История первых искусственных красителей

До конца 80-х годов 19 века ученые разных стран тщетно пытались найти искусственный заменитель индиго. Император Наполеон объявил конкурс на удачный заменитель, пообещав победителю - тому, кто «получит растение, заменяющее индиго, или улучшит методы крашения вайдой и другими красителями», премию в размере 425 000 франков. Но победителей не было: еще не сумели разгадать природу красителей, отсутствовали предпосылки и для их химического синтеза.

В 1840 году русский химик Ю. Ф. Фрицше выделил продукт разложения индиго - аминобензол. Это была почти бесцветная, темнеющая на воздухе жидкость с приятным запахом, кипящая при температуре 184 градуса по Цельсию.
Вещество получило название «анилин» (от арабского «анил» - индиго). Двумя годами позже известный русский химик Н. Н. Зинин получил это же вещество, которое он назвал бензидамом, при восстановлении нитробензола. Тогда же Н. Н. Зинин открыл важнейшую реакцию восстановления ароматических нитросоединений в амины. Реакция эта по сути дела указывала способ дешевого получения анилина и его аналогов - основного сырья, из которого в настоящее время синтезируют многочисленные искусственные красители, лекарственные препараты и другие химически активные вещества.
Об открытии Н. Н. Зинина его современник немецкий химик Август Гофман писал: «Никто не мог представить себе и во сне, что новому методу амидирования суждено будет послужить основою могучей заводской промышленности, которая в свою очередь даст совершенно неожиданный и плодотворный толчок науке. . .
Если бы Зинин не сделал ничего более, кроме превращения нитробензола в анилин, то и тогда бы его имя осталось записанным золотыми буквами в истории химии!» В дальнейшем усовершенствование метода Зинина заключалось преимущественно в выборе более целесообразных и дешевых восстановителей.
В 1856 год польский химик Якуб Натансон, работавший в то время в Юрьеве (г. Тарту), нагревая анилин и дихлорэтан, получает красный краситель, хорошо окрашивающий шерсть и шелк. Позднее этот краситель стал известен под названием «фуксин».

Анилиновый пурпурный, или мовеин Уильяма Перкина...

«Парижская синь» и голубые анилины профессора Гофмана...

В то время еще никто не знал строения новых искусственных красителей. Никто не знал строения анилина и толуидина, из которых эти красители получали, даже строения бензола - исходного сырья для производства анилина. Исследовательская работа по синтезу красителей велась вслепую: попробую вот так, авось что-нибудь и выйдет. Конечно, иногда и выходило. Но серьезно строить на такой шаткой основе промышленность было нельзя.
Тем не менее, органическая химия накопила немалый фактический материал. Наступил момент, когда его надо было систематизировать исходя из какого-то общего принципа. Принципа же еще не существовало. Каждый ученый предлагал свою систему органических соединений. Более того, разные ученые зачастую пользовались разными способами написания химических формул, разной терминологией и т. п. Нет ничего странного в том, что большинство химиков считало невозможным узнать действительное строение молекул.
В январе 1858 года с докладом на заседании Парижского химического общества выступил тридцатилетний профессор из Казани А. М. Бутлеров. Впервые в мире он сделал попытку объяснить строение молекулы органического вещества исходя из предположения, что атомы входящих в ее состав элементов затрачивают свои валентности («единицы сродства») на связь друг с другом. В конце доклада, заглядывая далеко вперед, Бутлеров сказал: «Экспериментальные исследования дадут нам основание для настоящей химической теории и она будет математической теорией для молекулярной силы, которую мы называем химическим сродством».
Детально разработав основы своей теории, А. М. Бутлеров едет на съезд немецких естествоиспытателей и врачей, где 19 сентября 1861 года делает доклад на химической сессии съезда. Этот день пo праву принято считать днем рождения современной теории строения органических соединений, благодаря которой химики получили возможность расшифровывать строение природных веществ. А, зная строение вещества, они могли сказать, из какого сырья и путем каких химических операций его можно синтезировать.

Синтез ализарина

Систематическая и кропотливая работа химиков привела к тому, что в 1869 году был, наконец, синтезирован настоящий природный краситель - ализарин (это красящее вещество краппа; у восточного побережья Средиземного моря, где культивировалась марена и откуда в Европу был привезен крапп, его называли «ализари»; отсюда и произошло название красителя).
Немецкие химики Карл Гребе и Карл Либерман установили химическое строение ализарина, а затем получили его искусственно.
Чтобы охарактеризовать всю остроту конкуренции между различными фирмами и учеными разных стран, стоит упомянуть, что Гребе, запатентовав свой метод синтеза ализарина в Берлине, немедленно сделал патентную заявку и в Лондоне. Это было 25 июня 1869 года, а уже на следующий день, 26 июня, аналогичная заявка в Лондоне поступила от англичанина Перкина. Создалось щекотливое положение, однако английское Патентное управление нашло из него выход и выдало патенты обоим заявителям; при этом немцы и англичане договорились о разделе рынков сбыта.
Пострадавшей стороной здесь оказалась Франция.
Весь юг страны, занятый возделыванием марены, оказался под угрозой разорения. Напрасно Наполеон III, пытаясь оказать поддержку французским производителям краппа, повторил декрет Луи Филиппа о введении в армии красных штанов. Ничто уже не могло помочь - химия победила. Культура марены вскоре исчезла, а красный краситель для французской армии вплоть до начала войны 1914 года поставляли германские заводы синтетических красителей.

Нобелевская премия за синтез индиго

Одновременно с работами по синтезу ализарина велась атака и на индиго. Начал ее в 1865 году немецкий химик Адольф Байер. Англичане мало интересовались синтезом индиго. Индия - жемчужина британской короны - была крупнейшим поставщиком этого естественного красителя. Но в 1880 году на калькуттской бирже началась паника: стало известно, что после 15 лет напряженной работы Байеру и его сотрудникам удалось установить строение индиго и получить его синтетическим путем. Спешно были отменены пошлины на экспорт индиго. Вскоре, правда выяснилось, что себистоимость индиго, синтезированного немецкими химиками во много раз выше естественного красителя.
Байеру потребовалось 17 лет упорного труда, пока, наконец, в 1897 году на рынке появился синтетический краситель под маркой «индиго чистое Баденской аналиновой и содовой фабрики». Сколько нужно было воли, упорства и веры в могущество химии, чтобы 32 года жизни посвятить синтезу одного-единственного вещества! В первое время от нового индиго просто отмахивались: «Какое там индиго! Очередная утка!» Дело дошло до научной экспертизы. Компании, которой принадлежала Баденская фабрика, пришлось выдержать жестокую конкурентную борьбу. В ход было пущено все, даже такое необычное средство, как дуэли. Формировались хорошо оплачиваемые боевые группы, из двух человек каждая, которые публично оскорбляли и вызывали на дуэль любого человека, позволившего себе в устной или печатной форме порочить новый рекламируемый компанией краситель.
В октябре 1900 года представители компании рассказали на заседании Общества немецких химиков о методе синтеза индиго. В 1905 году этот краситель начали вывозить из Германии в Индию.
Так пал «король» естественных красителей. Адольф Байер, посвятивший 32 года своей жизни синтезу индиго, был удостоен Нобелевской премии.

Признанным центром анилинокрасочной промышленности стала Германия. На ее долю перед первой мировой войной приходилось 75% мирового производства красителей и около 90% экспорта. Когда вспыхнула первая мировая война и английский флот отрезал Германию от заокеанских рынков, председатель Американского объединения красильных фабрик заявил в конгрессе США: «Теперь американцам придется ходить в белых костюмах!» Наряду с расшифровкой строения и синтезом важнейших естественных красителей все растущий отряд химиков много сил отдавал синтезу новых, никогда не существовавших в природе красящих веществ. Синтез ализарина из антрахинона дал толчок для получения разнообразных антрахиноновых красителей. Была получена новая группа так называемых индигоидных красителей: в их основе лежала структура, аналогичная структуре индиго.
Сейчас известно около 1500 видов синтетических красителей. Если учесть, что на каждый из них приходится по крайней мере сотня красителей, которые не выдержали испытания временем и были забыты, то можно представить себе, какую огромную работу проделали химики разных стран в этой области.



Copyright © 2007 - 2017 Ryadi трикотажная одежда
Красители   Пряжи   Сырье   Кружево   Вышивка