ОРГАНИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ

СИНТЕТИЧЕСКИЕ КРАСИТЕЛИ

Менее ста лет назад для крашения тканей применя­лись исключительно природные красители, получаемые из растений и некоторых животных организмов: карминовая кислота, кермес, «тирский пурпур», ализарин, индиго и другие.

Карминовая кислота — это красный краси­тель, содержащийся в кошенили — так называют высу­шенные тела самок насекомых, которые живут на неко­торых видах кактусов в Мексике.

Краситель кермес широко применялся в древности под названием «венецианского алого». Это — также вы­сушенные тела определённого рода насекомых.

Драгоценная краска древности тирский пур­пур готовилась из особой породы морских моллюсков. Добыча пурпура требовала огромного труда. Для по­лучения только одного грамма пурпура нужно было добыть и переработать около восьми тысяч моллюсков. Римские патриции, покупавшие пурпур у финикиян, окра­шивали им свои тоги. Существовал закон, по которому пурпурные одежды разрешалось носить только высшим сановникам. Ношение пурпурных одежд другими римля­нами запрещалось под страхом смертной казни.

До середины прошлого столетия одним из наиболее распространённых способов окрашивания тканей было окрашивание с помощью растения, называемого крап­пом или мареной. При этом получали разнооб­разнейшие окраски главным образом красивого крас­ного цвета. Марену разводили на юге Европы, в Малой Азии и в других местах. Культурой марены были за­няты большие площади плодородной земли. Растение требовало ухода и обработки, и крашение с помощью
марены стоило дорого. Необходимо было найти замену марене.

В 1868 году было установлено, что основное красящее вещество марены — ализарин — по своему химиче­скому строению подобно антрацену, получаемому при перегонке каменного угля:

Н Н Н

Н с с с н

Н с с с н

І II.1.

Нон

Ализарин

Это сходство навело химиков на мысль получить ализа­рин искусственным путём из антрацена. Синтез был осу­ществлён окислением антрацена, обработкой полученного продукта серной кислотой, а затем сплавлением со щёлочью.

Природный ализарин уже не мог конкурировать с ис­кусственным, и разведение марены прекратилось во всём мире.

Известный с древнейших времён синий краситель и н - диго издавна добывался в Индии из сока некоторых растений. Сок этих растений сам по себе бесцветен, но под влиянием кислорода воздуха содержащееся в нём вещество окисляется и образуется синий краситель. Индиго справедливо называли «королём красителей»: оно даёт великолепную синюю окраску с лёгким красно­ватым оттенком и чрезвычайно устойчиво по отношению к действию света и воздуха, кислот и щелочей, а также к усиленной стирке с мылом; такая стойкость очень редко встречается у других красителей.

В 1800 году Наполеон объявил премию в один миллион франков за открытие способа получения синтетического индиго. Однако синтез индиго удалось осуществить
в производстве только через 100 лет. В конце 80-х годов прошлого столетия был разработан лабораторный способ получения индиго из нафталина или бензола, получаемых в больших количествах из каменноугольной смолы. В са­мом конце прошлого столетия был найден и технически выгодный способ синтеза индиго.

В 1910 году искусственное индиго покрывало уже 85% мировой потребности в этом красителе, а через несколько лет и все 100%.

В результате бурного развития органического синтеза за какие-нибудь 50—60 лет природные красители были целиком вытеснены синтетическими. Все ткани, которыми мы пользуемся, вся наша одежда окрашены исключитель­но искусственными красителями.

Самыми многочисленными и распространёнными син­тетическими красителями являются азокрасители. Основным исходным продуктом для их синтеза служит анилин, получаемый по способу Зинина. По богатству оттенков, простоте изготовления и дешевизне азокраси­тели превосходят все остальные. Не менее 90% наших тканей окрашивается азокрасителями.

В настоящее время известно несколько десятков тысяч азокрасителей. Анилиновый жёлтый, анилиновый чёр­ный, оранжевый I и II, прочный красный Ау конго-крас­ный, нафтоловый сине-чёрный, виктория-фиолетовый — всё это азокрасители.

Одними из самых ценных являются индигоидные красители — родственники индиго, дающие прочные красивые выкраски. К ним относится и тирский пурпур; теперь он стал дешёвым красителем.

Обширный класс составляют так называемые т р и - фенил метановые красители. Сырьём для их син­теза служат анилин, фенол, нафталин и некоторые другие вещества. Вот некоторые из таких красителей.

Аура мин — краситель жёлтого цвета. Он употреб­ляется в больших количествах для крашения бумаги, кожи, искусственного шёлка, для получения лаковых красок.

Кристаллический фиолетовый (кристалл - виолет) служит для крашения хлопка, искусственного шёлка, кожи, для изготовления фиолетовых чернил и «хи­мических» карандашей.

Флуоресцеин даёт в присутствии щелочей ин­тенсивное зеленовато-жёлтое окрашивание. Даже если в 40 тоннах воды растворён только один грамм флуоресцеина, окраску легко можно обнаружить на глаз.

Благодаря такой сильной красящей способности флуо­ресцеина им пользуются для установления пути подзем­ных вод. Приведём пример. В Швабской Юре часть вод Дуная уходит через пористое известняковое дно. Пред­полагали, что эта вода появляется 11 километрами южнее, близ местечка Аах, где из-под земли выходит река, впа­дающая в Боденское озеро. Для проверки этого в Дунай, в том месте, где вода исчезает в горной породе, был пущен раствор флуоресцеина. Вскоре было обнаружено, что вблизи Ааха вытекает окрашенная вода. Так было дока­зано, что эта река питается водами Дуная.

Флуоресцеин является исходным материалом для по­лучения целой группы красящих веществ. Среди них — тетрабромфлуоресцеин. Калиевая соль этого вещества — эозин — употребляется для окраски шерсти и шёлка в прекрасный розовый цвет.

Синтез ализарина явился отправной точкой для ис­кусственного получения ряда сходных по своему строе­нию ализариновых красителей. Для промыш­ленного их изготовления большую услугу оказали исследования почётного академика М. А. Ильинского. Ализариновые красители окрашивают ткани в оранже­вый, каштановый, синий, чёрный и другие цвета.

Одними из самых интересных красителей являются так называемые индантреновые красители: кра­ситель синего цвета индантрен, применяемый для крашения хлопка и искусственного шёлка; жёлтый краси­тель флавантрен; великолепные красители фиоле­тового оттенка — виолантрон и изовиола н - трон. Первым был синтезирован индантрен из антра­цена. Он так сильно напоминал индиго, что его называли «индиго из антрацена». Из этих двух слов и произошло название индантрена.

Ткани, выкрашенные любыми красителями, спустя некоторое время тускнеют и в известной мере теряют свою первоначальную окраску. Если же ткань выкрасить ин - дантреновым красителем, этого не произойдёт: индантре - новые красители обладают удивительной прочностью. По своей долговечности они превосходят даже самые ткани. Более того, они способны выдерживать действие активных химических веществ при такой высокой температуре, при которой любая ткань мгновенно разрушается. Можно нагреть индантрен на воздухе до 470° — он не изменится. Можно бросить его в расплавленную щёлочь, нагретую до 300°,— индантрен выдержит и это испытание. Не поддаётся он и действию крепкой соляной кислоты, кото­рая в течение нескольких минут «прожигает» любую ткань. Даже если поместить индантрен вместе с соляной кислотой в замкнутый сосуд и нагреть эту смесь до 400°, то и в этом случае индантрен не разрушится.

Такой же необычайной прочностью обладают и другие красители этого класса. Ничего подобного не знает при­рода!

Несомненно, индантреновые красители имеют большое будущее в народном хозяйстве.

Царская Россия не имела собственной анилинокрасоч­ной промышленности. В стране существовало только 17 небольших филиалов германских и швейцарских заво­дов, перерабатывавших на красители импортные проме­жуточные продукты и ревниво охранявших свои производ­ственные секреты.

Советское правительство создало мощную отечествен­ную анилинокрасочную промышленность. Уже в 1939 году в Советском Союзе вырабатывались все классы красите­лей. Объём производства красителей к 1950 году состав­лял десятки тысяч тонн.