Лейко бояулар – түсі өзгертіп, ақ түске дейін болатын бояғыштар. Жылу, жарық, pH өзгерісімен реакцияласып, термохромизм, фотохромизм құбылыстарын тудырады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Лейко бояу (грекше λευκό leuko: ақ) – екі химиялық түрге өте алатын бояу, олардың бірі түссіз болады. Бұл өзгерістер жылу, жарық немесе pH деңгейінің әсерінен қайта бола алады, нәтижесінде тиісінше термохромизм, фотохромизм және галохромизм құбылыстары пайда болады. Кері өзгерістер көбінесе тотығу немесе тотықсыздану процестерімен байланысты. Түссіз түрі кейде лейко түрі деп аталады. Лейко бояулары термопринтер қағаздарының және кейбір pH көрсеткіштерінің негізін құрайды.
A leuco dye (from the Greek λευκό leuko: white ) is a dye which can switch between two chemical forms, one of which is colorless. Reversible transformations can be caused by heat, light or pH, resulting in examples of thermochromism, photochromism and halochromism respectively. Irreversible transformations typically involve reduction or oxidation. The colorless form is sometimes referred to as the leuco form. Leuco dyes form the basis of thermal printer papers and certain pH indicators.
Мысалдар
Ең көп таралған мысал күкірт бояулары мен ванна бояуларын қолдануда, ал индиго классикалық жағдай болып табылады. Ол әдетте қызғылт түсті, бірақ суда мүлдем ерімейді, яғни киімге тікелей қолдануға болмайды. Оның орнына, ол суда еритін, бірақ түссіз индиго ақ (кейде Leucoindigo) күйіне дейін тотықтырылады. Суға батырылған мата ақ индиго бояуынан алынып тасталғанда, бояу ауадағы оттегімен жылдам әрекеттесіп, ерімейтін, қатты қызғылт түске айналады. Тотығу кезеңі әдетте натрий дитионитімен, гидроксиацетонмен және сутегімен немесе электрохимиялық әдістермен жүзеге асырылады. Оксазиннің спиро түрі – түссіз лейко бояу; оксазиннің конъюгацияланған жүйесі мен молекуланың басқа да ароматтық бөлігі sp3 гибридтелген «спиро» көміртегі арқылы бөлінеді. Молекуланың бір бөлігін протонмен толықтыру, УФ-сәулемен сәулелендіру (фотохромизмді қараңыз) немесе басқа да осындай өзгерістер енгізгеннен кейін, спиро көміртегі мен оксазин арасындағы байланыс үзіледі, цикл ашылады, спиро көміртегі sp2 гибридтелуіне жетеді және жазық болады, ароматтық топ бұрылады, π орбиталдарын молекуланың қалған бөлігімен үйлестіреді және көрінетін жарықтың фотондарын сіңіруге қабілетті конъюгацияланған жүйе қалыптасады, сондықтан ол түсті болып көрінеді. Лейко бояуының тағы бір мысалы – кристалл қызғылт лактоны, оның лактон түрінде түссіз немесе ақшыл сары, бірақ төмен pH-да, протонмен толықтырылғанда, ол қатты қызғылт түске айналады. Басқа мысалдар: фенолфталеин және тимолфталеин, қышқылдан бейтарап pH-қа дейін түссіз, ал сілтілі ортада қызғылт және көк түске айналады. Басқа мысал – көптеген тотығу-тотықсыздану индикаторлары, олар белгілі бір электродтық потенциалда түсті және түссіз күйлер арасында қайтымды түрленуге ұшырайды.
The most common example is in applying sulfur dyes and vat dyes, with indigo being a classic case. This is characteristically purple but is also completely insoluble in water, meaning that it cannot be applied to clothes directly. It is instead reduced to indigo white (sometimes Leucoindigo), which is water soluble but colorless. When a submerged fabric is removed from a dyebath of white indigo the dye quickly combines with oxygen in the air and reverts to the insoluble, intensely colored indigo. The reduction step is typically achieved with sodium dithionite, hydroxyacetone and hydrogen, or by electrochemical methods. The spiro form of an oxazine is a colorless leuco dye; the conjugated system of the oxazine and another aromatic part of the molecule is separated by an sp3 hybridized "spiro" carbon. After protonating a part of the molecule, irradiation with UV light (see Photochromism), or introducing other kind of such change, the bond between the spiro carbon and the oxazine interrupts, the ring opens, the spiro carbon achieves sp2 hybridization and becomes planar, the aromatic group rotates, aligns its π orbitals with the rest of the molecule, and a conjugated system forms, with ability to absorb photons of visible light, and therefore appear colorful. Another example of a leuco dye is the crystal violet lactone, which in its lactone form is colorless or slightly yellowish, but in low pH, when it is protonated, it becomes intensely violet. Other examples are phenolphthalein and thymolphthalein, colorless in acidic to neutral pH, but becoming pink and blue in alkaline environment. Other example are many redox indicators, which undergo reversible color change between colored and colorless form at a specific electrode potential.