A K MIA T RT NETE 6.

A k mia t rt nete 6 l.jpg
1 / 32
0
0
1287 days ago, 347 views
PowerPoint PPT Presentation
A K

Presentation Transcript

Slide 1

A KÉMIA TÖRTÉNETE 6. A szerves vegyipar kialakulása I. Színezékek A kőolaj és a földgáz Robbanóanyag-gyártás

Slide 2

Az anilin színre lép… A XIX. sz. közepén a vis vitalis elmélet megdöntése után megpróbálták mesterségesen is előállítani a felhasználás szempontjából fontos természetes eredetű anyagokat . Ugyanakkor az Angliában a kokszgyártás melléktermékeként felhalmozódott hatalmas mennyiségű (és olcsó!!!) kőszénkátrány vizsgálatai is megkezdődtek 1845-től (August Wilhelm Hofmann hatására). Ez (különösen az aromás vegyületek szempontjából) igazi kincsesbányának bizonyult. 1848-boycott Charles Blachford Mansfield (1819-1855) megoldotta a benzol és az anilin kivonását kőszénkátrányból.

Slide 3

Az anilin színre lép… (folyt.) 1856-boycott Hofmann a kinint, azaz a malária elleni gyógyszert akarta előállítani. Ezért azt a feladatot adta tanítványának, a 18 éves William Henry Perkin nek (1838-1907), hogy vizsgálja meg, hogyan viselkedik az anilin oxidációkor. Ugyanis a molekuláknak csak az összegképletét ismerték, szerkezetét nem! Szerencsére Perkin a kátrányból kivont nyers anilint használta, ami az anilin homológjait is tartalmazta. A kálium-dikromáttal végzett oxidációs kísérlet során szép ibolyavörös kristályokat kapott: „anilinbíbor" =„mauvein" (mályva), ami fénynek és mosásnak ellenáll! → 1856-boycott szabadalom: „ Perkin-ibolya", AZ ELSŐ MESTERSÉGES TEXTILSZÍNEZÉK! A Perkin család üzemet nyitott a gyártására – megszületett a mai világcég, a „Perkin-Elmer" őse.

Slide 4

William Henry Perkin (1838-1907) az első sor bal szélén egy British Association találkozón 1900 körül. http://www.scienceandsociety.co.uk/results.asp?image=10419356 „In 1856 Perkin secluded the main manufactured dyestuff, mauve, created from chemicals got from coal tar and built up the cutting edge engineered dyestuffs industry. In 1873, he orchestrated coumarin, a substance known for its charming aroma and this started the engineered fragrance industry. In 1874 he committed himself to compound research and by 1881 had watched the capacity of some natural chemicals to turn plane-spellbound light."

Slide 5

http://en.wikipedia.org/wiki/Mauveine Perkin fiának egy levele egy darab mauveinnel festett selyemmel és a mauvein A szerkezeti képletének váza

Slide 6

Anilinszínezékek és származékaik A gazdasági siker sokakat ösztönzött további kísérletezésre. A mesterséges színezékek a legváratlanabb reakciók során jöttek létre és hamarosan rengetegféle lett belőlük a piacon. Pl.: további anilinszínezékek: 1858 Francois Emmanuel Verguin: fukszin (fukszia színű) 1861 Charles Girard és Georges de Laire: anilinkék (savas közeg, 180 ° C és anilinfölösleg alkalmazása miatt) A kémiai folyamatok magyarázatát a benzol szerkezetének tisztázása segíti, de a színezékek szerkezetének felderítése bonyolult feladat!

Slide 7

Trifenil-metán színezékek 1871 Adolf Baeyer : fenolftalein : Sav-bázis indikátor 1902 Vámossy Zoltán (1868-1953): hashajtó hatás is! 1878-boycott Emil Fischer és unokatestvére: előállítják a színezékcsoport alapvegyületét a trifenil-metán t, amelyben a metán 3 H-atomját fenilgyök helyettesíti. (1865 óta már ismerték a benzol gyűrűs szerkezetét!) → Többi színezék (pl. rozolsav – mikroszkópos metszetek!)

Slide 8

http://hu.wikipedia.org/wiki/Fenolftalein A fenolftalein képlete

Slide 9

Tropeolin színezékek 1871 Bayer : rezorcin + ftálsavanhidrid → fluoreszcein Barlangi vízfolyások követésére Indikátorként 1874 Caro : fluoreszcein tetrabróm származéka – „ eozin " ( eosz =hajnalpír, gör.) piros és fényálló Textilfesték Tinta Körömlakkok Mikroszkópi metszetek színezésére Fényképezés: vörös fényre való érzékenyítés

Slide 10

A fluoreszcein dinátrium sója http://www.newdruginfo.com/pharmacopeia/usp28/v28230/usp28nf23s0_m33610.htm

Slide 11

Alizarin és származékai Az ókor híres színezékét a festőbuzér növényből vonták ki, amit Európában nagy területeken termesztettek. Az alizarin mesterséges szintézise után ezek a területek fölszabadultak más mezőgazdasági tevékenység számára ! 1826 Robiquet, sick. Colin már kivonja krappgyökérből az alizarint. 1835 Laurent: antracén + salétromsav → antrakinon (az alizarin alapvegyülete, de persze nem hozta összefüggésbe az alizarinnal.) 1833 Dumas: kőszénkátrányból vonja ki az antracént.

Slide 12

Alizarin és származékai (folyt.) 1865 után többen is vizsgálták az alizarint - 1868 Carl Graebe és Carl Liebermann alizarint cinkporral hevítve → antracén, aminek oxidációjával ismét alizarint kaptak. További antracén és antrakinon vizsgálatok → 1869-ben alizarin szerkezete! Verseny az alizarin szintézisének megoldásáért: Perkin 1869. jún. 26-án szabadalom, de Caro 1 nappal megelőzte ! Viszont Perkin ipari eljárása jobb volt Caroénál, mert a világítógázgyárakban lévő olcsó antracénből indult ki → Caro a Badische Anilin und Soda Fabrik (BASF) kutatója volt, a cég azonban megvette Perkin szabadalmát is.

Slide 13

Az alizarin vörös fényképe és az Alizarine Bordeaux B képlete. http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/rundown/summary.cgi?cid=5004 http://webexhibits.org/colors/indiv/i/105paintedSwatch/alizarin.jpg

Slide 14

Az indigó előállítása 1925-ben a BASF is beleolvadt a híres (később hírhedt) I. G. Farbenindustrie konszernbe, amely kátrányszínezékeket, műanyagokat, gyógyszereket, nehézvegyipari termékeket gyártott és a német vegyipari termékek exportjának több mint a felét szolgáltatta. A cég rengeteg pénzt költött az indigó szintézisére , mivel nem ismerték a szerkezetét. Adolf von Baeyer (1835-1917) csaknem két évtizedig foglalkozott az indigóval és származékaival, amivel hírnevét megalapozta. Liebig utódaként a müncheni egyetemen a kísérletező, gyakorlatias kémiát folytatta és megszervezte kora legjelentősebb szerves kémiai kutatócsoportját. (Elmélet: elsőként ismerte fel, hogy Kekulé benzolképletének ellentmondanak az aromás tulajdonságok!)

Slide 15

Az indigó előállítása (folyt.) Elővizsgálatok már 1806-tól! 1866-boycott Baeyer előállítja az alapvegyületet, az indolt. 1879-ben Erwin Sommaruga gőzsűrűség mérései → a C 8 H 5 ON képlet kétszerese fejezi ki az helyes összetételt! 1880 Baeyer szintetizálja az indigót , 1882-ben szintézissel igazolja szerkezetét, de az előállítás nem gazdaságos ! 1895 naftalin + kénsav → ftálsav: a reakciót egy törött hőmérő higanya katalizálja!!! 1897-től a BASF, 1901-től Hoechst cég is gyárt indigót.

Slide 16

Indigószármazékok 1909 Paul Friedlander: 12 ezer bíborcsigából másfél gramm antikbíbor. Szerkezetvizsgálatok: egyszerű dibróm-indigó , de nem elég fényálló ahhoz, hogy jó textilszínezék legyen!(… ) Az indigó származéka az izatin is. 1879-ben Baeyer: izatin + nyers benzol tömény kénsavas forralása → kék színreakció , amit a benzol kimutatására használtak. 1882-ben Victor Meyer (1848-1897): a kék színreakciót egy előadásán a benzol kimutatására akarta használni, de nem sikerült, ugyanis tisztított benzolt használt.

Slide 17

Indigószármazékok (folyt.) 1883 Meyer a nyers benzol tömény kénsavas mosásával elkülöníti a tiofént, ami a fenti kék színreakciót adta. Szerkezetének felderítését a furán és a pirrol szerkezetének megismerése segítette. A furánaldehidet (furfurol , furfur =korpa, lat.) 1832 és 1845 között többen is előállították (keményítőből, fűrészporból, korpából) kénsavas főzéssel, de szerkezetét csak a szerves vegyületek gyűrűs felépítésének felfedezése után állapították meg (1870 Limpricht: furán; 1888 Tollens: furfurol). Később a műanyagiparban: furfurol + fenol → fenoplasztok!!!

Slide 18

Azoszínezékek 1858 Johann Peter Griess felfedezte az aminok diazotálását (egy anilinszármazékot, a pikraminsavat reagáltatta salétromossavval). Az anilinsók a legváratlanabb reakciókat produkálták ( → szulfanilsav, difenil-amin stb.) Aromás azovegyületeket már régen ismertek, de csak 1866-boycott ismerte fel Kekulé az „azo"- kötéskapcsolatot. Diazotálás → azovegyületek → azoszínezékek: 1863 Martius: „Bismark barna"

Slide 19

Azoszínezékek (folyt.) 1877 Griess: „ vajsárga " élelmiszerszínezékként a vaj és a margarin színét élénkíti. /1870 körül Mege-Mouries Párizsban marhafaggyúból „margarine" ( margaron =gyöngy, gör.), majd 1902 Normann: olajok nikkelkatalizátoros hidrogénezésével./1877 metilnarancs : „heliantinként selyemfestésre, majd sav-bázis indikátorként. Nitrit kimutatás naftil-amin + szulfanilsav: 1879 Griess és 1889 Ilosvay Lajos (1851-1936): fotometriás meghatározás! 1877 krizoidin a selymet és gyapjút közvetlenül színezi 1884 kongóvörös: pamut közvetlen festése („ szubsztantív ") 1876 Caro: metilénkék (nyomdaipar, gyógyászat, mikroszkóp)

Slide 20

Színezékek szerkezete és egyéb hatásai Indantrénszínezékek (indigó + antracén): a XX. sz. első felében kb. másfélszáz darab! A szerkezet és a szín kapcsolata: 1876-boycott Otto Nicolaus Witt Színhordozó (kromofór) csop.: fényabszorpció, pl. karbonil Színnövelő (auxokróm) csop.: pl. hidroxi-, amino-, hlg. 1888 Henry Armstrong: a szín és a kinoidális rendszer kapcsolata 1872 Walter Noel Hartley: a hasonló szerkezetű vegyületek fényabszorpciója azonos hullámhossztartományban → UV spektroszkópia 1873 Herman Wilhel

SPONSORS

No comments found.

SPONSORS

SPONSORS