ФУНКЦИОНА́ЛЬНЫЕ КРАСИ́ТЕЛИ

ФУНКЦИОНА́ЛЬНЫЕ КРАСИ́ТЕЛИ, пре­иму­ще­ст­вен­но син­те­тич. кра­си­те­ли, спо­соб­ные из­ме­нять свои фи­зич. или фи­зи­ко-хи­мич. свой­ст­ва при внеш­нем фи­зич. воз­дей­ст­вии ли­бо про­яв­ляю­щие но­вые прак­ти­че­ски важ­ные функ­цио­наль­ные свой­ст­ва. Тер­мин «Ф. к.» уко­ре­нил­ся в на­уч. лит-ре в 1980–90-х гг. и объ­е­ди­ня­ет пред­ста­ви­те­лей разл. клас­сов ор­га­нич. кра­си­те­лей с диа­па­зо­ном по­гло­ще­ния от ближ­ней УФ- до ви­ди­мой и ближ­ней ИК-об­лас­ти, ха­рак­те­ри­зую­щих­ся рас­тво­ри­мо­стью в разл. сре­дах, фо­то­фи­зич. (лю­ми­но­фо­ры, не­ли­ней­но-оп­тич. ма­те­риа­лы) и фо­то­хи­мич. (напр., ге­не­ра­ция синг­лет­но­го ки­сло­ро­да) свой­ст­ва­ми, элек­тро­про­вод­но­стью (ор­га­нич. по­лу­про­вод­ни­ки, син­те­тич. ме­тал­лы, фо­то­про­вод­ни­ки), для ко­то­рых ха­рак­тер­но не­тра­ди­ци­он­ное (не для кра­ше­ния) ис­поль­зо­ва­ние в совр. тех­ни­ке (мо­ле­ку­ляр­ной элек­тро­ни­ке, фо­то­ни­ке), хи­мич. тех­но­ло­гии, био­ло­гии, ме­ди­ци­не и др.

Сре­ди Ф. к., из­ме­няю­щих оп­тич. свой­ст­ва при внеш­нем воз­дей­ст­вии, вы­де­ля­ют неск. осн. групп. Кра­си­те­ли с фо­то­хром­ным эф­фек­том, пре­тер­пе­ваю­щие под дей­ст­ви­ем све­та об­ра­ти­мые внут­ри­мо­ле­ку­ляр­ные пре­вра­ще­ния с из­ме­не­ни­ем их спек­тра по­гло­ще­ния: спи­ро­пи­ра­ны и спи­ро­ок­са­зи­ны, ди­ти­зо­на­ты ме­тал­лов, ин­ди­го­ид­ные и тио­ин­ди­го­ид­ные кра­си­те­ли, фуль­ги­ды, арил­гид­рок­си­ан­тра­хи­но­ны и др. Тер­мо­хром­ные со­еди­не­ния, из­ме­няю­щие оп­тич. свой­ст­ва при из­ме­не­нии темп-ры, в т. ч. об­ра­ти­мые тер­мо­хром­ные со­еди­не­ния (разл. фо­то­хро­мы) и не­об­ра­ти­мые тер­мо­хро­мо­ген­ные со­еди­не­ния (напр., лак­то­ны триа­рил­ме­та­но­вых кра­си­те­лей). Элек­тро­хром­ные со­еди­не­ния, об­ра­ти­мо из­ме­няю­щие оп­тич. свой­ст­ва при на­ло­же­нии элек­трич. по­ля: чет­вер­тич­ные со­ли 4,4′ -ди­пи­ри­ди­ла (вио­ло­ге­ны), диф­та­ло­циа­ни­ны ред­ко­зе­мель­ных эле­мен­тов и др. Дих­ро­ич­ные кра­си­те­ли с по­ло­жи­тель­ным и от­ри­ца­тель­ным ди­хро­из­мом – азо­кра­си­те­ли, ан­тра­хи­но­но­вые кра­си­те­ли и др. Флуо­рес­цент­ные кра­си­те­ли, напр. ге­не­ри­рую­щие (ла­зер­ные) кра­си­те­ли: про­из­вод­ные ку­ма­ри­на, ксан­те­но­вые (ро­да­ми­ны), ок­са­зи­но­вые и по­ли­ме­ти­но­вые кра­си­те­ли.

Фо­то­хром­ные кра­си­те­ли ис­поль­зу­ют в уст­рой­ст­вах хра­не­ния и об­ра­бот­ки инфор­ма­ции, сен­со­рах и др.; тер­мо­хром­ные со­еди­не­ния – в тер­мо­ре­ги­ст­ри­рую­щих и ин­ди­ка­тор­ных уст­рой­ст­вах (об­ра­ти­мые) и в тер­мо­пе­ча­таю­щих уст­рой­ст­вах (не­об­ра­ти­мые); элек­тро­хром­ные со­еди­не­ния – в эле­мен­тах ото­бра­же­ния ин­фор­ма­ции, зер­ка­лах пе­ре­мен­но­го от­ра­же­ния и др.; ге­не­ри­рую­щие кра­си­те­ли – как ак­тив­ные сре­ды для ла­зе­ров с пе­ре­страи­вае­мой час­то­той из­лу­че­ния; дих­ро­ич­ные кра­си­те­ли – в со­ста­ве не­ма­тич. жид­кок­ри­стал­лич. ма­те­риа­лов ти­па «гость – хо­зя­ин».

Ф. к. ис­поль­зу­ют и в др. об­лас­тях совр. тех­ни­ки: фо­то­воль­та­ич. эле­мен­ты для пре­об­ра­зо­ва­ния све­то­вой энер­гии в элек­три­че­скую; ге­не­ра­то­ры за­ря­да в гиб­ких элек­тро­фо­то­гра­фич. пла­стин­ках; плё­ноч­ные ма­те­риа­лы для за­пи­си ин­фор­ма­ции (оп­тич. дис­ки, ва­ку­ум­ные фо­то­ре­зи­сты); жид­ко­ст­ные и по­ли­мер­ные (блоч­ные и плё­ноч­ные) све­то­фильт­ры для цвет­ной фо­то­гра­фии, те­ле­ви­де­ния, ла­зер­ной тех­ни­ки – пас­сив­ные за­тво­ры твер­до­тель­ных и иод­но­го ла­зе­ров (фта­ло­циа­ни­ны, по­ли­ме­ти­но­вые кра­си­те­ли, ди­тио­бен­зиль­ные ком­плек­сы Ni), ох­ла­ж­даю­щие фильтр жид­ко­сти для мощ­ных ла­зе­ров; тон­ко­п­лё­ноч­ные струк­ту­ры Лен­гмю­ра – Блод­жетт для мо­но- и муль­ти­мо­ле­ку­ляр­ных сло­ёв, цве­то­об­ра­зую­щие ком­по­нен­ты для цвет­ной фо­то­гра­фии; хи­мич. до­зи­мет­ры ио­ни­зи­рую­ще­го из­лу­че­ния, в т. ч. плё­ноч­ные.

Кра­си­те­ли ис­поль­зу­ют так­же в хи­мич. тех­но­ло­гии: ка­та­лиз и фо­то­ка­та­лиз ря­да окис­ли­тель­но-вос­ста­но­вит. про­цес­сов – окис­ле­ние уг­ле­во­до­ро­дов, се­ро­во­до­ро­да и мер­кап­та­нов (напр., очи­ст­ка сы­рой неф­ти и неф­те­про­дук­тов с при­ме­не­ни­ем фта­ло­циа­ни­нов Co, ка­тод­ное вос­ста­нов­ле­ние ки­сло­ро­да и уг­ле­ки­сло­го га­за; реак­ция пе­ре­да­чи це­пи в ра­ди­каль­ной по­ли­ме­ри­за­ции ак­ри­ло­вых мо­но­ме­ров и др.), а так­же в био­ме­ди­ци­не: флуо­рес­цент­ная ди­аг­но­сти­ка и фо­то­ди­на­мич. те­ра­пия он­ко­ло­гич. и др. за­бо­ле­ва­ний – пор­фи­ри­ны, хло­ри­ны, бак­те­рио­хло­ри­ны, фта­ло­циа­ни­ны и др.; ка­та­ли­тич. тера­пия он­ко­ло­гич. за­бо­ле­ва­ний, ос­но­ван­ная на ге­не­ра­ции ак­тив­ных форм кис­ло­ро­да в па­ре ас­кор­би­но­вая ки­сло­та – ок­си­ко­ба­ла­мин или ок­та­кар­бок­сиф­та­ло­циа­нин Co; флуо­рес­цент­ные мет­ки для био­ло­гич. объ­ек­тов – флуо­рес­цеи­ны, ро­да­ми­ны, ди­пир­ро­ме­те­ны и др.; ре­аген­ты спе­ци­фич. мо­ди­фи­ка­ции ДНК – конъ­ю­га­ты фта­ло­циа­ни­нов, пор­фи­ри­нов и др. с оли­го­нук­ле­о­ти­да­ми.