Материалы для фотографических процессов

При получении изображения в фотографическом процессе используют химические реакции с участием ряда соединений, многие из которых получают методами ТОС. К таким соединениям относятся цветные компоненты, химические и спектральные сенсибилизаторы, антивуалирующие вещества, дубители, ПАВ, фильтровые и противоареольные красители, пластификаторы, проявляющие вещества, регуляторы проявления, фотохромные системы и др.

Имеются 3 типа цветных компонент, определяющих цвет: голубые, пурпурные и желтые.

Голубые компоненты включают производные бензола, нафталина и некоторых гетероциклов, содержащие в качестве заместителя ациламино-группу:

ГОЛУБЫЕ КОМПОНЕНТЫ

R = алкил или арил; X = H или отщепляющиеся при проявлении группы

Пурпурные цветные компоненты обычно педставлены 3-ариламино- или 3-ациламинопиразолонами-5, а также производными конденсированных гетероциклов, например:

ПУРПУРНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

X = H, S, R, OR

Сополимеризацией соответствующих производных пиразолона-5 получают полимерные пурпурные компоненты.

Желтые цветные компоненты являются производными пивалоил- или ароилацетанилидов:

ЖЕЛТЫЕ КОМПОНЕНТЫ

Отщепляющимися группами в желтых компонентах могут быть атомы галогена, остатки арил- и алкилзамещенных пиразолов или более объемные фрагменты.

Для улучшения резкости и цветопередачи изображения в цветных негативных фотоматериалах применяют так называемые DIR-компоненты, т.е. компоненты, отщепляющие в процессе цветного проявления ингибитор этого процесса (ИП).

Повышение светочувствительности и коэффициента контрастности цветных негативных пленок достигается также применением так называемых DAR-компонентов. Особенность их действия заключается в отщеплении при цветном проявлении таких групп, которые могут ускорять проявление в результате увеличения числа образующихся центров проявления или вуали. Типичная структура DAR-компонента:

Фотохромные системы дают отчетливое цветное изображение непосредственно при экспонировании. Фотохромными свойствами обладают обычно структуры с напряженными циклами, которые под действием света или при изменении рН легко размыкаются с образованием окрашенного соединения:

Природные волокнистые материалы

Природные и синтетические полимеры, способные давать вытянутые нити (длина не менее 100 нм, молекулярная масса не ниже 10000), относят к волокнам. Изучению волокон посвящен целый раздел химии ВМС. Тем не менее, в химии волокнистых материалов существуют проблемы, решение которых связано с использованием методов ТОС и биотехнологии.

Три важнейших представителя природных волокнистых материалов являются белками (шерсть, натуральный шелк, кожа) и один полисахаридом (хлопок). Несмотря на успехи молекулярной биологии и биоорганической химии по установлению структур нуклеиновых кислот и белков, строение этих биополимеров пока не установлено. Имеются лишь разрозненные сведения о некоторых деталях структур отдельных представителей.

Белок шерсти кератин содержит три компонента: α-, β-, и γ-кератозы, которые отличаются по структуре. α-Кератоза – фибриллярный ориентированный белок, β-кератоза – эпителиальный белок, γ-кератоза – нефибриллярный белок.

Уникальная механическая прочность шерсти обусловлена наличием ряда внутри- и межмолекулярных взаимодействий (водородных связей, дисульфидных мостиков, ионных связей).

В шерсти отмечается высокое содержание цистеина и глутаминовой кислоты. Превращения лежат в основе придания шерстяным изделиям несминаемости.

Натуральный шелк получается из коконной пряжи личинок тутового шелкопряда. Шелковое волокно представляет собой двойную нить из высокоориентированного фибриллярного белка фиброина, скрепленную веществом нефибриллярной структуры – серацином. Оба белка имеют различный аминокислотный состав.

По длине волокна встречаются высокоупорядоченные, низкоупорядоченные и неупорядоченные сегменты. Натуральный шелк обладает высокой прочностью при разрыве как в сухом, так и во влажном состоянии, высокой эластичностью, повышенной гигроскопичностью.

Кожа содержит сложный белок коллаген, характеризующийся высоким содержанием пролина и гидроксипролина. Различные коллагены отличаются друг от друга по составу. Молекула коллагена состоит из трех полипептидных спиралей, сплетенных в сверхспираль и связанных между собой поперечными водородными связями.

Хлопок – важный волокнистый растительный материал. В основе его химической структуры лежит целлюлоза – частично кристаллический полимер. Наличие в целлюлозе большого числа реакционноспособных гидроксильных групп делает ее удобной для различных модификаций, что широко используется в практике, например, для получения вискозного волокна.

Исследования природных волокон пока находятся на уровне изучения структуры, но в дальнейшем они должны развернуться и в плане ТОС.