許多有機化合物是易于和其它有機物或無機物形成分子化合物的。只要各個組份簡單地混和,進行起來已是非常容易。如果是液態(tài),只要把它們混和在一起就行。如其中有固態(tài),則可把固態(tài)物質(zhì)溶解于液態(tài)組份內(nèi);如都是固態(tài),那就要把它們進行熔融。這樣,形成分子化合物的方法,不外乎把待要研究的化合物溶解在適當溶劑里面。
許多分子化合物也易于分解,例如溶解在惰性溶劑中。因此,為了要使待檢定的物質(zhì)完全轉(zhuǎn)變成分子化合物,最重要的一點,是要極力避免采用其它溶劑加以稀釋的方式。如果其它組份是液態(tài),就應把待檢定的化合物溶解在這種液態(tài)組份里面,溶液中不可有任何另外的溶劑存在。
形成分子化合物時,組份吸收光譜帶可能隨著向光譜上長波方向強烈地位移,因而使吸收作用急劇增大。吸收作用增大的結(jié)果,必然會引起色系的改變,這種相互間依賴關(guān)系的規(guī)律非常簡單。形成分子化合物的兩個組份,在化學特性上表現(xiàn)得越不相同,則在光譜帶上所顯示的顏色就越加深強。如果兩個組份各自相反地發(fā)生氧化作用或還原作用,由于它們的化學特性各各相反,就應該分別按它們的氧化-還原電勢適合的方式作不同的測定,也就是說,當有一組份強烈氧化而另一組份還原時,分子化合物將會有強烈的顯色;這時不應有不可逆的化學反應。一般對于具有不同特性的分子化合物,特別是屬于芳族分子化合物,應按其所含的取代基來判定。這些取代基可依電子給予能力的順序,近似排成下列順序:
(CH3)2N-,CH3O-,HO-, | -H,-Br,-Cl,-NO2 |
堿性取代基 | 酸性取代基 |
分子化合物組份內(nèi)的取代基,在上列序次中彼此間隔得越遠,則所顯出的顏色就越深強。在同一分子內(nèi),好幾個型式相同的取代基對這一分子的影響,要比單獨一個取代基強烈得多。如果在芳族分子化合物的分子內(nèi),有特性相反的取代基,則所顯現(xiàn)的顏色總是相當強烈。各種取代基對顯色的協(xié)同影響,染料化學的專著中已有詳細的敘述。關(guān)于分子化合物的顯色間題,普福埃弗爾(P.Pfeiffer)所著的有機分子化合物一書中也有很多的資料,下面就是從這本著作中引用的一部份例証。
黃色的四氯-對-苯醌
是許多芳族化合物在酸性水介質(zhì)中完全氯化后的最將產(chǎn)物,它的不同溶液顯示下列不同的顏色:
苯溶液……………………………………………………………………………………嫩綠黃色
茴香醚溶液………………………………………………………………………………橙紅色
苯酚溶液…………………………………………………………………………………暗紅色
苯胺溶液…………………………………………………………………………………紫色
二甲替苯胺溶液…………………………………………………………………………深藍色
間二硝基苯在苯中為無色溶液,在苯胺中為橙色溶液,而在二甲替苯胺中,則為暗紅色溶液。
無色的苯六(甲)酸三酐
形成的固態(tài)分子化合物,溶解后顯示種種不同的顏色:
在吡啶中的溶液…………………………無色 | 在二溴苯乙烯中熔融…………………………黃色 |
在萘中熔酸………………………………橙紅色 | 在六甲基苯中熔融……………………………暗紅色 |
在香豆素中熔融…………………………嫩綠色 | 在蒽中熔融……………………………………暗藍色 |
特別是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)對顏色所引起的影響。因此,各種不同結(jié)構(gòu)的二硝基苯和二硝基甲苯在70%當量濃度乙撐二胺中的溶液,顯示出下列各種顏色:
在利用紫外線光譜的吸收作用方面,形成分子化合物的意義對檢定和測定有機化合物的重要性也在急劇地增長著。就化學分析方面來說,大部份吸收作用也是和利用某些簡單氧化還原產(chǎn)物易于和許多化合物形成分子化合物而發(fā)生顯色反應有關(guān)的。
另有一些有機物質(zhì),是在非水介質(zhì)中和某些無機物質(zhì),如三氯化銻SbCl3、氯化錫SnCl4、氯化汞HgCl2等形成分子化合物而產(chǎn)生強烈的顏色的。維生素A是根據(jù)和SbCl3(或SbCl5)形成分子化合物顯示出藍色而作出檢定的;而維生素D2及其同族母體化合物則是和某些雜環(huán)有機物結(jié)合,顯示出橙黃色而得以辨認。許多這類相同的例子,可從上述P?普福埃弗爾的著作中找到。
為了檢定許多有機化合物,曾利用不同有機化合物以形成有色分子化合物。例如多硝基化合物,常以溶解于二甲替甲酰胺或二甲替苯胺中形成的顏色來作出檢定。
形成分子化合物的現(xiàn)象,似也可以作為雅諾夫斯基的多硝基化合物反應強烈顯色的解釋。這種顯色反應是向多硝基化合物的酮溶液中加堿來完成的。不少研究人員曾深入研究過這種反應;最近吳爾班斯基和他的同事完成了這樣一項研究工作。雅諾夫斯基反應,既可以用來檢定硝基化合物,也可以用來檢定酮類,例如正戊基乙基甲酮,或者用來檢定二烷基亞磷酸鹽(酯)。
2,4,7-三硝基芴酮:
形成的分子化合物在紫外光下顯示強烈的螢光。由三硝基芴酮和各種不同物質(zhì)結(jié)合所形成的三百種分子化合物,都是根據(jù)螢光顏色而作出檢定的。
多鹵代芳烴可以借助于形成分子化合物而易于作出檢定和測定,因它們是不易顯示出其它型式的顯色反應的。無色的三氯萘和四氯萘,在二甲替苯胺中會溶成黃色溶液。