концентрационный предел распространения пламени.
Синтетические красители можно отнести к химическим соединениям, находящим широкое применение практически во всех отраслях промышленности. В настоящее время органические красители используют для окрашивания природных и синтетических волокон, пластических масс, резины, бумаги, дерева, кожи, меха и других материалов. Мировое производство синтетических красителей сегодня составляет порядка миллиона тонн в год. Создание новых материалов требует разработки более совершенных красителей, поэтому их ассортимент постоянно расширяется [1].
Органические красители представляют собой порошкообразные горючие материалы, что делает пыли или пылевоздушные смеси красителей по-жаро- и взрывоопасными. Следовательно, при хранении красителей на складах, а также при непосредственном использовании их в технологическом процессе необходимо соблюдать особые меры предосторожности. Для разработки системы мер по предотвращению возникновения пожаров и взрывов, а также для оценки условий их развития и подавления необходимы сведения о пожароопасных свойствах органических красителей. Характеристики пожароопасности для ряда известных красителей измерены экспериментально и приведены в справочной литературе [2]. Известны работы, в которых
© Калач А. В., Сорокина Ю. Н., Черникова Т. В., 2015
изучена взрывоопасность азокрасителей, в частности приведены расчеты температуры вспышки и теплоты взрыва [3,4].
В то же время в связи с появлением на рынке новых красящих соединений остается актуальной проблема разработки универсальных экспрессных методов оценки их пожароопасности, не требующих существенных временных и материальных затрат. Такие методы, базирующиеся на содержащихся в справочниках экспериментальных данных, позволяют прогнозировать пожароопасные свойства для новых, еще не изученных соединений.
Одним из перспективных методов прогнозирования свойств органических соединений является дескрипторный метод QSPR (Quantitative Structure - Property Relationship), основанный на установлении аналитических зависимостей между химическим строением молекул веществ, описываемым с помощью дескрипторов, и различными свойствами соединений (физико-химическими, пожароопасными, биологической активностью и т. д.). Например, известны результаты исследований возможности применения дескрипторного метода для прогнозирования сродства между азо- и антрахиноновыми красителями и целлюлозным волокном [5], а также температуры вспышки органических соединений [6].
Авторами данной работы установлено, что де-скрипторный метод дает удовлетворительные результаты при прогнозировании температуры вспышки различных классов органических соединений. Получены аппроксимационные уравнения для расчета температуры вспышки альдегидов, сложных эфиров, карбоновых кислот, аминов, кетонов на основе значений топологических индексов Винера и Рандича и геометрических дескрипторов — гравитационных индексов и площади поверхности молекулы [7, 8].
В настоящей работе в качестве объектов исследования выбран класс антрахиноновых красителей, которые представляют собой различные производные антрахинона [9,10]. Структурные формулы соединений, использованных в исследовании, приведены на рисунке. Некоторые показатели пожарной опасности изучаемых веществ даны в табл. 1.
Пожаровзрывоопасность красителей зависит от строения их молекул [11, 12]. В результате анализа молекулярных структур красителей (см. рисунок) и их пожароопасных свойств (см. табл. 1) можно сделать вывод, что появление в структуре антрахинона аминогруппы не оказывает существенного влияния на температуру самовоспламенения вещества, в то время как наличие гидроксильной группы и групп, содержащих углеводородные радикалы, приводит к значительному снижению данного показателя. Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) для антрахинона, как правило, меньше, чем для его производных, что объясняется влиянием заместителей, присутствующих в структуре молекул.
Нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени — важнейшие показатели, определяющие пожаровзрывоопасность смесей горючих веществ с окислителем. Данные о концентрационных областях воспламенения включаются в стандарты и технические условия на газы, жидкости и твердые вещества, способные образовывать взрывоопасные газо-, паро- и пылевоздушные смеси. Информация о зонах негорючих концентраций веществ позволяет выбрать условия их хранения, использования и транспортировки, исключающие возможность возникновения пожара или взрыва. Концентрационные пределы распространения пламени необходимы при определении категории помещения и класса зон по взрывопожарной и пожарной опасности, при расчете предельно допустимых взрывобезопасных концентраций газов, паров и пылей в воздухе рабочей зоны с потенциальным источником зажигания, а также при разработке мероприятий по обеспечению пожарной безопасности.
Для твердых веществ определяющее значение имеет нижний концентрационный предел, поскольку
Таблица 1. Пожароопасные свойства антрахинона и красителей на его основе [2]
Вещество Температура самовоспламенения, °С НКПР, г/м3 Максимальное давление взрыва, кПа
Дисперсный синий 64-62 Ф п/э 650 50 680
большие концентрации пыли практически не могут быть достигнуты в открытом пространстве. Считается, что если НКПР вещества менее 65 г/м3, то его пыль является взрывоопасной, если больше — пожароопасной [13].
Ввиду особой значимости НКПР для твердых порошкообразных материалов, а также в связи с тем, что эти данные представлены в литературе в наиболее полном объеме [2], в настоящей работе была предпринята попытка прогнозирования указанного показателя с помощью дескрипторного метода.
Для установления взаимосвязи между структурой молекул красителей и значениями НКПР были рассчитаны топологические индексы, геометрические и электростатические дескрипторы. С целью выбора дескрипторов, наиболее чувствительных к изменению структуры молекул, был проведен линейный корреляционный анализ, показывающий зависимость между значениями дескрипторов и НКПР. Результаты анализа представлены в табл. 2.
Структурные формулы исследуемых красителей
Таблица 2. Анализ корреляционных зависимостей между Таблица 4. Проверка адекватности аппроксимационного дескрипторами и НКПР уравнения
Вид дескриптора Название дескриптора Коэффициент корреляции R2
Тополо- Индекс Винера (Wiener index) 0,2522
гические индексы Индекс Рандича (Randic index) 0,2902
Информационное содержание (Information content) 0,2365
Геометрические дескрипторы Гравитационный индекс — все связи (Gravitation index: all bonds) 0,3489
Гравитационный индекс — все пары (Gravitation index: all pairs) 0,4171
Площадь поверхности молекулы (Molecular surface area) 0,4290
Молекулярный объем (Molecular volume) 0,2932
Электро-статические де- Частично положительная площадь поверхности (Partial positive surface area) 0,0163
скрипторы Частично отрицательная площадь поверхности (Partial negative surface area) 0,3198
Топографический электронный индекс — все пары (Topographic electronic index: all pairs) 0,6058
Топографический электронный индекс — все связи (Topographic electronic index: all bonds) 0,5319
Краситель Значение НКПР, г/м3 Абсолютная погрешность
расчетное справочное [2] расчетов, г/м3
Средняя абсолютная погрешность, г/м3 17
Как видно из табл. 2, лучшую корреляцию с показателем НКПР показали геометрические дескрипторы: гравитационный индекс — все пары О и площадь поверхности молекулы 5, а также электростатические дескрипторы: топографические электрон-
ные индексы — все пары Е1 и все связи Е2. В связи с этим данные дескрипторы были выбраны для получения аппроксимационной зависимости.
Для расчета коэффициентов корреляционного уравнения была сформирована рабочая выборка соединений. 3начения дескрипторов для красителей, вошедших в рабочую выборку, приведены в табл. 3. Из табл. 3 следует, что между дескрипторами и показателем НКПР существует корреляционная взаимосвязь, а именно: с повышением НКПР наблюдается увеличение значений дескрипторов. На основе данных табл. 3 получено аппроксимационное уравнение для расчета НКПР:
НКПР = -8,52 + 232,1Е1 - 469,5Е2 -- 0,03340 + 0,4675.
Для проверки адекватности уравнения была сформирована контрольная выборка веществ, для которых были рассчитаны значения НКПР и сопоставлены со справочными данными (табл. 4).
Таким образом, полученное аппроксимацион-ное уравнение позволяет прогнозировать показатели НКПР антрахиноновых красителей со средней относительной погрешностью 30 %, которая обу-
Таблица 3. Значения дескрипторов и НКПР для веществ рабочей выборки
Вещество Значение дескриптора НКПР, г/м3
Антрахинон 0,7645 0,3017 3103,3 217,8 30
Дисперсный фиолетовый 2С 1,3920 0,5405 4620,0 294,4 34
Дисперсный розовый Ж 1,7102 0,7214 4328,3 282,5 40
Дисперсный синий К 1,6152 0,6735 4764,3 344,6 50
Капрозоль серый 2 "3" 1,8976 0,7086 7220,7 439,3 65
Активный синий П 2,6921 0,9733 7430,7 467,6 130
словлена разнообразным строением молекул красителей и присутствием различных заместителей.
Существующий метод расчета НКПР [2] предполагает использование данных по теплоте сгорания вещества, которые не всегда можно найти в справочной литературе. Предложенный в работе де-скрипторный метод позволяет оценить указанный
показатель без использования каких-либо дополнительных экспериментальных данных.
На основе полученных результатов можно сделать заключение о перспективности применения де-скрипторного метода в прогнозировании характеристик пожароопасности антрахиноновых красителей.
1. Карпов В. В., Белов А. Е. Современное состояние производства и потребления красителей // Российский химический журнал. — 2002. — Т. XLVI, № 1. — С. 67-71.
2. Корольченко А. Я., Корольченко Д. А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения : справочник. В 2 ч. — М. : Пожнаука, 2004. Ч. I. — 713 с.; ч. II. — 774 с.
3. KozakG. D., VasinA. Ya., DyachkovaA. V.Explosion hazard of aromatic organic compounds containing one or two nitrocompounds // Central European Journal of Energetic Materials. — 2008. — Vol. 5, No. 2.—P. 49-55.
4. Kozak G. D., Vasin A. Ya., D'yachkova A. V.Estimating the explosion hazard of aromatic azo compounds // Combustion, Explosion and Shok Waves. — 2008. — Vol. 44, No. 5. — P. 579-582. doi: 10.1007/s10573-008-0087-9.
5. Timofei S., Schmidt W., Kurunczi L., Simon Z. A review of QSAR for dye affinity for cellulose fibres // Dyes and Pigments.— 2000.—'Vol. 47,No. 1-2.—P. 5-16.doi: 10.1016/S0143-7208(00)00058-9.
6. ZhokhovaN. I., Baskin 1.I., Palyulin V.A., ZefirovA. N., ZefirovN. S. Fragmental descriptors in QSPR: flash point calculations // Russian Chemical Bulletin. — 2003. — Vol. 52, No. 9. — P. 1885-1892. doi: 10.1023/B:RUCB.0000009629.38661.4c.
7. Калач А. В., Карташова Т. В., Сорокина Ю. Н. Применение дескрипторов при прогнозировании пожароопасных свойств фармацевтических препаратов // Пожарная безопасность. — 2013. — №3. —С. 105-108.
8. Калач А. В., Сорокина Ю. Н., Черникова Т. В., Чуйков А. М. Дескрипторный метод в прогнозировании пожароопасности органических веществ // Пожаровзрывобезопасность. — 2014. — Т. 23, №9. — С. 38-44.
9. Степанов Б. И. Введение в химию и т
Порядочная 20-ти летняя фифа чпокается на сеансе массажа
Старие И Молодые Порно
Все видео с Stormy Daniels смотрите в хорошем качестве