Войти
 | |
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена 2,2 ' -Бис (2,3-дигидро-3-оксоиндолилиден), Индиготин | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS | |
| 3D-модель (JSmol ) | |
| ChEMBL |
|
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.006.898  |
| PubChem CID | |
| номер RTECS |
|
| UNII | |
| Панель управления CompTox (EPA ) | |
InChI
| |
УЛЫБКА
| |
| Свойства | |
| Химическая формула | C16H10N2O2 |
| Молярная масса | 262,27 г / моль |
| Внешний вид | темно-синий кристаллический порошок |
| Плотность | 1,199 г / см |
| Температура плавления | от 390 до 392 ° C (от 734 до 738 ° F; От 663 до 665 K) |
| Точка кипения | разлагается |
| Растворимость в воде | 990 мкг / л (при 25 ° C) |
| Опасности | |
| Классификация ЕС (DSD) (устарело) | 207-586-9 |
| R-фразы (устаревшие) | R36 / 37/38 |
| S-фразы (устаревшие) | S26 -S36 |
| Родственные соединения | |
| Родственные соединения | Индоксил. Тирийский пурпурный. Индийский |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 Y (что такое ?) | |
| Ссылки в ink | |
краситель индиго является органическим соединение с характерным синим цветом. Исторически индиго представлял собой натуральный краситель, извлеченный из листьев некоторых растений рода Indigofera, в частности Indigofera tinctoria ; Красящие растения Индигофера обычно выращивались и использовались во всем мире, в частности в Азии, как важная культура, при этом производство красителя индиго было экономически важным из-за прежней редкости некоторых синих красителей исторически.
Большинство индиго краситель, производимый сегодня, - это синтетический, составляющий несколько тысяч тонн ежегодно. Чаще всего это связано с производством джинсовой ткани ткани и синих джинсов, где его свойства допускают такие эффекты, как стирка камней и кислотная стирка применяется быстро.
краситель индиго Основное применение индиго - это краситель для хлопковой пряжи, в основном используемой в производстве джинсовой ткани, подходящей для синих джинсов; в среднем для производства синих джинсов требуется всего от 3 до 12 граммов красителя. Меньшие количества используются при крашении шерсти и шелка.
Индигокармин, также известный как индиго, представляет собой производное индиго, которое также используется в качестве красителя. Ежегодно производится около 20 тысяч тонн, опять же в основном для производства синих джинсов. Он также используется в качестве пищевого красителя и указан в США как FDC Blue No. 2.
Различные растения давали индиго на протяжении всей истории, но наиболее естественный индиго был получен из растений рода Indigofera, которые произрастают в тропиках, особенно на Индийском субконтиненте. Основным коммерческим видом индиго в Азии был настоящий индиго (Indigofera tinctoria, также известный как I. sumatrana). Обычной альтернативой, используемой в относительно более холодных субтропических регионах, таких как острова Рюкю в Японии и Тайвань, является Strobilanthes cusia.
. До появления видов Indigofera с юга Polygonum tinctorum (спорыш Красителя) был самый важный синий краситель в Восточной Азии; однако этот урожай произвел меньше красителя, чем средний урожай индиго, и его быстро превзошло более экономичное растение Indigofera tinctoria. В Центральной и Южной Америке выращивается вид Indigofera suffruticosa, также известный как анил. В Европе Isatis tinctoria, широко известная как вайда, использовалась для окрашивания тканей в синий цвет, содержащих те же красящие соединения, что и индиго, также называемый индиго.
Некоторые растения содержат индиго, который при воздействии окисляющего источника, такого как атмосферный кислород, реагирует с образованием красителя индиго; однако относительно низкие концентрации индиго в этих растениях затрудняют работу с ними, так как цвет легче окрашивается другими красителями, также присутствующими в этих растениях, что обычно приводит к зеленоватому оттенку.
Предшественником индиго является индикан, бесцветное водорастворимое производное аминокислоты триптофан. Индикан легко гидролизует с высвобождением β-D- глюкозы и индоксила. Окисление на воздухе превращает индоксил в индиготин, нерастворимое синее химическое вещество, которое является конечной точкой окрашивания индиго. Индикан получали в результате обработки листьев растения, которые содержат до 0,2–0,8% этого соединения. Листья замачивали в воде и ферментировали для преобразования гликозида индикана, присутствующего в растении, в синий краситель индиготин . Они выпадают в осадок из раствора ферментированных листьев при смешивании с сильным основанием, например щелоком, прессовании в лепешки, сушке и измельчении. Затем порошок смешивали с различными другими веществами, чтобы получить разные оттенки синего и пурпурного.
Природные источники индиго также включают моллюсков; Murex морская улитка производит смесь индиго и 6,6'-диброминдиго (красный), которые вместе дают диапазон пурпурных оттенков, известный как тирский пурпур. Воздействие света во время части процесса окрашивания может преобразовать диброминдиго в индиго, в результате чего появятся синие оттенки, известные как королевский синий, гиацинтовый пурпурный или техелет.
Синтез индиго Хейманом 
Синтез Пфлегера индиго Учитывая его экономическое значение, индиго получали разными способами. Синтез индиго Байера-Дрюсона восходит к 1882 году. Он включает альдольную конденсацию о-нитробензальдегида с ацетоном с последующей циклизацией и окислительной димеризацией до индиго. Этот способ очень полезен для получения индиго и многих его производных в лабораторных условиях, но оказался непрактичным для синтеза в промышленных масштабах. Йоханнес Пфлегер и (де ) в конечном итоге придумали синтез промышленного массового производства.
Первый коммерчески практический путь производства индиго приписывается Пфлегеру в 1901 году. В этом процессе N -фенилглицин обрабатывают расплавленной смесью гидроксида натрия, гидроксида калия и содамида. Этот высокочувствительный расплав производит индоксил, который затем окисляется на воздухе с образованием индиго. Варианты этого метода используются и сегодня. Альтернативный, а также жизнеспособный способ получения индиго был предложен Хойману в 1897 году. Он включает нагревание N- (2-карбоксифенил) глицина до 200 ° C (392 ° F) в инертной атмосфере с гидроксидом натрия. Процесс проще, чем метод Пфлегера, но прекурсоры дороже. Образуется индоксил-2-карбоновая кислота. Этот материал легко декарбоксилатируется с образованием индоксила, который окисляется на воздухе с образованием индиго. Приготовление красителя индиго практикуется в лабораторных классах колледжа в соответствии с оригинальным методом Байера-Драйвена.
Индиго, историческая коллекция красителей Технического университета Дрездена, Германия Самая старая известная ткань, окрашенная в индиго, датируемая 6000 лет назад, была обнаружена в Уака-Приета, Перу. Многие азиатские страны, такие как Индия, Япония и страны Юго-Восточной Азии веками использовали индиго в качестве красителя (особенно шелк ). Краска была также известна древним цивилизациям Месопотамии, Египта, Британии, Мезоамерики, Перу, Иран и Африка. Индиго также выращивали в Индии, которая была одним из первых крупных центров его производства и обработки. I. tinctoria была одомашнена в Индии. Индиго, используемый в качестве красителя, проник в греков и римлян, где он ценился как предмет роскоши.
Индия была основным поставщиком индиго в Европу еще в греко-римскую эпоху. Связь Индии с индиго отражена в греческом слове, обозначающем краситель, indikón (Ἰνδικόν, индийское). Римляне латинизировали термин в indicum, который перешел в итальянский диалект и, в конечном итоге, на английский язык как слово indigo.
Пирог из индиго, около 2 см В Месопотамии на неовавилонской клинописи табличке седьмого века до н. Э. Дается рецепт окрашивания шерсти, где ляпис окрашенная шерсть (укнату) получается путем многократного погружения и проветривания ткани. Индиго, скорее всего, был импортирован из Индии. Римляне использовали индиго в качестве пигмента для рисования, а также в лечебных и косметических целях. Это был предмет роскоши, привезенный в Средиземноморье из Индии арабскими купцами.
Индиго оставалось редким товаром в Европе в средние века. Вместо этого использовали химически идентичный краситель, полученный из растения вайда (Isatis tinctoria ). В конце 15 века португальский исследователь Васко да Гама открыл морской путь в Индию. Это привело к установлению прямой торговли с Индией, островами специй, Китаем и Японией. Импортеры теперь могли избежать высоких пошлин, налагаемых персами, левантийцами и греческими посредниками, а также протяженных и опасных сухопутных маршрутов, которые использовались ранее. Следовательно, импорт и использование индиго в Европе значительно выросли. Большая часть европейского индиго из Азии прибыла через порты Португалии, Нидерландов и Англии. Многие плантации индиго были заложены европейскими державами в тропическом климате. Испания импортировала краситель из своих колоний в Центральной и Южной Америке, и он был основным урожаем на Гаити и на Ямайке, причем большую часть или всю работу выполняли порабощенные африканцы и афроамериканцы. В испанскую колониальную эпоху интенсивное производство индиго для мирового рынка в районе современного Сальвадора повлекло за собой такие нездоровые условия, что местное коренное население, вынужденное работать в пагубных условиях, было истреблено. Плантации индиго также процветали на Виргинских островах. Однако Франция и Германия запретили импорт индиго в 16 веке, чтобы защитить местную промышленность по производству красителей для вайды.
Мужчина в окрашенном в индиго тагельмусте Индиго был основой многовековых текстильных традиций по всей Западной Африке. От туарегов кочевников Сахары до Камеруна одежда, окрашенная индиго, означала богатство. Женщины красили ткань в большинстве областей, причем йоруба в Нигерии и мандинка в Мали особенно хорошо известны своим опытом. Среди хауса мужчин-красильщиков работа на общих красильных ямах была основой богатства древнего города Кано, и их до сих пор можно увидеть, занимаясь своим ремеслом на тех же ямах..
В Японии индиго приобрел особое значение в период Эдо. Это было связано с ростом текстильной промышленности и тем, что простым людям было запрещено носить шелк, что привело к увеличению выращивания хлопка и, следовательно, индиго - одного из немногих веществ, которые могли его красить.
Ньютон использовал " индиго »для описания одного из двух новых основных цветов, которые он добавил к пяти первоначально названным в его пересмотренном отчете о радуге в Lectiones Opticae 1675 года.
В Северной Америке индиго был завезен в колониальную Южную Каролину Элиза Лукас, где он стал второй по значимости товарной культурой колонии (после риса). Как основная экспортная культура, индиго поддерживало там плантационное рабство. В майском и июньском выпусках журнала The Gentleman's Magazine за май и июнь 1755 г. был опубликован подробный отчет о выращивании индиго с чертежами необходимого оборудования и предполагаемым бюджетом для начала такой операции, автором которого является плантатор из Южной Каролины Чарльз Вудмейсон. Позже она появилась в виде книги. К 1775 году производство индиго в Южной Каролине превысило 1 222 000 фунтов. Когда Бенджамин Франклин отплыл во Францию в ноябре 1776 года, чтобы заручиться поддержкой Франции в Войне за независимость США, на борту Reprisal было 35 бочек индиго. что помогло бы финансировать военные усилия. В колониальной Северной Америке обнаружены три коммерчески важных вида: аборигенный I. caroliniana, а также интродуцированные I. tinctoria и I. suffruticosa.
Из-за высокой стоимости индиго в качестве торгового товара часто упоминали как синее золото.
Крестьяне в Бенгалии восстали против несправедливого обращения со стороны Ост-Индской компании торговцев / плантаторов в ходе так называемого восстания индиго в 1859 г., во время британского владычества в Индии. Пьеса Нил Дарпан автора Динабандху Митра основана на рабстве и принудительном выращивании индиго.
На спрос на индиго в 19 веке указывает тот факт, что в 1897 году 7000 км (2700 квадратных миль) были посвящены выращиванию растений, производящих индикан, в основном в Индии. Для сравнения: Люксембург составляет 2 586 км (998 квадратных миль).
Производство красителя индиго на заводе BASF (1890 г.) В 1865 году немецкий химик Адольф фон Байер начал работать над синтезом индиго. Он описал свой первый синтез индиго в 1878 году (из изатина ) и второй синтез в 1880 году (из 2-нитробензальдегида ). (Только в 1883 году Байер окончательно определил структуру индиго.) Синтез индиго оставался непрактичным, поэтому поиск альтернативных исходных материалов на предприятиях Badische Anilin- und Soda-Fabrik (BASF) и Hoechst продолжался.. Йоханнес Пфлегер и Карл Хойман в конечном итоге придумали промышленный синтез массового производства.
Синтез N- (2-карбоксифенил) глицина из легко получаемого анилина новый и экономически привлекательный маршрут. BASF разработала коммерчески осуществимый производственный процесс, который использовался к 1897 году, когда из растительных источников было произведено 19 000 тонн индиго. К 1914 году эта цифра упала до 1000 тонн и продолжала сокращаться. К 2011 году во всем мире производилось 50 000 тонн синтетического индиго.
Белый индиго (лейко-индиго) 
Пряжа, окрашенная красителем индиго Индиго представляет собой сложный краситель, потому что он не растворим в воде. Чтобы раствориться, он должен претерпеть химическое изменение (восстановление ). Восстановление превращает индиго в «белый индиго» (лейко -индиго). Когда погруженная ткань удаляется из красильной ванны, белый индиго быстро соединяется с кислородом в воздухе и превращается в нерастворимый, ярко окрашенный индиго. Когда он впервые стал широко доступен в Европе в 16 веке, европейские красильщики и печатники боролись с индиго из-за этого отличительного свойства. Это также потребовало нескольких химических манипуляций, некоторые из которых были связаны с токсичными материалами, и давало много возможностей травмировать рабочих. В 19 веке английский поэт Уильям Вордсворт упомянул о тяжелом положении рабочих по окраске индиго в своем родном городе Кокермоут в своей автобиографической поэме «Прелюдия». Говоря об их ужасных условиях работы и сочувствии, которое он испытывал к ним, он писал:
Доиндустриальный процесс производства белого индиго, использовавшийся в Европе, заключался в растворении индиго в несвежей моче, содержащей аммиак. Более удобный восстановитель - цинк. Другой доиндустриальный метод, используемый в Японии, заключался в растворении индиго в нагретом чане, в котором поддерживалась культура термофильных, анаэробных бактерий. Некоторые виды таких бактерий производят водород в качестве продукта метаболизма, который превращает нерастворимый индиго в растворимый индиго-белый. Ткань, окрашенная в таком чане, украшалась техникой сибори (тай-краситель), касури, катазоме и цуцугаки. Образцы одежды и знамен, окрашенных в этих техниках, можно увидеть в работах Хокусая и других художников.
Два разных метода прямого нанесения индиго были разработаны в Англии в 18 веке и использовались до 19 века. Первый метод, известный как «синий карандаш», потому что его чаще всего наносили карандашом или кистью, можно было использовать для получения темных оттенков. Трисульфид мышьяка и загуститель добавляли в чан для индиго. Соединение мышьяка задерживало окисление индиго на достаточно долгое время, чтобы красить ткань.
Горшок с лиофилизированным красителем индиго Второй метод был известен как «китайский синий» из-за его сходства с китайским бело-голубым фарфором. Вместо прямого использования раствора индиго, процесс включал печать нерастворимой формы индиго на ткани. Затем индиго восстанавливали в последовательных ваннах с сульфатом железа (II) с окислением воздухом между каждым погружением. Процесс китайского синего цвета позволяет создавать четкие рисунки, но не дает темных оттенков, которые возможны при использовании метода синего карандаша.
Примерно в 1880 году был разработан «процесс глюкозы». Наконец, он позволил напрямую печатать индиго на ткани и производить недорогие отпечатки темного индиго, недостижимые с помощью метода китайского синего.
С 2004 года стал доступен лиофилизированный индиго или быстрорастворимый индиго. В этом методе индиго уже восстановлен, а затем подвергнут сублимационной сушке в кристалл. Кристаллы добавляются в теплую воду, чтобы получился горшок с красителем. Как и в стандартной емкости с красителем индиго, следует соблюдать осторожность, чтобы избежать смешивания с кислородом. Лиофилизированный индиго прост в использовании, и кристаллы можно хранить неограниченное время, пока они не подвергаются воздействию влаги.
Индиго, заполняющий пространство Краситель индиго - темный синий кристаллический порошок, который сублимирует при 390–392 ° C (734–738 ° F). Он нерастворим в воде, спирте или эфире, но растворим в ДМСО, хлороформе, нитробензоле, и концентрированная серная кислота. химическая формула индиго: C 16H 10N 2O 2.
. Молекула поглощает свет в оранжевой части спектра (λ max = 613 нм). Соединение обязано своим глубоким цветом конъюгации двойных связей , то есть двойные связи в молекуле являются смежными, а молекула плоская. В индиго-белом конъюгация прерывается, потому что молекула не плоская.
Структура тирского пурпура 
Структура индигокармина. Бензольные кольца в индиго можно модифицировать для получения различных родственных красителей. Тиоиндиго, в котором две группы NH заменены атомами S, имеет темно-красный цвет. Тирийский пурпур - это тускло-пурпурный краситель, выделяемый обыкновенной средиземноморской улиткой. Он высоко ценился в древности. В 1909 г. было показано, что его структура представляет собой 6,6'-дибромоиндиго (красный). 6-броминдиго (пурпурный) также является компонентом. Он никогда не производился на коммерческой основе. Родственный (5,7,5 ', 7'-тетраброминдиго), однако, имеет коммерческую ценность.
Индиго и его производные с внутри- и межмолекулярными водородными связями имеют очень низкую растворимость в органических растворителях. Их можно сделать растворимыми, используя временные защитные группы, такие как группа tBOC, которая подавляет межмолекулярное связывание. Нагревание tBOC индиго приводит к эффективному термическому снятию защиты и регенерации исходного пигмента с водородной связью.
Обработка серной кислотой превращает индиго в сине-зеленое производное, называемое индигокармин (сульфированный индиго). Он стал доступен в середине 18 века. Он используется в качестве красителя для пищевых продуктов, фармацевтических препаратов и косметики.
Индиго и некоторые из его производных известны как амбиполярные органические полупроводники при осаждении тонких пленок методом вакуумного напыления.
Индиго имеет низкую токсичность при пероральном приеме, LD50 5000 мг / кг для млекопитающих. В 2009 году сообщалось о крупных разливах синих красок после производства синих джинсов в Лесото.
. Было обнаружено, что соединение действует как агонист рецептора арилуглеводородов.
Загрязнение воды цвета индиго в Пномпене, Камбоджа, 2005 