ФТАЛОЦИАНИ́НОВЫЕ КРАСИ́ТЕЛИ

ФТАЛОЦИАНИ́НОВЫЕ КРАСИ́ТЕЛИ, пиг­мен­ты и кра­си­те­ли на ос­но­ве фта­ло­циа­ни­на (фор­му­ла I) и его ком­плек­сов с Cu, Ni, Co. Наи­боль­шее зна­че­ние име­ет фта­ло­циа­нин Cu (фор­му­ла II) – пиг­мент кра­си­во­го го­лу­бо­го цве­та с вы­со­кой кра­ся­щей спо­соб­но­стью. При­чи­ны осо­бой яр­ко­сти его ок­ра­ски – на­ли­чие в элек­трон­ном спек­тре уз­ких и ин­тен­сив­ных по­лос по­гло­ще­ния и собств. флуо­рес­цен­ция. Фта­ло­циа­нин Cu об­ла­да­ет вы­со­кой хи­мич. ста­биль­но­стью и све­то­стой­ко­стью, на воз­ду­хе вы­дер­жи­ва­ет на­гре­ва­ние до 500 °C, в ва­куу­ме суб­ли­ми­ру­ет­ся без раз­ло­же­ния при 400–580 °C, не рас­тво­ря­ет­ся в во­де, жи­рах, труд­но рас­тво­рим в вы­со­ко­ки­пя­щих ор­га­нич. рас­тво­ри­те­лях, ус­той­чив к дей­ст­вию ще­ло­чей и кон­цен­трир. ки­слот (кро­ме HNO₃). Фта­ло­циа­нин Cu мо­жет су­ще­ст­во­вать в не­сколь­ких по­лиморф­ных мо­ди­фи­ка­ци­ях, раз­ли­чаю­щих­ся от­тен­ком го­лу­бо­го цве­та и ста­биль­но­стью.

Фта­ло­циа­нин Cu по­лу­ча­ют на­гре­ва­ни­ем фта­ле­во­го ан­гид­ри­да, мо­че­ви­ны, CuCl и ка­та­ли­за­то­ра (NH₄)₂MoO₄ или As₂O₅ в три­хлор­бен­зо­ле или нит­ро­бен­зо­ле при 200 °C ли­бо сплав­ле­ни­ем сме­си этих реа­ген­тов при 180–190 °C в при­сут­ст­вии бор­ной ки­сло­ты. С наи­бо­лее вы­со­ким вы­хо­дом фта­ло­циа­нин Cu син­те­зи­ру­ют взаи­мо­дей­ст­ви­ем фта­ло­ди­нит­ри­ла с CuCl в при­сут­ст­вии NaCl при 260–300 °C в сре­де тех же рас­тво­ри­те­лей (при сплав­ле­нии та­кой сме­си на­ря­ду с фта­ло­циа­ни­ном Cu об­ра­зу­ет­ся мо­но­хлор­фта­ло­циа­нин Cu, что пре­пят­ст­ву­ет пре­вра­ще­нию про­дук­та в ко­ло­ри­сти­че­ски бо­лее цен­ные кри­стал­лич. фор­мы). При на­гре­ва­нии фта­ло­ди­нит­ри­ла при 150 °C в вы­со­ко­ки­пя­щих спир­тах (гек­си­ло­вом, ами­ло­вом) в при­сут­ст­вии их ал­ко­го­ля­тов Na с по­сле­дую­щим де­ме­тал­ли­ро­ва­ни­ем об­ра­зую­ще­го­ся ком­плек­са по­лу­ча­ют не со­дер­жа­щий атом ме­тал­ла фта­ло­циа­нин, при­год­ный для син­те­за др. ме­тал­ло­ком­плек­сов.

Тех­нич. фта­ло­циа­нин Cu об­ра­зу­ет­ся в кри­стал­лич. β-мо­ди­фи­ка­ции с по­ни­жен­ным све­то­по­гло­ще­ни­ем и туск­лым от­тен­ком. Для по­лу­че­ния про­дук­та с улуч­шен­ной ко­ло­ри­сти­кой ис­поль­зу­ют т. н. пиг­мент­ное кон­ди­цио­ни­ро­ва­ние. Пе­ре­оса­ж­де­ни­ем фта­ло­циа­ни­на Cu из кон­цен­трир. H₂SO₄ в при­сут­ст­вии ПАВ по­лу­ча­ют фта­ло­циа­нин Cu в не­ста­биль­ной α-мо­ди­фи­ка­ции – го­лу­бой пиг­мент с крас­но­ва­тым от­тен­ком (пиг­мент яр­ко-го­лу­бой фта­ло­циа­ни­но­вый К), ко­то­рый ог­ра­ни­чен­но при­ме­ня­ет­ся в по­ли­гра­фии и для ок­ра­ши­ва­ния не­ко­то­рых пла­ст­масс. Яр­кий пиг­мент с зе­лё­ным от­тен­ком в ус­той­чи­вой α-мо­ди­фи­ка­ции (го­лу­бой фта­ло­циа­ни­но­вый 2ЗУ) по­луча­ют дву­крат­ным пе­ре­оса­ж­де­ни­ем из 100%-ной H₂SO₄ про­дук­та сплав­ле­ния. Этот пиг­мент ус­той­чив к лю­бым ви­дам об­ра­бо­ток и ши­ро­ко ис­поль­зу­ет­ся в ла­ко­кра­соч­ных компо­зи­ци­ях. Пу­тём дис­пер­ги­ро­ва­ния фта­ло­циа­ни­на Cu в кси­ло­ле или в ди­эти­лен­гли­ко­ле в при­сут­ст­вии NaCl по­лу­ча­ют пиг­мент в β-мо­ди­фи­ка­ции бо­лее яр­ко­го зе­лё­но­го от­тен­ка (го­лу­бой фта­ло­циа­ни­но­вый Б4ЗУ). Хло­ри­ро­ва­ние фта­ло­циа­ни­на Cu хло­ром в рас­пла­ве AlCl₃ и NaCl при 180 °C при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию зе­лёно­го пиг­мен­та с си­не­ва­тым от­тен­ком, вы­ра­жен­ность ко­то­ро­го умень­ша­ет­ся с рос­том чис­ла вве­дён­ных ато­мов Cl. Эти вы­со­ко­проч­ные пиг­мен­ты ис­поль­зу­ют в по­ли­гра­фии, ла­ко­кра­соч­ной пром-сти, для кра­ше­ния ре­зи­ны, пла­ст­масс. В крас­ках для трёх­цвет­ной пе­ча­ти ог­ра­ни­чен­но при­ме­ня­ет­ся не со­дер­жа­щий атом ме­тал­ла фта­ло­циа­нин – пиг­мент кра­си­во­го зе­ле­но­ва­то-го­лу­бо­го цве­та.

Кро­ме пиг­мен­тов, из фта­ло­циа­ни­на Cu так­же по­лу­ча­ют цен­ные кра­си­те­ли др. тех­нич. клас­сов. В ре­зуль­та­те суль­фи­ро­ва­ния фта­ло­циа­ни­на Cu оле­умом по­лу­ча­ют ди­суль­фо­кис­ло­ту, на­трие­вая соль ко­то­рой ок­ра­ши­ва­ет хло­пок, вис­ко­зу, шёлк (пря­мой би­рю­зо­вый све­то­проч­ный), а ба­рие­вая соль, оса­ж­дён­ная на Al₂O₃ (би­рю­зо­вый пиг­мент), при­ме­ня­ет­ся в бу­маж­ной пром-сти и про­из-ве обо­ев. При дей­ст­вии на фта­ло­циа­нин Cu хлор­суль­фо­но­вой ки­сло­ты об­ра­зу­ет­ся тет­ра­суль­фо­хло­рид. Его ами­ни­ро­ва­ние с од­но­врем. час­тич­ным гид­ро­ли­зом при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию пря­мо­го би­рю­зо­во­го све­то­проч­но­го К, ко­то­рый на цел­лю­лоз­ных во­лок­нах да­ёт яр­кие и ус­той­чи­вые к мок­рым об­ра­бот­кам ок­ра­ски. При взаи­мо­дей­ст­вии тет­ра­суль­фо­хло­ри­да фта­ло­циа­ни­на Cu с 3-ами­но-5-суль­фо­са­ли­ци­ло­вой ки­сло­той по­лу­ча­ют кра­си­тель хро­мо­вый би­рю­зо­вый для шёл­ка, ре­ак­ци­ей с 4-(β-суль­фа­то­этил­суль­фо­нил)ани­ли­ном – ак­тив­ный ви­нил­суль­фо­но­вый кра­си­тель для хлоп­ка (ре­ма­золь би­рю­зо­вый Г).

Кра­ше­ние за счёт син­те­за Ф. к. не­по­сред­ст­вен­но на во­лок­не осу­ще­ст­в­ля­ют ис­поль­зуя фта­ло­циа­но­ген – бес­цвет­ное рас­тво­ри­мое в во­де со­еди­не­ние 1-ами­но-3-ими­нои­зо­ин­до­ле­нин (фор­му­ла III, фта­ло­циа­но­ген го­лу­бой 4ЗМ). Вод­ную пас­ту, со­дер­жа­щую фта­ло­циа­но­ген, соль Cu или Ni, мо­че­ви­ну или вы­со­ко­ки­пя­щий ор­га­нич. рас­тво­ри­тель и ПАВ, на­но­сят на хлоп­ча­то­бу­маж­ную ткань и для про­яв­ле­ния ок­ра­ски в те­че­ние 5 мин об­ра­ба­ты­ва­ют го­ря­чим воз­ду­хом или па­ром при 120–130 °C.

Для кра­ше­ния и пе­ча­та­ния тка­ней при­ме­ня­ют циа­на­лы – во­до­рас­тво­ри­мые про­из­вод­ные фта­ло­циа­ни­на Cu, со­дер­жа­щие ам­мо­ние­вые и др. оние­вые груп­пы. На ста­дии за­па­ри­ва­ния тка­ни оние­вые со­ли рас­па­да­ют­ся, об­ра­зуя не­рас­тво­ри­мую фор­му пиг­мен­та.

Мн. Ф. к. так­же ис­поль­зу­ют в др. тех­нич. об­лас­тях: в ка­че­ст­ве фо­то­про­вод­ни­ков в элек­тро­фо­то­гра­фии, про­свет­ляю­щих кра­си­те­лей ла­зер­ных за­тво­ров, фильт­ро­вых кра­си­те­лей в цвет­ной фо­то­гра­фии, в сис­те­мах за­пи­си ин­фор­ма­ции, при соз­да­нии сол­неч­ных ба­та­рей. Ф. к. – эф­фек­тив­ные ка­та­ли­за­то­ры се­ро­очи­ст­ки уг­ле­во­до­род­но­го сы­рья (ком­плек­сы с Fe, Co, Mn), не­ко­то­рых элек­тро­хи­мич. и фо­то­хи­мич. про­цес­сов. Во­до­рас­тво­ри­мые про­из­вод­ные Ф. к. при­ме­ня­ют в ме­ди­ци­не для ди­аг­но­сти­ки и фо­то­те­ра­пии он­ко­ло­гич. за­бо­ле­ва­ний.