Химизм взаимодействия активных красителей с белковыми волокнами
Как и в случае крашения активными красителями целлюлозных волокон, при взаимодействии с белковыми волокнами реакция может идти по схеме нуклеофильного замещения или присоединения, в зависимости от строения активного центра красителя.
Аминогруппы белковых и полиамидных волокон являются нуклеофильным реагентом, причем они по нуклеофильности занимают промежуточное положение между неионизированной и ионозированной гидроксильными группами.
Фиброин шелка содержит набор различных функциональных групп нуклеофильного характера, теоретически способных взаимодействовать с активными красителями.
Такими функциональными группами являются:
-NH2, -NH-, -CH2OH-, CH-OH, -C6H4OH, -SH, C=NH,
Фиброин шелка не содержит сульфгидрильных групп.
Основную роль в реакциях взаимодействия активных красителей с белковыми волокнами играют их первичные концевые и боковые аминогруппы.
Красители, содержащие активный гетероцикл, на примере монохлортриазиновых реагируют с аминогруппами волокна по схеме:
NaO3S – Kp – NH – C C – Cl + волокно – NH2
N N
C
NHR
Волокно – NH – C C – NH – Kp – SO3Na
N N
C
NHR
Волокно – NH – C C – NH – Kp – SO3Na
N N
C
NHR
Красители, содержащие в качестве активного центра винильную группу, реагируют с аминогруппами волокна по схеме:
NaO3S – Kp – R – CH = CH2 + H2N – волокно
NaO3S – Kp – R – CH2 – CH2 – NH – волокно
Помимо первичных аминогрупп в реакциях с активными красителями принимают участие и другие нуклеофильные функциональные группы белковых волокон. Доля участия этих групп в общем процессе химического связывания активных красителей определяется химической природой красителя, т.е. распределением электронной плотности в активном центре красителя, природой белкового волокна (аминокислотный состав) и условиями процесса крашения. Все три перечисленные выше фактора оказывают сильное влияние на протекание нуклеофильных реакций замещения или присоединения, которые имеют место между активными красителями и белковыми волокнами.
Окрашенное красителем I волокно натурального шелка подвергалось кислотному гидролизу. В гидролизате методом хроматографии на бумаге были обнаружены продукты взаимодействия красителя с аминогруппами глицина, серина, аланина, лизина, и с аминогруппами гистидина.
Роль первичных аминогрупп белковых волокон в реакциях с активными красителями преимущественна в крашении натурального шелка, содержащего блокированные аминоруппы, так как модифицированные волокна ковалентно фиксируют значительно меньше красителя, чем немодифицированные.
|
Волокно |
Конст. n краш. К в Мин-1 |
Содержание амино- и иминогрупп в моль/кг волокна | |||
|
концевые |
лизин |
гистидин |
общие | ||
|
шелк |
0,037 |
0,03 |
0,04 |
0,02 |
0.09 |
Основная роль при крашении в слабокислой и слабощелочной средах принадлежит непротонированным боковым и концевым аминогруппам. В зависимости от реакционной способности красителя и жесткости условий крашения в реакции могут принимать участие имногруппы гистидина и серина.
Активные красители различной природы способны в слабокислой среде образовывать ковалентную связь с амногруппами белковых волокон. В кислой среде аминогруппы белковых волокон заряжены положительно и, следовательно, не способны выступать в роли нуклеофильных реагентов в реакции с активными красителями.[3]
Смотрите также
Химия платины и ее соединений
Платина – один из самых ценных благородных
металлов, обладающий рядом важных свойств, благодаря которым используется не
только в ювелирной промышленности, но и во многих отраслях ...
Кислород
...