Los tintes de antraquinona son un grupo abundante de tintes que comprenden una unidad de antraquinona como elemento estructural compartido. La antraquinona en sí es incolora, pero los tintes de rojo a azul se obtienen introduciendo grupos donantes de electrones como grupos hidroxi o amino en la posición 1, 4, 5 u 8. [1] Los colorantes de antraquinona están relacionados estructuralmente con los colorantes índigo y se clasifican junto con estos en el grupo de los colorantes carbonílicos . [2]
Los miembros de este grupo de tintes se pueden encontrar tanto en tintes naturales como en tintes sintéticos . Los colorantes de antraquinona están representados en mordiente y tina , pero también en colorantes reactivos y dispersos . Se caracterizan por una muy buena solidez a la luz . [3]
Tintes naturales de antraquinona
Uno de los tintes de antraquinona más importantes de origen vegetal es la alizarina , que se extrae de la melena del tintorero ( Rubia tinctorum ). Alizarina es el epónimo de varios tintes relacionados estructuralmente que utilizan tintes de alizarina (a veces sinónimo de tintes de antraquinona). Fue el primer tinte natural para el que se desarrolló una síntesis industrial ya en 1869.
Los tintes de antraquinona incluyen tintes de insectos derivados de cochinillas tales como ácido carmínico , ácido kermésico y ácidos lacaínicos. El colorante carmín con el componente principal ácido carmínico se utiliza, por ejemplo, como colorante alimentario aprobado E 120.
Colorantes sintéticos de antraquinona
La síntesis de la mayoría de los tintes de antraquinona se basa en ácido antraquinona sulfónico ( 2 ) o nitroantraquinona ( 3 ), que se obtiene por sulfonación o nitración de antraquinona ( 1 ).
- Síntesis de 1-aminoantraquinona
La sulfonación en la posición α es reversible y tanto los grupos ácido sulfónico como los grupos nitro pueden reemplazarse con relativa facilidad por grupos amino, alquilamino, hidroxi y alcoxi . Por tanto, se puede acceder a la aminoantraquinona ( 4 ) mediante la reacción del ácido antraquinona sulfónico con amoniaco o mediante la reducción de la nitroantraquinona. [4]
Un producto intermedio importante para muchos tintes de antraquinona ácida es el ácido bromámico (ácido 1-amino-4-bromoantraquinona-2-sulfónico) ( 6 ), que se puede obtener a partir de 1-aminoantraquinona ( 4 ) mediante sulfonación con ácido clorosulfónico y posterior bromación .
- Síntesis de ácido bromámico
Reemplazando el sustituyente bromo con una amina alifática o aromática, se obtienen colorantes azules vibrantes. [5] Por ejemplo, el ácido bromámico se puede condensar con 3- (2-hidroxietilsulfonil) -anilina ( 7 ) para formar el tinte azul vibrante ( 8 ) (azul de oxisulfona), del cual se obtiene el tinte reactivo CI Reactive Blue 19 después esterificación con ácido sulfúrico.
- Síntesis de CI Reactive Blue 19
Reactive Blue 19 es uno de los tintes reactivos más antiguos y aún más importantes, [6] patentado en 1949. [7]
El primer tinte sintético de tina a base de antraquinona fue la indantrona (CI Vat Blue 4), cuya síntesis fue desarrollada por René Bohn en 1901:
- Síntesis de indantrona
Por dimerización de 2-aminoantraquinona ( 1 ) en condiciones fuertemente alcalinas a 220-235 ° C, se obtiene la etapa intermedia 3 en dos pasos, que se cicla intramolecularmente y se oxida a indantrona 5. [8]
Referencias
- ^ Hambre, Klaus, ed. (2003), Tintes industriales: química, propiedades, aplicaciones , Weinheim: WILEY-VCH Verlag, págs. 35 y siguientes, ISBN 978-3-662-01950-4
- ^ Zollinger, Heinrich (2003), Química del color: síntesis, propiedades y aplicaciones de tintes y pigmentos orgánicos (3a ed.), Weinheim: WILEY-VCH Verlag, págs.255 y siguientes, ISBN 3-906390-23-3
- ^ Entrada en Anthrachinon-Farbstoffe . en: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, consultado el 14 de diciembre de 2018.
- ^ Hambre, Klaus, ed. (2003), Tintes industriales: química, propiedades, aplicaciones , Weinheim: WILEY-VCH Verlag, págs. 200 y siguientes, ISBN 978-3-662-01950-4
- ^ Heinz-Gerhard Franck, Jürgen W. Stadelhofer (1978), Industrielle Aromatenchemie: Rohstoffe · Verfahren · Produkte (en alemán), Berlín, Heidelberg: Springer Verlag, págs. 365 y sig., ISBN 978-3-662-07876-1
- ^ DE 4422160 , Andreas Von Der Eltz, "Verfahren zur Herstellung von CI Reactive Blue 19", publicado el 1 de abril de 1996, asignado a Hoechst AG
- ^ DE 965902 , Johannes Heyna, Willy Schumacher, "Verfahren zum Fixieren wasserloeslicher organischer Verbindungen auf Unterlagen faseriger Struktur", publicado el 19 de septiembre de 1957, asignado a Hoechst AG
- ^ Zollinger, Heinrich (2003), Química del color: síntesis, propiedades y aplicaciones de tintes y pigmentos orgánicos (3ª ed.), Weinheim: WILEY-VCH Verlag, p. 289, ISBN 3-906390-23-3