靛蓝

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靛蓝
英文名 Indigo
别名 还原靛蓝;靛青;还原深蓝BG
识别
CAS号 482-89-3
SMILES
InChI
RTECS DU2988400
性质
化学式 C16H10N2O2
摩尔质量 262.27 g·mol⁻¹
外观 蓝色结晶粉末
密度 1.199 g/cm3
熔点 390~392 °C (升华)
溶解性 微溶于水
危险性
欧盟危险性符号
有害有害 Xn
警示术语 R:R36/37/38
安全术语 S:S26, S36
欧盟分类 207-586-9
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

靛蓝(Indigo)是一种还原染料,也是人类最早应用的天然染料之一,以其特征性的靛蓝色而得名。

历史[编辑]

靛蓝在古代主要是从靛蓝植物中提取加工制得。

1870年德国化学家阿道夫·冯·拜尔靛红三氯化磷反应并进行还原,成功合成了靛蓝。[1] 1878年冯·拜尔从苯乙酸合成靛红,从而完成了靛蓝的全合成。1880年他确定出靛蓝的化学结构。1880年至1882年期间,冯·拜尔又发展了从肉桂酸邻硝基苯甲醛Baeyer-Drewsen靛蓝合成)分别合成靛蓝的路线。而早在1881年,德国巴斯夫公司便开始少量生产靛蓝,早期采用拜尔的合成法,但造价较高,生产工艺不够成熟,状况并不理想。

1890年瑞士苏黎世的教授卡尔·休曼(Karl Heumann)发展了另一条从邻氨基苯甲酸合成靛蓝的路线,也就是先让邻氨基苯甲酸与氯乙酸缩合为N-(2-羧苯基)甘氨酸,然后再经碱熔、脱羧、氧化得到靛蓝。1897年BASF公司放弃了拜尔法,改用休曼法进行生产。


Heumann靛蓝合成法


1901年,德国的约翰·福莱格(John Pfleger)改良了休曼的方法,改用从苯胺为原料经N-苯基甘氨酸3-吲哚酚生产靛蓝。与休曼法相比,福莱格改进法有诸多优点,原料苯胺非常易得,而且反应产率也较高。目前靛蓝几乎全是由人工合成得到的,而合成方法就是以福莱格的改进法为基础。


Pfleger靛蓝合成法

性质[编辑]

靛蓝是一种蓝色粉末,能溶于热苯胺,几乎不溶于水和乙醇。在浓硫酸中呈黄绿色,稀释后为蓝色沉淀;在浓硝酸中呈靛红色,而后变为红光黄色。在碱性保险粉还原液中呈淡黄色,在酸性液中无色。

靛蓝不溶于水、酸、碱,欲制成染液吸附织物,必须先经过还原作用,成为靛白。靛白可溶于碱液,可以用它来对动物或植物纤维进行上色,染后在空气中进行氧化,再生成靛蓝,附着于纤维上,呈蓝色。所以靛蓝的染液必须要有还原剂和碱液存在。

靛蓝(氧化型)与靛白(还原型)。

生产[编辑]

苯胺氯乙酸硫酸铁存在下缩合为N-苯基甘氨酸铁,而后加入氢氧化钾进行母液转化,然后与氨基钠、混碱进行碱熔生成3-吲哚酚,后经空气氧化过滤、粉碎、干燥和商品化,得到商品染料靛蓝成品。

用途[编辑]

Indigo, historical dye collection of the Technical University of Dresden, Germany

靛蓝主要用于染棉布或棉纱。农村染坊用发酵法染土布,牛仔裤大都由靛蓝染经纱,与白纱交织而成。不经丝光染的棉布称为毛蓝布,可用保险粉法连续浸染,也可染羊毛和丝绸,在地毯和手工艺品有所应用。[2] 也用于制食品染料和有机颜料等。靛胭脂溴靛蓝都是靛蓝的衍生物。

参考资料[编辑]

  1. ^ A. Bayer, A. Emmerling, "Reduktion des Isatins zu Indigoblau", Ber. Dtsch. Chem. Ges., 3, 514–517 (1870).
  2. ^ 化学工业出版社组织编写. 中国化工产品大全 中卷. 北京: 化学工业出版社. 1994.7: 1108–1109. ISBN 7-5025-1429-5.