L’indigo est historiquement, la matière colorante bleue violacée, extraite des feuilles et des tiges de l'indigotier. À partir de la fin du XIX siècle, les chimistes montrèrent que la couleur bleu-indigo extraite de diverses plantes tinctoriales (pastel des teinturiers en Europe, l'indigotier, la renouée des teinturiers en Chine, le Strobilanthes cusia en Asie du Sud-Est, le gara Philenoptera cyanescens en Afrique, etc.) résultait du même pigment nommé indigotine (mais nommé aussi indigo). Ce qui différenciait les différentes teintures était dû à des impuretés de nature différente. La langue s'est adaptée au progrès des connaissances, aussi peut-on parler maintenant de « plantes à indigo » aussi bien pour l'indigotier que pour le pastel, la renouée ou le gara, etc.
Histoire
Récolte de l'indigo (le terme désigne aussi la plante Indigofera tinctoria).
Indigoterie : série de bassins permettant d'extraire l'indigo (Jean-Baptiste du Tertre Histoire générale des Antilles 1667).
L'indigo véritable fut importé en Europe depuis l'Inde durant l'antiquité gréco-romaine. Pendant des siècles, la seule teinture naturelle bleue à pouvoir être produite en Europe fut le pastel des teinturiers. À partir du XVII siècle, l'indigo fut importé depuis les colonies du Nouveau Monde puis d'Inde où sa culture à grande échelle le rendit très compétitif. Il supplanta le pastel et ruina les économies européennes qui en dépendaient (dans le sud-ouest de la France notamment).
Les autres colorants bleus étaient rares, chers, insolubles (et se fixant à la surface de l’objet) et ne permettaient pas de teindre les tissus : l'azurite est un minéral, le bleu égyptien un verre coloré de cuivre, l'outremer du lapis-lazuli broyé, le smalt un verre coloré au cobalt, le bleu de Prusse le premier bleu synthétique découvert en 1706. Tous furent principalement utilisé en peinture.
En 1882, Adolf von Baeyer et Viggo Drewsen proposent la première méthode de synthèse de l'indigotine à partir du 2-nitrobenzaldéhyde et de l'acétone. Cette méthode est restée sous le nom de synthèse de Baeyer-Drewsen de l'indigo.
Propriétés physico-chimiques
L'indigo(tine) se présente sous la forme d'une poudre cristalline bleu foncé qui se sublime entre 390 °C et 392 °C. Elle est insoluble dans l'eau, l'éthanol ou l'éther, mais soluble dans le chloroforme, le nitrobenzène ou l'acide sulfurique concentré et très soluble dans le DMSO (diméthylsulfoxide).
Plusieurs composés plus simples peuvent être produits par décomposition de l'indigo, notamment l'aniline et l'acide picrique. La seule réaction chimique réellement utile en pratique est la réduction de l'indigo par l'urée en indigo blanc. L'indigo blanc est ensuite ré-oxydé en indigo après avoir été appliqué au produit.
L'indigo traité par l'acide sulfurique produit une couleur bleu-vert. Cette couleur est apparue durant le XVIII siècle et a été désignée sous le nom de bleu de Saxe ou carmin d'indigo.
L'indigo a aussi une structure quasi identique au pourpre de Tyr. Seuls deux atomes de brome différencient le 6,6′-dibromoindigo (molécule du pourpre de Tyr) de l'indigo.
Les photos ci-dessous montrent que l'indigo est un bleu foncé et qu'il ne contient pas de trace de violet.
Colorant extrait de l'indigotier déposé sur une feuille de papier.
Pavé d'extrait d'indigo séché provenant de l'Inde.
Tissages de coton indigo au Burkina Faso.
Un blue jean classique coloré à l'indigotine.
Production et synthèse
La substance est naturellement présente dans l'indican, substance incolore et insoluble dans l'eau. L'indican peut facilement être hydrolysé en β-D-glucose et indoxyle. Une oxydation douce, par exemple une simple exposition à l'air, transforme l'indoxyle en indigo.
Le procédé de manufacture développé à la fin des années 1800 est toujours en usage aujourd'hui à travers le monde. Dans ce procédé, l'indoxyle est synthétisé par fusion du phenylglycinate de sodium dans un mélange d'hydroxyde de sodium et de sodamide.
靛蓝(Indigo)是一种还原染料,也是人类最早应用的天然染料之一,以其特征性的靛蓝色而得名。
历史
靛蓝在古代主要是从靛蓝植物中提取加工制得。 1870年德国化学家阿道夫·冯·拜尔用靛红与三氯化磷反应并进行还原,成功合成了靛蓝。 1878年冯·拜尔从苯乙酸合成靛红,从而完成了靛蓝的全合成。1880年他确定出靛蓝的化学结构。1880年至1882年期间,冯·拜尔又发展了从肉桂酸和邻硝基苯甲醛(Baeyer-Drewsen靛蓝合成)分别合成靛蓝的路线。而早在1881年,德国巴斯夫公司便开始少量生产靛蓝,早期采用拜尔的合成法,但造价较高,生产工艺不够成熟,状况并不理想。 1890年瑞士苏黎世的教授卡尔·休曼(Karl Heumann)发展了另一条从邻氨基苯甲酸合成靛蓝的路线,也就是先让邻氨基苯甲酸与氯乙酸缩合为N-(2-羧苯基)甘氨酸,然后再经碱熔、脱羧、氧化得到靛蓝。1897年BASF公司放弃了拜尔法,改用休曼法进行生产。 1901年,德国的约翰·福莱格(John Pfleger)改良了休曼的方法,改用从苯胺为原料经N-苯基甘氨酸和3-吲哚酚生产靛蓝。与休曼法相比,福莱格改进法有诸多优点,原料苯胺非常易得,而且反应产率也较高。目前靛蓝几乎全是由人工合成得到的,而合成方法就是以福莱格的改进法为基础。
性质
靛蓝是一种蓝色粉末,能溶于热苯胺,几乎不溶于水和乙醇。在浓硫酸中呈黄绿色,稀释后为蓝色沉淀;在浓硝酸中呈靛红色,而后变为红光黄色。在碱性保险粉还原液中呈淡黄色,在酸性液中无色。 靛蓝不溶于水、酸、碱,欲制成染液吸附织物,必须先经过还原作用,成为靛白。靛白可溶于碱液,可以用它来对动物或植物纤维进行上色,染后在空气中进行氧化,再生成靛蓝,附着于纤维上,呈蓝色。所以靛蓝的染液必须要有还原剂和碱液存在。 靛蓝(氧化型)与靛白(还原型)。
生产
由苯胺与氯乙酸在硫酸铁存在下缩合为N-苯基甘氨酸铁,而后加入氢氧化钾进行母液转化,然后与氨基钠、混碱进行碱熔生成3-吲哚酚,后经空气氧化、过滤、粉碎、干燥和商品化,得到商品染料靛蓝成品。
用途
Indigo, historical dye collection of the Technical University of Dresden, Germany 靛蓝主要用于染棉布或棉纱。农村染坊用发酵法染土布,牛仔裤大都由靛蓝染经纱,与白纱交织而成。不经丝光染的棉布称为毛蓝布,可用保险粉法连续浸染,也可染羊毛和丝绸,在地毯和手工艺品有所应用。 也用于制食品染料和有机颜料等。靛胭脂和溴靛蓝都是靛蓝的衍生物。