Ализарин - Alizarin

«Озеро марены» перенаправляется сюда. Для австралийской группы см. Madder Lake (группа).
Ализарин
Скелетная формула ализарина
Шариковая модель ализарина
Образец ализарина
Имена
Предпочтительное название IUPAC
1,2-дигидроксиантрацен-9,10-дион
Другие имена
1,2-дигидрокси-9,10-антрацендион
1,2-дигидроксиантрахинон
Индейка красная
Протравочный красный 11
Ализарин Б
Ализарин красный
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
3DMet
1914037
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.000.711 Отредактируйте это в Викиданных
34541
КЕГГ
UNII
Характеристики
C14ЧАС8О4
Молярная масса240.214 г · моль−1
Внешностьоранжево-красные кристаллы или порошок
Плотность1,540 г / см3
Температура плавления От 279 до 283 ° C (от 534 до 541 ° F, от 552 до 556 K)
Точка кипения 430 ° С (806 ° F, 703 К)
слегка или умеренно растворимый
Кислотность (пKа)6.94
Опасности
Паспорт безопасностиВнешний паспорт безопасности материалов
Пиктограммы GHSGHS07: Вредно
Сигнальное слово GHSПредупреждение
H302, H315, H319
P264, P270, P280, P301 + 312, P302 + 352, P305 + 351 + 338, P321, P330, P332 + 313, P337 + 313, P362, P501
Родственные соединения
Родственные соединения
антрахинон, антрацен
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Ализарин (также известен как 1,2-дигидроксиантрахинон, Мордант Красный 11, C.I. 58000, и Индейка красная[1]) является органическое соединение с формулой C
14ЧАС
8О
4 который на протяжении всей истории использовался как заметный красный краситель, в основном для окрашивания текстильных тканей. Исторически он был получен из корней растений марена род.[2] В 1869 году он стал первым натуральным красителем, произведенным синтетическим путем.[3]

Ализарин - основной ингредиент для изготовления марены. озерные пигменты известен художникам как Марена розовая и Ализарин малиновый. Ализарин в наиболее распространенном использовании этого термина имеет темно-красный цвет, но этот термин также является частью названия нескольких родственных не красных красителей, таких как ализарин цианиновый зеленый и ализарин бриллиантовый синий. В наше время ализарин широко используется в качестве окрашивание агент в биологических исследованиях, потому что он не оставляет пятен кальций и некоторые соединения кальция имеют красный или светло-фиолетовый цвет. Ализарин по-прежнему используется в коммерческих целях как красный текстильный краситель, но в меньшей степени, чем в прошлом.

История

Марена культивировалась как краситель с древних времен в центральной Азия и Египет, где его выращивали еще в 1500 году до нашей эры. Ткань, окрашенная пигментом корня марены, была найдена в гробнице фараон Тутанхамон и в руинах Помпеи и древний Коринф.[нужна цитата ] В средние века, Карл Великий поощрял выращивание марены. Марена широко использовалась в качестве красителя в Западной Европе в позднем средневековье.[4] В Англии 17 века ализарин использовался как красный краситель для одежды парламентариев. Новая модель армии. Отличительный красный цвет будет продолжать носить на протяжении веков (хотя также производится другими красителями, такими как кошениль ), давая английским, а позже и британским солдатам прозвище "мундиры ".

ализарин цвет

Краситель марены сочетается с красителем. едкий. В зависимости от используемой протравы цвет может быть от розового до пурпурного до темно-коричневого. В 18 веке самым ценным цветом был ярко-красный, известный как «красный индейка». Комбинация протравы и общая техника, используемая для получения красного цвета индейки, возникла на Ближнем Востоке или в Турции (отсюда и название). Это была сложная и многоэтапная техника в ее ближневосточной формулировке, некоторые части которой были ненужными.[5] В конце 18 века в Европе процесс был упрощен. К 1804 году красильный мастер Джордж Филд в Британии усовершенствовали технику изготовления озеро марены, обработав ее квасцы, и щелочь,[6] превращает водорастворимый экстракт марены в твердый нерастворимый пигмент. В результате марена озеро имеет более стойкий цвет и может использоваться более эффективно, например, путем смешивания его с краска. В последующие годы было обнаружено, что соли других металлов, в том числе содержащие утюг, банка, и хром, может использоваться вместо квасцов для получения пигментов на основе марены различных других цветов. Этот общий метод приготовления озер известен веками.[7] но был упрощен в конце 18 - начале 19 веков.

В 1826 г. Французский химик Пьер-Жан Робике обнаружили, что корень марены содержит два красителя: красный ализарин и более быстро увядающий пурпурин.[8] Компонент ализарин стал первым натуральным красителем, который был синтетически продублирован в 1868 году, когда Немецкий химики Карл Грэбе и Карл Либерманн, работаю на BASF, нашел способ производить его из антрацен.[9] Примерно в то же время английский химик-краситель Уильям Генри Перкин независимо открыла тот же синтез, хотя группа BASF подала патент раньше Perkin на один день. Последующее открытие (сделанное Броеннером и Гуцхов в 1871 году), что антрацен может быть извлечен из каменноугольная смола еще больше повысили важность и доступность искусственного синтеза ализарина.[10]

Синтетический ализарин можно было производить за небольшую часть стоимости натурального продукта, и рынок марены рухнул практически в мгновение ока. Основной синтез включал окисление антрахинон-2-сульфоновой кислоты с нитрат натрия в концентрированном едкий натр. Сам ализарин, в свою очередь, сегодня в значительной степени заменен более светостойкими хинакридон пигменты, разработанные в DuPont в 1958 г.

Структура и свойства

1,4-дигидроксиантрахинон, также называемый хинизарин, представляет собой изомер ализарина.[3][11]

Ализарин - один из десяти дигидроксиантрахинон изомеры. Растворим в гексан и хлороформ, и может быть получен из последних в виде кристаллов красно-пурпурного цвета, температура плавления 277–278 ° C.[2]

Ализарин меняет цвет в зависимости от pH раствора, в котором он находится, тем самым делая его индикатор pH.[12]

Приложения

Ализарин красный используется в биохимическом анализе для количественного определения: колориметрия, наличие кальцифицирующего отложения клетками остеогенный происхождение. Таким образом, он является маркером ранней стадии (10-16 дни культивирования in vitro) минерализации матрикса, решающим шагом к образованию кальцинированных внеклеточный матрикс связаны с истинной костью.[нужна цитата ]

Способность ализарина как биологического красителя была впервые отмечена в 1567 году, когда было обнаружено, что когда его скармливали животным, он окрашивал их зубы и кости в красный цвет. В настоящее время это химическое вещество широко используется в медицинских исследованиях с участием кальция. Свободный (ионный) кальций образует осадки с ализарином, а тканевый блок, содержащий кальций, окрашивается в красный цвет сразу после погружения в ализарин. Таким образом, могут быть окрашены как чистый кальций, так и кальций в костях и других тканях. Эти элементы, окрашенные ализарином, лучше видны при флуоресцентном освещении с длиной волны 440–460 нм.[13] Процесс окрашивания кальция ализарином лучше всего работает в кислом растворе (во многих лабораториях он лучше работает при pH от 4,1 до 4,3).[14]

В клинической практике его используют для окрашивания синовиальная жидкость оценить основные фосфат кальция кристаллы.[15] Ализарин также использовался в исследованиях, касающихся роста костей, остеопороза, костного мозга, отложений кальция в сосудистой системе, клеточной передачи сигналов, экспрессии генов, тканевой инженерии и мезенхимальных стволовых клеток.[14]

В геология, он используется как пятно для различения карбонат кальция минералы, особенно кальцит и арагонит в тонкий срез или полированные поверхности.[16][17]

Озеро марены использовалось как красный пигмент в картинах с древних времен.[18]

  • Окрашивание костей эмбриона крысы красным ализарином для исследования остеогенеза

  • Молодь петуха, окрашенная красным ализарином (Nematistius pectoralis) освещен люминесцентным светом. [19]

  • Иоганн Вермеер, Христос в доме Марфы и Марии, 1654-56 гг. Красная кофточка Марии написана в мареновом озере.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Каталог SigmaAldrich: Ализарин
  2. ^ а б Основными видами марены, из которых исторически был получен ализарин, являются Rubia tinctorum. Смотрите также Ванкар, П. С .; Shanker, R .; Mahanta, D .; Тивари, С. К. (2008). «Экологичное окрашивание хлопка с помощью звукового Рубия кордифолистная Линн. Использование биоморданта ». Красители и пигменты. 76 (1): 207–212. Дои:10.1016 / j.dyepig.2006.08.023.
  3. ^ а б Bien, H.-S .; Stawitz, J .; Вундерлих, К. "Антрахиноновые красители и промежуточные продукты". Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Вайнхайм: Wiley-VCH. Дои:10.1002 / 14356007.a02_355.
  4. ^ Множество примеров использования слова «марена», означающего корни растения. Rubia tinctorum используемые в качестве красителя, приведены в Среднеанглийский словарь, словарь позднесредневекового английского языка.
  5. ^ Ловенгард, С. (2006). «Индустрия и идеи: индейка красная». Создание цвета в Европе 18 века. Gutenberg-E.org. ISBN  9780231503693. Дополнительная история 18 века в "Красное окрашивание индейки в Блэкли - Красящие работы Делоне". ColorantsInHistory.org.
  6. ^ Записи Джорджа Филда хранятся в Институте искусств Курто. Видеть "Филд, Джордж (? 1777-1854)". Получено 2012-08-04.
  7. ^ Томпсон, Д. В. (1956). Материалы и приемы средневековой живописи. Дувр. стр.115–124. ISBN  978-0-486-20327-0.
  8. ^ Видеть:
  9. ^ Примечание:
    • В 1868 году Грэбе и Либерман показали, что ализарин может превращаться в антрацен. См .: C. Graebe и C. Liebermann (1868). "Убер Ализарин, унд Антрацен" (По ализарину и антрацену), Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft zu Berlin, 1 : 49-51.
    • В 1869 году Гребе и Либерманн объявили, что им удалось превратить антрацен в ализарин. См .: C. Graebe и C. Liebermann (1869). "Ueber künstliche Bildung von Alizarin" (Об искусственном образовании ализарина), Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft zu Berlin, 2 : 14.
    • Об оригинальном процессе Гребе и Либерманна получения ализарина из антрацена см .: Charles Graebe and Charles Liebermann, «Улучшенный процесс приготовления ализарина», Патент США № 95 465 (выпущено: 5 октября 1869 г.). (См. Также их английский патент № 3850, выданный 18 декабря 1868 г.)
    • Более эффективный способ получения ализарина из антрацена был разработан Каро, Гребе и Либерманом в 1870 году. См .: Х. Каро, К. Гребе и К. Либерманн (1870). "Ueber Fabrikation von künstlichem Alizarin" (О производстве искусственного ализарина), Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft zu Berlin, 3 : 359-360.
  10. ^ Brönner, J .; Гуцков, Х. (1871). "Verfahren zur Darstellung von Anthracen aus dem Pech von Steinkohlentheer, und zur Darstellung von Farbstoffen aus Anthracen" [Процесс получения антрацена из каменноугольной смолы и приготовление красителей из антрацена]. Политехнический журнал Динглера (на немецком). 201: 545–546.
  11. ^ Бигелоу, Л. А .; Рейнольдс, Х. Х. (1926). «Хинизарин». Орг. Синтезатор. 6: 78. Дои:10.15227 / orgsyn.006.0078.
  12. ^ Meloan, S.N .; Puchtler, H .; Валентин, Л. С. (1972). "Щелочные и кислотные ализариновые красные пятна S для щелочнорастворимых и щелочно-нерастворимых отложений кальция". Архив патологии. 93 (3): 190–197. PMID  4110754.
  13. ^ Смит, У. Лео; Бак, Чесни А .; Орней, Грегори С .; Дэвис, Мэтью П .; Мартин, Рене П .; Гибсон, Сара З .; Жирар, Мэтью Г. (20.08.2018). «Улучшение изображений скелета позвоночных: флуоресценция и непостоянное крепление очищенных и окрашенных образцов». Копея. 106 (3): 427–435. Дои:10.1643 / cg-18-047. ISSN  0045-8511.
  14. ^ а б Puchtler, H .; Meloan, S.N .; Терри, М. С. (1969). «К истории и механизму появления пятен ализаринового красного S на кальций». Журнал гистохимии и цитохимии. 17 (2): 110–124. Дои:10.1177/17.2.110. PMID  4179464.
  15. ^ Paul, H .; Reginato, A.J .; Шумахер, Х. Р. (1983). «Окрашивание ализарином красным S в качестве скринингового теста для обнаружения соединений кальция в синовиальной жидкости». Артрит и ревматизм. 26 (2): 191–200. Дои:10.1002 / арт.1780260211. PMID  6186260.
  16. ^ Грин, О. Р. (2001). Руководство по практическим лабораторным и полевым методам палеобиологии. Springer. п. 56. ISBN  978-0-412-58980-5.
  17. ^ Диксон, Дж. А. Д. (1966). «Карбонатная идентификация и генезис при окрашивании». Журнал осадочных исследований. 36 (4): 491–505. Дои:10.1306 / 74D714F6-2B21-11D7-8648000102C1865D.
  18. ^ Швеппе, Х., Винтер, Дж. Маддер и Ализарин в художественных красителях. Справочник по их истории и характеристикам, Том 3: Э.У. Фитцхью (ред.) Oxford University Press 1997, стр. 111 - 112
  19. ^ Смит, У. Лео; Бак, Чесни А .; Орней, Грегори С .; Дэвис, Мэтью П .; Мартин, Рене П .; Гибсон, Сара З .; Жирар, Мэтью Г. (20.08.2018). «Улучшение изображений скелета позвоночных: флуоресценция и непостоянное крепление очищенных и окрашенных образцов». Копея. 106 (3): 427–435. Дои:10.1643 / cg-18-047. ISSN  0045-8511.

дальнейшее чтение

  • Швеппе Х. и Винтер Дж. "Марена и Ализарин" в Художественные пигменты: Справочник по их истории и характеристикам, Vol. 3: Э. В. Фитцхью (ред.) Oxford University Press, 1997, стр. 109–142.

внешняя ссылка