靛藍
靛藍(英語:Indigo)是一種還原染料,也是人類最早應用的天然染料之一,以其特徵性的靛藍色而得名。
靛藍 | |
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英文名 | Indigo |
別名 | 還原靛藍;靛青;還原深藍BG |
識別 | |
CAS號 | 482-89-3 |
ChemSpider | 4477009 |
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | COHYTHOBJLSHDF-BUHFOSPRBQ |
RTECS | DU2988400 |
性質 | |
化學式 | C16H10N2O2 |
摩爾質量 | 262.27 g·mol⁻¹ |
外觀 | 藍色結晶粉末 |
密度 | 1.199 g/cm3 |
熔點 | 390~392 °C (升華) |
溶解性(水) | 微溶於水 |
危險性 | |
歐盟危險性符號 | |
警示術語 | R:R36/37/38 |
安全術語 | S:S26, S36 |
歐盟分類 | 207-586-9 |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
歷史
1870年德國化學家阿道夫·馮·拜爾用靛紅與三氯化磷反應並進行還原,成功合成了靛藍。[1] 1878年馮·拜爾從苯乙酸合成靛紅,從而完成了靛藍的全合成。1880年他確定出靛藍的化學結構。1880年至1882年期間,馮·拜爾又發展了從肉桂酸和鄰硝基苯甲醛(Baeyer-Drewsen靛藍合成)分別合成靛藍的路線。而早在1881年,德國巴斯夫公司便開始少量生產靛藍,早期採用拜爾的合成法,但造價較高,生產工藝不夠成熟,狀況並不理想。
1890年瑞士蘇黎世的教授卡爾·休曼(Karl Heumann)發展了另一條從鄰氨基苯甲酸合成靛藍的路線,也就是先讓鄰氨基苯甲酸與氯乙酸縮合為N-(2-羧苯基)甘氨酸,然後再經鹼熔、脫羧、氧化得到靛藍。1897年BASF公司放棄了拜爾法,改用休曼法進行生產。
1901年,德國的約翰·福萊格(John Pfleger)改良了休曼的方法,改用從苯胺為原料經N-苯基甘氨酸和3-吲哚酚生產靛藍。與休曼法相比,福萊格改進法有諸多優點,原料苯胺非常易得,而且反應產率也較高。目前靛藍幾乎全是由人工合成得到的,而合成方法就是以福萊格的改進法為基礎。
性質
靛藍是一種藍色粉末,能溶於熱苯胺,幾乎不溶於水和乙醇。在濃硫酸中呈黃綠色,稀釋後為藍色沉澱;在濃硝酸中呈靛紅色,而後變為紅光黃色。在鹼性保險粉還原液中呈淡黃色,在酸性液中無色。
靛藍不溶於水、酸、鹼,欲製成染液吸附織物,必須先經過還原作用,成為靛白。靛白可溶於鹼液,可以用它來對動物或植物纖維進行上色,染後在空氣中進行氧化,再生成靛藍,附着於纖維上,呈藍色。所以靛藍的染液必須要有還原劑和鹼液存在。
生產
由苯胺與氯乙酸在硫酸鐵存在下縮合為N-苯基甘氨酸鐵,而後加入氫氧化鉀進行母液轉化,然後與氨基鈉、混鹼進行鹼熔生成3-吲哚酚,後經空氣氧化、過濾、粉碎、乾燥和商品化,得到商品染料靛藍成品。
用途
靛藍主要用於染棉布或棉紗。農村染坊用發酵法染土布,牛仔褲大都由靛藍染經紗,與白紗交織而成。不經絲光染的棉布稱為毛藍布,可用保險粉法連續浸染,也可染羊毛和絲綢,在地毯和手工藝品有所應用。[2] 也用於制食品染料和有機顏料等。靛胭脂和溴靛藍都是靛藍的衍生物。
參考資料
- ^ A. Bayer, A. Emmerling, "Reduktion des Isatins zu Indigoblau", Ber. Dtsch. Chem. Ges., 3, 514–517 (1870).
- ^ 化學工業出版社組織編寫. 中国化工产品大全 中卷. 北京: 化學工業出版社. 1994年7月: 1108–1109. ISBN 7-5025-1429-5.