Los colorantes de metino ( colorantes de polimetino ) son colorantes cuyo sistema cromóforo consiste en enlaces dobles conjugados (polienos) flanqueados por dos grupos finales: un aceptor de electrones A y un donador de electrones D. [1] [2 ]
Estructura de los colorantes metínicos
Los colorantes de metino están compuestos por un número impar de grupos metino . Los grupos terminales también pueden ser parte de un heterociclo o los enlaces dobles de un sistema aromático : las subclases de colorantes de metino se basan en estas diferencias estructurales. Los colorantes de metino pueden clasificarse además como catiónicos, aniónicos o neutros. [3]
Si uno o más grupos metino son reemplazados por un heteroátomo , generalmente nitrógeno, se habla de colorantes metino heteroanálogos (aza-análogos).
Los colorantes de metino se pueden caracterizar como colorantes poliénicos con grupos terminales donadores y aceptores de electrones. En la mayoría de los casos, estos grupos terminales contienen átomos de nitrógeno u oxígeno. Sin embargo, mientras que los colorantes poliénicos naturales (como los carotenoides) se limitan a tonos de amarillo a rojo amarillento, casi todos los colores del espectro se pueden lograr con los colorantes de metino predominantemente sintéticos.
El grupo más conocido de colorantes metínicos son los colorantes catiónicos de cianina . Ambos grupos terminales del cromóforo contienen átomos de nitrógeno, mientras que el grupo amino o imino forma parte de un heterociclo .
Estructura general de los colorantes de cianina
En el caso de los colorantes de hemicianina, un grupo amino terminal es parte de un heterociclo, mientras que el segundo grupo terminal es de cadena abierta.
Estructura general de los colorantes de hemicianina
Si ambos grupos amino e imino terminales del cromóforo son de cadena abierta, se habla de colorantes de estreptocianina.
Estructura general de los colorantes de estreptocianina
Los colorantes de merocianina tienen un grupo amino y un grupo carbonilo como grupos terminales del elemento estructural polieno. Para este tipo de compuesto se puede describir una estructura de resonancia tanto neutra como zwitteriónica. [6]
Estructura general de los colorantes de merocianina
Los miembros de los colorantes oxonol, cuyos grupos terminales contienen oxígeno como heteroátomo, desempeñan un papel en la fotografía analógica en color [8] y en el seguimiento de reacciones enzimáticas mediante el uso de grupos terminales barbitúricos y tiobarbitúricos. [9] [10]
Estructura general de los colorantes oxonol
Mediante la condensación de un compuesto activo de metileno (por ejemplo, dinitrilo de ácido malónico) con un derivado de benzaldehído, se obtienen colorantes de estirilo. Mediante la integración de un anillo de benceno en la parte de polieno, estos compuestos tienen una estructura parcial de estireno . Los colorantes de estirilo se utilizan como colorantes dispersos en el teñido de fibras de poliéster.
Ejemplo: Preparación de CI Disperse Yellow 31 ( 3 ) por condensación de cianoacetato de etilo ( 1 ) con un derivado de p -aminobenzaldehído. [3] : S. 58
Síntesis de CI Disperse Yellow 31 ( 3 )
Las di y triarilmetinas sustituidas con amino e hidroxilo también constituyen el elemento estructural de un colorante de metino:
Colorantes de triarilmetina, estructura de resonancia (R=H, alquilo)
Los colorantes de triarilmetano se derivan del trifenilmetano , en el que al menos dos de los anillos aromáticos tienen sustituyentes donantes de electrones (por ejemplo, grupos amino, grupos alquilamino secundarios y terciarios o grupos hidroxi). Por lo tanto, en la literatura más antigua también se los conoce como colorantes de triarilmetano. Para los colorantes, la estructura de resonancia se puede describir como un ion carbenio o con una estructura parcial de iminociclohexadieno o ciclohexadienona. Por lo tanto, el átomo de carbono central en los colorantes no está hibridado sp 3 sino sp 2 . [1] : P. 58
Los colorantes de triarilmetina suelen presentar coloraciones intensas y luminosas con diferente solidez a la luz. Además de teñir e imprimir textiles, cuero y papel, también se utilizan para tintas de impresión, tintas, pastas para bolígrafos y como colorantes microscópicos. Como colorantes funcionales, algunos representantes de esta clase de colorantes se utilizan como indicadores ( fenolftaleína ), como desinfectantes , antihelmínticos y antifúngicos (p. ej. verde malaquita , violeta cristal ). [11]
Ejemplos:
Si un grupo metino en un colorante de metino se reemplaza por un átomo de nitrógeno, se obtiene un colorante de azametino (ejemplo: CI Basic Yellow 28 [12] ). Por consiguiente, los colorantes de diazametino se obtienen reemplazando dos grupos metino por átomos de nitrógeno. Los colorantes de diazametino (ejemplos: CI Basic Red 22 [13] y CI Basic Blue 41 [14] ) en particular son una clase importante de colorantes de metino y se utilizan como colorantes catiónicos en el teñido de fibras de poliacrilonitrilo. [3] : S. 57, 58
Ejemplos:
Los colorantes de quinonimina son miembros aza-análogos de los colorantes de diarilmetina:
