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色の化学

新幹線の青
印刷インキ、塗料などには着色剤として、無機顔料と有機顔料が使われています。
無機顔料にはチタン白(TiO2)、カーボンブラックなどがあります。
有機顔料にはアゾ系、フタロシアニン系顔料などがあります。フタロシアニン系の中でもフタロシアニン銅(II)錯体[下図]は青色顔料として広く用いられています。
phthalocyanine
フタロシアニン銅は光などに対しとても安定です。長い間放置されている屋外にあるポスター、広告などで、赤や黄の色が抜けてしまって全体に青っぽくなっているものをよく見かけます。これは赤や黄の顔料が光に対し不安定なためです。
実は、東海道山陽新幹線に使われている青色の塗料には、このフタロシアニン銅が顔料として使われています。また、東北上越新幹線の緑色はフタロシアニン銅のベンゼン環に塩素原子を持つ誘導体で、基本的な構造は上図と同じ物です。

植物の緑
植物の中には光合成を行う緑色色素、クロロフィル(葉緑素)というマグネシウム錯体が含まれています。
植物の緑色は主にこの色素によります。[下図]
chlorophyll
クロロフィル誘導体は化粧品、食品の着色剤として利用されています。

血の赤
血液の赤血球にはヘモグロビンというタンパク質があり、ヘモグロビンの中にはヘムという下図のような鉄錯体が含まれています。
heme
クロロフィルに近い構造をしているのがわかるでしょうか?
ヘム自体はあまり鮮やかな色ではありませんが、タンパク質と結びついてヘモグロビン、赤血球になると鮮やかな血の赤となります。




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