Les colorants synthétiques Jacques Livage Collège de France rubrique cours du Collège de France.
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Les colorants synthétiques
Jacques Livage
Collège de France
www.ccr.jussieu.fr/lcmc
rubrique ‘ cours du Collège de France ’
Friedrich Wohler
Synthèse de l’urée
19ème siècle, naissance de la synthèse organique
NH4OCN O = C NH2
NH2
Q
AgOCN + NH4Cl NH4OCN + AgCl
les colorants synthétiques et l’industrie de la teinture
1856
découverte de la mauvéine
par Henry Perkin(1838-1907)
Élève de
Auguste Wilhelm von Hofmann
au Royal College of Chemistry(1818-1892)
Découverte de la mauvéine par Henry Perkin - 1856
quinine = C20H24N2O2
2C10H13N + 3O C20H24N2O2 + H 2O
ppté rouge-brun ?
Essai de synthèse de la quinine
à partir des goudrons de houille
(alors extraite des écorces de quinquina)
* Synthèse de la quinine par R.B. Woodward 1944
C20H24N2O2 = 2C10H13N + 2O - 2H
oxydation de l’allyl toluidine (C10H13N) par le bichromate de potassium
5
En remplaçant l’allyl toluidine par l’aniline il obtient la mauvéine
oxydation de l’anilinepar le bichromate de potassium
précipité noir soluble dans l’alcool
solution mauve (teinture de la soie)
Black Horse
Pâques 1856synthèse de la mauvéine
26 août 1856brevets
1857fabrication industrielle
Perkin & Sons(19 ans)
Greenford
robe de soie mauve de la reine Victoria
Édition d’un timbre mauve
Le mauve devient à la mode à la cour de Napoléon III10
Essor des colorants synthétiques préparés à partir des aromatiques issus de la distillation des goudrons de houille
1859 : synthèse de la Fuchsine par Emanuel Verguin à Lyon
La fin des colorants naturels
magentaaniline + SnCl4 colorant rouge
fuchsine + aniline bleu de Lyon (Girard et de Laire - 1860)
Synthèse de l’alizarine à partir de l’anthacène
H
anthraquinone alizarine
Graebe, Liebermann et Caro : brevet le 25.06.1869Perkin : brevet le 26.06.1869
Disparition de la culture de la garance en quelques années
oxydation de l’anthracène en anthraquinone par HNO3
puis introduction des groupes ‘ OH ’ avec H2SO4
Synthèse de l’indigo (1897)
CHO
NO2
H3C
H3CC = O+
OH-
2-nitrobenzaldéhyde acétoneNaOH
2g 40 ml
Ruine des plantations du sud de la France
naturel chimique
1900 10.000 600 tonnes
1910 870 22.000 tonnes
Production
Extinction des fabrications traditionnelles : culture de la garance et de l’indigotier
Essor des colorants synthétiques préparés à partir des aromatiques issus de la distillation des goudrons de houille
La fin des colorants naturels
Les colorants synthétiques détrônent les colorants naturelsalizarine - indigo
1868 : Alizarine (Graebe et Liebermann)
1859 : fuchsine rouge magenta
bleu de Lyon, violet d’Hofmann, vert de Perkin, brun de Manchester, …..
1897 : Indigo (Baeyer et Heumann)
15
La fabrication du bleu outremer est très coûteuse
broyage du lapis-lazuli
lapis-lazuliOutremer Naturel 2500 F le Kg
purification et mise en forme
1787
Goethe observe que les dépôts
qui se forment sur les parois des fours à chaux
ont le même aspect que le Lapis lazuli
1814
Vauquelin montre que les dépôts
des fours de verrerie de Saint Gobain ont
la même composition chimique que le lapis-lazuli
Johan Wolfgang Goethe
1749-1832
Nicolas Louis Vauquelin1763-1829
1824
La Société d ’Encouragement pour l’Industrie Nationale offre un prix de 6000 F
à qui trouvera le moyen de fabriquer du bleu outremer synthétique pour moins de 600 F
Jean-Baptiste Guimet
4 février 1828
20
Jean-Baptiste Guimet1828
Sulfate de sodium, aluminium + kaolin+
sable et soufre
BLEU OUTREMER
Outremer Naturel 2500 F le Kg
Outremer Synthétique 200 F le Kg
Yves Klein
L’arbre
Grande Anthropophagie
bleue
La femme en bleu - PicassoLa Madone et son fils - Le Titien - 1530
naturel
synthétique
Paul Ehrlich (1854-1915)
Naissance de la chimiothérapie
Coloration des coupes pour microscopie optiquecolorants acides, basique ou neutre
coloration différentielle des tissustissus nerveux par le bleu de méthylènebacille de Koch
1904. rouge trypan ≠ maladie du sommeil
remplacement de la double liaison
N=N par As=As
Propriétés thérapeutiques de certains colorants
Salvarsantraitement de la syphilis
1891. bleu de méthylène pour le traitement de la malaria
prix Nobel de médecine en 1908
utiliser les propriétés thérapeutiques de l’arsenic sans tuer le malade
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Développement de l’industrie chimique allemande (BASF)
En 1900, 80% de l’industrie des colorants est allemande et 10% suisse
BASF à Ludwigshaffen à la fin du XIXe siècle
Adolf von Baeyer(1835-1917)
Prix Nobel 1905
Les brevets français protègent le produit et non le procédé
les procédés sont donc développés à l’étranger
Manque de techniciens chimistes ≠ Technische Hochschulen (1825)
Développement théorique de la chimie organique structurale
(Gay-Lussac, Liebig, Kékulé)
récusée en France par Marcellin Berthelot
Friedrich August Kekulé 1829-1896
Chimie organique structurale
Berthelot