Ализарин
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
1,2-дигидроксиантрацен-9,10-дион | |
| Другие имена
1,2-Дигидрокси-9,10-антрацендион [ 1 ]
1,2-дигидроксиантрахинон Индейка красная Морилка красная 11 Ализарин Б Ализарин красный | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| 3DMeet | |
| 1914037 | |
| КЭБ | |
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.000.711 |
| 34541 | |
| КЕГГ | |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 14 Н 8 О 4 | |
| Молярная масса | 240.214 g·mol −1 |
| Появление | оранжево-красные кристаллы или порошок |
| Плотность | 1,540 г/см 3 |
| Температура плавления | 289,5 ° С (553,1 ° F; 562,6 К) [ 1 ] |
| Точка кипения | 430 ° С (806 ° F; 703 К) |
| от слегка до умеренно растворимого | |
| Кислотность ( pKa ) | 6.94 |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
| |
| Предупреждение | |
| Х302 , Х315 , Х319 | |
| P264 , P270 , P280 , P301+P312 , P302+P352 , P305+P351+P338 , P321 , P330 , P332+P313 , P337+P313 , P362 , P501 | |
| Паспорт безопасности (SDS) | Внешний паспорт безопасности материалов |
| Родственные соединения | |
Родственные соединения
|
антрахинон , антрацен |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Ализарин (также известный как 1,2-дигидроксиантрахинон , Mordant Red 11 , CI 58000 и Турецкий красный) . [ 2 ] ) представляет собой органическое соединение формулы C
14 ч.
8 О
4 , который на протяжении всей истории использовался в качестве красного красителя , главным образом для окраски текстильных тканей. Исторически его получали из корней растений рода марены . [ 3 ] В 1869 году он стал первым натуральным красителем, полученным синтетическим путем. [ 4 ]
Ализарин является основным ингредиентом для производства пигментов марены, известных художникам как розовая марена и малиновый ализарин . Ализарин в наиболее распространенном использовании этого термина имеет темно-красный цвет, но этот термин также является частью названия нескольких родственных некрасных красителей, таких как ализарин цианиновый зеленый и ализарин бриллиантовый синий. В наше время ализарин используется в качестве красителя в биологических исследованиях, поскольку он окрашивает свободный кальций и некоторые соединения кальция в красный или светло-фиолетовый цвет. Ализарин продолжает использоваться в коммерческих целях в качестве красного красителя для текстиля, но в меньшей степени, чем раньше.
История
[ редактировать ]Марену выращивали как краситель с древних времен в Центральной Азии и Египте , где ее выращивали еще в 1500 году до нашей эры. Ткань, окрашенная пигментом корня марены, была найдена в гробнице фараона Тутанхамона . [ 5 ] в руинах Помпеи [ нужна ссылка ] и древние Афины и Коринф . [ 6 ] В средние века Карл Великий поощрял выращивание марены. Марена широко использовалась в качестве красителя в Западной Европе в эпоху позднего средневековья. [ 7 ] В Англии 17 века ализарин использовался в качестве красного красителя для одежды парламентской армии Новой модели . Характерный красный цвет продолжали носить на протяжении веков (хотя он также производился с помощью других красителей, таких как кошениль ), что дало английским, а затем и британским солдатам прозвище « красные мундиры ».
Краситель марены смешивают с протравой . В зависимости от того, какая протрава используется, конечный цвет может быть от розового до фиолетового и темно-коричневого. В 18 веке самым ценным цветом был ярко-красный, известный как «индейский красный». Комбинация протрав и общая техника, используемая для получения турецкого красного цвета, возникла на Ближнем Востоке или в Турции (отсюда и название). В ближневосточной формулировке это была сложная и многоэтапная техника, некоторые части которой были ненужными. [ 8 ] Этот процесс был упрощен в Европе конца 18 века. К 1804 году изготовитель красителей Джордж Филд в Великобритании усовершенствовал метод, позволяющий сделать озеро более мареным, обрабатывая его квасцами и щелочью . [ 9 ] который превращает водорастворимый экстракт марены в твердый нерастворимый пигмент. Полученная марена имеет более стойкий цвет, и ее можно использовать более эффективно, например, смешивая ее с краской . В последующие годы было обнаружено, что соли других металлов, в том числе содержащие железо , олово и хром вместо квасцов можно использовать , для получения пигментов на основе марены различных других цветов. Этот общий метод приготовления озер известен уже много веков. [ 10 ] но был упрощен в конце 18 - начале 19 веков.
В 1826 году французский химик Пьер-Жан Робике обнаружил, что корень марены содержит два красителя: красный ализарин и более быстро тускнеющий пурпурин . [ 11 ] Компонент ализарин стал первым природным красителем, который был синтетически продублирован в 1868 году, когда немецкие химики Карл Гребе и Карл Либерман , работавшие на BASF , нашли способ производить его из антрацена . [ 12 ] Компания Bayer AG также берет свое начало от ализарина. [ 13 ] Примерно в то же время английский химик-краситель Уильям Генри Перкин независимо открыл тот же синтез, хотя группа BASF подала патент на свой патент на один день раньше Перкина. Последующее открытие (сделанное Бруннером и Гутцховым в 1871 году) того, что антрацен можно извлечь из каменноугольной смолы, еще больше повысило важность и доступность искусственного синтеза ализарина. [ 14 ]
Синтетический ализарин можно было производить за небольшую часть стоимости натурального продукта, а рынок марены рухнул практически в одночасье. Основной синтез заключался в бромировании антрахинона бромом (в запаянной пробирке при 100°С). тот В) дать 1,2-дибромантрахинон. Затем при нагревании два атома брома были заменены на -ОН (170 тот В) КОН с последующей обработкой сильной кислотой. [ 15 ] Включение двух атомов брома в положения 1 и 2 не ожидается в результате ароматического электрофильного замещения и предполагает существование α,β ненасыщенной енольной формы антрахинона, которая подвергается электрофильному присоединению бромом.
Ализарин как краситель сегодня в значительной степени заменен более светостойкими хинакридоновыми пигментами, разработанными DuPont в 1958 году.
Структура и свойства
[ редактировать ]
Ализарин — один из десяти изомеров дигидроксиантрахинона . Он растворим в гексане и хлороформе , из последнего может быть получен в виде красно-фиолетовых кристаллов с температурой плавления 277–278 °С. [ 3 ]
Ализарин меняет цвет в зависимости от pH раствора, в котором он находится, что делает его индикатором pH . [ 17 ]
Приложения
[ редактировать ]Ализарин красный используется в биохимическом анализе для количественного определения с помощью колориметрии наличия кальцинированных отложений клетками остеогенной линии . По существу, это маркер ранней стадии (10–16 дни культивирования in vitro) минерализации матрикса, решающий шаг на пути к образованию кальцинированного внеклеточного матрикса, связанного с настоящей костью. [ нужна ссылка ]
Способности ализарина как биологического красителя были впервые отмечены в 1567 году, когда было замечено, что при кормлении животных он окрашивал их зубы и кости в красный цвет. В настоящее время это химическое вещество широко используется в медицинских исследованиях, связанных с кальцием. Свободные (ионные) формы кальция выпадают в осадок с ализарином, и блок ткани, содержащий кальций, сразу же окрашивается в красный цвет при погружении в ализарин. Таким образом, окрашиваться может как чистый кальций, так и кальций в костях и других тканях. Эти окрашенные ализарином элементы лучше визуализируются при флуоресцентном освещении с длиной волны 440–460 нм. [ 18 ] Процесс окрашивания кальция ализарином лучше всего работает в кислом растворе (во многих лабораториях он лучше работает при pH от 4,1 до 4,3). [ 19 ]
В клинической практике его используют для окрашивания синовиальной жидкости для определения кристаллов основного фосфата кальция . [ 20 ] Ализарин также использовался в исследованиях, связанных с ростом костей, остеопорозом, костным мозгом, отложениями кальция в сосудистой системе, клеточной передаче сигналов, экспрессией генов, тканевой инженерией и мезенхимальными стволовыми клетками. [ 19 ]
В геологии он используется в качестве пятна для различения карбоната кальция минералов , особенно кальцита и арагонита, в тонких срезах или полированных поверхностях. [ 21 ] [ 22 ]
Марена использовалась в качестве красного пигмента в картинах с древности. [ 23 ]
-
Окрашивание костей эмбрионов крыс красным ализарином для изучения остеогенеза -
![Молодь рыбы-петуха (Nematistius pectoralis), окрашенная красным ализарином, освещенная флуоресцентным светом. [24]](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/86/N_pectoralis.jpg/200px-N_pectoralis.jpg)
, окрашенная красным ализарином, Молодь рыбы-петуха ( Nematistius pectoralis ) освещенная флуоресцентным светом. [ 24 ] -
Иоганнес Вермеер, Христос в доме Марфы и Марии, 1654-56. Красная куртка, которую носит Мэри, окрашена в цвет марены. -
Реконструкционные одеяла, окрашенные мареной
![Молодь рыбы-петуха (Nematistius pectoralis), окрашенная красным ализарином, освещенная флуоресцентным светом. [24]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/86/N_pectoralis.jpg/200px-N_pectoralis.jpg)
См. также
[ редактировать ]- 1,2,4-тригидроксиантрахинон или пурпурин, еще один красный краситель, содержащийся в корне марены.
- Ализариновые чернила
- Анилин
- Дигидроксиантрахинон
- Гидроксиантрахинон
- Список цветов (компактный)
- Список красителей
- Диафонизация
- Красные пигменты
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Хейнс, Уильям М., изд. (2016). Справочник CRC по химии и физике (97-е изд.). ЦРК Пресс . п. 3.10. ISBN 9781498754293 .
- ^ Каталог SigmaAldrich: Ализарин
- ^ Jump up to: а б Основным видом марены, из которого исторически получали ализарин, является Rubia tinctorum . См. также Ванкар, ПС; Шанкер, Р.; Маханта, Д.; Тивари, Южная Каролина (2008). «Экологичное крашение хлопка ультразвуком с использованием Rubia cordifolia Linn. Использование биопротравы». Красители и пигменты . 76 (1): 207–212. дои : 10.1016/j.dyepig.2006.08.023 .
- ^ Jump up to: а б Бьен, Х.-С.; Ставиц, Дж.; Вундерлих, К. «Антрахиноновые красители и промежуточные продукты». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a02_355 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Пфистер, Р. (декабрь 1937 г.). «Ткань гробницы Тутанхамона» . Обзор азиатского искусства (на французском языке). 11 (4): 209. JSTOR 43475067 . Проверено 13 февраля 2021 г.
- ^ Фарнсворт, Мари (июль 1951 г.). «Розовая марена из Коринфа и Афин, второй век до нашей эры» . Американский журнал археологии . 55 (3): 236–239. дои : 10.2307/500972 . JSTOR 500972 . Проверено 13 февраля 2021 г.
- ^ Многие примеры использования слова «марена», означающего корни растения Rubia тинкторум, используемого в качестве красителя, приведены в Среднеанглийском словаре , словаре позднесредневекового английского языка.
- ^ Ловенгард, С. (2006). «Промышленность и идеи: Турция красная» . Создание цвета в Европе XVIII века . Гутенберг-E.org. ISBN 9780231503693 . Дополнительная история 18 века на «Красильное окрашивание индейки в Блэкли — красильная мастерская Делоне» . ColorantsInHistory.org.
- ↑ Записи Джорджа Филда хранятся в Институте искусств Курто. Видеть «ФИЛД, Джордж (?1777–1854)» . Архивировано из оригинала 17 октября 2008 г. Проверено 4 августа 2012 г.
- ^ Томпсон, Д.В. (1956). Материалы и техника средневековой живописи . Дувр. стр. 115–124 . ISBN 978-0-486-20327-0 .
- ^ См.:
- Пьер-Жан Робике и Жан-Жак Колен (1826) «О новом непосредственном принципе растений (ализарин), полученных из марены» (О новом веществе из растений (ализарин), полученном из марены), Журнал фармации и вспомогательных наук , 2-й серия, 12 : 407–412.
- Жан-Жак Колен и Пьер-Жан Робике (1827) «Новые исследования красящего вещества марены» , Анналы химии и физики , 2-я серия, 34 : 225–253.
- ^ Примечание:
- В 1868 году Гребе и Либерман показали, что ализарин можно превращать в антрацен. См.: К. Гребе и К. Либерман (1868) «Ueber Alizarin, und Anthracene» (Об ализарине и антрацене), отчеты Немецкого химического общества в Берлине , 1 : 49–51.
- В 1869 году Гребе и Либерман объявили, что им удалось превратить антрацен в ализарин. См.: К. Гребе и К. Либерман (1869) «Уэберское искусственное образование ализарина» (Об искусственном образовании ализарина), доклады Немецкого химического общества в Берлине , 2:14 .
- Информацию об оригинальном процессе получения ализарина из антрацена, разработанном Гребе и Либерманном, см.: Чарльз Гребе и Чарльз Либерманн, «Улучшенный процесс получения ализарина», патент США №. 95 465 (выдано: 5 октября 1869 г.). (См. также их английский патент № 3850, выданный 18 декабря 1868 г.)
- Более эффективный процесс получения ализарина из антрацена был разработан Каро, Гребе и Либерманом в 1870 г. См.: Каро Х., Гребе К. и Либерман К. (1870) «Ueber Fabrikation von Artificial Alizarin» (О производстве искусственного ализарина ). ализарин), Отчеты Немецкого химического общества в Берлине , 3 : 359–360.
- ^ «История ранних лет (1863–1881)» . Байер АГ . Проверено 4 февраля 2021 г.
- ^ Брённер, Дж.; Гуцков, Х. (1871). «Способ получения антрацена из каменноугольного пека и получения красителей из антрацена» [Способ получения антрацена из каменноугольного пека и приготовления красителей из антрацена]. Политехнический журнал Динглера (на немецком языке). 201 :545-546.
- ^ Гребе, К.; Либерман, К. (1869). «Об искусственном ализарине» . Отчеты Немецкого химического общества . 2 (1): 332–334. дои : 10.1002/cber.186900201141 . ISSN 0365-9496 . S2CID 96340805 .
- ^ Бигелоу, Луизиана; Рейнольдс, Его Святейшество (1926). «Квенизарин». Орг. Синтез . 6 : 78. дои : 10.15227/orgsyn.006.0078 .
- ^ Мелоан, С.Н.; Пухтлер, Х.; Валентин, Л.С. (1972). «Щелочной и кислый ализариновый красный S для удаления растворимых в щелочи и нерастворимых в щелочи отложений кальция». Архивы патологии . 93 (3): 190–197. ПМИД 4110754 .
- ^ Смит, В. Лео; Бак, Чесни А.; Орней, Грегори С.; Дэвис, Мэтью П.; Мартин, Рене П.; Гибсон, Сара З.; Жирар, Мэтью Дж. (20 августа 2018 г.). «Улучшение изображений скелета позвоночных: флуоресценция и непостоянная установка очищенных и окрашенных образцов» . Копейя . 106 (3): 427–435. дои : 10.1643/cg-18-047 . ISSN 0045-8511 .
- ^ Jump up to: а б Пухтлер, Х.; Мелоан, С.Н.; Терри, MS (1969). «Об истории и механизме окрашивания ализарином Red S на кальций» . Журнал гистохимии и цитохимии . 17 (2): 110–124. дои : 10.1177/17.2.110 . ПМИД 4179464 .
- ^ Пол, Х.; Реджинато, Эй Джей; Шумахер, HR (1983). «Окрашивание ализарином Red S как скрининговый тест для обнаружения соединений кальция в синовиальной жидкости» . Артрит и ревматизм . 26 (2): 191–200. дои : 10.1002/арт.1780260211 . ПМИД 6186260 .
- ^ Грин, Орегон (2001). Руководство по практическим лабораторным и полевым методам палеобиологии . Спрингер. п. 56. ИСБН 978-0-412-58980-5 .
- ^ Диксон, JAD (1966). «Идентификация и генезис карбонатов, выявленные с помощью окрашивания». Журнал осадочных исследований . 36 (4): 491–505. дои : 10.1306/74D714F6-2B21-11D7-8648000102C1865D .
- ^ Швеппе, Х., и Винтер, Дж. Мэддер и Ализарин в «Пигментах художников». Справочник по их истории и характеристикам, том 3: Э. У. Фитцхью (ред.), Oxford University Press, 1997, стр. 111 – 112
- ^ Смит, В. Лео; Бак, Чесни А.; Орней, Грегори С.; Дэвис, Мэтью П.; Мартин, Рене П.; Гибсон, Сара З.; Жирар, Мэтью Дж. (20 августа 2018 г.). «Улучшение изображений скелета позвоночных: флуоресценция и непостоянная установка очищенных и окрашенных образцов». Копейя . 106 (3): 427–435. дои : 10.1643/cg-18-047 . ISSN 0045-8511 . S2CID 91688529 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Швеппе Х. и Винтер Дж. «Марена и ализарин», в « Пигментах художников: справочник по их истории и характеристикам», Vol. 3 : Э. У. Фицхью (ред.) Oxford University Press, 1997, стр. 109–142.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Молекула дня: Ализарин
- Озеро Марена , Колорлекс
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|