СОЛЬВАТОХРОМИЯ (от
лат. solvo-растворяю и греч. chroma-цвет, окраска), изменение спектра поглощения
соединений при изменении сольватирующей способности р-рителя. Различают 2 вида
взаимод. соединений с р-рите-лями: неспецифическое (универсальное), обусловленное
в осн. взаимод. диполей молекул растворенного в-ва и р-рителя, и специфическое,
напр. благодаря межмол. водородным связям (см. Сольватация). Если
при возбуждении светом молекулы к.-л. соед. равновесие между ее неполярной и
полярной формами смещается в сторону последней (как для красителя ф-лы I), то
увеличение полярности р-рителя приводит к батохромному сдвигу длинноволновой
полосы поглощения (в область длинных волн) и углублению окраски (положительная
С.). Если основное состояние молекулы растворенного в-ва более полярно, чем
возбужденное (напр., II), наблюдается гипсохромный сдвиг (в область коротких
волн) и повышение окраски (отрицательная С.).
На изменения в спектрах,
объясняемые С., часто накладываются дополнит. эффекты, обусловленные сдвигом
тауто-мерных равновесий (напр., при азохинонгидразонной таутомерии) или образованием
солей (в среде р-рителей типа пиридина или СН3СООН) (см. Цветность
органических соединении).
Совр. теория С. рассматривает
взаимод. молекулы растворенного в-ва, обладающей определенными дипольным моментом
и поляризуемостью, с р-рителем как сплошным бесструктурным диэлектриком, характеризуемым
статич. диэлектрич. проницаемостью и показателем преломления. Теоретич. ур-ния
позволяют получать информацию о св-вах молекул в электронно-возбужденных состояниях,
но обычно "е могут предсказывать величины сдвигов полос поглощения. Для
этой цели применяют эмпирич. ур-ния, базирующиеся на известных сдвигах для нек-рых
соед., принятых в качестве модельных. В связи с тем, что разл. соед. по-разному
взаимод. с р-рителями, универсальной шкалы сольватирующей способности р-рителей
не существует. Наиб. перспективны полипараметрич. ур-ния, напр. ур-ние Камлета
- Тафта:
v = v0
+ sp* + аa + bb,
где v и v°
- частоты, соответствующие максимуму поглощения в р-рителе и в циклогексане
соотв.; p*, a, b-т. наз. сольватохромные параметры, значения
к-рых определены для большого числа р-рителей; s, а, b —сольватохромные
коэф., связанные со
строением соед. и характеризующие его чувствительность к сольватохромным параметрам
р-рителей. Значения p* характеризуют способность к неспецифич. сольватации,
a-способность протонодонорного р-рителя к образованию водородных связей
с протоноакцепторными соед., b-способность протоноакцепторного р-рителя
к образованию водородных связей с протонодонорными соединениями. Впервые понятие
С. введено А. Ганчем (1922).
Лит.: Киприанов
А. И., "Успехи химии", 1960, т. 29, в. 11, с. 1336-52; Бахшиев Н.
Г., Спектроскопия межмолекулярных взаимодействий. Л., 1972; KaroletM. J., Abboud
I. М., Tuft R. W., "Progr. Phys. Org. Chem.", 1981, v. 13, p. 485-630.
В.Я.Файн.