Антрахиноновые красители представляют собой многочисленную группу красителей, включающую антрахиноновую единицу в качестве общего структурного элемента. Сам антрахинон бесцветен, но красители от красного до синего получают путем введения электронодонорных групп, таких как гидрокси- или аминогруппы, в 1-, 4-, 5- или 8-положение. [1] Антрахиноновые красители структурно родственны красителям индиго и вместе с ними классифицируются в группе карбонильных красителей . [2]
Члены этой группы красителей можно найти как в натуральных, так и в синтетических красителях . Красители антрахиноновые представлены в протраве и чане , а также в реактивных и дисперсных красителях . Они отличаются очень хорошей светостойкостью . [3]
Натуральные антрахиноновые красители
Одним из наиболее важных антрахиноновых красителей растительного происхождения является ализарин , который получают из марены красителя ( Rubia tinctorum ). Ализарин является эпонимом ряда структурно родственных красителей, в которых используются ализариновые красители (иногда синонимичные с антрахиноновыми красителями). Это был первый натуральный краситель, промышленный синтез которого был разработан еще в 1869 году.
Антрахиноновые красители включают красители для насекомых, полученные из щитовок, такие как карминовая кислота , кермезиновая кислота и лаккаиновая кислота. Краситель кармин с основным компонентом карминовой кислоты используется, например, в качестве разрешенного пищевого красителя E 120.
Синтетические антрахиноновые красители
Синтез большинства антрахиноновых красителей основан на антрахинонсульфоновой кислоте ( 2 ) или нитроантрахиноне ( 3 ), которые получают сульфированием или нитрованием антрахинона ( 1 ).
- Синтез 1-аминоантрахинона
Сульфирование в α-положении является обратимым, и как группы сульфоновой кислоты, так и нитрогруппы могут быть относительно легко заменены амино, алкиламино, гидрокси и алкоксигруппами . Таким образом, аминоантрахинон ( 4 ) становится доступным путем реакции антрахинонсульфоновой кислоты с аммиаком или путем восстановления нитроантрахинона. [4]
Важным промежуточным продуктом для многих кислых антрахиноновых красителей является бромаминовая кислота (1-амино-4-бромантрахинон-2-сульфоновая кислота) ( 6 ), которую можно получить из 1-аминоантрахинона ( 4 ) сульфированием хлорсульфоновой кислотой и последующим бромированием .
- Синтез бромаминовой кислоты
Путем замены заместителя брома алифатическим или ароматическим амином получают яркие синие красители. [5] Например, бромаминовая кислота может быть конденсирована с 3- (2-гидроксиэтилсульфонил) анилином ( 7 ) с образованием яркого синего красителя ( 8 ) (оксисульфоновый синий), из которого получают реактивный краситель CI Reactive Blue 19 после этерификация серной кислотой.
- Синтез CI Reactive Blue 19
Reactive Blue 19 - один из старейших и до сих пор наиболее важных реактивных красителей [6], запатентованный в 1949 г. [7]
Первым синтетическим чановым красителем на основе антрахинона был индантрон (CI Vat Blue 4), синтез которого был разработан Рене Боном в 1901 году:
- Синтез индантрона
Путем димеризации 2-аминоантрахинона ( 1 ) в сильнощелочных условиях при 220-235 ° C получается промежуточная стадия 3 в две стадии, которая циклизуется внутримолекулярно и окисляется до индантрона 5. [8]
Рекомендации
- ^ Hunger, Клаус, изд. (2003), Industrial Dyes: Chemistry, Properties, Applications , Weinheim: WILEY-VCH Verlag, pp. 35 ff., ISBN. 978-3-662-01950-4
- ^ Золлингер, Генрих (2003), Химия цвета: синтез, свойства и применение органических красителей и пигментов (3-е изд.), Weinheim: WILEY-VCH Verlag, стр. 255 и далее, ISBN 3-906390-23-3
- ^ Вход на Anthrachinon-Farbstoffe . в: Römpp Online . Георг Тиме Верлаг, получено 14. декабря 2018 г.
- ^ Голод, Клаус, изд. (2003), Industrial Dyes: Chemistry, Properties, Applications , Weinheim: WILEY-VCH Verlag, pp. 200 ff., ISBN. 978-3-662-01950-4
- ^ Хайнц-Герхард Франк, Юрген В. Штадельхофер (1978), Industrielle Aromatenchemie: Rohstoffe · Verfahren · Produkte (на немецком языке), Берлин, Гейдельберг: Springer Verlag, стр. 365 и далее, ISBN 978-3-662-07876-1
- ^ DE 4422160 , Andreas Von Der Эльц, "Verfahren цур Herstellung фон CI Реактивный синий 19", выданном 1996-04-01, назначен Hoechst AG
- ^ DE 965902 , Johannes Heyna, Вилли Шумахер, "Verfahren Цум Fixieren wasserloeslicher organischer Verbindungen Ауф Unterlagen faseriger Struktur", выданном 1957-09-19, назначен Hoechst AG
- ^ Золлингер, Генрих (2003), Химия цвета: синтез, свойства и применение органических красителей и пигментов (3-е изд.), Weinheim: WILEY-VCH Verlag, p. 289, ISBN 3-906390-23-3