Bakreni ftalocijanin

Bakreni ftalocijanin ${\ce {C32H16CuN8}}$
Kemijska struktura bakrenog ftalocijanina
IUPAC nomenklatura	(29H,31H-ftalocianinato(2) N29,N30,N31,N32)bakar (II)
Ostala imena	Ftalocijanin plavi BN Monastral plava Ftalo plava C.I. 74160 CuPc
Identifikacijski brojevi
CAS broj	147-14-8 ✓
EC broj	205-685-1 ✓
PubChem broj	475701 ✓
Osnovna svojstva
Molarna masa	576,082 g·mol−1
Izgled	Tamno plava krutina
Gustoća	1,62 g/cm3
Talište	>150 °C
Topljivost u vodi	Gotovo netopljiv u vodi, Topiv u sumpornoj kiselini
Struktura
Sigurnosne upute
Znakovi opasnosti Oprez
Međunarodni sustav mjernih jedinica primijenjen je gdje god je to bilo moguće. Ako nije drugačije naznačeno, upisane vrijednosti izmjerene su pri standardnim uvjetima.
Portal:Kemija

Bakreni ftalocijanin, ftalocijanin plavi BN, monastral plava ili ftalo plava je svijetlo, kristalno, sintetičko plavo bojilo iz skupine ftalocijaninskih bojila. Njegova briljantna plava boja često se koristi u bojama i bojilima. Visoko je cijenjen zbog svojih vrhunskih svojstava kao što su postojanost na svjetlost, čvrstoća nijansiranja, moć pokrivanja i otpornost na djelovanje lužina i kiselina. Ima izgled plavog praha, netopivog u većini otapala, uključujući vodu. Zbog svoje stabilnosti, ftalo plava se također koristi u tintama, premazima i mnogim plastikama. Bojilo je netopivo i nema težnju da se kreće u materijalu. To je standardni pigment (bojilo) koji se koristi u tiskarstvu i industriji pakiranja. Industrijska je proizvodnja bila oko 10 000 tona godišnje samo u Japanu 1980-ih i 1990-ih. To je bojilo koje se najviše proizvodi u svijetu.

Ftalocijaninski pigmenti

Podrobniji članak o temi: Pigment

Među organskim pigmentima ftalocijaninski pigmenti zauzimaju posebno mjesto zbog svojih izvanrednih svojstava i niske cijene. Ftalocijanini se ne pojavljuju u prirodi, već su prvi put sintetizirani tridesetih godina 20. stoljeća. Odvode se od makrocikličkog porfina, u kojemu se metidinske grupe zamijenjene dušikovim atomima. Mnoštvo različitih ftalocijaninskih spojeva nastaje stvaranjem kompleksa osnovnog spoja, ftalocijanina, sa skoro svim metalima. Od ftalocijaninskih su spojeva kao pigmenti važni samo kompleksi s bakrom, a ograničeni su na plavu i zelenu boju. Ftalocijaninski plavi pigment postoji u dvije kristalne modifikacije, koje se razlikuju po nijansi (crvenkasta i zelenkasta plava boja). Kao prva modifikacija lako prelazi u drugu, nju treba stabilizirati površinskom obradom ili ugradnjom malih količina klora u molekulu. Ftalocijaninski zeleni pigment dobije se zamjenom (supstitucijom) svih vodikovih atoma u molekuli plavog pigmenta klorovim atomima.

U ftalocijaninskim su pigmentima udružena sva dobra svojstva organskih pigmenata (briljantnost, čistoća i intenzitet tona) s odlikama anorganskih pigmenata, a to je u prvom redu postojanost prema otapalima, kemikalijama, svjetlu i toplini. Zbog toga su ftalocijaninski pigmenti vrlo cijenjeni i upotrebljavaju se praktički u svim područjima primjene pigmenata. Tako su oni vrlo traženi u proizvodnji tiskarskih boja, a mnogo se upotrebljavaju i u pripravi boja i lakova za naliče, za bojenje plastičnih masa i tako dalje.

Kinoftalonski pigmenti

Kinoftalonski pigmenti razvili su se, kao i mnogi drugi organski i obojeni pigmenti, od strukturno srodnih bojila povećanjem molekule supstitucijom ili kondenzacijom. Tako je na primjer biskinoftalonski crveni pigment nastao kondenzacijom dviju molekula hidroksikinaldina. Kinaftalonski su pigmenti žutih i crvenih tonova i upotrebljavaju se većinom za bojenje plastike i gume, a rjeđe u sredstvima za ličenje.

Ftalocijaninska bojila

Podrobniji članak o temi: Bojilo

Ftalocijaninska bojila su derivati makrocikličkog sistema tetrabenzotetraazaporfina ili tetrabenzoporfirazina, koji je građen analogno osnovnom skeletu krvnih i lisnih boja (porfinu), a razlikuje se od njega po tome što su u njegovom unutarnjem, šesnaestočlanom prstenu metinska premoštenja zamijenjena dušikovim atomima. Većina tržišnih proizvoda ove grupe sadržava u molekuli složeno vezan atom nekog dvovalentnog metala (Cu, Co, Ni, Zn, Ca, Ba i tako dalje).

Na osnovnom sistemu mogu se nalaziti razne grupacije uvedene u molekulu općim metodama aromatske supstitucije, koje treba da omoguće topljivost u vodi, ili da povećaju kemijsku reaktivnost prema bojanom materijalu, ili da ishodnom bojilu promijene nijansu. Takve su grupacije — S0₃H, — S0₂NR2, — CH₂X, — HX (X = halogen), Cl- i tako dalje. Ovako supstituirani ftalocijaninski spojevi mogu se također vezati na neke intermedijare (na primjer supstituirane salicilne kiseline) ili azo-kopulacijske komponente, pa se dobivaju bojila novih grupacija (močilna, naftol AS i tako dalje). Sva su bojila ove grupe izvanredno postojana, a bojaju materijal modro, tirkizno ili zeleno. Upotrebljavaju se za bojanje tekstilnih vlakana, papira, plastičnih masa, kao pigmentna bojila, kao bojila za građevna veziva i tako dalje. Nalazimo ih u različitim grupama bojila, kao na primjer među supstantivnim, močilnim, reduktivnim, sumpornim bojilima ili među bojilima koja se grade na vlaknu (naftolima AS). Najvažniji su primjeri ove grupe: Heliogenblau G, C.I. 74100, priprema se najčešće grijanjem dinitrila ftalne kiseline s Heliogenblau G alkoholima, fenolima ili amidima, ili odvajanjem metalnih atoma iz metalnih ftalocijanina pomoću jakih kiselina; Heliogenblau B, C.I. 74160, bakarna kompleksna sol prethodne boje, dobiva se grijanjem dinitrila ftalne kiseline s bakarnim kloridom na 180 do 200 ˚C. Sulfuriranjem ovog bojila oleumom na 50 do 60°C nastaje Siriuslichttiirkisblau GL (Heliogenblau SBL), C.I. 74180, a kloriranjem dolazi do ulaženja 15 ili 16 atoma klora u molekulu te se dobiva Heliogengriin G, C.I. 74260.

Ftalocijaninski razvijači

Ftalocijaninski razvijači (phthalogen-bojila) su organski intermedijari koji se posebnim postupcima vežu na supstrat istodobno s nekom metalnom soli, te naknadnom obradom grijanjem u prisutnosti reduktivnih sredstava prelaze na obojenom materijalu u nesupstituirane ili na određeni način supstituirane ftalocijanine. Takvi su intermedijari na primjer l-amino-3-iminoizoindolenin, Phthalogenbrillantblau IF3G, iz kojeg na vlaknu nastaje već spomenuti Heliogenblau B, C.I. 74160, i l-amino-3-imino-4 fenilizoindolenin, Phthalogenbrillantgriin IFFB.