استخراج رنگينه هاي از برگ

– نيتر و آليزارين (۱۹۳) (قهوه ای دندانه ای CI 44) با نيتراسيون آليزارين دراسيد سولفوريک يا اولئوم در دمای c˚ ۵ تا c˚ ۱۰ ، بدست می آيد . ازطرف ديگر با نيتراسيون آليزارين دی بنزوآت وبدنبال آن هيدرو ليز قليايي اين ترکيب بهتر و راحتر تهيه ميشود با حرارت دادن مخلوطی از ۳- نيترو آليزارين به همراه گليسرول و اسيد سولفوريک ۸۳% دمای c˚ ۱۱۰ و به مدت ۳ ساعت ،

يک رنگ دندانه ای مهم پيريدينيو(۱۹۴) ۶۷۴۱ cI ) بدست می آيد . اين رنگ بر روی دندانه کروم ، رنگ آبی متمايل به قرمز ايجاد می کند . به همين ترتيب ، واکنش اسکراپ بر روی ۴ – آمينو آليزارين باعث ايجاد رنگ دندانه ۶۷۴۰۵ (۱۹۵) می شود که اگر به عنوان خمير بی سولفيت برروی دندانه کروم استفاده شود ، رنگ سبز مات متمايل به آبی را می دهد .

آنتراگالل ، قهوه ای دندانه CI 42 (196) ، بر روی دندانه کروم باعث ايجاد رنگ قهوه ای ثابت می شود . اکسيداسيون آليزارين با دی اکسيدمنگنز و اسيد سولفوريک باعث ايجاد پورپورين (رنگ دندانه ای ۵۸۲۰۵ ) می شود که بر روی دندانه آلومينيوم ، رنگ قرمز مايل به زرد را ايجاد می کند . اگر آليزارين را با اسيد نيتريک دود کننده ، نيتراسيون کرده و سپس در آب بجوشانيم ، ۳-نيتروپورپورين بدست می آيد (رنگ دندانه ای ۵۸۲۱۵ ) (۱۹۸) که بر روی دندانه آلومينيوم رنگ قرمز می دهد . ۵ –هيدروکسی آليزارين (قرمز دندانه ای CI 45 ) (1995) برروی دندانه آلومينيوم بوردورا می دهد .

با اکسيداسيون آليزارين در اسيد سولفوريک دود کننده در حضور بوريک اسيد و سپس هيدروليز آن ، ماده فوق بدست می آيد . فليووپور پورين (۲۰۰) (قرمز دندانه ای CI 4 » بر روی دندانه کروم ، رنگ قرمز مات ايجاد می کند . با سولفور دار کردن اين ماده توسط اولئوم ، بر روی دندانه کروم يا آلومينيوم رنگ قهوه ای مايل به قرمز (۲۰۱) حاصل می شود .

اگر آليزارين را با اسيد سولفوريک دودکننده ۸۰% دردمای c˚ ۳۰واکنش دهيم سولفوندارشدت رخ نمی دهد ، بلکه دو گروه هيدروکسيل به آن افزود شده و بر روی دندانه کروم ، رنگ بنفش دندانه ای (بنفش دندانه ای CI 26 ) ( 202) می دهد . اثر دی اکسيد منگنز و اسيد سولفوريک باعث ايجاد گروه هيدروکسيل اضافی در ساختار کوئين آليزاری می شود . اين وضعيت برروی دندانه کروم باعث ايجاد رنگ آبی سير متمايل به سبز (آبی دندانهCI 50 (203) می شود .

در اثر واکنش اسيد سولفوريک دود کننده و گوگرد با ۱و۵ – دی نيترو آنتراکينون يا مخلوطی از ترکيبات ۱و۵ – و ۱و۸ – دی نيترو آنترا کينون ، رنگ دندانه ای آبی – (آبی دندانه ای cI23)(204) توليد می شود که بر روی دندانه کروم ، رنگ آبی سير مايل به قرمز ايجاد می کند . ۱و۲ و۴و۵و۶و۸- هگزا هيدروکسی آنتراکينون (آبی دندانه ای CI 32 ) (205) بر روی دندانه کروم ، رنگ آبی سير مايل به قرمز ايجاد می کند . به همين ترتيب۱و۲و۴و۵و۷و۸- هگزا هيدوکسی آنتراکينون (رنگ دندانه ای ۵۸۶۱۵ ) (۲۰۶) بر روی دندانه کروم ، رنگ آبی مايل به قرمز و بر روی دندانه آلومينيوم رنگ بنفش ايجاد مي کند . در رنگ کردن پشم و چرم ، رنگيزه های فوق اهميت زيادی دارند . (۱۹)

۲۰۳ ۲۰۲

آليزارين ، رنگ قرمزی است که در ابتدا از ريشه گياه روناس معمولی (روبيا تينکتوروم ) تهيه شده . رنگ قرمز اين گياه به حالت ترکيب شده با قند چوب (زيلوز) و گلوکز و جود دارد . کاشت گياه روناس و استفاده از ريشه زير زمينی آن برای رنگرزی از طريق فرايند پيچيده «قرمز ترکيه ای » (TORKEY RED) در هند ، ايران و مصر قديم شناخته شده بود .

استفاده از اين گياه ، در اثنای قرن دهم به آسيای صغير کشيده شد ، و در قرن سيزدهم به اروپا گسترش يافت . روشهای آزمايشگاهی تهيه آليزارين از آنتراکينون ، در سال ۱۹۶۸ کشف شد و تا زمان توليد رنگ مصنوعی تجارتی در سال ۱۸۷۱ ، در بازار رنگهای نساجی عملا ناياب شد. با اين حال ، روناس رز طبيعی هنوز هم به طور پراکنده به عنوان لاک برای نقاشی استفاده می شد .

کاربرد آليزارين برای رنگ کردن کتان ، پشم يا ابريشم ، در ابتدا مستلزم آن است که رشته ها بوسيله يک اکسيد فلزی يا دندانه آغشته شوند : تغييرات جزئی ايجاد شد درهر رنگ به نوع فلز بستگی دارد مثلا : آلومينيوم باعث ايجاد رنگ قرمز، آهن رنگ بنفش و کروم رنگ قرمز متمايل به قهوه ای ايجادمی کند» (۲۰ )

« مهمترين خاصيت آليزارين از لحاظ رنگرزی آن است که با اکسيد فلزات مختلف ترکيب می شود و لاکهای رنگين توليد می کند که در اسيدها و قلياهای ضعيف حل نمی شود . آليزارين در آلمان ، هلند و چند کشور ديگر توليد می شود .

هلنديها در گذشته نيز يکی از توليد کنندگان مهم روناس بوده اند . در حال حاضر آليزارين به صورت خمير در بشکهای کوچک و بزرگ با بهای زياد به ايران وارد می شود و به خصوص در مورد پارچه های قلمکار بسيار مورد نياز است .

آليزارين به شکل کريستالهای زرد رنگ است که درc ˚ ۲۹۰ ذوب می شود و در آب خيلی کم قابل حل است (حتی درآب ۱۰۰ درجه ) .ولی در محلهای قليايي مانند کربنات دو سود و سود سوز آور حل می گردد . (۲۱)

 

روش تهيه آليزارين

« برای تهيه آليزارين پودر ريشه روناس را در آب و اسيد سولفوريک می ريزند و سپس صاف می کند . محلول را در آب خلا غليظ می کنند ، پودر مانده را با الکل حرارت می دهند و به محلول اوليه اضافه می کنند . اين عصاره ها را ، گرانسين ناميده می شود غليظ می کنند و به وسيله ) (NaoH رقيق شده
با کربنات دو سود خنثی و کمی اسيد کلريدريک به آن اضافه می کنند و رسوبهای لخته ای ايجاد شد ه را با آب می شويند . سپس خشک و به طريق (سوبلمه ) آن را خالص می کنند ) (۲۲)

پيوندهای غير اشباع و وجود اتمهای الکترو نگاتيو
پيوندهای غير اشباع و وجود اتمهای الکترو نگاتيو باعث بالا رفتن تراکم الکترونی در مواد آلی می شوند. هر چه تعداد آنها افزايش يابد توان انتقال مواد به ناحيه مرئی بيشتر می شود و مواد رنگی بدست می آيد .

گروههايي که جذب نسبی نورها را سبب می شوند و آنها را به طرف طيف مرئی منتقل می کنند ، گروههای رنگزا يا کرو موفر خوانده می شود . بعضی از اين گروهها عبارتند از :

برای رنگی بودن يک ماده اغلب چندين گروه غير اشباع لازم است ، گروههای کروموفر که باعث رنگين بودن يک ترکيب می شوند ، خاصيت رنگها را بدان نمی دهند ،مثلا آزو بنزن که ترکيب رنگی است نمی تواند چيزی را رنگ کند .

بنابراين برای آنکه ماده ای قدرت رنگ دهی داشته باشد به عامل ديگری به نام اکسوکروم يا کمک رنگ در ساختمان شيميايي خود نياز دارد . از عوامل مهم اکسو کروم گروه های آمينو OH ، N( CH3)2 را می توان نام برد .

-NH2 آمين نوع اول -OH هيدروکسيل -CL کلر
-NHR آمين نوع دوم -OCH3 متوکسی -I يدو
-NR2 آمين نوع سوم -Br برمو

گروههای اکسو کروم
معمولا گروههای مختلف رنگی از اتصال گروههای فوق به حلقه های آروماتيک مانند بنزن و آنتراسن به وجود می آيند .

۳ ۲ ۱

۲۳ جزء رنگی متعلق به گروه هيدرو کسی آنتراکينونها در ريشه روناس وجود دارد . اين رنگها دارای اسکلت اصلی ۱۰و۹- آنتراسن دی اون – (ساختار (۱) است ، که مشتقات مختلفی از آن به دست مي آيد ،
مثال (ساختار ۲و۳ )

از ميان اجزای رنگی روناس تنها ۱۵ جزء آنها قدرت رنگ دهی و ايجاد رنگ ثابت را دارند . مقدار هر کدام از اين اجزاء در گونه ای مختلف گياه متفاوت است . گاهی اين مقدار خيلی جزئي است .
بر اساس نوع و کميت سازنده رنگ روناس و حضور و يا عدم حضور بعضی از آنها می توان تا حدودی به گونه گياهی آن پی برد .

رديف گونه های گياهی روناس گونه ها ی گياهی به لاتين گروه ها

۱
۲
۳
۴ روبيا تينکتوروم
روبيا پر گرنا
روبيا کورديفوليا
روبيا اکان Rubia tinctorum
Rubia peregrna
Rubia cordfoLa
Rubia akane A

B
C
D
گونه های گياهی
رديف اجزای رنگی A B C D
1
2
3
4
5
6
7
8 ALizarin

purpuroXanthin
Purpurin
pseudopurprin
rubiadin
Lucidin
Munjistin

pnyscion +
+
+
+
+
+
+
– +

+
+



– +
+
+
+


+
+ –

+
+



طی تحقيقات انجام شده مثلا معلوم شده است که مهمترين آنتراکينون در گونه روبيا تينکتوروم ، آليزارين است ، پورپورين پسودو پورپورين بيشترين ميزان آنتراکينون در گونه روبيا پر گرنا را تشکيل می دهند و در عوض مقدار آليزارين در اين گونه ناچيز است و يا تنها گونه دارای آنتراکينون Physcion گونه روبيا کورديفوليا است . بر اساس شناسايي اجزای رنگی پس از استخراج رنگينه از ريشه روناس از روشهای مختلفی می توان استفاده کرد .

برای مثال : طی يک کرو ماتوگرافی کاغذ به کمک حلال اتانول/ آب/اتر به نسبتهای ۱و۴و۴ بعد از مکانيابی نقاط حاصل ، نقطه ارغوانی با۸/۰= Rf مربوط به آليزارين / نقطه بنفش يا۶/۰ = Rf مربوط به پسودو پورپورين و يک نقطه نارنجی – صورتی با۹/۰=Rf مربوط به گزانتوپورپورين يا احتمالا روبيا دين مورد شناسايي قرار گرفتند : همچنين با روش کرو ماتو گرافی لايه نازک (Tlc)و به کمک حلال تولوئن / متانول به سه نقطه که در نور مرئی به رنگهای قرمز آجری ،قرمز و بنفش ديده می شود ، که به ترتيب به آليزارين پورپورين و پسود و پور پورين مربوط اند .

در بررسی طيف ماوراء بنفش مرئی اين رنگينه در ناحيه nm440 يک ماکزيمم جذب مربوط به آليزارين وجود دارد که با افزايش استات منيزيم ۲۳ پيک مربوط به nm 525 جابجامی شود . همچنين يک سری شانه در طيف ديده می شود ،که مربوط به اجزای ديگر رنگ روناس مثل پور پورين ,پسودو پورپورين و گزانتوپورپورين و ….. است . ماکزيمم هر کدام در مقايسه با نمونه های خالص تعيين می گردد . (تصاوير زير )

۲۳ – افزايش استات منيزم به محلول رنگی تغيير رنگی در آن ايجاد می کند و ناحيه جزيی (ماکزيمم جذب ) را جابجا می کند . اين جابجايي به شناخت دقيقتر و مطمئن تر ترکيب کمک نمی کند .

استخراج رنگينه ها از برگ
آليزارين نارنجی Alizarin orange

ماده ای است مورد مصرف در رنگرزی که به آن « نيترو آليزارين » هم می گويند . کريستال های سوزنی يا صفحه ای شکل نارنجی دارد . در حلال های آبی، زرد رنگ ، در محلولهای قليايي،قرمز مايل به ارغوانی و در اسيد سولفوريک نارنجی است . اگر آلومينيوم دندانه داده شود رنگ نارنجی و اگر با آهن دندانه شود رنگ قرمز بنفش به الياف می دهد . (۲۵)

« آليزارين قرمز و مارون « خرمايي»
آليزارين قرمز دارای رنگ روشن و تر انسپارنت می باشد و قدرت رنگدهندگی زيادی داشته و مقاومتش در برابر نور و هوای بيرونی بسيار زياد است و مقاومت بازی و نوری نوع مارون کمتر از نوع قرمز می باشد و اندازه ذراتش خيلی کوچک بوده و به همين دليل خوب پخش نمی شود بسيار گران قيمت مي باشد و از اين روبيشتر در ساخت رنگهای کوره ای با کيفيت بالا به کار می رود . (۲۶)

« آليزارين آبی ALzarine – blue »
حدود يکسان و نيم قبل يک ماده آبی رنگ به بازار آورده شد به اين منظور که جايگزين اينديگو (Indigo ) گردد و به عنوان يک رنگ در رنگرزی استفاده شود مقاومت اين ماده رنگی در برابر کلر،نور خورشيد و … مثل خوداينديگو بود . اين رنگ که آليزارين آبی نام گرفت شامل مشتقاتی از مونونيترو آليزارين می باشند. اين ماده رنگی جديد از آنجائيکه قيمت بالايي داشت

و در برابر نور خورشيد نيز مقاومت کمی داشت انتظارات مردم رابرآورده نکرد درحال حاضر اين رنگ دربازارموجوداست. البته به عنوان يک رنگ سريعتروبراقترنه تنهادربرابرنورخورشيدبلکه درمقابل اسيد ها و قليا ها نيز مقاوم است . اين تحقيق در مورد آليزارين آبی در ماه may سال ۱۹۷۷ تکميل شد . نگاه اول در ارتباط با واکنش گليسيرين بافنلهادر حضور اسيد سولفوريک می باشد ک توسطRech انجام گرفت . در اين واکنش يک ماده رنگی قرمز به دست می آيد .

او تحقيقات بيشتری راجع به ماده انجام داد . اگر چه هنوز اين ماده تهيه نشده بود . بعد ها پرادهام (PRUD HOMME ) آليزارين و مونونيترو آليزارين را از گليسيرين و اسيد سولفوريک تهيه کرد . و از آليزارين يک ماده رنگی بدست آورد که شباهت زيادی به خود آليزارين داشت . اما وقتی دريک قليا حل می شد ، به رنگ نارنجی در می آمد و با افزودن الکل به آن دو رنگی می شد طوری که با عبور نورتوليد رنگ قرمز – بنفش می کرد و با انعکاس نور ، رنگ سبز را به وجود می آورد .

او از مونونيترو آليزارين رنگی بدست آورد که مثل اينديگو بود . بعد ها برانک (BRUNK ) مقالاتی ارائه داد مبنی بر اين که از نيترو آليزارين و گليسيرين و اسيد سولفوريک يک ماده آبی بدست آورده است . او نام اين ماده آبی رنگ را آليزارين آبی نهاد . سپسGRAEBE ، KOPP ، WiTZ چند کار تحقيقاتی روی اين ماده رنگی جديد انجام دادند – و GRAEBE به ويژه در ارتباط با واکنش آليزارين آبی با پودر روی کارهای زيادی انجام داد و مقالاتش را به چاپ رساند .