АЗОКРАСИТЕЛИ, искусственные органические красящие вещества, получающиеся комбинацией диазотированных первичных аминов (диазокомпонент) с ароматическими аминами или фенолами или их производными (азокомпоиент). Азогруппа всегда входит в n-положение к амидо-или окси-группе, а если это место занято, то в о-положение; отклонения от этого правила наблюдаются редко, гл. обр. в нафталиновом ряду. В зависимости от количества азо-групп, содержащихся в одной молекуле соединения, различают моно- и поли-(дис-, трис-, тетракис- и т. д.) азокрасители. Техника производства А. чрезвычайно проста. Для приготовления растворов применяют деревянные или выложенные кислотоупорными плитками железные чаны. К раствору или суспензу солянокислой соли амина прибавляют при энергичном размешивании раствор нитрита до тех пор, пока проба на иодокрахмальную бумажку не покажет присутствия свободной азотистой кислоты. Затем приливают при помешивании диазокомпоыент к азокомпоненту (иногда и наоборот), размешивают еще некоторое время, после чего краситель высаливают, фильтруют, сушат, размалывают и ставят на тип. По отношению к волокнам А. делятся следующим образом.
I. Основные азокрасители, представляющие собою соли (б. ч. солянокислые) амидоазосоединений, к-рые красят шерсть и шелк в нейтральной или слабо кислой ванне, а также хлопок, протравленный предварительно кислыми протравами. К ним принадлежат, например, хризоидин (получается из анилина и лс-фенилендиамина), бисыарк коричневый [получается при действии 2 молекул нитрита на 3 молекулы солянокислого м -фенилен-(толуилен-)диамина], новый фосфин G (диэтиламидобензил-амйн, резорцин), янусовые красители (производные амидобензиламина и п- и м-фенилендиаминов ) и др.
II. Кислотные азокрасители красят шерсть и шелк из кислой бани; это — сульфокислоты амидо- или оксиазо-соединений, щелочные соли которых более или менее легко растворимы в воде. Сюда относятся: тартразин (получается комбинацией диазотированной сульфаниловой кислоты с сульфофенилпиразоленкарбоновой кислотой), прочный желтый G (смесь натриевых солей моно- и дисульфокислот аминоазобензола), оранжевый II (сульфп-ниловая кислота, 2-нафтол), метаниловый желтый (фениламидосульфоазобензол) и др. В 1877 году Каро нашел, что при замене сульфаниловой кислоты нафтионовоп, а такж"е 2-нафтола его сульфокислотами, а именно R- и G- дисульфокислотами (см.Сульфокислоты пафтолов), получаются красные кислотные красители, например: прочный красный А (нафтионовая кислота, 2-нафтол), прочный красный В (1-нафтил-амин, R-кислота), различные марки пунцовых (понсо): В, G, 2G, R,2R, 3R, 6R, RT, S и др. Немного позже Р. Нетцкий заметил, что при комбинации диазотиро-ваиного прочного желтого с 2-нафтолом и его сульфокислотами получаются ало-красные кислотные дис-азокрасители, например бибрихский алый SO2Na . С4 Н4 . N : N . С 4 Н 2 . (SO 2 Na) . N : N . С10 Н 4 ОН, кроцеиновый алый ЗВ (аминоазобензол-моносульфокислота, 2,8-нафтолсульфокисло-та), кроцеиновый яркий 9В (2-нафтиламин-6,8-дисульфокислота. jn-толуидин, R-кислота) и др. Заменяя стоящий посредине бензольный остаток нафталиновым, получают темнофиолетовые и черные тона.
III. Протравные азокрасители содержат в качестве азокомпонен-та салициловую или крезотиновую кислоты; они обладают слабокислым характером и дают с окислами металлов нерастворимые лаки, к-рые могут быть фиксированы на растительных и животных волокнах.
Из этих красителей назовем, например, ализариновый желтый GG (м-нитроанилин, салициловая кислота) и антраценовый желтый С (тиоанилин, салициловая кислота). Окраски, полученные помощью протравных красителей (чаще всего по хромовой протраве), прочны к свету, очень прочны к мытью и валке, а также хорошо противостоят действию различных хим. реагентов.
IV. Хромировочные красители,—производные о-амидофенолов (нафтолов) и крезолов. К ним относятся также «хромотропы» (меняющие цвет), которые получаются, если применить в качестве азо-компонента хромотроповую кислоту (1,8-диоксинафталин- 3,6-дисульфокислота). Хромировочные красители красят шерсть в кислой ванне в красный цвет, с б. или м. сильным синеватым оттенком; если же обработать эту шерсть двухроновокислым калием, то окраска переходит в темносинюю или даже черную. Хотя эти окраски очень прочны и красивы, но вследствие дороговизны они на практике применяются редко {кроме хромотропа S). К хромировочным красителям принадлежат, напр., ализариновый кислотный черный В (2-амидо-1-окси-6-нитро-4-сульфокислота, 2-нафтол), эрио-хромовый черный (нитро-4-сульфо-1-амидо-2-оксинафталин, 2-нафтол), эриохромовый красный В (1-амидо-2-нафтол-4-сульфокис-лота, 1-фенил-3-метил-5-пиразолон) и др. Дальнейшим шагом в этой области явилось получение монохромовых красителей, к-рые, при соблюдении определенных условий, могут красить в присутствии бихроматов; они известны под названиями хроматовых, монохромовых, автохромовых и метахромовых. Из них укажем на ме-тахромовый коричневый В (пикрамшговая кислота, м-фенилендиамин).
V. Субстантивные красители характеризуются своей способностью красить непротравленный хлопок; подобно кислотным азокрасителям они представляют собою щелочные соли сульфо-кислот амидо- и окси-азосоединений и отличаются лишь более сложным составом молекулы, количество атомов к-рой обычно не меньше 75. Первый субстантивный азо-краситель, конго красный (бензидин, наф-тионовая кислота), был открыт Беттихером в 1884 г., и с тех пор найдено свыше 600 представителей этого класса. Для удобства рассмотрения подразделим их следующим образом: а) дис- и полиазокр&сители, б) производные п -дегидро - тиотолуидина и гомологов и в)производные J-кислоты(2,5-аминонафтол-7-сульфокислоты) и ее N-замещенных продуктов.
а) Дис- и полиазокра?ители получаются из тетразотированных :г-диаминов, напр.: бензидина, толидина, дианизидина, диамино-стильбен-дисульфокислоты, п-фенилендиа-мина и др., и различных азокомпонентов. К ним принадлежат, например: хризамин G (бензидин, салициловая к-та), толуило-новый оранжевый R (толидни, 2,4-толуилендиамин - 5 - еульфоки слота), алмазный желтый (диамнностильбен-дисульфокислота. дисазофенол), бензо-прочный синий В - (дианизидин -> 1-нафтиламин -> 1-нафтол -3,8 -дисульфокислота), диаминовый зеленый В (бензидин -> Н-кислота <- n-нитрапилин) и некоторые другие. Т. н. «проявительные красители» принадлежат к полиазокрасителям; они либо содержат свободные NH2-группы, к-рые диазотируются на волокне и проявляются соответствующим азокомпонептом, напр.: 2-наф-толом, резорцином, аминодифениламином и др., либо имеют ауксохромовые группы и способны комбинироваться на волокне с диазосоединениями. К первым принадлежат, напр., диазо-яркий алый, нафтаминовый прочный алый, диаминовый чисто-синий N, замбези черный D и др. Ко вторым— пара-желтый R, пара-фиолетовый 3BL, пара-черный R и др.
б) Дегидро-тио-n-толуидин (и ксилидин) обладает способностью субстантивно красить хлопок, диазотируя его на волокне; комбинируя его с различными азокомпонентами, получают прочные красивые тона. Сюда принадлежат, например, тиазоловый желтый G, эрика В экстра, дианиловый желтый 3G и др.
в) Если применить в качестве азокомпо-нента J-кислоту, бензоил-Л-кислоту, амино-бензоил-J-кислоту, карбамидное производное J-кислоты, а также тиокарбамидное и другие производные ее,—-то при этом получаются моно-дис-и полиазокрасители, обладающие субстантивным характером. Все эти красители замечательны еще и тем, что отличаются выдающейся прочностью к своту. К ним относятся, например, бензо-прочный алый 4BS (анилин -> карбадгадное производное J-кислоты <- ацето- n-фенилендиамин), прочный яркий синий В, бензо-прочный розовый и др., а также различные марки розаитренов (RN, 3BN, В, AW), к-рые принадлежат к проявительным красителям.
VI. Ледяные азокрасители — нерастворимые оксиазокраснтели, принадлежащие к индифферентным красящим веществам, образуемым на волокне. Они применяются только для крашения хлопка, который пропитывается раствором азокомпо-нента (фенолом или нафтолом), а затем обрабатывается раствором диазокомпонента. при чем на волокне образуется и прочно закрепляется нерастворимый краситель (см. Крашение). Сюда относятся: пара-нитро-анилииовый красный (n-нитроанилин, 2-нафтол), фенетидиновый красный (нитрофенети-дин, 2-нафтол), нафтиламингранат (1-наф-тиламин, 2-нафтол), ледяная роза, азороза NA и др. Ледяные красители получались прежде почти исключительно с помощью 2-нафтола, в настоящее же время начали широко применять производные 2-окси-3-нафтойной кислоты. Анилид этой кислоты известен под названием нафтола AS, другие производные известны в продаже как нафтолы BS, SO, SW и т. д.
VII. Пигментные азокрасите-л и применяются для окраски жиров, лаков, для печатания обоев и тому подобных целей. Они либо нерастворимы в воде, либо представляют собою растворимые в воде сульфокислоты, образующие нерастворимые Ва- и Са-соли. К первым принадлежат пара-нптроапилиновый красный, аутоловын красный BII, пигментный красный В, ауто-ловый красный GH (хлоранизидин, 2-наф-тиламин) и др.; ко вторым— ксилидиновые пунцовые разных марок (непрочные к свету) и • очень прочные к свету литоловые красители, напр.: литоловый красный R (2-наф-тиламин-1-сульфокислота и азо-2-нафтол); в настоящее время известно много красителей этого типа.
В заключение опишем способ получения азокрасителей, взяв для примера синтез трис-азокрасителя — бензо-прочного синего В. а) Диазотирование дианизидина: в деревянный чан, снабженный мешалкой, наливают 500 л воды, 30 кг НС1 12° Вё, задают 17,1 кг сернокислого дианизидина и кипятят до полного растворения; затем фильтруют, охлаждают и прибавляют раствор 5,74 кг нитрита в 80 л воды, б) 6 кг 1-нафтиламина Замешивают с 8,5 кг НС1 12° Вё, растворяют в 1 000 л кипящей воды и отфильтровывают; прибавляют сюда раствор а) и размешивают в течение 15 ч., после чего прибавляют 15 кг НС1 12° В'е и раствор 2,68 кг нитрита в 40 л воды, в) К раствору 40 кг 1-нафтол-3,8-дисульфокислоты и 56 кг NaOH 40°В'е в воде, прибавляют вновь образовавшееся тетразосоединение и размешивают; затем дают стоять- 15 ч., кипятят, высаливают, фильтруют, сушат и ставят на тип. См. Красящие вещества синтетические.
Лит.: Георгиевич Г. п Г р а н м у ж е н Е., Хггмин красящих веществ, М., 1922; F i е г z - D а-v 1 d н. Е., Kiinsttiche orKanische FarbstoWe, В., 1926; Z е г г О. п. R й Ь е п с a m p R., Handbucli der Farbenfahrikation, В., 1922; Mayer F г., Cliemie der organischen Farbstoffe, В., 1924:U 1 ] m a n n F г., Enzyklopadie d. tec.linischen Chemie, Wien, 1914 и. ГГ.; R istenpart E., Chemische Teelinologie d. orea-nischen Farbstoffe, -Lpz., 1925.В. Виханеннй.
АЗОКРАСИТЕЛИ, характеризуются наличием в молекуле одной или неск. азогрупп —N==N—, связывающих остатки ароматич. или гетероароматич. соед. друг с другом или с остатками соед., имеющих активные СН2-группы. Молекулы содержат также электронодонорные заместители, например ОН, NH2, N(CH3)2, OCH3, NHCOCH3, чаще всего вместе с электроноакцепторными (NO2, CN, SO2CH3 и т.п.) и (или) атомами галогенов, реже-только электроноакцепторные. Получают А. способами, общими для всехазосоединений, главным образом азосочетанием.
По числу азогрупп в молекуле различают моно-, дис-и полиазокрасители (соотв. моно-А., дис-А., поли-А.). Цвет моно-А. определяется хим. строением связанных азогруппой остатков (различающихся структурой и размерами электронной сопряженной системы), числом и положением в них заместителей. Наиб. практически важные моно-А., содержащие один электронодонорный заместитель, имеют след. цвета: желтый-производные бензолазоацетоацетарилидов, пиразолоназобензола иазобензола, например пигмент желтый светопрочный (ф-ла I), жирорастворимый желтый 3 (II); оранжевый и красный-производные соотв. нафталиназобензола и азонафталина, например кислотный
оранжевый (III) и кислотный красный 2С (IV). Углубление цвета достигается увеличением -электронной системы и усилением ееполяризации след. способами: заменой электронодонорных заместителей на более сильные или введением дополнит. заместителей (напр., как в моно-А. общей ф-лы V; см. ниже); введением электроноакцепторных заместителей в остаток диазосоставляющей (VI); применением в качестве диазосоставляющей аминов гетероциклич. ряда. Моно-А. общей ф-лы V могут иметь оранжево-красный (X = Н, R = Н), ярко-красный (X = Н, R = = NHCOCH3), синевато-красный (X = Н, R = NH2), красно-фиолетовый (X = CH3CONH, R = OH), фиолетовый (X = = NH2, R = OH) и голубой [X = (CH3)2N, R = ОН] цвета; моно-А. общей ф-лы VI-рубиновый (X = NH2) и фиолетовый (X = NO2).
Цвет дис- и поли-А. зависит также от наличия сопряжения между азогруппами. Возникновение единой сопряженной системы углубляет цвет по сравнению с цветом каждого моно-А., остаток которого входит в состав дис- и поли-А. и который образован из тех же исходных компонентов, взятых в том же порядке, что и при получении последних, а также по сравнению с цветом смеси этих моно-А. Напр., дис-А. (ф-ла VII) - aлoгo цвета; моно - А .- желтого (VII, а; содержит в положении 4' группу NH2) и оранжевого (VII, о) цветов, смесь их - желто-оранжевого цвета. Обычно цвет поли-А. углубляется при увеличении числа сопряженных азогрупп до 4; при большем числе азогрупп цвет повышается из-за нарушения плоскостности молекулы (увеличение углов поворота вокруг простых связей Аг—N при удлинении молекулы), приводящего к нарушению сопряжения.
Во многих дис- и поли-А. цепь сопряжения разорвана, например, как в красителях типа ArN=NAr'—X— —Ar"N=N—Аг'", где X = О, S, CH2, CONH и т.п. или отсутствует (поворот Аr' и Аr" делает молекулу неплоской). Части молекулы, разделенные фрагментом X, поглощают свет независимо друг от друга. Цвет таких красителей приблизительно соответствует цвету смеси А., которые могли бы образоваться при разрыве молекулы по X. Напр., поли-А. VIII окрашен в зеленый цвет, соответствующий смеси составляющих его желтого моно-А. и темно-синего дис-А.
В зависимости от растворимости, хим. природы и особенностей взаимод. с окрашиваемыми материалами А. делят на след. группы:
1. Пигменты (азопигменты) - главным образом моно-А. и дис-А. (напр., I); не содержат кислотных (SO3H, COOH), основных [NH2, (CH3)2N или др.], ониевых [(СН3)2 и др.] групп и поэтому не раств. в воде; высокопрочные пигменты не раств. также в большинстве орг. растворителей и пластмассах. Как правило, молекулы пигментов содержат NO2, Cl, CH3, CH3O, (C2H5)2NSO2 и др. заместители. Иногда пигменты наносят на минер. субстраты, например А1(ОН)3, BaSO4, мел, часто с добавками минер. наполнителейдля понижения интенсивности окраски.
2. Жиро-, спирто- и ацетонорастворимые А. (напр., II) по хим. строению аналогичны пигментам, но обычно не содержат NO2 и Cl; не раств. в воде, хорошо раств. в орг. растворителях, моторных топливах, жирах, маслах и т.п.
3. Дисперсные А. - обычно моно-А.; плохо раств. в воде, раств. в орг. р-рителях и полимерах.
4. Основные и катионные А. содержат в молекуле основные или ониевые группы, например красный А (IX); раств. в воде с образованием цветных катионов.
5. Кислотные А. - чаще всего моно-А. и дис-А., содержащие одну или неск. групп SO3H, например красители ф-л III и IV; раств. вводе с образованием цветных анионов.
6. Лаки (азолаки)-не растворимые в воде соли (обычно Ва или Са) некоторых кислотных А. Применяются для тех же целей, что ипигменты.
7. Хромовые (протравные) А. характеризуются наличием групп SO3H (реже СООН), придающих растворимость в воде, и в орто-орто'-положениях к азогруппе - групп ОН, NH2 или СООН, которые при крашении могут образовывать с Сr3+ внутрикомплексные соединения; пример-хромовый сине-черный (X). В некоторых хромовых А. группы ОН и СООН содержатся в одном ароматич. ядре в орто-положении друг к другу. При крашении хромовыми А. белковых волокон атом Сr связывает в комплекс молекулы А. и белка(напр., кератина шерсти) по его функц. группам (СООН, ОН, NH2), в результате чего возрастает устойчивость окрасок.
8. Прямые А.-в основном дис-А. и поли-А., например прямой ярко-оранжевый (XI). Обладают сродством к целлюлозным волокнам благодаря ван-дер-ваальсовому взаимод. и водородным связям между группами красителя (ОН и NH2, атомы N гетероциклов и особенно NH—СО) и группами ОН целлюлозы.
9. Активные А. обычно раств. в воде; содержат группировки, которые при крашении вступают в хим. реакцию с молекуламисубстрата, с образованием ковалентных связей, благодаря чему окраски устойчивы к мокрым обработкам и трению.
10. Азогены-нерастворимые А., образующиеся непосредственно на волокне сочетанием диазосоединений с азосо-ставляющими.
11. Металлсодержащие А.-внутрикомплексные соединения А. с Сu2+ , Сr3+ , Со3+, реже с Ni2 + и Fe2+. Исходные А. содержат группировки, характерные для хромовых А. По свойствам и способам применения относятся к кислотным, дисперсным, активным ипрямым красителям. Окраски отличаются повышенной светостойкостью и другими ценными свойствами.
А. включают представители всех цветов и оттенков и почти всех групп по техн. применению, просты в произ-ве и применении и относительно дешевы. На их долю приходится более половины всех производимых красителей по ассортименту и примерно 25-50% (в разных странах) по тоннажу. Применяются А. для крашения прир. и синтетич. волокон, кожи, бумаги, резины, пластмасс, какпигменты для лаков и красок, при изготовлении цветных карандашей и др.