Пара слов про эозин
Добрый день, уважаемые читатели. Сегодня мы поговорим с вами о эозине, его получении и некоторых свойствах.
Итак, эозины - это бромзамещённые производные флуоресцеина, красителя ксантенового ряда. В науке и технике применяется несколько разновидностей эозина, различающихся между собой числом атомов брома в молекуле, а так же солеобразующим катионом. Чаще всего в литературе под эозином подразумевают 2,4,5,7-тетрабромфлуоресцеин и его производные. Своё название эозин получил в честь греческой богини зари - Эос т.к. имеет интенсивно-розовый цвет.
Тетрабромфлуоресцеин получают действием брома на флуоресцеин в присутствии окислителей. В процессе протекания химических реакций на первой стадии образуется дибромфлуоресцеин, хорошо растворимый в спирте, а уже на следующей стадии - тетрабромфлуоресцеин. Его структурная формула показана на рисунке ниже.
Широкое распространение получили производные тетрабромфлуоресцеина - его натриевая соль, калиевая соль, динатриевая соль (эозин Н), дикалиевая соль (эозин К), смесь эозина Н и эозина К (эозин БА).
Так, например, соли тетрабромфлуоресцеина применяются в качестве органических красителей; при производстве карандашей и чернил; в гистологии и микроскопии - для окраски тканей, колоний бактерий, белков; в фотоделе - для увеличения чувствительности фотобумаги и фотопленок; в медицине - как антисептик; эозин Н - как кислотно-основный индикатор в биологии и медицине, люминесцентный индикатор для аналитических исследований и т.д.
Физические свойства производных тетрабромфлуоресцеина так же отличаются.
Например, эозин К - это тёмно-красный кристаллический порошок с металлическим блеском. Легко растворим в воде и горячем этиловом спирте; не растворим - в диэтиловом эфире. Структурная формула эозина К представлена на рисунке ниже.
Эозин Н - это красновато-коричневый порошок. Легко растворим в воде (1:2 при 20 градусах Цельсия); мало - в этиловом спирте (1:50 при 20 градусах Цельсия); практически не растворим - в диэтиловом эфире. Структурная формула эозина Н представлена на рисунке ниже.
Эозин спирторастворимый - это зелёные кристаллы или коричневый порошок. Очень плохо растворим в холодной воде; мало растворим - в этиловом спирте; не растворим в хлористоводородной кислоте и растворах щелочей. Структурная формула спирторастворимого эозина показана на рисунке ниже.
Но можно ли получить эозины самостоятельно? - как раз этим мы сейчас и займёмся.
Для проведения опыта необходимо несколько кристаллов флуоресцеина растворить в 20-40 мл горячего этилового (изопропилового) спирта. Получится жёлтый раствор со слабой желто-зелёной флуоресценцией.
Далее к полученному раствору необходимо прилить избыток брома в виде бромной воды. Бромная вода - это насыщенный раствор брома в воде. Раствор окрасится в оранжево-красный цвет. Кроме того к полученной смеси необходимо добавить 0.5-1 мл 30-35% раствора перекиси водорода (этого можно не делать, но в таком случае выход эозина получится ниже, а избытка брома потребуется больше).
Теперь остаётся плотно закрыть тару и оставить примерно на сутки для полного завершения процесса бромирования флуоресцеина. При бромировании флуоресцеина образуется эозин.
В реальности цвет раствора несколько более красный и насыщенный, но остаточная флуоресценция не прореагировавшего флуоресцеина, флуоресценция эозина, а так же цвет свободного брома искажают итоговый цвет. Более точно увидеть оттенок можно, если развести полученный раствор ещё в 20-30 раз и посмотреть (сфотографировать) в затенении - хорошо видно, что более концентрированный раствор имеет оранжево-красный цвет, а менее концентрированный - насыщенно-розовый.
При этом эозин при УФ-освещении будет иметь практически жёлтую флуоресценцию по сравнению с желто-зелёной у флуоресцеина. Кроме того флуоресценция будет ощутимо слабее.
В чистом виде тетрабромфлуоресцеин мало пригоден для практических экспериментов и дальнейшего использования, поэтому переведём его в натриевую (калиевую соль). Для этого необходимо к полученному раствору по каплям добавлять 3-5% раствор гидроксида натрия (калия) до прекращения изменения цвета. Тем самым мы параллельно нейтрализуем остатки свободного брома в растворе. В данном случае образуется именно однозамещённая натриевая (калиевая) соль. Её не следует путать с двузамещённой натриевой (калиевой) солью т.е. эозином Н и эозином К.
При этом раствор станет темнее, цвет - насыщеннее, а флуоресценция - интенсивнее.
Вживую это выглядит вот так:
Если же изначально для получения эозина использовать более высокую концентрацию флуоресцеина (около 0.5-1 г/л), то хорошо видно, что раствор до нейтрализации избытка брома имеет насыщенный оранжево-красный цвет (морковный).
При переводе тетрабромфлуоресцеина в натриевую (калиевую) соль цвет раствора становится красно-вишнёвым, насыщенным. При этом раствор становится в несколько раз темнее. Отчётливо становится видно, что при перемешивании в тонком слое (на стенке колбы) натриевая (калиевая) соль эозина имеет интенсивно-розовый цвет.
Если же полученным раствором пропитать кусочек ткани (или ваты), то пока ткань (вата) влажная - её цвет оранжево-красный, флуоресценция - ярко-жёлтая. По мере высыхания ткань (вата) приобретает более тёмный оттенок. Цвет флуоресценции при этом остаётся практически тем же, но её интенсивность падает.
Ткань (вата), пропитанная сильно разбавленным раствором - розового цвета, флуоресценция - жёлтая. По мере высыхания ткань (вата) становится незначительно темнее, а оттенок немного смещается в желто-оранжевую область. При этом цвет флуоресценции остаётся тем же, но интенсивность так же падает.
Впрочем, раствор высокой концентрации при этом отлично прокрашивает биологические ткани (включая кожу рук) в интенсивно-розовый цвет.
Кстати говоря, бромирование флуоресцеина до эозина - это качественная реакция на бром. Правда проводится она чаще всего на бумажных полосках, смоченных раствором флуоресцеина - они окрашиваются в розовый цвет.
А на этом на сегодня всё. Спасибо, что дочитали до конца!