的发展合成染料
三苯甲烷染料
苯胺意外发现的淡紫色作为一个产品的重铬酸氧化不洁净的苯胺动机化学家研究的苯胺氧化反应试剂的数组。1858年和1859年之间的某个时候,法国化学家Francois-Emmanuel Verguin发现苯胺与四氯化锡的反应了樱红色或玫瑰色的,他叫碱性品红染料。这是第一的三苯甲烷染料和引发的第二阶段合成染料行业。其他试剂给发现了更好的收益,导致激烈的专利活动和一些法律纠纷。无意中添加多余的苯胺碱性品红准备导致的发现苯胺蓝,一个有前途的新的染料,尽管它贫穷水溶解度。从这些染料的分子公式,霍夫曼表明,苯胺蓝洋红与三苯基组(c6H5),但是化学结构仍未知。在仔细研究,英国化学家爱德华·钱伯斯尼科尔森表明纯苯胺生产染料,事实还发现在汽巴在巴塞尔瑞士,被迫关闭,因为从法国进口的苯胺不再令人满意收益率。霍夫曼显示甲苯胺(CH3C6H4NH2)必须提供生产这些染料。所有这些染料,包括淡紫色,准备从包含未知数量的苯胺甲苯胺。
此外,所有的染料被发现是两个主要组件的混合物。的三苯甲烷结构是由德国化学家成立于1878年埃米尔费舍尔表明,甲基碳p甲苯胺成为中央碳连着三芳基组。碱性品红被发现副品红,C.I.基本红9、同族体有一个甲基(ch3)昊图公司的氨基酸组(nh2);其经典的名字是品红色的(C.I.基本紫14)。每个在苯胺蓝熊苯基氮和每个结晶紫dimethylated。孔雀石绿不同于结晶紫,一个未被取代的芳基环。毫不奇怪,这些早期合成染料有几个不同的名字。例如,孔雀石绿也称为苯胺绿、中国绿色,和苯甲醛绿色;C.I.基本绿色4 (C.I. 42000)和十多个其他贸易的名字。
尼科尔森独立发现了苯胺蓝,发现治疗硫酸大大增加其水溶性。这个过程,在这一个磺酸集团(-3H)被添加到一个芳基环,被发现适用于许多染料,成为一个标准的方法加强水溶解度。大部分的几百三芳基甲烷染料中列出颜色指数在1900年之前被合成。在一些,一个苯基环取代萘基集团,取代基的包括NH2哦,所以3Na,羧基,没有2、Cl和烷基组。虽然大多数取代基作为助色团,磺酸盐存在增加染料的溶解度,也提高了氨基酸组的盐酸盐,羟基组。许多还原染料变成可溶性的醌型的团体,无色对苯二酚在装桶操作然后氧化回到原来的染料。类似的反应是利用的发展过程颜色摄影。
蒽醌染料
碳的识别tetravalency(1858)和结构苯(1865)提出的德国化学家弗里德里希·8月凯库勒导致的结构说明芳香族化合物和理性染料工业的发展。第一个例子的说明茜素结构在1868年(见上图染料的历史:天然染料),然后一年后的合成。衍生品给一系列的准备工作蒽醌染料,今天构成第二大组商业着色剂。1893年之后磺化醌类化合物提供了一组明亮,快速染料羊毛;的unsulfonated类似物是合成纤维的分散染料。1901年德国化学家Rene Bohn获得艳蓝还原染料从实验中高牢度性能将产生一个新的代替靛蓝。巴斯夫,还原染料的主要制造商,销售Bohn Indanthren蓝RS的染料;后来考虑到indanthrone化学名称。相关的化合物主要用作颜料,颜色从蓝色到黄色。
氧杂蒽和相关染料
1871年,德国化学家阿道夫·冯·贝耶尔发现一个新的染料类密切相关的三苯甲烷系列也不自然。邻苯二甲酸的加热酐与间苯二酚(3-dihydroxybenzene)产生了黄色复合他叫荧光素,因为水解决方案显示出强烈的荧光。虽然不是有用的染料,其价值作为海上事故的标记和示踪剂的地下水流。邻苯二甲酸酐和苯酚反应给酚酞在荧光素结构类似,但缺乏氧气连接两个芳基的环。因为酚酞是无色的酸和强烈的红色基地,它是常用的作为酸碱指示剂滴定和也的活性成分温和的泻药,据说一个属性被发现后使用增强的颜色酒。虽然这些化合物缺乏牢度,一些衍生品是有用的染料。Tetrabromofluorescein或伊红,是一种红色染料纸、油墨、化妆品;其tetraiodo模拟赤藓红,红色食用染料(见下文食用色素)。
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许多其他有用的染料与这些氧杂蒽也准备在1880年代末。起初,嗪和噻嗪用于染色丝绸,但是缺乏良好的耐光导致他们从市场上消失。然而,在1950年代,人们发现耐光丙烯酸纤维是高得惊人,进一步的研究还发现,三苯甲烷染料如孔雀石绿类似的行为。这个意外的发现导致他们返回作为工业产品。亚甲蓝被广泛用作生物染色剂,首先由德国医学家指出保罗•埃尔利希。它的导数与一个硝基昊图公司来硫是亚甲基绿,丙烯酸树脂具有良好的耐光。一些thiazines-namely,那些X = NR但缺乏- n (CH3)2组是抗组胺药。嗪和吖啶是好皮革染料。淡紫色的吖嗪但只有历史价值;只有这个类的一个例子,使用碱性藏红T,。
最古老,最常用的酸碱指示剂,石蕊是几个嗪衍生物的混合物,通过不同种类的治疗地衣与氨,钾肥和石灰。苔色素,红色染料,orseille类似染料混合物,从地衣中获得不同的方法;一种苔藓常见的名称吗地衣Ochrolechia tartarea和染料。
偶氮染料
亚硝酸(HONO)的试剂与苯胺在早期的实验,并且在1858年德国化学家约翰·彼得·格里斯获得了黄色化合物与染料的性质。虽然只是短暂的商业使用,这种染料反应,引发兴趣成为了最重要的过程合成染料工业。亚硝酸和芳基胺产量之间的反应高活性中间;这中间的反应酚类和芳基胺的合成的关键步骤是超过50%的商业染料生产今天。
的化学参与这些反应还不清楚,直到1866年凯库勒提出正确的产品- N = N -芳基环通过链接单元,称为一个偶氮组;因此,包含这样的染料官能团被称为偶氮染料。与Ar-NH亚硝酸的反应2(基于“增大化现实”技术代表了芳基)给Ar-NN+,aryldiazonium离子,夫妻与苯胺类和酚类提供偶氮类化合物。一个早期的商业上的成功橘红,被耦合苯胺合成米苯二胺;它是第一个偶氮染料羊毛和自1875年以来一直在使用。
重氮化作用的氨基酸组米苯二胺耦合的二胺给紧随其后俾斯麦布朗第一次成功的重要组成部分disazo dye-i.e。,a dye with two azo groups. In 1884 a conjugated disazo dye,刚果红,由耦合4-sulfo-1-naphthylamine bisdiazotized联苯胺,发现染料棉花通过简单的浸织物的染料的热的水洗澡。刚果红是第一个被称为染料直接染料;今天,它是用作酸碱指示剂。
直到1970年代从甲基或methoxyl-substituted衍生品对二氨基联苯构成disazo染料的主要群体,但他们不再是在许多国家,因为他们是生产致癌物质。
偶氮染料的发现导致的发展原纱染色的染色内,即染料合成织物(见上图染色技术:偶氮染色技术)。因为这个过程是在冰温度,有些染料被称为冰的颜色。在1912年,它被发现2-hydroxy-3-naphthanilide (萘酚,来自德国萘酚Anilid Saure)形成水溶性阴离子与亲和力对棉花、原纱染色的染料的发展的一个主要步骤。其反应与unsulfonated无生命的重氮组件wetfastness好的织物使不溶性染料;与重氮组件13日红色R形成快,萘酚作为系列的一员。
许多arylamides曾作为耦合组件,但萘酚是最重要的。染料在染色过程中形成以来,耦合器和重氮组件作为一个免费的基地或重氮盐——提供给技艺。超过100中每个列出的颜色指数,所以可能的组合的数量是伟大的,但那些已知的数量给有用的着色剂和足够的色牢度要小得多。许多人都不溶于水,可以利用作为颜料。
-哦,nh2组织直接耦合昊图公司和帕拉网站,影响pH-dependent指令。在碱性介质,耦合是由-哦组,而北半球2组织直接在弱酸性的媒体。h酸(8-amino-1-naphthol-3 6-disulfonic酸)具有官能团,可以选择性地耦合到两个重氮组件在一个两步的过程。C.I.酸黑1是由耦合使重氮化p硝基苯胺在弱酸性溶液,然后使重氮化苯胺碱性溶液。
偶氮染料成为最重要的商业着色剂,因为他们的颜色范围宽,牢度好属性,和着色力(颜色密度),蒽醌类的两倍,第二个最重要的染料。从许多现成的偶氮染料很容易准备,廉价的化合物和满足广泛的需求,最终用途。成本优势倾向于抵消这些更聪明和更少的耐晒的醌类化合物。