Исторические сведения

Красители – это органические соединения, обладающие способностью интенсивно поглощать и преобразовывать энергию электромагнитного излучения (световую, в видимой и ближних УФ и ИК областях спектра) и применяемые для придания этой способности другим телам.

В зависимости от характера преобразования поглощаемой энергии эти соединения обладают окраской (цветом) и люминесценцией (способностью воздействовать на фотохимический процесс). В первом случае они применяются для окрашивания различных материалов (красители в узком значении); во втором – для придания им люминесцентных свойств; в третьем– для повышения или понижения светочувствительности фотоматериалов.

Предметом химии и технологии красителей является изучение способов их производства и зависимости между химическим строением и способностью поглощать и преобразовывать световую энергию, закрепляться на различных телах и устойчивостью образующихся окрасок к внешним воздействиям (свет, тепло, химические реагенты и т.д.).

Специфика химии и технологии красителей, обусловливающая существование ее в качестве отдельной дисциплины заключается в учении о зависимости между химическим строением органических соединений и способностью поглощать световую энергию, называемой теорией цветности органических соединений. Эта теория служит основным стержнем, вокруг которого группируется вся дисциплина.

Применение веществ, способных сообщать различным телам ту или иную окраску, придавать им тот или иной цвет было известно человеку в самые отдаленные эпохи. Для окрашивания одежды, жилища, оружия, посуды и собственных тел предки современного человека применяли ряд веществ минерального и органического происхождения – цветные глины, окиси металлов, вещества, содержащиеся в различных частях растений и организмах некоторых животных, например, из стеблей и листьев растений рода индигофера, произрастающих в странах с жарким климатом (Индия, Индонезия), путем сбраживания выделяли синий краситель Индиго; из корней растения марена, который культивировали на юго-восточной Евразии, сбраживанием и последующей обработкой извлекали краситель Ализарин; крушина, резеда, черника и многие другие растения служили источниками красителей различных цветов и оттенков. Особенно был востребован алый краситель Кармин, его добывали из высушенных тел насекомых – самок кошенели, а также Пурпура – красно-фиолетового красителя, источником которого служат некоторые средиземноморские моллюски. Интересным предметом сотрудничества растительного и животного мира является известный краситель Индийский желтый, который извлекали из мочи коров и слонов, питающихся листьями мангового дерева [3].

Многие естественные красители растительного и животного происхождения добывались человечеством в значительных количествах и в течение длительного времени удовлетворяли потребности человеческого общества в красящих веществах.

Положение резко изменилось в XVIII веке, когда начавшееся развитие текстильной промышленности резко повысило спрос на красителей. Машинное производство текстильных изделий породило совершенно иные масштабы потребностей в красителях и, в связи с этим возникла задача замены дорогих естественных красителей дешевыми и доступными синтетическими красителями.

Первый синтетический краситель был получен в 1855 году Я.Натансоном: нагреванием анилина с дихлорэтаном в запаянной трубке он получил соединение красного цвета, способное окрашивать шерсть и шелк в более красивый красный цвет, чем Кармин. В 1858 году французский ученый Верген получил вещество окислением технического анилина и назвал его Фуксин, т.к. краситель напоминал окраской цветок фуксии. В 1856 году ученый В. Перкин при попытке получить хинин окислением технического анилина установил образование красно-фиолетового вещества, интенсивно окрашивающего шелк. Назвав его за сходство с окраской цветка мальвы Мовеином, Перкин организовал производство этого красителя в заводском масштабе и тем самым положил начало новой отрасли химического производства – анилинокрасочной промышленности.

В 1858 году ученый П. Грисс открыл реакцию диазотирования, проложившую путь к синтезу многочисленных азокрасителей.

В 1858 году начаты работы А.М. Бутлерова по созданию теории строения органических соединений. Завершенная в основных чертах к 1861 году, она подвела надежный теоретический фундамент под органическую химию, в том числе под ее новый раздел- химию органических красителей. В результате уже в 1868 году был осуществлен синтез Ализарина, а в 1870 году Индиго- двух важнейших природных красителей. В итоге систематических целенаправленных усилий многочисленных ученых были открыты новые классы красителей, не имеющих аналогов среди природных – сернистые, аминоантрахиноновые, кубовые, полициклические и т.д. в короткий срок рядом с тремя десятками природных органических красителей, открытых за многие тысячелетия истории человечества, возникли сотни синтетических. Чрезвычайное разнообразие цветов, оттенков и свойств, неуклонное повышение качества, усовершенствование способов производства и удешевление синтетических красителей обусловили полное вытеснение ими природных красителей.

В настоящее время основной задачей анилинопроизводных красителей заключается в улучшении ассортимента красителей, увеличении доли высококачественных красителей, облегчающих их применение и обеспечивающих высокое качество окрасок [4].