Фталоциани́новые краси́тели, пигменты и красители на основе фталоцианина и его комплексов с Cu, Ni, Co. Наибольшее значение имеет фталоцианин Cu – пигмент красивого голубого цвета с высокой красящей способностью. Причины особой яркости его окраски – наличие в электронном спектре узких и интенсивных полос поглощения и собственная флуоресценция.

Структурная формула фталоцианина.Структурная формула фталоцианина.Фталоцианин Cu обладает высокой химической стабильностью и светостойкостью, на воздухе выдерживает нагревание до 500 °C, в вакууме сублимируется без разложения при 400–580 °C, не растворяется в воде, жирах, трудно растворим в высококипящих органических растворителях, устойчив к действию щелочей и концентрированных кислот (кроме азотной кислоты). Фталоцианин Cu может существовать в нескольких полиморфных модификациях, различающихся оттенком голубого цвета и стабильностью.

Структурная формула фталоцианина меди.Структурная формула фталоцианина меди.

Фталоцианин меди

Фталоцианин Cu получают нагреванием фталевого ангидрида, мочевины, хлорида меди(I) CuCl и катализатора (NH₄)₂MoO₄ или As₂O₅ в трихлорбензоле или нитробензоле при 200 °C либо сплавлением смеси этих реагентов при 180–190 °C в присутствии борной кислоты. С наиболее высоким выходом фталоцианин Cu синтезируют взаимодействием фталодинитрила с CuCl в присутствии NaCl при 260–300 °C в среде тех же растворителей (при сплавлении такой смеси наряду с фталоцианином Cu образуется монохлорфталоцианин Cu, что препятствует превращению продукта в колористически более ценные кристаллические формы). При нагревании фталодинитрила при 150 °C в высококипящих спиртах (гексиловом, амиловом) в присутствии их алкоголятов Na с последующим деметаллированием образующегося комплекса получают не содержащий атом металла фталоцианин, пригодный для синтеза других металлокомплексов.

Технический фталоцианин Cu образуется в кристаллической β-модификации с пониженным светопоглощением и тусклым оттенком. Для получения продукта с улучшенной колористикой используют т. н. пигментное кондиционирование. Переосаждением фталоцианина Cu из концентрированной H₂SO₄ в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ) получают фталоцианин Cu в нестабильной α-модификации – голубой пигмент с красноватым оттенком (пигмент ярко-голубой фталоцианиновый К), который ограниченно применяется в полиграфии и для окрашивания некоторых пластмасс. Яркий пигмент с зелёным оттенком в устойчивой α-модификации (голубой фталоцианиновый 2ЗУ) получают двукратным переосаждением из 100%-ной H₂SO₄ продукта сплавления. Этот пигмент устойчив к любым видам обработок и широко используется в лакокрасочных композициях. Путём диспергирования фталоцианина Cu в ксилоле или в диэтиленгликоле в присутствии NaCl получают пигмент в β-модификации более яркого зелёного оттенка (голубой фталоцианиновый Б4ЗУ). Хлорирование фталоцианина Cu хлором в расплаве AlCl₃ и NaCl при 180 °C приводит к образованию зелёного пигмента с синеватым оттенком, выраженность которого уменьшается с ростом числа введённых атомов Cl. Эти высокопрочные пигменты используют в полиграфии, лакокрасочной промышленности, для крашения резины, пластмасс. В красках для трёхцветной печати ограниченно применяется не содержащий атом металла фталоцианин – пигмент красивого зеленовато-голубого цвета.

Красители, получаемые из фталоцианина меди

Кроме пигментов, из фталоцианина Cu также получают ценные красители других технических классов. В результате сульфирования фталоцианина Cu олеумом получают дисульфокислоту, натриевая соль которой окрашивает хлопок, вискозу, шёлк (прямой бирюзовый светопрочный), а бариевая соль, осаждённая на Al₂O₃ (бирюзовый пигмент), применяется в бумажной промышленности и производстве обоев. При действии на фталоцианин Cu хлорсульфоновой кислоты образуется тетрасульфохлорид. Его аминирование с одновременным частичным гидролизом приводит к образованию прямого бирюзового светопрочного К, который на целлюлозных волокнах даёт яркие и устойчивые к мокрым обработкам окраски. При взаимодействии тетрасульфохлорида фталоцианина Cu с 3-амино-5-сульфосалициловой кислотой получают краситель хромовый бирюзовый для шёлка, реакцией с 4-(β-сульфатоэтилсульфонил)анилином – активный винилсульфоновый краситель для хлопка (ремазоль бирюзовый Г).

Структурная формула 1-амино-3-иминоизоиндоленина (фталоцианоген голубой 4ЗМ).Структурная формула 1-амино-3-иминоизоиндоленина (фталоцианоген голубой 4ЗМ).Крашение за счёт синтеза фталоцианиновых красителей непосредственно на волокне осуществляют используя фталоцианоген – бесцветное растворимое в воде соединение 1-амино-3-иминоизоиндоленин (фталоцианоген голубой 4ЗМ). Водную пасту, содержащую фталоцианоген, соль Cu или Ni, мочевину или высококипящий органический растворитель и ПАВ, наносят на хлопчатобумажную ткань и для проявления окраски в течение 5 мин обрабатывают горячим воздухом или паром при 120–130 °C.

Для крашения и печатания тканей применяют цианалы – водорастворимые производные фталоцианина Cu, содержащие аммониевые и другие ониевые группы. На стадии запаривания ткани ониевые соли распадаются, образуя нерастворимую форму пигмента.

Многие фталоцианиновые красители также используют в других технических областях: в качестве фотопроводников в электрофотографии, просветляющих красителей лазерных затворов, фильтровых красителей в цветной фотографии, в системах записи информации, при создании солнечных батарей. Фталоцианиновые красители – эффективные катализаторы сероочистки углеводородного сырья (комплексы с Fe, Co, Mn), некоторых электрохимических и фотохимических процессов. Водорастворимые производные фталоцианиновых красителей применяют в медицине для диагностики и фототерапии онкологических заболеваний.