Un chromophore est un groupe d'atomes et d'électrons dans les composés organiques qui communiquent avec la lumière pour produire de la couleur. Les chromophores existent au sein de la molécule sous forme de court système conjugué, ou de chaîne d'atomes liés par une alternance de liaisons simples et doubles.
Witt a émis l'hypothèse en 1876 que les molécules de colorant se divisent en deux groupes : les chromophores et les auxochromes. Le chromophore est un ensemble d'atomes qui détermine la couleur du colorant. Witt a alors suggéré que l'auxochrome était un composant formant un sel contribuant à l'amélioration de la couleur du colorant.
Un système pi conjugué peut être formé par trois orbitales p voisines ou plus dans une molécule, de la même manière que deux orbitales p adjacentes forment une liaison pi. Dans un système pi conjugué, les électrons peuvent capturer des photons spécifiques en résonnant sur une distance spécifique d'orbitales p, un peu comme une antenne radio détecte les photons sur toute sa longueur. En règle générale, plus le système pi est conjugué (long), plus la longueur d'onde des photons collectés est grande. Autrement dit, en ajoutant des doubles liaisons voisines à un diagramme moléculaire, on peut prédire que le système deviendra de plus en plus jaune à l'œil nu, car il absorbe moins de lumière jaune et plus de lumière rouge. Les systèmes conjugués comportant moins de huit doubles liaisons conjuguées absorbent uniquement dans l'ultraviolet et sont incolores à l'œil nu , Les composés bleus ou verts ne reposent généralement pas uniquement sur des doubles liaisons conjuguées.
Les chromophores sont souvent étudiés au niveau fondamental du matériau par résonance magnétique nucléaire (RMN), spectroscopie UV-Vis et infrarouge à transformée de Fourier (IRTF). La spectroscopie UV-Vis est une méthode puissante pour déterminer le chromophore dans les longueurs d'onde normales des télécommunications, ainsi que le taux d'extinction et le paramètre solvochrome. L'IRTF est utilisée pour quantifier l'absorption intrinsèque aux longueurs d'onde du proche infrarouge, en plus de la caractérisation structurelle classique. La calorimétrie différentielle à balayage (DSC) permet de mesurer à la fois la température de transition vitreuse et le point de fusion. La DSC et l'analyse thermogravimétrique (ATG) permettent toutes deux de quantifier la dégradation des chromophores.
En présence d'isomères, la chromatographie liquide haute pression (CLHP) fournit le pourcentage de chaque isomère ainsi que la pureté des chromophores. L'ATG permet de quantifier certains composés volatils non détectables par CLHP.
Les chromophores sont simplement des imines ou des bases de Schiff formées avec un rendement élevé par réaction d'amines primaires avec le p-diméthylaminobenzaldéhyde et le p-diméthylaminocinnamaldéhyde dans des conditions douces et en présence de groupes hydroxyles non protégés. L'ajout d'une goutte d'acide trifluoroacétique à la cellule UV ou CD les convertit en bases de Schiff protonées, qui présentent une absorption intense et très nette dans le rouge en raison de leur structure cyanine. De plus, l'ajout d'une petite quantité d'eau hydrolyse la liaison de la base de Schiff protonée, permettant ainsi de récupérer l'amine initiale. Le dérivé de l'acosamine est préparé par dérivatisation du groupe amino puis du groupe hydroxyle avec les chromophores respectifs. Le couplet exciton est intense avec une amplitude de 110. L'acidification déplace le couplet vers une longueur d'onde plus grande en raison du décalage de la bande imine de 360 à 460 nm ; cependant, l'intensité diminue en raison du chevauchement réduit entre les chromophores, de 330/360 nm pour la forme neutre à 330/460 nm pour le dérivé protoné. Si le couplage se produit entre deux bases de Schiff protonées, c'est-à-dire entre deux colorants cyanine, le couplet devient bien séparé. Un auxochrome est un groupe fonctionnel d'atomes lié à un chromophore et modifie la longueur d'onde ou l'intensité de l'absorption lumineuse par ce dernier.