A Thermodynamic Study on Thermochromism of Blue Dye Systems

Two different dyes containing the same molecular weight but different chemical structure have been utilized for the study of thermodynamic parameters. In this study, {3-(4-(diethylamino)phenyl)-3-(1-ethyl-2-methyl-1H-indol-3-yl)isobenzofuran-1(3H)-one} (Blue 502) and {3-(4-(diethylamino)-2-methylphenyl)-3-(1,2-dimethyl-1H-indol-3-yl)isobenzofuran-1(3H)-one} (Blue 402) were used. It has been performed by measuring UV spectra of the two dyes. In general, the blue shift has been observed from both dyes in higher carbon number alcohol solvents. Interestingly, Blue 502 showed higher stability than Blue 402 in the same conditions used in this study. And, the equilibrium constants (0.9~1.0) of the dyes depending upon temperature change were also calculated using UV absorbance. The standard enthalpy calculated from equilibrium constants and molar absorptivity($\varepsilon$) are 10.94 kJ/mol in Blue 402 and 9.010 kJ/mol in Blue 502, respectively.

Blue 계열 염료의 열변색 현상에 관한 열역학적 연구

열 변색 현상을 나타내는 염료 중에서 분자량은 같지만 구조식이 다른 두 염료인 Blue 402 {3-(4-(diethylamino)-2-methylphenyl)-3-(1,2-dimethyl-1H-indol-3-yl)isobenzofuran-1(3H)-one}와 Blue 502 {3-(4-(diethylamino)phenyl)-3-(1-ethyl-2-methyl-1H-indol-3-yl)isobenzofuran-1(3H)-one}의 스펙트럼을 측정하여, 두 염료의 흡광도 변화에 따른 열역학적 함수들을 연구하였다. 염료의 알코올 용매 하에서 탄소 수 변화에 따른 흡광도의 변화를 실험한 결과 탄소수가 증가할수록 흡광도($\lambda_{max}$)의 변화는 장파장으로 이동함을 확인하였다. 흡광도 측정 결과 Blue 502가 Blue 402보다 알코올 용매 하에서 보다 더 안정하다는 것을 확인하였다. 두 염료의 온도 변화에 평형 상수를 측정하여 열역학적 함수들을 계산하였는데, 두 염료의 평형상수는 약 0.9 ~ 1사이의 값을 갖는 것을 확인하였다. 평형상수와 몰흡광계수로부터 계산된 엔탈피 값은 메탄올에서 Blue 402는 약 10.94 kJ/mol, Blue 502는 약 9.010 kJ/mol의 값을 갖는 것을 확인하였다.