RUDN-kemikere identificerede strukturen af azopyrazolonfarvestoffer. Kredit:Allen Dressen
RUDN-kemikere har identificeret strukturen af azopyrazolonfarvestoffer. Den nye udvikling vil gøre deres syntese mere miljøvenlig. Forskernes arbejde blev offentliggjort i Anmeldelser i uorganisk kemi .
Pyrazoloner er kemiske forbindelser, der indeholder pyrazoloncyklusser. De bruges i den farmaceutiske industri som basisstoffer til medicinske lægemidler, specifikt anæstetika. Ved at tilføje nitrogenatomer, såkaldte azopyrazoloniske farvestoffer kan isoleres. Disse bruges som syntetiske farvestoffer til tekstiler. De har intens farve og er modstandsdygtige over for mekanisk og let behandling. Imidlertid, produktionen af azopyrazolonfarvestoffer med nødvendige egenskaber er ikke 100 procent vellykket. Sommetider, de opnåede resultater er ikke egnede til videre brug. Årsagerne til dette har været ukendte indtil for nylig. For at forstå dem, RUDN-kemikere udførte detaljeret analyse af den kemiske og geometriske struktur af azopyrazoloniske farvestofmolekyler.
"Nogle nye farvestoffer er anvendelige i tekstilfremstilling, og nogle er ikke. Spørgsmålet er hvorfor. For at syntetisere målrettede kemiske forbindelser med forudindstillede kvaliteter, vi er nødt til at forstå årsagen, at kende den rumlige orientering af deres molekyler og de grupper og fragmenter, med hvilke disse molekyler er knyttet til overfladen af tekstiler, "forklarer Olga Kovalchukova, Professor ved Institut for Almen Kemi, RUDN.
RUDN-kemikere var de første til at opsummere alle videnskabelige publikationer, der dækker dette emne, og til at beskrive strukturen af azopyrazolonfarvestoffer baseret på deres egne eksperimenter. Tidligere har kemikere antog, at azopyrazolonfarvestoffer eksisterede i to former - azo-form og hydrazo-form. På grund af mangel på data, formularerne blev betragtet som indbyrdes overgangsperioder, dvs. at blive til hinanden under visse fysiske forhold. RUDN-kemikere giver nu en bedre forklaring.
"Efter at have opsummeret alle publikationer vedrørende dette emne, vi fandt ud af, at stofferne havde en og samme form, det er hydrazo-form. Forskelle i adfærd forklares ved rumlig orientering af molekyler, som er ret lange, "sagde Kovalchukova.
Forståelsen af strukturen af azopyrazoloniske farvestoffer hjælper med at optimere synteseteknologier. Tidligere har fremstillingen af farvestofferne tog op til 20 til 30 kemiske processer hver, bidrager til luft- og spildevandsforurening. RUDN-kemikernes arbejde vil gøre syntesen mere målrettet og reducere antallet af reaktioner til kun én.
"Vi har fået bedre forståelse af strukturen af azopyrazoloniske farvestoffer, og dette vil hjælpe os med at forestille os egenskaberne af nye farvestoffer. Tidligere har disse stoffer blev syntetiseret i overensstemmelse med forældede koncepter og undertiden tilfældigt, men fra nu af, vi vil være i stand til at forudse strukturen af molekylerne og deres egenskaber på et højere niveau. Når du ved i hvilken retning du skal bevæge dig, du behøver ikke 20 eller 30 syntetiske processer – kun én er nok, "sluttede Kovalchukova.