Литература -->  Изомерия в производственном цикле 

1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163

нагревают до кипения и кипятят точно 2 минуты. По количеству выпавшей закиси меди, по табл. Мейсля (Meissl), определяют количество И. е. [j. Между вьшавшей медью и И. с. существует такое соотношение:

у=~ 1,0845 + 1,9864ж -0,0008978 я;2, где у-количество меди в мг, х-количество И. с. в мг.

И. с. является легко усвояемым пищевым продуктом, содержится в плодах, ягодах, овощах и пр., служит материалом для приготовления искусственного меда. Присутствие технич. И. с. в меде открывается при помощи реакции Фиша (Fiche), для чего несколько г меда растирают в ступке с эфиром, эфирную вытяжку сливают, дают эфиру улетучиться при комнатной Гик остатку прибавляют несколько капель свежеприготовленного 1%-ного раствора резорцина в конц. НС1. В присутствии технич. И. с. получается оранжевое, переходящее в вишневокрасное окрашивание. Эта реакция основана на том, что при инвертировании сахарозы к-тами продукт распада левулозы, Д-окси-<5-метилфур-фурол, дает хщетную реакцию с резорцином.

Лит.: ) L i р р m а п п Е., Die Chemie d. Zucker-arten, 3 Aufl., Halbband 2, p. 1261 u. ft., Lpz., 1904; *) Д e M ь я H 0 в Н. Я., Общие приемы анализа растительных веществ. Агрономич. химия, стр. 75-88, М.-П., 1923. И. Щербаков:

ИН ДАНТРЕН,правильнее индантрон, синий антрахинонный кубовый краситель (см.), обладающий выдающейся прочностью к мытью и свету; по химич. строению он представляет собой диантрахинондигидро-азин строения (I)


И. был впервые получен Р. Боном р] в 1901г. при сплавлении )8-аминоантрахинона со щелочами. Этот путь получения И. оказался наиболее удобным и для технич. производства. В нагретый до 250° плав едкого кали вносят по частям -аминоантрахинон в количестве /з от взятого едкого кали и при размешивании нагревают аса при 250° Р,з]. Плав разбавляют водой и осанедают

содержащуюся в нем калиевую соль лейко-соединения И. продуванием воздуха. Выпавший в осадок краситель очищают растворением в щелочном растворе гидросульфита, и из фильтрованного раствора осаждается либо лейкоиндантрен поваренной солью либо готовый краситель продуванием воздуха. Степень чистоты И. сильно влияет на его прочность к хлору и окислителям. При этом методе выход И. составляет 48% теоретического. Некоторые патенты предлагают добавлять окислитель в плав И., но целесообразность этого не подтверждается экспериментальными данными, тем более что часто добавление окислителя вызывает бурную, доходящую до взрыва, реакцию. В плаве И. всегда присутствуют в различных количествах ализарин и флавантрен. Соотношение их количеств зависит от t° плава: более низкая t° способствует образованию ализарина, более высокая (310°)-образованию флавантрена. Объяснение их совместного образования по Швенку см. [*].

Лучшие выходы И., близкие к количественным, получаются при конденсации двух молекул 1-амино-2-бромантрахинона внитро-бензольном или нафталиновом растворе (по Ульману) в присутствии безводной уксусно-натриевой соли и каталитически действующего медного порошка []. Для И. этот синтез имеет лишь теоретич. интерес, подтверждая строение И. Высокая же стоимость исходного продукта не позволяет этому способу конкурировать с методом щелочного плавления /8-аминоантрахинона. Из остальных синтезов И. следует отметить [*] метод действия хлора на а-аминоантрахинон при 220°. Целый ряд синтезов И., не имеющих технич. значения, см. Интересна рабо-

та Р. Люлека [], имеющая пока только теоретический интерес. 48%-ный выход И. при щелочном плавлении является побуждающим стимулом для дальнейшего усовершенствования метода щелочного плавления, и исследование в этой области продолжается. И. может давать два различных лейкопро-дукта (Пи П1) и продукт окисления, имеющий строение азина (IV). Первые два переходят обратно в И. при действии кислорода воздуха, последний же-при умеренном восстановлении. При действии сильных восстановителей И. переходит в антраценовое производное (V), к-рое при окислении образует не И., а азин строения (У1). Более глубокая окраска лейкосоединения (II) и продукта окисления (1У) является интересным материалом для объяснения связи между строением и цветностью [J. И. обладает выдающейся прочностью к свету и мытью, но его прочность к окислителям, и особенно к хлору, заставляет желать лучшего. Нек-рые га-лоидопроизводные И. поступающие в продажу под названием И. синего GCD, обладают более повьпиен. прочностью к хлору.

И. и его производные являются весьма распространенными -кубовыми красителями и находят применение не только в,печати и крашении, но и в литографском деле для замены мало прочного ультрамарина. Серьезными конкурентами И. являются т е т р а-бром индиго, гидр о.н-синий и пи-рогеновый синий. В последнее время



И. стал собирательным термином для ряда кубовых красящих веществ, отвечающих определенным требованиям прочности.

К индантреновым красителям относятся: 1) ациламиноантрахиноны, как ин-дантреновый желтый SK, представляющий дибензоил - 1,5-диаминоантрахинон, и ряд других; 2) антримиды, как индантреновый бордо В, получаемый конденсащгей (по Ульману) 1,5-дихлорантрахинона с /?-аминан-трахиноном и др.; 3) красители, содержащие конденсированные антрахинонные ядра, как виолантрен (см.) и другие производные бен-зантрона (см.), пирроновые и периленовые производные; 4) красители, содержащие ге-тероциклич. ядра, как собственно индан-трен, содержащий дигидроазиновое кольцо, антрахинон-акридоны, антрахинон-ксан-тоны, антрахинон-тиоксантоны и антрахинон-карбазолы.

Лит.: 1) в , 1903, В. 36, р. 930, 1910, В. 43, р. 999; ) F 1 е г z-D avid Н. Е., Kunstliche orga-nische Farbstolfe, В., 1926; ) Cain J. a. Thorpe J., The Synthetic Dyestuffs, L., 1923; ♦) de В ar-ry Barnett E., Anthracene a. Anthraquinone, N. Y., 1921; )Г.П. 158287; F г i e d 1 a e n d e г P., Fortschritte d. Teerfarbenfabrikation u. verwandter Industriezweige, T. 8, p. 531, В., 1921; ) Fried-1 a e n d e r P., ibid., T. 1-15, В., 1920-28; ) L u-1 e с к R. N., Joiirn. of the Amer. Chem. Society*, Wsh., 1927; ) S С h о 1 1, В , 1903, В. 36, p. 3410, 3437, 3710, ibid., 1907, В. 40, p. 424; ) Г. П. 287590, 234950/24. И. Иоффе.

ИНД EH CgHg, жидкий углеводород, открытый во фракциях сырого бензола, кипящих при 176-182°; молекула И. состоит из двух конденсированных ядер - бензольного и пятичленного-пентадиена 1

и. представляет собою светложелтое масло с 179,5 -180,5°,/,°з рз.-2°, УД. в. 1,002-1,008; на воздухе неустойчив, окис-.тается и превращается, особенно быстро при нагревании, в полимеризованный продукт. И. обладает слабо кислым характером; водород группы С На может легко замещаться щелочными металлами; так, при нагревании до 100° с натрием или амидом натрия, И. дает соль - натрий-инден C9H7Na. Для И. характерен трудно растворимый пи-крат, кристаллизующийся в желтых иглах; им пользуются для выделения индена (при сильном охлаждении) из каменноугольного дегтя и светильного газа. И. может быть получен также и синтетически различными способами; удобнее всего его приготовлять из гидрокоричной кислоты.

Из производных и. наиболее важны: ги др-

/\. сн,

инден I I находящийся также

\/\/

В каменноугольном дегте, синтетически получаемый восстановлением И. натрием в спиртовом растворе; метил- и диме-т и л-и н д е н, находящиеся во фракциях каменноугольного дегтя, кипящих при 220-230°. И. еще не нашел себе технич. применения; его полимеризованный продукт применяется при производстве лаков.

ИНДИГО, синий кубовый краситель, являющийся родоначальником класса и н д и-гоидных красящих веществ. И. в

чистом виде, называемое индиготином, имеет химическое строение:

I i с=с I I

\/\ш1/ Чн/\/

и представляет собой синий кристаллич. порошок, бронзирующий при растирании, нерастворимый в воде, водных к-тах и щелочах, мало растворимый в спирте. И. хорошо растворимо в кипящем анилине, нитробензоле, феноле, нафталине и особенно во фта-левом ангидриде, из к-рого кристаллизуется в крупных синих призмах. И. растворяется с сине-зеленым цветом в крепкой серной к-те и при стоянии или нагревании раствора переходит в сульфокислоты И. И. легко восстанавливается в б е л о е И. строения:

II с-с , I I

\/\nh/ Чн/\/

а при действии окислителей переходит в изатин (см.). Более подробно физич. и химич. свойства И. см. [].

Вышеприведенная структурная ф-ла И., предложенная А. Байером, до сих пор еще не встретила единодушного признания, хотя характерная полу-хинонная группировка и легла в основу классификации индигоидных красящих веществ (см.). Нек-рые свойства И., гл. обр. его мономолекулярность как в парах, так и в растворе, несмотря на наличие весьма реакциеспособной к галохромным (см. Гало-хромил) присоединениям карбонильной группы, заставили предположить, что в молекуле И. имеют место внутримолекулярные связи между карбонильными и имидными группами. М. Клаш (М. Claasz) [} предложил для И. ф-лу

6 с=с о

к-рая не вполне соответствует нерастворимости И. И. Лифшиц и Г. Лури [] видоизменили вышеприведенную формулу, приняв галохромную связь за счет остаточных сродств кислорода карбонильной и имид-ной групп. В. Маделунг [J для объяснения стойкости молекулы И. предполагает, что в молекуле И. имеется связь между карбонильной и имидной группами разных ядер, обусловливающая образование двух новых циклов, почему он и придает И. строение

/\/\ / Ч/Ч

I I с=с I I

с наличием двух ортохиноидных ядер; при этом предположении И. есть производное транс-формы дибен-

аоилэтилена f-СО-СН=СН-СО-1. Формулу

В. Маделунга можно видоизменить, заменив связи между карбонильными и имидными группами соответственно галохромным представлениям. Окончательное установление ф-лы строения И. принадле-. жит будущему.

До конца 19 века И. представляло собой продукт исключительно естественього, растительного происхождения, получавшийся в больших количествах из индигоносных растений (индигоноски, семейства мотыльковых)-Indigofera tinctoria, Isatis tinctoria, Polygonium tinctorium и друг., в зеленых



листьях и стеблях к-рых И. находится в виде глюкозида и н д и к а н а; содержание ин-дикана в стеблях доходит до 0,2%, в листьях-до 0,5%. В виду того, что наиболее богатые И. культуры растений выращивались в тропич. колониях (Ява, Филиппинские острова, Ост-Индия и др.), естественное И. носило также название колониального И. На юге России, а также в средней Германии культивировалось (преимущественно в средние века) индигоносное растение Isatis tinctoria, т. н. в айда И, но содержание И. в нем было незначительно по сравнению с тропич. культурами, и культура вайды не выдержала конкуренции с колониальным И. Выход И. при получении его из колониальных растений колеблется от 0,1 до 0,4% от веса сырого растения, в зависимости от культуры и условий переработки.

Для выделения И. из содержащегося в листьях и стеблях растений глюкозида свежесрезанные зеленые части растения помещают в специальные ямы, заливают водой и оставляют для брожения. Процесс сбраживания сопровождается усиленным выделением углекислоты и длится 12-24 ч. При этом углевод глюкозида разрушается, и носитель П.,по всей вероятности-производное индоксила (см. ниже), переходит в раствор, окрашивая его в желтый цвет. Полученный в бродильных ямах желтый раствор сливают в чаны, где при непрерывном помешивании он окисляется пропусканием воздуха; при этом индоксильное производное окисляется в И., и последнее в виде синих хлопьев выпадает в осадок, к-рый отфильтровывают, промывают, отжимают на прессах и сушат, придавая ему форму, характерную для каждого сорта колониального И. Содержание индиготина в различных сортах колеблется от 90% (в лучших сортах бенгальского И.) до 10-15% (в худших сортах И. из вайды или И. эквадорского) [*]. Из примесей естественного И. следует отметить частицы древесины, попадающие при брожении, различные фальсифицирующие и наполняющие вещества, а также и получаемые вместе с И. красящие вещества, из к-рых главным является индигорубин, или и н д и р у-о и п (см. Индгьгоидпые красящие вещества). Качество естественного И. определяется либо пробными выкрасками либо чисто химич. путем [Ц. Применение естественного И., начавшееся в древнеисторич. времена, продолжается до наших дней, и лишь победоносное развитие производства искусственного И. в начале 20 в. сильно повлияло на уменьшение потребления и производства естественного II. В 1900 г. мировая продукция естественного И. оценивалась в 40 млн. р. при цене его от 2 до 10 р. за кг.

Громадное потребление естественного И. поставило перед химией задачу изыскать пути синтетич. получения И. Этой задаче должна была предшествовать другая-изучение и установление строения И. Честь разрешения обеих задач принадлежит Адольфу Байеру [8]. Исходным продуктом первых работ Байера бьш изатин; при перегонке изатина с цинковой пылью при высокой t°, Байер получил в 1868 г. новое вещество, названное им и н д о л о м (I), к-рое он назвал

основным веществом ( Muttersubstanz ) И. Вслед за этим Байер в ряде работ получил и исследовал различные производные индола, к которым он отнес и И. Т. о. были получены: оксиндол (III) и диоксин-дол (IV), исследованы: изатин (V) и изомерный с оксиндолом индоксил (II), единственное соединение, к-рое, в отличие от всех остальных кислородных производных индола, при окислительном действии кислорода воздуха переходит в И. Т. о. была доказана генетич. связь И. с индолом и было предполож;ительно указано строение И., что выражается в следующей таблице: он,

I. I I сн

/\/С(ОН) II. 1 I сн

I I

или в тау- /\/\ томерной ; I CHj

форме \/\ivTu/

или в тау-/\/

С-ОН томерной II С = 0

форме \/\nh

С(ОН) илиВ СО /

IV. I I С-ОН Ур ( I с

/ форме i*

\/\ NH

Ч или в тау-/\/ \

С-ОН томерной II С = 0

форме \/\nh/

Индиго i I С=С

ч/\н/ \nh/\/ В 1870 г. Байеру удалось воспроизвести обратный процесс получения И. из изатина. Хотя И. при окислении легко переходит в изатин, но обратный процесс не протекает при непосредственном восстановлении изатина. Лишь действие пятихлористого фосфора переводит изатин в изатинхлорид

С-CI

к-рый при действии слабых восстановителей, как сернистый аммоний, переходит в И. Этот процесс нельзя еще считать синтезом И., т. к. исходный продукт-изатин-до тех пор являлся продуктом индигового происхождения. В виду этого усилия Байера и его школы были направлены к получению изатина из продуктов неиндигового происхождения. Эта задача была разрешена Байером (1878 г.), и т. о. был произведен первый истинный синтез И. по следующей схеме:

GOGH

соон-

фзнилуксусная

о-нитрофен ил-

к-та

уксусная к-та

1 1 СООН

-> 1 СО

/\nh,

\/ nh

аминсфенилуксусная

оксиндол

к-та

- i с =

= 0 -> Индиго

изатин ,

Первый синтез И. не мог иметь производст-



1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163