Азобарвники
АЗОКРАСНИКИ, штучні органічні барвники, що виходять комбінацією діазотованих первинних амінів (діазокомпонент) з ароматичними амінами або фенолами, або їх похідними (азокомпонент). Азогрупа завжди входить доn-положення до амідо- або окси-групи, а якщо це місце зайняте, то впро-становище ; відхилення від цього правила спостерігаються рідко, гол. обр. у нафталіновому ряду. Залежно від кількості азогруп, що містяться в одній молекулі сполуки, розрізняють моно- та полі-(дис-, трис-, тетракіс-і т. д.) азобарвники. Техніка виробництва азобарвників надзвичайно проста. Для приготування розчинів застосовують дерев'яні або викладені кислототривкими плитками залізні чани. До розчину або суспензу солянокислої солі аміну додають при енергійному розмішуванні розчин нітриту доти, доки проба на йодокрахмальний папірець не покаже присутності вільної азотистої кислоти. Потім приливають при помішуванні діазокомпонент до азокомпонента (іноді і навпаки), розмішують ще деякий час, після чого барвник висолюють, фільтрують, сушать, розмелюють і ставлять на тип. По відношенню до волокон азобарвники діляться в такий спосіб.
I. Основні азобарвники, що являють собою солі (б. ч. солянокислі) амідоазосполук, які фарбують шерсть і шовк в нейтральній або слабо кислій ванні, а також бавовна, протруєна попередньо кислими протравами. До них належать, наприклад, хризоїдин (виходить з аніліну ім-фенілендіаміну), бісмарк коричневий [виходить при дії 2 молекул нітриту на 3 молекули солянокислогом-фенілен-(толуїлен-) діаміну], новий фосфін G (діетиламідобензиламін, резорцин), янусові барвники (похідні амідобензиламіну таn- там-фенілендіамінів) та ін.
ІІ. Кислотні азобарвники фарбують шерсть і шовк із кислої лазні; це - сульфокислоти амідо-або оксиазосполук, лужні солі яких більш-менш легко розчиняються у воді. Сюди відносяться: тартразин (виходить комбінацією діазотованої сульфанілової кислоти з сульфофенілпіразоленкарбоновою кислотою), міцний жовтий G (суміш натрієвих солей моно-і дисульфокислот аміноазобензолу), помаранчевий II (сульфанілова кислота, 2-нафтол. У 1877 році Каро знайшов, що при заміні сульфанілової кислоти нафтіонової, а також 2-нафтола його сульфокислотами, а саме R- і G-дисульфокислотами, виходять червоні кислотні барвники, наприклад: міцний червоний А (нафтіонова кислота, 2-нафтол), міцний червоний В (1-нафтиламін, R-кислота), різні марки червоних (понсо): В, G, 2G, R, 2R, 3R, 6R, RT, S та ін. Трохи пізніше Р. Німецький зауважив, що при комбінації діазотованого міцного жовтого з 2-нафтолом і його сульфокислотами виходять ало-червоні кислотні діс-азобарвники, наприклад бібрихський червоний нафтолсульфокислота), кроцеїновий яскравий 9В (2-нафтиламін-6,8-дисульфокислота,м-толуїдин, R-кислота) та ін.
ІІІ. Протруйні азобарвники містять як азокомпонент саліцилову або крезотинову кислоти; вони мають слабокислий характер і дають з оксидами металів нерозчинні лаки, які можуть бути фіксовані на рослинних і тваринних волокнах. З цих барвників назвемо, наприклад, алізариновий жовтий GG (м-нітроанілін, саліцилова кислота) та антраценовийжовтий С (тіоанілін, саліцилова кислота). Забарвлення, отримані допомогою протравних барвників (найчастіше по хромовій протраві), міцні до світла, дуже міцні до миття та валки, а також добре протистоять дії різних хімічних реагентів.
IV. Хромувальні барвники, - похідніо-амідофенолів (нафтолів) та крезолів. До них відносяться також «хромотропи» (які змінюють колір), які виходять, якщо застосувати як азокомпонент хромотропову кислоту (1,8-діоксинафталін-3,6-дисульфокислота). Хромувальні барвники фарбують шерсть у кислій ванні в червоний колір, з б. або м. сильним синюватим відтінком; якщо ж обробити цю шерсть дворомовокислим калієм, то фарбування переходить у темно-синю або навіть чорну. Хоча ці забарвлення дуже міцні і красиві, але внаслідок дорожнечі вони практично застосовуються рідко (крім хромотропа S). До хромувальних барвників належать, наприклад, алізариновий кислотний чорний (2-амідо-1-окси-6-нітро-4-сульфокислота, 2-нафтол), ериохромовий чорний (нітро-4-сульфо-1-амідо-2-оксинафталін, 2-нафтол), ериохромовий червоний (1-амідо-2-нафтол-4-сульфокислота, 1-феніл-3-метил-5-піразолон) та ін. Подальшим кроком у цій галузі стало отримання монохромових барвників, які, при дотриманні певних умов, можуть фарбувати у присутності біхроматів; вони відомі під назвами хроматових, монохромових, автохромових та метахромових. З них вкажемо на метахромовий коричневий (пікрамінова кислота,м-фенілендіамін).
V. Субстантивні барвники характеризуються своєю здатністю фарбувати непротруєну бавовну; подібно до кислотних азобарвників вони являють собою лужні солі сульфокислот амідо- і окси-азоз'єднань і відрізняються лише більш складним складом молекули, кількість атомів якої зазвичай не менше 75.Перший субстантивний азобарвник, конго червоний (бензидин, нафтіонова кислота), було відкрито Беттихером в 1884 р., і відтоді знайдено понад 600 представників цього класу. Для зручності розгляду підрозділимо їх наступним чином: а) дис-і поліазобарвники; її N-заміщені продукти.
а) Дис- та поліазобарвники виходять з тетразотованих n-діамінів, наприклад: бензидину, толідину, діанізидину, діаміно-стильбен-дисульфокислоти, n-фенілендіаміну та ін, і різних азокомпонентів. До них належать, наприклад: хризамін G (бензидин, саліцилова кислота), толуїленовий помаранчевий R (толідин, 2,4-толуїлендіамін - 5 - сульфокислота), алмазний жовтий (діаміностильбен-дисульфокислота, дисазофенол), бензо -пафтиламін 1-нафтол-3,8-дисульфокислота), діаміновий зелений В (бензидин à Н-кислота ß і-нітранілін) та деякі інші.
Т. зв. «проявні барвники» належать до поліазобарвників; вони або містять вільні NH2-групи, які діазотуються на волокні та проявляються відповідним азокомпонентом, наприклад: 2-нафтолом, резорцином, амінодифеніламіном та ін, або мають ауксохромові групи і здатні комбінуватися на волокні з діазосполуками. До перших належать, наприклад, діазо-яскравий червоний, нафтаміновий міцний червоний, діаміновий чисто-синій N, замбези чорний D та ін. До других - пара-жовтий R, пара-фіолетовий 3BL, пара-чорний R та ін.
б) Дегідро-тіо-n-толуїдин (і ксилідин) має здатність субстантивно фарбувати бавовну, діазотируючи її на волокні; комбінуючи його з різними азокомпонентами, одержують міцні гарні тони. Сюди належить, наприклад, тіазоловий жовтий G, Ерика В екстра,діаніловий жовтий 3G та ін.
в) Якщо застосувати як азокомпонент J-кислоту, бензоїл-J-кислоту, амінобензоїл-J-кислоту, карбамідне похідне J-кислоти, а також тіокарбамідне та інші похідні її, - то при цьому виходять моно-дис-і поліазобарвники, що володіють субстантивним характером. Всі ці барвники чудові ще й тим, що вирізняються видатною міцністю до світла. До них відносяться, наприклад, бензо-міцний червоний 4BS (анілін à карбамідне похідне J-кислоти ß ацето-n-фенілендіамін), міцний яскравий синій, бензо-міцний рожевий та ін., а також різні марки розантренів (RN, 3BN, В, AW), які належать до проявних барвників.
VI. Крижані азобарвники - нерозчинні оксиазобарвники, що належать до індиферентних барвників, що утворюються на волокні. Вони застосовуються тільки для фарбування бавовни, яка просочується розчином азокомпоненту (фенолом або нафтолом), а потім обробляється розчином діазокомпоненту, причому на волокні утворюється і міцно закріплюється нерозчинний барвник. Сюди відносяться: пара-нітро-аніліновий червоний (n-нітроанілін, 2-нафтол), фенетидиновий червоний (нітрофенетидин, 2-нафтол), нафтиламінгранат (1-нафтиламін, 2-нафтол), крижана троянда, азороза NA та ін. Крижані барвники виходили раніше майже виключно за допомогою 2-нафтолу, в даний час почали широко застосовувати похідні 2-окси-3-нафтойної кислоти. Анілід цієї кислоти відомий під назвою нафтола AS, інші похідні відомі у продажу як нафтоли BS, SO, SW і т.д.
VII. Пігментні азобарвники застосовуються для фарбування жирів, лаків, друкування шпалер тощо. Вони або нерозчинні у воді, або є розчинними у воді сульфокислоти, що утворюють нерозчинні Ва- і Са-солі. До перших належатьпара-нітроаніліновий червоний, аутоловий червоний ВН, пігментний червоний, аутоловий червоний GH (хлоранізидин, 2-нафтиламін) та ін; до других - ксилідинові червоні різних марок (неміцні до світла) і дуже міцні до світла літолові барвники, наприклад: літоловий червоний R (2-нафтиламін-1-сульфокислота та азо-2-нафтол); Нині відомо багато барвників цього.
На закінчення опишемо спосіб отримання азобарвників , взявши для прикладу синтез трис-азобарвника - бензо-міцного синього Ст. сірчанокислого діанізидину і кип'ятять до повного розчинення; потім фільтрують, охолоджують і додають розчин 5,74 кг нітриту в 80 л води; додають сюди розчин а) і розмішують протягом 15 год., після чого додають 15 кг НСl 12° і розчин 2,68 кг нітриту в 40 л води, в) До розчину 40 кг 1-нафтол-3,8-дисульфокислоти і 56 кг NaOH 40° В у воді, додають тетразосполуку, що знову утворилася, і розмішують; потім дають стояти - 15 годин, кип'ятять, висолюють, фільтрують, сушать і ставлять на тип.
Джерело: Мартенс. Технічна енциклопедія. Том 1 – 1927 р.