本Valsler

看看你的腿。如果你穿着蓝色牛仔裤——这并不奇怪,每年我们在全世界花数十亿美元在牛仔裤上——那么你就是几千年前有色人种的一部分。然而,正如迈克·弗里曼特尔发现的那样,有时你根本不需要裤子……

迈克尔Freemantle

“的确,所有的英国人都把自己染成蓝色,因此在战斗中看起来更可怕。”

这幅塔斯库勒姆的肖像,可能是凯撒在世时唯一幸存的雕塑。意大利都灵考古博物馆

来源:Ángel M. Felicísimo - CC-BY 2.0

尤利乌斯·恺撒

这是罗马军事将领朱利叶斯·凯撒在公元前55年和54年入侵英国后写下的。这句话摘自1869年出版的凯撒著作的译本高卢战争的注释

Woad是这种植物的俗称Isatis tinctoria蓝色染料的名字也是来自于蓝靛素——一种天然存在于蓝靛叶中的化学前体。这种染料是靛蓝——一种具有交替双键的四环有机化合物,使其呈现蓝色。靛蓝几乎不溶于水,也不是天然存在于植物中。

靛蓝前体也出现在许多其他种类的植物中。其中最重要的是Indigofera tinctoria,原产于亚洲和非洲部分地区。

靛蓝结构

这些产靛蓝的植物在世界各地的种植可以追溯到几千年前。因此,这种染料可能是世界上最古老的着色材料。它不仅被用于人体艺术,还被用于艺术家的颜料,印刷,特别是纺织品着色。

靛蓝的生产通常包括在大桶中用碳酸钾等碱发酵。前驱体水解产生无色但可溶的染料,称为白靛蓝。然后可以将要染色的织物浸泡在溶液中。去除后暴露在空气中,白染料被氧化形成靛蓝,这是一种不溶性的蓝色颜料,附着在布料的纤维上。

危地马拉圣胡安拉拉贡,一名妇女使用传统的天然靛蓝染色工艺制作纺织品

来源:©Phil Clarke Hill/In Pictures via Getty Images

在危地马拉的一些地区,传统的天然靛蓝染色工艺仍然被用来制作纺织品,那里的旅游业使传统工艺得以生存

靛蓝的产量Indigofera tinctoria比英国和其他欧洲国家生产的好。质量也比较好。在16页的末尾th世纪,欧洲国家因此开始从世界其他地方进口靛蓝,最显著的是从印度。印度靛蓝工业随后蓬勃发展,并在19世纪th世纪以来,它提供了世界上几乎所有的靛蓝消费。

阿道夫·冯·拜耳

阿道夫·冯·拜耳

随着合成靛蓝的出现,这种情况发生了巨大的变化。1870年,德国化学家阿道夫·冯·拜耳(Adolf von bayyer)证明,这种化合物可以从异硫丁中合成,尽管产量很低。然后,在1878年,他成功地合成了前体。他在1883年发表了靛蓝的结构。

19世纪90年代末,德国化学公司巴斯夫(BASF)和赫斯特(Hoechst)投入了大量资金,开发大规模生产合成靛蓝的工艺。巴斯夫发现了一种经济的方法,从萘中生产它,并于1897年开始销售。四年后,赫斯特开始以苯胺为原料进行生产。萘和苯胺都是很容易从煤焦油中提取的廉价化学品。

一名班达里妇女在缝完传统的布卡面具后,露出她带着靛蓝痕迹的双手

来源:©Eric Lafforgue/Art in All of Us/Corbis via Getty Images

一名班达里妇女在缝完传统的布卡面具后,露出她带着靛蓝痕迹的双手

合成靛蓝和天然靛蓝是相同的化合物。然而,印度生产的天然染料含有少量其他天然色素。因此,它的质量不一致。另一方面,合成染料相对纯净,质量一致。最重要的是,德国化学工业生产这种染料的成本仅为天然染料的一小部分。结果,全球对合成靛蓝的需求在20世纪初急剧增长th世纪,而天然染料的价格暴跌。

印度的天然靛蓝工业在第一次世界大战期间有所复苏。战争爆发后,从德国进口合成染料到英国不可避免地停止了。但是英国需要这种染料来给海军制服上色。所以又一次开始从印度进口。然而,该国的产量从未达到19个国家的水平th世纪。

如今,每年生产数万吨合成靛蓝,主要用于制造蓝色牛仔牛仔裤。然而,人们对这种合成材料及其生产存在担忧。今年早些时候,瑞士色彩和特种化学品公司Archroma宣布推出一种“新型无苯胺靛蓝牛仔布”。该公司在一份声明中指出:

1977年,罗纳德·里根和他的马“小人”在德尔西洛牧场。

资料来源:公共领域,由里根图书馆提供

1977年,罗纳德·里根在Del Cielo牧场和他的马Little Man一起买双层牛仔布。

“目前,苯胺杂质是靛蓝染色牛仔布生产中不可避免的元素。与其他化学杂质不同,苯胺在染色过程中被锁在靛蓝颜料中,因此无法从织物上洗掉。科学测试表明苯胺杂质对人体有毒……”

大规模工业合成和使用靛蓝会产生大量危险的废物副产品,需要仔细处理和清除。现在的研究是寻找环境友好和危害较小的方法来制造和使用合成靛蓝。换句话说,蓝色染料和蓝色牛仔裤的生产正变得越来越环保。

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以上是迈克·弗里曼特尔为您介绍靛蓝的历史。下周,一个新的声音元素中的化学播客- Florence Schechter为我们带来了另一种古老的植物基化合物,用于缓解痛风的痛苦。

佛罗伦萨Schechter

尽管医学史上充斥着令人沮丧的无效治疗方法,如放血、钻孔和在脖子上绑青蛙,但痛风的实际治疗方法已经有超过35个世纪了:秋水仙碱。

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请在下周Florence的第一期播客中了解更多。在那之前,联系你的建议:推特@chemistryworld或电子邮件chemistryworld@rsc.org.我是本·瓦尔斯勒,感谢收看。