Задание № 254 Объяснить механизм ощущения цвета человеческим глазом с применением πэлектронных систем органических соединений. Привести примеры слабых, сильных и сложных хромофорных группировок (Решение → 3939)

Заказ №38757

Задание № 254 Объяснить механизм ощущения цвета человеческим глазом с применением πэлектронных систем органических соединений. Привести примеры слабых, сильных и сложных хромофорных группировок

Решение: Данный механизм объясняет теория цветности. Ощущение цвета возникает при воздействии на зрительный нерв электромагнитных излучений с энергией в пределах от 2,5×10-12 до 5×10- 12 эрг (длины волн от 400 до 760 нм). При этом совместное действие электромагнитных излучений во всём указанном интервале (называется видимой частью спектра) вызывает ощущение белого света, а раздельное действие узких пучков излучений или совокупности излучений, оставшихся после изъятия (поглощения) некоторых из них,— окрашенного. Особое значение для структуры окрашенного соединения имеет цепочка атомов С, связанных друг с другом чередующимися двойными и одинарными связями: -СН=СН-СН=СН- и т. д. В таких цепочках проявляется эффект сопряжения. Происходит как бы выравнивание двойных и одинарных связей: Перекрывание орбиталей, на которых находятся π-электроны, таково, что появляется возможность образования как бы дополнительной связи и между теми углеродными атомами, которые соединены одинарной связью; все атомы охватываются едиными молекулярными орбиталями. Электрон получает возможность передвигаться по всей молекуле в целом. С подобным эффектом сопряжения мы встречаемся при изучении свойств бензола, у которого невозможно различить отдельные двойные и одинарные связи; да их в молекуле Сб Нб и нет — все связи равноценные (рис. 1). Однако образование таких делокализованных л-связей накладывает ограничение на строение молекулы: чтобы электронные орбитали могли перекрываться, атомы в молекуле должны лежать хотя бы примерно в одной плоскости. Рис. 1. Электронное строение молекулы бензола: а — σ-связи; б — π-- связи. Опытным путем еще до того, как были открыты закономерности электронного строения и его изменение при взаимодействии молекулы вещества с лучом света, удалось подметить наиболее важное по влиянии структурных фрагментов молоекул па цвет соединений. Так оказалось, что удлинение цепи сопряженных двойных связей приводит к переходу от бесцветного или слабоокрашенного к темным цветам: Если вместо простых ароматических ядер (типа бензольных) появляются конденсированные (типа нафталина), то это вызывает углубление цвета, Группы С = О, связанные друг с другом, вызывают более глубокий цвет соединения: