Kromofor

A kromofor a molekula azon része, mely felelős a színéért. A szín úgy keletkezik, hogy a molekula abszorbeál egy bizonyos hullámhosszúságú látható fényt és kibocsát egy másik vagy azonos hullámhosszúságú látható fényt.

A kromofor a molekula egy tartománya, ahol két molekulapálya energiakülönbsége a látható spektrum tartományába esik. A látható fény, amely a kromoforra esik, abszorbeálódik, gerjesztve ezzel egy elektront az alapállapotából a gerjesztett állapotba.

A biológiában a fényenergia felfogására vagy érzékelésére szolgáló molekulákban a kromofor az a funkciós csoport, amely a molekula téralkatát megváltoztatja, ha azt fény éri.

Kromofortípusok

Konjugált kromofor egy foton hatására kiegyenesedik

A kromofor legtöbbször a következő két csoport valamelyikébe sorolható: konjugált pi rendszer (rezonáló rendszer néven is ismert) vagy metál komplex forma.

Konjugált pi rendszerű kromofor

A konjugált kromofornál, az elektronok energia szintek között ugrálnak, melyek ki vannak terjesztve pi pályákkal, amelyeket váltakozó egyedi és dupla kötések sorozata hoz létre, gyakorta aromatikus rendszerekben.

Ismert példák a retina (a szemben a fény érzékelés eszköze), különböző élelmiszerfestékek, pH indikátorok, béta-karotin, antociánok. A kromofor szerkezeteknél több tényező határozza meg, hogy a spektrum mely tartományait fogja abszorbeálni. Amikor egy konjugált rendszer az egyre kevésbé telített kötések felé terjed, akkor a molekula az egyre hosszabb hullámhosszúságú sugárzásokat fogja elnyelni. A Woodward-Fieser szabály használható a maximális abszorpciós hullámhossz kiszámítására.

Béta-karotin kémiai szerkezete: a 11 konjugált kettőskötés formál egy kromofort/piros színnel jelezve/

Metál komplex kromofor

A metál komplex kromofor úgy keletkezik, hogy az atomi pályák széthasadnak mialatt az átmenetifémek ligandummá kötödnek. Erre példa a klorofill, a hemoglobin,a hemocianin és s a színes ásványok, mint a malachit ás a ametiszt. A kromoforok négy pirrol gyűrűből állnak. Két típusuk létezik:

• A pirrolok egy nyílt láncot alkotnak, és nincs fém: ilyenek a phytocrome, a phycobilin és a bilirubin.
• A pirrolok egy gyűrűt (porfirin) alkotnak, fémmel a központjukban: ilyenek a hem, és a klorofill.

Auxokrom

Az auxokrom egy funkcionális csoport, mely a kromoforhoz kapcsolódik és módosítja a kromofor abszorpciós képességét, megváltoztatva az abszorpciós hullámhosszt.

Halokromizmus a kromoforokban

Halokromizmus-ról beszélünk, amikor az anyag megváltoztatja a színét a pH érték változásával együtt. Ez a pH indikátorok tulajdonsága, melyek molekuláris szerkezete megváltozik a pH változásákor.Ez a változás kihatással van a kromoforra. Például, a fenolftalein egy pH indikátor, mely szerkezete változik, ahogy a pH változik a környezetében, a táblázat szerint:

pH érték	Kondíció	Szín
0 – 8.2	savas vagy közel semleges	nincs szín
8.2 - 12	bázikus	pink - fukszia

Fenolftalein szerkezet,alacsony pH

Fenolftalein szerkezet,közepes pH

A 0 – 8 pH tartományban, a molekula három aromatikus gyűrűje mind kötődik egy hibridizált szénatomhoz. Ez az aromatikus gyűrű csak az ultraibolya tartományba seő sugárzást képes abszorbeálni, így az anyag színtelennek látszik s 0 – 8 pH tartományban.

Amikor a pH érték 8.2 főlé emelkedik, a központi szén része lesz egy dupla kötésnek , és sp² hibridizáltá válik és elhagyja a p pályát átlapolva a gyűrű pi kötését. Ettől a három gyűrű egyesül és egy kiterjedt kromofort alkot, amely hosszabb hullámhosszúságú látható fényt képes abszorbeálni és ettől fukszia színűnek látszik. 0 – 12 pH tartományban, más molekula szerkezetek más színeket eredményeznek. Ilyen eset például a fenolftalein

Külső hivatkozások

• A General Overview on Visual Perception (angolul)
• http://tolweb.org/accessory/Cephalopod_Chromatophore?acc_id=2038
• http://www.edinphoto.org.uk/1_P/1_photographers_maxwell.htm
• http://www.yourdictionary.com/photophore
• szin.lap.hu/
• http://www.webexhibits.org/causesofcolor/0.html